Prvky automatického řízení výrobních strojů (FSI-GAR-K)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. Ing. Lubomír Vašek, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu "Prvky automatického řízení výrobních strojů" 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, naučit studenty, že řízení je nedílnou součástí
konstrukce, resp. projekce VS, nebo systémů. Současně si studenti
vyzkouší moderní postupy při objektovém 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:
- základní fyzikální znalosti z oblasti elektřiny a magnetismu
- znalost základních principů práce počítačů
- znalost základních principů výrobních systémů, požadavky na jejich funkčnost
Obsah předmětu (anotace):
Předmět "Prvky automatického řízení výrobních strojů" má 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. Prezentace na cvičení (vyjma doložené omluvitelné absence)
2. 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 na
praktických příkladech a v ústní části se ověřuje znalost teoretických základů.
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 × 13 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  1 × 13 hod. povinná                  
    Řízené samostudium  1 × 52 hod. nepovinná                  
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 IEC1131-3.
4. Úvod do algoritmizace programovacího jazyka LD (Ladder diagram). Prvky typu Spínač, Cívka pro programovací jazyk LD.
5.Prvky typu Čítač, časovač pro programovací jazyk LD. Stručný popis dalších prvků.
6. Úvod do algoritmizace programovacího jazyka SFC(Structured function chart).
Popis prvku Step a Transakce. Popis prvku Loop, Select Diverge a Parallel Diverge.
7.-10. Snímače stavu, jejich klasifikace a charakteristika.
11. Bezpečnost a spolehlivost řídicích systémů ve vztahu k řízenému zařízení.
12.-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.
    Řízené samostudium 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 IEC1131-3.
4. Úvod do algoritmizace programovacího jazyka LD (Ladder diagram). Prvky typu Spínač, Cívka pro programovací jazyk LD.
5.Prvky typu Čítač, časovač pro programovací jazyk LD. Stručný popis dalších prvků.
6. Úvod do algoritmizace programovacího jazyka SFC(Structured function chart).
Popis prvku Step a Transakce. Popis prvku Loop, Select Diverge a Parallel Diverge.
7.-10. Snímače stavu, jejich klasifikace a charakteristika.
11. Bezpečnost a spolehlivost řídicích systémů ve vztahu k řízenému zařízení.
12.-13. Průmyslové sítě a jejich použití v řízení výrobních strojů a systémů.
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  
M2I-K kombinované studium M-VSR Výrobní stroje, systémy a roboty -- zá,zk 7 Povinný 2 1 L