Gradniki sistemov vodenja

Opis predmeta

Predmet bo obravnaval merilnike, regulatorje in krmilnike ter izvršne sisteme na področjih: procesne industrije, izdelčne industrije, robotike ter posebne gradnike s področij spremljanja lastnosti snovi, analiznih meritev, biosenzorjev, mikrosenzorjev, biosenzorjev in virtualne senzorike. V okviru predmeta bodo obravnavani naslednji vsebinski sklopi:

Osnovni principi teorije vodenja.

Varnostni standardi na področja sistemov vodenja (stopnje zaščite IP in stopnja mehanske odpornosti IK, gradniki v eksplozijsko nevarnih okoljih).

Standardni signali regulacijske zanke.

Merilni sistemi:

merilniki (pozicija, pot, hitrost, pospešek, sila, navor, nivo, pretok, temperatura, tlak, bližina, oddaljenost, vlažnost, toplotna prevodnost, viskoznost, gostota, analizne meritve, posebni merilniki),

merilniki na osnovi strojnega vida,

merilni pretvorniki.

Izvršni sistemi:

aktuatorji in končni izvršni členi (elektromotorni, hidravlični in pnevmatski pogoni, zvezni in diskretni ventili, črpalke)

aktuatorski pretvorniki (frekvenčni pretvornik, rele, elektropnevmatski ventil, elektrohidravlični ventil, pretvornik zrak-tok itd.)

Regulatorji in krmilniki.

Poudarek pa bo na izbiri in parametriranju gradnikov ter njihovo vključevanje v sisteme vodenja in nadzora.

Cilji in kompetence

Spoznati gradnike sistemov vodenja in njihovo povezovanje s stališča inženirja uporabnika/vzdrževalca/načrtovalca ter njihovo vključevanje v sistem vodenja in nadzora.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, seminar, laboratorijske vaje, v okviru laboratorijskih vaj tudi strokovni ogledi avtomatizacije v polindustrijskih in industrijskih obratih.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

– razlikovati osnovne principe vodenja,

– pojasniti delovanje pogosto uporabljenih merilnikov fizikalnih veličin in izvršnih členov v sistemih vodenja,

– navesti pomembnejše standarde s področja vodenja procesov,

– opisati najbolj pogoste gradnike avtomatizacije,

– razumeti način komunikacije v sistemih vodenja,

– izbrati primerne gradnike vodenja za določen namen.

Reference nosilca

1. LEPETIČ, Marko, KLANČAR, Gregor, BLAŽIČ, Sašo. Analiza izvedljivosti avtomatizacije poravnave žarilnih nitk z uporabo strojnega voda pri izdelovanju avtomobilskih žarnic = Feasibility study of car bulb filament alignment automation using computer vision. Elektrotehniški vestnik, ISSN 0013-5852. [Slovenska tiskana izd.], 2004, vol. 71, no. 1-2, str. 7-12.

2. BOŠNAK, Matevž, BLAŽIČ, Sašo. Vodenje modelne naprave helikopterja CE150 z vmesnikom PoKeys56U. V: ZAJC, Baldomir (ur.), TROST, Andrej (ur.). Zbornik dvajsete mednarodne Elektrotehniške in računalniške konference ERK 2011, 19.-21. september 2011, Portorož, Slovenija, (Zbornik … Elektrotehniške in računalniške konference ERK …, ISSN 1581-4572). Ljubljana: IEEE Region 8, Slovenska sekcija IEEE, 2011, zv. A, str. 227-230

3. BLAŽIČ, Sašo. On periodic control laws for mobile robots. IEEE transactions on industrial electronics, ISSN 0278-0046. [Print ed.], Jul. 2014, vol. 61, no. 7, str. 3660-3670

4. PREGLEJ, Aleksander, STEINER, Igor, BLAŽIČ, Sašo. Multivariable predictive functional control of an autoclave. Strojniški vestnik, ISSN 0039-2480, 2013, vol. 59, no. 2, str. 89-96

5. KARBA, Rihard, ATANASIJEVIĆ-KUNC, Maja, BELIČ, Aleš, KOCIJAN, Juš, PETROVČIČ, Janko. Vloga senzorjev v sistemih vodenja procesov. Informacije MIDEM, ISSN 0352-9045, 2003, letn. 33, št. 1, str. 41-44.

Temeljni viri in literatura

A. Belič: Gradniki in tehnologije v sistemih vodenja. Založba FE in FRI, Ljubljana, 2012.
R. Karba: Gradniki sistemov vodenja, Založba FE in FRI, Ljubljana, 1994.
J. Kocijan, J. Petrovčič: Praktični vidiki uporabe gradnikov v sistemih vodenja, Založba FE in FRI, Ljubljana, 2002 .
C. W. de Silva: Sensors and actuators: control systems instrumentation, CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 2007.
J. Stenerson: Fundamentals of Programmable Logic Controllers, Sensors and Communication, Regents/Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1994.
S. Strmčnik in soavtorji: Celostni pristop k računalniškem vodenju procesov, Založba FE in FRI, Ljubljana, 1998.