|
Vyučující
|
-
Dolinay Jan, Ing. Ph.D.
-
Sysala Tomáš, Ing. Ph.D.
-
Vašek Vladimír, prof. Ing. CSc.
-
Dostálek Petr, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Základní pojmy z mikroprocesorové techniky, číselné soustavy, zobrazování číselných hodnot, logické funkce. Způsoby adresování, formáty instrukcí, rozdělení instrukčního souboru. 2. 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. 3. Základní struktura jednočipových mikropočítačů. Mikropočítače NXP, rodina mikropočítačů s mikroprocesorem 68HC08, hardwarová struktura, technické prostředky, komunikace. Přerušovací systém mikroprocesoru 68HC08. Instrukční soubor mikroprocesoru. 4. Mikropočítače NXP Kinetis s jádrem ARM Cortex-M, seznámení s architekturou, přehled hardwarových vlastností. Mikropočítače Kinetis KL25Z, hardwarová struktura, vstupně / výstupní porty, komunikační rozhraní, časovače, A/D převodník. 5. Programování v asembleru, základní pravidla, tvar zdrojového řádku, překladač, direktivy. Způsoby adresování, formáty instrukcí, rozdělení instrukčního souboru. Tvorba základních programových struktur v asembleru. 6. Programování v C-jazyku. Vývojové prostředí. 7. 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. Konstrukce hardwarové a softwarové struktury Embedded systémů s různými typy výpočetní techniky. 8. Programovatelný automat (PLC) a jeho zařazení do oblasti průmyslové automatizace. Jeho obecný popis a konstrukce. Binární vstupy a výstupy. Analogové vstupy a výstupy. Princip A/D převodu. Způsoby komunikace PLC s nadřazenými systémy. Filozofie a různé přístupy při programování PLC. 9. Řešení kombinačních a sekvenčních logických úloh pomocí PLC. 10. Hlavní pojmy - zápisník, zásobník, struktura zásobníku, přepínání zásobníků, uživatelský program. Organizace paměti PLC a typy pamětí. Standard IEC 1131-3: standardní a uživatelské funkce a funkční bloky, aplikační příklady 11. Uživatelský proces - pravidla aktivace procesů, zapínací sekvence, otočka cyklů. Direktivy překladače, makroinstrukce. Instrukční soubor PLC - struktura instrukce. Rozdělení instrukčního souboru podle typu instrukce. 12. Čítače a časovače a jejich využití v úlohách průmyslové automatizace. Sekvenční programování, Graftec (Grafcet). 13. Specifika programovatelných automatů Tecomat, Saia a Siemens. 14. Vizualizační a řídicí SCADA/HMI systémy InTouch a ControlWeb.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Cvičení na počítači
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 28 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 56 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 28 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 |
|---|
| vyjmenovat a charakterizovat základní části mikropočítačů obecně a rovněž pro mikropočítače Motorola a Arduino |
| vyjmenovat a charakterizovat základní části mikropočítačů obecně a rovněž pro mikropočítače Motorola a Arduino |
| vysvětlit jak číslicová zařízení provádějí aritmetické a logické operace |
| vysvětlit jak číslicová zařízení provádějí aritmetické a logické operace |
| popsat postup řešení logických úloh a minimalizaci jejich řešení pomocí Karnaughovy mapy |
| popsat postup řešení logických úloh a minimalizaci jejich řešení pomocí Karnaughovy mapy |
| vysvětlit a popsat programovatelný automat obecně a dále signály, s jakými automat pracuje |
| vysvětlit a popsat programovatelný automat obecně a dále signály, s jakými automat pracuje |
| popsat činnost programovatelného automatu a vysvětlit rozdíly v přístupu k tvorbě programu oproti tvorby programů pro PC nebo mikropočítače |
| popsat činnost programovatelného automatu a vysvětlit rozdíly v přístupu k tvorbě programu oproti tvorby programů pro PC nebo mikropočítače |
| popsat postupy a nástroje pro programování programovatelných automatů v souladu s normou IEC |
| popsat postupy a nástroje pro programování programovatelných automatů v souladu s normou IEC |
| Odborné dovednosti |
|---|
| 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 |
|---|
| Cvičení na počítači |
| Cvičení na počítači |
| Přednášení |
| Přednášení |
| Hodnotící metody |
|---|
| Známkou |
| Známkou |
|
Doporučená literatura
|
-
MOTOROLA Reference manual.
-
Martinásková, M., Šmejkal, L. Řízení programovatelnými automaty II. Praha : ČVUT, 2000. ISBN 80-01-02096-7.
-
Martinásková, Marie. Řízení programovatelnými automaty II. 1. vyd. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2000. ISBN 8001020967.
-
Martinásková, Marie. Řízení programovatelnými automaty. 1. vyd. Praha : ČVUT, 1998. ISBN 8001017664.
-
Šmejkal, Ladislav. PLC a automatizace. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 1999. ISBN 80-86056-58-9.
-
Váňa V. ARM pro začátečníky. Praha, 2009.
-
Vlach, J. Počítačová rozhraní. Praha : BEN, 2000. ISBN 80-7300-010-5.
|