Elektrické automatizační prostředky (FSI-VEA)

Akademický rok 2018/2019

Garant:	doc. Ing. Zdeněk Němec, CSc.
Garantující pracoviště:	ÚAI	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština
Cíle předmětu:
Seznámení s dílčími elektrickými členy měřících a řídicích soustav, důraz je kladen na snímače, aktuátory a řídicí systémy. Získání základů pro volby a použití jednotlivých typů snímačů a aktuátorů, základů volby vhodného řídicího systému pro daný problém. Seznámení se s prvky pro přizpůsobení signálu mezi jednotlivými částmi měřících a řídicích soustav.
Výstupy studia a kompetence:
Získání přehledu a základních teoretických i praktických znalostí o volbě a použití snímačů, elektrických aktuátorů, řídicích systémů a komunikačních sběrnic pro měření a řízení. Seznámení se s moderními trendy v řídicí technice, senzorice, aktuátorech a DAQ.
Prerekvizity:
Teoretické znalosti základů řízení , návrhu regulačních obvodů a základy elektrotechniky.
Obsah předmětu (anotace):
Základy měření elektrických veličin, zpracování dat. Základy senzoriky, volba, použití a charakteristiky snímačů: teploty, přítomnosti, polohy, rychlosti a zrychlení, síly, kroutícího momentu a hmotnosti. Volba a použití aktuátorů, jejich ovládání a řízení: elektrický ohřev, elektrické pohony a piezo aktuátory. Volba řídicích systémů, DAQ, přizpůsobení signálů a komunikační sběrnice, chytré snímače a komplexní senzorické systémy.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Pro získání zápočtu je nutná aktivní účast v laboratořích (povolené jsou maximálně dvě absence), vypracování a odevzdání protokolů o řešených laboratorních úlohách. Zkouška probíhá písemnou a ústní formou, studenti jsou klasifikováni dle stupnic ECTS.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená, účast v laboratořích je kontrolovaná. Maximálně dvě absence v laboratořích lze nahradit samostatným vypracováním chybějících protokolů.
Typ (způsob) výuky:
Přednáška	13 × 2 hod.	nepovinná
Laboratoře a ateliéry	13 × 2 hod.	povinná
Osnova:
Přednáška	1. Základy senzoriky 2. Vstupy a výstupy digitálních soustav 3. Fyzikální základy snímačů a aktuátorů 4. Snímače teploty 5. Snímače přítomnosti, polohy a rychlosti 6. Snímače zrychlení, úhlové rychlosti, síly, kroutícího momentu a hmotnosti 7. Elektrický ohřev a chlazení 8. Komutátorové elektrické stroje 9. Synchronní a asynchronní elektrické stroje 10. Piezoelektrické aktuátory a SMART materiály 11. Řídicí systémy 12. Komunikační sběrnice a protokoly 13. Modelování snímačů a aktuátorů

Laboratoře a ateliéry	1. Základy práce s LabVIEW a DAQ 2. Úvod do měření analogových veličin 3. Statická charakteristika Aripotu 4. Snímání teploty 5. Regulace teploty 6. Snímání natočení 7. Ovládání DC motoru 8. Regulátor polohy 9. Ovládání krokového motoru 10. Aplikace polohového řízení - výtah 11. Snímání síly a hmotnosti 12. VISA - realizace obousměrné komunikace 13. Kompletace protokolů, zápočet

Literatura - základní:
1. Němec, Z.: Elektrické automatizační prostředky. Studijní opora oboru Aplikovaná informatika a řízení. VUT Brno, FSI, ÚAI. Dostupné z http://www.fme.vutbr.cz/elearning...
2. Beneš, P. a kol.:Automatizace a automatizační technika, díl 3- Prostředky automatizační techniky. Computer Press, Praha, 2000.
3. Balátě, J.: Technické prostředky automatického řízení. SNTL, Praha, 1986.
Literatura - doporučená:
1. Švarc, a kol.: Automatické řízení, CERM, Brno, 2011.
2. Noskievič, P.: Modelování a identifikace systémů. Ostrava, Montanex, 1999.
3. Firemní literatura, katalogy a webovské stránky automatizačních firem.
4. Nilsson, J. W.: Electric Circuits. Addison-Wesley Publishing Company, 1990.

Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program	Forma	Obor	Spec.	Typ ukončení	Kredity	Povinnost	St.	Roč.	Semestr
B3S-P	prezenční studium	B-AIŘ Aplikovaná informatika a řízení	--	zá,zk	5	Povinný	1	2	L