450-2028/02 – Virtuální instrumentace I (VI1)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Petr Bilík, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Petr Bilík, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení2020/2021
Určeno pro fakultyUSPUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BIL45 prof. Ing. Petr Bilík, Ph.D.
BRA0052 Ing. Jindřich Brablík, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+14

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu Virtuální instrumentace I je seznámení studentů se základními hardwarovými a zejména softwarovými prostředky používanými při tvorbě automatizovaných měřicích systémů. Studenti se seznámí s filozofií graficky orientovaných vývojových prostředí. Základy programování v grafickém vývojovém prostředí.

Vyučovací metody

Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Studenti se v tomto předmětu seznámí se základními principy softwarových a hardwarových prostředků virtuální instrumentace. Zvládnou základy jazyka G a grafického vývojového prostředí LabVIEW.

Povinná literatura:

1. WITTASSEK, Tomáš. Virtuální instrumentace I. Učební text. Ostrava: VŠB TU, 2012 2. BLUME, Peter A. The LabVIEW style book. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2007, xxi, 372 s. ISBN 978-0-13-145835-2.

Doporučená literatura:

1. VLACH, Jaroslav, Josef HAVLÍČEK a Martin VLACH. Začínáme s LabVIEW. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2008, 247 s. ISBN 9788073002459.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Semestrální práce Test Zápočet Zkouška

E-learning

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Virtuální instrumentace jako obecný trend vývoje měřicí techniky, architektura automatizovaného měřicího systému, fáze procesu měření a jejich podpora softwarovými prostředky, členění vývojových prostředků pro vývoj aplikací v oblasti měření, základní filosofie vývojových prostředí používajících principů grafického programování. Úvod do vývojového prostředí LabVIEW, grafický programovací jazyk G, základní principy grafického programování a jeho historie, virtuální přístroj jako základní modul aplikace vytvářené programovacím grafickým G jazykem a jeho základní části, filozofie běhu programu řízeného tokem dat, ladicí prostředky integrované ve vývojovém prostředí - krokování, vizualizace toku dat, nasazování sond, nasazování bodu přerušení. Grafické rozhraní k uživateli - čelní panel virtuálního přístroje, objekty čelního panelu, jejich výběr a členění, editor čelního panelu a jeho editační možnosti, práce s nástroji při tvorbě čelního panelu, roletová menu objektů čelního panelu, datové typy a struktury spojené s objekty čelního panelu, módy objektů čelního panelu - ovládací a indikační. Blokový diagram virtuálního přístroje a jeho tvorba, koncové bloky, uzlové bloky, definice datových cest, programové struktury a jejich grafická reprezentace - cyklus typu FOR, cyklus typu WHILE, přepínač, sekvence, blok matematického výrazu, indexace ve vstupních a výstupních tunelech, posuvné registry, polymorfismus funkcí. Strukturované datové typy v LabVIEW a jejich reprezentace na čelním panelu virtuálního přístroje, indikátory grafů v grafickém prostředí a jejich členění, grafy registrační a statické, grafy dvou a trojrozměrné, datové struktury spojené s indikátory grafů a jejich programové vytváření. Nastavování vlastností běhu virtuálního přístroje - volby spojené s podobou okna virtuálního přístroje, nastavení voleb pro běh přístroje, vytváření dialogových oken pomocí voleb pro běh virtuálního přístroje, paralelismus v LabVIEW a priorita provádění jednotlivých částí blokového diagramu, používání funkce WAIT pro řízení priority provádění částí blokového diagramu. Obecná struktura aplikace složené z podřízených úloh, u nichž není požadováno paralelní provádění těchto úloh, sdílená datová oblast a předávání dat přes tuto oblast, globální proměnná a její použití při vytváření rozsáhlejších aplikací, módy globální proměnné. Uzly vlastností v blokovém diagramu pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu - použití pro jednoduché objekty - programové řízení viditelnosti, povolení přístupu uživatele k objektu, programové dotvoření nabídky objektu typu textové nabídky, uzly vlastností spojené s grafy, volba položek a módu v uzlu vlastností. Textové řetězce, prvky čelního panelu pracující s textovými řetězci, módy zobrazení, práce s textovými řetězci - úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do textového řetězce, skenování z textového řetězce, funkce pro formátování a skenování, funkce pro převod textového řetězce do pole a zpět. Archivace dat v souborech a funkce pro práci se soubory, komplexní funkce a práce s nimi, elementární funkce a jejich použití při práci se soubory, zachycování dat z čelního panelu po doběhnutí virtuálního přístroje a práce s nimi, typy souborů a práce s nimi. Uživatelsky definované objekty čelního panelu a způsob jejich vytváření v editoru objektů, definování a modifikace jednotlivých částí objektu, náhrada stávajícího objektu novým, doplnění knihovny objektů novým, dotváření čelního panelu importem grafiky, možnost animace objektů na čelním panelu. Chybový cluster a jeho význam pro řízení sekvenčnosti práce s měřicím přístrojem a pro zamezení pokračování při chybě. Programovací techniky přispívající k efektivitě běhu aplikace vytvořené v grafickém vývojovém prostředí LabVIEW, práce s reprezentacemi dat. Aplikace grafických programových struktur při řešení vybraných problémů - využití posuvných registrů v iteračních výpočtech a v numerických metodách, řešení diferenciálních rovnic využitím posuvných registrů. Informace o obslužných programech pro měřicí přístroje, přístrojovém ovladači. VI II. Základní poznatky. Projekty: Softwarová aplikace v jazyce G zaměřená do měřicí techniky. Laboratoře: Lab. 1: Úvod do vývojového prostředí LabVIEW, grafický programovací jazyk G, základní principy grafického programování, princip Data Flow a jeho implementace v grafickém programovacím jazyce G, modulární programování, ladicí prostředky prostředí LabVIEW. Lab. 2: Řídící programové struktury jazyka G, cykly FOR a WHILE, SHIFT registry a jejich použití pro implementaci algoritmu plovoucího průměru. Lab. 3: Pole, indexace polí, autoindexace v cyklech, polymorfismus funkcí. Lab. 4: Záznamy (clusters), funkce pro práci se záznamy. Lab. 5: Grafy, typy grafů, datové struktury pro grafy a práce s nimi. Zadání samostatné práce. Lab. 6: Rozhodování, CASE řídicí struktura, Formula Node, Stringy a práce s nimi, soubory, typy datových souborů, práce se soubory. Lab. 7: Použití uzlů vlastností pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu . Lab. 8: Práce s řetězci, úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do/skenování z řetězců. Lab. 9: Aplikace složená z více úloh a předávání dat mezi jejími částmi s využitím globální proměnné. Lab. 10: Práce se soubory, ukládání dat do textového souboru ve formátu vhodném pro import do tabulkového procesoru a vyčítání těchto souborů. Lab. 11: Vytváření dialogových oken a využití voleb běhu virtuálního přístroje, řízení priority při provádění jednotlivých částí blokového diagramu . Lab. 12: Řešení semestrálního projektu. Lab. 13: Řešení semestrálního projektu. Lab. 14: Vyhodnocení samostatné práce, test, zápočet.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2010/2011 zimní semestr, platnost do: 2020/2021 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45 (45) 15
                Semestrální projekt Semestrální projekt 35  10
                Test Písemka 10  5
        Zkouška Zkouška 55  15 3
Rozsah povinné účasti: min 66% účast na tutoriálech

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2017/2018 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B3943) Mechatronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2017/2018 zimní
2015/2016 zimní
2012/2013 zimní
2011/2012 zimní