450-2025/01 – Programovatelné automaty a vizualizace řídicích systémů (PAVŘS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BYR0034 Ing. Radek Byrtus
GAV0018 Ing. Antonín Gavlas
KOZ47 doc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
MIK636 Ing. Martin Mikolajek
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Předmět Programovatelné automaty a vizualizace řídicích systémů se zabývá využitím programovatelných automatů a vizualuzačních systémů při řízení technologických a jiných procesů. Základním cílem předmětu je seznámit studenty s možnostmi, které programovatelné automaty a vizualizace nabízejí, s charakteristikami jednotlivých druhů a umožnit jim detailnější zvládnutí vybraných typů. Studenti získají absolvováním předmětu základní zkušenosti s prací s programovatelnými automaty a vizualizačními systémy. Prakticky se seznámí se jedním typem PLC a dvěma vizualizačními systémy. Budou schopni zvolit pro konkrétní aplikaci vhodný typ automatu, vizualizačního systému a vytvořit řídící programy.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Programovatelné automaty a vizualizační systémy jsou nejčastěji využívané prostředky v současné automatizační technice. Dá se říct, že většina řídících aplikací se dnes bez nich neobejde. Proto je jejich znalost pro studenty oboru řídicí a informační systémy nezbytná. V přednáškách se studenti seznámí s technikou programovatelných automatů, s metodikou analýzy řídicího problému a tvorby programu, s použitím standardizační normy pro programování PLC. Část přednášek se bude také zabývat vizualizačními systémy pro tvorbu uživatelských rozhraní řízeného procesu. Problematika uživatelských rozhraní úzce souvisí s programovatelnými automaty a naprostá většina řídicích aplikací obsahuje určité uživatelské rozhraní. Cvičení probíhají v kvalitně vybavené laboratoři na automatech Simatic S7 300 a vizualizačních systémech Simatic HMI a Wonderware Intouch. Studenti se mohou podle zájmu seznámit s dalšími programovatelnými automaty a vizualizačními systémy, které jsou v laboratoři k dispozici. V průběhu semestru každý student zpracuje čtyři projekty, kde prokáže svou znalost dané problematiky.

Povinná literatura:

Firemní dokumentace Siemens k PLC Simatic ( http://www.siemens.com ) InTouch 9 - firemní příručka fy Wonderware. (http://www.wonderware.com ) http://www.simens.de ). Šmejkal L., Martinásková M.: PLC a automatizace. BEN - technická literatura, Praha 1999. Šmejkal L., Martinásková M.: Řízení programovatelnými automaty. Vydavatelství ČVUT, Praha 1998. Stenerson J.: Fundamentals of Programmable Logic Controllers, Sensors and Communications. Prentice Hall, 1999. Lewis R. W.: Programming Industrial Control Systems Using IEC 1131-3. The Institution of Electrical Engineers, London, UK, 1998. Kopie normy ČSN EN 61131-3. Boyer S. A.: SCADA - Supervisory control and data acquisition. ISA, 1999. ISBN 1-55617-660-0.

Doporučená literatura:

Koziorek, Jiří. Navrhování a vizualizace řídicích systémů. Sylaby na www stánkách fakulty, 2004 Koziorek, Jiří. Logické systémy řízení a programovatelné automaty. Sylaby na www stánkách fakulty, 2004

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Studenti během semestru odevzdají čtyři samostatné projekty na vybrané téma. Podmínky udělení zápočtu: Podmínkou udělení zápočtu je předvedení funkčnosti čtyř aplikací řešených v rámci samostatných projektů a odevzdání protokolů k těmto projektům. Předmět je ukončen závěrečnou zkouškou, která se skládá z praktické a písemné části.

E-learning

Další požadavky na studenta

Odevzdání protokolů k zadaným projektům

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Logické řízení a technologický proces. Metodika návrhu systémů automatického logického řízení. Programovatelné automaty Simatic S7, hardware, vstupně-výstupní signály. Programovatelné automaty Simatic S7 300, základy programování v jazyce Step7, principy vykonávání programu, programování logických funkcí. Programovatelné automaty Simatic S7 300, funkce, funkční bloky, práce s analogovými signály, Realizace regulačních algoritmů u programovatelných automatů Simatic S7 300. Prostředky zápisu řídicích algoritmů. Formulace cílů řízení. Algoritmizace řídicího problému. Zpracování algoritmu s použitím Petriho sítí. Norma IEC 1131 a její části. Výhody jejího použití oproti klasickému přístupu. Nástroje pro programování sekvenčních úloh.Základy programování podle normy IEC 1131-3, textové a grafické jazyky. Komunikační možnosti programovatelných automatů, průmyslové sběrnice, distribuované systémy řízení. Vizualizační systémy pro řízení. Vazba programovatelných automatů s vyššími systémy řízení. Zásady návrhu dialogu obsluhy s počítačovým řídicím systémem. Struktura návrhu obrazovek. Základy prostředí Intouch, postupy při tvorbě aplikací, scripty. Alarmní a událostní systém, Real time a Historical Trending v prostředí Intouch. Komunikace vizualizačních aplikací s jinými aplikacemi, DDE, NetDDE, OLE, OPC. Komunikace mezi PC a PLC. Operátorské panely Siemens OP7. Internetové technologie ve vizualizačních systémech. Laboratoře: Základní logické obvody a jejich realizace. Seznámení se s PLC systémem. Ověření propojení PLC s počítačem. Základy programování PLC Siemens Simatic S7 300. Programování PLC Simatic S7 300. Práce se log. vstupy a výstupy na PLC, programování časovačů, čítačů a klopných obvodů. Programování PLC Simatic S7 300, aritmetika, analogové veličiny. Algoritmizace řídicího problému. Analýza systému pomocí Petriho sítí. Realizace programu pomocí vytvořené analýzy a ověření na počítači. Řešení samostatného projektu s programovatelným automatem S7 300. Seznámení se s vizualizačním systémem InTouch. Práce s proměnnými v prostředí InTouch. Praktická demonstrace na počítači. Práce s animačním spojením a skripty v prostředí InTouch Praktická demonstrace na počítači. Práce s trendy a uživatelským systémem v prostředí InTouch Praktická demonstrace na počítači. Využití DDE, NetDDE, OPC v aplikacích Intouch. Ověření na počítači. Komunikace systémů Intouch s PLC. Ověření na počítači. Řešení samostatného projektu v prostředí Intouch. Programování vizualizačních aplikací pro operátorské panely OP7. Řešení samostatného projektu s operátorským panelem OP7.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2011/2012 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  10
        Zkouška Zkouška 60  10
Rozsah povinné účasti: Povinná účast na 80% cvičeních.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B0714A150001) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A150003) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A150001) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0713A060004) Projektování elektrických systémů a technologií P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B0713A060004) Projektování elektrických systémů a technologií K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2011/2012 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - bc. 2014/2015 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2013/2014 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2012/2013 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2011/2012 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok