MATERIALS: VII Semester 2010/2011
| No. |
Nastavne
jedinice |
URL |
1. |
Distribuirani
sistemi upravljanja. Arhitektura
distribuiranih sistema upravljanja i nadziranja. Centralizirana
arhitektura, distribuirana arhitektura sa pojedina�nim vezama i
distribuirana mre�na arhitektura s redudantnom komunikacijskom sabirnicom.
Komponente sistema upravljanja: lokalna procesorska jedinica (LPJ),
centralna procesorska jedinica (CPJ), operatorsko su�elje (HMI -
Human Machine Interface). Slojevita hijerarhijska arhitektura nadziranja
i upravljanja. Razine upravljanog ure�aja, upravljanja pojedina�nim
funkcijama i petljama regulacije, vo�enja procesa, nadzora procesa,
planiranja i analize. |
PDF |
| 2. |
Komunikacijske
mre�e. Uvodna razmatranja
o komunikacijskim mre�ama. Pregled i primjena komunikacijskih mre�a
u industriji. Tipovi komunikacijskih mre�a: LAN, MAN, WAN i Internet.
Topologije mre�a i prijenosni mediji. Mre�ni ure�aji: koncentrator
(hub), obnovitelj (repeater), premosnik (bridge), preklopnik (switch),
usmjerenik (router), poveznik (gateway), mre�na kartica i modem.
Mre�ni softver, slojevi, su�elja, protokol, fizi�ki medij i usluge. |
PDF |
3. |
Komunikacijski protokoli i referentni modeli.
OSI referentni model i TCP/IP. Slojnost OSI modela i komunikacija.
Arhitektura mre�e temeljena na OSI modelu. OSI model sa dva i tri
�vora, umre�avanje 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 |
4. |
Fizi�ki
sloj OSI refrentnog modela.
Topologije i na�ini prijenosa. Prijenosni mediji: elektri�ki, opti�ki
i be�i�ni. Tipovi kabela u komunikacijskim mre�ama: kabel sa upletenom
paricom (twisted pair), koaksijalni kabel i opti�ka 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 |
| 5. |
Podatkovni
sloj OSI refrentnog modela.
HDLC protokol. Podsloj okvira: formiranje okvira, otkrivanje i ispravljanje
gre�aka. Postupci sinhronizacije: brojanje znakova, umetanje bitova,
umetanje znakova i naru�avanje kodiranja. Kodovi otkrivanja gre�aka
i kodovi ispravljanja gre�aka. Hammingova udaljenost. Paritetni
bitovi, CRC (Cyclic Redudancy Check) i BCH kodiranje. Kvalitet prijenosa
podataka: Rer i Ber. Podsloj pristupa mediju: MAC pojedina�ni master,
MAC prstenovi, MAC Ethernet, MAC CAN, MAC Profibus. Podsloj logi�kog
upravljanja, bespojne i spojno-orijentirane usluge, upravljanje
protokom i rekonstrukcija gre�ke. |
PDF |
6. |
Podatkovni
sloj OSI refrentnog modela - MAC protokoli. Problem
dodjeljivanja kanala i protokoli pristupa mediju. Stati�ko dijeljenje
kanala: TDMA; FDMA i CDMA. Protokoli sa vi�epoku�ajnim pristupom:
ALOHA, CSMA, CSMA/CD. Protokoli bez sukoba i protokoli sa ograni�enim
sukobom (dinami�ko dijeljenje kanala). MAC adresiranje. Me�upovezivanje
mre�a i virtualizacija mre�a. ATM i MPLS mre�e. |
PDF |
| 7. |
Be�i�ne
komunikacije. Be�i�ne mre�e
u industrijskoj automatizaciji: mobilne ad-hoc i senzor/aktuator mre�e.
Dinami�ke topologije i primjena teorije grafova kod ad-hoc mre�a.
Slojnost protokola senzorske mre�e, energijski model senzorskog �vora,
MAC protokoli. Tehnologije be�i�nog prijenosa: Bluetooth, IrDa, GPRS
(UMTS), Wireless LAN, ZigBee i UWB. Primjena be�i�nih mre�a u otvorenim
i zatvorenim sistemima upravljanja. Primjer: Upravljanje mobilnom
platfomom pomo�u PDA Bluetooth-a. |
PDF |
8. |
Komunikacije
u realnom vremenu. Uvodna razmatranja
o RT (real-time) komunikacijskim mre�ama. Sistem upravljanja u stvarnom
vremenu, Ka�njenja u komunikacijskoj mre�i. Distribuiranost podataka
u RT mre�ama. Sinhronizacija rada lokalnih
klokova. Primjena
pro�irenog 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 cikli�ki na�ini prijenosa podataka. Doga�ajni
na�in rada. Mje�oviti prijenos podataka. RT komunikacijski model. |
PDF |
| 9. |
RT komunikacijske
mre�e. Hijerarhija RT mre�a.
