455-0501/01 – Logické systémy řízení a programovatelné automaty (LSR)
Garantující katedra | Katedra měřicí a řídicí techniky | Kredity | 4 |
Garant předmětu | prof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2009/2010 |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Předmět Logické systémy řízení a programovatelné automaty se zabývá využitím programovatelných automatů při řízení technologických a jiných procesů. Základním cílem předmětu je seznámit studenty s možnostmi, které programovatelné automaty nabízejí, s charakteristikami jednotlivých druhů a umožnit jim detailnější zvládnutí vybraných typů. Studenti získají absolvováním předmětu základní zkušenosti s prací s těmito zařízeními. Prakticky se zvládnou dva typy programovatelných automatů a získají obecný přehled o dalších typech. Budou schopni zvolit pro konkrétní aplikaci vhodný typ automatu a vytvořit pro něj řídící program.
Studenti získají absolvováním předmětu základní zkušenosti s prací s programovatelnými automaty. Prakticky se seznámí se třemi typy PLC a získají obecný přehled o dalších typech. Budou schopni zvolit pro konkrétní aplikaci vhodný typ automatu a vytvořit pro něj řídící program.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Anotace
Logické systémy řízení a programovatelné automaty je předmět primárně určený pro studenty bakalářského studia ve studijním programu Elektrotechnika oboru Měřicí a řídicí technika, ale mohou jej absolvovat i studenti ostatních oborů na Fakultě elektrotechniky a informatiky, VŠB-TU Ostrava. Předmět je zaměřen na problematiku průmyslových řídicích systémů, zejména programovatelných automatů.
V přednáškách se studenti seznamují s technikou programovatelných automatů, s metodikou analýzy řídicího problému, návrhu hardware i software pro daný řídicí systém. Část přednášek se rovněž zabývá standardizační normou pro programovatelné automaty IEC 61131 a komunikačními možnostmi automatů včetně problematiky základních průmyslových sítí. Cvičení probíhají v kvalitně vybavené laboratoři na automatech Simatic S7 300, Bernecker&Rainer a průmyslové sběrnici Profibus DP. Studenti se mohou podle zájmu seznámit s dalšími programovatelnými automaty, které jsou v laboratoři k dispozici. V průběhu semestru každý student zpracuje dva protokoly, které řeší jednoduchý program pro dané PLC. Dále vypracuje jednu složitější úlohu s vybraným typem PLC, kterou rovněž odevzdá jako protokol.
Programovatelné automaty jsou jedním z nejčastěji využívaných prvků v současné průmyslové automatizaci. Dá se říct, že většina průmyslových systémů se dnes bez programovatelných automatů neobejde. Proto je jejich znalost pro studenty oboru Měřicí a řídicí technika nezbytná.
Povinná literatura:
Firemní dokumentace Siemens k PLC Simatic S5 a S7 (http://www.simens.de ).
Firemní literatura Teco, Tecomat TC 600 ( http://www.tecomat.cz ).
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.
Šmejkal L., Martinásková M.: PLC a automatizace. BEN - technická literatura, Praha 1999.
Šmejkal L., Martinásková M.: Řízení programovatelnými automaty. Vydavatelství ČVUT, Praha 1998.
Firemní literatura AEG, Modicon ( http://www.schneider-electric.cz )
Kopie normy ČSN EN 61131-3.
Doporučená literatura:
Koziorek,J.:Logické systémy řízení a programovatelné automaty. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Studenti během semestru odevzdají 3 programy.
Podmínky udělení zápočtu:
Podmínka pro udělení zápočtu je získání 10 b. během semestru. Maximálně lze získat pro zápočet 40 bodů.
E-learning
Další požadavky na studenta
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, základní principy.
Programovatelné automaty Simatic S7 300, základy programování v jazyce Step7 programování logických funkcí.
Programovatelné automaty Simatic S7 300, rozšířený instrukční soubor.
Programovatelné automaty Simatic S7 300, zpracování analogových veličin.
Programovatelné automaty Bernecker-Rainer. Základy programování, logické funkce.
Programovatelné automaty Bernecker-Rainer. Analogové I/O, komunikace.
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.
Využití rozšířených funkcí programovatelných automatů, regulace, přerušení.
Komunikační možnosti programovatelných automatů, průmyslové sběrnice, distribuované systémy řízení.
Průmyslové sběrnice ASI, Profibus a jejich použití v řízení.
Průmyslové sběrnice CAN, Industrial Ethernet a jejich použití v řízení.
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 PLC Simatic S7 300. Programování časovačů a čítačů.
Programování PLC Simatic S7 300. Funkce a funkční bloky, datové bloky.
Programování PLC Simatic S7 300, aritmetika, analogové veličiny.
Základní programování PLC Bernecker-Rainer. Práce se log. vstupy a výstupy na PLC, programování časovačů, čítačů a klopných obvodů. a výstupy na PLC, programování časovačů, čítačů a klopných obvodů.
Programování analogových vstupů a výstupů u PLC Bernecker-Rainer.
Algoritmizace řídicího problému. Zpracování algoritmu s použitím Petriho sítí. Vytvoření programu pomocí vytvořené analýzy a ověření na počítači.
Programování funkcí přerušení a regulačních algoritmů u PLC Simatic S7 300 a Bernecker-Rainer.
Řešení semestrálního projektu.
Demonstrace distribuované řídící aplikace pomocí PLC Simatic S7 200 a průmyslové sítě ASI.
Realizace distribuované řídící aplikace pomocí PLC Simatic S7 300 a průmyslové sítě Profibus.
Řešení semestrálního projektu, udělení zápočtu.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.