455-0538/01 – Programovatelné automaty a vizualizace řídicích systémů (PLCHMI)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2005/2006Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOC293 Ing. Jiří Kocián, Ph.D.
KOZ47 doc. Ing. Jiří Koziorek, 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
Cvičení (v učebně)
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.

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, 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: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 40  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 60  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Šumperk 3 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2648) Projektování elektrických zařízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2008/2009 (B2648) Projektování elektrických zařízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2648) Projektování elektrických zařízení (2648R999) Společné studium P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2007/2008 (B2648) Projektování elektrických zařízení (2648R999) Společné studium K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku