Laboratórium riadiacich systémov

Laboratórium riadiacich  systémov
Materiálovotechnologická fakulta STU so sídlom v Trnave

Katedra/ústav:       UIAM
Kontaktná osoba:  prof. Ing. Pavol Tanuška, PhD.
Kontakt:                  0918 646 061
e-mail:                     pavol.tanuska@stuba.sk

  

Charakteristika

Toto laboratórium predstavuje najnižšiu úroveň riadenia výrobných a technologických procesov. Zahŕňa zber a spracovanie informácií z technologického procesu, ako aj algoritmy riadenia prostredníctvom programovateľných logických automatov alebo priemyselných regulátorov schopných komunikovať s nadradeným systémom vyššej úrovne. Laboratórium obsahuje časti zdieľané medzi jednotlivými pracoviskami (vnútorné rozvody elektrickej energie vrátane istenia, eternetové rozvody vrátane príslušných aktívnych a pasívnych prvkov, rozvody dátových zberníc, pripravené signálové rozvody a pripojenie externých zdrojov signálu) a pracovné stanice. Laboratórium pozostáva z nasledovných pracovísk:

a) Výskumné pracoviská komplexných procesov (CCP)

Pracovisko obsahuje nižšie opísané modely a komponenty:

Hybridný výrobný systém

Fyzický model hybridného výrobného systému spájajúci prvky procesnej a priemyselná automatizácie, ktorý umožňuje simuláciu komplexných operácií a procesov, aké sa vyskytujú v podnikoch potravinárskeho, chemického a farmaceutického priemyslu.

Model spojených nádob

Výbava pozostáva z piatich identických laboratórnych modelov, ktoré slúžia na simuláciu technologických procesov z oblasti procesnej automatizácie a vykonávanie súvisiacich experimentov.

Podporná výbava laboratória LRS

Výbava pozostáva z piatich identických laboratórnych pracovísk, ktoré slúžia na prípravu experimentov, programovanie riadiacich systémov, vyhodnocovanie výsledkov experimentov a ďalšie podružné činnosti spojené s prevádzkou laboratória.

b) Výskumné pracoviská vývoja a projektovania riadiacich systémov (PRS)

Systém obsahuje softvérové prostriedky pre počítačom podporovaný návrh a tvorbu dokumentácie automatizovaných riadiacich systémov. Súčasťou sú hardvérové komponenty a pracovné panely pre simuláciu a testovanie navrhnutých a projektovaných riešení, ako aj server so vstupno-výstupnými kartami, ktorý pomocou softvérového vybavenia umožňuje simuláciu rôznych technologických procesov. Reálne signály zo simulovaných procesov sú prostredníctvom prepojovacieho rozvádzača privedené na vstupy a výstupy reálnych riadiacich prostriedkov.

Ďalšia časť pracoviska predstavuje decentralizovaný systém riadenia (DCS), zložený  z priemyselných riadiacich systémov, inžinierskych, operátorských, udržiavacích systémov a ďalších subsystémov a modulov uvedených nižšie.

c) Výskumné pracovisko pre simuláciu technologických procesov (STP)

Pracovisko obsahuje softvérové vybavenie a modely, slúžiace na:

• Multidoménovú simuláciu a modelovo-orientovaný návrh v oblasti dynamických a prepojených systémov na základe interaktívneho prostredia v spolupráci s prispôsobiteľnou množinou knižníc základných blokov.
• Využitie bežne požívaných algoritmov pri riešení štandardných ako aj rozsiahlych optimalizačných úloh na základe využitia funkcií lineárneho programovania, kvadratického programovania, binárneho celočíselného programovania, nelineárnej optimalizácie, nelineárnych najmenších štvorcov, systému nelineárnych rovníc, či multikriteriálnej optimalizácie.
• Vyhľadávanie globálnych riešení pri problémoch obsahujúcich viacnásobné extrémy.
• Návrh, implementáciu, vizualizáciu a simuláciu neurónových sietí tam, kde by bolo použitie formálnej analýzy zložité, alebo nemožné, napríklad pri rozpoznávaní vzorov, alebo identifikácii a riadení nelineárnych systémov.
• Riešenie a manipuláciu so symbolickými matematickými výrazmi a vykonávanie výpočtov variabilnej presnosti. V súvislosti s prepojením na modul č. 1 umožňuje riešiť úlohy zahŕňajúce diferenciáciu, integráciu, zjednodušovanie, transformáciu a riešenie rovníc.
• Modelovanie a simuláciu fyzikálnych systémov zahŕňajúcich mechanické, elektrické, hydraulické a ďalšie fyzikálne domény.
• Simuláciu trojdimenzionálnych mechanických systémov ako sú roboty, zavesenie nápravy vozidiel, stavebné zariadenia, podvozky lietadiel.