Detail předmětu

Elektrické a pneumatické automatizační prvky

FSI-VAU-AAk. rok: 2021/2022

1) Elektrické prvky:
V předmětu jsou probrány prvky automatického řízení, obsažené ve smyčce řízení , tj. snímače, členy pro přenos a transformaci signálů, ústřední členy regulátorů a akční členy. U těchto prvků je vysvětlen princip, funkce, vlastnosti, parametry a konstrukční řešení. Zvýšená pozornost je věnována analogovým regulátorům a jejich realizaci pomocí operačních zesilovačů.
2) Tekutinové prvky:
Předmět je věnován pneumatickým a hydraulickým prvkům automatického řízení. Látka je rozdělena do dvou částí, první se zabývá teoretickými principy, druhá praktickým použitím. Studenti se seznámí s různými typy senzorů, akčních členů a ostatními částmi tekutinových systémů. Teoretické znalosti jsou pak aplikovány v praktické části předmětu.
Praktické použití elektrických i pneumatických prvků je ukázáno a prakticky procvičeno v laboratoři na jednoduchých úlohách řízení.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Nabízen zahraničním studentům

Pouze domovské fakulty

Výsledky učení předmětu

Získání přehledu a základních teoretických i praktických znalostí o volbě a použití snímačů, akčních členů, řídicích systémů a komunikačních sběrnic pro měření a řízení.

Prerekvizity

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

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením, kde se prakticky ověřují získané teoretické znalosti z přednášek. 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

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, musí být odevzdán a uznán.
Požadavky na zkoušku, elektrické prvky: ústní zkouška z látky, obsažené v přednáškách.
Požadavky na zkoušku, tekutinové prvky: základem je písemná část s odpovědmi na 2 otázky z přednášek a 1 otázku z laboratorního cvičení.
Odpovědi otázek jsou hodnoceny body, hodnocení u zkoušky je dle stupnice A -F.

Osnovy výuky

.

Učební cíle

Cílem předmětu je získání přehledu o možnostech výběru, návrhu a aplikačních možnostech jednotlivých prvků řídicích obvodů. Posluchač bude schopen po absolvování výuky obsluhovat, seřizovat a eventuálně navrhovat obvody automatického řízení.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Výuka je kontrolována ve cvičeních z hlediska účasti a aktivity. Předpokládá se 100% účast na cvičeních, v případě nepřítomnosti je student povinen výuku nahradit, způsob náhrady určí vyučující.

Základní literatura

Balátě, J.: Technické prostředky automatického řízení. Praha, SNTL 1986.
CURTIS, D. Johnson. Process Control Instrumentation Technology. 8. Harlow, England: Pearson Education Limited, 2014. ISBN 978-1-292-02601-5. (EN)
Debeljkovic, D: Time-Delay Systems, InTech, 2011
Fraden, Jacob: Handbook of Modern Sensors - Physics, Designs and Applications (3rd Edition), Springer - Verlag, 2004
Isermann, Rolf: Mechatronic systems—fundamentals, Springer Netherlands, 2008
Isermann, Rolf: Mechatronic systems—fundamentals, Springer Netherlands, 2008.
LabVIEW Measurements Manual, National Instruments, April 2003 Edition, Part Number 322661B-01, dostupné z www.ni.com
Mitchell, H.B: Multi-Sensor Data Fusion - An Introduction, Springer - Verlag, 2007
Němec, Z.: Prostředky automatického řízení, elektrické. Sudijní opora oboru Aplikovaná informatika a řízení. VUT Brno, FSI, ÚAI.
Rey, G.R., Muneta L. M: Modelling Simulation and Optimization, InTech, 2010
Thomas, C.: Sensor Fusion - Foundation and Applications, InTech, 2011

Doporučená literatura

Beneš, P. a kol.:Automatizace a automatizační technika, díl 3- Prostředky automatizační techniky. Computer Press, Praha, 2000.
FESTO Didactic: Pneumatické řídicí systémy.
FESTO Didactic: Úvod do řízení programovatelným automatem.
Kopáček, J.: Pneumatické mechanismy.
Škopán, M.: Hydraulické pohony strojů. Studijní text - sylabus, VUT Brno, 2004.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2E-A magisterský navazující

    obor M-IND , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program N-ENG-Z magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, doporučený kurs
    2 ročník, letní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Osnova

1.-2. Úvod, všeobecné vlastnosti prostředků automatického řízení
3.-4. Snímače
5.-6. Členy pro transformaci signálů
7.-8. Regulátory a ústřední členy regulátorů
9.-10. Přenos informací (signálů, údajů)
11.-12. Akční členy

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Osnova

1. Ukázky prvků automatického řízení
2. Měření vlastností relé
3-6. Identifikace regulované soustavy, praktická realizace
7-12. Ukázky různých regulačních obvodů, praktická realizace
13. Diskuse, shrnutí, zápočet
.