Detail předmětu

Prostředky průmyslové automatizace

FEKT-BPC-PPAAk. rok: 2019/2020

Přehled automatizačních prostředků, procesní instrumentace a standardizovaných rozhraní. Sensory , akční členy, řídicí úroveň a operátorská úroveň řízení. Systémy pro řízení výroby. Přehled průmyslové komunikace, průmyslové sběrnice a sítě. Základy spolehlivosti, bezpečnosti a systémů reálného času.

Výsledky učení předmětu

Student je schopen:
- Rozdělit a popsat automatizační prostředky podle funkce v automatizačním systému.
- Rozdělit prvky procesní a řídicí instrumentace a popsat jejich vlastnosti.
- Popsat strukturu servomechanizmů, krokových motorů a dalších vybraných pohonů.
- Prakticky pracovat s vybranými prvky procesní a řídicí instrumentace včetně zákadních typů pohonů.
- Rozdělit a charakterizovat základní pneumatické a hydraulické pohony a systémy.
- Popsat úrovně průmyslového řízení (řídicí úroveň, SCADA, MES, ERP).
- Navrhnout a realizovat jednoduché průmyslové řídicí aplikace a HMI systém.
- Popsat standardizovaná rozhraní procesní instrumentace.
- Popsat referenční model ISO/OSI a jeho vrstvy.
- Vyjmenovat základní průmyslové sběrnice a protokoly.
- Stručně popsat ethernet a průmyslový ethernet a definovat jeho výhody a nevýhody.
- Popsat výhody a nevýhody systémů reálného času.
- Orientovat se v pojmech bezpečnost, funkční bezpečnost, spolehlivost.

Prerekvizity

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

LANDRYOVÁ, Lenka, PAVELEK, Martin. Návrh procesních systémů. Ostrava, 1996 (CS)
ZEZULKA František, FIEDLER Petr, BRADÁČ Zdeněk. Prostředky průmyslové automatizace. Elektronické texty, Brno, 2004. (CS)
ZEZULKA František, HYNČICA Ondřej. Průmyslový Ethernet. Automa. 2007, 8. ISSN 1210-9592. (CS)
STENERSON, Jon. Industrial Automation and Process Control. Prentice Hall, 1 edition (September 27, 2002). ISBN-13: 978-0130330307. (EN)
BADIRU, Adedeji B. Handbook of Industrial and Systems Engineering. CRC Press, 2 edition (October 11, 2013). ISBN-13: 978-1466515048. (EN)
COLLINS, Kevin. PLC Programming for Industrial Automation. Exposure, 2006. ISBN-13: 978-1846854965. (EN)
PATRICK, Dale R. and FARDO, Stephen W. Industrial Process Control Systems. The Fairmont Press, Inc., 2009. ISBN-13: 978-0881735925. (EN)
MACAULAY, Tyson and SINGER, Bryan L. Cybersecurity for Industrial Control Systems: SCADA, DCS, PLC, HMI, and SIS. Auerbach Publications, 1 edition (December 13, 2011). ISBN-13: 978-1439801963. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači v laboratoři a prezentace projektů.

Způsob a kritéria hodnocení

až 40 bodů za cvičení
až 60 bodů za zkoušku

Pro získání zápočtu:
minimálně 20 bodů z laboratoří

Pro uznání zkoušky:
minimálně 30 bodů ze 60 možných bodů

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Úvod do automatizačních prostředků - přehled úrovní řízení výroby a jejich funkce.
2. Procesní instrumentace - standardizovaná rozhraní, základní přehled sensorů a akčních členů.
3. Procesní instrumentace - motory a jejich řízení (frekvenční měnič, servo).
4. Řídicí členy - PLC, DCS, průmyslová PC, průmyslové regulátory, vestavné systémy.
5. Operátorská úroveň řízení – funkce, prostředky.
6. Systémy řízení výroby MES a ERP. Databáze.
7. Průmyslová komunikace – přehled sítí, jejich vlastností a použití. Průmyslový Ethernet.
8. Spolehlivost, safety, security, průmyslové standardy.
9. Systémy reálného času – úvod, vlastnosti, použití.
10. Průmyslové roboty a CNC – řízení a funkce.
11. Nové trendy – magnetické motory, mikromotory, pneumatické svaly, aj.

Laboratorní cvičení:
1. týden: Úvodní hodina, seznámení se s laboratoří a přípravky.
2. - 11. týden: Vypracování úloh na daném stanovišti.
12. týden: Prezentace vybrané úlohy.

Cíl

Cílem předmětu je dát studentům přehled o celém spektru automatizačních prostředků - snímače, akční členy, řídicím členy, průmyslové komunikační sběrnice, prostředky vizualizace a operátorského řízení. Studenti budou umět popsat průmyslový řídicí systém či dokonce jej navrhnout.

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

Laboratorní cvičení, projekty.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor