Detail předmětu

Automatizační prostředky

FSI-VPRAk. rok: 2026/2027

Kurz poskytuje základní přehled o přístrojové technice a programových prostředcích využívaných při automatickém řízení technologických procesů. Studenti se v jeho průběhu seznámí s elektrickými, pneumatickými a programovými prostředky používanými v automatizaci, stejně jako s přenosem informací mezi těmito prostředky, řídicími systémy a prostředky pro vizualizaci a obsluhu.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Vstupní znalosti

Předpokládají se znalosti základů automatického řízení, programování, 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 předmětu je seznámit studenty s elektrickými, pneumatickými a digitálními technickými prostředky používanými pro řízení technologických procesů, a s prostředky pro obsluhu, ukládání dat, přenos a zpracování informací. Po absolvování kurzu budou studenti schopni tyto prostředky používat, konfigurovat a vhodně začleňovat do regulačních a řídicích systémů.

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

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Osnova

  1. Úvod do automatizačních prostředků. Hierarchie úrovní řízení v průmyslové automatizaci. Signály pro přenos a zpracování informací. Impulsová modulace.
  2. Aktivní snímače (termoelektrické, piezoelektrické, pyroelektrické, indukční) a pasivní snímače (indukčnostní, Hallovy, kapacitní, odporové).
  3. Úprava elektrického signálu pomocí pasivních a aktivních obvodů.
  4. Analogové regulátory založené na operačních zesilovačích. Číslicové regulátory.
  5. Regulační orgány a akční členy. Typy elektrických motorů, servomotory.
  6. Přenosové cesty a jejich konektivita. Přenos analogového signálu metalickým vedením. Přenos číslicového signálu a standardy sériového přenosu.
  7. Sériová komunikační rozhraní pro připojení senzorů a akčních členů. Průmyslové sběrnice.
  8. Rozhraní pro styk s obsluhou (HMI).
  9. Principy a vlastnosti stlačeného vzduchu. Schémata pneumatických obvodů. Prvky pro výrobu a distribuci stlačeného vzduchu.
  10. Pneumatické pohony a řízení. Typy pneumatických válců, motorů a ventilů.
  11. Elektropneumatické prvky a obvody.
  12. Praktické aplikace pneumatických prostředků.
  13. Opakování.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Škrabánek, Ph.D.

Osnova

  1. Práce s elektronickými měřícími přístroji (multimetry, generátory, osciloskopy).
  2. Identifikace soustavy.
  3. Pasivní a aktivní filtry.
  4. Různá zapojení OZ (sledovač napětí, zesilovače napětí, PID regulátor).
  5. Ovládání otáček el. motoru pomocí pulsně-šířkové modulace.
  6. A/D a D/A převodník.
  7. Sériový přenos signálu (např. RS-232 a 485)
  8. Návrh desky plošných spojů pro zadanou úlohu.
  9. Základy pneumatických prostředků, vlastnosti a výpočty.
  10. Pneumatické mechanismy a jejich řízení.
  11. Praktické návrhy a simulace pneumatických obvodů.
  12. Praktické návrhy a simulace pneumatických obvodů.
  13. Zápočet.