354-0507/01 – Industrial Control Systems (PŘS)

Gurantor departmentDepartment of RoboticsCredits5
Subject guarantorprof. Dr. Ing. Petr NovákSubject version guarantorprof. Dr. Ing. Petr Novák
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year1Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction2004/2005Year of cancellation2010/2011
Intended for the facultiesFSIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
BAB047 Ing. Ján Babjak, Ph.D.
NOV20 prof. Dr. Ing. Petr Novák
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+1
Combined Credit and Examination 12+4

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Solving of the design of a control system suitable for industry, connecting of the subsystems, optimalizing selection of the parts and their analisis,

Teaching methods

Lectures
Tutorials
Experimental work in labs
Project work

Summary

The goal of this subject is to acquaint students with problems devoloping and acquating of Control systems based on Industrial PC into mechatronics area.

Compulsory literature:

www.advantech.com www.icpdas.com

Recommended literature:

see actual project submission Michael D. Whitt Successful Instrumentation and Control Systems Design, 531 pages, 2015, ISBN-10: 1936007452 National Instruments: Measuring Strain with Strain Gages – tutorial. (http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/3642) M. Sami Fadali, Digital Control Engineering: Analysis and Design.600 pages, 2012, ISBN-13: 978-0123943910 articles in - International Journal of Control Systems and Robotics

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Výuka za podpory LMS Moodle

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Týden Náplň přednášek a cvičení 1. Úvod do problematiky, specifika a vlastnosti architektury průmyslového PC a PLC, kategorie. 2. Vazba řídicího systému s binárním okolím prostřednictvím průmyslových karet a modulů. 3. Vazba řídicího systému s analogovým okolím prostřednictvím průmyslových karet a modulů. 4. Koncepce a návrh řídicího systému dle zadaných parametrů, jednotlivé komponenty. Senzory – druhy, napojení do ŘS. 5. Napojení I/0 – analogové, digitální, optooddělení, popis realizace ŘS. 6. Samostatný návrh řídicího systému dle zadání – zadání. 7. Bezpečnost a diagnostika řídicího systému (místní, a dálková). 8. Metody ovlivňující spolehlivost ŘS založeného na IPC. 9. Komunikace v řídicích systémech pro průmyslové aplikace, dynamická výměna dat (DDE a NetDDE). 10. Stavebnice pro dálkový a distribuovaný sběr dat, distribuované systémy řízení, (řada ADAM4000). 11. Aplikační software (InControl, InTouch, GENIE, Promotic). 12. Inteligentní senzorické systémy. 13. Ukázky konkrétního nasazení průmyslových PC a PLC (exkurze). 14. Samostatný návrh řídicího systému dle zadání – vyhodnocení. 15. Zápočet. Seznam otázek ke zkoušce 1. Specifika a vlastnosti architektury průmyslového PC a PLC, kategorie. 2. Konstrukce průmyslového PC, její vliv na spolehlivost. Ukazatele spolehlivosti. MTBF, MTTR, vanová křivka. Význam zahořování. 3. Vazba řídicího systému s binárním okolím prostřednictvím průmyslových karet a modulů. 4. Vazba řídicího systému s analogovým okolím prostřednictvím průmyslových karet a modulů. 5. Optoizolované binární vstupy, princip, zapojení. 6. Reléové výstupy, vlastnosti, ochrana kontaktů. Polovodičová relé. 7. Druhy A/D převodníků, jejich vlastnosti, blokové schéma multifunkční DAQ karty. 8. Aproximační A/D převodník, indukční senzory . 9. Integrační A/D převodník, optické senzory. 10. Parametry A/D převodníků, výběr vhodného typu podle požadované přesnosti. 11. Vzorkování, stanovení vzorkovací frekvence při synchronním vzorkování, vznik chyb. 12. Vysvětlit asynchronní vzorkování. 13. Napojení vstupů/výstupů – analogové (SE a DIF), binární. 14. Bezpečnost a diagnostika řídicího systému (místní, a dálková). 15. Stavebnice pro dálkový a distribuovaný sběr dat, distribuované systémy řízení. 16. Řídicí systémy pro robotiku. 17. Metodika návrhu řídicího systému. 18. Řídicí systémy pro extrémní podmínky (vibrace, elektromagnetická pole, vlhko, teplota…), význam kritérií EMI, ESD, MTBF, MTTR.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 35 (35) 0
                Written exam Written test 10  0
                Other task type Other task type 25  0
        Examination Examination 65 (65) 0
                Written examination Written examination 25  0
                Oral Oral examination 40  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2008/2009 (N2301) Mechanical Engineering (2301T013) Robotics P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2008/2009 (N2301) Mechanical Engineering (2301T013) Robotics K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2007/2008 (N2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Industrial Robots and Manipulators P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2007/2008 (N2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Industrial Robots and Manipulators K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2007/2008 (N2301) Mechanical Engineering (2301T013) Robotics P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2007/2008 (N2301) Mechanical Engineering (2301T013) Robotics K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2006/2007 (N2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Industrial Robots and Manipulators P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2006/2007 (N2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Industrial Robots and Manipulators K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2005/2006 (N2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Industrial Robots and Manipulators P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2005/2006 (N2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Industrial Robots and Manipulators K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2004/2005 (N2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Industrial Robots and Manipulators P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2004/2005 (N2301) Mechanical Engineering (2301T032) Production Systems with Industrial Robots and Manipulators K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner