Aktuální vydání

celé číslo

01

2020

Operátorské panely, HMI, SCADA

celé číslo

Recenze: Process Control

Klán, P. – Gorez, R.: Process Control. FCC Public, Praha, 2011, 368 str. formátu A4, 207 obr., ISBN 978-80-02-86534-176, brožovaná vazba, cena 250 Kč bez DPH.
 
Autoři knihy, Raymond Gorez, emeritní profesor belgické univerzity v Lovani, a Petr Klán jako docent mj. pražské techniky, uplatnili v uvedené anglicky psané a poměrně rozsáhlé publikaci jak své pedagogické zkušenosti, tak poznatky z vlastní dlouhodobé vědecko-výzkumné spolupráce. Okolnosti vzniku nejsou nijak deklarovány, avšak z poděkování je patrná vazba na grantovou podporu. Sami autoři uvádějí jako hlavní cílovou skupinu čtenářů, kterým je učebnice určena, studenty inženýrsky zaměřeného studia. Předpokládají také, že osloví regulační techniky z praxe. V zásadě lze naplnění uvedeného záměru potvrdit, i když už i názvem deklarovaná míra orientace na praxi nepřesahuje obvyklé standardy jiných učebnic. Způsob prezentace a výběr víceméně teoretických metod jsou však velmi dobré a každému, kdo stojí před potřebou seznámit se s anglickými pojmy a pochopit v tomto jazyce principy automatického řízení, včetně základních teoretických nástrojů, lze uvedenou publikaci jenom doporučit.
 
Vlastní text je rozdělen do devíti kapitol. Každá kapitola je uvedena sympatickou úvodní poznámkou deklarující záměr a obsah příslušné kapitoly. K poznámce je připojena pozornost přitahující fotografie spojená s vtipnou vysvětlivkou souvislostí. Rovněž dílčí závěr ke každé kapitole považuji za velmi účelné a v českých publikacích nepříliš často využívané uspořádání.
 
První tři kapitoly představují terminologický úvod zahrnující i jednostrannou Laplaceovu transformaci s počátečními podmínkami zleva v míře poněkud přesahující potřebu jejího dalšího použití pro definici přenosu a výpočet odezev. Je to také část, nad kterou bych vedl s autory nejvýraznější diskusi, protože pro mě není dostatečně vedena snahou rozlišit terminologicky to, co je spojeno s realitou, od toho, co je spojeno s většinou zjednodušenou abstraktní (modelovou) představou o této realitě. Toto rozlišování má významné důsledky nejenom v dalších částech, ale i v detailech, o kterých by v inženýrsky koncipovaném díle neměly být pochyby, jako např. použití číselných hodnot bez jednotek; nesynonymní význam pojmů veličina, signál a proměnná; skutečnost, že blokové schéma je orientovaný graf většinou používaný jako abstraktní systémová představa, v níž, jsou-li relace popisovány bloky, např. Laplaceovými přenosy, by spojnice měly reprezentovat Laplaceovy obrazy vstupů a výstupů. Zvážit by se měla také forma a míra vhodnosti nesourodé kombinace blokového schématu s funkčními schématy reálných (regulovaných) objektů – soustav. Český čtenář si asi také nebude překládat slovo process jako regulovaná soustava, popř. systém. S tím se ale bude muset vypořádat, protože terminologie použitá autory je v zásadě v souladu se současnými zvyklostmi odborné literatury v angličtině, ačkoliv se i tam lze setkat s nejednotností a v daném kontextu např. s termínem plant.
 
Kapitola 3 je významná tím, že přes přenosové funkce zavádí různé kategorie spojitých lineárních systémů, definice jejich parametrů a odezev, charakteristiky, identifikační postupy, aproximace atd. Čtvrtá kapitola je zaměřena na regulační obvod jako celek popisovaný zajímavými přenosovými interpretacemi se stručným nástinem algebraického a frekvenčního pohledu na stabilitu, charakteristikou základních regulačních funkcí a příklady modelů chování obvodu, v němž regulovanou soustavu popisují lineární systémy (přenosy) 1., 2. a vyšších řádů, včetně neminimálně fázové a nestabilní alternativy. Vliv jednotlivých složek standardního regulátoru na chování regulačního obvodu včetně stability je demonstrován velkým počtem simulačních porovnání regulačních odezev z několika zpětnovazebních uspořádání, v nichž regulovanou soustavu reprezentují přenosy bez blíže popsané strategie volby. Tato porovnání zde i v dalších kapitolách nejsou čtenářsky příliš komfortní; použitý grafický editor se zřejmě neobejde bez textových legend, a proto tvorba obecných závěrů, která leží dosti na čtenáři, není snadná. Volba použitých lineárních modelů regulované soustavy a naprostá absence zobrazení průběhů akční veličiny mohou mít vliv na výsledky při přenosu prezentovaných idealizovaných poznatků do reálných nelineárních podmínek se saturací.
 
Kapitola 5 – Návrh regulačních systémů – se zabývá problematikou hodnocení a možností dosáhnout určité kvality regulace, garantovanou ovšem pouze z pohledu lineárního modelu regulačního obvodu. Navazující šestá a stručná osmá kapitola nabízejí čtenářům velmi zdařile prezentovaný pohled na složitější uspořádání regulačních obvodů a náročnější regulační algoritmy. Výklad je sice stručný a upřednostňuje teoretickou polohu vysvětlení, ale nepomíjí žádný ze současných trendů vydávaných za moderní. Frekvenční pohled na regulaci v kapitole 7 dostal velmi omezený prostor, zvládající vlastně jenom Nyquistovy křivky s markantně chybějícím vyznačením frekvencí v amplitudo-fázových charakteristikách. Obdobný problém ohledně rozsahu potkal logické řízení v kapitole 9, přičemž lze vznést otázku, zda by nebylo za těchto okolností vhodné ji vyřadit, navíc s nepříliš zdařilým grafickým vyvedením příkladů použití jazyka kontaktních schémat (LD) jakoby jediného nástroje návrhu programů pro programovatelé automaty (PLC).
 
Publikace Process Control vydaná zásluhou vydavatelství FCC Public představuje pro tuzemský knižní trh zatím ojedinělý, ale chvályhodný počin vydání anglicky psané, cenově dostupné učebnice. Uplatnění nepochybně najde u zahraničních studentů absolvujících na českých univerzitách v rámci různých programů výuku v angličtině, avšak neměla by zůstat ani stranou zájmu českých studentů a zejména širší české odborné veřejnosti. Nejde jenom o jazykové důvody, ale zejména o možnost srozumitelně se seznámit s metodami, které jsou porůznu rozptýleně prezentovány jako tzv. moderní nebo pokročilé. Zkušení pracovníci z průmyslu se tak mohou inspirovat k jejich použití. Musí však počítat s tím, že uváděné příklady jsou, až na výjimky, spíše akademického, ilustrativního rázu a nepředstavují přímý návod k použití v praxi. Naproti tomu jistě ocení úsporný a originální způsob vysvětlení podstaty, aniž by jim hrozilo větší riziko idealizovaného pohledu možného u studentů.
 
prof. Ing. Bohumil Šulc, CSc.,
ČVUT v Praze, Fakulta strojní,
ústav přístrojové a řídicí techniky
(bohumil.sulc@fs.cvut.cz)