Předmět Prostředky automatického řízení (KSA / PAR)

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

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

PŘEDNÁŠKY1. Úvod, schéma automaticky řízeného procesu, základní pojmy : linearita, citlivost, třída přesnosti, charakteristiky členů procesu: statická a dynamická charekteristika, frekvenční charakteristika, kmitočtový rozsah, dynamická chyba.Spolehlivost, životnost, střední doba mezi poruchami.2. Vlivy prostředí : ochrana před vlivy prostředí, krytí (IP). Přenos signálu : Signál, informace, kó­dování signálu, zajištění přenosu, unifikovaný signál, proudová smyčka, další způsoby přenosu signálu.3. Měřící řetězec : snímač (čidlo), sonda, převodník. Rozdělení snímačů podle měřené veličiny. Snímače tlaku a síly : deformační princip - tenzometry, piezorezistivní (můstková měření - odvo­zení - výpočet ), příklad konstrukce snímače s křemíkovou membránou.4. Snímání malých tlaků, převodník : tlak / unifikovaný tlak. Piezoelektrické snímače (princip, ná­hradní zapojení, aplikace).Akcelerometry : se setrvačnou hmotou , konstrukční uspořádání piezo­elektrického snímače zrychlení. Induktivní akcelerometr. Deformační snímače síly (nosník, rám ).5. Snímače polohy : potenciometrický snímač polohy - úhlu (vliv zátěže). Další principy snímačů polohy: indukční, kapacitní, ultrazvukové (praktické ukázky, aktuální firemní katalogy - rozsahy, přesnost). IRC, ARC principy a vyhodnocovací obvody.6. Induktosyn, snímače koncových poloh - induktivní přibližovací, Hallova sonda (vyhodnocovací el.obvody), jazýčkový zátav (aplikace v textilním průmyslu).7. Snímače teploty : Odporové snímače (Pt 100 a další typy), tří a čtyřvodičové zapojení odporo­vého snímače. Termočlánky ( typy, provedení, aplikace, kompenzace ?studeného? konce ).8. Polovodičové snímače teploty : polykrystalické - termistory (negastory), pozistory, monokrysta­lické (bez PN přechodu a s PN přechodem), bezkontaktní měření teploty.9. Snímače průtoku a prošlého množství : indukční snímač, turbinkový snímač, měření průtoku na cloně. Rotametr. Měření rychlosti proudění termistorem. Pásové váhy - integrační PV - dávko­vání, bilanční měření.10. Snímače hladiny : kapalin a sypkých hmot v otevřených a uzavřených nádobách. Snímače otáček -analogové a číslicové principy. Snímače fyzikálně chemických vlastností látek : pH-metrie, vodi­vost, vlhkost, absorpce radioaktivního záření (prům.a lékařské aplikace).11. Převodníky fyzikálních veličin : napětí / proud, proud / napětí, digitálně-analogový, analogově-digitální, napětí / frekvence, tlak / el.proud, el.proud / tlak.12. Akční členy : ventil, klapka, clona - šoupě, kohout, el.akční členy : tyristor, triak. Členy pro ko­munikaci s člověkem : signalizace, ovládací prvky, uspořádání řídícího pracoviště (ergometrické hledisko). Centrální (řídící) členy : Nespojitý a spojitý regulátor, počítač.13. PLC - automaty : vnitřní uspořádání, vnější podmínky pro připojení, typové řady. Programovací prostředky PLC automatů.14. Novinky v oblasti řídící techniky, zajímavá zapojení z literatury i praxe, účast na presentaci firmy z oboru měřící a řídící techniky.CVIČENÍ1. Úvod, bezpečnost práce v laboratoři. Laboratorní deník - systém evidence výsledků výzkumné a vývojové práce. Obvod NE 555 a jeho aplikace.2. Výpočet časových konstant pro obvod NE 555 , výběr součástek - řady hodnot součástek (E6, E12 ...), zapojování obvodu.3. Práce s osciloskopem, měření na obvodu NE 555. Úvod do operačních zesilovačů.4. Základní zapojení operačních zesilovačů (neinvertující, invertující, sledovač, komparátor, inte­grátor, derivační člen) , zpracování signálu z NE 555 operačním zesilovačem.5. Měření na operačním zesilovači, záznam výsledků, porovnání s výpočtem6. Fotoelektrické a reflexní snímače, fotodioda, fototranzistor, indukční snímač polohy, konstrukční provedení a aplikační podmínky, elektrické relé, Hallova sonda jako snímač polohy (otáček).7. Úvod do prostředí LabVIEW.8. Praktické experimenty s LabVIEW.9. Pneumatické systémy - teorie.10. Pneumatické systémy - aplikace.11. Práce s PLC automaty - teorie12. Práce s PLC automaty

Získané způsobilosti

Studenti mají základní přehled o technických prostředcích pro měření v průmyslu, jejich charakteristických vlastnostech a principech.

Literatura

GAYAKWAD, R., SOKOLOFF L. Analog and Digital Control Systems. Prentice-Hall,Inc., GB, 1988. ZEHNULA, K. Čidla robotů. SNTL Praha, 1990. KOCOUREK,P. a kol. Číslicové měřící systémy. ČVUT Praha, 1994. SLAVÍK, M. Měřící a přístrojová technika. VŠST, Liberec, 1994. PUNČOCHÁŘ, J. Operační zesilovače v elektronice. 5.vyd. BEN Praha, 2002. KLOBOUČEK, J. Prostředky automatického řízení I- snímače provozních veličin. Liberec, 1996. KLOBOUČEK, J. Prostředky automatického řízení II - členy pro zpracování informace. Liberec, 1996. KOCOUREK, P. Přenos informace. ČVUT Praha, 1994. MYSÍK, V., HUDEC, L., MACHÁČ, P. Rozvoj elektronických zařízení pro optoelektroniku. SNTL Praha, 1992. MARTINÁSKOVÁ, M., ŠMEJKAL, L. Řízení programovatelnými automaty. ČVUT Praha, 1998. ĎAĎO S., KREIDL, M. Senzory a měřící obvody. ČVUT FEL, Praha, 1996. NĚMEČEK, S. a kol. Technické prostředky automatického řízení I. VŠST Liberec, 1986. STŘÍBRSKÝ, A., SKOČDOPOLE , J., HYNIOVÁ, K. Technické prostředky pro řízení. ČVUT Praha, 1994.

Požadavky

Zápočet je udělen na základě aktivní účasti na cvičení a vedení laboratorního deníku. Zkouška - písemná a ústníZáklady aplikované kybernetiky, Mikroelektronika a měření, Servomechanismy, Fyzika I a II. Zkoušky z uvedených předmětů.

Garant

Ing. Radek Votrubec, Ph.D.

Vyučující

Ing. Michal Moučka, Ph.D.Ing. Radek Votrubec, Ph.D.Ing. Michal Moučka, Ph.D.Ing. Radek Votrubec, Ph.D.