Detail předmětu

Automatizační prostředky

FSI-VPRAk. rok: 2025/2026

Kurz poskytuje základní přehled o přístrojové technice a programových prostředcích využívaných při automatickém řízení technologických procesů. Studenti se v jeho průběhu seznámí s teoretickými základy elektrických, programových a pneumatických prostředků používaných v automatizaci. Tyto znalosti budou doplněny praktickými zkušenostmi, přičemž kurz klade důraz na pochopení principů jednotlivých prostředků a na rozvoj schopnosti aplikovat získané dovednosti v reálných technických úlohách. 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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.

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit posluchače s elektrickou a pneumatickou přístrojovou technikou a se základními algoritmy pro zpracování dat, které se využívají v regulačních obvodech, a to z pohledu jejich principu fungování, role v regulačním obvodu a možného využití.

Po absolvování kurzu budou studenti schopni ovládat, nastavovat a navrhovat regulační obvody s využitím elektrické a pneumatické přístrojové techniky a implementovat základní algoritmy pro zpracování dat.

Základní literatura

Balátě, J.: Technické prostředky automatického řízení. Praha, SNTL 1986.
Beneš, P. a kol.:Automatizace a automatizační technika, díl 3- Prostředky automatizační techniky. Computer Press, Praha, 2000.
Debeljkovic, D: Time-Delay Systems, InTech, 2011
Fraden, Jacob: Handbook of Modern Sensors - Physics, Designs and Applications (3rd Edition), Springer - Verlag, 2004
Haluza, J.: Prostředky automatického řízení, tekutinové. Studijní opora oboru Aplikovaná informatika a řízení. VUT Brno, FSI, 2002.
Haluza, J.: Prostředky automatického řízení, tekutinové. Studijní opora oboru Aplikovaná informatika a řízení. 1. vyd. VUT Brno, FSI, 2002.
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. Studijní opora oboru Aplikovaná informatika a řízení. VUT Brno, FSI, ÚAI.2016 Dostupné z http://www.fme.vutbr.cz/elearning...
Rey, G.R., Muneta L. M: Modelling Simulation and Optimization, InTech, 2010
Thomas, C.: Sensor Fusion - Foundation and Applications, InTech, 2011

Doporučená literatura

Balátě, J. : Technické prostředky automatického řízení. Praha, SNTL 1986.
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
Firemní literatura, katalogy a webovské stránky automatizačních firem.
Kopáček, J.: Pneumatické mechanismy.
Nilsson, J. W.: Electric Circuits. Addison-Wesley Publishing Company, 1990.
Škopán, M.: Hydraulické pohony strojů. Studijní text - sylabus, VUT Brno, 2004.
Švarc, a kol.: Automatické řízení, CERM, Brno, 2011.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-STR-P bakalářský

    specializace AIŘ , 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Úvod, typy signálů pro přenos a zpracování informace, impulsová modulace
  2. Aktivní (termoelektrické, piezoelektrické, pyroelektrické, indukční) a pasivní snímače (indukčností, Hallovy, kapacitní, odporové).
  3. Úprava elektrického signálu pomocí pasivních a aktivních obvodů.
  4. Realizace analogových regulátorů pomocí operačních zesilovačů, číslicové regulátory.
  5. Sériový přenos informace, standardy RS-232 a RS-485, průmyslové sběrnice
  6. Regulační orgány a pohony akčních členů, typy elektrických motorů, servomotory
  7. Moravcův paradox v oblasti automatizace. Vzorkování, kvantování a diskretizace signálu.
  8. Diskrétní Fourierova transformace
  9. Základy konvoluce a digitálních FIR a IIR filtrů
  10. Principy a vlastnosti stlačeného vzduchu, schémata pneumatických obvodů, prvky pro výrobu a distribuci stlačeného vzduchu.
  11. Pneumatické a elektropneumatické pohony a řízení. Typy pneumatických válců, motorů a ventilů.
  12. Praktické aplikace pneumatických prostředků.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Identifikace soustavy z naměřené přechodové charakteristiky.
  2. Identifikace soustavy měřením frekvenční charakteristiky.
  3. Identifikace soustavy s pomocí počítačové podpory.
  4. Regulace teploty s dvoupolohovým a impulzním regulátorem.
  5. Regulační obvod s kompaktním regulátorem, polohový servomechanismus.
  6. Mechanické a elektrické vlastností relé v el. obvodu.
  7. Vzorkování signálu, vznik aliasingu.
  8. Aplikace Fourierovy transformace a spektrogramů.
  9. Filtrování signálu pomocí FIR a IIR filtrů.
  10. Základy pneumatických prostředků, vlastnosti a výpočty.
  11. Pneumatické mechanismy a jejich řízení.
  12. Praktické návrhy a simulace pneumatických obvodů.