Prostředky automatického řízení I. (2371519)
| Departments: | ústav přístrojové a řídící techniky (12110) | 
| Abbreviation: |  | Approved: | 02.05.2011 | 
| Valid until: |  ?? | Range: | 3P+0C+2L | 
| Semestr: | * | Credits: | 6 | 
| Completion: | Z,ZK | Language: | CS | 
Annotation
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.
Structure
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.
Structure of tutorial
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
Literarture
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
Requirements
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