Τα θέματα που καλύπτονται στο μάθημα περιλαμβάνουν:

• Εισαγωγή-Βιομηχανικοί ελεγκτές: Σύντομη εισαγωγή στις αρχές βιομηχανικού ελέγχου, Βιομηχανικοί αισθητήρες και ενεργοποιητές, ηλεκτρικοί – πνευματικοί – υδραυλικοί αυτοματισμοί, Ελεγκτές τύπου P, I, D, PI, PD, PID.
• Αναλογικοί-ολοκληρωτικοί-διαφορικοί ελεγκτές (PID): Αναλυτικός σχεδιασμός ελεγκτών τριών όρων, Επιλογή των παραμέτρων του ελεγκτή, 1η μέθοδος Ziegler-Nichols, 2η μέθοδος Ziegler-Nichols, Μέθοδος Cohen-Coon, Βιομηχανικές εφαρμογές, Ψηφιακός έλεγχος, Αυτόματη ρύθμιση (PID) με χρήση Η/Υ Ψηφιακή μορφή PID ελεγκτών, Υλοποίηση PID ελεγκτών σε διάφορα λογισμικά, Βιομηχανικές εφαρμογές.
• Πνευματικά δομικά στοιχεία: Κύλινδροι, βαλβίδες, αισθητήρια, μετατροπείς, λογικές πύλες, χρονικά, κλπ., Ανάλυση και σύνθεση πνευματικών κυκλωμάτων αυτοματισμού, Ηλεκτρική οδήγηση πνευματικών στοιχείων, Ανάλυση, σύνθεση και υλοποίηση ηλεκτροπνευματικών κυκλωμάτων αυτοματισμού, Ηλεκτροπνευματικά κυκλώματα αυτοματισμού με PLC.
• Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές: Ορισμός του PLC, Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των PLC, Δομή ενός προγραμματιζόμενου ελεγκτή, Αρχή λειτουργίας ενός προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή, Ανάπτυξη προγράμματος σε προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή, Κύριες λειτουργίες προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών, Προγραμματιστικά χαρακτηριστικά και ονοματολογία των στοιχείων ενός PLC, To PLC SIMATIC S7, Γλώσσες προγραμματισμού PLC, Ο προγραμματισμός ενός PLC, Προγραμματισμός σε γλώσσα LADDER (LAD), STL, FBD, Προγραμματισμός σε γλώσσα LADDER (LAD), STL, FBD, Σύνδεση PLC με Labview, Εργασίες προγραμματισμού με λογισμικό.
• Συστήματα εποπτικού ελέγχου και συλλογής δεδομένων (SCADA): Βασικοί στόχοι του SCADA – Βασικά μέρη ενός συστήματος SCADA, Πρωτόκολλα επικοινωνιών SCADA, Μέσα επικοινωνίας SCADA, Συστήματα επικοινωνιών ενός σταθμού εργασίας, SCADA και αυτόματος έλεγχος, Συστήματα λογισμικού, Προβλήματα ελέγχου, Χειρισμός των δεδομένων SCADA σε περίπτωση προβλημάτων, Οφέλη/πλεονεκτήματα και εξέλιξη των συστημάτων SCADA, Δίκτυο Ethernet και η εφαρμογή του σε συστήματα SCADA, Λογισμικά που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη εφαρμογών SCADA, Διαχείριση συστημάτων SCADA μέσω Labview, Εμπορικές εφαρμογές SCADA. Εκμάθηση και εφαρμογές με λογισμικό προσομοίωσης συστημάτων SCADA (InTouch, WinLog, RSView 32 κ.α.)
• Τάσεις στον βιομηχανικό αυτόματο έλεγχο: Βιομηχανία 4.0 – Βιομηχανικό Διαδίκτυο των πραγμάτων (Industrial Internet of Things – IioT).

Ο σκοπός του μαθήματος είναι η εκπαίδευση των φοιτητών στις βασικές τεχνικές σχεδιασμού βιομηχανικών ελεγκτών με ιδιαίτερη έμφαση στους PID ελεγκτές και βελτιστοποίηση αυτών με την μέθοδο Ziegler-Nichols και Cohen-Coon, η θεωρητική και πρακτική κατάρτιση των σε προηγμένα θέματα προγραμματισμού σε PLC, η ανάλυση και σύνθεση κυκλωμάτων ηλεκτροπνευματικών αυτοματισμών, η δικτύωση των PLC, η μελέτη και ανάλυση συστημάτων εποπτικού ελέγχου και συλλογής δεδομένων (SCADA) και η εξάσκηση σε ασκήσεις Βιομηχανικού Ελέγχου.

