338-0508/03 – Řízení pneumatických mechanizmů (Řízpn)
| Garantující katedra | Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2020/2021 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
V průběhu semestru budou zadány čtyři programy. Za jejich zpracování a obhájení je možno získat až 35 bodů, minimum pro získání zápočtu je 25.
Zkouška: teoretická část - test 0 až 35 bodů, jedna ústní otázka 0 až 15 bodů, praktická část - zapojení pneumatického obvodu 0 až 15 bodů.
E-learning
Další požadavky na studenta
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.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Význam řízení v pneumatických mechanismech. Základní pojmy řízení. Skladba řídicího obvodu. Signály využívané v řízení a jejich realizace. Označování pneumatických prvků a skupin.
2. Prvky pro získání informace o poloze pístnice, pneumatické hradlo, signální šroubení. Pneumatická časová relé, zkrácení signálu, tlakové relé. Obouruční ovládání.
3. Zobrazování průběhu pohybů, symboly stavu sepnutí. Krokový a komplexní diagram pohybů a ovládání.
4. Programové řízení pneumatických mechanismů. Návrh řídicího obvodu s fázemi, taktovací řetězce. Trysky. Zesilovače tlaku (signálu).
5. Základní prvky elektropneumatických obvodů – snímače, spínače, elektromagnety, relé, značení v obvodech, příklad reléového řízení, časová relé.
6. Elektropneumatické rozváděče, proporcionální prvky, ventilové terminály.
7. Programovatelné automaty – logické a časové funkce v různých programovacích jazycích (STL, LDR, FBD, Grafcet).
8. Programovatelné automaty – hardware (vstupy, výstupy), jejich zapojení, čidla PNP a NPN. Čítače (pneumatické, elektropneumatické, programové).
9. Pneumatické proporcionální regulátory polohy a další speciální prvky, elektrické pohony.
10. Průmyslové sběrnice – základní pojmy, rozdělení, popis činnosti – sériový přenos dat.
11. Průmyslové sběrnice – příklady sběrnic používaných v pneumatice, základy programování AS-i sběrnice.
12. Bezpečnost strojů – základní pojmy, postupy. Pneumatické prvky pro zvýšení bezpečnosti.
13. Bezpečnost strojů – případová studie.
14. Novinky v oblasti pneumaticky a automatizace.
Cvičení:
1. Bezpečnost práce. Popis a funkce základních pneumatických obvodů (značky, kreslení schémat). Zadání příkladů s jedním motorem.
2. Praktické zapojení prvních příkladů, zadání a návrh dalších schémat s jedním motorem. Práce s programem FLUIDSIM.
3. Krokový a signální diagram, navrhování systémů ve dvěma pracovními prvky. Zadání programu č. 1 – Pneumatický obvod se dvěma motory.
4. Dokončení programu č.1 (praktické ověření funkce). Ukázka obvodu s taktovacím řetězcem. Zadání programu č. 2 – taktovací řetězec - zpracování obvodového schématu s Quickstepperem (řízení tří a více pneumomotorů).
5. Dokončení programů. Procvičování návrhu a zapojení obvodů s více motory.
6. Návrh reléového řízení pneumatického obvodu.
7. Základy programování PLC pomocí LDR a FBD (zadání dle programu č. 1).
8. Opakování programování pomocí FBD, zadání programu č. 3 – Program pro Siemens LOGO! – řízení činnosti tří motorů.
9. Dokončení a praktické ověření správnosti programu. Programování PLC pomocí Grafcet.
10. Zadání programu č. 4 – Program v STL pro tři válce
11. Dokončení programu. Proporcionální ventily a rozváděče + softstop – ukázka.
12. Programování sběrnice AS-i.
13. Programování sběrnice AS-i.
14. Konzultace k programům, zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky