Automatizácia
Výkonové štandardy
Výkonové štandardy v predmete AUTOMATIZÁCIA
odbor elektrotechnika – 3.ročník
I ÚVOD DO AUTOMATIZAČNEJ TECHNIKY
definovať základné pojmy etáp vývoja techniky: špecializácia nástrojov, mechanizácia,automatizácia, kybernetizácia.
uviesť príklady zariadení mechanizácie a automatizácie
definovať základné pojmy automatizácie: automat, automatické zariadenenie, automatika
a uviesť ich príklady
definovať pojmy riadenie, ovládanie, regulácia slovne a blokovou schémou riadiaceho
obvodu
rozdeliť riadenia a správne pomenovať typy riadenia /ovládacie, regulačné, spojité, analógové,
nespojité, analógové, logické, diskrétne, dvojpolohové, diskrétne, inkrementálne, absolútne,
kontaktové, bezkontaktové/
definovať kybernetiku ako náuku o optimálnom riadení, popísať základnú štruktúru
samoriadiaceho kybernetického systému, vysvetliť rozdiel medzi dynamickým a statickým
systémom
vymenovať teórie kybernetiky / teória systémov, riadenia, informácií, algoritmov, hier/
definovať systém a jeho základné vlastnosti: určenie systému/cieľ, aktívny spôsob správania,
štruktúra/,stav, stabilita
vysvetliť základné pojmy informatiky: správa, údaj, informácia, signál, bit, komunikácia,
komunikačný reťazec, kód, kódovanie, rozpoznať graficky znázornený analógový v čase
spojitý i nespojitý signál, číslicový signál v čase spojitý i nespojitý, dvojkový signál statický
i nestatický, striedavý signál
previesť kódovanie údaja z abecedného kódu do kódu ASCII, desiatkového čísla na dvojkové,
osmičkové, hexadecimálne číslo a naopak
definovať algoritmus a jeho základné vlastnosti
vytvoriť slovné algoritmy, vývojové diagramy pre jednoduché úlohy /riadenie automobilu,
riešenie kvadratickej rovnice, výpis párnych čísel, najväčšieho a najmenšieho čísla zo súboru,.../
vysvetliť podstatu metód kybernetiky: metódy analógie, modelovania, čiernej skrinky,
blokových schém, pokusov a omylov
uviesť príklady modelov výrokových, fyzických, grafických, formálno-matematických /princíp
riešenia fyzikálnych sústav na analógovom počítači/
II ZÁKLADNÉ SÚČIASTKY A PRÍSTROJE AUTOMATIZAČNEJ TECHNIKY
zostaviť podrobnú blokovú schému regulačného obvodu z hľadiska úloh riadenia:
o zistenie aktuálnej hodnoty riadenej hodnoty /merací člen/, porovnanie so žiadanou
hodnotou /riadiaci a porovnávací člen/, spracovanie
o odchýlky /ústredný člen/ a vykonanie riadiaceho zásahu /akčný člen/ so zreteľom na
kompatibilitu jednotlivých zariadení RO /prevodníky a zosilňovač/
vysvetliť úlohu meracieho člena – snímača a prevodníka
nakresliť blokovú schému jednoduchého zberu informácií
nakresliť blokovú schému meracej ústredne ako systému zberu a spracovania informácií
vysvetliť základné fyzikálne princípy snímačov /termoelektrický, dilatačný, fotoelektrický,
magnetostrikčný, magnetoizotropný, piezoelektrický, tenzometrický, Hallov jav/
vysvetliť vplyvy meranej veličiny na zmenu elektrického odporu, kapacity, indukčnosti,
indukovaného napätia, na odraz alebo prechod akustického, svetelného, rádioaktívneho žiarenia
0. Snímače polohy a uhlového natočenia
reprodukovať nákresy:
o potenciometrických a reostatických snímačov – priamych a kruhových
o odporového ortuťového snímača
o indukčnostného snímača polohy a zdvihu s uzavretým a otvoreným MO
o diferenciálneho indukčnostného snímača
o selsynovej dvojice
o kapacitných snímačov zdvihu, uhla natočenia
vyjadriť prenosové reťazce pre snímače
znázorniť graficky zapojenie snímačov do el. obvodu
vybrať vhodný typ snímača a zhodnotiť výhody výberu z hľadiska rozsahu snímanej veličiny,
hospodárnosti, presnosti a bezpečnosti prevádzky
0. Snímače tlaku
zopakovať jednotky tlaku a druhy tlaku /atmosferický-barometrický, pretlak, podtlak, vákuum,
v kvapalinách-hydrostatický, statický, dynamický tlak/
0. Snímače výšky hladiny
uviesť grafické náčrty a vysvetliť činnosť snímačov:
o plavákových vodoznakov, stavoznakových rúrok, hladinomerov s dotykovými
elektródami a rádioizotopových snímačov
o kapacitných snímačov, vysvetliť princípy merania hladiny kvapalín a sypkých
materiálov
0. Snímače mechanického napätia
graficky znázorniť a popísať odporové tenzometre drôtové, fóliové a závesné, vysvetliť princíp
merania podľa Hookovho zákona a spôsoby merania
vysvetliť princíp magnetoelastických snímačov, uviesť zapojenie pre meranie statických
a dynamických namáhaní
vysvetliť podstatu činnosti piezoelektrických snímačov
0. Snímače teploty
graficky znázorniť a vysvetliť podstatu činnosti snímačov teploty:
o dilatačných kvapalinových
o tlakových kvapalinových
o odporových kovových termistorov
o dilatačných tyčových
0. Prevodníkydefinovať čo je prevodník neelektrických veličín, uviesť príklady
definovať medzisystémové prevodníky , uviesť príklady
načrtnúť a vysvetliť príncíp činnosti elektro-pneumatického prevodníka, odvodiť prenosový
reťazec
vysvetliť princípy činnosti elektro-elektrických prevodníkov analógovo-číslicového /A/Č/
prevodníka /vzorkovanie signálu/
uviesť statickú charakteristiku a blokovú schému prevodníka A/Č.
uviesť statickú charakteristiku a blokovú schému prevodníka Č/A.
0. Zosilňovače
definovať zosilňovače
uviesť príklady pneumatického zosilňovača /ladička-dýza/, hydraulických zosilňovačov
a vysvetliť ich činnosť
uviesť oblasti uplatnenia zosilňovačov
uviesť základné principiálne zapojenia elektrických operačných zosilňovačov /invertujúci,
neinvertujúci, derivačný, integračný, diferenčný/ a ich funkčné vzťahy, vymenovať požiadavky
na základné systémové vlastnosti OZ
0. Akčné členy
definovať akčný člen, vymedziť jeho miesto v riadiacom obvode
uviesť príklady akčných členov- regulačných orgánov a pohonov pneumatických, hydraulických
a elektrických
vyjadriť sa k regulačným vlastnostiam elektropohonov a ich použitiu z hľadiska regulácie
otáčok, hospodárnosti, prístupnosti a údržby
0. Logické obvody
definovať ovládanie
uviesť príklady ovládacích mechanizmov pre spojité riadenie-vačky, šablony, programátory
uviesť príklady základných kontaktných súčiastok nespojitých ovládacích obvodov
nakresliť základné riadkové schémy pre ovládanie chodu indukčného motora
vysvetliť automatickú signalizáciu, ochranu a blokovanie, automatickú kontrolu, použiť
signalizačné, blokovacie a ochranné prvky v riadkovej /líniovej / schéme
0. Kombinačné LO
poznať základné operácie / OR, AND, NOT, NOR, NAND/, zákony a pravidlá Booleovej
algebry
zapísať logické funkcie výrazom, pravdivostnou tabuľkou, Karnaughovou mapou, symbolom
0. Analýza LO
minimalizovať logické výrazy pomocou KM a pravidiel formálnych úprav
0. Syntéza LO
navrhnúť jednoduché logické obvody / ovládanie čerpadiel, binárnu sčítačka,../ pomocou 3-
prvkového ÚS i 1-prvkového ÚS /NAND alebo NOR/
0. Sekvenčné obvody
definovať kombinačné a sekvenčné LO
popísať vlastnosti základných sekvenčných členov a funkčných modulov /RS, JK, D, čítač/
0. Regulačné obvody
·vysvetliť cieľ regulácie
popísať základnú schému regulačného obvodu
označiť veličiny a odchýlky /zmeny/ RO
uviesť rozdelenie regulácie /spojitá/diskrétna, priama/nepriama /, uviesť príklady
nakresliť príklady jednoduchého regulačného obvodu:
o s reguláciou na konštantnú hodnotu
o s programovou reguláciou
o s vlečnou pomerovou reguláciou
uviesť príklady rozvetvených regulačných obvodov
0. Vlastnosti regulačných obvodov
definovať statickú charakteristiku sústavy a nakresliť príklad stat. charakteristiky
definovať dynamické vlastnosti sústav, prechodovú charakteristiku a uviesť príklad
Statické sústavy
definovať statickú sústavu obecne slovne a matematickým modelom
popísať statickú sústavu bez oneskorenia, s oneskorením 1. a 2. rádu a s dopravným
oneskorením 0-tého rádu pomocou:
