352-0301/03 – Základy automatizace (ZA)
Garantující katedra | Katedra automatizační techniky a řízení | Kredity | 5 |
Garant předmětu | doc. Ing. Renata Wagnerová, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Lenka Landryová, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | |
Určeno pro fakulty | FS | 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
E-learning
Další požadavky na studenta
Cvičení bude probíhat v laboratoři, kde budou demonstrovány jednoduché úlohy s PLC, snímače neelektrických veličin, regulační obvody.
Zpracování dvou programů:
Program č. 1: Návrh a realizace logických funkcí.
Program č. 2: Syntéza regulačních obvodů
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
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) 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 obráběcích strojích
14. Technické prostředky řízení. Vstupní a výstupní signály, číslicové převodníky. Programovatelné automaty, průmyslové počítače. Hierarchické systémy řízení. Vizualizace technologických procesů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky