Programování systémů pro měření a sběr dat

Přednášející:

Jaroslav Roztočil (gar.)

Cvičící:

Jaroslav Roztočil (gar.), Pavel Mlejnek, Michal Sarnovský

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Záměrem předmětu je seznámit studenty se současnými systémy pro měření, sběr a zpracování dat (data acquisition systems DAQ) používanými v laboratorním i průmyslovém prostředí, s jejich vlastnostmi, možnostmi programování a typickými aplikacemi. Cvičení jsou zaměřena na programování nejrozšířenějších typů systémů pomocí vývojových nástrojů založených na jazyku C příp. „grafickém“ programování a budou realizována formou samostatně řešených úloh.

Požadavky:

Základní znalost jazyka C

Osnova přednášek:

1. Systémy pro měření a sběr dat (data acquisition DAQ) - přehled, základní vlastnosti.

2. Operační systémy pro DAQ aplikace včetně operačních systémů reálného času (RTOS) vhodných pro DAQ a vestavěné (embedded) systémy.

3. Možnosti vývoje aplikačních programů pro DAQ. Integrované vývojové systémy založené na „klasických“ programovacích jazycích (např. C/C++) nebo „grafickém“ programování.

4. Moderní standardy pro programování DAQ systémů (IEEE 488.2, SCPI - Standard Commands for Programmable Instruments, VXIplug&play).

5. Standard VXIplug&play a knihovna VISA pro programování DAQ systémů

6. DAQ systémy založené na USB, Ethernet, RS-232, RS-422, IEEE 488, IEEE 1394

7. Modulární systémy založené na PCI, Compact PCI, PXI, VME, VXI

8. Virtuální měřicí přístroje, struktura, možnosti programování.

9. Distribuované DAQ systémy. Systémy LXI, třídy přístrojů A, B, C. Způsoby programování a časové synchronizace.

10. Průmyslové sítě pro řízení v reálném čase (fieldbuses). Základní charakteristika, přehled v praxi nejužívanějších typů včetně systémů na bázi RS-485, Industrial Ethernet a Industrial USB.

11. Možnosti časové synchronizace v distribuovaných (a rozlehlých) DAQ, monitorovacích a řídicích systémech. Standard IEEE 1588, NTP a GPS.

12. Možnosti komunikace se vzdálenými (a rozlehlými) DAQ a monitorovacími systémy. Využití Internetu.

13. Využití prostředků GSM/GPRS/UMTS v rozlehlých DAQ a monitorovacích systémech

14. Zásady pro integraci DAQ systémů, praktické aspekty návrhu.

Osnova cvičení:

1. Zadání projektů zaměřených na programování DAQ systémů (PXI, VXI, LXI, jednoduché průmyslové distribuované systémy, virtuální přístroje,)

2. Řešení zadaných projektů

3. Řešení zadaných projektů

4. Řešení zadaných projektů

5. Řešení zadaných projektů

6. Řešení zadaných projektů

7. Kontrola řešených projektů

8. Řešení zadaných projektů

9. Řešení zadaných projektů

10. Řešení zadaných projektů

11. Řešení zadaných projektů

12. Řešení zadaných projektů

13. Prezentace a testování vytvořených projektů.

14. Diskuze výsledků, hodnocení, zápočet.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Park, J., Mackay, S.: Practical Data Acquisition for Instrumentation and Control Systems, Newnes 2003, ISBN: 978-0750657969

2. Northrop, R.B.: Introduction to Instrumentation and Measurements, CRC 2005, ISBN: 978-0849337734

3. Haasz, V., Roztočil, J., Novák, J.: Číslicové měřicí systémy. Vydavatelství ČVUT, Praha 2000

4. IEEE 488.1 and IEEE 488.2 Standards, New York 1988, 1992

5. http://www.vxipnp.org

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/A0B38PSM

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St	místnost T2:C4-s150 Roztočil J. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř MSmístnost T2:C4-s150 Sarnovský M. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laboratoř MS
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů: