450-2028/03 – Virtuální instrumentace I (VI1)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity6
Garant předmětudoc. Ing. Petr Bilík, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Petr Bilík, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení2019/2020
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BIL45 doc. Ing. Petr Bilík, Ph.D.
BRA0052 Ing. Jindřich Brablík
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+12

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 nejsou na studenta 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

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr, platnost do: 2019/2020 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45 (45) 20
                Semestrální projekt Semestrální projekt 35  15
                Test Písemka 10  5
        Zkouška Zkouška 55  15
Rozsah povinné účasti: min 80% účast na cvičeních

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B3973) Automobilové elektronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B3973) Automobilové elektronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - bc. 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2018/2019 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2017/2018 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2016/2017 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2015/2016 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok