338-0508/01 – Řízení pneumatických mechanizmů (Řízpn)

Garantující katedraKatedra hydromechaniky a hydraulických zařízeníKredity4
Garant předmětuIng. Lukáš Dvořák, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Lukáš Dvořák, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DVO31 Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.
KOP05 prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 8+6

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Po absolvování předmětu studenti dovedou projektovat obvody s pneumatickým řízením, s řízením reléovou logikou a vytvořit program pro PLC jak v textových, tak grafických jazycích. Vyprojektovaný obvod umí sestavit na výukových trenažérech Festo Didactic a SMC Pneutrainer a ověřit funkčnost navrženého řízení. Studenti mají rovněž možnost prakticky porovnat uvedené způsoby řízení s řízením pneumatických systémů po průmyslové sběrnici.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Tento předmět navazuje na předmět Pneumatické prvky a systémy, vyučovaný v předchozím ročníku. Prohlubují zde se znalosti z řízení pneumatických systémů, nově se probírají otázky popisu a identifikace pneumatických obvodů a jejich projektování. Probírá se řízení pomocí pneumatických taktovacích řetězců, programovatelných automatů i průmyslových sběrnic. Významnou součástí předmětu jsou cvičení v laboratoři pneumatických mechanizmů na výukových trenažérech FESTO Didactic a SMC Pneutrainer věnovaná skladbě plně pneumatických a elektropneumatických obvodů včetně ověřování jejich správné funkce dle příslušného technologického zadání. Dále jsou cvičení zaměřená na osvojení řízení pneumatických systémů pomocí PLC včetně tvorby programů.

Povinná literatura:

KOPÁČEK, J. Pneumatické mechanismy. Díl 2. Řízení pneumatických systémů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2005. 2. vydání. ISBN: 80-248-0880-3. KOPÁČEK, J., ŽÁČEK, M. Cvičení z řízení pneumatických systémů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2004. ISBN: 80-248-0692-4. KOLEKTIV AUTORŮ. SMC Training – Stlačený vzduch a jeho využití. Brno: SMC Industrial Automation CZ s.r.o. 4. vydání. 2019. 344 s. KOPÁČEK, J. Pneumatické mechanismy. Díl 1. – Pneumatické prvky a systémy. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2005. 265 s. 2. vydání. ISBN 80-7078-306-0.

Doporučená literatura:

ŠMEJKAL, L., MARTINÁSKOVÁ, M. PLC řízení a automatizace, díl 1. Základní pojmy, úvod do programování. Praha: BEN technická literatura, 1999. 224 s. ISBN 80-86056-58-9. SCHMID, D. a kol. Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku. Praha : Europa-Sobotáles cz., 2005 - 420 s. ISBN 80-86706-10-9. MANNESMANN REXROTH Der Pneumatik Trainer Band 5. Feldbustechnologie in der Pneumatik. Hannover 1997. BALÁTĚ, J. a kol. Technické prostředky automatického řízení. Praha: SNTL Praha 1986. FATURÍK, Š. Prostředky automatického řízení. Základy elektropneumatiky. Praha: ČVUT v Praze, 1991. BEATER, P. Pneumatic drives: system design, modelling and control. Berlin: Springer, 2007. 323 pp. ISBN 978-3-540-69470-0.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Správnost odevzdaných programů. Funkčnost sestavených obvodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

ne .

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

OSNOVA PŘEDMĚTU : 1. P: Význam řízení v pneumatických mechanismech. Základní pojmy řízení. Skladba řídicího obvodu. Signály využívané v řízení a jejich realizace. 2. P: Spínače a snímače. Značky elektrických prvků. Projektování řízení pneumatických systémů. Označování pneumatických prvků a skupin. 3. P: Zobrazování průběhu pohybů, symboly stavu sepnutí. Krokový a komplexní diagram pohybů a ovládání. C: Popis a funkce různých pneumatických obvodů (značky, kreslení schémat). Video BOSCH (řízení, krokový diagram). 4. P: Relé, elektromagnety. Prohloubení znalosti programu Automation Studio v oblasti elektropneumatiky a GRAFCETu. C: Sestavení vlastního pneumatického obvodu na trenažéru. 5. P: Pneumatická časová relé. Elektropneumatické řídicí prvky. C: Trenažér FESTO nebo SMC – Program č.1 (plně pneumatické řízení). Sestavení pneumatického obvodu, prověření funkčnosti event.simulace programem Automation Studio, popis. 6. P: Trysky. Zesilovače tlaku. C: Dokončení programu č.1. 7. P: Programové řízení pneumatických mechanismů. Taktovací řetězce. C: Trenažér FESTO – Program č.2 (pneumatické taktovací řetězce). Sestavení pneumatického obvodu s Quickstepperem, prověření funkčnosti event. simulace programem PneuSim Pro, popis. 8. P: Logické a časové funkce. C: Tvorba liniového schématu. Výklad vzorové úlohy. Sestavení na trenažéru. 9. P: Programovatelné automaty. Vstupy, výstupy. FPC 101, PRG 101, popis módů. C: Trenažér FESTO nebo SMC – Program č.3 (řízení pomocí relé). Sestavení elektropneumatického obvodu, vytvoření liniového schématu, prověření funkčnosti event. simulace programem Automation Studio, popis. 10. P: Programovatelné automaty. E.FEC 20. Čidla PNP a NPN. C: Programování FPC 101 pomocí PRG 101 v módu TEACH-IN. 11. P: Programové balíky FST 100 a FST FEC. Programování v liniovém schématu – LDR a v jazyce statement list – STL. C: Trenažér FESTO – Program č.4 (řízení pomocí PLC) Sestavení elektropneumatického obvodu, vytvoření řídicího programu v STL nebo LDR, prověření funkčnosti, popis. 12. P: Rozváděčové terminály. Průmyslové sběrnice. Příklady pneumatického a elektropneumatického řízení. C: Programování průmyslové sběrnice AS-i. Video FESTO (FPC 101, plně automatizovaná linka na malířské válečky). Programování řídící jednotky PneuAlpha. Tvorba programu v GRAFCETu. 13. P: Polohová regulace proporcionálním ventilem. Video FESTO (terminály, polohování, vakuová technika, novinky fy). C: Experimentování s pneumatickým servopohonem řízeným z Matlab Simulinku. Jiné programovatelné systémy. (Rexroth Mecman CD-R Jojo Fabrik). 14. P: Konzultace. C: Odevzdání programů, zápočet. OTÁZKY KE ZKOUŠCE : 1) Základní pojmy řízení. Schéma pneumatického obvodu z hlediska struktury řízení. Dělení podle druhu energie přenášející řídicí signály. 2) Dělení ovládání pneumatického mechanismu podle průběhu činnosti. 3) Signály pro řízení, druhy, rozdělení, průběhy. 4) Pneumatické prvky pro řízení a ovládání, pneumatické hradlo. 5) Spínače a snímače, bezdotyková čidla, charakteristika, normalizované značky. 6) Relé, časová relé, schéma, princip činnosti, značky. 7) Elektromagnety, stejnosměrný, střídavý, vlastnosti, charakteristiky. 8) Proporcionální elektromagnety, zdvihový, silový elektromagnet, charakteristiky. 9) Piezoelektrické a termické ovládání pneumatických prvků. 10) Trysky, druhy konstrukce, charakteristiky, využití. 11) Zesilovače tlaku, druhy konstrukce, princip, příklad použití v obvodu s tryskami. 12) Pneumatická časová relé, schéma, průběh signálů, zkrácení signálu. 13) Elektropneumaticky řízené prvky, vysvětlení funkce 3/2 rozváděče. 14) Elektropneumatické tlakové ventily, principy 3 druhů regulátorů, užití. 15) Označování pneumatických prvků, staré, nové, v obvodu číslováním dle skupin. 16) Komplexní diagram pohybů a ovládání včetně řídicích symbolů. 17) Taktovací řetězce. 18) Logické a časové funkce. 19) Programovatelné automaty, vstupy, výstupy, programování v LDR, v jazyce STL . 20) Princip sériového přenosu dat, posuvný registr, synchronní a asynchronní přenos dat. 21) Průmyslové sběrnice, vodiče, rozhraní. 22) Průmyslové sběrnice, protokol, příklad datového telegramu, topologie. 23) Průmyslové sběrnice, řízení přístupu, otevřený a uzavřený protokol. 24) Přehled sběrnicových systémů užívaných k řízení pneumatických mechanismů. 25) Automatizační pyramida, vrstvy funkcí sítě dle modelu ISO/OSI. 26) Rozváděčové terminály, multipól, kontaktní můstky, decentralizovaná sběrnicová elektronika, moduly AS-Interface, nákladová rozvaha.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2009/2010 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35  25
        Zkouška Zkouška 65  26
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2012/2013 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku