Střední průmyslová škola, Ústí nad Labem, Resslova 5, příspěvková organizace

Transkript

1 Číslo zadání: 1 Konečný automat - (PLC AMiNi-E) EasyVeep Zadání : Navrhněte PKA ovládání úlohy z EasyVeepu třídění kuliček a) Proveďte verbální analýzu konkrétní zadané úlohy b) Navrhněte programovatelný konečný automat pro ovládání zadané úlohy z EasyVeep. c) Součástí analýzy (rozboru) musí být vývojový diagram graf s vyvětlujícím technickým popisem. Ideálně v GRAFCET formátu. d) Nakreslete realizační řešení PKA. e) Prakticky realizujte pomocí EasyPortu, EasyVeepu a AMiNi-E. f) Na simulovaném provozu dokažte správnost Vašeho návrhu a zda odpovídá podmínkám zadání. EasyPort firmy Festo Zdroj 24 V DC PLC AMiNi-E Online technická dokumentace firmy FESTO PC v laboratoři automatizace se software EasyVeep firmy Festo PC v laboratoři automatizace se software DetStudio firmy AMiT

2 Číslo zadání: 2 Konečný automat - (z relé) ovládání dvěří trolejbusu Zadání : Navrhněte KA ovládání dveří s bezpečnostním prvkem a) Navrhněte konečný automat ovládání dveří metra s bezpečnostním prvkem zamezující sevření pasažerů a jejich věcí ve dveřích b) Součástí analýzy (rozboru) musí být vývojový diagram s vyvětlujícím technickým popisem. c) Nakreslete realizační řešení KA. d) Prakticky realizujte pomocí elektropneumatiky a relé. e) Na simulovaném provozu dokažte správnost Vašeho návrhu a zda odpovídá podmínkám zadání. Stavebnice Elektropneumatiky TP201 a TP202 firmy Festo Zdroj 24 V DC Online technická dokumentace firmy FESTO PC v laboratoři automatizace se software FluidSim firmy Festo

3 Číslo zadání: 3 Konečný automat - (PLC AMiNi-E) otevírání okna Zadání : Navrhněte PKA ovládání automatické větrání oknem a) Navrhněte konečný automat ovládání automatického větrání oknem. Zpracujte řédící tlačítka START, STOP a HAVARIJNÍ STOP (Emergency STOP). b) Analyzujte možné výskyty závad a jejich indikaci jak pomocí žárovky tak pomocí terminálu. c) Součástí analýzy (rozboru) musí být vývojový diagram s vyvětlujícím technickým popisem. d) Nakreslete realizační řešení PKA. e) Prakticky realizujte pomocí elektropneumatické stavebnice FESTO a AMiNi-E. f) Na simulovaném provozu dokažte správnost Vašeho návrhu a zda odpovídá podmínkám zadání. Zdroj 24 V DC PLC AMiNi-E Eektropneumatické komplety TP201 a TP202 Online technická dokumentace firmy FESTO PC v laboratoři automatizace se software FluidSim firmy Festo PC v laboratoři automatizace se software DetStudio firmy AMiT

4 Číslo zadání: 4 Konečný automat - (PLC AMiNi-E) železniční přejezd Zadání : Navrhněte PKA ovládání železničního přejezdu a) Navrhněte konečný automat ovládání dvoukolejného železničního přejezdu se signalizačním zařízením a se závory. Vlakové soupravy jezdí po danné koleji jen jedním směrem. Jeden snímač je vždy umístěn tak, aby dával informaci o přijíždějícím vlaku a druhý snímač informuje o vlaku na přejezdu. Světelné výstražné znamení je tvořeno ze dvou světel. Dvě červená světla střídavě svítící značí zavřené závory a bíle blikající světlo dává znamení volno. Frekvenci blikání volte stejnou u obou typů světel, cca 1 Hz. b) Součástí analýzy (rozboru) musí být vývojový diagram GRAFCET s vyvětlujícím technickým popisem. c) Nakreslete realizační řešení PKA. d) Prakticky realizujte pomocí elektropneumatiky a AMiNi-E. e) Na simulovaném provozu dokažte správnost Vašeho návrhu a zda odpovídá podmínkám zadání. Stavebnice Elektropneumatiky TP201 a TP202 firmy Festo Zdroj 24 V DC PLC AMiNi-E Online technická dokumentace firmy FESTO PC v laboratoři automatizace se software DetStudio firmy AMiT

5 Číslo zadání: 5 Ovládací pneumatický obvod Zadání : Navrhněte pneumatické ovládaní posuvných dveří z obou stran a se zabezpečením a) Navrhněte a nakreslete pneumatický obvod pro ovládání posuvných dveří. b) Dveře se musí ovládat z obou stran vždy dvěma tlačítky Otevřít-Zavřít. c) Po dobu běhu akčního válce musí být tlačítka blokována, neaktivní. d) Zabezpečení při zavírání dveří. Zabezpečete dveře tak, aby neskřípli někoho nebo něco při závírání. Při překážce při zavírání se dveře opětovně otevřou. e) Realizujte zapojení. f) Na simulovaném provozu dokaže správnost vašeho řešení. Pneumatika FESTO PC v laboratoři automatizace se softwarem FluidSim

6 Číslo zadání: 6 Název zadání: Vizualizační, simulační systém a softplc Zadání : Navrhněte vizualizaci emulace úlohy pásového dopravníku Dílčí úkoly: a) Pomocí vizualizačního programu CW navrhněte a realizujte vizualizaci emulaci dopravníku předmětu, který je tvořen pásovým dopravníkem ovládaným stejnosměrným elektromotorem. Na dopravník může spadnout jen jedna kostička. Respektujte fyzikální zákony. b) Simulovaný pohyb předmětu bude ovládán ručně pomocí dvou spínačů. Motor je pod napětím jede. Udání směru vlevo a vpravo. c) Stavy senzorů budou signalizovat 2 krajní polohy kostičky: vlevo a vpravo. d) Na simulovaném provozu prakticky dokažte, zda funkce Vámi navrženého a naprogramovaného vizualizačního systému a softplc odpovídá podmínkám zadání. Poznámka: grafickému tvůrčímu snažení se meze nekladou. Je vhodné úlohu zpracovat kreativně a realisticky. I zpracování ve 3D je vhodné. pomůcky: - psací a kreslící pomůcky - softplc: PC se software ControlWEB

7 Číslo zadání: 7 Kombinační logický obvod - dekodér Zadání : Navrhněte dekodér z kódu BCD+3 na 7 segmentový displej a) Navrhněte dekodér z kódu BCD na 7 segmentový displej pro zobrazení kódu BCD+3 na sedmisegmentovém displeji s aktivací segmentu na nulu. b) Nakreslete realizační schéma navrženého logického obvodu. c) Prakticky realizujte na nepájivém poli s použitím malého 7 segmentového displeje s aktivací segmentnu na nulu (sedmisegment č.1 až 10). d) Pomocí pravdivostní tabulky dokažte správnost Vašeho návrhu a zda odpovídá podmínkám zadání. nepájivé kontaktní pole se zdrojem součástky krabička sedmisegmentu tabulka kódu BCD+3 katalogy IO PC v laboratoři automatizace se softwarem Multisim a nebo Eagle

8 Číslo zadání: 8 Jednoduchý konečný automat - čítač Zadání : Navrhněte asynchronní čítač kódu BCD+3, vpřed z KO JK a) Proveďte analýzu a syntézu asynchronního čítače vpřed v kódu kódu BCD+3, z klopných obvodů JK. b) Vyberte vhodné součástky, navrhněte a nakreslete realizační schéma řešení. c) Prakticky realizujte na nepájivém poli. d) Zaznamenejte časový diagram Vámi navrženého čítače logickým analyzátorem, vytiskněte a označte časové a hranové posloupnosti. Součástí protokolu naměřených hodnot musí být časová značka termínu měření včetně Vašeho jména a názvu měřeného zařízení. e) Na simulovaném provozu a pomocí naměřeného časového diagramu prakticky dokažte, zda funkce Vámi navrženého a sestrojeného obvodu odpovídá podmínkám zadání. kontaktní nepájivé pole tabulka kódu BCD+3 katalogy IO PC v laboratoři automatizace s kreslícím software Eagel PC v laboratoři automatizace s Logickým analyzátorem

9 Číslo zadání: 9 Konečný automat dopravník Up/Down z JK s EasyPort a FluidSim Zadání : Navrhněte řídící algoritmus elektropneumatického dopravníku Up/Down a) Navrhněte konečný automat, který realizujte pomocí IO TTL, dvoučinného pohonu s dutou pístnicí a s přísavkou. Dopravník má za úkol dopravovat předmět nahoru a dolů v jednom cyklu a v druhém cyklu pohyb opakovat bez držení předmětu. Návrh PKA proveďte pomocí vývojového diagramu. Detekujte pomocí bezkontaktních magnetických snímačů krajní polohy. Dopravník simulujte na PC se software FluidSim. b) Navrhněte a pomocí programu FluidSIM nakreslete schéma. Pomocí EasyPortu a interface 24V/5V propojte s vaší realizovaným řídícím systémem. c) Prakticky realizujte. Na simulovaném provozu ověřte správnost Vašeho návrhu a pomocí naměřeného časového diagramu pomocí logického analyzátoru dokažte správnost vašeho řešení. elektropneumatická stavebnice FESTO Didactic EasyPort Interface technická dokumentace FESTO psací a kreslicí pomůcky PC v laboratoři automatizace se software FluidSIM

10 Číslo zadání: 10 Měření reálných soustav Metodika úloha č.1 Zadání : Měřením získejte statické a dynamické charakteristiky ss motoru a) Nastudujte metodické pokyny pro úlohu č.1 Charakteristiky otáček regulované soustavy. b) Zapojte zařízení dle schéma zapojení. c) Proveďte měření statických charakteristik otáček regulované soustavy a zakreslete charakteristiky. d) Proveďte měření dynamických charakteristik otáček regulované soustavy a zaznamenejte paměťovým osciloskopem. e) Vyhodnoťte měření odpovězením 9 otázek. Tyto otázky si nastudujte dříve než přistoupíte k měření. Metodika Regulované soustavy a regulační obvody PID Board Motor Board Voltmetry 2 ks. Paměťový osciloskop PC v laboratoři automatizace se softwarem pro paměťový osciloskop

11 Číslo zadání: 11 Měření reálných soustav Metodika úloha č.2 Zadání : Měřením získejte statické a dynamické charakteristiky regulovaného obvodu a) Nastudujte celý metodický pokyn pro úlohu č.3 Regulační obvod s řízením otáček. b) Zapojte zařízení dle schéma zapojení. c) Proveďte měření statických charakteristik otáček ovládaného a regulovaného obvodu a zakreslete charakteristiky. d) Proveďte měření dynamických charakteristik otáček ovládaného a regulovaného obvodu a zaznamenejte paměťovým osciloskopem. e) Vyhodnoťte měření odpovězením 7 otázek. Tyto otázky si nastudujte dříve než přistoupíte k měření. Metodika Regulované soustavy a regulační obvody PID Board Motor Board Voltmetry 2 ks. Paměťový osciloskop PC v laboratoři automatizace se softwarem pro paměťový osciloskop

