Detail předmětu

Virtuální instrumentace v automatizaci

FEKT-BPC-VIAAk. rok: 2023/2024

Předmět se zabývá programováním měřicích systémů a zařízení se zaměřením na virtuální instrumentaci a vývojové prostředí LabVIEW. Studenti se seznámí se strukturou a ovládáním vývojového prostředí LabVIEW firmy National Instruments a naučí se programovat aplikace v tomto prostředí. 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

Ing. Zdeněk Havránek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Vstupní znalosti

Student, který si zapíše předmět, by se měl orientovat v používaných metodách měření elektrických a neelektrických veličin, popsat základní vlastnosti specializovaných měřicích přístrojů a diskutovat možnosti jejich použití včetně výběru vhodného snímače pro měření. Student by měl být také schopen samostatné přípravy z dostupných interaktivních studijních materiálů a disponoval takovými jazykovými znalostmi, aby porozuměl studijním materiálům i v anglickém jazyce. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené", kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Celkem až 100 bodů za počítačová cvičení, kde student může získat až 25 bodů celkem ze dvou písemných testů v průběhu semestru (10+15 bodů), 25 bodů z jedné samostatné úlohy (projektu) a 50 bodů ze závěrečného počítačového testu. Klasifikovaný zápočet je udělen při dosažení min. 50 bodů. Povinná účast na cvičeních, v případě neúčasti je možno doplnit zameškanou látku samostatným studiem z interaktivních studijních materiálů. Tolerují se dvě omluvené neúčasti. 

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s vývojovým prostředím LabVIEW a naučit je využívat toto prostředí pro programování měřicích aplikací v PC. Vysvětlit specifika grafického programování v LabVIEW včetně použití univerzálních hardwarových prostředků pro měření a způsob jejich konfigurace.
Absolvent předmětu je schopen programovat jednoduché aplikace pro PC v prostředí LabVIEW. Zná toto vývojové prostředí a dokáže ho nakonfigurovat. Umí pracovat i s pomocnými programy pro konfiguraci univerzálních měřicích prostředků (NI MAX).

Základní literatura

ESSICK, J. Hands On Introduction to LabVIEW for Scientists and Engineers. 4th Edition. 2018. Oxford University Press. ISBN 978-0190853068. (CS)
JENNINGS, R., DE LA CUEVA, F. LabVIEW Graphical Programming. Fifth Edition, 2019. McGraw-Hill Education. ISBN 9781260135268. (CS)

Doporučená literatura

VLACH, J. Začínáme s LabVIEW. BEN technická literatura. Praha, 2008. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Čala, Ph.D.
Ing. Zdeněk Havránek, Ph.D.

Osnova

1) Úvod do virtuální instrumentace.
2) Vývojové prostředí NI LabVIEW, jeho základní programovací struktury a způsob řízení běhu programu tokem dat.
3) Způsob práce se soubory v LabVIEW, specializované funkce pro práci se soubory.
4) Návrhové vzory v LabVIEW, modularita vytvářených proegramů.
5) Ošetřování chyb a ladění programu v LabVIEW.
6) Asynchronní komunikace uvnitř aplikace vytvořené v prostředí LabVIEW.
7) Programovací prostředky pro asynchronní přenos dat v aplikaci. Využití front.
8) Řízení programu událostmi. Pokročilé návrhové vzory pro tvorbu aplikací v LabVIEW.
9) Způsoby programového ovládání uživatelského rozhrani v aplikaci vytvořené v LabVIEW. Využití referencí.
10) Hardwarové měřicí prostředky, zařízení DAQ, ovladače DAQmx.
11) Vylepšování stávajících VI a tvorba spustitelných aplikací.
12) Tipy a triky v LabVIEW.
13) Rekapitulace důležité látky předmětu. 

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Čala, Ph.D.
Ing. Stanislav Pikula, Ph.D.
Ing. Vlastimil Mancl

Osnova

1) LabVIEW – seznámení, ladění, implementace VI.
2) LabVIEW – základní programovací struktury, časování.
3) LabVIEW - datové struktury, práce se zdroji.
4) LabVIEW - práce se soubory, stavové automaty, proměnné.
5) LabVIEW – asynchronní komunikace, návrhové vzory. Test č. 1 - základní programovací struktury a metody.
6) LabVIEW - ovládání uživatelského rozhraní. Zadání projektu.
7) LabVIEW - DAQmx, práce s hardwarem.
8) Práce na projektu. Test č. 2 - pokročilé programovací struktury.
9) Práce na projektu.
10) Práce na projektu.
11) Prezentace projektu (první polovina studentů).
12) Prezentace projektu (druhá polovina studentů).
13) Zápočtový test. 

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz