Detail předmětu

Industrial automation

FEKT-CPPAAk. rok: 2017/2018

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

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Výsledky učení předmětu

Student je schopen:
- Rozdělit a popsat automatizační prostředky podle funkce v automatizačním systému
- Popsat strukturu servomechanizmů, krokových motorů
- Rozdělit a charakterizovat pneumatické pohony, včetně regulačních armatur
- Popsat referenční model ISO/OSI a jeho vrstvy
- Vyjmenovat základní průmyslové sběrnice
- Popsat komunikaci CAN
- Určit základní vlastnosti Foundation Fieldbus a PROFIBUS
- Definovat výhody a nevýhody průmyslového Ethernetu
- Určit základní vlastnosti sítě PROFINET a Ethernet/IP
- Vyjmenovat vlastnosti operačního systému reálného času
- Definovat pojmy deadline, včasnost, task,thread, proces, deadlock
- Znát základní parametry pro rádiovou komunikaci
- Vyjmenovat a charakterizovat standardy odvozené od IEEE 802.15.4

Prerekvizity

Absolvování kurzu "Praktické programování v C++" nebo kurzu "Programovatelné automaty".

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

až 30 bodů za cvičení
až 70 bodů za zkoušku

Osnovy výuky

Přednášky:
Úvod do automatizačních prostředků
Procesní instrumentace
Standardizovaná rozhraní
Akční členy hydraulické a pneumatické
Řídicí členy - PC a IPC, PLC, DCS, průmyslové regulátory, vestavné systémy, jednoúčelové řídicí členy
Operátorská úroveň řízení
Systémy řízení výroby MES a ERP
Úvod do průmyslové komunikace
Základní parametry vybraných sítí 1 (RS.485: Profibus, CAN: DeviceNet)
Základní parametry vybraných sítí 2 (AS-i, LonWorks, Modbus-485, Modbus/TCP, HART)
Principy průmyslového Ethernetu (Profinet, Ethernet/IP)
Systémy reálného času I
Systémy reálného času II

Laboratorní cvičení
1.-3. týden: Připojování procesní instrumentace - HW, programování RS232
4.-5. týden: Úvod do ControlWebu
6.-12.týden: Projekt - řízení, vizualizace portálového jeřábu.
13.týden: Odevzdání projektu.

Učební cíle

Cílem předmětu je dát studentům přehled o celém spektru automatizačních prostředků počínaje procesní instrumentací, t.j. 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

Laboratorní cvičení, projekt.

Základní literatura

Lendryová L.- Pavelek M.: Návrh procesních systémů, Ostrava, 1996 (CS)
Zezulka F.: Prostředky průmyslové automatizace. VUTIUM, 2004 (CS)
Zezulka F., Fiedler P., Bradáč Z.: Prostředky průmyslové automatizace, elektronické texty (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-AMT , 3. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

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

Laboratorní cvičení

30 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Úvodní cvičení (organizace, instruktáž, školení o bezpečnosti a seznámení s pracovištěm, podmínky udělení zápočtu).
Úvod do MMI SCADA. Systém InTouch. Základní funkce.
Rozšířené funkce InTouch.
Zadání semestrálních projektů, práce na zadání.
Práce na zadání.
Práce na zadání, odevzdání projektů.
Sběrnice CAN

Ostatní aktivity

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Studenti si mohou vybrat ze široké nabídky zadání projektů vizualizace a řízení modelů procesů pod systémem InTouch/ InControl.