Předmět: Programovatelné automaty

« Zpět
Název předmětu Programovatelné automaty
Kód předmětu MTI/PRA
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 1
Semestr Letní
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
Vyučující
  • Diblík Martin, Ing. Ph.D.
  • Myslivec Tomáš, Ing.
Obsah předmětu
Osvojit si základní postupy při návrhu a realizaci logického řízení. Logické funkce a jejich úpravy. Programování (dle normy IEC 61131) a obecné zásady nasazení programovatelných logických automatů (PLC) při řízení strojů a technologických procesů. Přednášky: 1. Logické řízení - oblasti použití, vymezení pojmů (signály analogové, číslicové, binární, logické hodnoty, statické a dynamické zobrazení informace, logické proměnné, logické operátory, logické funkce). 2. Celý řídicí systém výrobního podniku (relé, PLC, SCADA, ERP, MES, OPC). Komunikace PLC s periferiemi, ostatními PLC, PC. 3. PLC - princip funkce, konstrukční a elektrické provedení, periferie a jejich připojení. Klasifikace PLC, přehled trhu. 4. Programovací jazyky (Norma IEC 61131), zpracování programu, typy bloků, adresace proměnných, logické funkce, paměťové funkce (RS), Load a Transfer, 5. Programovací jazyky (Norma IEC 61131)časovače, čítače, aritmetické funkce a porovnávání, převodní operace. 6. Funkce (FC), funkční bloky (FB) a datové bloky. Sekvenční programování PLC pomocí funkčních a datových bloků (konečný automat). Grafcet. 7. Zpracování vnějších událostí (rychlé DI), Zpracování analogových signálů v PLC. 8. Rozhraní obsluhy (způsoby ovládání a signalizace), HMI a vizualizace. 9. Průmyslové komunikační sítě (PLC-PLC, PLC-std.×nestd. periferie, RS-232, RS-485, Profibus/Profinet/Powerlink?, PLC-PC). 10. Data management v paměti PLC, ukládání dat, přenos a archivace dat, PLC a propojení se SCADA (HW+SW), OPC UA.) 11. Funkční bezpečnost strojů (analýza rizik, kategorie PLC z hlediska bezpečnosti, kategorie zastavení dle EN/IEC 60204-1, normy EN/IEC 62061 a EN/ISO 13849-1) 12. Bezpečnostní řidicí systémy (MSR monitorovací ochranná relé , bezpečnostní PLC, bezpečnostní sítě), detekční zařízení (závory, skenery, hrany, rohože, spínače ...), rozhraní obsluhy (tlačítka E-Stop, dvouruční ovládání, lankové spínače ?), výstupní zařízení (stykače, relé, pohony ...) 13. Pneumatické akční členy z hlediska PLC, ventily, válce, snímací prvky 14. PLC pro řízení pohybu (principy, požadavky), Redundantní PLC (způsoby řešení, hot-swap) Cvičení: Cvičení probíhá na HW základně B+R Automation (Simulace, X20CP1484/1485) Příprava pro programování PLC - logické funkce (obvody) a jejich využití při sestavování programu. Logické funkce, logické výrazy, pravdivostní tabulka, algebraické úpravy. Realizace logických obvodů - reléová logika - liniové schéma, KOP (kontaktplan), elektronická logika - bloková schémata, programové řešení - PLC. Konečný automat. Mooreův stroj, Mealyho stroj. Praktické programování PLC. Ovládání DI/DO, AI/AO, komunikace mezi PLC a PLC, PLC a PC. Programování PLC - jazyk releových schémat. Programování PLC - funkce a funkční bloky (standardní FC a FB, vytváření vlastních FC a FB) Programování PLC - tvorba stavového automatu. Programování PLC - tvorba vizualizace (obrazovky, std. graf. prvky, alarmy) Programování PLC - komunikace PLC - OPC, PLC - PLC (Powerlink). Programování PLC - ukládání dat/export dat (na USB, do PC)

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Laboratorní praktika, Přednáška, E-learning
  • Účast na výuce - 84 hodin za semestr
Výstupy z učení
Předmět je úvodem do problematiky logického řízení se zaměřením na průmyslově používané prostředky logického řízení. Studenti se seznámí s metodami návrhu systémů pro zpracování logických signálů, přičemž hlavní důraz je kladen na pochopení funkce, programování a obecné zásady nasazení programovatelných logických automatů (PLC) při řízení strojů a technologických procesů. Důležité je také seznámení se způsoby vizualizace řízeného procesu pomocí standardních komunikačních průmyslových technologií.
Student získá základní znalosti programování průmyslově používaných programovatelných logických automatů, zkušenosti s návrhem algoritmu a jeho konverzí do programu pro tyto systémy.
Předpoklady
Základní znalosti výrokové logiky, základní znalosti z oblasti elektrických obvodů, měřicích systémů a počítačových sítí.

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

Podmínkou zápočtu je aktivní účast na cvičeních, úspěšné absolvování testů a vypracování zadaných semestrálních prací.
Doporučená literatura
  • -. Firemní materiály Siemens.
  • Bayer, J. , Hanzálek, Z., Šusta R. Logické systémy pro řízení. ČVUT, 2000.
  • John, K., Tiegelkamp, M. IEC 61131-3: programming industrial automation systems: concepts and programming languages, requirements for programming systems, decision-making aids. Berlin, 2010. ISBN 9783642120145.
  • Martinásková, M., Šmejkal, L. Řízení programovatelnými automaty. ČVÚT Praha, 1998. ISBN 80-01-01766-4.
  • NEUMANN, GROTSCH, LUBKOLL, SIMON SPS. SPS-Standard IEC61131.. Oldenbourg . ISBN ISBN 3-486-27005-.
  • Zezulka, F. Automatizační prostředky. VUT Brno, 1999. ISBN ISBN-80-214-1482-.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr