Řízení a regulace v procesním průmyslu (FSI-9RRP)

Akademický rok 2019/2020

Garant:	doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D.
Garantující pracoviště:	ÚPI	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština či angličtina
Cíle předmětu:
1. Schopnost odborné komunikace procesního inženýra se specialistou "měření a regulace". 2. Schopnost návrhu základních obvodů měření a regulace pro řešenou technologickou linku.
Výstupy studia a kompetence:
1. Základní znalosti s osazováním procesních technologických jednotek měřicími a regulačními prvky. 2. Schopnost komunikace se specialisty oboru "měření a regulace".
Prerekvizity:
Znalost technologické funkce jednotlivých zařízení respektive jednotkových operací ve schématu řešené procesní linky. Schopnost aktivní práce s programem ChemCad, zejména s přihlédnutím k návrhu okruhů měření a regulace.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět je zaměřen na významnou oblast procesního zařízení týkající se systémů a metod získávání procesních dat v reálném čase, postupů a konfigurací při projekci regulačních, řídících a monitorovacích systémů. Ukazuje na úzké vazby mezi chováním procesních jednotek, zejména v dynamické oblasti, a charakteristikami měřících, regulačních a řídících soustav. Doktorand se seznámí se základními postupy při vytváření matematických modelů popisujících dynamické chování klíčových procesních zařízení a souvisejícími konfiguracemi regulačních a řídících soustav. Posluchači při tom využijí znalostí s oblasti hydrodynamických a tepelných pochodů, přenosu hmoty a chemických reakcí. Zvláště při řešení praktických problémů. V rámci předmětu jsou využity projekty řídících systémů realizovaných procesních jednotek a výrobních linek.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení:
Předmět je zakončen zkouškou. Podmínkou vykonání zkoušky je odevzdání zadané písemné práce minimálně 2 týdny předem. Zkouška je ústní, hodnocení písemné práce má 50% podíl na výsledném hodnocení.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka probíhá převážně individuální formou podle charakteru řešených technologických jednotek.
Typ (způsob) výuky:
Přednáška	10 × 2 hod.	nepovinná
Osnova:
Přednáška	Osnova přednášek: - Úvod. Rámec a souvislosti mezi řídícími systémy a procesním zařízením. - Principy zpětné vazby, dopředné vazby a číslicového řízení. Dynamické chování procesu a matemat.modely.Fyzikální a empirické modely zařízení. - Simulační postupy při analýze chování pomocí lineárních a nelineárních dynamických modelů. Zpětnovazební regulace s PID regulátory. - Přenos a blokové diagramy soustav v otevřené a uzavřené smyčce. - Regulace v dopředné vazbě a při kombinace Feedback-Feedforward Control. - Uspořádání a vlastnosti regulátorů řazených v kaskádě. Systémy pro simultánní řízení více regulovaných veličin. Řídící systémy - Model Predictive Control. Process and Instrumentation Diagrams - P&ID. - Snímače a systémy měření procesních veličin, např. teplota, tlak, atd. - Regulační akční prvky, jako např. regulační ventily s pneumatickým a elektr. pohonem. Hierarchické uspořádání Distributed Control Systems. - Programovatelné sekvenční řízení - Programmable Logic Controllers. Poznámka: Výše uvedený popis zahrnuje základní obsah a strukturu předmětu. Předmět je však vždy modifikován s ohledem na dizertační práce doktoranda.

Literatura - základní:
1. Walas S.M.: Chemical Process Equipment, Selection and Design, Butterworth-Heinemann, 1990.
2. Luyben W.L: Process Modeling, Simulation, and Control for Chemical Engineers, McGraw-Hill,1990.
Literatura - doporučená:
1. Green, D., W., Perry, R., H., CHEMICAL ENGINEERS´ HANDBOOK, 8 th editon, Mc Graw-Hill International Editions, Chemical Engineering Series,New York, 2007
2. Patrick D.R., Fardo S.W.: Industrial Process Control Systems, The Fairmont Press, Inc., 2009.