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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Ipari irányítástechnika a gyakorlatban

    A tantárgy angol neve: Industrial Control in Practice

    Adatlap utolsó módosítása: 2015. március 19.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2018. június 30.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIIIAV02   4/0/0/V 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Pilászy György,
    A tantárgy tanszéki weboldala https://www.iit.bme.hu
    4. A tantárgy előadója

    Dr.Csubák Tibor egyetemi docens

    Dr. Nagy Dezső címzetes egyetemi docens

    Dr. Pilászy György egyetemi adjunktus
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Digitális technika, Informatika, Méréstechnika
    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIIIJV52" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIIIJV52", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:
    nincs
    7. A tantárgy célkitűzése Az ipari irányítástechnikában egyre nagyobb szerepet kapnak az intelligens, kihelyezett vezérlés és szabályozástechnikai eszközök. A rendszerek nagy térbeli kiterjedésű technológiákat felügyelnek térben is egymástól távol levő területeken. Külön problémát jelent a különböző gyártóktól vásárolt berendezések, különböző hálózati protokollal működő kommunikációs egységek rendszerré történő integrálása. A kialakuló információs rendszerek tervezése a különböző ipari irányítástechnikai berendezések, terepi hálózatok ismeretét igényli, speciális módszertannal együtt. Fontos kiemelni, hogy egy összetett ipari folyamat megvalósítási folyamatában - amelyben az építészeti, a technológus, az erőátviteli
    és irányítástechnikai szaktervezők vesznek részt - a munkához a műszaki alaptudás és nyelvismeret mellett szükséges
    - a nemzetközileg kialakult projekt megvalósítás fázisok ismerete,
    - a fenti tervezői ágak közötti adatszolgáltatások formáinak ismerete ,
    - az adott irányítástechnikai eszköz szállító cég tervező rendszerének ismerete,
    - az adott projekt I&C alkalmazói programja előállítási módszereinek ismerete,
    - üzembe helyezés technikájának ismerete,
    - megvalósulási dokumentációk ismerete.
    A hallgató a fentieket elsajátítva - team tagként- képes kell legyen részt venni az illető ipari folyamat
    irányítástechnikájának létrehozásában.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. Ipari irányítástechnika hardver- és szoftver komponensei

    1.1. Analóg és digitális szabályozó,Analóg szabályozók felépítése, főbb jellemzői, tipikus jelformáló áramkörei

    PI szabályozás megvalósítása,  PD szabályozás megvalósítása, Kézi végrehajtójel kialakítása és kézi automatikus átkapcsolás megvalósítási módjai

    1.2. Digitális szabályozók, Kompakt szabályozók hardver felépítése és főbb jellemzői, Tipikus ellenőrzőjel képzők megvalósítási módjai:
    - ellenálláshőmérő bemenet: kétvezetékes, háromvezetékes, négyvezetékes kialakítás előnyei, hátrányai, alkalmazási követelményei
    - hőelem-bemenet: hidegponti hőmérséklet kompenzáció megvalósítási módjai: elektronikus hidegpontkompenzáció, hidegponti hőmérséklet mérése és digitális kompenzálása
    - távadó árambemenet kialakítása, bemenetek galvanikus leválasztása .

    1.3. Végrehajtójel képzése: 0/4-20 mA analóg jel kialakitási módjai, kimenőjel galvanikus leválasztása, kétállásos, - háromállásos szabályozás tipikus kimeneti áramkörei Kompakt szabályozók ember-gép kapcsolatának tipikus áramkörei, Billentyűzet kialakítási módjai, tipikus illesztő áramkörei,kijelző elemek (LED, LCD, fluoreszensz) alkalmazástechnikai sajátosságai, tipikus illesztő áramkörei 

    1.4. Kompakt szabályozók tipikus számítási algoritmusai,Normalizálás, bemenőjel, kimenőjel értelmezése, érzéketlenségi sáv, Szűrés, helyzet és sebesség algoritmusok, differenciáló hatás zavarérzékenységének csökkentése végrehajtó jel határolása, bemeneti,- kimeneti zavarkompenzáció, kétállásos, háromállásos szabályozás algoritmusai

    1.5. Mérésadatgyűjtő és monitoring rendszerek,Rendszertechnikai felépítés, Kompakt és moduláris rendszerek tervezési szempontjai, Tipikus adatgyűjtő modulok (analóg be kimenetei modul, frekvencia bement, ellenálláshőmérő bemenet) főbb jellemzői, kialakítási szempontjai

    1.6. Az adatgyűjtés tipikus számítási algoritmusai : Fizikai mértékegységre számítás,Hiszterézises határérték vizsgálat, Hihetőség vizsgálat, Szűrési algoritmusok, Integrálás, Származtatott mennyiségek képzése (pl gőz mérése), Adattárolási funkciók, adatvédelem

    1.7. Adatgyűjtő rendszerek alkalmazástechnikája, Az előadás során egy gőz elszámolási mérés tervezési lépéseit vesszük át: Feladat specifikálása, távadók kiválasztása,az elszámolási adatgyűjtő modulkészletéből a megfelelő modulok kiválasztása, a szükséges számítási és korrekciós algoritmusok áttekintése

