338-0508/02 – Řízení pneumatických mechanizmů (Řízpn)

Garantující katedraKatedra hydromechaniky a hydraulických zařízeníKredity5
Garant předmětuIng. Lukáš Dvořák, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Lukáš Dvořák, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2013/2014Rok zrušení2020/2021
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DVO31 Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.
ZAC45 Ing. Miloslav Žáček
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 6+4

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. CAMOZZI COMPETENCE CENTRE. Pneumatic Automation From Basic Principles to Practical Techniques. Brescia: Camozzi Automation S.p.A. 2019. 215 p. Dostupné z: https://www.camozzi.com/sites/default/files/dl_files/MN-Tec%20Did_ENG_2019_LowRes.pdf SMC - eLEARNING. dostupné z http://smctraining.mrooms.net/ (uživatelské jméno a heslo přidělí vyučující, modul Pneumatické systémy - česká a anglická verze).

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Další pořadavky na studenta nejsou.

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: 2013/2014 zimní semestr, platnost do: 2020/2021 letní 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.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (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