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:

1. να περιγράψουν και να αναγνωρίσουν τους όρους των PID ελεγκτών.
2. να βελτιστοποιούν και να αριστοποιούν τις παραμέτρους P, I, D χρησιμοποιώντας γνωστές μεθόδους όπως η Zeigler Nichols και οι Cohen Coon.
3. να γνωρίζουν τις βασικές αρχές λειτουργίας και τη δομή των PLC
4. να μπορούν να επιλέξουν τον κατάλληλο εξοπλισμό για κάθε αυτοματισμό
5. να είναι σε θέση να προγραμματίζουν τα PLC (STL, LADDER, FBD)
6. να είναι σε θέση να σχεδιάζουν και να υλοποιούν σύνθετους αυτοματισμούς και αυτοματισμούς ολοκληρωμένων εφαρμογών από τη βιομηχανία
7. να αναλύουν και να υλοποιούν κυκλώματα ηλεκτροπνευματικών αυτοματισμών
8. να συνδέουν PLC μεταξύ τους με σκοπό την ανταλλαγή δεδομένων και τον έλεγχο μέσω κεντρικής μονάδας ΗΥ ή μέσω internet
9. να αναλύουν και να υλοποιούν απλά συστήματα SCADA
10. να εργαστούν σε αντίστοιχα βιομηχανικά περιβάλλοντα.

1. Ατομικές/Ομαδικές Εργασίες (20%) που περιλαμβάνουν:

–     Επίλυση προβλημάτων

–    Μελέτες

–     Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

1. Γραπτή εξέταση προόδου (20%) που περιλαμβάνει:

–     Επίλυση προβλημάτων

–     Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

1. Γραπτή τελική εξέταση (60%) που περιλαμβάνει:

–     Επίλυση προβλημάτων

–    Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας

Εβδομάδα 1

• Εισαγωγή-Βιομηχανικοί ελεγκτές: Σύντομη εισαγωγή στις αρχές βιομηχανικού ελέγχου, Βιομηχανικοί αισθητήρες και ενεργοποιητές, ηλεκτρικοί – πνευματικοί – υδραυλικοί αυτοματισμοί, Ελεγκτές τύπου P, I, D, PI, PD, PID.

Εβδομάδα 2-3

• Αναλογικοί-ολοκληρωτικοί-διαφορικοί ελεγκτές (PID): Αναλυτικός σχεδιασμός ελεγκτών τριών όρων, Επιλογή των παραμέτρων του ελεγκτή, 1η μέθοδος Ziegler-Nichols, 2η μέθοδος Ziegler-Nichols, Μέθοδος Cohen-Coon, Βιομηχανικές εφαρμογές, Ψηφιακός έλεγχος, Αυτόματη ρύθμιση (PID) με χρήση Η/Υ Ψηφιακή μορφή PID ελεγκτών, Υλοποίηση PID ελεγκτών σε διάφορα λογισμικά, Βιομηχανικές εφαρμογές.

Εβδομάδα 4-5

• Πνευματικά δομικά στοιχεία: Κύλινδροι, βαλβίδες, αισθητήρια, μετατροπείς, λογικές πύλες, χρονικά, κλπ., Ανάλυση και σύνθεση πνευματικών κυκλωμάτων αυτοματισμού, Ηλεκτρική οδήγηση πνευματικών στοιχείων, Ανάλυση, σύνθεση και υλοποίηση ηλεκτροπνευματικών κυκλωμάτων αυτοματισμού, Ηλεκτροπνευματικά κυκλώματα αυτοματισμού με PLC.

Εβδομάδα 6-9

• Προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές: Ορισμός του PLC, Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των PLC, Δομή ενός προγραμματιζόμενου ελεγκτή, Αρχή λειτουργίας ενός προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή, Ανάπτυξη προγράμματος σε προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή, Κύριες λειτουργίες προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών, Προγραμματιστικά χαρακτηριστικά και ονοματολογία των στοιχείων ενός PLC, To PLC SIMATIC S7, Γλώσσες προγραμματισμού PLC, Ο προγραμματισμός ενός PLC, Προγραμματισμός σε γλώσσα LADDER (LAD), STL, FBD, Προγραμματισμός σε γλώσσα LADDER (LAD), STL, FBD, Σύνδεση PLC με Labview, Εργασίες προγραμματισμού με λογισμικό.

Εβδομάδα 10-12

• Συστήματα εποπτικού ελέγχου και συλλογής δεδομένων (SCADA): Βασικοί στόχοι του SCADA – Βασικά μέρη ενός συστήματος SCADA, Πρωτόκολλα επικοινωνιών SCADA, Μέσα επικοινωνίας SCADA, Συστήματα επικοινωνιών ενός σταθμού εργασίας, SCADA και αυτόματος έλεγχος, Συστήματα λογισμικού, Προβλήματα ελέγχου, Χειρισμός των δεδομένων SCADA σε περίπτωση προβλημάτων, Οφέλη/πλεονεκτήματα και εξέλιξη των συστημάτων SCADA, Δίκτυο Ethernet και η εφαρμογή του σε συστήματα SCADA, Λογισμικά που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη εφαρμογών SCADA, Διαχείριση συστημάτων SCADA μέσω Labview, Εμπορικές εφαρμογές SCADA. Εκμάθηση και εφαρμογές με λογισμικό προσομοίωσης συστημάτων SCADA (InTouch, WinLog, RSView 32 κ.α.)

Εβδομάδα 13

• Τάσεις στον βιομηχανικό αυτόματο έλεγχο: Βιομηχανία 4.0 – Βιομηχανικό Διαδίκτυο των πραγμάτων (Industrial Internet of Things – IioT)