Konference
ARaP 2005 Automatizace, regulace a procesy
Program
29. – 30. 11. 2005 Brno, hotel Holiday Inn
Vážení přátelé, dovolujeme si Vás pozvat na první ročník odborné konference ARaP 2005, kterou pořádá FCC Public, s. r. o., za odborné garance doc. Ing. Bohumila Šulce, CSc., z Ústavu přístrojové a řídicí techniky Fakulty strojní ČVUT v Praze. Cílem pořadatelů je nabídnout odborné veřejnosti konferenci v oboru automatického řízení organizovanou jako odborné setkání orientované na praxi. Na rozdíl od vědeckých konferencí není účelem prezentovat výsledky vědecké práce velmi úzce specializovaných badatelů, nýbrž předat účastníkům nové, v praxi použitelné poznatky. Získané informace mohou účastníci konference uplatnit při projektové činnosti, posuzování nabídek, formulaci požadavků pro výběrová řízení nebo při zadávání projektů. Mnozí specialisté si určitě se zájmem vyslechnou informace z oblastí, které sice nejsou bezprostředně okruhem jejich aktivit, avšak potřebují mít o nich přehledové znalosti. Učitelé odpovídajících zaměření ze středních odborných škol dostávají výbornou příležitost seznámit se s didaktickým přístupem a vhodnou interpretací nových termínů od vysokoškolských pedagogů. Věříme, že Vás připravovaná konference zaujme a její odborný program bude pro Vás cenným přínosem. Programový výbor
Programový výbor konference: Předseda programového výboru: doc. Ing. Bohumil Šulc, CSc. ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav přístrojové a řídicí techniky
Členové programového výboru: Ing. Petr Bartošík FCC Public, s. r. o. prof. Ing. Vladimír Bobál, CSc. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta technologická, Institut řízení procesů a aplikované informatiky doc. Ing. Petr Horáček, CSc. ProTyS, a.s. / ČVUT v Praze, Fakulta elektrotechnická, Centrum aplikované kybernetiky doc. Ing. Miloš Kmínek, CSc. VŠCHT Praha, Fakulta chemicko-inženýrská, Ústav počítačové a řídicí techniky Ing. Karel Suchý FCC Public, s. r. o.
Hlavní témata konference Řízení a modelování technologických procesů Fuzzy a neuro-fuzzy modelování a regulace – současnost a budoucnost PID regulátory – teorie a praxe Programová podpora návrhu a seřizování číslicových regulátorů
Organizační garant konference: Aleš Martínek SYMMA, spol. s r. o. Kounicova 13, POB 643, 661 43 Brno Tel.: 549 123 256, e-mail:
[email protected]
Hlavní partner konference
Partner konference
Společnost Schneider Electric nabízí řešení a služby v oblastech rozvodu elektrické energie, automatizace a řízení i slaboproudých systémů a přenosu dat.
Mediální partneři
Program konference Úterý 29. listopadu 2005 8.00 – 9.30 Registrace účastníků 9.30 – 9.45 Slavnostní zahájení konference Odborná konference ARaP – cíle Ing. Petr Bartošík 1), doc. Ing. Bohumil Šulc, CSc. 2) FCC Public s.r.o. 1), ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav přístrojové a řídicí techniky 2)
Přednáškový blok I. Regulace procesů - standardní návrhové postupy a metody 9.45 – 10.45 Vyzvaná přednáška Matematické modelování technologických procesů a jeho využití k řízení doc. Ing. Miloš Kmínek, CSc. VŠCHT Praha, Fakulta chemicko-inženýrská, Ústav počítačové a řídicí techniky Cílem přednášky je ukázat, že vytvořit jednoduchý a přitom užitečný matematický model procesu může zvládnout každý, kdo má technické znalosti potřebné pro pochopení jeho podstaty a schopnost racionálního myšlení. Budou v ní prezentovány obecné principy odvozování jednoduchých matematických modelů, které jsou vytvářeny za účelem simulačního ověřování možností různých řídicích strategií technologických procesů. Výklad bude zaměřen na metodiku vytváření matematických modelů na základě fyzikální analýzy procesů, zejména na využívání hmotnostních a energetických bilancí. Jednotlivé fáze postupu budou pak ilustrovány na jednoduchém příkladu matematického modelu elektrického průtokového ohřívače vody. Výklad obsahuje minimum teorie, potřebný matematický aparát představují pouze základy diferenciálního počtu. K simulačním výpočtům je použit jednoduchý simulační program PSI. 10.45 – 11.15 Přestávka na kávu 11.15 – 11.45 Automatická regulace kaustifikačního procesu doc. Ing. Mgr. Petr Klán, CSc. Ústav informatiky AV ČR Příspěvek popisuje postup návrhu a seřízení regulátoru pro proces kaustifikace. Aplikace byla provedena a úspěšně uvedena do provozu v Mondi Packaging Paper Štětí a.s. (MPP) v roce 2004. 11.45 – 13.00 Vyzvaná přednáška PID regulátory – teorie a praxe doc. Ing. Bohumil Šulc, CSc. ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav přístrojové a řídicí techniky V přednášce bude hlavní pozornost věnována vysvětlení principů a problémů, které jsou spojeny s funkcí nejvýznamnějšího představitele regulačních algoritmů - PID regulátoru. Na lineárním modelu regulačního obvodu s jednou regulovanou veličinou budou vysvětleny základní složky jeho činnosti a jejich přínos k celkovému chování obvodu. Porovnáním na příkladu obvodu s nelineárním modelem reflektujícím reálná omezení bude ukázán význam matematického modelování a míra použitelnosti lineární teorie zejména pro seřizování regulátoru odezvovými a globálními metodami, dopad jevu wind-up a jeho odstranění, přínos beznárazového přepínání. Výklad by měl být založen na on line demonstrační simulaci v prostředí MATLAB - Simulink s minimem použití matematického aparátu doplněný četnými odkazy na literaturu a web. Budou zmíněny nové vývojové trendy a pojmy. 13.00 – 13.20 Porovnání výsledku při použití metody relé při seřizování regulátoru s lineárním a nelineárním modelem soustavy Ing. Stanislav Vrána, DiS. ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav přístrojové a řídicí techniky Metoda relé se používá pro identifikaci parametrů řízeného objektu (kritické zesílení r0krit a kritická doba kmitu Tkrit). Z těchto parametrů se pak pomocí vztahů Zieglera a Nicholse určí nastavení regulátoru. Cílem příspěvku je ověřit možnosti použití metody relé při řízení nelineárního zařízení. 13.20 – 14.20 Oběd v hotelové restauraci Brasserie
