Detail předmětu

Automatizační prostředky

FSI-VPR Ak. rok: 2025/2026 Letní semestr

Kurz poskytuje základní přehled o přístrojové technice a programových prostředcích využívaných při automatickém řízení technologických procesů. Studenti se v jeho průběhu seznámí s teoretickými základy elektrických, programových a pneumatických prostředků používaných v automatizaci. Tyto znalosti budou doplněny praktickými zkušenostmi, přičemž kurz klade důraz na pochopení principů jednotlivých prostředků a na rozvoj schopnosti aplikovat získané dovednosti v reálných technických úlohách. 

Garant předmětu

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky

Výsledky učení předmětu

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti základů automatického řízení, dále základy matematiky a fyziky. Vše na úrovni absolvovaných předmětů v rámci dřívějšího vysokoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Způsob a kritéria hodnocení

Znalosti a dovednosti jsou ověřovány zápočtem a zkouškou.
Požadavky na zápočet: účast na cvičeních, absolvování daných laboratorních úloh a zpracování písemného protokolu z měření. Účast na cvičeních je povinná, v případě nesplnění této podmínky je každý případ posuzován individuálně vyučujícím předmětu. Laboratorní cvičení jsou hodnocena učitelem z hlediska aktivity a dále je hodnocen laboratorní protokol, který musí být odevzdán a uznán.
Požadavky na zkoušku: absolvování písemného testu, který zahrnuje znalosti získané na přednáškách a cvičeních, následovaného ústním dotazováním. Odpovědi na otázky jsou hodnoceny body, hodnocení u zkoušky je dle stupnice A -F.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je kontrolovaná. Způsob nahrazování zameškaní výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem kurzu je seznámit posluchače s elektrickou a pneumatickou přístrojovou technikou a se základními algoritmy pro zpracování dat, které se využívají v regulačních obvodech, a to z pohledu jejich principu fungování, role v regulačním obvodu a možného využití.

Po absolvování kurzu budou studenti schopni ovládat, nastavovat a navrhovat regulační obvody s využitím elektrické a pneumatické přístrojové techniky a implementovat základní algoritmy pro zpracování dat.

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

Použití předmětu ve studijních plánech

Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
obor AIŘ: Aplikovaná informatika a řízení, 5 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova


  1. Úvod, typy signálů pro přenos a zpracování informace, impulsová modulace

  2. Aktivní (termoelektrické, piezoelektrické, pyroelektrické, indukční) a pasivní snímače (indukčností, Hallovy, kapacitní, odporové).

  3. Úprava elektrického signálu pomocí pasivních a aktivních obvodů.

  4. Realizace analogových regulátorů pomocí operačních zesilovačů, číslicové regulátory.

  5. Sériový přenos informace, standardy RS-232 a RS-485, průmyslové sběrnice

  6. Regulační orgány a pohony akčních členů, typy elektrických motorů, servomotory

  7. Moravcův paradox v oblasti automatizace. Vzorkování, kvantování a diskretizace signálu.

  8. Diskrétní Fourierova transformace

  9. Základy konvoluce a digitálních FIR a IIR filtrů

  10. Principy a vlastnosti stlačeného vzduchu, schémata pneumatických obvodů, prvky pro výrobu a distribuci stlačeného vzduchu.

  11. Pneumatické a elektropneumatické pohony a řízení. Typy pneumatických válců, motorů a ventilů.

  12. Praktické aplikace pneumatických prostředků.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Osnova


  1. Identifikace soustavy z naměřené přechodové charakteristiky.

  2. Identifikace soustavy měřením frekvenční charakteristiky.

  3. Identifikace soustavy s pomocí počítačové podpory.

  4. Regulace teploty s dvoupolohovým a impulzním regulátorem.

  5. Regulační obvod s kompaktním regulátorem, polohový servomechanismus.

  6. Mechanické a elektrické vlastností relé v el. obvodu.

  7. Vzorkování signálu, vznik aliasingu.

  8. Aplikace Fourierovy transformace a spektrogramů.

  9. Filtrování signálu pomocí FIR a IIR filtrů.

  10. Základy pneumatických prostředků, vlastnosti a výpočty.

  11. Pneumatické mechanismy a jejich řízení.

  12. Praktické návrhy a simulace pneumatických obvodů.