Automatizované systémy pro řízení procesů, měření, sběr a zpracování dat

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět seznamuje studenty s principy a technickými prostředky sběru dat v laboratorním a průmyslovém prostředí. Pozornost je věnována hardwarovým i softwarovým aspektům integrace systémů pro měření, sběr dat a řízení procesů. Laboratorní cvičení jsou koncipována zčásti formou klasických úloh, zčásti formou problémově orientovaných úloh v oblasti programování automatizovaných měřicích systémů a řízení měřicích procesů.

Požadavky:

Základní znalosti z oblasti teorie obvodů, elektroniky a programování v jazyce C.

Osnova přednášek:

1.Úvod do problematiky.

2.Přehled automatizovaných měřicích systémů (DAQ) - IEEE 488, LXI, USB, Compact PCI, PC Card, IEEE 1394, PXI, AXI.

3.OS pro DAQ systémy včetně RTOS. Možnosti vývoje aplikačních programů.

4.Použití jazyka C/C++ pro měřicí aplikace. Standardy ANSI/ISO C a POSIX (ANSI/IEEE 1003.1).

5.Integrované vývojové systémy pro tvorbu aplikačního SW na bázi textově (C/C++) nebo graficky orientovaných jazyků (LabVIEW, VEE, Simulink).

6.Standardy pro programování DAQ systémů (IEEE 488.2, SCPI, VXIplug&play, IVI, VISA).

7.Integrace DAQ systémů do počítačových sítí, API pro komunikační protokoly v operačních systémech Unix a Windows.

8.Rozsáhlé distribuované systémy.

9.Oscilátory, kmitočtová stabilita, časové stupnice, synchronizace v distribuovaných systémech.

10.NTP, PTP (IEEE 1588) protokoly.

11.Cesium Beam Atomic Time a kmitočtové standardy

12.Distribuce přesného času s použitím optických vláken

13.Aplikace globálního navigačního systému (GNSS) pro distribuci přesného času

14.DAQ systémy, praktické aspekty návrhu.

Osnova cvičení:

1.Zadání projektů zaměřených na programování DAQ systémů.

2.Seznámení s vývojovými systémy pro tvorbu aplikací ve Win32/64 (MS Windows).

3.Seznámení s vývojovými systémy pro tvorbu aplikací v OS Linux.

4.-12. Řešení zadaného projektu - konzultace.

13.Testování vytvořených projektů.

14.Prezentace řešení projektů, hodnocení, zápočet.

Cíle studia:

Seznámení se s problematikou automatizovaných měřicích systémů, jejich optimálním návrhem a programováním.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

1. Bolton, W.: Instrumentation and Control Systems, 2nd edition, Newnes 2015, ISBN 978-0081006139.

2. Mukhopadhyay, S. C.: Intelligent Sensing, Instrumentation and Measurements. Springer 2013. ISBN 978-3642370267.

3. Morris, A. S. – Langari, R.: Measurement and Instrumentation. Theory and Application. Academic Press 2015. ISBN: 978-0128008843.

Doporučená literatura:

1. Gyorki, J. R.: Signal Conditioning and PC-Based Data Acquisition Handbook. IOtech 2004, ISBN: 978-0965678933.

2. Sumathi, S. – Surekha, P.: LabVIEW based Advanced Instrumentation Systems, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007, ISBN: 103-540-48500-7

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

4. Eidson, J. C.: Measurement, Control, and Communication Using IEEE 1588. Springer-Verlag London 2006, ISBN: 978-1846282508

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Doktorské studium, prezenční forma (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, kombinovaná forma (povinně volitelný předmět)