Automatizační prostředky (FSI-VPR)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:

Seznámit posluchače s elektrickou a kapalinovou přístrojovou technikou využívanou v regulačních obvodech, a to z pohledu principu jejího fungování, z pohledu její funkce v regulačním obvodu i z pohledu jejího možného užití.

Výstupy studia a kompetence:

Po absolvování kurzu budou studenti schopni ovládat, nastavovat a navrhovat regulační obvody s využitím elektrické a kapalinové přístrojové techniky.

Prerekvizity:

Předpokládají se znalosti základů automatického řízení, dále základy matematiky a fyziky. Vše na úrovni absolvovaných předmětů v rámci dřívějšího vysokoškolského studia.

Obsah předmětu (anotace):

1) Elektrické prostředky:
V kurzu jsou probrány prostředky automatického řízení, obsažené ve smyčce řízení , tj. snímače, členy pro přenos a transformaci signálů, ústřední členy regulátorů a akční členy. U těchto prostředků je vysvětlen princip, funkce, vlastnosti, parametry a konstrukční řešení. Zvýšená pozornost je věnována analogovým regulátorům a jejich realizaci pomocí operačních zesilovačů.

2) Tekutinové prostředky:
Kurz je věnován pneumatickým a hydraulickým prostředkům automatického řízení. Látka je rozdělena do dvou částí, první se zabývá teoretickými principy, druhá praktickým použitím. Studenti se seznámí s různými typy senzorů, akčních členů a ostatními částmi tekutinových systémů. Teoretické znalosti jsou pak aplikovány v praktické části kurzu. Praktické použití je ukázáno v laboratoři na jednoduchých úlohách řízení.

Metody vyučování:

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením, kde se prakticky ověřují získané teoretické znalosti z přednášek. 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:

Znalosti a dovednosti jsou ověřovány zápočtem a zkouškou.
Požadavky na zápočet: účast na cvičeních, absolvování daných laboratorních úloh a zpracování písemného protokolu z měření. Účast na cvičeních je povinná, v případě nesplnění této podmínky je každý případ posuzován individuálně vyučujícím předmětu. Laboratorní cvičení jsou hodnocena učitelem z hlediska aktivity a dále je hodnocen laboratorní protokol, musí být odevzdán a uznán.

Požadavky na zkoušku, elektrické prvky: ústní zkouška z látky, obsažené v přednáškách.
Požadavky na zkoušku, tekutinové prostředky: základem je písemná část na 2 otázky z přednášek a 1 otázku z laboratorního cvičení.

Odpovědi otázek jsou hodnoceny body, hodnocení u zkoušky je dle stupnice A -F.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je kontrolovaná. Způsob nahrazování zameškaní výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod, všeobecné vlastnosti prostředků automatického řízení
2. Snímače
3. Členy pro transformaci signálů
4. Přenos informací (signálů, údajů)
5. Regulátory a ústřední členy regulátorů
6. Akční členy
    Laboratorní cvičení 1. cvičení s ukázkami prostředků automatického řízení
2. cvičení s měřením vlastností relé
3-6. cvičení identifikace regulované soustavy
7-12. cvičení s ukázkami různých regulačních obvodů
13. diskuse, shrnutí.
Literatura - základní:
1. Němec, Z.: Prostředky automatického řízení, elektrické. Studijní opora oboru Aplikovaná informatika a řízení. VUT Brno, FSI, ÚAI.2016 Dostupné z http://www.fme.vutbr.cz/elearning...
2. Thomas, C.: Sensor Fusion - Foundation and Applications, InTech, 2011
3. Isermann, Rolf: Mechatronic systems—fundamentals, Springer Netherlands, 2008
4. Haluza, J.: Prostředky automatického řízení, tekutinové. Studijní opora oboru Aplikovaná informatika a řízení. VUT Brno, FSI, 2002.
5. Haluza, J.: Prostředky automatického řízení, tekutinové. Studijní opora oboru Aplikovaná informatika a řízení. 1. vyd. VUT Brno, FSI, 2002.
6. Debeljkovic, D: Time-Delay Systems, InTech, 2011
7. Mitchell, H.B: Multi-Sensor Data Fusion - An Introduction, Springer - Verlag, 2007
8. LabVIEW Measurements Manual, National Instruments, April 2003 Edition, Part Number 322661B-01, dostupné z www.ni.com
9. Rey, G.R., Muneta L. M: Modelling Simulation and Optimization, InTech, 2010
10. Fraden, Jacob: Handbook of Modern Sensors - Physics, Designs and Applications (3rd Edition), Springer - Verlag, 2004
11. Isermann, Rolf: Mechatronic systems—fundamentals, Springer Netherlands, 2008
12. Balátě, J.: Technické prostředky automatického řízení. Praha, SNTL 1986.
13. Beneš, P. a kol.:Automatizace a automatizační technika, díl 3- Prostředky automatizační techniky. Computer Press, Praha, 2000.
Literatura - doporučená:
1. Balátě, J. : Technické prostředky automatického řízení. Praha, SNTL 1986.
2. Beneš, P. a kol.:Automatizace a automatizační technika, díl 3- Prostředky automatizační techniky. Computer Press, Praha, 2000.
3. Švarc, a kol.: Automatické řízení, CERM, Brno, 2011.
4. Kopáček, J.: Pneumatické mechanismy.
5. FESTO Didactic: Pneumatické řídicí systémy.
6. FESTO Didactic: Úvod do řízení programovatelným automatem
7. Škopán, M.: Hydraulické pohony strojů. Studijní text - sylabus, VUT Brno, 2004.
8. Firemní literatura, katalogy a webovské stránky automatizačních firem.
9. 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  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 6 Povinný 1 1 Z
B-STR-P prezenční studium AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- zá,zk 6 Povinný 1 3 Z