o diferenciálnej rovnice, prechodovej charakteristiky, prechodovej funkcie, frekvenčného
prenosu a frekvenčnej charakteristiky
vysvetliť pojmy zosilnenie sústavy, časové konštanty /nábehu, prieťahu, prechodu/
popísať periodické a aperiodické tlmené a netlmené kmitanie odozvy sústavy
uviesť nákresy príkladov statických sústav
odvodiť frekvenčný prenos integračného RC článku
rozobrať problémy viackapacitných sústav
Astatické sústavy
definovať astatickú charakteristiku sústavy
popísať astatickú sústavu 0-tého a 1-ho rádu jej dynamickými charakteristikami
uviesť nákresy príkladov astatických sústav
0. Regulátory
zopakovať podrobnú blokovú schému regulátora
popísať jednotlivé bloky regulátora a činnosť regulátora
Klasifikácia regulátorov
uviesť príklady regulátorov priamych a nepriamych, spojitých a nespojitých a charakterizovať
ich základné vlastnosti
charakterizovať základné druhy regulátorov P, I, D pomocou:
o slovného popisu odozvy regulátora
o rovnice regulátora
o prechodovej funkcie
o prechodovej charakteristiky
vysvetliť pojmy: pásmo proporcionality, zosilnenie regulátora, integračná a derivačná časová
konštanta
odvodiť rovnicu združeného regulátora PID a skonštruovať prechodové charakteristiky PI, PD
PID regulátora
zostaviť schému zapojenia elektrického PID regulátora
zhodnotiť výhody a nevýhody jednotlivých druhov
Stabilita regulačných obvodov
vysvetliť pojem stability systému, hranice stability, vymenovať najpoužívanejšie kritériá stability
graficky znázorniť odozvy regulačných obvodov stabilných, na hranici stability a nestabilných
analyzovať regulačný proces z hľadiska kvality, graficky znázorniť určenie času regulácie ,
preregulovania a regulačnej plochy
uplatniť zásady pre voľbu druhu regulátora pre statické a astatické sústavy
Nespojitá regulácia
popísať činnosť nespojitého regulátora na príklade / napr. pre 2-polohovú reguláciu teploty/
nakresliť statické charakteristiky 2-polohového regulátora /bez hysterézy a s hysterézou/
rozobrať problémy regulačného procesu 2-polohovej regulácie na statickej sústave
s oneskorením 1. rádu /hustota spínania, hysteréza, doba regulácie, doba rozbehu, energetická
bilancia/
0. Riadiace počítače
poznať architektúru číslicového počítača
charakterizovať a rozlíšiť pojem mikroprocesor a mikropočítač, nakresliť typickú zostavu
mikropočítačového systému
popísať časti mikropočítačového systému z hľadiska činnosti:
o mikroprocesor
o operačná pamäť /podľa prístupu k údajom – RAM,SAM,CAM, podľa možnosti zmeny
údajov –RWM,ROM, PROM,REPROM, EPROM
o vstupno-výstupné obvody
o zbernicový systém
vymenovať špecifické požiadavky na riadiace počítače
charakterizovať nadradenú číslicovú reguláciu SDC a priamu číslicovú reguláciu DDC
zhodnotiť prínos automatizácie a kybernetizácie technologických procesov
Výkonové štandardy v predmete AUTOMATIZÁCIA
4.ročník
Teória :
- poznať základné zásady BOZP
- oboznámiť sa s prácou v laboratóriu
- oboznámiť sa s vybavením laboratória
- vymenovať požiadavky na logické riadenie
- charakterizovať regulačný obvod
- vymenovať a popísať druhy regulácii
- popísať regulované sústavy 0., 1. a 2. rádu
- popísať regulované astatické sústavy s dopravným oneskorením
- popísať nespojité regulátory
- popísať regulačné obvody so spojitými regulátormi
- navrhnúť regulačné obvody s nespojitými regulátormi
- charakterizovať kombinačné ogické obvody
- používať Karnaughovu mapu pri minimalizácií logických funkcií
- charakterizovať sekvenčné obvody
- vymenovať programovacie jazyky a editory
- popísať prechodové charakteristiky
- popísať frekvenčné charakteristiky
- určiť stabilitu a kvalitu obvodu
Cvičenia :
- poznať základné zásady BOZP
- oboznámiť sa s prácou v laboratóriu
- oboznámiť sa s vybavením laboratória
- navrhnúť riadiaci program niekoľkých ( priblížne piatich ) modelov pre riadenie s PLC
Ďakujem a teším sa na Vašu ďalšiu návštevu.
