Předmět je určen pro studenty druhého ročníku magisterského studia katedry automatizační techniky a řízení na fakultě strojní. Předmět navazuje na předměty „Automatizační technika“, „Logické prvky a systémy“ z bakalářského studia a předměty „Měření a senzorová technika“ a „Prostředky automatického řízení“ v magisterském studiu a využívá nabytých znalostí studenta jak z praktických, tak teoretických předmětech pro realizaci řízení reálných systémů. Část předmětu se věnuje přenosům informací mezi prvky řídicích distribuovaných systémů a část vlastnostem SCADA/MMI systémů především pak systému Control Web (prostředí pro vývoj aplikací, programování a komunikační možnosti tohoto systému, … ).
Na cvičeních studenti vytváří v rámci samostatných originálních projektů měřicí a řídicí řetězec obsahující tři základní části tj. aplikaci (uživatelský interface) v prostředí Control Web komunikující po sériovém rozhraní s aplikací v jednočipovém počítači, která realizuje buď řídicí algoritmus, nebo jen algoritmus pro zprostředkování přenosu dat z nebo do „technologického procesu“. Součásti zadání je i návrh vlastního protokolu vhodného pro realizaci zadání. Výstupem je předvedení funkční reálné aplikace s prezentací a textovou dokumentací popisující řešení zadaného problémů.
Témata předmětu (přednášek)
- Základní zákony elektrotechniky a jejich použití (stejnosměrné a střídavé obvody, řazení obvodových prvků …). Základní postup při řešení zadaných projektů, týmová práce … .
- Obvody pro unifikaci a zpracování signálů aplikačně (tranzistor, odpor, kondenzátor, rezistor, OZ, … a spec. obvody 555, sekvenční obvody, …).
- Tvorba el. schémat a desek tištěných spojů pro prototypové desky.
- Převodníky D/A a A/D, U/F, F/U, PWM.
- Základní typy modulace signálů – přenos informace mezi prvky regulačních obvodů řídicích systémů. Komunikační rozhraní pro přenos dat mezi měřicím systémem a PC.
- Základní vlastnosti SCADA/MMI systémů (výhody, důvody nasazení …).
- Systém Control Web – (vývojové prostředí, základní stavební prvky, otevřenost systému, …).
- Systém Control Web (časově řízené aplikace a datově řízené aplikace).
- Systém Control Web (možnosti animace, modularita systému).
- Systém Control Web (přístup ze sítě internet, možnosti propojení s řídicími podsystémy OPC, DDE, ActiveX, …).
- Přístupová práva systému Control Web, možnosti propojení technických prostředků se systémem Control Web.
- Seznámení se se systémem LabView (vývojové prostředí) a programování základních úloh.
- Tvorba jednoduché měřicí a řídicí aplikace v prostředí LabView a připojení technických prostředků k aplikaci.
- Časová rezerva.
Přednášky poznámky:
Otázky
Výstupem je aktivní prezentace řešení zadání v zápočtovém týdnu, s podporou PowerPointu a doprovodnou technickou zprávou. Doplňující otázky se týkají konkrétní řešené problematiky.
Literatura
SCHMID, Dietmar. Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku. Přeložil Jiří HANDLÍŘ. Praha: Europa-Sobotáles cz., 2005. ISBN 80-86706-10-9.
BALÁTĚ, Jaroslav. Technické prostředky automatického řízení. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1986.
MikroC, Microchip, Eagle, Systém Control Web.
Odkazy
Systém Control Web – tvorba aplikace.
Základní deska (MB), Ovladac, ASCII_par_dmf, Šablona, Cvičení protokol, Arduino-opakovač, Cvičení PWM.
Témata prací 2023/2024
Bc.
- Měření otáček.
- Měření rychlosti optozávorou.
- Měření vzdálenosti indukčním snímačem, ovládaní clony krokovým motorem.
- Měření proudu a napětí.
- Záznam z mikrofonu.
Mgr.CZ
- Změna PWM s využitím ultrazvukového senzoru.
- A/D převodník přes I2C.
- Bezdrátové měření vibrací.
- Měření na IRC snímači, ovládání krokovým motorem.
- Stabilizace plochy pomocí servy.
Mgr.EN
- Programové nastavení zesílení zesilovače
- Měření teploty pomocí termočlánku
Témata prací 2021/2022
- Bezdrátový senzor přítomnosti osoby. (Kopřiva Jan)
- Převodník CAN/SPI na RS-232.
- Ovládání zesílení OZ s digitálním potenciometrem.
- Měření s využitím váhového senzoru.
- Změna PWM s využitím ultrazvukového senzoru.
- Připojení digitálního mikrofonu.
- A/D převodník přes I2C.
- Ukládání dat do paměti přes I2C.
- Bluetooth komunikace mezi PC a jednočipovým počítačem.
- Měření otáček s reflexním snímačem.
Témata prací 2020:
- Ovládání maticového LED display (zobrazení znaků).
- Měření na snímači náklonu + vibrační senzor polohy.
- Měření na IR detekčním čidle.
- Měření s využitím váhového senzoru.
- Měření se snímačem oxidu uhelnatého.
- Měření tlaků a teploty. (Jakub Vala)
- Měření obsahu alkoholu.
- Řízení BLDC motoru.
- Měření srdečního tepu.
- Měření na termočlánku.
- Měření teploty a vlhkosti.
- Ovládání OZ s digitálním potenciometrem.
- Převodník CAN/SPI na RS232.
Témata 2019
- Fotoelektrické snímače – světelné charakteristiky.
- IRC snímače – vyhodnocení pozic.
- Bluetooth komunikace PC (telefon) – uP.
- Morseova abeceda PC (telefon) – indikace LED .
- Balancér baterie – uP.
- Změna intenzity LED – ovl. PC (telefon).
- PIR senzor s indikaci na ILAN (Wifi).
Témata 2018
- Dvě serva na jedné platformě (mění pozici nezávisle, horizontálně, vertikálně).
- Fotoelektrické snímače – světelné charakteristiky.
- Dvouhodnotová regulace teploty.
- IRC snímač – statické charakteristiky.
- Měření vzdálenosti a teploty oběktu s lineárním posuvem.
- Měření na indukčním snímači s proudovým a napěťovým výstupem.
- Konfigurovatelné pole RLC obvodů.
- Řízení otáček DC motorů s využitím jednoho mikroprocesoru.
- Měření obsahu plynu.