455-0559/01 – Systémy monitorování a řízení (SMŘ)

Garantující katedra	Katedra měřicí a řídicí techniky	Kredity	3
Garant předmětu	doc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.	Garant verze předmětu	doc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální	Povinnost	povinný
Ročník	3	Semestr	zimní
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	2004/2005	Rok zrušení	2008/2009
Určeno pro fakulty	FEI	Určeno pro typy studia	bakalářské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
C1E65	doc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.zak.	Rozsah
prezenční	Zápočet	2+1

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Definovat typické vlastnosti systémů reálného času a řídicích systémů. Charakterizovat vztah systémů reálného času k systémům řízení technologických procesů. Objasnit principy implementace řídicích systémů formou souběžných procesů. Aplikovat standardní postupy jejich řešení. Charakterizovat principy analýzy a návrhu a implementace software informačních a řídicích systémů základními postupy softwarového inženýrství. Objasnit roli modelovacího jazyka UML2 a využít jeho základních diagramů k zachycení výsledků analýzy. Porozumět principům algoritmizace a konstruovat jednoduché programy v jazyce C#. Ve cvičeních zvládnout praktické základy algoritmizace. Aplikovat základní poznatky bezpečné konstrukce řídicích systémů. Objasnit principy konstrukce distribuovaných systémů a vyhodnotit přínosy jejich použití.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět je zaměřen na problematikou použití počítačů pro aplikace pracující v reálném čase a způsobu získání dat z reálných procesů. seznamuje s potřebnými prvky technické architektury počítače a jejich uplatněním pro úlohy sledování procesů a pro schopnost počítače reagovat asynchronně vzhledem k aktuálně prováděnému výpočtu a tak pracovat ve víceúlohovém režimu. Zaměřuje se na principy výstavby distribuovaných systémů a to jak pokud jde o počítačové sítě, tak průmyslové sítě používané při monitorování reálných procesů. Cvičení jsou orientována na úvod do programování v jazyce C# a na seznámení se základními diagramy jazyka UML2 a principy jejich použití základních příkazů komunikace s typickými operačními systémy.

Povinná literatura:

Černohorský,J., Krejcar. O. : Systémy řízení a monitorování, Ostrava, 2007 , ISBN 978-80-248-1612-8

Doporučená literatura:

Bennet,S. Real-Time Computer, Prentice Hall 1988 Schmuller, J.: Myslíme v jazyku UML, Grada, 2001, ISBN 80-247-0029-8 # Virius Miroslav: C# pro zelenáče. Noecortex 2002, 256 str. ISBN: 80-86330-11-7 # http://www.functionx.com/csharp/ - kvalitní kurz C# # http://www.softsteel.co.uk/tutorials/cSharp/contents.html - Výukový kurz o C# # http://csharpcomputing.com/Tutorials/TOC.htm - kurz C#

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Výpočetní technika v řídicích systémech.Struktura číslicového počítače a její vývoj.Tok instrukcí a dat v počítači a jejich struktura. Základní jednotka počítače. Operační paměť.Periferní jednotky.Vnější paměti.Vstupní a výstupní jednotky. Vstupní a výstupní kanály. Architektura výpočetních systémů. Vnitřní stavba jednotek počítače.Klasická struktura,mikroprogramování,architektura CISC a RISC.paralelní architektury.Mikroprocesory. přerušovací systém počítače. Zpracování informací v reálném čase. Spojení hardware počítače s operačním systémem. Struktura a vlastnosti řídicích počítačů a jejich vývoj. Použití standardních sběrnic a rozhraní v řídicích systémech. Prostředky pro styk s technologickým procesem. Analogové vstupy a výstupy. Speciální jednotky. Přizpůsobovací členy. Prostředky pro obrazový výstup - obrazovky,displeje. Historie řízení počítačem, prvky počítačového řídicího systému, charakteristika systémů řízení v reálném čase,klasifikace RT systémů, klasifikace řídicích programů, problematika RT systémů obecně. Základní pojmy počítačového řízení, sekvenční řízení, DDC řízení, monitorování, interaktivní prvky řídicích systémů (komunikace stroj-člověk(, centralizované, hierarchické a distribuované systémy. Struktura a funkce operačního systému. typy operačních systémů. Víceúlohové operační systémy. Task, organizace a stavy tasků OS. Typické plánovací strategie, preemptivní plánování. Práce s pamětí. Přidělování a rozvhování paměti. Systém ovládání souborů. Systém řízení periferií. Bezpečnost řídicích systémů. Ošetření chyb v řídicích systémech. Chyba a porucha. Poruch HW a SW. Principy koncepce bezpečnosti. Ukazatelé spolehlivosti systémů. Principy zálohování. Majoritní systémy. Distribuovaný systém jako síť různých technických prostředků. Sběrnice, sítě, distribuované systémy. Sběrnice, logickýc a fyzický koncept sběrnice. Synchronní a asynchronní sběrnice. Architektura Master-Slave. Přidělování sběrnice. Architektura ISO OSI. Sběrnicové sítě. Kruhové sítě. Propojování sítí. Typy sítí - 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 (Fieldbus),CAN,aj. Distribuované algoritmy a protokoly. Paralelismus a distribuovanost, procesy a komunikační cesty, vlastnosti distribuovaných algoritmů. DCE - Distribuované výpočetní prostředí, middleware. Počítačové laboratoře: Praktické seznámění s architekturou operačního systému DOS Základní příkazy operačního systému DOS a jejich využití -1 Základní příkazy operačního systému DOS a jejich využití -2 Praktické seznámení s architekturou operačního systému Windows. Základní příkazy operačního systému Windows a jejich použití -1 Základní příkazy operačního systému Windows a jejich použití -2 Praktické seznámení s architekturou operačního systému Linux Základní příkazy operačního systému Linux a jejich použití -1 Základní příkazy operačního systému Linux a jejich použití -2 Zápočtový test

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet	Zápočet	85	0	3

Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Obor/spec.	Spec.	Zaměření	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Z	L	Typ povinnosti
2005/2006	(B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika	(3901R032) Biomedicínská technika			P	čeština	Ostrava	3			povinný	stu. plán
2004/2005	(B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika	(3901R032) Biomedicínská technika			P	čeština	Ostrava	3			povinný	stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.