Sabirnica polja (Fieldbus). Industrijski Ethernet, PROFIBUS PA i DP,
CAN, TTCAN, TTP i FlexRay mre�e. MODBUS, RTU i ASCII protokoli. Opisi,
karakteristike i komunikacije RT mre�a. Usporedba RT komunikacijskih
mre�a. |
PDF |
10. |
Upravljanje
u zatvorenoj petlji preko komunikacijske mre�e. Algoritmi
izbora perioda uzorkovanja vi�e regulacijskih petlji zatvorenih preko
iste komunikacijske mre�e. Primjeri sa CAN i mre�om sa putuju�im zalogom.
Analiza ka�njenja u regulacijskom krugu. Problem promjenjivog komunikacijskog
ka�njenja. Metode kompenzacije utjecaja komunikacijskog ka�njenja
na pona�anje sistema upravljanja. Primjer upravljanja istosmjernim
motorom preko CAN mre�e sa �etiri �vora. |
PDF |
| 11. |
Sistemi
daljinskog vo�enja. Osnovni
pojmovi: teleoperacija, telemanipulacija, teleoperater, daljinsko
upravljanje. Tipovi i stupnjevi teleoperacije. Vizuelna povratna veza
i upravlja�ka povratna veza. Problem ka�njenja u sistemima daljinskog
vo�enja. Bilateralno daljinsko vo�enje: koncepti pasivnosti sistema
i teleoperacije u valnom podru�ju. Analiza stabilnosti. Problem valnih
refleksija. Uklanjanje utjecaja valnih refleksija izjedna�avanjem
impedancija. Filtriranje valnih varijabli. Primjer: bilateralno upravljanje
robotskim manipulatorom sa povratnom vezom po sili sa izjedna�avanjem
impedancija i valnim filtrom u petlji povratne veze od slave do mastera.
|
PDF |
| 12. |
SCADA
sistemi. Sklopovska i programska
arhitektura SCADA sistema. Komunikacije i su�elja unutar SCADA sistema.
SCADA mre�ne komponente i standardi. Funkcije SCADA sistema. Za�tita
SCADA sistema. OPC su�elje prema elementima polja: OPC-DA, OPC-AE,
OPC-HDA. Operatorska radna stanica. Zahtjevi na SCADA sisteme. Primjena
SCADA sistema u telemetrijskim sistemima. Wireless SCADA sistemi (Zetron). |
PDF |
| 13. |
Petrijeve
mre�e. Motivacija za kori�tenje
Petrijevih mre�a. Osnove Petrijevih mre�a: definicija, struktura i
izvedbe Petrijeve mre�e, graf Petrijeve mre�e, ozna�avanje Petrijeve
mre�e. Pravila izvedbe Petrijeve mre�e: provedba prijelaza, funkcija
slijede�eg stanja, trenutno dostupno stanje, graf stanja i stablo
dostupnosti. Svojstva Petrijeve mre�e: sigurnost, ograni�enost, �ivotnost,
zastoj, dostupnost, prekrivanje, reverzibilnost, konverzacija, perzistentnost.
Modeliranje sposobnosti. Klasifikacija Petrijevih mre�a: obi�na, vremenska,
eksponencijalna vremenska i generalizirana stohasti�ka Petrijeva mre�a. |
PDF |
14. |
Modeliranje
distribuiranih sistema Petrijevim mre�ama.
Karakteristike dinami�kih sistema. Potreba za modelima Petrijevih
mre�a. Postupak sinteze sistema kori�tenjem generalizirane stojasti�ke
Petrijeve mre�e (GSPN). Modeliranje sistema: definiranje modela i
dekompozicija sistema, generi�ki model, BNF gramatika za formalni
prikaz sistema. Primjer sinteze fleksibilnog proizvodnog sistema pomo�u
GSPN-a. Analiza rada sistema. Funkcionalna analiza: analiza invarijantnosti
(T i P invarijantnosti) i analiza pomo�u grafa prekrivanja. Analiza
performansi: analiza Markovljevim lancem i analiza simulacijom. |
PDF |
|