Logické prvky a systémy
Předmět je určen pro studenty třetího ročníku bakalářského studia katedry automatizační techniky a řízení na fakultě strojní. Student má po absolvování tohoto předmětu základní znalosti při řešení logických úloh jak pomocí obvodových součástek, spínačů a hradel, tak pomocí řídicích systémů na bázi PLC. První část předmětu se věnuje postupům řešení kombinačních a sekvenčních úloh, druhá část je věnována popisu řídicích systémů na bázi PLC, jejich programovacímu prostředí a tvorbě programů v různých programovacích jazycích.
Na cvičeních se v první části studenti seznamují s řešením kombinačních a sekvenčních logických úloh od slovního zadání až po praktickou realizaci pomocí obvodových prvků, spínačů a hradel. Ve druhé části studenti programují jednoduché logické aplikace pro PLC. Výstupem je řešení samostatného projektu. Vše je doloženo formou protokolu zpracovávající obsah cvičení. Protokol musí odevzdat do konce aktuálního semestru, jinak je nutné předmět absolvovat celý znovu.
Témata předmětu (přednášek)
- Základní logické funkce, řešení sekvenčních a kombinačních logických úloh (opakování).
- Elektronická interpretace log. signálů, unifikace signálů, galvanické oddělení, … .
- Základní dělení a vnitřní struktura PLC, popis jednotlivých částí, princip programování, … .
- Základní programovací jazyky pro programování PLC (ST, IL, LD …).
- Tvorba aplikace ve vývojovém prostředí pro PLC.
- Programové moduly PLC (časovač, čítač, PID,…).
- Konfigurace a realizace řídicích úloh na bázi PLC, konfigurace PLC, typy modulů, popis, … .
- Obsluha periferií, definice priorit a časových intervalů (tasku) aplikace pro PLC.
- Komunikace aplikace s nadřazenou úlohou s využitím OPC serverů (průmyslové sítě, topologie sítí,…).
- Jednočipové počítače řady PIC (popis jednočipového počítače PIC16F84A).
- Vlastnosti a srovnání PLC dalších firem (PhoenixContact, Modicon, Allen Bradley, Siemens, …).
- Postup při návrhu aplikace využívající PLC jako řídicí systém. Postup při oživování těchto aplikací.
- Monitorovací a konfigurační aplikace pro úlohy řízené PLC.
- Časová rezerva.
CZ (přednášky podpora): P1, P2, P3, P4, P5, P6,
EN (přednášky podpora):
Otázky
Otázky zápočtového testu jsou generovány z probírané látky jak na přednáškách, tak na cvičeních. Výstupem praktických cvičení je protokol obsahující 12 kapitol, které budou monitorovat průběh cvičení (zadání, teorie, realizace,…, závěr). Ke každému cvičení bude vypracovaný závěr. Protokol bude odevzdán v zápočtovém týdnu, jinak bude provedeno snížení bodového hodnocení z max. 45b. Zápočet je nutno ukončit v následujícím zkouškovém období, jinak nebude předmět uznán (účast na cvičení nebude uznána). Účast na cvičení min. 80%. Cvičení, ve kterém student chyběl, nahradí student, po konzultaci s vedoucím cvičení, náhradním programem.
Cvičení
- Bezpečnost.
- Simulace logických funkcí v prostředí Electronic Workbench.
- Simulace sekvenčních logických obvodů v prostředí Electronic Workbench (J-K, R-S, D, 7493, 4 bit. čítač pomocí J-K).
- Návrh obvodu a realizace simulace funkce obvodu pro sčítání dvou dvoubitových čísel v prostředí Electronic Workbench.
- Práce s prostředím pro programování PLC firmy ABB a realizace základních logických funkcí v ST, IL, FB, … .
- Práce s PRG, FB a F v prostředí CodeSys, popis prostředí pro tvorbu grafického rozhraní.
- Dostupné funkční bloky v prostředí CodeSys.
- Návrh Hada (16 nebo 8 bitů) s možnosti konfigurace rychlosti, směru a módu + animace.
- Řízení krokového motoru s možnosti konfigurace módu, rychlosti a směru s animací a grafickým rozhraním pro konfiguraci.
Literatura
ŠMEJKAL, Ladislav a MARTINÁSKOVÁ, Marie. PLC a automatizace. CD-ROM. 1. díl, Základní pojmy, úvod do programování. Praha: BEN - technická literatura, [2012?]. ISBN 978-80-7300-388-3.
ŠPIČKA, Ivo a ZIMNÝ, Ondřej. Programovatelné logické automaty II. CD-ROM. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, 2015. ISBN 978-80-248-3707-9.