Prvky automatického řízení strojů (FSI-GAS)

Akademický rok 2022/2023
Garant: Ing. František Bradáč, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu "Prvky automatického řízení strojů" je naučit studenty základní znalosti v HW i SW řídicích systémů a jejich použití v řízení VS a výrobních systémů se zaměření na využití v oblasti Průmyslu 4.0. 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. Dále se studenti seznámí se základy využití snímačů v oblasti řízení výrobních strojů a systémů.
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. Dále se studenti seznámí se základy programování řídících počítačů.
Prerekvizity:
Základní fyzikální znalosti z oblasti elektřiny a magnetismu. Znalost základních principů práce počítačů. Znalost základních principů výrobních systémů, výrobních strojů a robotiky a z nich vyplývajících požadavků na jejich funkčnost
Obsah předmětu (anotace):
Předmět "Prvky automatického řízení strojů" má seznámit studenty se základními metodami a prostředky automatického řízení ve specializované oblasti výrobních strojů, aby mohli konstruovat, projektovat a příp. programovat automatické výrobní stroje a výrobní systémy (VS).
Dále má předmět studenty seznámit se základní terminologií současných počítačů PC a řídicích počítačů jako pracovních nástrojů konstruktérů výrobních strojů a systému a pracovníků v oblasti řízení výrobních procesů.
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 cvičení (vyjma doložené omluvitelné absence)
2. Vypracování a předvedení úloh na cvičení zadaných
Zkouška:
Zkouška je kombinovaná.
Prověřuje schopnosti studenta pochopit danou problematiku a použít ji v praxi. Klade se důraz na schopnost logického spojování získaných znalostí a schopnost řešit problém.
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 povinná a je kontrolována, při neúčasti omluvené ze závažných důvodů je možnost náhrady samostatným řešením zadaných úloh ze zameškané látky.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Úvod, předmět a prostředky automat. řízení, vymezení základních pojmů.
2. Předmět a místo automat.řízení v konstrukci výrobních strojů a systémů.
3.-6. Úvod do algoritmizace programovacích jazyků dle ČSN EN 61131-3.
7. Programovatelné automaty - hardware.
8. Programovatelné automaty - software.
9.- 12. Snímače stavu, jejich klasifikace a charakteristika.
13. Základy komunikací v rámci 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. MARTINEK, Radislav, 2004. Senzory v průmyslové praxi. Praha: BEN - technická literatura. ISBN 80-7300-114-4.
2. ŠMEJKAL, Ladislav. PLC a automatizace. Praha: BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-730-0087-3.
3. Beckhoff Information System [online]. Germany: Beckhoff Automation GmbH & Co., 2019 [cit. 2019-09-14]. Dostupné z: https://infosys.beckhoff.com/index_en.htm
4. Sensors, networking and control systems - ifm electronic [online]. Praha: ifm electronic, spol. s r.o., 2019 [cit. 2019-09-14]. Dostupné z: https://www.ifm.com/ifmcz/web/home.htm
5. ČSN EN 61131-3 ed. 2 Programovatelné řídicí jednotky - Část 3: Programovací jazyky, 2013. Ed.2. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví.
6. S7-1200 - Industry Support Siemens [online]. Munich: Siemens Aktiengesellschaft, 2019 [cit. 2019-09-14]. Dostupné z: https://support.industry.siemens.com/cs/products?mfn=ps&pnid=13683&lc=en-CZ
7. The TIA Portal Tutorial Center (videos) - ID- 106656707 - Industry Support Siemens. Industry Support Siemens [online]. Munich: Siemens, 2019 [cit. 2019-09-14]. Dostupné z: https://support.industry.siemens.com/cs/document/106656707/the-tia-portal-tutorial-center-(videos)?dti=0&lc=en-WW
Literatura - doporučená:
1. BOLTON, William. Instrumentation and Control Systems (Second Edition). Second Edition. Kidlington: Newnes, 2015. ISBN 978-0-08-100613-9.
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 4 Povinný 1 1 L
B-STR-P prezenční studium SSZ Stavba strojů a zařízení -- zá,zk 4 Povinný 1 3 L