Персональные инструменты

Аудитории:328a:Учебная — различия между версиями

Материал из Кафедра Автоматики и телемеханики

Перейти к: навигация, поиск
 
(не показано 66 промежуточных версии 5 участников)
Строка 1: Строка 1:
{{Структура | Тип = Лаборатории | Заголовок = Лаборатория "Многофункциональные системы телемеханики", ауд. 328а к.А, ЭТФ
+
{{Аудитория
 +
|Заголовок=Лаборатория "Многофункциональные системы телемеханики", ауд. 328а к.А, ЭТФ
 +
|Файл тотема=Тотем_Fieldbus.jpg
 +
|Описание тотема="Fieldbus"
 +
|Описание=Лаборатория "Многофункциональные системы телемеханики" является одной из профильных лабораторий направлений 210700 "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" и 220400 "Управление в технических системах". Лаборатория оснащена современным аппаратным и программным обеспечением, необходимым для получения студентами знаний и навыков работы в области помехоустойчивых систем передачи данных, а также в области распределённых информационно-управляющих систем.
  
|Описание=
+
В рамках дисциплин по изучению помехоустойчивых систем передачи данных студенты получают представление о теоретических основах обеспечения помехоустойчивости в современных системах передачи данных, моделях каналов связи, методах построения избыточных кодов и эффективности их применения.
Лабораторные работы студентов:
+
В рамках дисциплин по изучению распределённых информационно-управляющих систем студенты получают представление о специфике распределённых систем управления, их структуре и используемых технологиях, этапах планирования, проектирования и эксплуатации. 
  
*Cоздание и исследование имитационной модели АСУТП в среде MATLAB;
+
Методическое и техническое обеспечение лаборатории "Многофункциональные системы телемеханики" решает задачу  закрепления теоретических знаний и развития умений по следующим учебным дисциплинам:
#'*исследование различий между методами опроса источников данных;
+
::* Теория информации
  **сравнение и анализ разных физических сред передачи данных;
+
::* Теория электрической связи
  **сравнение и анализ помехоустойчивости передачи данных при различных способах кодирования сигнала, методик обнаружения и коррекции ошибок на физическом и канальном уровне;
+
::* Передача данных в информационно-управляющих системах
  **изучение методов оценки качества каналов передачи данных и т.д.;
+
::* Информационные системы и телекоммуникации
*Создание примера действующей АСУТП на базе TRACE MODE 6
+
::* Передача данных в распределенных информационно-управляющих системах
  *Знакомство с интегрированной средой разработки;
+
::* Системы документальной электросвязи
  *Работа со средствами визуального и текстового программирования;
+
 
  *Построение операторского интерфейса;
+
----
  *Настройка контуров управления и т.д.
+
|Ответственные=*Безукладников, Игорь Игоревич
*Исследование работы АСУТП при помощи стандартных средств TRACE MODE 6;
+
|Фото=Общий_вид_лаборатории_328.jpg
*Исследование работы АСУТП с помощью физической эмуляции реальных устройств.
+
|Фотогалерея=Файл:Общий_вид_лаборатории_328.jpg{{!}}Общий вид лаборатории
 +
Файл:Стойка_Tektronix.jpg{{!}}Измерительное оборудование
 +
Файл:Стойка_LonWorks.jpg{{!}}Стенд LonWorks
 +
|Оснащение=В состав '''аппаратного оснащения''' лаборатории входят 8 автоматизированных рабочих мест студентов, 8 промышленных контроллеров Tecon TKM 410, генератор и осциллограф Tektronix, лабораторный стенд РИУС, содержащий интеллектуальные датчики и исполнительные механизмы на основе FT 5000 EVB и FT 3120 EVB и маршрутизатор i.Lon 100 e3.
 +
 
 +
----
 +
 
 +
[[Файл:Циклические_коды.png|мини|150px|Циклические коды]][[Файл:Групповые_коды.png|мини|150px|Групповые коды]]
 +
[[Файл:Модуляция.png|мини|150px|Модуляция]][[Файл:Спектр_NRZ.png|мини|150px|Спектр NRZ]][[Файл:LonMaker.gif|мини|150px|LonMaker]][[Файл:LonScanner.png|мини|150px|LonScanner]][[Файл:TraceMode.png|мини|150px|TraceMode]]
 +
В состав '''программного обеспечения''' лаборатории входят:
 +
 
 +
'''Среда математического моделирования MATLAB:'''
 +
 
 +
Среда MATLAB предоставляет широкий спектр инструментов для решения в рамках соответствующих курсов  целого ряда задач:
 +
 
 +
*Цифровая обработка сигналов, изображений и данных: DSP Toolbox, ImageProcessingToolbox, WaveletToolbox, CommunicationToolbox, FilterDesignToolbox — наборы функций, позволяющих решать широкий спектр задач обработки сигналов, изображений, проектирования цифровых фильтров и систем связи.
 +
 
 +
*Системы управления: ControlSystemsToolbox, , RobustControlToolbox, ModelPredictiveControlToolbox, Model-BasedCalibrationToolbox — наборы функций, облегчающих анализ и синтез динамических систем, проектирование, моделирование и идентификацию систем управления.
 +
 
 +
*Сбор и анализ экспериментальных данных: DataAcquisitionToolbox, ImageAcquisitionToolbox, InstrumentControlToolbox — наборы функций, позволяющих сохранять и обрабатывать данные, полученные в ходе экспериментов, в том числе в реальном времени. Поддерживается широкий спектр научного и инженерного измерительного оборудования.
 +
<br />
 +
 
 +
'''Среда разработки LabView:'''
 +
 
 +
Среда LabVIEW активно используется в системах сбора и обработки данных, а также для управления техническими объектами и технологическими процессами. Идеологически LabVIEW очень близка к SCADA-системам, но в отличие от них в большей степени ориентирована на решение задач не столько в области АСУ ТП, сколько в области АСНИ.
 +
 
 +
В рамках лаборатории "Многофункциональные системы телемеханики"LabView используется для решения следующих задач:
 +
 
 +
*Для подключения внешнего оборудования по наиболее распространённым интерфейсам и протоколам (RS-232, GPIB-488, TCP/IP и пр.);
 +
*Для генерации и цифровой обработки сигналов;
 +
*Для применения разнообразных математических методов обработки данных;
 +
*Для визуализации данных и результатов их обработки (включая 3D-модели);
 +
*Для моделирования сложных систем;
 +
*Для хранения информации в базах данных и генерации отчетов;
 +
*Для взаимодействия с другими приложениями в рамках концепции COM/DCOM/OLE.
 +
 
 +
 
 +
'''LonWorks-инфраструктура'''
 +
 
 +
Для предоставления проходящим обучение в лаборатории студентам возможности по работе с реальными  телемеханическими системами, в лаборатории "Многофункциональные системы телемеханики" развернут натурный сегмент LonWorks-инфраструктуры, как пример МСТМ (АСДУ), реализованной в базисе полевой технологии.
 +
 
 +
Следует отметить, что технология LonWorks используется сотнями компаний при построении систем жизнеобеспечения зданий, в телекоммуникациях, транспортировке, производстве и др. По всему миру работает свыше 2,5 миллионов LON-узлов. по автоматическим системам, системам АСУ ТП, SCADA-системе TraceMode, а также обеспечивать исследования проводимые преподавателями и аспирантами факультета в области систем АСУ ТП.
 +
 
 +
Студенты имеют возможность на практике, с помощью инструментальной среды технологии LonWorks - LonMaker, LonScanner, SCADA пакеты и др., познакомиться с этапами планирования, проектирования и запуска в эксплуатацию фрагментов АСДУ.
  
|Файл тотема=Тотем_Fieldbus.jpg
 
|Описание тотема="Fieldbus"
 
|Ответственный=[[Преподаватели:Безукладников, Игорь Игоревич|Безукладников Игорь Игоревич]]
 
|Обеспечение=
 
*ПК Intel Pentium 4, 2.8 GHz;
 
*Цифровой осциллограф INSTEK GDS-820C;
 
*Двухканальный блок питания INSTEK GPS-3303;
 
*Цифровой мультиметр GDM-8246;
 
*Промышленный контроллер ТКМ-410;
 
*Система имитационного моделирования на базе MATLAB+Simulink;
 
*Система программирования контроллеров IsaGraf;
 
*АСУТП Trace Mode 6.
 
  
|Учебные курсы=
+
'''Базовые лабораторные стенды'''
  
|Исследования=
+
Виртуальные и физические лабораторные стенды позволяют закрепить знания по теории помехоустойчивого кодирования, аналитическому и имитационному моделированию СПД, принципам построения и анализу погрешности смешанных систем телеизмерения, анализу характеристик кодов линии и ряду других вопросов.
*исследования в рамках моделирования телекоммуникационных процессов.Изучение основных свойств методов кодирования;
+
*создание моделей Fieldbus-сети на базе различных моделей с применением Matlab-LabView;
+
*изучение основных принципов взаимодействия ЛВС общего назначения.
+
  
|Фотогалерея=
+
Программное  обеспечение стендов построено на основе среды математического моделирования MATLAB, среды разработки LabView, специализированного ПО компании Echelon.
<gallery perrow=3 widths="300px" heights="200px">
+
|Исследования=* Распределённые информационно-управляющие системы
Файл:Общий_вид_лаборатории_328.jpg|Общий вид лаборатории
+
* Современные алгоритмы помехоустойчивого кодирования
</gallery>
+
* Распределённые системы хранения информации
 
}}
 
}}

Текущая версия на 01:51, 21 сентября 2014

Лаборатория "Многофункциональные системы телемеханики", ауд. 328а к.А, ЭТФ

"Fieldbus"

Лаборатория "Многофункциональные системы телемеханики" является одной из профильных лабораторий направлений 210700 "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" и 220400 "Управление в технических системах". Лаборатория оснащена современным аппаратным и программным обеспечением, необходимым для получения студентами знаний и навыков работы в области помехоустойчивых систем передачи данных, а также в области распределённых информационно-управляющих систем.