12 Číslo zadání: 12 Název zadání: Zadání : Analýza a syntéza optimalizovaného regulačního obvodu Navrhněte optimalizované parametry regulátoru hladiny spojitých nádob Dílčí úkoly: Naprogramujte, nasimulujte a vytiskněte, pomocí technologického programu Control Web, celkem tři soustavy s obrazovými přenosy: G k k k ( s) = G s s ( s) = ( T s ( T s + 1)( T s 1 ) G s ( s) = 2 2 T s + 2 ξ T s ) k= 1,*; *= číslo v třídnici; T1 = 0,0* [min]; T2 = 0,02 [min]; ξ = 0,* (ksi) Pozn.: Simulace v CW se zadává v minutách. * = číslo v třídnici v minutách (pro 1-9 udělá 3*, např.: 1 v třídnici - bude mít T1=0,031) a) Proveďte grafickou analýzu simulované regulované soustavy spojitých nádob. b) Určete přesnost grafické analýzy v porovnání se zadaným přenosem. c) Určete přechodovou funkci systému h(t). d) Určete impulsní funkci systému g(t). e) Určete lineární diferenciální rovnici systému. f) Zakreslete rozložení pólů a nul regulované soustavy a vyhodnoťte. g) Nakreslete frekvenční charakteristiku v komplexní rovině h) Nakreslete frekvenční charakteristiky A a φ v logaritmických souřadnicích i) Posuďte regulovatelnost soustavy. j) Navrhněte parametry PID regulátoru a naprogramujte simulaci regulačního obvodu. k) Optimalizujte regulační pochod. l) Naprogramujte simulaci regulačního obvodu s adaptivním regulátorem. m) Vytiskněte naměřené charakteristiky neoptimalizovaného, optimalizovaného a adaptivniho RO současně ve společné kreslící ploše. n) Vyhodnoťte stabilitu optimalizovaného regulačního obvodu pomocí dvou kritérií. o) Výsledné regulační charakteristiky porovnejte a vyhodnoťte. pomůcky: - PC se software Control Web a s tiskárnou - technická dokumentace Control Web - tabulky grafické analýzy RS - tabulky návrhů parametrů regulátorů - psací a kreslící pomůcky

13 Číslo zadání: 13 Název zadání: Zadání : Interface z PLC pro softplc Navrhněte interface pro úlohu pásového dopravníku kostičky mezi AMiNi a CW Dílčí úkoly: a) Pomocí vizualizačního programu CW na PC a PLC AMiNi-E navrhněte a realizujte interface mezi emulovanou technologii ve FludSimu a ve vizualizačním programu softplc CW pásového dopravníku předmětu. b) Pohyb motoru je řízem pomocí dvou tlačítek (motor STOP/START a motor Left/Right) v emulaci CW (z předchozí úlohy) a interface bude tvořit AMiNi-E propojené s PC s CW pomocí Ethernet komunikace nebo EasyPort s OPC serverem pro EasyPort a OPC klientem pro CW. c) Signalizace senzorů bude ukazovat skutečné stavy senzorů v krajních polohách vlevo a vpravo.. d) Pro realizaci použijete PC s CW a AMiNi-E a nebo EasyPort s CW na PC, ke kterému bude připojen vlastní pásový dopravník. e) Na simulovaném provozu prakticky dokažte, zda funkce Vámi navrženého a naprogramovaného vizualizačního systému softplc a PLC odpovídá podmínkám zadání. pomůcky: - psací a kreslící pomůcky - PC se software ControlWEB a FluidSim a OPC server, client - HW EasyPort + příslušenství - PLC AMiNi-E a PC s software DetStudio

14 Číslo zadání: 14 Název zadání: Realizace pásového dopravníku řízeného přes Ethernet Zadání : Navrhněte úlohu pásového dopravníku kostičky z A do B řízenou přes inteligentní sběrnici Ethernet. Dílčí úkoly: a) Pomocí vizualizačního programu CW na PC a interface PLC AMiNi-E navrhněte a realizujte automatické řízení. Realizujte úlohu pásového dopravníku předmětu. b) HW budou dva počítače PC (s CW), PLC-1 s CW, Amini a nebo EasyPort a řídící PC-2 se software CW. c) PC-1 bude řídící softplc s indikací stavu senzorů řízeného dopravníku. PC-2 bude router s vizualizací úlohy s HW propojením na AMiNi-E. AMiNi-E bude tvořit interface s propojením mezi PC-2 a PC-3 s programem FluidSim a s HW EasyPort. Na PC-3 bude realizována řízená technologie dopravníku. Pozn.: Pokud to situace umožňuje, může být na stejném PC realizováno jak PC-2 tak PC-3. d) Na simulovaném provozu prakticky dokažte, zda funkce Vámi navrženého a naprogramovaného vizualizačního systému softplc a PLC odpovídá podmínkám zadání. - psací a kreslící pomůcky - PC-1 se software ControlWEB - PC-2 se software ControlWEB a FluidSim a OPC server, client - HW EasyPort + příslušenství - PLC AMiNi-E a PC s software DetStudio pomůcky: