Detail předmětu

Prostředky průmyslové automatizace

FEKT-KPPAAk. rok: 2017/2018

Přehled automatizačních prostředků, procesní instrumentace a standardizovaných rozhraní. Akční členy, řídicí úroveň a operátorská úroveň řízení. Systémy pro řízení výroby. Přehled kůmyslové komuikace, průmyslové sběrnice a sítě. Průmyslový Ethernet.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Radek Štohl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Student je schopen:
- Rozdělit a popsat automatizační prostředky podle funkce v automatizačním systému
- Popsat strukturu servomechanizmů, krokových motorů
- Rozdělit a charakterizovat pneumatické pohony, včetně regulačních armatur
- Popsat referenční model ISO/OSI a jeho vrstvy
- Vyjmenovat základní průmyslové sběrnice
- Popsat komunikaci CAN
- Určit základní vlastnosti Foundation Fieldbus a PROFIBUS
- Definovat výhody a nevýhody průmyslového Ethernetu
- Určit základní vlastnosti sítě PROFINET a Ethernet/IP
- Vyjmenovat vlastnosti operačního systému reálného času
- Definovat pojmy deadline, včasnost, task,thread, proces, deadlock
- Znát základní parametry pro rádiovou komunikaci
- Vyjmenovat a charakterizovat standardy odvozené od IEEE 802.15.4

Prerekvizity

Absolvování kurzu "Praktické programování v C++" nebo kurzu "Programovatelné automaty".

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači v laboratoře. Student odevzdává dva samostatné projekty a tři vypracované tutorialy.

Způsob a kritéria hodnocení

až 10 bodů za cvičení
až 20 bodů za samostatné práce
až 70 bodů za zkoušku

Osnovy výuky

Úvod do automatizačních prostředků
Procesní instrumentace
Standardizovaná rozhraní
Akční členy hydraulické a pneumatické
Řídicí členy - PC a IPC, PLC, DCS, průmyslové regulátory, vestavné systémy, jednoúčelové řídicí členy
Operátorská úroveň řízení
Systémy řízení výroby MES a ERP
Úvod do průmyslové komunikace
Základní parametry vybraných sítí
Principy průmyslového Ethernetu

Laboratorní cvičení:
Úvod do komunikace - příklad - RS 232 komunikace
Seznámení s prostředím ControlWeb, cvičení na řízení portálového jeřábu

Učební cíle

Cílem předmětu je dát studentům přehled o celém spektru automatizačních prostředků počínaje procesní instrumentací - snímači, akčními členy, řídicími členy, prostředky vizualizace, operátorského řízení. Dále studenti získají přehled o průmyslových komunikačních sběrnicích.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka. Projekt.

Základní literatura

Zezulka F.: Prostředky průmyslové automatizace. Vutium, 2004 (CS)
Zezulka F., Fiedler P., Bradáč Z.: Prostředky průmyslové automatizace, elektronické texty, 2003 (CS)
Zezulka F., Hynčica O.: Průmyslový Ethernet, AUTOMA 2007/8, seriál (CS)

Doporučená literatura

Lendryová L.- Pavelek M.: Návrh procesních systémů, Ostrava, 1996 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-AMT , 2. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Radek Štohl, Ph.D.

Osnova

Úvod do automatizačních prostředků.
Akční členy pro řízení,servomotory stejnosměrné a střídavé.
Čítače, časovače a průmyslové regulátory.
Programovatelné automaty, přehled, základní vlastnosti a režim činnosti. Programové vybavení a HW architektura.
Programování PLC. Norma IEC 1131 a příklady programování.
Distribuované systémy řízení velkých celků. Architektura, řešení úrovně bezprostředního řízení, operátorská úroveň, rozhraní na nadřazené systémy.
Úvod do sériových počítačových sběrnic. Model ISO/OSI. Fyzická vrstva.
Linková vrstva. Synchronizace, modulace, kódování.
Vyšší vrstvy modelu, funkce, služby. Průmyslové sériové sběrnice. Model průmyslové sériové sběrnice.
Přehled průmyslových sběrnic. Příklady jejich řešení. Sensor-aktor bus.
Příklady sběrnic s bajtovým přenosem. Protokol CAN a DeviceNet.
Fieldbus. Příklady (Profibus a další).
Řízení pomocí PC (soft control).

Laboratorní cvičení

30 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Radek Štohl, Ph.D.

Osnova

Úvodní cvičení (organizace, instruktáž, školení o bezpečnosti a seznámení s pracovištěm, podmínky udělení zápočtu).
Úvod do TCP/IP komunikace - příklad - TCP/IP klient, TCP/IP server.
Seznámení s prostředím ControlWeb, cvičení na řízení portálového jeřábu

Ostatní aktivity

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Radek Štohl, Ph.D.

Osnova

Studenti si mohou vybrat ze široké nabídky zadání projektů vizualizace a řízení modelů procesů pod systémem InTouch/ InControl.