В рамках дисциплин по изучению помехоустойчивых систем передачи данных студенты получают представление о теоретических основах обеспечения помехоустойчивости в современных системах передачи данных, моделях каналов связи, методах построения избыточных кодов и эффективности их применения. В рамках дисциплин по изучению распределённых информационно-управляющих систем студенты получают представление о специфике распределённых систем управления, их структуре и используемых технологиях, этапах планирования, проектирования и эксплуатации.

Методическое и техническое обеспечение лаборатории "Многофункциональные системы телемеханики" решает задачу закрепления теоретических знаний и развития умений по следующим учебным дисциплинам:

  • Теория информации
  • Теория электрической связи
  • Передача данных в информационно-управляющих системах
  • Информационные системы и телекоммуникации
  • Передача данных в распределенных информационно-управляющих системах
  • Системы документальной электросвязи

Ответственный за лабораторию:

Фотогалерея лаборатории

Оснащение

В состав аппаратного оснащения лаборатории входят 8 автоматизированных рабочих мест студентов, 8 промышленных контроллеров Tecon TKM 410, генератор и осциллограф Tektronix, лабораторный стенд РИУС, содержащий интеллектуальные датчики и исполнительные механизмы на основе FT 5000 EVB и FT 3120 EVB и маршрутизатор i.Lon 100 e3.


Циклические коды
Групповые коды
Модуляция
Спектр NRZ
LonMaker
LonScanner
TraceMode

В состав программного обеспечения лаборатории входят:

Среда математического моделирования MATLAB:

Среда MATLAB предоставляет широкий спектр инструментов для решения в рамках соответствующих курсов целого ряда задач:

  • Цифровая обработка сигналов, изображений и данных: DSP Toolbox, ImageProcessingToolbox, WaveletToolbox, CommunicationToolbox, FilterDesignToolbox — наборы функций, позволяющих решать широкий спектр задач обработки сигналов, изображений, проектирования цифровых фильтров и систем связи.
  • Системы управления: ControlSystemsToolbox, , RobustControlToolbox, ModelPredictiveControlToolbox, Model-BasedCalibrationToolbox — наборы функций, облегчающих анализ и синтез динамических систем, проектирование, моделирование и идентификацию систем управления.
  • Сбор и анализ экспериментальных данных: DataAcquisitionToolbox, ImageAcquisitionToolbox, InstrumentControlToolbox — наборы функций, позволяющих сохранять и обрабатывать данные, полученные в ходе экспериментов, в том числе в реальном времени. Поддерживается широкий спектр научного и инженерного измерительного оборудования.


Среда разработки LabView:

Среда LabVIEW активно используется в системах сбора и обработки данных, а также для управления техническими объектами и технологическими процессами. Идеологически LabVIEW очень близка к SCADA-системам, но в отличие от них в большей степени ориентирована на решение задач не столько в области АСУ ТП, сколько в области АСНИ.

В рамках лаборатории "Многофункциональные системы телемеханики"LabView используется для решения следующих задач:

  • Для подключения внешнего оборудования по наиболее распространённым интерфейсам и протоколам (RS-232, GPIB-488, TCP/IP и пр.);
  • Для генерации и цифровой обработки сигналов;
  • Для применения разнообразных математических методов обработки данных;
  • Для визуализации данных и результатов их обработки (включая 3D-модели);
  • Для моделирования сложных систем;
  • Для хранения информации в базах данных и генерации отчетов;
  • Для взаимодействия с другими приложениями в рамках концепции COM/DCOM/OLE.


LonWorks-инфраструктура

Для предоставления проходящим обучение в лаборатории студентам возможности по работе с реальными телемеханическими системами, в лаборатории "Многофункциональные системы телемеханики" развернут натурный сегмент LonWorks-инфраструктуры, как пример МСТМ (АСДУ), реализованной в базисе полевой технологии.

Следует отметить, что технология LonWorks используется сотнями компаний при построении систем жизнеобеспечения зданий, в телекоммуникациях, транспортировке, производстве и др. По всему миру работает свыше 2,5 миллионов LON-узлов. по автоматическим системам, системам АСУ ТП, SCADA-системе TraceMode, а также обеспечивать исследования проводимые преподавателями и аспирантами факультета в области систем АСУ ТП.

Студенты имеют возможность на практике, с помощью инструментальной среды технологии LonWorks - LonMaker, LonScanner, SCADA пакеты и др., познакомиться с этапами планирования, проектирования и запуска в эксплуатацию фрагментов АСДУ.


Базовые лабораторные стенды

Виртуальные и физические лабораторные стенды позволяют закрепить знания по теории помехоустойчивого кодирования, аналитическому и имитационному моделированию СПД, принципам построения и анализу погрешности смешанных систем телеизмерения, анализу характеристик кодов линии и ряду других вопросов.

Программное обеспечение стендов построено на основе среды математического моделирования MATLAB, среды разработки LabView, специализированного ПО компании Echelon.

На базе лаборатории проводятся исследования по следующим направлениям:



.