Kód predmetu:
422T2_4I
Názov predmetu:
Technické prostriedky automatizácie
Druh, rozsah a metóda vzdelávacích činností:
prednáška – 2 hod. týždenne (prezenčná metóda)
laboratórne cvičenie – 2 hod. týždenne (prezenčná metóda)
Počet kreditov:
5
Odporúčaný semester:
Automatizácia a informatizácia v chémii a potravinárstve – inžiniersky (denná prezenčná), 1. semester
Stupeň štúdia:
2.
Podmieňujúce predmety:
žiadne
Podmienky na absolvovanie predmetu:
samostatná práca Výsledná známka je určená podľa nasledovných kritérií: A 92–100 bodov, B 83–91 bodov, C 74–82 bodov, D 65–73 bodov, E 56–64 bodov.
Výsledky vzdelávania:
Študent sa oboznámi s existujúcimi technickými prostriedkami zabezpečujúcimi riadenie technologických procesov v chemickom a potravinárskom priemysle pomocou bežne používaných snímačov, aktuátorov, a priemyselných riadiacich systémov.
Stručná osnova predmetu:
1. Úvod do predmetu (dotácia 2/2)
 
a. Predstavenie obsahovej náplne predmetu.
b. Základy elektriny a elektrických signálov.

2. Snímače - meranie procesných veličín (dotácia 8/8)
 
a. Statické a dynamické charakteristiky snímačov - rozsah merania, citlivosť, statický a dynamický posun, precíznosť a presnosť, rozlíšenie, linearita, hysterézia, stabilita, chyby merania, prechodová charakteristika snímača, frekvencia vzorkovania.
b. Snímače teploty - bimetalové snímače a aktuátory, kvapalinové a plynové teplomery, termistory, termometre, termočlánky, prevodníky a vysielače signálu.
c. Snímače tlaku - typy snímačov podľa rozsahu snímania, manometre, mechanické snímače tlaku, tenzometre, silomery, membránové kapacitné a tenzometrické snímače tlaku, rezonančné snímanie tlaku.
d. RC obvody a filtre šumu - harmonické signály v časovej a frekvenčnej doméne, užitočný signál, šum, RC obvody, prenosová funkcia dolno-priepustného RC filtra 1. rádu, amplitúdovo-frekvenčná charakteristika, návrh filtra pre potlačenie šumu.
e. Meranie mechaniky a fyzikálnych vlastností tekutín - bodové a kontinuálne meranie výšky hladiny: plaváky a výtlakové snímače, elektromechanické spínače, snímače hydrostatického tlaku, kapacitné snímanie výšky hladiny, ultrazvukové a radarové meranie hladiny; meranie prietoku: meranie diferenciálnym tlakom, elektromagnetické prietokomery, Coriolis princíp, ultrazvukové prietokomery, vírové prietokomery, rotametre, objemové prietokomery, termické prietokomery.

3. Aktuátory - ovládanie technologických procesov (dotácia 6/6)
 
a. Elektrické motory na jednosmerný prúd - elektromagnetizmus; sila a veličiny rotačného pohybu; elektrický výkon a účinnosť; dôležité vlastnosti motorov; komutátorový a bezkomutátorový DC motor; vzťah napätia, rýchlosti a krútiaceho momentu DC motora; riadenie rýchlosti DC motorov; pulzovo-šírková modulácia; servo pohony, krokové motory.
b. Elektrické motory na striedavý prúd - striedavý prúd jednofázový/trojfázový; generovanie striedavého prúdu, menovitosť striedavého napätia, jednofázový a trojfázový indukčný motor, synchrónny motor, rýchlosť AC motorov, riadenie AC motorov, frekvenčné meniče.
c. Ventily a čerpadlá - Ventily: ventily s rotujúcim telesom, uzatváracie ventily, solenoidové ventily, typy aktuátorov, dôležité vlastnosti ventilov, strata a obnovenie tlaku, vodné kladivo; Čerpadlá: rotodynamické čerpadlá, objemové výtlačné čerpadlá, dôležité vlastnosti čerpadiel, charakteristika čerpadla a potrubia, kavitácia, výber čerpadla.

4. Priemyselné systémy riadenia (dotácia 10/10)
 
a. Úvod do digitálnych riadiacich systémov - Boolova algebra, logické a aritmetické operácie.
b. Programovateľné logické regulátory (PLC) - typy PLC, vlastnosti PLC, princíp fungovania, hardvérová architektúra, vstupné a výstupné moduly, fyzické a programové typy pamäte PLC, práca s pamäťou a adresovanie, dátové typy v PLC, operačný cyklus PLC.
c. Programovanie PLC, rebríková logika a rebríkové diagramy - základné prvky rebríkovej logiky (LAD), logické operácie v LAD, spínače, časovače a počítadlá, matematika v PLC, organizácia údajov v PLC, operácie s údajmi, matematické funkcie.
d. Organizácia programu v PLC - architektúra operačného systému PLC, organizačné bloky a ich priorita vykonávania, funkčné a dátové bloky, riadenie technologického procesu s využitím organizovaného programu.
e. Priemyselné siete - úrovne riadenia v priemyselných prevádzkach, procesné zbernice, topológia sietí, médiá priemyselných sietí, priemyselné komunikačné protokoly, Modbus TCP, Modbus RTU, HART, Profibus, Profinet, výber priemyselnej siete.
f. Digitálna implementácia zákona riadenia - uzavretý regulačný obvod, spojité a diskrétne riadenie, vykonávanie úloh riadenia v reálnom čase, odvodenie diskretizácie PID regulátora, pozičná a rýchlostná forma PSD.

Odporúčaná literatúra:
Odporúčaná:
  • Kuphaldt, T. R.: Lessons in Industrial Instrumentation, 2008 - 2018
Jazyk, ktorého znalosť je potrebná na absolvovanie predmetu:
slovenský jazyk, anglický jazyk
Celkový počet hodnotených študentov:
136

A 50 %

B 22.8 %

C 22.1 %

D 3.7 %

E 0.7 %

FX 0.7 %

Vyučujúci:
P. Bakaráč, M. Furka, M. Kalúz (2020/2021 – Zimný semester)
P. Bakaráč, M. Kalúz (2019/2020 – Zimný semester)
M. Kalúz (2018/2019 – Zimný semester)
M. Kalúz (2017/2018 – Zimný semester)
M. Kalúz (2016/2017 – Zimný semester)
M. Kalúz (2015/2016 – Zimný semester)
Garant predmetu:
prof. Ing. Miroslav Fikar, DrSc.
Dátum poslednej zmeny:
19. 9. 2019

Zabezpečuje:
Oddelenie informatizácie a riadenia procesov

AIS: 2019/2020   2018/2019   2017/2018  

Facebook / Youtube

Facebook / Youtube

RSS