450-2025/02 – Programovatelné automaty a vizualizace řídicích systémů (PAVŘS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BYR0034 Ing. Radek Byrtus
HER215 Ing. Radim Hercík, Ph.D.
KOZ47 prof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
MIK636 Ing. Martin Mikolajek, Ph.D.
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: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  10
        Zkouška Zkouška 60  10 3
Rozsah povinné účasti: Povinná účast na 80% cvičeních.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2024/2025 (B0714A060020) Elektrotechnika ŘaT P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2024/2025 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy BŘI P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (B0714A060020) Elektrotechnika ŘaT P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy BŘI P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy BŘI P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B0714A150004) Počítačové systémy pro průmysl 21. století KYB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B0714A060020) Elektrotechnika ŘaT P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0714A060020) Elektrotechnika ŘaT P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0714A150004) Počítačové systémy pro průmysl 21. století KYB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy BŘI P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy BŘI P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0714A150004) Počítačové systémy pro průmysl 21. století KYB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0714A060020) Elektrotechnika ŘaT P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy BŘI P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A150004) Počítačové systémy pro průmysl 21. století KYB P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - bc. 2024/2025 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. (nezveřejňovat) 2023/2024 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2023/2024 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2022/2023 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2018/2019 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
ESME Sudria students 2018/2019 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2017/2018 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2016/2017 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2015/2016 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.