Automatizační prostředky (FSI-VPR)

Cílem předmětu je seznámit studenty s elektrickými, pneumatickými a digitálními technickými prostředky používanými pro řízení technologických procesů, a s prostředky pro obsluhu, ukládání dat, přenos a zpracování informací. Po absolvování kurzu budou studenti schopni tyto prostředky používat, konfigurovat a vhodně začleňovat do regulačních a řídicích systémů.

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

Kurz poskytuje základní přehled o přístrojové technice a programových prostředcích využívaných při automatickém řízení technologických procesů. Studenti se v jeho průběhu seznámí s elektrickými, pneumatickými a programovými prostředky používanými v automatizaci, stejně jako s přenosem informací mezi těmito prostředky, řídicími systémy a prostředky pro vizualizaci a obsluhu.

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, který musí být odevzdán a uznán.
Požadavky na zkoušku: absolvování písemného testu, který zahrnuje znalosti získané na přednáškách a cvičeních, následovaného ústním dotazováním. Odpovědi na otázky jsou hodnoceny body, hodnocení u zkoušky je dle stupnice A -F.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je kontrolovaná. Způsob nahrazování zameškaní výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.

1. Úvod do automatizačních prostředků. Hierarchie úrovní řízení v průmyslové automatizaci. Signály pro přenos a zpracování informací. Impulsová modulace.


2. Aktivní snímače (termoelektrické, piezoelektrické, pyroelektrické, indukční) a pasivní snímače (indukčnostní, Hallovy, kapacitní, odporové).


3. Úprava elektrického signálu pomocí pasivních a aktivních obvodů.


4. Analogové regulátory založené na operačních zesilovačích. Číslicové regulátory.


5. Regulační orgány a akční členy. Typy elektrických motorů, servomotory.


6. Přenosové cesty a jejich konektivita. Přenos analogového signálu metalickým vedením. Přenos číslicového signálu a standardy sériového přenosu.


7. Sériová komunikační rozhraní pro připojení senzorů a akčních členů. Průmyslové sběrnice.


8. Rozhraní pro styk s obsluhou (HMI).


9. Principy a vlastnosti stlačeného vzduchu. Schémata pneumatických obvodů. Prvky pro výrobu a distribuci stlačeného vzduchu.


10. Pneumatické pohony a řízení. Typy pneumatických válců, motorů a ventilů.


11. Elektropneumatické prvky a obvody.


12. Praktické aplikace pneumatických prostředků.


13. Opakování.

1. Práce s elektronickými měřícími přístroji (multimetry, generátory, osciloskopy).


2. Identifikace soustavy.


3. Pasivní a aktivní filtry.


4. Různá zapojení OZ (sledovač napětí, zesilovače napětí, PID regulátor).


5. Ovládání otáček el. motoru pomocí pulsně-šířkové modulace.


6. A/D a D/A převodník.


7. Sériový přenos signálu (např. RS-232 a 485)


8. Návrh desky plošných spojů pro zadanou úlohu.


9. Základy pneumatických prostředků, vlastnosti a výpočty.


10. Pneumatické mechanismy a jejich řízení.


11. Praktické návrhy a simulace pneumatických obvodů.


12. Praktické návrhy a simulace pneumatických obvodů.


13. Zápočet.