Předmět Prostředky automatického řízení (MTI / PAR)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MTI / PAR - Prostředky automatického řízení, Fakulta mechatroniky a MIS, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přednášky:1. Průmyslové PID regulátory, struktura a konstrukční uspořádání průmyslových číslicových PID regulátorů, způsob ovládání a konfigurace regulátoru, rozdíl mezi PID regulátorem jako přístrojem a učebnicovým PID algoritmem.2. Varianty užívaných PID algoritmů (paralelní a sériový tvar), specifické problémy číslicové regulace (aliasing, wind-up), vliv konečné délky slova.3. Běžné strukturní modifikace PID regulátorů, vážení žádané hodnoty, PID regulátory se dvěma stupni volnosti. Možnosti poskytované průmyslovými PID regulátory pro řízení nelineárních soustav a pro rozšíření regulačního rozsahu akčních členů (programované zesílení a řízení s rozděleným rozsahem).4. Nespojité dvou- a třípolohové regulátory, polohové PD, PI, PID a DPID regulátory. Analogová a číslicová realizace těchto regulátorů, příklady průmyslových provedení.5. Analogové PID regulátory, jejich realizace a varianty, regulátory s interakcí a bez interakce, beznárazové přepínání mezi ručním a automatickým provozem.6. Praktické metody nastavování parametrů PID regulátorů nevyžadující znalost přesného matematického modelu řízené soustavy. Přehled metod (ZN pravidla a jejich modifikace; Cohen-Coon; Chien, Hrones a Reswick; pravidlo souhrnné časové konstanty, Latzelova metoda; IMC; lambda tuning atd.) jejich vlastností a aplikačních oblastí.7. Samočinně se nastavující a adaptivní PID regulátory. Nejběžnější algoritmy používané v komerčně dostupných průmyslových PID regulátorech a PLC blocích (reléová zpětná vazba a její různé komerční implementace v regulátorech firem ABB Automation, Fisher Rosemount a Honeywell; Foxboro EXACT; Honeywell Accutune; blok PID Self-Tuner pro Simatic S7 atd.), jejich principy, možnosti a omezení.8. Volba parametrů a struktury regulátoru pro nejběžnější typy regulačních obvodů (průtok, hladina, tlak, teplota).9. Použití složitějších regulačních struktur při řízení technologických procesů: kaskádní regulace, dopředné řízení, poměrové řízení, kompenzace dopravního zpoždění (Smithův regulátor).10. Vizualizace technologických procesů, systémy HMI/SCADA.11. Pohony a akční členy a jejich regulační vlastnosti.12. Regulační ventily, jejich vlastnosti a charakteristiky, elektrické a pneumatické ovládání ventilů, výpočty základních obvodů s ventily, solenoidové ventily.13. Základní úvod do problematiky komunikace v řídicích systémech, průmyslová komunikační rozhraní a systémy.14. Konstrukční provedení automatizačních přístrojů, přístroje pro práci v prostředím s nebezpečím výbuchu, jiskrová bezpečnost.Cvičení:1. Opakování základních pojmů předmětu ZSR. Praktické metody identifikace řízených systémů, identifikace FOPTD modelu2. Problémy číslicové regulace aliasing, wind-up3. Návrh řízení nelineárních soustav pomocí metody programovaného zesílení.4. Návrh obvodů s dvoupolohovými regulátory5. Práce s průmyslovým regulátorem KS 906. Pokročilé funkce regulátoru KS 90 a samostatná práce7. Programové prostředky pro automatické nastavování PID regulátorů - program PMA Tune8. Pokročilé regulátory programovatelné pomocí schémat složených z funkčních bloků- regulátor KS989. Řešení samostatné úlohy s regulátorem KS 9810. Úvod do vizualizačního programového systému Control Web11. Pokročilejší funkce prostředí Control Web12. Řešení samostatné úlohy v prostředí Control Web13. Výpočty obvodů s regulačními ventily14. Výpočty obvodů s regulačními ventily, zápočet.

Získané způsobilosti

Studenti získají přehled o vlastnostech a možnostech průmyslových regulačních systémů a dalších automatizačních prostředků a schopnost kvalifikovaně volit a parametrizovat regulační algoritmy a navrhovat regulační systémy pro běžné aplikace.

Literatura

Levine, W., S. (Ed.), (2000), Control System Applications, CRC Press LLC. Bílý, R., Cagaš, P., Cagaš, R., Hladůvka, D., Kolařík, M., Sobotík, J., Zálešák, M., & Zgarba. (1999), Control Web 2000, Praha: Computer Press. Kissell E. T. (1999), Industrial Electronics: Applications for Programmable Controllers, Instrumentation & Process Control, and Electrical Machines & Motor Controls, Prentice Hall. Schnell, G., & Keim, V. (1999), Prozessvisualisierung unter Windows, Überwachung und Steuerung technischer Prozesse (SCADA), Wiesbaden: Vieweg Verlag. Hlava, J. (2000), Prostředky automatického řízení II: Analogové a číslicové regulátory, elektrické pohony, průmyslové komunikační systémy, Praha: Vydavatelství ČVUT. Corripio A. B. (2001), Tuning of Industrial Control Systems (2nd edition), ISA Press.

Požadavky

Aktivní účast na laboratorních praktikách, vypracování zadaných úkolů na cvičení nebo při nestihnutí formou referátu, zápočet, souhrnná zkouška.

Garant

doc. Dr. Ing. Jaroslav Hlava

Vyučující

doc. Dr. Ing. Jaroslav HlavaIng. Petr Mrázek, Ph.D.doc. Dr. Ing. Jaroslav HlavaIng. Jan Koprnický, Ph.D.Ing. Petr Mrázek, Ph.D.