Bachelor's Thesis

Automation of a small beverage production plant

Final Thesis 23.22 MB Appendix 297.94 kB

Author of thesis: Matúš Citor

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D.

Abstract:

This thesis focuses on the automation of a small beverage production plant.
The main objective is to design and implement a control system that optimizes the production process,
ensures product quality, and minimizes operational costs.
The work includes the selection of appropriate sensors and actuators,
the development of control algorithms, and the integration of a user-friendly interface for monitoring and management.
The proposed solution aims to enhance efficiency, reduce waste, and improve overall productivity in the beverage manufacturing environment.

Keywords:

PLC, SCADA, HMI, sensors, actuators, control algorithms, beverage production, automation, efficiency, waste reduction

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student prezentuje řešení a výsledky své bakalářské práce. Následně odpovídá na otázky oponenta doc. Marcoň: Jaký typ displeje je použit? Student odpovídá Jak často je obnovována webová stránka ovládající systém? Student popisuje a vysvětluje. doc. Slanina: Jak funguje čištění sudu a co vše je potřeba za kroky? Student popisuje proces. doc. Kadlec: Je nějaká část zařízení ve styku s vodou? (skrze krytí IP) Student vysvětluje a popisuje jeho část práce.

Language of thesis

English

Faculty

Department

Study programme

Electronics and Communication Technologies (BPC-ECT)

Composition of Committee

doc. Ing. Petr Kadlec, Ph.D. (předseda)
Ing. Michal Kubíček, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Harvánek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Marcoň, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Cílem bakalářské práce byl návrh a realizace dvojice systémů v malé výrobně nápojů, první pro automatické řízení pasterizéru a druhý pro řízení vymývačky sudů. Student na zadání pracoval průběžně, a podařilo se mu oba systémy realizovat. Pasterizér je již osazen a plně funkční, vymývačka sudů ještě nebyla instalována, jelikož je její konstrukce teprve ve výrobě, a funkce jejího řídicího systému tak byla ověřena pouze v laboratoři. Z hlediska splnění zadání v práci postrádám pouze návod pro běžné uživatele k úpravám řídicího programu.
Řada částí textu práce je zpracována spíše povrchně. Chybí systematická verifikace funkce zařízení, stanovení přesnosti regulace teploty, rozbor vlivu dvouvodičového zapojení PT100 na přesnost měření teploty, přesnější popis softwarové architektury a ošetření poruchových stavů. Bezpečnostní část je popsána spíše výčtem prvků než návazností na konkrétní normové požadavky a rizikovou analýzu.
Formální úroveň práce je přijatelná, text je logicky členěn, ale zatížen častými jazykovými chybami, překlepy a neobratnými formulacemi v angličtině, obrázky zapojení jsou špatně čitelné. Seznam literatury obsahuje pouze sedm položek, z velké části produktové stránky a webové zdroje. Citace jsou sporadické a některá technická tvrzení nejsou dostatečně podložena.
Student prokázal schopnost navrhnout řídicí systém, připravit schémata, vytvořit jednoduché HMI (včetně vzdáleného ovládání) a naprogramovat základní řídicí logiku. Realizovaná zařízení jsou plně použitelná a zadání práce tak považuji za splněné. Points proposed by supervisor: 85

Grade proposed by supervisor: B

Předložená bakalářská práce je psána v anglickém jazyce, v systému LaTeX. Pro návrh nového zařízení by bylo vhodné hned na začátku uvést bloková schémata a z nich následně vyjít při popisu jednotlivých dílčí části, včetně diskuze možných komponent. V současné podobě je text hůře srozumitelný.

V kapitole 1 by bylo vhodné detailněji popsat proces kontrolovaného procesu výroby nápoje, včetně odkazů na literaturu a na konkrétní obrázky. Současný text spíše předpokládá běžnou znalost celého procesu. Oceňuji, že řídicí prvek ESP32 PLC 21+ byl srovnán alespoň s jedním jiným modelem LOGO! 8. Potřebné části zapojení jsou simulovány a ověřeny výpočtem. Kromě řídicí a senzorové části je řešeno i bezpečné připojení na rozvod 400 V.

Jednoduchý obslužný kód je vyvíjen v prostředí Arduino IDE, což je pro ověření základní funkcionality odůvodnitelné; přestože absolvent BPC-EKT by měl zvládnout i sofistikovanější přístupy. V textu chybí vývojový diagram nebo pseudokód pro přehledný popis algoritmu. V závěru je zmíněno, že zařízení nebylo doposud zcela implementováno do výroby, což by mělo být v rámci obhajoby vysvětleno.

Náměty:

- Rozšířený abstrakt v českém (resp. slovenském) jazyce mohl být podrobnější a lépe postihnout výsledky práce.

- Sloučení kapitol “Introduction” a “Objectives of the work” by nebylo na škodu. Nyní druhá z nich obsahuje jen číselný seznam vytyčených cílů ze zadání.

- Rozepsat anglickou zkratku při prvním použití; ideálně využít možnosti LaTeXu pro automatizovanou tvorbu seznamu zkratek a symbolů. Ty současné na str. 57 abecedně seřadit.

- Trochu matoucí je diskuze k použití teplotních senzorů PT100 nebo PT1000.

- Práce obsahuje jen 7 referencí na literaturu. Topics for thesis defence:
  1. Jaké jsou přesnosti senzorů a jak limitují navržené zařízení?
  2. Je zařízení plně funkční?
Points proposed by reviewer: 75

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová