LOGBPZAA Základy automatizace

Obchodně podnikatelská fakulta v Karviné
zima 2012
Rozsah
2/1/0. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
prof. Ing. František Němec, Ph.D. (přednášející)
prof. Ing. Milan Vrožina, CSc. (přednášející)
prof. Ing. Milan Vrožina, CSc. (cvičící)
Garance
prof. Ing. Milan Vrožina, CSc.
Katedra podnikové ekonomiky a managementu – Obchodně podnikatelská fakulta v Karviné
Předpoklady
K absolvování předmětu nejsou vyžadovány žádné podmínky a předmět může být zapsán nezávisle na jiných předmětech.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je získat základní znalosti a dovednosti z oboru automatizační techniky. Budou uvedeny způsoby vyčlenění řízených systémů na technologickém zařízení, probrány metody jejich matematického popisu, druhy a vlastnosti regulátorů a teorie zpětnovazebního řízení. Dále je cílem předmětu poskytnout absolventům znalosti z oblasti metod řízení technologických procesů na počítači a základních typů užívaných algoritmů řízení a metod jejich syntézy. Jsou zde řešeny otázky spolehlivosti automatizovaných systémů řízení. Užití uvedené problematiky je dokumentováno na příkladech.
Osnova
  • 1. Základní pojmy z oblasti řízení technologických procesů.
    2. Pojem systém.
    3. Identifikace systémů.
    4. Identifikace systémů matematicko-fyzikální analýzou.
    5. Deterministické metody identifikace.
    6. Funkce regulačního obvodu, teorie záporné zpětné vazby, bloková schémata.
    7. Regulátory, jejich vlastnosti a provedení.
    8. Kvalita nastavení regulačních obvodů.
    9. Užití řídících počítačů v automatizovaných systémech řízení.
    10. Úlohy, funkce, struktury systémů řízení, ASŘ jako kybernetické systémy.
    11. Syntéza algoritmu řízení, teoretické problémy ASŘTP.
    12. Problematika optimálního řízení, úloha počítačových modelů při návrhu, realizaci a provozu ASŘTP.
    13. Volba cílů řízení a stupně automatizace podle technickoekonomických hledisek.

    Anotace jednotlivých přednášek:
    1. Pojem technologického procesu, řízeného procesu, automatizovaných systémů řízení.
    2. Vyčlenění objektu, vymezení řízeného systému, řídící systém, logické a zpětnovazební řízení.
    3. Členění metod identifikace, klasické metody, statistické metody, pasivní a aktivní, adaptivní či neadaptivní, spojité nebo nespojité.
    4. Sestavení diferenciálních rovnic, linearizace, proporcionální a integrační systémy, výhody a nevýhody těchto metod.
    5. Druhy jednorázových a opakujících se základních vstupních signálů, typy odezev, klasifikace systémů, výhody a nevýhody těchto metod.
    6. Sériová, paralelní a antiparalelní spojení, výsledné přenosy, záporná zpětná vazba, ovládání a regulace.
    7. Základní provedení regulátorů, přímé a nepřímé, lineární a nelineární, základní přenosové vlastnosti.
    8. Definování pojmů přesnost, stabilita a optimální nastavení regulačních obvodů, kritéria optimálního nastavení, experimentální způsoby nastavování parametrů regulátorů.
    9. Úkoly řídicího počítače, typická spojení počítače s technologickým procesem, číslicové algoritmy regulace.
    10. Informační systémy a regulační systémy, rozhodovací, funkční, organizační, informační a technické struktury, pojem algoritmus řízení.
    11. Úlohy v rozvrhování výroby, úlohy ASŘ v operativním řízení výroby, algoritmy řízení technologických procesů.
    12. Deterministické a nedeterministické metody optimálního řízení, extremální regulace, princip maxima a metoda dynamického programování
    13. Automatizované technologické komplexy s roboty. Vznik robotů a manipulátorů, kinematika robotů, řídicí systémy, čidla, chapadla, uplatnění v praxi.
Literatura
    povinná literatura
  • ŠVARC, J. Automatizace. Automatické řízení. VUT v Brně. ISBN 80-214-2943-7. info
  • TŮMA, J., WAGNEROVÁ, R., FARANA, R., LANDRYOVÁ, L. Základy automatizace. VŠB-TU Ostrava, 2007. ISBN 978-80-248-1523. info
  • BALÁTĚ, J. Automatické řízení. BEN Praha, 2003. ISBN 80-7300020-2. info
  • VROŽINA M. Základy automatizace technologických procesů, učební texty. VŠB - TU Ostrava, 2002. info
    doporučená literatura
  • FORMÁNEK, I. Základy automatizace. VŠB-TU Ostrava, 2006. ISBN 80-248-1012-3. info
  • VORÁČEK, R. Automatizace a automtizační technika. Automatické řízení. Brno: CP Books, 2005. ISBN 80-251-0796-5. info
  • ŠULC, B., VÍTEČKOVÁ, M. Teorie a praxe návrhu regulačních obvodů. Praha: ČVUT, 2004. ISBN 80-01-03007-5. info
  • MACIEJOWSKI, J. Predective Control With Constraints. London: Prentice Hall, 2001. ISBN 0-201-39823-0. info
  • ZÍTEK, P., HOFREITER, M., HLAVA, J. Automatické řízení. Praha: ČVUT, 2000. ISBN 80-01-02044-4. info
  • OPLATEK, F. Automatizace a automatizační technika. Praha: Computer Press, 2000. ISBN 80-7226-249-1. info
Výukové metody
Demonstrace dovedností
Seminární výuka
Metody hodnocení
Písemná zkouška
Informace učitele
Absolvování přednášek. Aktivní účast na semináři 60%. Ve zkouškovém období v řádně vypsaném termínu vykonají posluchači závěrečný test. Student může za semestr získat 100 bodů (60 bodů za závěrečný test a 40 bodů za aktivní účast na seminářích). Pro úspěšné absolvování zkoušky musí studenti získat minimálně 60% z celkového počtu bodů (minimálně 24 bodů za aktivní účast na seminářích a 36 bodů za test. Získané body za semestr a závěrečný test slouží jako návrh pro hodnocení u zkoušky: (A: 93-100 bodů, B: 85-92 bodů, C: 76-84 bodů, D: 68-75 bodů, E: 60-67 bodů, F: 0- 59 bodů).

AktivityNáročnost [h]
Ostatní studijní zátěž38
Přednáška26
Seminář13
Zkouška40
Celkem117
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2013, léto 2014.