Detail předmětu

Industrial Automation

FEKT-BPA-PPAAk. rok: 2024/2025

Přehled automatizačních prostředků, procesní instrumentace a standardizovaných rozhraní. Sensory , akční členy, řídicí úroveň a operátorská úroveň řízení. Systémy pro řízení výroby. Přehled průmyslové komunikace, průmyslové sběrnice a sítě. Základy spolehlivosti, bezpečnosti a systémů reálného času. Přehled moderních metod uplatňujících se v průmyslové automatizaci.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Jakub Arm, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Studenti mohou získat během semestru 40 bodů za aktivní práci v počítačových cvičeních a samostatných úkolech. Za závěrečnou zkoušku je uděleno maximálně 60 bodů. Závěrečná zkouška je realizována písemnou formou.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. 

Učební cíle

Cílem předmětu je dát studentům přehled o celém spektru automatizačních prostředků - snímače, akční členy, řídicím členy, průmyslové komunikační sběrnice, prostředky vizualizace a operátorského řízení. Studenti budou umět popsat průmyslový řídicí systém či dokonce jej navrhnout. Studenti se budou orientovat v moderních metodách a technologiích průmyslové automatizace.
Student je schopen:
- Rozdělit a popsat automatizační prostředky podle funkce v automatizačním systému.
- Rozdělit prvky procesní a řídicí instrumentace a popsat jejich vlastnosti.
- Popsat strukturu servomechanizmů, krokových motorů a dalších vybraných pohonů.
- Prakticky pracovat s vybranými prvky procesní a řídicí instrumentace včetně zákadních typů pohonů.
- Rozdělit a charakterizovat základní pneumatické a hydraulické pohony a systémy.
- Popsat úrovně průmyslového řízení (řídicí úroveň, SCADA, MES, ERP).
- Navrhnout a realizovat jednoduché průmyslové řídicí aplikace a HMI systém.
- Popsat standardizovaná rozhraní procesní instrumentace.
- Popsat referenční model ISO/OSI a jeho vrstvy.
- Vyjmenovat základní průmyslové sběrnice a protokoly.
- Stručně popsat ethernet a průmyslový ethernet a definovat jeho výhody a nevýhody.
- Popsat výhody a nevýhody systémů reálného času.
- Orientovat se v pojmech bezpečnost, funkční bezpečnost, spolehlivost.
- Orientovat se v moderních technologiích pro průmyslovou automatizaci.

Základní literatura

BADIRU, Adedeji B. Handbook of Industrial and Systems Engineering. CRC Press, 2 edition (October 11, 2013). ISBN-13: 978-1466515048.
COLLINS, Kevin. PLC Programming for Industrial Automation. Exposure, 2006. ISBN-13: 978-1846854965.
MACAULAY, Tyson and SINGER, Bryan L. Cybersecurity for Industrial Control Systems: SCADA, DCS, PLC, HMI, and SIS. Auerbach Publications, 1 edition (December 13, 2011). ISBN-13: 978-1439801963.
PATRICK, Dale R. and FARDO, Stephen W. Industrial Process Control Systems. The Fairmont Press, Inc., 2009. ISBN-13: 978-0881735925.
STENERSON, Jon. Industrial Automation and Process Control. Prentice Hall, 1 edition (September 27, 2002). ISBN-13: 978-0130330307.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-PSA , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jakub Arm, Ph.D.

Osnova

1. Přehled úrovní automatizačního řídicího systému.
2. Procesní instrumentace - standardizované symboly, přehled snímačů a akčních členů.
3. Procesní instrumentace - motory a řízení pohybu (frekvenční měnič, servo).
4. Procesní instrumentace - pneumatické prvky (ventil, válec).
5. Řídicí instrumentace - PLC, DCS, IPC, průmyslové automaty, vestavěné systémy.
6. Úroveň ovládání operátora - SCADA/HMI.
7. MES a ERP systémy, databáze.
8. Průmyslová komunikace - sběrnice a protokoly. Průmyslový Ethernet.
9. Spolehlivost, bezpečnost, zabezpečení a průmyslové standardy.
10. Operační systémy reálného času.
11. Moderní trendy - digitalizace, Průmysl 4.0.
12. Shrnutí 

Laboratorní cvičení

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jakub Arm, Ph.D.

Osnova

1. týden – zadání samostatného projektu
2. – 13. týden – individuální projekt