MATERIALS: IX Semester 2008/2009
| No. |
Nastavne
jedinice |
URL |
1. |
Uvodno
predavanje. Upoznavanje s kolegijem, ocjenjivanjem i načinom rada.
Komunikacijski sistem i sistem za akviziciju podataka. Osnovni pojmovi
o distribuiranim sistemima i sistemima za daljinsko vođenje: definicije,
načelne strukture, primjeri primjena. Komunikacijske mreže i sučelja
prema operaterima u distribuiranim sistemima upravljanja i sistemima
daljinskog vođenja. |
PDF |
2. |
Arhitektura
distribuiranih sistema upravljanja i nadziranja. Centralizirana
arhitektura, distribuirana arhitektura sa pojedinačnim vezama i
distribuirana mrežna arhitektura s redudantnom komunikacijskom sabirnicom.
Komponente sistema upravljanja: lokalna procesorska jedinica (LPJ),
centralna procesorska jedinica (CPJ), operatorsko sučelje (HMI -
Human Machine Interface). Slojevita hijerarhijska arhitektura nadziranja
i upravljanja. Razine upravljanog uređaja, upravljanja pojedinačnim
funkcijama i petljama regulacije, vođenja procesa, nadzora procesa,
planiranja i analize. |
PDF |
| 3. |
Uvodna
razmatranja o komunikacijskim mrežama. Pregled i primjena komunikacijskih
mreža u industriji. Tipovi komunikacijskih mreža: LAN, MAN, WAN
i Internet. Topologije mreža i prijenosni mediji. Mrežni uređaji:
koncentrator (hub), obnovitelj (repeater), premosnik (bridge), preklopnik
(switch), usmjerenik (router), poveznik (gateway), mrežna kartica
i modem. Mrežni softver, slojevi, sučelja, protokol, fizički medij
i usluge. |
PDF |
4. |
Komunikacijski protokoli i referentni modeli. OSI referentni model
i TCP/IP. Slojnost OSI modela i komunikacija. Arhitektura mreže
temeljena na OSI modelu. OSI model sa dva i tri čvora, umrežavanje
s premosnicima. OSI model u industriji. TCP protokol: segmenti,
portovi, uspostavljanje i prekidanje konekcije. IP protokol: svojstva,
struktura zaglavlja, adresiranje i fragmentiranje poruke. ICMP,
ARP, TCP, UDP protokoli. Usporedba TCP i UDP protokola. |
PDF |
5. |
Fizički
sloj OSI refrentnog modela. Topologije i načini prijenosa. Prijenosni
mediji: električni, optički i bežični. Tipovi kabela u komunikacijskim
mrežama: kabel sa upletenom paricom (twisted pair), koaksijalni
kabel i optička vlakna. Analogna modulacija: amplitudna, frekvencijska
i fazna. Base band, Carrier band i Broadband modulacije. Tipovi
digitalnih modulacija u modemskim komunikacijama: ASK, FSK, BPSK,
QPSK, QAM. Sinhronizacija i kodiranje signala: Manchester, diferencijalni
Manchester, Xerxes. |
PDF |
6. |
Podatkovni
sloj OSI refrentnog modela. Podsloj okvira: formiranje okvira, otkrivanje
i ispravljanje grešaka. Kodovi otkrivanja grešaka i kodovi ispravljanja
grešaka. Hammingova udaljenost. Paritetni bitovi, CRC (Cyclic Redudancy
Check) i BCH kodiranje. Podsloj pristupa mediju. Podsloj logičkog
upravljanja. |
PDF |
| 7. |
Podatkovni
sloj, nastavak. Problem dodjeljivanja kanala i protokoli pristupa
mediju: TDMA; FDMA i CDMA. Protokoli sa višepokušajnim pristupom:
ALOHA, CSMA, CSMA/CD. Protokoli bez sukoba i protokoli sa ograničenim
sukobom. MAC adresiranje. Međupovezivanje mreža i virtualizacija
mreža. ATM i MPLS mreže. |
PDF |
8. |
Bežične
komunikacije. Prijenosni mediji u bežičnim komunikacijama: radio
valovi, mikrovalovi, infracrveni valovi, zvuk i svijetlost. Tehnologije
bežičnog prijenosa: Bluetooth, IrDa, GPRS (UMTS), Wireless LAN,
ZigBee i UWB. Načini spajanja na Wireless LAN mrežu. Analiza osjetljivosti
na kašnjenje. Uređaji za bežične komunikacije: PCI, PCMCIA i USB
adapteri, Access Point, kabeli, konektori za kabele i antene. Primjer:
Upravljanje mobilnom platfomom pomoću PDA Bluetooth-a. |
PDF |
| 9. |
Komunikacije
u realnom vremenu. Uvodna razmatranja o RT (real-time) komunikacijskim
mrežama. Distribuiranost podataka u RT mrežama. Sinhronizacija
rada lokalnih klokova. Primjena
proširenog Kalmanovog filtra za estimaciju
parametara potrebnih za sinhronizaciju rada lokalnih satova. Primjeri
distribuiranih sistema za rad u realnom vremenu. Master-slave i
peer-to-peer komunikacije. Difuzijski i ciklički načini prijenosa
podataka. Događajni način rada. Mješoviti prijenos podataka. RT
komunikacijski model. |
PDF |
10. |
RT
komunikacijske mreže. PROFIBUS, PROFINET, PROFINET CBA, CAN, TTCAN,
TTP i FlexRay.MODBUS, RTU i ASCII protokoli. Opisi, karakteristike
i komunikacije RT mreža. Usporedba RT komunikacijskih mreža. |
PDF |
11. |
Upravljanje
u zatvorenoj petlji preko komunikacijske mreže. Algoritmi izbora
perioda uzorkovanja više regulacijskih petlji zatvorenih preko iste
komunikacijske mreže. Primjeri sa CAN i mrežom sa putujućim zalogom.
Analiza kašnjenja u regulacijskom krugu. Problem promjenjivog komunikacijskog
kašnjenja. Metode kompenzacije utjecaja komunikacijskog kašnjenja
na ponašanje sistema upravljanja. Primjer upravljanja istosmjernim
motorom preko CAN mreže sa četiri čvora. |
PDF |
| 12. |
Sistemi
daljinskog vođenja. Osnovni pojmovi: teleoperacija, telemanipulacija,
teleoperater, daljinsko upravljanje. Tipovi i stupnjevi teleoperacije.
Vizuelna povratna veza i upravljačka povratna veza. Problem kašnjenja
u sistemima daljinskog vođenja. Bilateralno daljinsko vođenje: koncepti
pasivnosti sistema i teleoperacije u valnom području. Analiza stabilnosti.
Primjer: bilateralno upravljanje robotskim manipulatorom sa povratnom
vezom po sili. |
PDF |
13. |
SCADA
sistemi. Sklopovska i programska arhitektura. Komunikacije i sučelja
unutar SCADA sistema. SCADA mrežne komponente i standardi. Zaštita
SCADA sistema. Primjena SCADA sistema u telemetrijskim sistemima.
Wireless SCADA sistemi (Zetron). |
PDF |
|