Robotizált gyártórendszerek laboratórium

A tantárgy angol neve: Robotized Manufacuring Systems Laboratory

Adatlap utolsó módosítása: 2024. február 24.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Alapképzés (BSc), villamosmérnöki szak
Beágyazott és irányító rendszerek specializáció 
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIIIAC07 6 0/0/3/f 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Gincsainé Dr. Szádeczky-Kardoss Emese,
A tantárgy tanszéki weboldala https://edu.vik.bme.hu
4. A tantárgy előadója
Gincsainé Dr. Szádeczky-Kardoss Emese, docens, Irányítástechnika és Informatika Tsz.
Zoltán Gyenes, tanársegéd, Irányítástechnika és Informatika Tsz.
Dr. Harmati István, docens, Irányítástechnika és Informatika Tsz.
Dr. Kiss Bálint, docens, Irányítástechnika és Informatika Tsz.
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít PLC-k felépítése és programozása, ipari robotkarok felépítése és programozása, szabályozástechnika, digitális technika
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
(Szakirany("AVIN22-IRRENDSZ", _) ÉS
TárgyEredmény( "BMEVIIIAC06" , "aláírás" , _ ) = -1) VAGY

Szakirany("AVINirrend", _) VAGY
Szakirany("VIABV-EMBCS", _)

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

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

Ajánlott:
Robotizált gyártórendszerek
7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja, hogy a hallgatókat megismertesse a robotizált gyártási folyamatok során használt eszközök alkalmazástechnológiájával. A tárgy mérései során a hallgatók a gyakorlatban is megismerhetik egyes érzékelők és a kompakt szabályozók felépítését, paraméterezését és illesztését, a programozható logikai vezérlők (PLC)-k alkalmazástechnikáját, a gyors prototípustervezést támogató szoftver- és hardvereszközök használatát, valamint az ipari robotkarok programozásának alapjait második generációs programozási nyelvek használatával.
8. A tantárgy részletes tematikája
A hallgatók a félév során tíz alkalommal mérési feladatokat oldanak a tanszék laborjaiban két fős csoportokban. A tíz mérési alkalom részletes tematikája az alábbi: 
 
1. mérés - Kompakt digitális szabályozók alkalmazástechnikája: A mérés során a hallgatók egy valódi szakasz irányítása során ismerik meg az ipari gyakorlatban használt kompakt digitális szabályozók alkalmazástechnikáját és paraméterezését. A Szabályozástechnika tárgy során tanult szabályozási algoritmusok közül mind hiszterézis-szabályozás, mind soros kompenzátor méretezése szerepel a tervezési feladatot között.

2. mérés - Irányítási algoritmusok megvalósítása: A mérés során egy valós folyamat szabályozását végző, sorrendi és folytonos irányítási algoritmusokat egyaránt alkalmazó rendszer szabályozási algoritmusait valósítják meg a hallgatók funkcióblokk-diagram és sorrendi folyamatábra nyelveken.

3. mérés – Pozíciószabályozás: A mérés keretében egy egydimenziós pozícionáló rendszer irányítása a feladat gyors prototípustervezést támogató hardver- és szoftvereszközök segítségével. A hallgatók Matlab-Simulink környezetben PID-szabályozót és mintavételes állapotteres szabályozást is terveznek a szakaszhoz, majd megvalósítás után vizsgálják azok működését.

4. mérés – Hajtásszabályozás: A mérés során a hallgatók a hajtásszabályozási feladatokat oldanak meg egy PLC köré épített vezérlő környezet segítségével. Megismerkednek egy frekvenciaváltó és egy szervoerősítő alapvető funkcióival, paraméterezésével és alkalmazásával egyszerű hajtásszabályozási feladatok megoldása során.
 
5. mérés – Irányítás PLC-vel 1: A mérés során a hallgatók megismerik a Rockwell Micro 830-as sorozatú kompakt PLC-k felépítését, fejlesztői környezetét, valamint gyakorolják a PLC-programozás alapvető technikáit és egyszerű vezérlési feladatokat valósítanak meg.
 
6. mérés – Irányítás PLC-vel 2: A mérés keretében a hallgatók komplex folyamatmodellek irányítását valósítják meg PLC-k segítségével. Ennek során megismerhetik a komplexebb irányítási alkalmazások tervezési és megvalósítási elveit, a CODESYS fejlesztőkörnyezet használatát, valamint gyakorolhatják a strukturált szöveges programozási nyelven történő fejlesztést.
 
7. mérés – Irányítás PLC-vel 3: A mérés során a hallgatók egy egyszerű irányítási feladatot oldanak meg, az irányított technológia felügyeletéhez pedig egy érintőkijelzős ember-gép interfészt (HMI) is megvalósítanak. A feladat megoldása során megismerkednek a Siemens TIA Portal fejlesztőkörnyezettel, illetve az ember-gép interfészek tervezési alapelveivel és azok megvalósításával.
 
8. mérés – Ipari robotkar programozása 1: A mérés során a hallgatók megismerkednek egy ipari robottal és annak robotprogramozási nyelvéhez tartozó fontosabb utasításokkal. Egy egyszerű szortírozási feladat megvalósítása során betanítják a fontosabb pozíciókat a robot betanító pultjának használatával, elkészítik a feladatot megvalósító robotprogramot, elvégzik annak tesztelését és demonstrálják a válogatási feladat robotizált megoldását.
 
9. mérés – Ipari robot programozása 2: A mérés során a hallgatók egy robotkar programozásával egy egyszerű, tömegmérésen alapuló ellenőrzési feladatot valósítanak meg, ahol a mérés eredménye alapján a mozgatási feladat változik (a selejtes munkadarabot máshol kell elhelyezni, mint a megfelelő munkadarabot). Szintén feladat, hogy működés közben a felhasználó egy érintőképernyős kijelzőn (HMI) tájékoztatást kapjon, ennek megoldása a feladat része.
 
10. mérés – Mobilis robot pályatervezése és irányítása: A mérés során a hallgatók egy differenciális mobilis robotot irányítanak és egy egyszerű navigációs feladatot oldanak meg. A feladaton keresztül a hallgatók megismerkednek a mobilis robotok fontosabb érzékelőivel, a fedélzeti beágyazott rendszer architektúrájával, valamint ezek alkalmazási lehetőségeivel, illetve az autonóm platformok pályakövető szabályozásának alapelveivel. A feladat megoldására a National Instruments gyors prototípustervező hardver-szoftver környezete (LabVIEW) áll rendelkezésre.
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Tíz darab, egyenként száznyolcvan perces laboratóriumi foglalkozás, két fős mérőcsoportokban, mérésvezetői támogatással. A hallgatók a laboratóriumi foglalkozásokon a félév elején közzétett mérésbeosztás szerint vesznek részt és a feladatok hatékony és biztonságos elvégzése érdekében mérések előtt a kiadott mérési útmutatóból felkészülnek. 
10. Követelmények A félévközi jegy megszerzésének feltétele valamennyi (mind a 10) mérés sikeres (legalább elégséges szinten történő) elvégzése. A méréseken való részvétel feltétele a mérést megelőző szintfelmérő értékelés legalább elégséges szintű teljesítése. A hallgató a mérésekre egy-egy osztályzatot kap (a szintfelmérő értékelés eredménye, mérési munka és jegyzőkönyv alapján), a félévközi jegy a mérésekre kapott jegyek átlagának kerekítésével adódik.
11. Pótlási lehetőségek Egy hallgató legfeljebb két elmulasztott, vagy elégtelen eredményű mérést pótolhat. Egy elmulasztott vagy elégtelen eredményű mérés pótlására legfeljebb egy alkalommal van mód. A pótlás a mérésvezetővel előre egyeztetett módon történik akkor is, ha a mérési beosztás tartalmaz pótlásra kijelölt mérési időpontokat.
12. Konzultációs lehetőségek A szorgalmi időszakban elsősorban a tárgy oktatóinak fogadóóráján, illetve igény szerint előre egyeztetett időpontban.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Elektronikus segédanyagok és mérési útmutatók a tárgy honlapján.
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra42
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása66
Vizsgafelkészülés
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Kovács Gábor, tanársegéd, Irányítástechnika és Informatika Tsz.
Gincsainé Dr. Szádeczky-Kardoss Emese, docens, Irányítástechnika és Informatika Tsz.
Dr. Harmati István, docens, Irányítástechnika és Informatika Tsz.
Dr. Kiss Bálint, docens, Irányítástechnika és Informatika Tsz.
IMSc tematika és módszer Az IMSc hallgatók számára a tananyaghoz kapcsolódó készségek és kompetenciák mélyebb elsajátítását a kijelölt mérésekhez kapcsolódó kiegészítő feladatok és az ezek megoldásához nyújtott mérésvezetői támogatás biztosítja.
IMSc pontozás A tárgyból IMSc pontok csak jeles félévközi eredmény esetén járnak. A tárgyból mindösszesen 25 IMSc pont szerezhető a tízből öt kijelölt mérés kiegészítő feladatának elvégzésével és dokumentációjával (mérésenként 5-5 pont). Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.
Idegen nyelvi részteljesítés követelményei A tárgyból idegen nyelvi kredit nem szerezhető.