455-0050/01 – Distribuované systémy řízení (DSR)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1992/1993Rok zrušení2002/2003
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
C1E65 doc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.
KOZ47 doc. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
SRO30 prof. Ing. Vilém Srovnal, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit studenty s distribovanými systémy řízení. Hlavní důraz je kladen na komunikační sběrnice a jejich využití při tvorbě distribuovaných aplikací. Studenti se v předmětu rovněž seznámí s metodikou návrhu distribuovaného software. Po absolvování předmětu budou mít studenti základní znalosti a zkušenosti s komunikačními sběrnicemi a jejich použitím. Budou schopni posoudit vhodnost distribuce řídícího systému nebo software a její stupeň. Po absolvování předmětu budou mít studenti základní znalosti a zkušenosti s komunikačními sběrnicemi a jejich použitím. Budou schopni posoudit vhodnost distribuce řídícího systému nebo software a její stupeň.

Vyučovací metody

Anotace

Cílem předmětu je seznámit studenty s distribovanými systémy řízení. Hlavní důraz je kladen na komunikační sběrnice a jejich využití při tvorbě distribuovaných aplikací. Studenti se v předmětu rovněž seznámí s metodikou návrhu distribuovaného software. Po absolvování předmětu budou mít studenti základní znalosti a zkušenosti s komunikačními sběrnicemi a jejich použitím. Budou schopni posoudit vhodnost distribuce řídícího systému nebo software a její stupeň. V automatizační technice je v současné době patrný velice výrazný trend přechodu od výkonných centrálních řídících systémů k menším systémům, které jsou rozmístěny po technologii a jsou propojeny komunikační sběrnicí. Odpadá nutnost stáhnout všechny signály k centrálnímu řídícímu systému, řízení je pak distribuováno a probíhá přímo v jednotlivých částech technologie. Proto se takovým systémům se říká distribuované systémy řízení. Distribuované řídící systémy mají své využití nejen v průmyslových aplikacích, ale také v budovách, v automobilech apod. V přednáškách předmětu se studenti seznámí jednak se základy teorie komunikačních sběrnic, s používanými topologiemi, s přenosovými médii, s metodikou návrhu distribuovaných systémů řízení, ale také s parametry a použitím nejznámějších průmyslových sběrnic ( ASI, Profibus, Industrial Ethernet, CAN, Modbus apod. ). Část přednášek bude rovněž věnována využitím komunikačních sběrnic v budovách ( Lonworks, X-10, EIB apod.). Ve cvičeních se studenti naučí prakticky realizovat distribuované řídící systémy. Jsou využívány programovatelné automaty s komunikačními procesory a vývojové sestavy pro některé průmyslové sítě. V průběhu semestru každý student zpracuje dva protokoly, které budou tvořeny jednoduchou aplikací s danou průmyslovou sběrnicí. Dále vypracuje jednu složitější úlohu s vybraným typem průmyslové sběrnice, kterou rovněž odevzdá jako protokol. Podrobnější informace k předmětu lze najít na internetových stránkách Katedry měřicí a řídicí techniky, FEI: http://kat455.vsb.cz.

Povinná literatura:

Doporučená literatura:

Kováč F.: Distribuované riadiace systémy. Vydavatelstvo STU, Bratislava 1998. Janeček J.: Distribuované systémy. Vydavatelství ČVUT, Praha 1997. Janeček J., Bílý M.: Lokální sítě. Vydavatelství ČVUT, Praha 1998. Mahalik N. P.: Fieldbus Technology - Industrial Network Standards for Real-Time Distributed Control. Springer Verlag 2003.ISBN 3540401830. Časopis Automatizace 7/98.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Studenti absolvují v 9. týdnu test. Studenti budou průběžně odevzdávat své programy. Podmínky udělení zápočtu: Podmínka pro udělení zápočtu je získání 20 b. během semestru.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Vývoj od rozsáhlých hierarchických řídicích systémů k moderním distribuovaným řídicím systémům. Problém technického a programového vybavení. Vztah systému a subsystému. Problémy komunikace. Technika komunikace, metoda zasílání zpráv. Síťová architektura na základě OSI modelu. Fyzická vrstva ISO/OSI modelu. Komunikační standardy RS232, RS485, RS422. Linková vrstva ISO/OSI modelu, metody přístupu ke komunikačnímu médiu. Volba topologie sítě. Sběrnicové sítě. Kruhové sítě. Propojování sítí. Typy síti - Ethernet, FDDI, aj. Standardní komunikační protokoly v počítačových sítích (TCP/IP, aj.) Technické prostředky realizace distribuovaných řídicích systémů a jejich vzájemné komunikace. Průmyslové standardy sběrnic pro komunikace v distribuovaných řídicích systémech ASI, Profibus, průmyslový Ethernet. Průmyslové standardy sběrnic pro komunikace v distribuovaných řídicích systémech CAN, Lonworks. Distribuované algoritmy a protokoly. Paralelismus a distribuovanost, procesy a komunikační cesty, vlastnosti distribuovaných algoritmů. Mechanizmus RPC a jeho použití. Middleware. Použití techniky autonomních agentů v distribuovaných systémech řízení. Počítačové laboratoře: Bezpečnostní školení, prohlídka laboratoře. Vytvoření programu pro Siemens S7 200 pro ověření modulu rozhraní ASI. Laboratorní úloha č.1. Dokončení programu pro Siemens S7 200 pro ověření modulu rozhraní ASI. Pokračování lab.úlohy č.1. Návrh distribuovaného systému řízení s PLC Simatic S7 300 a průmyslovou sítí Profibus. Laboratorní úloha č.2. Dokončení realizace distribuovaného systému řízení s PLC Simatic S7 300 a průmyslovou sítí Profibus. Pokračování laboratorní úlohy č.2. Příklady sériové komunikace - RS232, 485. Využití PPI, MPI u PLC Simatic S7. Laboratorní úloha č.3. Vytvoření programu pro ověření funkce sítě CAN. Laboratorní úloha č.4. Využití průmyslového Ethernetu. Laboratorní úloha č.5. Průmyslová síť Lonworks. Laboratorní úloha č.6. Návrh vlastních členů sítě Lonworks. Pokračování laboratorní úlohy č.6. Test č. 1: Typy sítí, topologie, architektury, komunikace. Vytvoření komplexního hierarchického systému řízení s využitím několika průmyslových sběrnic. Laboratorní úloha č.7. Seminář - předvedení vytvořených projektů. Udělení zápočtu, náhradní cvičení.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku