Řízení strojů a procesů (FSI-ZAE)

Akademický rok 2019/2020
Garant: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Seznámení s funkčními principy, strukturou a základními návrhovými postupy pro elektrické řídicí systémy tak, aby absolvent kursu získal průřezové znalosti.
Výstupy studia a kompetence:
Získané dovednosti umožní absolventovi orientovat se v problematice řídicích systémů a umožní specifikovat jejich požadavky v závislosti cílové aplikaci.
Prerekvizity:
Předpokládají se znalosti z oblasti fyziky, matematiky a základů dynamiky těles získaných v rámci bakalářského studia.
Obsah předmětu (anotace):
Kurz seznamuje studenty s možnostmi automatického řízení strojů a procesů. Studenti získají praktické zkušenosti s návrhem řídicích systémů založených na vývojových deskách Arduino a PLC firmy B&R. V rámci předmětu si studenti prakticky vyzkouší návrh řízení v otevřené a zpětnovazební smyčce.
<br /> Tento kurz byl v rámci projektu FabLabNet podpořen z Evropského fondu pro regionální rozvoj v programu „Interreg Central Europe“. Kurz využívá zázemí otevřené studentské dílny „StrojLab“ vybudované za podpory Ústavu konstruování a projektu FabLabNet.
Metody vyučování:
Předmět bude vyučován formou úloh zadaných během cvičení doplněných o přednášky.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou udělení zápočtu je absolvování laboratorních cvičení a cvičení s počítačovou podporou. Znalosti budou hodnoceny počtu splněných úloh a kvality jejich řešení.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená, účast na laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  1 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  1 × 12 hod. povinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  1 × 12 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. - 2. Rozdělení řídicích systémů, spolehlivost řídicích systému, možnosti vstupů a výstupů řídicích systémů, on-line dohled, regulační smyčka, rozdělení elektropohonů, Bezpečnost v laboratoři,
    Laboratorní cvičení 1. - 2. Typická aplikační a programová architektura průmyslových řídicích systémů, vývojové prostředí B&R Automation Studio
3. - 4. Identifikace, připojení a zprovoznění reálného PLC v B&R Automation Studio
5. - 6. Použití operátorského panelu v připojeném PLC
7. - 8. Ukázky jednoduchých HW aplikací dle připojených IO karet
9. - 10. Frekvenční řízení (PWM/měnič) vs. servořízení vs. řízení krokových motorů I.
11. - 12. Frekvenční řízení (PWM/měnič) vs. servořízení vs. řízení krokových motorů II.
    Cvičení s počítačovou podporou 1. - 2. Rozdělení řídicích systémů, spolehlivost řídicích systému, možnosti vstupů a výstupů řídicích systémů, on-line dohled, regulační smyčka, rozdělení elektropohonů, Bezpečnost v laboratoři.
3. - 4. Arduino – Programování digitálních vstupů a výstupů, analogových vstupů, využití displeje s řadičem na bázi HD44780, výpis do konzoly.
5. - 6. Arduino – Programování regulační smyčky s využitím analogového senzoru a PWM výstupu.
7. - 8. Arduino – Ovládání krokových motůrků a servomotorů
9. - 10. Arduino – Měření fyzikální veličiny pomocí digitálního čidla komunikujícího po I2C/SPI sběrnici
11. - 12. Arduino – Přerušení a timery
13. - 14. Seznámení s návrhem a výrobou desek plošných spojů. Možnosti a praktické ukázky využití frekvenčních měničů pro řízení elektromotorů.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-KSI Konstrukční inženýrství -- kl 2 Povinný 2 1 L