Programozható irányítóberendezések és szenzorrendszerek laboratórium

A tantárgy angol neve: Programmable Control Devices and Sensor networks laboratory

Adatlap utolsó módosítása: 2007. november 26.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Villamosmérnöki Szak, Beágyazott és irányító rendszerek szakirány
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIIIA352 6 0/0/3/f 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Csubák Tibor,
4. A tantárgy előadója
Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Lantos Béla egyetemi tanárIIT
dr. Csubák TibordocensIIT
dr. Loványi István docensIIT
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Szabályozástechnika, Digitális technika

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
Szakirany("AVIirány", _)


ÉS NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIIIAC05" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIIIAC05", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0 )

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Az érvényben levő "Szakirány-és ágazatválasztási szabályzat" -ban foglaltak szerint.

 

7. A tantárgy célkitűzése

Az ipari irányítástechnika területén  leggyakrabban előforduló érzékelő típusok dinamikus és statikus tulajdonságainak vizsgálata. Folyamatos és diszkrét szabályozási körök tulajdonságainak meghatározása és szabályozóinak méretezése, PLC-s vezérlések bemutatása  laboratóriumi gyakorlatok keretében. A  hallgatók megismerkednek   a robotirányításban alkalmazott alapvető algoritmusokkal, azok gyakorlati problémáival, a robotok betanításával és programozásával.

8. A tantárgy részletes tematikája

1.      Hőelemek és ellenállás-hőmérők

Különböző tokozású és típusú hőelemek és platina ellenálláshőmérő méréstechnikai tulajdonságainak, a hőmérséklet mérés bizonytalanságát befolyásoló dinamikus tulajdonságok méréssel való meghatározása a feladat illetve ellenálláshőmérő esetében a mérőáram okozta disszipációs hiba megmérése. 

2.      Nyomás távadók vizsgálata

Intelligens, nagypontosságú programozható nyomás távadóval megismerkedve, azt hitelesítő eszközként használva kell három különböző működési elvű nyomás távadó illetve nyomásmérő paramétereit a mérés során ellenőrizni. 

3. Digitális PID szabályozó vizsgálata

A mérés keretében egy korszerű, analóg kimeneti jellel is rendelkező szabályozó jelképzési algoritmusaival kell megismerkedni. A különböző ugrásalakú bemenőjelre adott válaszfüggvényeinek kiértékelésével kell meghatározni a beállított és ténylegesen mérhető paraméterek eltéréseit. 

4. Hőmérsékletszabályozás

JUMO adaptív szabályozóra épülő, változtatható paraméterű szakasszal, a szabályozott hőmérséklet hagyományos regisztrálásával megvalósított stabil mérés. Holtidő, időállandó mérése, kompenzáció számolása, ellenőrzése, a minőségi jellemzők összehasonlítása az önoptimalizálás révén nyert és kompenzáció nélküli paraméterekkel. 

            5. Irányítás  Möller PS-4 PLC-vel

A hallgatók megismerkednek a tipikus PLC programozási nyelvekkel, a PLC programok fejlesztői környezetével és használatával és egy  Möller PS-4 PLC-vel   sorrendi irányítási feladatokat kell megoldaniuk.

6. Nemlineáris rendszerek és szabályozások

A gyakorlat keretében a személyre szólóan kiadott nemlineáris dinamikus rendszer Matlab-simulink alapú szimulációs programvázlatát kell elkészíteni, megadva az elemek és a szimuláció paramétereit. Az adott kezdeti feltételekre futtatni kell a szimulációt, ábrázolni az állapot trajektóriát és az állapotváltozók időfüggvényeit és jegyzőkönyvben kell dokumentálni a feladat magoldását.

            7. Robotok programozásaA mérés során a hallgatók megismerkednek a Puma 560 robot ARPS robotprogramozási nyelvének fontosabb utasításaival. Erre alapozva megírnak egy 2x3 komponenst tartalmazó anyagmozgatási robotrogramot. Betanítják a fontosabb pozíciókat a robot betanítópultjának bevonásával, elvégzik a programtesztelést és demonstráják az anyagmozgatási feladat helyes robotizált megoldását.            8. Mobilis robotok A mérés során a hallgatók egy mobilis robotot irányítanak és egy egyszerű navigációs feladatot oldanak meg. A feladaton keresztül a hallgatók megismerkednek a mobilis robotok fontosabb érzékelőivel, valamint ezek alakalmazási lehetőségeivel. A mérés során használt robot az ARRICK Robotics USA által kifejlesztett TRILOBOT (Mobile Robot for Research and Education).            9.Crossbow alapú szenzorháló programozása

A mérés során a hallgatók megismerkednek a RISC assembly programozás alapelveivel, a szimulátorok jelentőségével, valamint az ember-gép felülettel alig vagy egyáltalán nem rendelkező autonóm rendszerek problémáival. Rövid elméleti áttekintés után önállóan implementálnak egyszerűbb feladatokat. A hallgatók megismerik az elosztott rendszerek TinyOS operációs rendszerét, a NesC programozási környezetet és a megszerzett ismereteket a Crossbow vezeték nélküli érzékelő háló funkcióinak kipróbálására alkalmazzák.

            10. LabVIEW alapú virtuális műszerezés

A mérésen a hallgatók megismerkednek a LabVIEW grafikus programozási környezettel, amellyel hatékonyan oldhatók meg mérési folyamatok adatgyűjtési, feldolgozási és beavatkozási problémái  a prototípus fejlesztéstől a végleges rendszerig. Egyszerűbb feladatokon keresztül a hallgatók fokozatosan eljutnak összetettebb problémák megoldásáig.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

A tárgy 10 db 4 órás laboratóriumi mérésből áll, melyet a Irányítástechnika és Informatika   Tanszék laboratóriumaiban kell elvégezni.

10. Követelmények

a.         A szorgalmi időszakban: 

·        A félév lezárásának módja gyakorlati jegy.

·        10 darab 4 órás laboratóriumi mérés anyagának elsajátítása, a mérések elvégzése és a mérési jegyzőkönyvek elkészítése előírt ütemezés szerint. 

·        A félév lezárásához szükséges követelmény a 10 mérés sikeres elvégzése. A hallgató minden mérésre egy osztályzatot kap (felelet, mérés és jegyzőkönyv alapján) és a gyakorlati jegy ezek átlaga.

 

b.       A vizsgaidőszakban: -

c.              Elővizsga: nincs

11. Pótlási lehetőségek

·        Igazolt távolmaradás esetén a szorgalmi időszakban összesen 2 mérés pótolható. 

12. Konzultációs lehetőségek

Az adott mérésvezetővel egyeztetett időpontban.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

A mérésekhez kiosztásra kerülnek a felkészülést segítő  mérési útmutatók.

http:/www.iiit.bme.hu

 

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra40
Félévközi készülés órákra60
Felkészülés zárthelyire-
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása20
Vizsgafelkészülés
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Lantos Béla egyetemi tanárIIT
dr. Csubák TibordocensIIT
dr. Loványi István docensIIT