Přednáškový blok II. Regulace procesů - pokročilé návrhové postupy a metody 14.20 – 14.40 Praktické aspekty realizácie regulačných obvodov v moderných riadiacich systémoch Ing. Boris Georgiev Slovenská technická univerzita Bratislava, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra automatizácie a regulácie Príspevok sa zaoberá praktickými aspektmi realizovania regulačných obvodov v štruktúre najnovšej generácie automatických riadiacich systémov - prevádzkových riadiacich systémoch. Ich princíp je popísaný na príklade jednoduchého regulačného obvodu s PID regulátorom. Venuje sa spôsobu zabezpečenia základných funkcií technických regulátorov t. j. anti-reset-windup, beznárazové prepínanie, využitie informácií o vierohodnosti procesných veličín na riadenie realizácie funkcie riadiaceho systému a pod. 14.40 – 15.40 Vyzvaná přednáška Číslicové regulátory s automatickým seřizováním a adaptací prof. Ing. Vladimír Bobál, CSc., Ing. Petr Chalupa, Ph.D. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta technologická, Institut řízení procesů a aplikované informatiky V příspěvku jsou uvedeny zkušenosti autorů s návrhem, implementací a aplikací číslicových regulátorů pro řízení spojitých technologických procesů v reálném čase. Bude pojednáno o programových prostředcích, které byly vyvinuty na pracovišti autorů pro počítačovou podporu návrhu a automatické seřizování těchto typů regulátorů. Náplní příspěvku bude rovněž informace o adaptivních modifikacích číslicových regulátorů a jejich využití při návrhu decentralizovaných systémů řízení. 15.40 – 16.00 Adaptivní řízení modelu spřažených elektromotorů Ing. Marek Kubalčík, PhD., prof. Ing. Vladimír Bobál, CSc. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta technologická, Institut řízení procesů a aplikované informatiky Příspěvek se zabývá řízením laboratorního modelu spřažených elektromotorů jako systému se dvěma vstupy a dvěma výstupy. Předmětný model simuluje řadu procesů, které se často vyskytují v průmyslové praxi. V prostředí Matlab/Simulink byla sestavena knihovna mnoharozměrových regulátorů umožňující návrh a ověřování regulátorů jak simulací, tak řízením laboratorních modelů. Všechny regulátory jsou realizovány jako samočinně se nastavující. Jejich algoritmy jsou založeny na polynomiální teorii a metodě přiřazení pólů. Jsou použity různé konfigurace řídicího systému. Pro testování řídicích algoritmů při řízení v reálném čase je využíván zejména model spřažených elektromotorů, protože byl zkonstruován na základě zkušeností s autentickými průmyslovými aplikacemi. V příspěvku jsou rovněž porovnány výsledky regulace adaptivního řízení bez apriorních znalostí o řízeném procesu a s těmito znalostmi. 16.00 – 16.30 Přestávka na kávu 16.30 – 16.50 Srovnání výkonnosti prostředí pro řízení v reálném čase Ing. Jiří Sehnal, Ing. Jan Houška Humuso� spol. s r.o. Příspěvek se zabývá měřením výkonnosti různých prostředí pro řízení v reálném čase v prostředí Matlab. Zkoumány jsou výpočetní schopnosti, rychlost I/O operací, dosažitelné vzorkovací frekvence a použitelnost těchto systémů pro různé typy aplikací. 16.50 – 17.10 Regulace hladin ve spojených nádržích Ing. Petr Chalupa, Ph.D, prof. Ing. Vladimír Bobál, CSc. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta technologická, Institut řízení procesů a aplikované informatiky Příspěvek se zabývá regulací výšek hladin ve spojitých válcových nádržích. Jedná se o nelineární systém, který je možné regulovat pomocí různých přístupů. V příspěvku jsou porovnány různé přístupy: PID regulátor s pevnými parametry nastavený různými metodami, samočinně se nastavující regulátory. Porovnání regulačních postupů je provedeno jak z hlediska přesnosti regulace, tak z hlediska snadnosti implementace regulátoru pro průmyslové použití. 17.10 – 17.30 Řízení servomechanismu AMIRA DR300 Ing. Jakub Novák Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta technologická, Institut řízení procesů a aplikované informatiky Příspěvek se zabývá návrhem řízení pro model servomechanismu od firmy AMIRA, který tvoří dva identické motory s pevně spojenou hřídelí, tachodynamo pro měření otáček motoru a senzor IRC pro měření úhlu natočení hřídele. Součástí příspěvku je návrh řízení s využitím sítě lokálních modelů. Nelineární proces je aproximován skupinou lokálně platných modelů, které jsou extrapolovány pomocí aktivačních funkcí. Výsledný regulátor je dán jednotlivými lokálními regulátory a parametry aktivačních funkcí. 17.30
Závěr prvního dne konference
20.00
Společenský večer v hotelu Holiday Inn
Středa 30. listopadu 2005 Přednáškový blok III. Moderní metody a trendy při získávání a zpracování informace v průmyslové praxi 8.30 – 10.00 Vyzvaná přednáška Fuzzy regulace – principy, aplikace, perspektivy doc. Ing. Petr Horáček, CSc. ProTyS, a.s. Fuzzy logika a umělé neuronové sítě se využívají v „inteligentních“ řídicích systémech. Přestože se jejich funkční možnosti dají výhodně využít, jen zřídka se výzkumné prototypy řešení dostávají do stádia komerční realizace. Jednou z příčin tohoto stavu je, že se pro aplikaci inteligentních přístupů k řízení a rozhodování hledají standardní problémy, které jsou dnes vyřešeny obecně přijatými technikami, např. moderními regulátory PID s automatickým nastavováním parametrů a logickým řízením integrační složky. Zde jen těžko obhájíme použití fuzzy regulátoru, přestože může mít pro své nelineární chování i mírně lepší odezvy. Řádově větší počet parametrů a z toho plynoucí složitost jeho návrhu je vysokou cenou za mírně vylepšenou kvalitu regulace. Průmysl je tradičně velmi konzervativní. Nově nabízená řešení standardních problémů sice studuje, ale pokud existuje již konvenční řešení, které uspokojivě pracuje a je ověřeno dlouhodobým provozem, na něž je zákazník zvyklý, je jen málo důvodů je měnit. Komerční úspěch fuzzy regulace a inteligentních řídicích technik je proto dán výběrem úlohy, která se má těmito nestandardními technikami řešit, a toto je též ústředním tématem přednášky. V ní budou uvedeny příklady z potravinářského průmyslu a řízení vodárenských distribučních sítí včetně přehledu komerčních regulátorů a programových nástrojů pro návrh: FuzzyTech (Inform, Siemens), FuzzyDesigner (ProTyS) a DeltaV (Emerson). 10.00 – 10.30 Přestávka na kávu 10.30 – 11.00 Měření hladin sypkých a kapalných materiálů ultrazvukovými a radarovými snímači Pavel Paulen Nivelco Bohemia, s. r. o. Příspěvek se zabývá použitím ultrazvukových a radarových snímačů pro měření a regulaci polohy hladiny, především v cementárnách a kamenolomech (sypké látky) a v čistírnách odpadních vod (kapaliny). Na konkrétních referenčních aplikacích budou představeny nové možnosti této techniky v praxi. 11.00 – 11.30 Technologický informační systém pro jaderné elektrárny s reaktory typu VVER Karel Stočes, Luboš Černohous ZAT a. s. V příspěvku je popsán projekt náhrady informačních systémů jaderného reaktoru VVER 440 v JE Dukovany počítačovým informačním systémem, určeným pro potřeby operátorů, provozního personálu a údržby. Jde o několikaúrovňový systém (části vstupní, procesní a MMI) se zajištěnou redundancí a odolností proti jednoduché poruše. Respektován je požadavek na oddělený vstup a zpracování in-core měření a jejich integraci na úroveň MMI. 11.30 – 12.00 Profinet IO IRT Ing. Jiří Čermák ANF DATA spol. s r.o., Siemens Company Profinet je nastupující průmyslový komunikační standard, který v sobě uchovává dobré vlastnosti získané dlouholetým vývojem Profibusu a získává sílu založenou na využití ethernetu. Z komunikačního hlediska jsou tři třídy Profinetu. Třída 1 – Profinet RT (SRT) je v podstatě běžná síťová komunikace s nastavenou vyšší prioritou ve VLAN hlavičce (pokud je použita). Třída 2 – Profinet IRT neplánovaný (iSRT) umožňuje odesílání datových framů ve vyhrazeném pásmu. Třída 3 – Profinet IRT (Isochronous Realtime) zajišťuje zcela deterministickou datovou komunikaci ve vyhrazeném pásmu. 12.00 – 13.00 Oběd v hotelové restauraci Brasserie
