Základy programovatelných automatů (FSI-VAM)

Cílem předmětu je vybavit studenty znalostmi a dovednostmi potřebnými k řešení základních i pokročilejších úloh logického řízení. Výuka je orientována na praktické procvičování v laboratorním prostředí, kde studenti aplikují teoretické poznatky na reálných technických úlohách. Absolvováním kurzu získají schopnost pracovat s programovatelnými logickými automaty, zejména s řadou Siemens LOGO!, a osvojí si postupy jejich konfigurace, programování a implementace do jednoduchých řídicích systémů.

Pro úspěšné absolvování předmětu se předpokládají základní znalosti z oblasti automatického řízení a programování. Studenti by měli rozumět principům regulačních obvodů a ovládat alespoň jeden programovací jazyk na úrovni umožňující tvorbu jednoduchých algoritmů. Tyto dovednosti tvoří nezbytný základ pro pochopení funkce a programování programovatelných logických automatů (PLC).

Předmět poskytuje komplexní úvod do problematiky programovatelných logických automatů (PLC), které představují klíčový prvek moderní průmyslové i neprůmyslové automatizace. Studenti se nejprve seznámí s teoretickými základy architektury, principy činnosti a programovacími metodami PLC. Následně je kurz zaměřen na praktické laboratorní úlohy, v nichž si účastníci osvojí dovednosti potřebné pro návrh, implementaci a diagnostiku řídicích systémů. Důraz je kladen na propojení teorie s praxí a rozvoj schopnosti aplikovat získané poznatky v reálných technických scénářích.

Požadavky pro získání zápočtu:

• Aktivní účast na cvičeních a plnění zadaných úkolů.

• Vypracování implementace programu pro přidělené tematické zadání.

• Úspěšné absolvování testu ověřujícího základní teoretické i praktické znalosti.

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinně kontrolovaná. Zameškaná výuka může být nahrazena způsobem stanoveným vedoucím cvičení, který určuje podmínky individuálního doplnění studijních povinností.

1. 
   

   Úvod do problematiky programovatelných logických automatů (PLC)
   (Historie, význam a role PLC v moderní automatizaci.)

   
   


2. 
   

   Programovatelné automaty třídy Siemens LOGO!
   (Architektura, funkce a možnosti využití v jednoduchých řídicích aplikacích.)

   
   


3. 
   

   Prvky logického řízení a simulace logických obvodů
   (Základní logické funkce, jejich implementace a simulace.)

   
   


4. 
   

   Kombinační a sekvenční logické obvody
   (Principy návrhu, příklady aplikací a realizace v PLC.)

   
   


5. 
   

   Návrh a realizace stavových automatů
   (Metodika tvorby stavových diagramů a jejich implementace.)

   
   


6. 
   

   Úprava, optimalizace a dokumentace kódu
   (Best practices pro efektivní programování, ladění a dokumentaci.)

   
   


7. 
   

   Programovatelné automaty obecně
   (Přehled různých typů PLC, jejich vlastnosti a oblasti použití.)

   
   


8. 
   

   Periferie programovatelných automatů
   (Vstupní a výstupní moduly, rozšiřující komponenty a jejich integrace.)

   
   


9. 
   

   Způsoby zápisu a vykonávání programů
   (Programovací jazyky, struktury a metody vykonávání.)

   
   


10. 
    

    Datová komunikace, vizualizace a řízení pohonů
    (Propojení PLC s dalšími systémy, vizualizační nástroje a aplikace v řízení pohonů.)

    
    

Laboratorní výuka probíhá blokově a je koncipována tak, aby studenti postupně rozvíjeli své praktické dovednosti v oblasti programovatelných logických automatů (PLC). Struktura cvičení zahrnuje:

1. 
   

   Základní kombinační a sekvenční úlohy logického řízení - Implementace jednoduchých aplikací (např. ovládání osvětlení, regulace hladiny, regulace teploty) na PLC Siemens LOGO!.

   
   


2. 
   

   Pokročilejší sekvenční úlohy logického řízení - Řešení složitějších scénářů (např. řízení modelu automatické pračky, dopravní křižovatky, inteligentního osvětlení) na PLC Siemens LOGO!.

   
   


3. 
   

   Základy práce s PLC vyšší třídy - Úvod do programování v jazyce Structured Text (ST) a seznámení s možnostmi pokročilejších řídicích systémů.

   
   


4. 
   

   Ukázky aplikace PLC v komplexních systémech - Demonstrace řízení servomechanismů, CNC frézky či robotických zařízení, s důrazem na integraci periferií a datovou komunikaci.