Předmět je koncipován jako průřez základy procesního měření a řízení, se zaměřením na chemické, potravinářské a biotechnologické procesy. Přednášky jsou věnovány označování měřicích a řídicích obvodů v technologických schématech se zřetelem na návrh pomocí specializovaného software, způsobům měření a konstrukci snímačů procesních veličin (např. teploty, tlaku, průtoku, hladiny, koncentračních veličin, hmotnosti apod.) a jejich zapojením do průmyslových procesů. Dále je výklad orientován na matematické modely procesů, regulátory, regulační obvody a akční členy. Součástí předmětu jsou praktická cvičení, v nichž se studenti seznámí se softwarem pro sběr a zpracování dat a pomocí simulovaných výpočtů ověří nastavení a funkci regulátorů na modelu průmyslového procesu.
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
The course is designed as a cross-section of the basics of process measurement and control, with a focus on chemical, food and biotechnological processes. The lectures are devoted to technological diagrams with regard to design using specialized software, methods of measurement and sensors of process quantities (e.g. temperature, pressure, flow, level, concentration, mass, etc.) and their involvement in industrial processes. Furthermore, the explanation is oriented to mathematical models of processes, controllers, control loops and actuators. In practical exercises students acquaint themselves with the software for data acquisition and processing and with simulated calculations which verify the setting and function of the controllers on the industrial processes.
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -
Úspěšné složení zápočtu a zkoušky.
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
Passing the test and the oral exam.
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
Literatura -
Povinná:
Kadlec K., Kmínek M., Kadlec P. (ed) a kolektiv. Měření a řízení chemických, potravinářských a biotechnologických procesů. Díl I. Provozní měření.. Ostrava: Key Publishing, 2017, s. ISBN 978-80-7418-284-6.
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
B: Kadlec K., Kmínek M., Kadlec P. (ed) a kolektiv: Měření a řízení chemických, potravinářských a biotechnologických procesů. Díl I. Provozní měření. Key Publishing Ostrava (2017), ISBN 978-80-7418-284-6.
B: Kadlec K., Kmínek M., Kadlec P. (ed) a kolektiv: Měření a řízení chemických, potravinářských a biotechnologických procesů. Díl II. Řízení technologických procesů. Key Publishing Ostrava (2017), ISBN 978-80-7418-285-3.
B: Kadlec K., Kmínek M.: Měřicí a řídicí technika, http://uprt.vscht.cz/ucebnice/mce/
B: Kadlec K., Měření technologických veličin (studijní materiály na internetu), https://ufmt.vscht.cz/index.php/cs/elektronicke-pomucky
B: Kmínek M., Nachtigalová I.: Řízení technologických procesů (studijní materiály na internetu), http://uprt.vscht.cz/ucebnice/mce/
C: Altmann W.: Practical Process Control for Engineers and technicians. Elsevier, Amsterdam, 2005, ISBN 0750664002.
C: Lipták B. G., Venzcel K.: Instruments and Automation Engineers’s Handbook 5th. ed. CRC Press, 2017, ISBN 978-1-4987-2764-8.
C: Tůma J., R. Wagnerová, R. Farana, L. Landryová: Základy automatizace. ISBN 978-80-248-1523-7. Učební text VŠB. Dostupné také z: http://www.elearn.vsb.cz/archivcd/FS/Zaut/Skripta_text.pdf
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
Metody výuky -
Přednášky s diskuzí na danou problematiku. Cvičení navazují tematicky na přednášku, studenti ověřují své nabyté znalosti individuálně při řešení jednoduchých příkladů s využitím počítače nebo skupinově při řešení složitějších úloh.
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
Lectures with discussion on the subject. The exercises are thematically related to the lecture, students verify their acquired knowledge individually when solving simple examples using a computer or in groups when solving more complex problems.
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků) -
písemná a ústní zkouška
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
written test and oral exam
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
Sylabus -
1. Úvod do problematiky měření a řízení v chemických, potravinářských a biotechnologických procesech, základní pojmy z měření a regulace, návrhy schémat technologických procesů pomocí vizualizačního software
2. Základy matematického modelování, analýza technologických soustav
3. Dynamické vlastnosti technických systémů, klasifikace soustav podle jejich dynamických vlastností, simulace dynamického chování soustav,
4. Regulátory typu P, PI, PID, jejich vlastnosti a použití, akční členy
5. Regulační obvod, spojitá, dvoupolohová a třípolohová regulace
10. Průmyslové metody měření průtoku a proteklého množství
11. Průmyslové metody měření vlhkosti plynů, kapalin a pevných látek
12. Chemické senzory a analyzátory průmyslových plynů
13. Kombinační a sekvenční logické řízení, programovatelné logické automaty
14. Průmyslové a informační sítě, komunikační sběrnice
Poslední úprava: Kopecký Dušan (28.04.2025)
Lectures:
1. Introduction to measurement and control in chemical, food and biotechnological processes, basic concepts of instrumentation and control schemes of technological processes using visualization software
2. Fundamentals of mathematical modeling, analysis of technological systems
3. Dynamic properties of technical systems, classification of systems according to their dynamic properties, simulation of dynamic behavior of systems,
4. Controllers of type P, PI, PID, their properties and use, actuators
5. Control circuit, continuous, two-position and three-position control
6. Digital control, microprocessor controllers, adaptive control
7. Industrial methods of temperature measurement
8. Industrial methods of pressure measurement
9. Industrial methods of level measurement
10. Industrial methods of flow and total volume
11. Industrial methods for measurement of the humidity in gases, liquids and solids
12. Chemical sensors and industrial gas analyzers
13. Combination and sequential logic control, programmable logic controllers
14. Industrial and information networks, communication buses
Exercises:
1. Working with visualization software for design of technological diagrams I
2. Working with visualization software for design of technological schemes II
3. Working with visualization software for design of technological schemes III
4. Computer modeling and simulation of industrial processes I
5. Computer modeling and simulation of industrial processes II
6. Computer modeling and simulation of industrial processes III
7. Computer modeling and simulation of industrial processes IV
8. Systems and software for data acquisition and processing I
9. Systems and software for data acquisition and processing II
10. Systems and software for data acquisition and processing III
11. Systems and software for data acquisition and processing IV
12. Systems and software for data acquisition and processing V
13. Systems and software for data acquisition and processing VI
14. Systems and software for data acquisition and processing VII
