Detail předmětu

Automatizace procesů

FEKT-LAUPAk. rok: 2018/2019

Kurz LAUP je určen pro studenty druhého ročníku magisterského studia. Je to poslední ročník vysokoškolského studia a absolventi kursu LAUP mají po jeho ukončení vstoupit do projekčních a programátorských týmů řešících návrhy a realizace průmyslových řídicích systémů. Základními pilíři této práce je specifikace elektrických prvků technologického procesu, specifikace vstupních a výstupních signálů, návrh řídicího systému, vytvoření cenové nabídky pro uživatele, vytvoření programů pro PLC, vytvoření programů pro ovládání a vizualizaci (SCADA/HMI), vytvoření průmyslové komunikační sítě a vytvoření aplikace systému MES. Pro tyto činnosti musí být odpovědný pracovník schopen vytvořit časový harmonogram. Teoretickou podporou je znalost matematického modelování složitých technologických celků, verifikace modelů, numerických aspektů modelování a funkční bezpečnosti (standard IEC 61508 a související).

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen
- vytvořit nabídku, poptávku automatizačního projektu
- vytvořit projekt vizualizace technologického procesu (SCADA)
- vytvořit matematický model technologického celku
- implementovat vhodné řídicí algoritmy
- vytvořit aplikaci s funkcemi modulů operativního řízení výroby (MES)
- vytvořit program pro dávkový proces BATCH
- posoudit stupeň rizika řízeného procesu ve smyslu normy funkční bezpečnosti IEC 61508
- navrhnout HW / SW konfiguraci bezpečného řízení

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

Zezulka F.: Prostředky průmyslové automatizace, VUTIUM, 2004 (CS)
Automatizované systémy řízení. Programování PLC dle standardu IEC 1131-3. (CS)
2. PowerPoint prezentace autorů jednotlivých přednášek (CS)
Automatizace procesů, el. učební texty, Zezulka a kolektiv (CS)
Programovatelné automaty v řízení technologických procesů, Jan Pásek, 2007 (CS)
Industrial Ethernet, IAONA Handbook, Lueder A., Lorentz K., Magdeburg 2005

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení a případové studie řešení projektů automatizace technologických procesů. Předmět v dostatečné míře, využívá e-learning (Moodle). Pro podporu projektantské práce se studenti seznamují se systémem operativního řízení výroby s názvem COMES. Studenti vypracovávají ve stanoveném termínu domácí úlohy z každé lekce.

Způsob a kritéria hodnocení

až 30 bodů za cvičení (body student získává za 5 protokolů)
až 70 bodů za zkoušku
zkouška je písemnou formou
pro úspěšné složení písemné zkoušky je třeba získat 35 bodů ze 70 možných

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Přednášky
• Automatizace průmyslu a managenent projektování
• 1. Rámce a platformy (TIA Portal, Archestra, Wonderware System Platform), 2. Programování dávkových procesů BATCH - modely, receptury, procedury, Standard S88
• Systém řízení výroby MES, jeho funkce, systémy MOM a standard ISO-95, modely toků dat ve výrobě, model aktivit MOM, objektové modely výroby, jazyky XML a B2MML
• Digitální továrna, PLM - PLM v celopodnikové strategii řízení, fáze životního cyklu výrobku, funkce, cíle a oblasti působnosti PLM, Digitální výroba – její hlavní teze, cíle a přínosy
• Průmyslová inteligence ve výrobě – její hlavní teze, cíle a přínosy, funkce průmyslové inteligence, používané prostředky, architektura SOA, cloud computing
Mezi přednášejícími budou i zkušení odborníci z praxe, s nimiž se budou termíny přednášek sjednávat na začátku semestru, takže pořadí přednášek nemusí odpovídat tomu, jak jsou v předmětu uvedeny.


Laboratorní cvičení:
1. Zopakování základů programování na PLC SIMATIC (HW konfigurace, jednoduché programy v STL) a rozšíření o programování analogových signálů (teplota)
Náplní cvičení bude vypracování jednoduchého programu v PLC SIMATIC a jeho vizualizace v systému WinCC Flexible. Ze cvičení bude vypracován protokol.
2. Předmětem cvičení je seznámení se s praktickou aplikací systému řízení výroby MES a dávkovým programováním průmyslových řídicích systémů BATCH. Jako konkrétní nástroj je použit system COMES, výrobce firmy COMPAS

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty s komplexní problematikou automatizace procesů. Studenti se naučí základy konstrukční a projektantské práce při projektech automatizace strojů, výrobních linek a technologických procesů. Seznámí se s bezpečnostními normami, normou funkčního značení měření a regulace a dále projektantskými postupy při realizaci systémů měření, regulace a automatizace.
Obsahem předmětu je i výuka počítačové podpory projektantské práce. Na praktických ukázkách projektů a exkursích do vybraných technologických procesů se seznámí s konkrétní podobou realizace automatizace. Laboratorní cvičení jsou orientována na PC orientované distribuované řídicí systémy (DCS) aplikované na SW modelech procesů. Další část cvičení je věnována SW systemum pro podporu projektantske prace.
Na příkladech výměníkových stanic tepla a elektrárenských bloků si studenti procvičí projektantské konvence a značky a principy řízení energetických zařízení.
Velkou část prednášek zajišťují odborníci z praxe řízení elektrárenských celků od konvenčních po jaderné elektrárny, matematické modelování složitých technologických celků, vybrané problémy praktického použití regulátorů, identifikace vlastností průmyslových zařízení, případová studie projektování elektrárny.
Přednášky ukončuje úvod do funkční bezpečnosti, standardu IEC 61508.

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

laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zmeškané laboratorní cvičení je třeba nahradit po domlouvě s vyučujícím

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML1 magisterský navazující

    obor ML1-KAM , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-KAM , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor