Detail předmětu

Prostředky průmyslové automatizace

FIT-IPPAAk. rok: 2009/2010

Přehled automatizačních prostředků, procesní instrumentace, průmyslové regulátory, čítače, časovače. Programovatelné automaty, ochrana proti rušení. Modulární PLC a spektrum modulů. Programové vybavení a programovací jazyky PLC. Průmyslová PC pro řízení a základy řízení v reálném čase. Distribuované systémy řízení. Přehled a principy průmyslových komunikačních sběrnic: Profibus, Fieldbus, CAN, DeviceNet, Interbus S, P-Net a FIP, LonWorks.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. František Zezulka, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Studenti dostanou přehled o distribuovaných systémech průmyslové automatizace (DCS) a o prostředcích pro operátorské řízení jako jsou operátorské panely a stanice. Jsou schopni orientovat se v široké škále automatizačních prostředků od čidel, přes průmyslové regulátory a další řídicí členy až po výkonové aktory. Mají dobrý přehled v oblasti průmyslových komunikačních sběrnic a programovatelných automatů.

Prerekvizity

Práce s osobním počítačem a základní znalosti automatizovaného řízení procesů.

Způsob a kritéria hodnocení

Udělení zápočtu je podmíněno absolvováním 8 laboratorních cvičení, úvodního cvičení a cvičení kontroly rozpracovanosti projektu, vypracováním 3 protokolů o laboratorním cvičení a vypracováním a úspěšným obhájením projektu.

Osnovy výuky

  1. Úvod do automatizačních prostředků. Procesní instrumentace.
  2. Akční členy pro řízení, servomotory stejnosměrné a střídavé.
  3. Čítače, časovače a průmyslové regulátory.
  4. Programovatelné automaty, přehled, základní vlastnosti a režim činnosti. Programové vybavení a HW architektura.
  5. Programování PLC. Norma IEC 1131 a příklady programování.
  6. Distribuované systémy řízení velkých celků. Architektura, řešení úrovně bezprostředního řízení, operátorská úroveň, rozhraní na nadřazené systémy.
  7. Úvod do sériových počítačových sběrnic. Model ISO/OSI. Fyzická vrstva.
  8. Linková vrstva. Synchronizace, modulace, kódování.
  9. Vyšší vrstvy modelu, funkce, služby. Průmyslové sériové sběrnice. Model průmyslové sériové sběrnice.
  10. Přehled průmyslových sběrnic. Příklady jejich řešení. Sensor-aktor bus.
  11. Příklady sběrnic s bajtovým přenosem. Protokol CAN a DeviceNet.
  12. Fieldbus. Příklady (Profibus a další).
  13. Řízení pomocí PC (soft control).

Učební cíle

Dát studentům přehled o celém spektru automatizačních prostředků počínaje procesní instrumentací, tj. snímači, akčními členy, čítači, časovači, dále řídicími členy, tedy průmyslovými číslicovými regulátory, programovatelnými automaty PLC a vestavěnými řídicími mikrořadiči až po prostředky vizualizace, operátorského řízení a průmyslových komunikačních sběrnic.

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

Vypracování 1 projektu, absolvování 8 laboratorních cvičení, vypracování 3 protokolů.

Základní literatura

Lendryová, L., Pavelek, M., Konečný, M.: Návrh procesních systémů. Programové systémy SCADA/MMI. Skriptum VŠB Ostrava, 1996.

Doporučená literatura

Zezulka, F.: Automatizační prostředky. Skriptum PC DIR, Brno, 2000. Fruh, K.F. (Hrsg.): Handbuch der Prozessautomatisierung, Oldenbourg Verl. Munchen, 1997. Considine, D.M.: Process/Industrial Instrumentation and Control handbook, 4th Ed. McGraw Hill, N.Y., 1993

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. František Zezulka, CSc.

Osnova

  1. Úvod do automatizačních prostředků. Procesní instrumentace.
  2. Akční členy pro řízení, servomotory stejnosměrné a střídavé.
  3. Čítače, časovače a průmyslové regulátory.
  4. Programovatelné automaty, přehled, základní vlastnosti a režim činnosti. Programové vybavení a HW architektura.
  5. Programování PLC. Norma IEC 1131 a příklady programování.
  6. Distribuované systémy řízení velkých celků. Architektura, řešení úrovně bezprostředního řízení, operátorská úroveň, rozhraní na nadřazené systémy.
  7. Úvod do sériových počítačových sběrnic. Model ISO/OSI. Fyzická vrstva.
  8. Linková vrstva. Synchronizace, modulace, kódování.
  9. Vyšší vrstvy modelu, funkce, služby. Průmyslové sériové sběrnice. Model průmyslové sériové sběrnice.
  10. Přehled průmyslových sběrnic. Příklady jejich řešení. Sensor-aktor bus.
  11. Příklady sběrnic s bajtovým přenosem. Protokol CAN a DeviceNet.
  12. Fieldbus. Příklady (Profibus a další).
  13. Řízení pomocí PC (soft control).

Laboratorní cvičení

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. František Zezulka, CSc.

Osnova

  1. Úvodní cvičení (organizace, instruktáž, školení o bezpečnosti a seznámení s pracovištěm, podmínky udělení zápočtu).
  2. Úvod do MMI SCADA. Systém InTouch. Základní funkce.
  3. Rozšířené funkce InTouch.
  4. Zadání semestrálních projektů, práce na zadání.
  5. Práce na zadání.
  6. Práce na zadání, odevzdání projektů.
  7. Sběrnice CAN: procvičení komunikace mezi stanicemi.
  8. Komunikace po sběrnici LonWorks.
  9. Komunikace na sběrnici Profibus DP.
  10. Konfigurace a instalace sítě AS-interface.
  11. Procvičení protokolu průmyslové sběrnice HostLink.
  12. Procvičení protokolu Modbus.
  13. Zápočet, náhradní cvičení.