Detail předmětu

Industrial Automation

FEKT-BPA-PPAAk. rok: 2020/2021

Přehled automatizačních prostředků, procesní instrumentace a standardizovaných rozhraní. Sensory , akční členy, řídicí úroveň a operátorská úroveň řízení. Systémy pro řízení výroby. Přehled průmyslové komunikace, průmyslové sběrnice a sítě. Základy spolehlivosti, bezpečnosti a systémů reálného času.

Výsledky učení předmětu

Student je schopen:
- Rozdělit a popsat automatizační prostředky podle funkce v automatizačním systému.
- Rozdělit prvky procesní a řídicí instrumentace a popsat jejich vlastnosti.
- Popsat strukturu servomechanizmů, krokových motorů a dalších vybraných pohonů.
- Prakticky pracovat s vybranými prvky procesní a řídicí instrumentace včetně zákadních typů pohonů.
- Rozdělit a charakterizovat základní pneumatické a hydraulické pohony a systémy.
- Popsat úrovně průmyslového řízení (řídicí úroveň, SCADA, MES, ERP).
- Navrhnout a realizovat jednoduché průmyslové řídicí aplikace a HMI systém.
- Popsat standardizovaná rozhraní procesní instrumentace.
- Popsat referenční model ISO/OSI a jeho vrstvy.
- Vyjmenovat základní průmyslové sběrnice a protokoly.
- Stručně popsat ethernet a průmyslový ethernet a definovat jeho výhody a nevýhody.
- Popsat výhody a nevýhody systémů reálného času.
- Orientovat se v pojmech bezpečnost, funkční bezpečnost, spolehlivost.
- Orientovat se v moderních trendech uplatňujících se v průmyslové praxi.

Prerekvizity

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

STENERSON, Jon. Industrial Automation and Process Control. Prentice Hall, 1 edition (September 27, 2002). ISBN-13: 978-0130330307.
BADIRU, Adedeji B. Handbook of Industrial and Systems Engineering. CRC Press, 2 edition (October 11, 2013). ISBN-13: 978-1466515048.
COLLINS, Kevin. PLC Programming for Industrial Automation. Exposure, 2006. ISBN-13: 978-1846854965.
PATRICK, Dale R. and FARDO, Stephen W. Industrial Process Control Systems. The Fairmont Press, Inc., 2009. ISBN-13: 978-0881735925.
MACAULAY, Tyson and SINGER, Bryan L. Cybersecurity for Industrial Control Systems: SCADA, DCS, PLC, HMI, and SIS. Auerbach Publications, 1 edition (December 13, 2011). ISBN-13: 978-1439801963.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači v laboratoři a prezentace projektů.

Způsob a kritéria hodnocení

až 40 bodů za cvičení
až 60 bodů za zkoušku

Pro získání zápočtu:
minimálně 20 bodů z laboratoří
odevzdat všechny protokoly z úloh a projektů

Pro uznání zkoušky:
minimálně 30 bodů ze 60 možných bodů

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Úvod do automatizačních prostředků - přehled úrovní řízení výroby a jejich funkce.
2. Procesní instrumentace - standardizovaná rozhraní, základní přehled sensorů a akčních členů.
3. Procesní instrumentace - motory a jejich řízení (frekvenční měnič, servo).
4. Procesní instrumentace - pneumatické komponenty (válec, ventil).
5. Řídicí členy - PLC, DCS, průmyslová PC, průmyslové regulátory, vestavné systémy.
6. Operátorská úroveň řízení – funkce, prostředky.
7. Systémy řízení výroby MES a ERP. Databáze.
8. Průmyslová komunikace – přehled sítí, jejich vlastností a použití. Průmyslový Ethernet.
9. Spolehlivost, safety, security, průmyslové standardy.
10. Systémy reálného času – úvod, vlastnosti, použití.
11. Nové trendy – digitalizace, Průmysl 4.0.

Laboratorní cvičení:
1. týden: Úvodní hodina, seznámení se s laboratoří a přípravky.
2. - 7. týden: Vypracování úlohy na daném přípravku.
8. - 13. týden: Vypracování samostatného projektu.

Cíl

Cílem předmětu je dát studentům přehled o celém spektru automatizačních prostředků - snímače, akční členy, řídicím členy, průmyslové komunikační sběrnice, prostředky vizualizace a operátorského řízení. Studenti budou umět popsat průmyslový řídicí systém či dokonce jej navrhnout.

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

Laboratorní cvičení, projekty.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-PSA , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor