ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Έλεγχος Διεργασιών

1. ΓΕΝΙΚΑ

ΣΧΟΛΗ	Σχολή Μηχανικών
ΤΜΗΜΑ	Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ	Προπτυχιακό
ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ	86-02	ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ		Επιλ. Η1-Η2 8ο
ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ	Έλεγχος Διεργασιών
ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ σε περίπτωση που οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται σε διακριτά μέρη του μαθήματος π.χ. Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις κ.λπ. Αν οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται ενιαία για το σύνολο του μαθήματος αναγράψτε τις εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας και το σύνολο των πιστωτικών μονάδων.			ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ		ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Θεωρία			3		4
Προσθέστε σειρές αν χρειαστεί. Η οργάνωση διδασκαλίας και οι διδακτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται περιγράφονται αναλυτικά στο 4.
ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Γενικής Υποδομής (ΓΥ),Ειδικής Υποδομής (ΕΥ), Γενικών Γνώσεων (ΓΓΔ) και Επιστημονικής Περιοχής (ΔΔΤΝ, ΕΔ, ΕΥΣ, ΗΛ, ΠΑ) .	Επιλογής
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ:	Ελληνικά
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS	Ναι
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL)	https://exams-sm.the.ihu.gr/enrol/index.php?id=155

2. ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Μαθησιακά Αποτελέσματα Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.
Γνώσεις – Δεξιότητες Κατανόηση των εννοιών του μαθηματικού μοντέλου (χώρου καταστάσεων, συναρτήσεων μεταφοράς, μη γραμμικού) και της ρύθμισης, όπως και του ρόλου των μεταβλητών, σε απλά συστήματα φυσικών και χημικών διεργασιών. Κατανόηση των βασικών στοιχείων (είδος, τύπος) των απλών βρόχων ρύθμισης στις διεργασίες. Κατανόηση της έννοιας του σχεδιασμού ελεγκτών βασιζόμενων στο μαθηματικό μοντέλο της διεργασίας. Κατανόηση σχημάτων ελέγχου διαφορετικής αρχιτεκτονικής από αυτό της ανάδρασης (πρόδραση, συστοιχία). Κατανόηση ειδικών δομών ρύθμισης συστημάτων πολλαπλών μεταβλητών στις διεργασίες. Απόκτηση ευχέρειας υπολογισμού μαθηματικών μοντέλων και κατάταξης των μεταβλητών με σκοπό τη ρύθμιση σε συστήματα απλών διεργασιών. Απόκτηση ευχέρειας στη γραμμικοποίηση μη γραμμικών μαθηματικών μοντέλων απλών διεργασιών Απόκτηση ευχέρειας στη προσομοίωση συστημάτων απλών διεργασιών. Απόκτηση δεξιοτήτων στον προσδιορισμό των παραμέτρων συμβατικών ελεγκτών Απόκτηση δεξιοτήτων στη σύνθεση ελεγκτών υποστηριζόμενων από μαθηματικό μοντέλο. Απόκτηση δεξιοτήτων στο σχεδιασμό ελεγκτών πρόδρασης, συστοιχίας, ΠΕΠΕ, και ειδικών δομών για απλές διεργασίες. Μεθοδική καταγραφή, ανάλυση και παρουσίαση αποτελεσμάτων.
Γενικές Ικανότητες Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών - Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις - Λήψη αποφάσεων - Αυτόνομη εργασία - Ομαδική εργασία - Εργασία σε διεθνές περιβάλλον - Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον - Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών		Σχεδιασμός και διαχείριση έργων - Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα - Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον - Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου - Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής - Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Ανάλυση, μοντελοποίηση, σχεδιασμός και υλοποίηση σχημάτων ελέγχου για απλά συστήματα διεργασιών και συγκριτική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων .Αναζήτηση, ανάλυση, σύνθεση δεδομένων, με χρήση απαραίτητων τεχνολογιών, προσαρμογή σε νέες καταστάσεις, λήψη αποφάσεων, αυτόνομη εργασία, παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών, προαγωγή ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

1. ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ
1.1 Οι έννοιες του συστήματος και του μοντέλου
1.2 Ταξινόμηση μεταβλητών
1.3 Η έννοια της ρύθμισης
2. ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ
2.1 Η διαδικασία μοντελοποίησης
2.2 Διατύπωση μαθηματικού μοντέλου
2.3 Χαρακτηριστικά μαθηματικά μοντέλα διεργασιών
3. ΜΟΝΤΕΛΑ ΧΩΡΟΥ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ
3.1 Εισαγωγή – Ανάλυση Εννοιών
3.2 Γραμμικοποίηση
3.3 Αναγωγή σε μοντέλο χώρου κατάστασης
3.4 Μοντέλα Εισόδου – Εξόδου, υπολογισμός συναρτήσεων μεταφοράς
3.5 Υπολογισμός απόκρισης συγκεντρωτικού δυναμικού μοντέλου
4. ΚΛΕΙΣΤΟΣ ΒΡΟΧΟΣ
4.1 Εισαγωγή
4.2 Στοιχεία βρόχου ρύθμισης (αισθητήρες, μετατροπείς, ρυθμιστές, τελικά στοιχεία βρόχου ρύθμισης)
4.3 Εύρεση συναρτήσεων μεταφοράς των στοιχείων του βρόχου ρύθμισης και του απλού κλειστού βρόχου ανάδρασης
5. ΑΝΑΛΟΓΙΚΗ – ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΗ – ΔΙΑΦΟΡΙΚΗ ΔΡΑΣΗ
5.1 Η Δράση του PID Ρυθμιστή
5.2 Επιλογή Παραμέτρων Ρυθμιστών (Tuning ρυθμιστών)
Ημι-εμπειρικές Τεχνικές:
1. Τεχνική Ziegler – Nichols
2. Τεχνική Cohen – Coon (Μέθοδος της Καμπύλης Αντίδρασης)
3. Συστηματικές Μέθοδοι
5.3 Εμπειρικές σχέσεις που βασίζονται σε ολοκληρωτικά κριτήρια για διεργασίες που μπορούν να προσεγγισθούν με συναρτήσεις μεταφοράς πρώτης τάξης με νεκρό χρόνο
6. ΣΥΝΘΕΣΗ ΡΥΘΜΙΣΤΩΝ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ(Μodelbasedcontrol) Ευστάθεια, μηδενική μόνιμη απόκλιση, καλύτερη δυνατή δυναμική απόκριση
7. ΡΥΘΜΙΣΗ ΠΡΟΔΡΑΣΗΣ
7.1 Εισαγωγή στη Ρύθμιση Πρόδρασης
7.2 Ρύθμιση Πρόδρασης / Ανάδρασης
8. ΡΥΘΜΙΣΗ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑΣ
8.1 Εισαγωγή
8.2 Ανάλυση και Σχεδιασμός Ρυθμιστών που Εμπλέκονται σε Ρύθμιση Συστοιχίας
9. ΡΥΘΜΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΕΙΣΟΔΟΥ – ΕΞΟΔΟΥ (ΠΕΠΕ)
9.1 Εισαγωγή
9.2 Αποκρίσεις συστημάτων ΠΕΠΕ
9.3 Ρύθμιση Συστημάτων Πολλών Μεταβλητών με Ρυθμιστές Μιας Μεταβλητής Εισόδου – Μιας Μεταβλητής Εξόδου
9.4 Ρύθμιση Πολλών Μεταβλητών Εισόδου – Πολλών Μεταβλητών Εξόδου
10. ΕΙΔΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ
10.1 Συστήματα με κοινή τη μεταβλητή χειρισμού
10.2 Συστήματα με κοινή μέτρηση και περισσότερες μεταβλητές χειρισμού
10.3 Ρύθμιση λόγου

4. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.	Θεωρητική από έδρας διδασκαλία με συζήτηση και ενεργή συμμετοχή των φοιτητών. Οι διαλέξεις του μαθήματος υποστηρίζονται από διαφάνειες παρουσίασης του συνόλου της εκπαιδευτικής ύλης, ενώ ο λευκός πίνακας χρησιμοποιείται: α) για την εμβάθυνση επιλεγμένων θεματικών ενοτήτων, β) για την προαγωγή της ενεργούς συμμετοχής των φοιτητών στη βήμα-προς-βήμα επίλυση προβλημάτων, γ) τη διεξοδική επίλυση Ασκήσεων Πράξης.
ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας. Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ. Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες. Αναφέρονται ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.	Τελικές Γραπτές Εξετάσεις: Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης, Επίλυση Προβλημάτων, Δυνατότητα ενδιάμεσης εργασίας (μη υποχρεωτική). Κριτήρια αξιολόγησης: – Δυνατότητα αναγνώρισης και μαθηματικής περιγραφής απλών διεργασιών, – Δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων ρύθμισης διεργασιών.

5. ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Συγγράμματα

1. Νταουτίδης Π., Μαστρογεωργόπουλος Σ., Παπαδοπούλου Σ., «’Ελεγχος Διεργασιών», Εκδόσεις Τζιόλα, 2012
2. Marlin T.E., “Process Control”, McGraw-Hill, second edition, 2000.
3. Chau P.C., “Process Control – A First Course with MATLAB”, Cambridge University Press, 2002
4. Corriou J.P., Process Control–Theory and Applications, Springer, 2010, 5. Luyben M. & Luyben W., Essentials of Process Control, Mc Graw-Hill, 1997