Předmět: Mikropočítače a PLC

» Seznam fakult » FAI » AUART
Název předmětu Mikropočítače a PLC
Kód předmětu AUART/AK5MP
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Dolinay Jan, Ing. Ph.D.
  • Vašek Vladimír, prof. Ing. CSc.
  • Sysala Tomáš, Ing. Ph.D.
  • Dostálek Petr, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
- Základní pojmy z mikroprocesorové techniky, zobrazování číselných hodnot, logické funkce. Způsoby adresování, formáty instrukcí, rozdělení instrukčního souboru. - Funkce a způsob ovládání zásobníkové paměti. Podprogramy a makroinstrukce. Paralelní a sériová komunikace, technické prostředky pro komunikaci na úrovni mikropočítačů. Princip časovačů a čítačů, watchdog. - Základní struktura jednočipových mikropočítačů. Mikropočítače FreeScale, rodina mikropočítačů s mikroprocesorem 68HC08, hardwarová struktura, technické prostředky, komunikace. - Přerušovací systém mikroprocesoru 68HC08. Instrukční soubor mikroprocesoru. - Programování v asembleru, základní pravidla, tvar zdrojového řádku, překladač, direktivy. Způsoby adresování na 68HC08, formáty instrukcí, rozdělení instrukčního souboru. Tvorba základních programových struktur v asembleru. - Programování v C-jazyku. Vývojová prostředí. - Realizace jednotek pro styk s technologickým procesem. Programová obsluha analogových i diskrétních vstupů a výstupů. Decentralizované systémy řízení, komunikace mezi jednotlivými řídicími počítači v průmyslových podmínkách. - Kombinační a sekvenční logické úlohy. Způsoby minimalizace logických výrazů. - Programovatelný automat a jeho zařazení do oblasti průmyslové automatizace. Přehled výrobců a druhů vyráběných automatů. Obecný popis programovatelného automatu. Filozofie a různé přístupy při programování PLC. - Hlavní pojmy - zápisník, zásobník, struktura zásobníku, přepínání zásobníků, uživatelský program. Organizace paměti PLC a typy pamětí. Uživatelský proces - pravidla aktivace procesů, zapínací sekvence, otočka cyklů. Direktivy překladače, makroinstrukce. - Instrukční soubor PLC - struktura instrukce. Rozdělení instrukčního souboru podle typu instrukce. Struktura operandu - bezprostřední operand, adresový operand, cíl přechodu, parametr instrukce. - Čítače a časovače. - Sekvenční programování, Graftec (Grafcet). - Vizualizační a řídicí SCADA/HMI systémy InTouch, ControlWeb a Wizcon for Windows and Internet.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení, Laborování, Cvičení na počítači, Praktické procvičování
  • Účast na výuce - 84 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
U studenta se předpokládají znalosti základů informatiky, programování a fyziky.
U studenta se předpokládají znalosti základů informatiky, programování a fyziky.
Výsledky učení
Část Mikropočítače - Vysvětlit strukturu jednočipového mikropočítače
Část Mikropočítače - Vysvětlit strukturu jednočipového mikropočítače
- Vysvětlit možnosti jeho reálného využití
- Vysvětlit možnosti jeho reálného využití
- Popsat způsoby programování mikropočítačů, jazyk assembler, vyšší programovací jazyky
- Popsat způsoby programování mikropočítačů, jazyk assembler, vyšší programovací jazyky
- Detailně popsat vlastnosti mikropočítače z hlediska jeho typů paměti, procesoru, komunikačních kanálů, sériových, paralelních, sběrnicových
- Detailně popsat vlastnosti mikropočítače z hlediska jeho typů paměti, procesoru, komunikačních kanálů, sériových, paralelních, sběrnicových
- Vysvětlit využití AD převodníků a realizace pulsně šířkové modulace
- Vysvětlit využití AD převodníků a realizace pulsně šířkové modulace
- Vysvětlit funkci přerušovacího systému
- Vysvětlit funkci přerušovacího systému
Odborné dovednosti
- Programovat mikropočítače v assembleru
- Programovat mikropočítače v assembleru
- Programovat mikropočítače v jazyce C
- Programovat mikropočítače v jazyce C
provést převod libovolného čísla mezi dvojkovou, desítkovou, osmičkovou a šestnáctkovou soustavou
provést převod libovolného čísla mezi dvojkovou, desítkovou, osmičkovou a šestnáctkovou soustavou
vytvořit, zkompilovat a vyzkoušet funkčnost pro jednoduchý program pro mikropočítače Motorola nebo Arduino
vytvořit, zkompilovat a vyzkoušet funkčnost pro jednoduchý program pro mikropočítače Motorola nebo Arduino
vyřešit libovolnou kombinační logickou úlohu (včetně programu)
vyřešit libovolnou kombinační logickou úlohu (včetně programu)
vyřešit sekvenční logické úlohy (včetně programu)
vyřešit sekvenční logické úlohy (včetně programu)
vytvořit program využívající programové čítače a časovače
vytvořit program využívající programové čítače a časovače
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednášení
Přednášení
Laborování
Praktické procvičování
Praktické procvičování
Cvičení na počítači
Cvičení na počítači
Laborování
Hodnotící metody
Ústní zkouška
Ústní zkouška
Kombinovaná zkouška (písemná část + ústní část)
Kombinovaná zkouška (písemná část + ústní část)
Doporučená literatura
  • Bryan, L.A. Programmable Controllers - Theory and Implementation. 1997.
  • Martinásková, M., Šmejkal, L. Řízení programovatelnými automaty II. Praha : ČVUT, 2000.
  • Martinásková, M., Šmejkal, L. Řízení programovatelnými automaty. Praha : ČVUT, 1998. ISBN 80-01-01766-4.
  • Šmejkal, Ladislav. PLC a automatizace. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-087-3.
  • VÁŇA, V. ARM pro začátečníky. Praha, BEN ? technická literatura, 2009.
  • VAŠEK, V. Elektronická pomůcka pro přednášky z předmětu Mikropočítače, interní stránky FAI, UTB ve Zlíně.
  • Vlach, J. Počítačová rozhraní. Praha : BEN, 2000. ISBN 80-7300-010-5.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr