Předmět: Řídicí počítačové systémy

» Seznam fakult » FM » MTI
Název předmětu Řídicí počítačové systémy
Kód předmětu MTI/RPS
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Školník Petr, Ing. Ph.D.
  • Hubka Lukáš, Ing. Ph.D.
  • Tůma Petr, doc. Ing. CSc.
  • Grosman Josef, Ing.
Obsah předmětu
<u>Získané kompetence:</u> Získané znalosti a informace z oblastí řídicích počítačových systémů dovolí absolventům uplatnit nabyté zkušenosti přímo v konkrétních podmínkách průmyslové praxe. Usnadní nasazení standardních PLC i konstrukci jednoduchých řídicích systémů nebo jednotlivých komponent. <u>Témata přednášek:</u> Základní charakteristiky řídicích počítačových systémů, specifické vlastnosti, vývojové etapy, klasifikace. Průmyslové komunikační systémy, základní charakteristiky a přehled, vrstvy dle modelu ISO-OSI, metody kódování bitu, přístupové metody. Standardní komunikační rozhraní a protokoly. Komunikace založené na standardu RS-232, RS-422 a RS-485. Obvodová realizace fyzické vrstvy. Protokol sběrnice CAN, specifikace fyzické a linkové vrstvy, implementace v samostatných řadičích CAN a v monolitických mikropočítačích. Aplikační vrstvy průmyslových komunikačních systémů, protokoly CAN Open, Profibus a další. Logické řídicí systémy, vývoj od sekvenčních obvodů přes logické automaty až po PLC, přehled a principy realizace PLC. Standardní typy řídících systémů, PLC, CNC, kompaktní přístroje a modulové systémy. Zásady obvodové realizace řídicích jednotek, procesory a podpůrné obvody. Číslicové regulátory, realizace řídicích algoritmů, rozbor vlivu konečné délky slova a vzorkovací periody na přesnost řídicích algoritmů, možnosti eliminace chyb. Styk s reálným prostředím, procesová periferie, soustavy číslicových a analogových vstupů a výstupů. Standardní elektrické signály analogové, digitální, komunikační. Zásady realizace obvodů pro analogové a binární digitální signály. Přístroje pro komunikaci s obsluhou, zásady konstrukce klávesnic a zobrazovacích jednotek. Principy programového vybavení řídicích počítačových systémů. Programování PLC, podpůrné programové vybavení na hostitelském PC. Vizualizační prostředky. Zabezpečení spolehlivosti řídicích počítačových systémů, spolehlivostní systémy, pohotovost počítačových systémů. <u>Náplň cvičení:</u> Komunikace po sériové sběrnici v prostředí Windows API, řízení toku dat softwarové i hardwarové, sběrnice RS-232. CAN modul monolitického mikropočítače, časování bitu. Komunikace po sběrnici CAN, datový rámec, rámec žádosti a data bez přerušení od modulu CAN i s přerušením. Návrh mechanického a elektrického řešení konkrétního elektronického přístroje průmyslové automatizace s mikropočítačem, vypracování technické dokumentace.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Pracovní činnosti (dílny)
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
Principy technického i programového vybavení řídicích počítačových systémů. Důraz je kladen na distribuované řídicí systémy a jejich komponenty a na orientaci v průmyslových komunikačních systémech. Jsou shrnuty i závazné standardy a doporučení pro výstavbu řídicích systémů spolu se základními zásadami návrhu a konstrukce počítačových řídících jednotek a periferních modulů užívaných zejména v průmyslové automatizaci.
Získané znalosti a informace z oblastí řídicích počítačových systémů dovolí absolventům uplatnit nabyté zkušenosti přímo v konkrétních podmínkách průmyslové praxe. Usnadní nasazení standardních PLC i konstrukci jednoduchých řídicích systémů nebo jednotlivých komponent.
Předpoklady
Nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška, Písemná zkouška

Průmyslové komunikační systémy, protokol CAN a jeho implementace, realizace algoritmů číslicových regulátorů, analýza vlivu konečné délky slova počítače a vzorkovací periody na přesnost řídících algoritmů, PLC, Grafcet, základní principy CNC systémů a spolehlivost. Podmínkou pro udělení zápočtu je aktivní účast na cvičeních a vypracování zadaných úloh ve stanovených termínech. Písemná zkouška se skládá z testu z probrané látky a z řešení příkladů (časování bitu CAN, Grafcet, citlivost koeficientů řídicích algoritmů, výpočet spolehlivosti). Znalost základů Z transformace, řídicích algoritmů a technického vybavení počítačů.
Doporučená literatura
  • -. CAN Specification. Bosch, 1991.
  • Časopis Automa r. 2007 až 2008, průmyslový etherhet.
  • -. Časopis Automatizace č.7 r. 1998 - Komunikace v automatizaci. 1998.
  • -. Firemní dokumentace k řídicím systémům PLC, CNC a k jejich příslušenství.
  • -. Firemní dokumentace výrobců mikropočítačů a mikropočítačových obvodů různých typů.
  • Forsythe, W., Goodall, R. M. Digital Control. McGraw-Hill, 1991.
  • MODBUS Specification.
  • Sobotka, Z. Přehled číslicových systémů. SNTL Praha, 1981.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Mechatronika (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Informační technologie (2013) Kategorie: Informatické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Automatické řízení a inženýrská informatika (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní