PACAL, S. Realizace laboratorního modelu pro demonstraci řízení jednoduchých technologických procesů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2019.
Cílem bakalářské práce pana Pacala bylo navrhnout a realizovat platformu vybavenou analogovými obvody s nastavitelnými parametry simulující různé dynamické systémy. Tato platforma má být připojitelná na vstupy/výstupy PLC a bude sloužit pro účely laboratorní výuky. Součástí zadání tak bylo rovněž navrhnout a realizovat vzorovou laboratorní úlohu pro demonstraci řízení a vizualizace jednoduchého technologického procesu. Student přistoupil k řešení úkolu poměrně zodpovědně. Na základě vydefinování typů jednoduchých řízených systémů navrhl základní koncepci systému, nastudoval si potřebnou problematiku návrhu analogových obvodů s operačními zesilovači, následně navrhl, realizoval a oživil desku plošných spojů. Dle pokynů zadání a vedoucího práce pak proměřil přechodové charakteristiky vybraných dynamických systémů a porovnal je s výsledky získanými simulací těchto obvodů v programu Microcap. Na závěr navrhl a vypracoval vzorovou laboratorní úlohu a sepsal její zadání. Výstupem práce je tak univerzální platforma připojitelná k PLC simulující různé dynamiky vybraných systémů včetně simulace rušivých vlivů a vybraných druhů nelinearit, využitelná pro výuku laboratorních cvičení kurzu Programovatelné automaty. Student pracoval samostatně a konzultace využíval v obvyklé míře. Celkový rozsah práce a využití literárních zdrojů je odpovídající danému typu práce. Zadání bylo splněno v plném rozsahu a dle mého názoru je výsledná práce, mimo několika drobných formálních nedostatků, na poměrně dobré úrovni. Práci tedy doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení 92b / A.
Cílem zadání bakalářské práce studenta pana Stanislava Pacala bylo vytvořit laboratorní model, který by umožňoval studentům simulovat chování jednoduchých dynamických systémů, implementovat tyto systémy do regulačních obvodů řízených PLC a demonstrovat tak chování uzavřených regulačních smyček. Zadání pokládám za nadprůměrně náročné, protože předpokládá teoretické znalosti z oboru teorie dynamických systémů a jejich řízení, dovednosti v konstrukci elektronických obvodů a programování v PLC. Zadání práce je podrobněji specifikováno v 6 bodech. Ústředním motivem práce jsou řízené dynamické systémy 1. a 2. řádu. Ty student výstižně a srozumitelně popsal v úvodní kapitole, na kterou plynule navazuje koncepce návrhu řešení a realizace, požadovaná prvním bodem zadání. Koncepce spočívá v návrhu pěti různých základních dynamických článků na jedné desce, doplněné přepínacími a nastavovacími prvky tak, aby byla umožněna rozmanitá kombinace těchto článků. Dalším bodem, a také kapitolou, je návrh, realizace a oživení zmíněných článků na DPS. Elektronické obvody student vytvořil v programu KiCad. Desku plošných spojů nechal vyrobit v Číně a součástkami ji osadil sám. Z hotového výrobku pořídil student řadu měření. Pro různé kombinace obvodů a jejich nastavení měřil základní charakteristiky a porovnával je s charakteristikami stejných obvodů simulovaných v SW nástroji Micro-Cap. Tato měření potvrdila správnou funkčnost výrobku. Následující 6. kapitola řeší stěžejní bod č. 4 zadání, a to návrh vzorové laboratorní úlohy pro demonstraci řízení zvoleného modelu regulované soustavy. Jako soustava byl zvolen model dvou nádrží zapojených v sérii. Vstupem je napouštění do prvního tanku a výstupem je hladina v druhém tanku. Student odvodil rovnice matematického modelu a následně přenosovou funkci tohoto systému. Provedl simulaci soustavy v programu Matlab a pak návrh PI regulátoru metodou optimálního modulu. Stabilitu ověřil výpočtem podle Hurwitzova kritéria. V následující kapitole se pan Pacal věnoval implementaci dosažených výsledků do vzorové laboratorní úlohy, tak jak to ukládá bod 5 zadání. Provedl připojení svého laboratorního modelu k PLC a vytvořil program, včetně vizualizace, pro regulaci hladiny v druhém tanku na žádanou hodnotu, přičemž akčním členem je regulační ventil v přítoku do nádrže první. Na základě návrhu PI regulátoru a programu v PLC vytvořil „Zadání vzorové laboratorní úlohy“, čímž splnil poslední bod zadání BP. Už se stává zvykem, že studenti podceňují úroveň textové prezentace v rámci celého projektu. Řada chyb a nedostatků má i tato práce. Uvedu jen některé. V úvodní části je v rovnici (5) označen Laplaceův operátor písmenem p, v kapitolách 6 a dalších písmenem s. V číslování rovnic je (1) a pak až (5). Na Obr. 5 a v Tab. 1 je doba náběhu označena Tg, zatímco v popisném textu je to Tn. V odvození rovnice přenosové funkce používá činitele C1 a C2, které nejsou nikde popsány. Asi tam patří plochy nádrží S1 a S2. Znalosti studenta v řešené problematice se jeví jako velmi dobré. Proměnil je v zařízení, které je koncepčně, návrhově i konstrukčně zpracováno na výbornou. Práci lze pokládat plně za původní dílo studenta. Mohu konstatovat, že student splnil zadání v plném rozsahu. Výborné technické hodnocení si bakalář pokazil formálními nedostatky práce. Přiložená práce svědčí o bakalářských schopnostech studenta. Doporučuji hodnocení 88 bodů / B
eVSKP id 119065