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

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

A tantárgy célja a beágyazott irányító rendszerekben és az ipari folyamatirányítási gyakorlatban széles körben alkalmazott programozható irányítóberendezések, valamint a hozzájuk kapcsolódó érzékelő eszközök főbb jellemzőinek bemutatása, továbbá a fejlesztésükhöz, alkalmazástechnikájukhoz és üzemeltetésükhöz szükséges legfontosabb ismeretek átadása. A tárgy követelményeit sikeresen teljesítő hallgató képes lesz

• (K2) bemutatni az ipari irányítórendszerek elemeit, felépítését,
• (K2) ismertetni a programozható irányítóberendezések (PLC) működési és programozási modelljét, gyakran használt moduljait,
• (K3) ipari gyakorlatban tipikus vezérlési feladatokat megvalósítani PLC-k segítéségével,
• (K2) bemutatni a folyamirányításban és gyártásautomatizálásban leggyakrabban használt érzékelők működési elvét,
• (K3) folyamatműszerezési körök egyszerűbb mérési elrendezéseit megtervezni, a hozzájuk tartozó érzékelőket kiválasztani
  

Előadások

Bevezetés (1 előadás): Ipari irányítórendszerek fejlődéstörténete, az ipar négy forradalma. Korszerű elosztott irányítórendszerek felépítése, hardver- és szoftverelemei.

PLC-k felépítése és működési elve (1 előadás): A PLC fogalma, PLC-k osztályozása, kompakt és moduláris vezérlők. A központi egység feladata és felépítése, be- és kimeneti modulok típusai. A PLC-k általános memóriamodellje, ciklikus működési mód fogalma és hatása a programozási modellre.

Az IEC-61131-3 szabvány szoftvermodellje (2 előadás): Korszerű PLC operációs rendszerek szolgáltatásai, ütemezés, programszervezési egységek, adattípusok, szabványos függvények és funkcióblokkok.
Érzékelők jellemzése (1 előadás): Érzékelők jellemzői, statikus karakterisztika, hibák, nemlineáris karakterisztika lineáris közelítése. Érzékelők kiválasztásának szempontjai.

Hőmérsékletérzékelők (2 előadás): Ellenálláshőmérők, hőelemek, termisztorok és IC hőmérők működésének fizikai alapjai, illesztőáramkörei, alkalmazástechnikájuk.

Elmozdulás-, közelítés- és szintérzékelés (2 előadás): Elmozdulás mérése: potenciométerek, differenciáltranszformátorok, kapacitív érzékelők, kódadók. Közelítésérzékelők: végálláskapcsolók, optikai, mágneses, induktív és kapacitív érzékelők. Szintkapcsolók, differenciális nyomáson alapuló, kapacitív, ultrahangos és radaros szintérzékelők.

Erő- és nyomásérzékelők (2 előadás): Nyúlásmérő bélyegen alapuló erőérzékelés elve, illesztőáramkörei. Erőmérő cellák felépítése, nyomatékmérési módszerek. A nyomásmérés elve, nyomásérzékelők felépítése és jellemző típusai.

Áramlásmérés (2 előadás): Áramlástani alapfogalmak, az áramlásmérés elvei. Nyomáskülönbségen alapuló, ultrahangos, térfogatkiszorításos, Coriolis-elvű, örvényleváláson alapuló és turbinás áramlásmérők.
Irányítórendszerek jelkapcsolatai (1 előadás): Irányítórendszerek analóg és digitális be- és kimeneteinek típusai, IO-modulok tipikus felépítése. Analóg áramtávadók.

Gyakorlatok:

PLC-k programozása (5 gyakorlat): Az IEC-61131-3 szabvány programozási nyelvei: létradiagram, utasításlista, funkcióblokk-diagram, strukturált szöveg, sorrendi folyamatábra. A programozási nyelvek sajátosságai, tipikus feladatok megoldása, esettanulmányok.

HMI és SCADA rendszerek (1 gyakorlat): Az ember-gép interfész eszközei, operátori panelek típusai, kommunikáció az irányítórendszerrel. Esettanulmány: a felhasználói felület tervezésének alapvető elvei, HMI-rendszerek tipikus szolgáltatásai.

DCS rendszerek (1 gyakorlat): Elosztott folyamatirányító rendszerek szolgáltatásai, felépítése, funkcióblokkos programozás. Esettanulmány: folyamatirányító rendszer egy részének megvalósítása.

Heti 2 óra előadás, minden második héten 2 óra gyakorlat.

A szorgalmi időszakban: aláírás megszerzése az alábbi két követelmény teljesítésével

1. A félév során kiadott két otthoni feladat önálló megoldásának eredményes beadása (értékelés: elfogadva/nem elfogadva).
2. Összegző értékelés: egy darab 90 perces zárthelyi dolgozat (ZH) eredményes (legalább elégéges) megírása. A ZH-n számonkért anyagrész a teljes féléves tananyag 40%-a. A ZH eredménye a vizsgajegybe 40%-kal beszámít.

A vizsgaidőszakban: A vizsga írásbeli teljesítményértékelésből és az évközi teljesítményértékelésen elért eredmények beszámításából áll. Az évközi teljesítményértékelések eredményének javítására a vizsgaidőszakban nincsen mód.

Az oktatók fogadóóráin, illetve hallgatói igény szerint előre egyeztetett időpontban, a ZH időpontját és vizsgaalkalmakat megelőzően.

1. Dr. Csubák Tibor: Programozható irányítóberendezések és szenzorrendszerek (elektronikus jegyzet, 2014)
2. Frank D. Petruzella: Programmable Logic Controllers. McGraw-Hill, 2005, ISBN 0-07-829852-0
3. W. Bolton: Programmable Logic Controllers, Elsevier, 2009, ISBN 978-1-85617-751-1
4. Elektronikus segédanyagok a tárgy honlapján. 

A tárgyból IMSc pontok csak jeles vizsgaeredmény elérése esetén járnak. A tárgyból mindösszesen 20 IMSc pont szerezhető az alábbiak szerint:

1. A ZH emelt szintű feladatainak megoldásával 10 IMSc pont szerezhető.
2. A vizsga emelt szintű feladatainak megoldásával 10 IMSc pont szerezhető.

Mind az ZH, mint a vizsga emelt szintű feladatainak esetében részpontszámok is szerezhetők. Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.