Toto laboratórium predstavuje spodnú 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.
Pre modelovanie, riadenie a optimalizáciu systémov a procesov, kedy matematický model objektu riadenia neexistuje, prípadne sa nedá alebo ho nevieme zostaviť, ponúkame riešenie prostredníctvom progresívnych metód modelovania, riadenia a optimalizácie. Do úvahy prichádza fuzzy modelovanie a riadenie, využitie neurónových sietí a optimalizačné genetické algoritmy. V prípade možnosti vyjadrenia poznatkov o procese v explicitnej forme je možné využiť poznatkové a expertné systémy.
Laboratórium pozostáva z nasledovných pracovísk:
a) Výskumné pracoviská komplexných procesov
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.
- Spojitý výrobný systém
Výbava pozostáva z piatich identických laboratórnych modelov, ktoré slúžia na simuláciu technologických procesov z oblasti procesnej automatizácie a vykonávanie súvisiacich experimentov.
b) Výskumné pracovisko vývoja a projektovania riadiacich systémov
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 modelovanie a simuláciu technologických procesov
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.
Výskumné aktivity v oblasti matematického modelovania a numerickej simulácie dynamických systémov sú zamerané na riešenie lineárnych a nelineárnych úloh v oblasti teórie riadenia s využitím moderných, sofistikovaných nástrojov teórie diferenciálnych rovníc, teórie dynamických systémov a numerickej analýzy.
Súčasťou výskumného pracoviska je aj trojica robotov, na ktorých sa simulujú neštandardné kolízne a havarijné stavy robotických pracovísk ako aj optimalizácia ich riadenia.
d) Distribuovaný riadiaci systém PCS7
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. Systém bude určený pre výskum a vývoj homogénnych i heterogénnych úloh automatizácie a riadenia pre všetky priemyselné odvetvia pomocou rôznych technologických i softvérových prístupov (zamerané najmä na spojité procesy).