Detail předmětu

Programovatelné automaty

FEKT-BPC-PGAAk. rok: 2024/2025

Předmět se věnuje problematice použití programovatelných automatů v průmyslu. Obsahem předmětu jsou:
- Obecné vlastnosti programovatelných automatů, hardwarová konfigurace, kategorie PLC, základy programování.
- Programovací jazyky, zpracování programu, typy proměnných, adresace proměnných,
- Zpracování analogových signálů v PLC
- Programování technologických procesů, standardizace programů PLC.
- SCADA, komunikace PLC, propojení PLC v sítích, ovladače, OPC.
- Programovací principy dle normy ČSN EN 61512 - dávkové řízení.
- Programovací principy dle normy ČSN EN 62264 - integrovaný systém podnikového řízení.
- Programování safety systémů.
- Programování fault-tolerance systémů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Radek Štohl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia a na úrovni 2. ročníku Bc. studia.
Student by měl disponovat takovými jazykovými znalostmi, aby porozuměl studijním materiálům i v anglickém jazyce. 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 jsou hodnoceni průběžně během studia na laboratorních cvičeních. Za semestr tak mohou získat max. 30 bodů (minimální počet bodů je 15).
Závěrečná zkouška je hodnocena max. 70 body (písemná část 40 bodů + ústní část 30). Pro postup do ústní části je nutné získat v písemné části alespoň 20 bodů. Pro úspěšné složení zkoušky je nutné získat z ústní části alespoň 15 bodů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem je výuka programování programovatelných automatů (PLC nebo PAC) jako nejběžnějšího mikropočítačového řídicího systému strojů, výrobních linek, technologických procesů apod. Studenti se seznámí s architekturou a obvodovým řešením PLC, jejich základními vlastnostmi a modulární výstavbou. Naučí se programovat ve standardizovaných programovacích jazycích PLC (ladder diagram, funkční bloky, strukturovaný text, sekvenční graf). Budou seznámeni i s propojováním automatů se SCADA. Pozornost je věnována i vysoce funkčním a vysoce bezpečným PLC.
Absolvent zná:
- Princip funkce PLC.
- Standardní programovací jazyky pro PLC
- Princip programování safety a fault-tolerance PLC
- Princip programové realizace integrovaný systém podnikového řízení

Absolvent je schopen:
- Vytvořit konfiguraci modulů PLC
- Použít obecné instrukce
- Realizovat zpracování analogových signálů v PLC
- Rozumět komunikaci PLC s ovládacími a vizualizačními systémy
- Rozumět principům programování dávkového řízení

Základní literatura

Petruzella, F. D. : Programmable logic controllers. 5th ed. ISBN 978-0-07-337384-3 . McGraw-Hill.,New York 2017 (EN)

Doporučená literatura

Martinásková M., Šmejkal L.: PLC a automatizace 1, BEN, Praha 2002 (CS)
Martinásková M., Šmejkal L.: Řízení programovatelnými automaty, vydavatelství ČVUT, Praha, 2004 (CS)
Šmejkal L.: PLC a automatizace 2, BEN, Praha 2005 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-EKT bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Radek Štohl, Ph.D.

Osnova

1 Obecné vlastnosti programovatelných automatů, hardwarová konfigurace, kategorie PLC, základy programování.
2 Programovací jazyky, zpracování programu, typy proměnných, adresace proměnných, logické funkce, paměťové funkce časovače, čítače, aritmetické funkce a porovnávání.
3 Zpracování analogových signálů v PLC, reprezentace analogových hodnot, standardizace analogových hodnot.
4 Blokové funkce, příklady volání funkcí.
5 Použití analogových modulů v regulační smyčce.
6 Grafická forma sekvenčního programování.
7 Programování technologických procesů, standardizace programů PLC.
8 SCADA, komunikace PLC, propojení PLC v sítích, ovladače, OPC.
9 Programovací principy dle normy ČSN EN 61512 - dávkové řízení.
10 Programovací principy dle normy ČSN EN 62264 - integrovaný systém podnikového řízení.
11 Programování safety systémů.
12 Programování fault-tolerance systémů.
13 Řídicí systémy na bázi PC, řídicí systémy Slot PLC, řídicí systémy Soft PLC.

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Radek Štohl, Ph.D.

Osnova

1 Úvod do laboratorních cvičení, vytvoření HW konfigurace PLC, základní instrukce logických funkcí
2 - 3 Dvě modelové úlohy - programování pomocí ladder diagramu
4 Modelová úloha - programování pomocí funkčních bloků
5 Modelová úloha - programování v jazyku strukturovaný text
6 - 7 Dvě modelové úlohy – pomocí grafického sekvenčního programování
8 Úvod do tvorby SCADA systému
9 - 12 Tvorba vlastního projektu – Programování PLC + SCADA
13 Prezentace vlastního projektu