352-0301/02 – Základy automatizace (ZA)
| Garantující katedra | Katedra automatizační techniky a řízení | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Renata Wagnerová, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Renata Wagnerová, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2007/2008 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS, FMT, USP | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu Základy automatizace je předat studentům druhého ročníku strojního inženýrství bakalářského studia znalosti základů logického řízení, dále teorie řízení lineárních a diskrétních systémů a technickými prostředky v členění regulátory, akční členy a snímače. Z oboru logického řízení jsou studenti seznámení s teorií a praxí kombinačních a sekvenčních obvodů a se základy PLC. Studenti získají znalosti lineární teorie, která se opírá o Laplaceovou transformaci, dále jsou seznámení s popisem statických a dynamických vlastností systémů, stabilitou regulačních obvodů, hodnocením kvality regulace a syntézou regulátorů jak metodami založenými na experimentu, tak na analytickém řešení. Z technických prostředků pro automatizaci jsou studenti seznámení s regulátory elektronickými, hydraulickými, mechanickými a pneumatickými. Dále jsou seznámení s akčními členy, kterými jsou pohony elektrické, hydraulické a pneumatické, a se snímači pro regulaci teploty, polohy, tlaku, síly a průtoku. Na základě pochopení principů a funkce se studenti naučí aplikovat poznatky nebo analyzovat způsoby řízení strojů a procesů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Anotace
Předmět Základy automatizace je důležitým průpravným předmětem bakalářského
studijního programu Strojírenství. Jeho cílem je seznámení posluchačů se
základními teoretickými i technickými prostředky automatizace. Předpokladem
studia je absolvování předmětů společného teoretického základu 1. ročníku BS
na strojní fakultě v ČR.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Zápočet (max. 35 bodů, min. 20 bodů) - Studenti vypracovávají během semestru dva programy. První program procvičuje znalosti navrhování kombinačních logických obvodů a druhý program je zaměřen na základy teorie řízení. Znalosti získané na přednáškách a cvičeních se prověřují bodově hodnoceným testem. V prezenční formě studia je povinná 80% účast na cvičeních.
Zkouška (max. 65 bodů, min. 24 bodů) - písemná část je tvořena 4 příklady, každý za 8 bodů, tzn. celkem 32 bodů (min. 12). Ústní část je tvořena 11 otázkami, každá za 3 body, max. je 33 bodů (min. 12).
LMS
E-learning
lms.vsb.cz
Další požadavky na studenta
Studenti musí vyřešit dva programy.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Předmět Základy automatizace uvádí studenty do problematiky regulace a řízení.
Seznámí se s návrhem logických systémů řízení, spojitou regulací a základními
teoretickými poznatky o chování regulačních obvodů. Dalším cílem je popsat
základních technických prostředků jako jsou snímače, akční členy, regulátory a
počítačové prostředky (PLC).
1. Základní pojmy jako systém, typy systémů, subsystém, prvek, vazba. Kreslení
blokových schémat.
2. Systémy řízení - rozdělení, typy, řízení spojité, nespojité, číslicové,
dvoupolohové, charakteristika, praktické příklady, význam a využití.
3. Logické řízení - základní logické funkce, Booleova algebra, zápis logické
funkce a její minimalizace.
4. Syntéza kombinačních logických obvodů. Realizace kontaktními prvky,
programem a prvky NAND, NOR.
5. Sekvenční logický obvod. Technické prostředky logického řízení.
Programovatelné automaty.
6. Matematický popis prvků regulačního obvodu, modely řízených systémů.
Statická charakteristika, dynamické charakteristiky (impulsní, přechodová a
frekvenční). Experimentální identifikace.
7. Analogové řízení, regulační obvod, spojité a diskrétní řízení. Otevřený
regulační obvod, záporná zpětná vazba. Bloková algebra. Přenosy regulačního
obvodu, přenos řízení, přenos poruchy.
8. Dvoupolohová regulace. Lineární regulátory P, PI, PD, PID. Elektrické,
hydraulické a pneumatické regulátory.
9. Syntéza regulátorů. Stabilita a kritické zesílení (Nyquistovo kriterium).
Kvalita regulačního pochodu a experimentální seřízení regulátoru
10. Snímače elektrických (proud, napětí, mag.tok) a neelektrických veličin
(teplota, tlak, průtok, síla, poloha, rychlost)
11. Akční členy., elektrické, hydraulické a pneumatické. Piezoaktuátory.
12. Regulace teploty, průtoku plynů a kapalin, zásoby.
13. Regulace polohy a rychlosti pohybu, aplikace v polohování
14. Technické prostředky řízení. Vstupní a výstupní signály, číslicové
převodníky. Programovatelné automaty, průmyslové počítače. Hierarchické
systémy řízení. Vizualizace technologických procesů.
Podmínky absolvování předmětu
Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky