Gradniki v tehnologiji vodenja

Opis predmeta

Predmet obravnava merilnike, regulatorje in krmilnike ter najpogostejše izvršne sisteme na naslednjih področjih: procesna industrija, izdelčna industrija in robotika ter posebne gradnike s področij spremljanja lastnosti snovi in analiznih meritev za spremljanje kvalitete izdelkov. Obravnavani sklopi gradnikov glede na panogo so:

Procesna industrija:

     merilniki (nivo, pretok, temperatura, tlak),

     regulatorji,

     aktuatorji in končni izvršni členi (zvezni in diskretni motorji, ventili, črpalke, kompresorji).

Izdelčna industrija in robotika:

     merilniki (bližina, oddaljenost, pozicija, pot, hitrost, pospešek, sila, navor, kamere),

     krmilniki, regulatorji

     aktuatorji in končni izvršni členi (zvezni in diskretni motorji).

Komunikacija med gradniki sistemov:

     analogna komunikacija,

     digitalna komunikacija.

Posebni merilniki:

     lastnost snovi (vlažnost, toplotna prevodnost, viskoznost, gostota),

     analizne meritve.

Poudarek predmeta je na izbiri in parametriranju gradnikov ter njihovo vključevanje v sisteme vodenja in nadzora. Prikazana je relacija do teoretične obravnave sistemov vodenja.

Cilji in kompetence

Cilj predmeta je prikazati študentu miselni preskok, ki je potreben, da lahko teoretično obravnavo sistemov vodenja uspešno prenesemo v prakso. Nadalje predmet študentu omogoči spoznavanje z gradniki sistemov vodenja v industriji in njihovo medsebojno povezovanje s stališča inženirja uporabnika/vzdrževalca/načrtovalca ter njihovo vključevanje v sistem vodenja in nadzora. Pridobljeno znanje je ključno za obvladovanje industrijskih sistemov vodenja in njihovih gradnikov.

Metode poučevanja in učenja

Na predavanjih so študentom opisno in z grafičnimi pripomočki (slike in videi) podane teoretične in praktične lastnosti gradnikov, njihovega delovanja in medsebojnih relacij. V okviru seminarja morajo študentje na realnem sistemu pokazati razumevanje sistemov vodenja in vsebino dela povzeti v pisnem izdelku. Seminarska naloga je izbrana tako, da prikaže neko podrobnost iz obravnavane snovi. Laboratorijske vaje so namenjene spoznavanju študentov z realnimi laboratorijskimi napravami. V okviru predmeta so organizirani tudi strokovni ogledi avtomatizacije v polindustrijskih in industrijskih obratih.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

– opisati osnovne principe vodenja,

– razlikovati najbolj pogoste gradnike avtomatizacije,

– pojasniti principe delovanja najbolj pogostih industrijskih merilnikov, krmilnikov in aktuatorjev,

– opisati principe komunikacije med gradniki v sistemih vodenja,

– izmeriti statične in dinamične lastnosti gradnikov vodenja,

– uporabiti spoznanja teoretične obravnave sistemov vodenja v realnih sistemih.

Reference nosilca

1. 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.-2 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
2. KANDUŠER, Maša, BELIČ, Aleš, ČOROVIĆ, Selma, ŠKRJANC, Igor. Modular Serial Flow Through device for pulsed electric field treatment of the liquid samples. Scientific reports, ISSN 2045-2322, 2017, 7, str. 1-12
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

1. A. Belič: Gradniki in tehnologije v sistemih vodenja. Založba FE in FRI, Ljubljana, 2012.
2. R. Karba: Gradniki sistemov vodenja, Založba FE in FRI, Ljubljana, 1994.
3. J. Kocijan, J. Petrovčič: Praktični vidiki uporabe gradnikov v sistemih vodenja, Založba FE in FRI, Ljubljana, 2002 .
4. C. W. de Silva: Sensors and actuators: control systems instrumentation, CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 2007.
5. S. Strmčnik in soavtorji: Celostni pristop k računalniškem vodenju procesov, Založba FE in FRI, Ljubljana, 1998.