Detail předmětu
Automatizační prostředky
FSI-VPR Ak. rok: 2025/2026 Letní semestr
Kurz poskytuje základní přehled o přístrojové technice a programových prostředcích využívaných při automatickém řízení technologických procesů. Studenti se v jeho průběhu seznámí s teoretickými základy elektrických, programových a pneumatických prostředků používaných v automatizaci. Tyto znalosti budou doplněny praktickými zkušenostmi, přičemž kurz klade důraz na pochopení principů jednotlivých prostředků a na rozvoj schopnosti aplikovat získané dovednosti v reálných technických úlohách.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Předpokládají se znalosti základů automatického řízení, dále základy matematiky a fyziky. Vše na úrovni absolvovaných předmětů v rámci dřívějšího vysokoškolského studia.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Znalosti a dovednosti jsou ověřovány zápočtem a zkouškou.
Požadavky na zápočet: účast na cvičeních, absolvování daných laboratorních úloh a zpracování písemného protokolu z měření. Účast na cvičeních je povinná, v případě nesplnění této podmínky je každý případ posuzován individuálně vyučujícím předmětu. Laboratorní cvičení jsou hodnocena učitelem z hlediska aktivity a dále je hodnocen laboratorní protokol, který musí být odevzdán a uznán.
Požadavky na zkoušku: absolvování písemného testu, který zahrnuje znalosti získané na přednáškách a cvičeních, následovaného ústním dotazováním. Odpovědi na otázky jsou hodnoceny body, hodnocení u zkoušky je dle stupnice A -F.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je kontrolovaná. Způsob nahrazování zameškaní výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Učební cíle
Cílem kurzu je seznámit posluchače s elektrickou a pneumatickou přístrojovou technikou a se základními algoritmy pro zpracování dat, které se využívají v regulačních obvodech, a to z pohledu jejich principu fungování, role v regulačním obvodu a možného využití.
Po absolvování kurzu budou studenti schopni ovládat, nastavovat a navrhovat regulační obvody s využitím elektrické a pneumatické přístrojové techniky a implementovat základní algoritmy pro zpracování dat.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace AIŘ: Aplikovaná informatika a řízení, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
- Úvod, typy signálů pro přenos a zpracování informace, impulsová modulace
- Aktivní (termoelektrické, piezoelektrické, pyroelektrické, indukční) a pasivní snímače (indukčností, Hallovy, kapacitní, odporové).
- Úprava elektrického signálu pomocí pasivních a aktivních obvodů.
- Realizace analogových regulátorů pomocí operačních zesilovačů, číslicové regulátory.
- Sériový přenos informace, standardy RS-232 a RS-485, průmyslové sběrnice
- Regulační orgány a pohony akčních členů, typy elektrických motorů, servomotory
- Moravcův paradox v oblasti automatizace. Vzorkování, kvantování a diskretizace signálu.
- Diskrétní Fourierova transformace
- Základy konvoluce a digitálních FIR a IIR filtrů
- Principy a vlastnosti stlačeného vzduchu, schémata pneumatických obvodů, prvky pro výrobu a distribuci stlačeného vzduchu.
- Pneumatické a elektropneumatické pohony a řízení. Typy pneumatických válců, motorů a ventilů.
- Praktické aplikace pneumatických prostředků.
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Osnova
- Identifikace soustavy z naměřené přechodové charakteristiky.
- Identifikace soustavy měřením frekvenční charakteristiky.
- Identifikace soustavy s pomocí počítačové podpory.
- Regulace teploty s dvoupolohovým a impulzním regulátorem.
- Regulační obvod s kompaktním regulátorem, polohový servomechanismus.
- Mechanické a elektrické vlastností relé v el. obvodu.
- Vzorkování signálu, vznik aliasingu.
- Aplikace Fourierovy transformace a spektrogramů.
- Filtrování signálu pomocí FIR a IIR filtrů.
- Základy pneumatických prostředků, vlastnosti a výpočty.
- Pneumatické mechanismy a jejich řízení.
- Praktické návrhy a simulace pneumatických obvodů.