Detail předmětu

Řízení strojů a procesů

FSI-ZAE Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr

Předmět seznamuje studenty s možnostmi automatického řízení strojů a procesů. Studenti získají praktické zkušenosti s návrhem řídicích systémů založených na vývojových deskách Arduino a PLC firmy B&R. V rámci předmětu si studenti prakticky vyzkouší návrh řízení v otevřené a zpětnovazební smyčce.

Garant předmětu

Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování

Výsledky učení předmětu

– Schopnost definovat požadavky na řídicí systém.
- Schopnost samostatně navrhnout a naprogramovat řídicí systém pro jednoduché aplikace.
- Schopnost výběru vhodného typu pohonu.
- Znalost principu open/closed loop regulace.
- Znalost obvyklých průmyslových rozhraní.

Prerekvizity

– znalosti z elektrotechniky a elektroniky, matematiky, fyziky a automatizace v rozsahu bakalářského studia strojního inženýrství.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky, laboratoře, samostudium.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky získání zápočtu:
- vypracování zadaných úloh (max. 60 bodů),
- absolvování teoretického testu (max. 40 bodů),
- celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Absolventi budou schopni specifikovat požadavky na řídicí systém v závislosti na cílové aplikaci, orientovat se v problematice řídicích systémů a samostatně vyřešit jednoduché automatizační úlohy.

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

Přednášky: účast je doporučená.
Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím, povoluje se maximálně jedna absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-KSI-P: Konstrukční inženýrství, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 4 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

16 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

Osnova

– Automatizační systémy (důvody nasazení, požadavky, bezpečnost).
- Struktura automatizačního systému (přístrojový podsystém, uživatelské rozhraní, řídicí podsystém).
- Základní strategie řízení (řízení v otevřené a uzavřené smyčce, aplikace PID regulátoru).
- Rozdělení a možnosti jednotlivých typů automatizačních systémů (SCADA, PLC, mikrokontroléry, funkce operačního systému).
- Rozhraní řídicích systémů (vstupy/výstupy, komunikační sběrnice).
- Průmyslové pohony (rozdělení, způsoby řízení, vhodnost dle aplikace).

Laboratorní cvičení

32 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Kryštof Dočkal
Ing. Radek Poliščuk, Ph.D.
Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

Osnova

Blok Arduino:
- Ovládání digitálních a analogových vstupů/výstupů.
- Posílání dat přes komunikační sběrnici.
- Ovládání alfanumerického LCD.
- Řízení servomotorů.
- Získávání měřených veličin z čidel (ultrazvuk, akcelerometr, senzor polohy).
- Regulace v otevřené smyčce.
- Zpětnovazebná regulace (stabilizátor, autonomní vozidlo).
Blok PLC:
- Založení projektu, seznámení s vývojovým prostředím.
- Připojení k LAN, identifikace a definice použitého HW a oživení.
- Programování jednoduchých automatizačních úloh v programovacím jazyku Structured Text.
- Vizualizace.
- Závislé řízení servopohonů.
- Týmové řešení jedné složitější automatizační úlohy.