dtu’s automations uddannelser: hvor kommer vi fra og hvor...
TRANSCRIPT
DTU’s automations uddannelser: hvor kommer vi fra og hvor er vi på vej hen?
Morten Lind
Automation and Control
AutomationDesign & Center for Elteknologi
14/06/2012 Præsentationens navn 2 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Fors
knin
gspro
jekte
r Projekt1
Forskningsbaseret undervisning
Kurser
Kursus1
Kursus2
Teoretisk (matematisk)
Kursus3 Kursus4
Krsus5
Projekt2
14/06/2012 Præsentationens navn 3 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Uddannelsestilbud på DTU indenfor automatisering (2011)
• 31300/1 Reguleringsteknik 1
• 31305 Projekter i praktisk regulering
• 31310 Reguleringsteknik 2
• 31320 Robust og fejltolerant regulering
• 31321 Emner inden for avanceret regulering
• 31323 Statistisk detektion i fejldiagnose og fejltolerant regulering
• 31324 Videregående emner i fejldiagnose og fejltolerant regulering
• 31340 Datamatbaseret regulering
• 31371 Industriel og indlejret automation
• 31372 Hierarkiske og distribuerede automatiseringssystemer
• 31380 Intelligente systemer
• 31383 Robotteknik
• 31384 Modulære Robotter
• 31385 Autonome robotsystemer
• 31388 Avancerede autonome Robotter
• 31389 Videregående emner i robotter of autonome systemer
14/06/2012 Præsentationens navn 4 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Technology Drivers for Automation
14/06/2012 Præsentationens navn 5 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
•Multiagent Systems
•Object Oriented Systems
•Knowledge
•Based Systems
•Databases
•Sensor technology (vision, fusion)
•Multimedia
14/06/2012 Præsentationens navn 6 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Styring og overvågning Applikation Reguleringsteknik
Datamat baseret regulering
Analyse og optimal dimensionering af feedback sløjfer samt multivariable regulerings systemer
Servomekanismer
Cases og
Eksperimenter Teoretisk (matematisk)
Teoretisk (konceptuelt)
IT Værktøjer
Kursusemner og angrebsvinkler (~1980)
14/06/2012 Præsentationens navn 7 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Fra procedurer til modelbaseret styring og regulering
1960 1980-
14/06/2012 Præsentationens navn 8 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Fra regueringssløjfer til automationssystemer
14/06/2012 Præsentationens navn 9 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Styring og overvågning Applikation Reguleringsteknik
Hierarkiske og distribuerede
automatiserings-systemer
Fejltolerant
og robust regulering
Intelligente systemer
Industriel og indlejret automation
Datamat baseret regulering
Analyse og dimensionering af feedback sløjfer samt multivariable regulerings systemer Autonome
robotter
Energi og elforsyning
Cases og
Eksperimenter Teoretisk (matematisk)
Teoretisk (konceptuelt)
IT Værktøjer
…….
Kursusemner og angrebsvinkler (2011)
Industrielle robotter
14/06/2012 Præsentationens navn 10 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Shifting focus in engineering education
(modified “pseudo-graph” after Ed Crawley)
•Multidisciplinary engineering skills
•Technical-disciplinary knowledge
•pre-1940: Practice
•1960: Science & practice
•1980: Science
•2000: CDIO
Conceive
Design
Innovate
Operate
14/06/2012 Præsentationens navn 11 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Styring og overvågning Applikation Reguleringsteknik
Hierarkiske og distribuerede
automatiserings-systemer
Fejltolerant
og robust regulering
Intelligente systemer
Industriel og indlejret automation
Datamat baseret regulering
Analyse og dimensionering af feedback sløjfer samt multivariable regulerings systemer Autonome
robotter
Energi og elforsyning
Cases og
Eksperimenter Teoretisk (matematisk)
Teoretisk (konceptuelt)
IT Værktøjer
…….
Kursusemner og angrebsvinkler (2011)
Industrielle robotter PLC
14/06/2012 Præsentationens navn 12 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Industriel og indlejret automation (31371)
• Logic Controllers
– Opbygning
– Programmering (C)
– Laboratorieprojekt
• Introduktion til PLC
– Opbygning (1 forelæsning)
– Programmering (3 forlæsninger)
– Eksempler (4 øvelser med ABB/SIEMENS udstyr)
• Introduktion til styringsarkitektur
– NASREM modellen
• Introduktion til menneske maskine grænseflader
• Industribesøg
14/06/2012 Præsentationens navn 13 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Hierarkiske og distribuerede automationssystemer (31372)
• Almen introduktion
– Anvendelse af hierarkier i industrielle automations systemer
– Anvendelse af netværk i distribuerede løsninger
– Standarder til system konfigurering (S88..)
• Teoridel (handlingsteoretisk analyse)
– Målniveauer
– Eksekveringsniveauer (levels of execution)
– Indkapslingsniveauer (levels of encapsulation)
– Levels of protection
• Værktøjsdel
– Agentbaserede systemer (software)
• Projekt (elforsyning eller robotik)
14/06/2012 Præsentationens navn 14 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Intelligente systemer (31380)
• Introduktion til videnbaserede systemer i styring og overvågning
– Hands on kursus i anvendelsen af JESS expert system software
• Vidensbaserede systemer for Diagnose
• Videnbaserede systemer til overordnet styring af mobile robotter
• Projekter
14/06/2012 Præsentationens navn 15 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Temaer i undervisningen
• Skifte fokus fra løsning til behovsorientering
• Anvendelse af lagdelte arkitekturer og problemorienterede programmeringssprog
• Kompleksitets typer
• Betydning af procesviden
14/06/2012 Præsentationens navn 16 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Skifte fokus fra løsnings til behovsorientering
• Procesforståelse
• Identifikation af styringskrav
• Behov for statusinformation
• Håndtering af alarmer
• Aflåsninger og beskyttelseslogik
• Struktureret systemudvikling
14/06/2012 Præsentationens navn 17 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Lagdelte arkitekturer
”JESS” regelbase
”SMR-CL”
”C” + MATLAB
14/06/2012 Præsentationens navn 18 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Types of complexity
•18
•14 June
The complexity of purposes of operation:
The objective of a control agent
is dependent on the overall operational goals and the objectives of other agents
The complexity of physical interactions:
The actions of a control agent
has consequences for the decisions of other agents
14/06/2012 Præsentationens navn 19 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Tid
stro
syste
mer
Logik
Vid
ensbasere
de s
yste
mer
Funktio
nsm
odelle
ring
Mate
matisk k
ontr
olteori
Styring og overvågning Applikation Reguleringsteknik
Hierarkiske og distribuerede
automatiserings-systemer
Fejltolerant
og robust regulering
Intelligente systemer
Industriel og indlejret automation
Datamat baseret regulering
Analyse og dimensionering af feedback sløjfer samt multivariable regulerings systemer Autonome
robotter
Energi og elforsyning
Cases og
Eksperimenter Teoretisk (matematisk)
Teoretisk (konceptuelt)
IT Værktøjer
…….
Undervisning og forskningstemaer
Industrielle robotter
14/06/2012 Præsentationens navn 20 DTU Elektro, Danmarks Tekniske Universitet
Betydning af procesviden: Integration af process og automation design