    2. Összetett ipari folyamatok irányítástechnika tervezése

    2.1 Összetett ipari projektek részfolyamatainak együttműködési dokumentációi, építész,gépész, villamos és irányítástechnika rajzok ,szaktervező együttműködése, P&I elem,definiciók, példa kondenzvíz,nyersvíz,visszafejtés
    2.2. Azonosító rendszerek, gépész KKS kódok, I&C KKS-ek, jelkódok, KKS példák
    2.3. Irányítástechnikai koncepció, automatizáltság foka, horizontális, vertikális hierarchia, I&C funkcionális felépítés,egyedi vezérlés,részvezérlés, csoportvezérlés
    2.4. Irányítástechnikai funkciók térbeli elosztása, szemléltetés: tolózár logika,motorlogika,0.4kVban lévő logika, impulzus,statikus jelek, automatika hatáskör,alarmok, nyugtázás
    2.5. Technológiai feladatmegfogalmazás formái, feladat felbontás blokkokra (analízis), blokkokból felépítés (szintézis), blokkok: motor tolózár, automatikus átkapcsoló, szabályzó szelepvezérlési üzemmód, algoritmus, lefutó vezérlés blokkjai, bemenő jelek, kimenő jelek, paraméterek, áttekintő logikai terv, KKS alapú logikai terv felépítése, jel csatlakozás idegen KKS tervekhez
    2.6. Tervezői rendszerek szolgáltatásai hw és sw tervezéshez alkalmazói, run time szolgáltatások letöltések teljes részleges,var tábla
    2.7. Freelance blokkok, függvények, konverziók, műveletek, taskok, merev, laza ciklikus és eseményvezérelt feldolgozások, szemléltető példa ABB Freelance tervezőrendszerével (laptop), tutorial: lefutó vezérlés, átkapcsoló automatika, motor, szelep logikai tervek, mérésvezérlés task: laza ciklusú, szabályozás merev ciklusú; taskon belül futási sorrend: mérés, lefutó vezérlés, egyedi vezérlés; a szemléltető példában látható Controlbuilder után Digivis és Emulátor indítás, szimulált futtatás, képen a standard faceplatek kezelése
    2.8. Felhasználói részfolyamat programja elkészítésének lépései: szöveges leírás P&I diagram, áttekintő konfiguráció, konfigurációbővítés, gyári és user blokkok rögzítése, I&C KKS-ek megadása, áttekintő logika elkészítése, (logikai tervek aktualizálása az adott blokkokhoz), a szükséges taszkok definiálása, a kívánt futási sorrend szerini logikaitervek sorrendjének rögzítése.
    2.9. Logikai tervek szerinti programírás blokkos programozással, kezelői képek, letöltés a CPU-ba, tesztelés; példa: kondenzvíz, hw bővítés, I&C KKSek, áttekintő logikai terv, automatika szint és egyedi vezérlési szint logikai tervei, a logikai tervek taskhoz rendelése, lefutó vezérlés illesztése a runtime rendszerhez
    2.10. Szoftverkészítéskor fellépő hibalehetőségek, Hazárdveszélyes struktúrák elkerülése, lefutó vezérléssel történő megoldás előnyei, adatbázis inkoherencia, valósághű folyamatkép, futási sorrendből adódó hiba
    2.11. A folyamatirányítás tervezés dokumentumai, Control builder, Példa: Ioncserélő üzemi, leállási logikai terv, hardver és program
    2.12. Üzembe helyezés, funkcionális laborteszt, standard irányítástechnikai struktúrák, override control, levegőmennyiség, együttfutás

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) A tárgy ismeretanyaga előadásokon kerül ismertetésre, amelyeket rendszeresen bemutatók egészítenek ki.
    10. Követelmények
    1. A szorgalmi időszakban :         Az aláírás megszerzésének feltétele egy darab nagy zárthelyi  sikeres (legalább 2-es) megírása 
    1. A vizsgaidőszakban: A vizsgára bocsátás feltétele az aláírás megléte. A vizsga írásbeli, amely tesztfeladatokból és tervezési feladatokból   áll.

    c.       Elővizsga: nincs.

    11. Pótlási lehetőségek A zárthelyihez a TVSZ előírásai szerint mind a szorgalmi, mind a pótlási időszakban 1-1 pótlási lehetőséget biztosítunk.
    12. Konzultációs lehetőségek Minden vizsga előtt konzultációs lehetőséget biztosítunk.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    1.       Dr. Ajtonyi I. - Dr. Gyuricza I: Programozható irányítóberendezések, hálózatok és rendszerek. Műszaki Könyvkiadó 2002, ISBN 963 16 1897 8

    2.  Dr. Csubák T.: Folyamatirányító rendszerek és ipari folyamatok jelkapcsolata. Elektronikus Segédlet1.

    3.   Dr. Csubák Tibor : Folyamatirányító rendszerek felépítése. Elektronikus Segédlet2

    4. Dr. Nagy Dezső: Kiterjedt ipari folyamatok irányítástechnika-tervezésének gyakorlata. Oktatási segédlet. 2008. Műegyetemi kiadó. 

    Az elektronikus segédleteket a hallgatók az első oktatási héten CD-n megkapják.

    5.      Kiadott előadási vázlatok
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra56
    Félévközi készülés órákra10
    Felkészülés zárthelyire20
    Házi feladat elkészítése0
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása14
    Vizsgafelkészülés20
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Dr. Csubák Tibor egyetemi docens - Irányítástechnika és Informatika Tanszék

    Dr. Nagy Dezső - Irányítástechnika és Informatika Tanszék