13.00 – 13.45 Vliv technologie Foundation Fieldbus na životní cyklus aplikace Ing. Petr Lobpreis UNIS spol. s r.o. Cílem prezentace je představit zkušenosti s realizací řídicích aplikací na bázi FF (Foundation Fieldbus) technologie. Vlastní obsah prezentace zahrnuje: - Návrh FF aplikace - Vývoj a testování FF aplikace - Provoz a údržba FF aplikace - Praktické zhodnocení FF technologie z pohledu inženýrské firmy. 13.45 – 14.15 Aplikace mikrovlnné a vysokofrekvenční energie pro průmyslové procesy Mgr. Jan Caha, Jan Česnek ROmiLL spol. s r.o. Mikrovlnný ohřev představuje progresivní technologii se stále širším spektrem průmyslových aplikací. Jeho podstatou je přeměna energie střídavého elektromagnetického pole na tepelnou energii působením na polární molekuly materiálu. Současné působení do celé hloubky materiálu podstatně zkracuje zpracovatelské procesy, zlepšuje kvalitu zpracování a přináší významné úspory. Mikrovlnný ohřev našel široké uplatnění v průmyslu, zdravotnictví a ve vědě. 14.15 – 14.30 Diskuze 14.30 Závěr konference
Všeobecné informace Místo konání:
Kongresové centrum hotelu Holiday Inn Křížkovského 20, Brno
Doprava k místu konání: Cestující MHD: tramvaj č. 1, 5, 6 na Mendlovo náměstí, dále autobusem č. 84 na zastávku Velodrom Motoristé: mapka místa konání je umístěna na internetových stránkách konference www.arap.cz – všeobecné informace. Registrační poplatky:
Aktivní účast
Pasivní účast
do 25. 11. 2005
Kč
990,-
od 26. 11. 2005
Kč 1 750,-
do 25. 11. 2005
Kč 1 750,-
od 26. 11. 2005 Kč 2 150,(v registračním poplatku je zahrnuto vstupné na konferenci, sborník přednášek, občerstvení v průběhu akce a na společenském večeru) Studenti – aktivní účast Kč 490,(v registračním poplatku je zahrnuto vstupné na konferenci a sborník přednášek) Studenti – pasivní účast bez poplatku (možnost zakoupení sborníku přednášek, cena Kč 490,-) Nevysokoškolští učitelé Kč 490,(v registračním poplatku je zahrnuto vstupné na konferenci a sborník přednášek) Sborník přednášek Kč 490,(sborník přednášek je určen pouze pro účastníky konference) Společenský večer
Kč
500,-
Parkování:
Možnost parkování na hlídaném parkovišti v areálu hotelu, cena Kč 200,-/den, nebo v okolí areálu BVV bezplatně.
Oběd:
Bude zajištěn pro účastníky konference dne 29. 11. 2005 a 30. 11. 2005 v hotelové restauraci Brasserie, cena Kč 220,-/oběd.
Společenský večer:
Společenský večer se bude konat dne 29. 11. 2005 v hotelu Holiday Inn.
Ubytování:
Zajistí agentura SYMMA spol. s r. o. v hotelích různých cenových kategorií. Žádost o rezervaci ubytování a nabídka hotelů je umístěna na internetových stránkách konference www.arap.cz – ubytování.
Další podrobnosti jsou uveřejněny na internetových stránkách konference www.arap.cz REGISTRACE POUZE ON-LINE na www.arap.cz
Informace pro přednášející Konferenční technika:
Přednášející budou mít k dispozici dataprojektor a PC (možnost napojení vlastního notebooku). Techniku je možné si odzkoušet před zahájením konference nebo v průběhu přestávek. Technik bude k dispozici po celou dobu konání konference.
Prezentace:
Prezentace, které převezme technik, prosíme dodat na CD, disketě nebo paměti USB Flash.
