BME VIK - Folyamarirányítás laboratórium

vissza a tantárgylistához nyomtatható verzió

Folyamarirányítás laboratórium

A tantárgy angol neve: Process Control Laboratory

Adatlap utolsó módosítása: 2008. november 6.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak, MSc képzés
Irányító és robot rendszerek szakirány

Tantárgykód	Szemeszter	Követelmények	Kredit	Tantárgyfélév
VIIIM312	3	0/0/3/f	4

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Katona László,

4. A tantárgy előadója

Dr. Katona László egyetemi adjunktus

Kuti László egyetemi adjunktus

Dr. Harmati István egyetemi docens

Kovács Gábor tudományos munkatárs

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Szabályozástechnika

6. Előtanulmányi rend

Kötelező:

NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIIIMA11" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIIIMA11", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVIIIMB03" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIIIMB03", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0 )

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

Ajánlott:

Folyamatszabályozás

7. A tantárgy célkitűzése

A folyamatszabályozás témakörében leggyakrabban előforduló érzékelő típusok dinamikus és statikus tulajdonságainak vizsgálata. A folyamatszabályozás területén előforduló készülékek (távadó, szabályozó, PLC, végrehajtó, beavatkozó) alkalmazástechnikájának elsajátítása. A lágy számítási módszerek megismerése a rendszer modellezésben és a szabályozásban. Felügyeleti irányítás tervezése Simulink-Stateflow környezetben.

A tantárgyat sikeresen abszolváló hallgatók jártasságot szereznek a nemvillamos mennyiségek mérése, a folyamatműszerezés területén használt készülékek alkalmazása, vizsgálata és ellenőrzése területén. Megismerkednek a PLC-k alkalmazástechnikájával a folyamatszabályozásban, valamint a rendszerek modellezésével és irányításával lágy számítási eszközök bevonásával és a felügyelő irányítások tervezésével.

8. A tantárgy részletes tematikája 1.      Hőmérséklet érzékelők járulékos hibáinak vizsgálata: Különböző tokozású hőelemek és ellenállás hőmérők méréstechnikai jellemzőinek, a hőmérséklet mérés bizonytalanságát befolyásoló dinamikus tulajdonságoknak méréssel történő meghatározása, illetve ellenálláshőmérő esetében a mérőáram okozta disszipációs hiba megmérése.
2.      Infravörös hőmérséklet távadó vizsgálata: A mérés keretében egy érintkezésnélküli hőmérsékletmérést megvalósító korszerű, kétvezetékes áram távadó statikus és dinamikus méréstechnikai tulajdonságainak, továbbá zavarérzékenységének vizsgálata.
3.      Nyomás távadók vizsgálata: Intelligens, nagypontosságú programozható nyomás távadó statikus és dinamikus tulajdonságainak vizsgálata, illetve azt hitelesítő eszközként használva   három különböző működési elvű nyomás távadó illetve nyomásmérő statikus jellemzőinek mérése és kiértékelése.

4.      Digitális PID szabályozó vizsgálata: A mérés keretében egy korszerű, analóg kimeneti jellel is rendelkező szabályozó jelképzési algoritmusainak megismerése. A különböző típusú kompenzációk esetén az átmeneti függvény grafikus kiértékelése alapján a szabályozó paraméterek meghatározása

5.      Villamos végrehajtószerv vizsgálata: Két különböző felépítésű szögelfordulás kimenőjelű villamos végrehajtószev statikus és dinamikus paramétereinek meghatározása, illetve hajtástechnikai tulajdonságainak összehasonlítása.

6.      Folyamatmodell vezérlése PLC-vel: A gyakorlat keretében különböző, egyszerű folyamatmodellek vezérlése, PLC alkalmazásával. A modellek egyenes vonalú vagy forgó mozgást végző, meghatározott folyadékáramlást illetve levegőáramlást előállító, vagy fényjelző szerkezetek lehetnek.

7.      Magasszintű folyamatvizualizáló nyelv: Blokkorientált grafikus folyamatvizualizáló nyelv megismerése. Grafikus objektumok, trendek, alarmok kezelése és alkalmazása, kommunikációs kapcsolatok konfigurálása. Kisebb irányítástechnikai feladat keretében tervezés, megvalósítás, tesztelés és verifikálás.

8.      Fuzzy elvű irányítások: A MATLAB Fuzzy Systems Toolbox megismerése. A fuzzy rendszerek felépítésének és következtetési algoritmusainak megismerése. Fuzzy elvű PD, PI és PID irányítások implementálása és stabilitásvizsgálata.
9.      Genetikus algoritmusok: A Genetic Algorithms Toolbox megismerése. Optimalizálási feladatok megoldása genetikus algoritmussal. Irányítási rendszer optimalizálása genetikus algoritmussal.
10. Felügyeleti irányítás tervezése. A mérés során a feladat egy felügyeleti szabályozó tervezése és implementálása. A feladatok közé tartozik a szakasz modelljének megalkotása, a specifikációk formális megadása, a szabályozó megtervezése valamint annak implementálása Simulink-Stateflow környezetben.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

A tárgy 10 laboratóriumi mérésből áll, a mérések egyenként 4 órásak.

10. Követelmények

A 10 mérés mindegyikét a szorgalmi időszakban kell elvégezni legalább elégséges eredménnyel. A félévközi jegy a mérési osztályzatok átlaga.

11. Pótlási lehetőségek

Az elmulasztott vagy sikertelen mérések pótlására 2 pótmérési alkalmat biztosítunk a szorgalmi időszakban. A mérések pótlására a pótlási héten már nincsen lehetőség.

12. Konzultációs lehetőségek A mérések előtti héten a gyakorlatvezetőnél, hallgatói igény szerint.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Katona-Kuti-Harmati-Kovács: Folyamatszabályozási labor segédletek 1-10. BME Irányítástechnika és Informatika Tanszék, 2008.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	42
Félévközi készülés órákra	42
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	36
Vizsgafelkészülés
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Katona László egyetemi adjunktus

Kuti László egyetemi adjunktus

Dr. Harmati István egyetemi docens

Kovács Gábor tudományos munkatárs

Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Folyamarirányítás laboratórium