Systémy pro 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.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/XP38SYS

Požadavky:

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

Osnova přednášek:

1. Úvod do problematiky automatizace laboratorních experimentů. Přehled automatizovaných měřicích systémů (DAQ) - IEEE 488, LXI, USB, Compact PCI, PC Card, IEEE 1394, PXI, AXI.

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

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

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

5. Standardy pro programování DAQ systémů (IEEE 488.2, SCPI)

6. Standardy pro programování DAQ systémů - pokračování (VXIplug&play, IVI, VISA).

7. Multitasking ve Win32/64 a Linuxu. Procesy a vlákna, základní plánovací mechanismy.

8. Multithreading. Vlákna (threads) a jejich synchronizace.

9. Virtuální měřicí přístroje, struktura, možnosti programování.

10. Funkční a konstrukční typy bloků pro virtuální přístroje a jejich parametry.

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

12. Možnosti časové synchronizace v distribuovaných DAQ, monitorovacích a řídicích systémech. Standardy IEEE 1588, NTP.

13. Možnosti komunikace se vzdálenými (a rozlehlými) DAQ a monitorovacími systémy. Využití Internetu a prostředků GSM.

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

Osnova cvičení:

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

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. Řešení zadaného projektu - konzultace.

5. Řešení zadaného projektu - konzultace.

6. Řešení zadaného projektu - konzultace.

7. Řešení zadaného projektu - konzultace.

8. Řešení zadaného projektu - konzultace.

9. Řešení zadaného projektu - konzultace.

10. Řešení zadaného projektu - konzultace.

11. Řešení zadaného projektu - konzultace.

12. Řešení zadaného projektu - konzultace.

13. Testování vytvořených projektů.

14. Prezentace řešení projektů, hodnocení, zápočet.

Cíle studia:

Praktické seznámení s problematikou automatizovaných měřicích systémů, jejich návrhem a programováním.

Studijní materiály:

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

[2] NI-VISA Programmer Reference Manual. National Instruments Corporation, March 2003.

[3] Mitchell, M. - Oldham, J. - Samuel, A.: Advanced Linux Programming. New Riders Publishing, June 2001.

[4] Grehan, R. - Moote, R. - Cyliax, I.: Real-Time Programming. Addison Wesley, 1998.

[5] Haasz, V. - Roztočil, J. - Novák, J.: Číslicové měřicí systémy. Nakladatelství ČVUT, Praha 2000. 315 s.

Poznámka:

doktorské studium

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/enrol/index.php?id=3965#section-1

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

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