Průmyslové systémy pro sběr a přenos dat

Prerekvizita:

Mikroprocesory v přístrojové technice (X38MIP)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

V průmyslových systémech jsou odlišné podmínky pro měření elektrických i neelektrických veličin než v laboratořích. Posluchači se seznámí s distribuovanými i centralizovanými systémy pro sběr, předzpracování a přenos údajů. Důraz je kladen na vybrané typy průmyslových sběrnic (CAN, Profibus, HART, Modbus,...), systémy VME/VXI a PCI/PXI, USB, bezdrátové sítě pro měření a sběr dat (ZigBee, WiFi). Cílem je poskytnout informace nezbytné pro koncepční návrh otevřených průmyslových systémů. Posluchači se seznámí i s problematikou komunikace v heterogenních systémech a se základními postupy technické a programové implementace komunikačních rozhraní.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Rozdělení průmyslových systémů, vlastnosti, parametry.

2. Centralizované a distribuované systémy, typy komunikace, řízení.

3. RS-485, RS-232, Measurement Bus - implementace pro průmyslové prostředí.

4. Rozhraní USB, stručný popis standardu, možnosti implementace.

5. CAN a CANopen - stručný popis standardu, možnosti implementace.

6. Rozhraní měřicích systémů IEEE488, jazyk SCPI, možnosti implementace.

7. Systémy PCI/PXI, popis, návrh a realizace komponent.

8. Systémy VME/VXI, popis, návrh a realizace komponent.

9. Standardy Profibus DP, ASI, Interbus, LON, Modbus, HART, Foundation Fieldbus.

10. Standardy pro bezdrátové systémy (WiFi, Bluetooth, ZigBee - implementace).

11. Geograficky rozlehlé systémy pro sběr dat (radiomodemové, GSM, družicové).

12. Tvorba ovladačů pro OS Windows a Linux (USB a PCI zařízení).

13. Využití hradlových polí FPGA pro implementaci komunikačních rozhraní.

14. Využití technologií Internetu pro systémy sběru a přenosu dat.

Osnova cvičení:

1. Úvod - rozdělení, bezpečnost práce, úvod do programování „embedded“ aplikací v jazyce C.

2. Pokročilé metody programování „embedded“ aplikací v jazyce C, kombinace C - assembler.

3. Individuální projekt (implementace jednoho z rozhraní CAN, IEEE488, USB, Measurement Bus, PCI, Ethernet + TCP/IP + embedded Web server).

4. Individuální projekt

5. Individuální projekt

6. Individuální projekt

7. Individuální projekt

8. Individuální projekt

9. Individuální projekt

10. Individuální projekt

11. Individuální projekt

12. Individuální projekt

13. Individuální projekt

14. Závěrečné cvičení - odevzdání projektu, kontrola interoperability, zápočty

Cíle studia:

Studijní materiály:

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

2. Wakerly J. F.: Digital Design: Principles and Practices. Prentice Hall 2001

3. Halsall F.: Data Communications, Computer Networks and Open Systems. Adison-Wesley 1992

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: l, p

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

KM - Mgr.

http://measure.feld.cvut.cz/groups/edu/x38psy/index.html

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a měření - měřicí a přístrojové systémy- strukturované studium (povinný předmět)