Instrumentation for Automatic Control

Garant předmětu:

Jan Chyský

Přednášející:

Jan Chyský, Marie Martinásková

Cvičící:

Jan Chyský, Marie Martinásková, Lubomír Musálek, Zdeněk Novák

Předmět zajišťuje:

ústav přístrojové a řídící techniky

Anotace:

Rozdělení prostředků podle různých hledisek. Charakteristické vlastnosti a aplikační oblasti jednotlivých kategorií. Vzduch a kapalina jako médium pro přenos informace a energie. Symbolika pneumatických a hydraulických řídicích schémat. Návrh systémů pneumatického ovládání. Pneumatické akční členy, rozvaděče, speciální zařízení pneumatická, pneumaticko-hydraulická, elektropneumatická. Regulační orgány, třídění, vlastnosti, aplikační oblasti, dimenzování. Inteligentní pneumatika jako integrace pneumatických, elektronických a softwarových systémů. Ventilové terminály standardní, s komunikací po průmyslových sběrnicích, programovatelné. Pneumatické lineární polohovací systémy. Filtrace signálu, dolnopropustní analogové filtry, Bassel, Butterworth, Čebyšev, eliptické filtry. Číslicové FIR a IIR filtry, sw realizace. Analogové a číslicové PID regulátory, jejich HW realizace, programové algoritmy, V/V signály. Wind-up, aliasing. Experimentální metody nastavení PID regulátorů. Elektrické akční členy, DC, AC, krokové motory. Statické a dynamické vlastnosti. Komunikace po sběrnicích, rozhraní TIA/EIA 232F,422B, 485A. Proudová smyčka. Průmyslové komunikační systémy. Referenční model ISO/OSI. Sběrnice Profibus, CAN, -Net. AS-interface, HART.

Požadavky:

Požadavky k zápočtu:

Absolvování všech praktických cvičení, zpracování jedné semestrální práce z oblasti návrhu pneumatických řídicích systémů se simulačním a praktickým ověřením a jedné semestrální práce rešeršního charakteru z oblasti inteligentních pneumatických systémů, závěrečný test.Zpracování měření filtrů, DC motor, krokový motor,

Požadavky ke zkoušce:

Aktivní znalost obsahu přednášek a cvičení.

Návrh pneumatického řídicího systému různými metodami.

Filtrace signálu, typy filtrů, jejich charakteristiky, použití

Dvou- a třípolohové regulátory, nespojité PD, PI, PID a DPID regulátory

PID regulátory, analogová a číslicová realizace, varianty PID algoritmu (sériový, paralelní a ideální tvar), specifické problémy číslicové regulace (aliasing, wind-up)

Modifikace PID algoritmu (gain scheduling, split range control)

Experimentální metody nastavování parametrů PID regulátorů

Elektrické aktuátory, indukční motor, DC motor, krokový motor, princip, funkce, statické/dynamické parametry, charakteristiky

Řízení motorů, frekvenční měnič, H-můstek

Stejnosměrný servomotor, rovnice, dynamický model

Komunikace v průmyslových systémech, model ISO/OSI

Sériová komunikace, TIA/EIA 232F, 423, 422B, 485A, sběrnice Profibus, CAN, AS-interface, MODBUS, sběrnice + protokol HART

Osnova přednášek:

1.Pneumatické prostředky pro realizaci zpětnovazebního řízení

2.Pohony hydraulické a pneumatické. Ventily

3.Prvky stavebnice FESTO pro realizaci ovládání

4.Řízení jednočinného a dvojčinného motoru

5.Problematika řízení dvou a více pneumatických motorů

6.Základy reléového řízení

7.Filtrace signálu, analogové a číslicové filtry

8.Analogové regulátory a jejich realizace. Vstupní/výstupní signály

9.Nespojité regulátory

10.Analogové regulátory a jejich realizace. Vstupní/výstupní signály

11.Číslicové PID regulátory, algoritmus, aliasing, wind-up, experimentální metody nastavení

12.Sériová komunikace. Rozhraní TIA/EIA 232F,422B, 485A. Proudová smyčka

13.Vlastnosti elektrických pohonů používaných v regulaci. Dynamický model ss motoru. Motor asynchronní, synchronní, krokový.

14.Průmyslové komunikační systémy. Referenční model ISO/OSI. Sběrnice Profibus, CAN, -Net. AS-interface, HART.

Osnova cvičení:

1.Statické a dynamické vlastnosti neelektrických prostředků

2.Motory jednočinné a dvojčinné, rozvaděče, prvky pro logické operace

3.Úlohy z problematiky přímého a nepřímého řízení jednočinného a dvojčinného pneumatického motoru

4.Řízení činnosti více pneumatických motorů, překrývání signálu, krokový diagram

5.Prostředky pro reléové řízení pneumatického motoru

6.EasyRelé - elektropneumatika 1

7.Reléová logika - elektropneumatika 2

8.Filtry - měření

9.Filtry + PID regulátor - simulace

10.PID regulátory

11.PID regulátory

12.Polohový elektrický servomechanismus

13.Krokový motor

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.Beneš, P.:Pneumatická ovládání,doplňkové skriptum ČVUT FSI, Praha 1991

2.Kolář,V.,Vinopal,St.: Hydraulika průmyslových armatur

3.Hlava,J.:Prostředky automatického řízení, skriptum, ČVUT FS, Praha 2002

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T4:A1-504 Martinásková M. Chyský J. 08:00–10:30 (přednášková par. 1) Dejvice Učebna 504místnost T4:C1-109 Martinásková M. Chyský J. 10:45–12:15 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř 12110.3 - 109 místnost T4:G2-155 Martinásková M. Chyský J. 10:45–12:15 (přednášková par. 1) Dejvice Lab. technika mikropočítačů
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: