Popis předmětu - XP38SYS

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
XP38SYS Systémy pro měření, sběr a zpracování dat
Role:S Rozsah výuky:2P+2L
Katedra:13138 Jazyk výuky:CS
Garanti:Roztočil J. Zakončení:ZK
Přednášející:Roztočil J. Kreditů:4
Cvičící:  Semestr:Z,L

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: XP38SYS

Cíle studia:

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

Obsah:

Normalizovaná rozhraní a sběrnice měřicích systémů: IEEE 488, VME, VXI, PCI, CompactPCI, PC Card, IEEE 1394, USB. Systémy na bázi zásuvných měřicích karet do PC, distribuované měřicí systémy. Vlastnosti a použití jednotlivých druhů systémů. Programování systémů se sběrnicí IEEE 488, PCI a VXI. Standard VXI plug&play, knihovna VISA. Multitasking a synchronizace paralelních procesů (Win32, Linux). Grafická vývojová prostředí - výhody a nevýhody.

Osnovy 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.

Osnovy 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.

Literatura:

[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.

Požadavky:

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

Poznámka:

doktorské studium

Webová stránka:

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

Klíčová slova:

Automatizované měřicí a testovací systémy, IEEE 488.1, IEEE 488.2, SCPI, VISA, LXI, PXI, IEEE 1588.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
DOKP Před zařazením do oboru S
DOKK Před zařazením do oboru S


Stránka vytvořena 30.11.2020 17:50:52, semestry: L/2021-2, Z,L/2020-1, L/2019-20, Z/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.