ČERNÍK, M. Modelování teplovodní výměníkové stanice a její regulace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Student Michal Černík odevzdal práci na téma zprovoznění a simulace regulace teplovodní výměníkové stanice, která se fyzicky nachází v laboratoři UAMT FEKT. Byl schopen samostatně nastudovat potřebnou literaturu a zjistit technické parametry použitého vybavení. Elektrická část stanice byla nevyhovující, proto student navrhl nové schéma elektrické části. Zapojení vlastnoručně realizoval a plně otestoval. Práce je standardního rozsahu a je logicky členěna. Nejdřív se věnuje popisu použitých akčních členů, snímačů a PLC. Zde se student dopouští vícero chyb a nepřesností. Pak pokračuje technickou dokumentací stanice. Následuje popis PLC kódu pro manuální ovládání stanice v kombinaci s dotykovým panelem. Vizualizaci považuji za přehlednou a plně vyhovující danému účelu. Třetí kapitolu student vyhradil tvorbě simulace technologie a regulátoru v prostředí Simulink. Zde zohlednil nejdůležitější vlastnosti systému, jako například postupný přenos tepla potrubími, nenulový tepelný odpor výměníku, činnost jednotlivých ventilů atd. Parametry simulace přibližně přizpůsobil naměřené přechodové odezvě systému. Čtvrtému bodu zadání, kterým je návrh regulátoru, mohl student věnovat víc úsilí. Student použil pouze základní, P regulátor, a jeho další zlepšení se mnou nekonzultoval kvůli nedostatku času, který si způsobil nevhodným časovým rozvržením své práce. Konstatuji, že student splnil všechny body zadání a oceňuji, že její výsledky prezentoval na mezinárodní konferenci EEICT. Práci studenta Michala Černíka klasifikuji známkou „uspokojivě“, 67 bodů.
Cílem předložené práce bylo analyzovat a upravit model výměníkové stanice tak, aby bylo možné vytvořit projektovou dokumentaci technologie a následně implementovat dynamický model tepelné soustavy výměníku. Pro tento model měla být následně navržena a optimalizována regulace. Zadání práce bylo spíše praktické a jeho obtížnost je průměrná. Formální úrovni práce bylo při prvním pokusu obhajoby vyčítány stylistické, sémantické a syntaktické chyby, velké množství zbytečných ilustrací a celkově nízká úroveň. Student sice formální část práce lehce rozšířil, avšak k odstranění vytýkaných nedostatků nedošlo. Úvodní část práce je takřka nezměněná, vyskytuje se v ní opět velké množství ilustrací, které jsou navíc cíleně zvětšeny tak, aby zabíraly na stránce více místa. Celkový rozsah od úvodu po závěr je 37 stran, přičemž přibližně 22 stran zabírají jen obrázky. Původní práce studenta je umístěna na přibližně 10 stranách. Prvním bodem zadání bylo provést analýzu stávajícího modelu výměníkové stanice v laboratoři UAMT. Vzhledem k tomu, že tato kapitola je totožná s kapitolou předloženou při prvním pokusu obhajoby, přikládám i totožné hodnocení tohoto bodu. Tento bod zadání se student snažil zpracovat v rámci první kapitoly. V textu jsou uvedeny obecné a značně povrchní informace o některých akčních a senzorických členech systému. Není zde však uveden ani celkový popis výměníkové stanice ani detailní popis její funkce. Jedna z nejobsáhlejších částí této kapitoly, podkapitola 1.2.2, se chybně zabývá popisem elektromagnetického ventilu, přičemž jak na výměníkové stanici, tak i na přiložené ilustraci se nachází třícestný servo-ventil. Vypracování prvního bodu zadání považuji za nevyhovující. Druhým bodem zadání bylo vytvoření projektové dokumentace technologie a s tím spojené nezbytné úpravy pro navazující činnosti. Touto problematikou se zabývá kapitola 2, která obsahuje chybně sestavené procesní schéma technologie, dílčí obvodová zapojení (výstřižek z elektrotechnické dokumentace která je v příloze) a několik tabulek s popisem vstupních a výstupních signálů, které však nejsou nijak uvedeny do kontextu s procesním a elektrickým schématem. U elektrotechnické dokumentace chybí odůvodnění a vysvětlení dílčích zapojení. Průvodní text této kapitoly nemá téměř žádnou informační hodnotu. Předložené výsledky neodpovídají požadavkům na technickou dokumentaci, a proto tento bod zadání považuji za nesplněný. Třetím bodem zadání byla implementace dynamického modelu tepelné soustavy výměníku v prostředí Matlab Simulink. S touto částí souvisí identifikace systému výměníku a následné vytvoření modelu a jeho simulace v prostředí Matlab Simulink. Za tímto účelem student vytvořil jednoduchý ovládací program a navrhl postup měření za využití nástroje Trace v rámci IDE TiaPortal. Při tvorbě dynamického modelu byly konstanty nejprve určeny kvalifikovaným odhadem a následně byla ověřena funkčnost modelu pomocí přechodových charakteristik pro různé účinnosti výměníku. Po provedení měření byla naměřená data využita pro experimentální doladění konstant dynamického modelu tak, aby průběh dat naměřených na reálném systému odpovídal průběhu dat poskytnutých dynamickým modelem. Čtvrtým bodem zadání byl návrh regulátoru a jeho optimalizace. Tímto bodem se student zabývá v podkapitole 3.3. Student pro návrh použil implementovaný model, který uvedl na mez stability za účelem zjištění kritických parametrů. Následně prostřednictvím metody Ziegler-Nichols navrhuje parametry regulátoru. Výsledky navržené regulace jsou uvedeny na obrázku 3.11. Z textu kapitoly není zřejmé, proč byl pro regulaci vybrán právě proporcionální regulátor. Pátým bodem zadání bylo doplnit řídicí systém o vhodnou vizualizaci umožňující monitoring řízeného procesu. Tento úkol student splnil a navrhované HMI je uvedeno na obrázku 2.13. Vzhledem k tomu že v práci byly dva body zadání opět vypracovány neuspokojivě, hodnotím práci 49 body, F.
eVSKP id 145357