Elektrické prvky automatického řízení výrobních systémů (FSI-GAR-K)

Akademický rok 2021/2022
Garant: Ing. František Bradáč, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je naučit studenty základní znalosti v HW i SW řídicích systémů a jejich použití v řízení výrobních strojů(VS) a výrobních systémů. Úkolem předmětu je vybudovat pojmy v oblasti řízení VS a výrobních systémů a ve vybraných oblastech používaných snímačů. Studenti se naučí, že řízení a snímače jsou nedílnou součástí konstrukce, resp. projekce VS, nebo systémů. Současně si studenti vyzkouší moderní postupy při programování řídicích struktur v souladu s principy Průmyslu 4.0.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti se seznámí s metodami řízení výrobních strojů a systémů,
naučí se orientovat v nabídce automatizačních prvků pro projekci VS.
Na jednoduchých strojních modulech se naučí využívat počítačové podpory
při návrhu, programování a simulaci řízení výrobního stroje.
Prerekvizity:
Student by měl ovládat:
- základní fyzikální znalosti z oblasti elektřiny a magnetismu
- znalost základních principů práce počítačů
- znalost základních principů výrobních systémů a strojů, požadavky na jejich funkčnost
Obsah předmětu (anotace):
Předmět má za cíl seznámit studenty se základními metodami a prostředky automatického řízení ve specializované oblasti výrobních strojů, aby mohli konstruovat, příp. projektovat automatické výrobní stroje a výrobní systémy (VS). Dále má seznámit studenta s teoretickými principy řízení, mechanickým a elektrickým řízením. Student získá informace ohledně číslicového řízení v řetězci Snímače stavu - akční členy - řídící počítače. Student je také obeznámen s programy a programovými balíky pro řízení a podporu vývoje řídících programů.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení zápočtu:
1. Účast na cvičeních (vyjma doložené omluvitelné absence)
2. Splnění podmínek průběžné kontroly (příprava na cvičení, aktivita
během cvičení); tyto požadavky budou upřesněny vždy na začátku semestru ve cvičení.
3. Vypracování a předvedení úloh na cvičení zadaných

Zkouška:
Zkouška ověřuje získané znalosti. Zkouška je kombinovaná. V písemné části
se ověřuje schopnost studenta aplikovat získané znalosti a metody v testu a v případné ústní části se ověřuje znalost teoretických základů.
V hodnocení zkoušky může být přihlíženo k hodnocení úloh ze cvičení.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních je kontrolována, při neúčasti omluvené ze závažných důvodů je možnost náhrady samostatným řešením zadaných úloh ze zameškané látky
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace v kombinovaném studiu  1 × 9 hod. povinná                  
    Konzultace  1 × 43 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  1 × 13 hod. povinná                  
Osnova:
    Konzultace v kombinovaném studiu 1. Úvod, předmět a prostředky automat. řízení, vymezení základních pojmů.
Předmět a místo automat.řízení v konstrukci výrobních strojů a systémů.
2. Programovatelné automaty – hardware. Základní popis programovatelného automatu. Popis principu jeho práce.
3. Programovatelné automaty - software. Stručné seznámení se s normou ČSN EN 61131-3.
4. - 5. Programovací jazyk LD (Ladder diagram).
6. Úvod do algoritmizace pomocí vývojových diagramů. Seznámení se s normou ČSN ISO 5807.
7.-8. Programovací jazyk SFC(Structured function chart).
9.-11. Snímače stavu, jejich klasifikace a charakteristika.
12. Bezpečnost a spolehlivost řídicích systémů ve vztahu k řízenému zařízení.
13. Průmyslové sítě a jejich použití v řízení výrobních strojů a systémů.
    Konzultace 1. Úvod, předmět a prostředky automat. řízení, vymezení základních pojmů.
Předmět a místo automat.řízení v konstrukci výrobních strojů a systémů.
2. Programovatelné automaty – hardware. Základní popis programovatelného automatu. Popis principu jeho práce.
3. Programovatelné automaty - software. Stručné seznámení se s normou ČSN EN 61131-3.
4. - 5. Programovací jazyk LD (Ladder diagram).
6. Úvod do algoritmizace pomocí vývojových diagramů. Seznámení se s normou ČSN ISO 5807.
7.-8. Programovací jazyk SFC(Structured function chart).
9.-11. Snímače stavu, jejich klasifikace a charakteristika.
12. Bezpečnost a spolehlivost řídicích systémů ve vztahu k řízenému zařízení.
13. Průmyslové sítě a jejich použití v řízení výrobních strojů a systémů.
    Laboratorní cvičení 1-2. Rozbor vlivu automatického řízení na konstrukci strojů, jejich provozní vlastnosti a obsluhu.
3-4. Zadání a rozbor strojních celků pro další samostatnou práci.
5-10. Funkční návrh řízení zadaného systému, vypracování popisu a algoritmu práce, objektový popis.Vypracování řídicího programu.
11-12. Simulace řízení, ověření správnosti řešení, odstranění nedostatků.
13. Předvedení řešení úlohy, zápočet.
Literatura - základní:
1. Childs, J. J. : Principles of Numerical Control
2. Modern Machine Shop: NC/CAM Guidebook
3. Balátě a kol.: Technické prostředky automatického řízení
Literatura - doporučená:
1. Kelča, F. : Automatické řízení výrobních strojů I - III
2. Janovský,V.; Svoboda, J.; Šmejkal, L.: Řídicí systémy s mikroprocesory
3. Firemní literatura fy. Wonderware, Co.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-VSR-K kombinované studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinný 2 1 L