Moodle FEL ČVUT
Systémy pro měření, sběr a zpracování dat
B171 - Zimní 17/18
Systémy pro měření, sběr a zpracování dat - XP38SYS
Kredity | 4 |
Semestry | oba |
Zakončení | zkouška |
Jazyk výuky | čeština |
Rozsah výuky | 2P+2L |
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
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
Cíle studia
Praktické seznámení s problematikou automatizovaných měřicích systémů, jejich návrhem a programováním.
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.
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.
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.
[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.