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 |
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:
Doporučená literatura:
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.