Inteligentne Technologie w Elektrotechnice

Sterowanie cyfrowe i sterowniki PLC
W zakres zajęć wykładowych wchodzą między innymi układy kombinacyjne i sekwencyjne, stosowany aparat matematyczny opisu. Minimalizacja funkcji logicznych. Synteza układów kombinacyjnych z wykorzystaniem multiplekserów, układy iteracyjne. Synteza układów sekwencyjnych asynchronicznych – synteza abstrakcyjna, kodowanie stanów zabezpieczające przed wyścigami. Wprowadzenie do logiki programowalnej – mikroprocesory, układy programowalne PLD, sterowniki PLC. Języki tekstowe i graficzne programowania sterowników PLC. Komputerowo wspomagana synteza złożonych algorytmów sterowania implementowanych w sterownikach PLC.
W ramach laboratorium wykonuje się projektowanie i analizę pracy układów: kombinacyjnych, czasowych, sekwencyjnych asynchronicznych i synchronicznych, zliczających, z rejestrami. Inne zagadnienia to: implementacja algorytmów sterowania cyfrowego z użyciem standardowych języków programowania sterowników PLC. Synteza złożonych algorytmów sterowania sekwencyjnego implementowanych w sterownikach PLC.

Komputerowe systemy pomiarowe
Celem zajęć jest przekazanie niezbędnej wiedzy teoretycznej umożliwiającej samodzielne projektowanie i użytkowanie systemów pomiarowych sterowanych komputerowo, zapoznanie z najczęściej stosowanymi w technice pomiarowej systemami interfejsów, układami akwizycji danych pomiarowych i technikami programowania eksperymentów pomiarowych.
W programie zajęć wykładowych znajdzie się problematyka przyrządów pomiarowych do pracy w komputerowych systemach pomiarowych IEC 625, przyrządy pomiarowe klasy Virtual Instruments, podstawy programowania systemów pomiarowych, techniki programowej obsługi sprzętu pomiarowego, wykorzystanie systemu przerwań PC w systemie pomiarowym, zintegrowane środowiska programistyczne do zastosowań pomiarowych. Laboratorium skupia się na zastosowaniu karty wielokanałowego przetwornika analogowo-cyfrowego do pomiarów parametrów amplitudowo-czasowych sygnałów napięciowych, wykorzystanie kart programowalnych układów licznikowych do pomiaru parametrów czasowo-częstotliwościowych sygnałów impulsowych.

Środowisko programistyczne LabVIEW
Celem zajęć wykładowych jest teoretyczne zapoznanie uczestników zajęć z obsługą środowiska programowania w pełni opartego o graficzny interfejs języka G, stanowiącego podstawę programowania w graficznym środowisku LabVIEW (National Instruments). W zakres zajęć wchodzi przedstawienie specyfiki prezentacji typów danych, deklarowania i prezentacji zmiennych, tworzenia podprogramów, sterowania wykonywaniem kodu, zapoznanie z metodyką projektowania i tworzenia aplikacji tj. graficznego kodu źródłowego, graficznego interfejsu użytkownika, uruchamiania i testowania programów. Środowisko LabVIEW prezentowane będzie jako uniwersalne narzędzie do konstruowania, prostych aplikacji desktopowych, systemów pomiarowych i systemów sterowania. Celem równolegle prowadzonych zajęć laboratoryjnych jest natychmiastowe sprawdzenie nabytej wiedzy teoretycznej pozyskanej w trakcie zajęć wykładowych. Część laboratoryjna wprowadza w praktyczne aspekty programowania w języku G i bazuje na aktualnych wersjach środowiska LabVIEW. Zakres zajęć rozpoczynają programy z prostą interakcją z użytkownikiem zaś kończą problemy profilowania aplikacji wraz z tworzeniem plików wykonywalnych i pakietów instalatora.

Inteligentne systemy sterowania i nadzoru
Celem jest zapoznanie słuchaczy z budową, charakterystyką, funkcjami i zadaniami stawianymi inteligentnym systemom sterowania i automatyki w budynkach oraz współpracującymi z nimi systemami alarmowymi i systemami nadzorującymi stan chronionego obiektu; rolą układów detekcyjnych, sterowania i zarządzania oraz elementów wykonawczych w autonomicznych i w zintegrowanych systemach nadzoru; zasadami projektowania inteligentnych systemów sterowania i nadzoru; wykorzystaniem sieci telefonii przewodowej i mobilnej, internetu oraz bezprzewodowych środków transmisji sygnału w procesie przekazywania informacji między komórkami systemu sterowania i nadzoru chronionego obiektu.
Efektem kształcenia będzie zdobycie wiadomości i umiejętności z zakresu inteligentnych systemów sterowania i nadzoru stosowanych w nowoczesnych instalacjach w budynkach mieszkalnych, budynkach użyteczności publicznej i budynkach przemysłowych; systemów alarmowych realizujących funkcje systemów sygnalizacji włamania i napadu (SSWiN), systemów kontroli dostępu (SKD), systemów sygnalizacji pożarowej (SSP) oraz monitoringu wizyjnego (CCTV); integracji sprzętowej i funkcyjnej systemów zarządzających pracą urządzeń w budynkach oraz możliwościami technicznymi i funkcjonalnymi systemów zarządzanych zdalnie.

Układy elektroniczne pojazdów
Celem zajęć jest zapoznanie słuchaczy z podstawowymi elementami i urządzeniami elektronicznymi występującymi we współczesnych pojazdach samochodowych oraz z procedurami ich diagnostyki. Poznają oni układy elektroniczne, zasadę ich działania, sposoby oraz procedury przeprowadzania badań takich układów.
Tematyka zajęć obejmie między innymi poznanie zasady działania oraz badanie urządzeń wykonawczych (aktuatorów) i czujników (sensorów), wykorzystanie symulacji komputerowej do projektowania i diagnostyki układów sterujących elementami elektronicznymi pojazdu, wykorzystanie komputerowych systemów ekspertowych, symulacja i diagnostyka algorytmów sterujących układami mikroprocesorowymi. Po ukończeniu zajęć słuchacze będą potrafili przeprowadzić badania w celu wykrycia uszkodzenia danego elementu, zaprojektować oraz zasymulować działania układów sterujących.

Mikrokontrolery i mikrosensory inteligentne
Cel zajęć to zapoznanie studentów z budową, właściwościami oraz możliwościami zastosowań mikrokontrolerów i mikrosensorów inteligentnych w pomiarach wielkości fizycznych oraz wyrobienie umiejętności praktycznego zastosowania tych układów w systemach pomiarowych.
Program zajęć wykładowych obejmuje takie między innymi takie zagadnienia jak funkcje układów programowalnych w aparaturze pomiarowej, kryteria doboru mikroprocesora do zadań pomiarowych. narzędzia programistyczne wspomagające tworzenie oprogramowania mikrokontrolerów jednoukładowych (BASCOM, asembler, kompilator języka C) oraz wspomagające proces uruchamiania (emulatory, debuggery sprzętowe), struktura sensorów inteligentnych, komunikacja z otoczeniem, poznanie właściwości różnych rodzajów mikrosensorów i metod ich zastosowań, dobór mikrosensorów oraz elementów wykonawczych do pracy w systemach kontrolno-pomiarowych. W ramach zajęć laboratoryjnych będzie testowana współpraca mikrokontrolera z podstawowymi urządzeniami wejścia-wyjścia (klawiatura, wyświetlacz LCD), prowadzona obsługa wewnętrznych układów mikrokontrolera (liczniki, przetworniki, watchdog, etc.), tworzone oprogramowanie komunikacji mikrokontrolera z komputerem PC za pomocą wybranego interfejsu, będzie opracowywany model mikrosensora inteligentnego do pomiaru wybranej wielkości fizycznej.

Projektowanie i symulacja układów elektronicznych
Celem zajęć jest zapoznanie słuchaczy z możliwościami symulacji obwodów elektronicznych przy wykorzystaniu programu PSpice i Orcad. Ine rozwiązaywane problemy to sprawdzanie poprawności projektowanego układu i dobór jego elementów składowych oraz wyznaczanie charakterystyk elektrycznych elementów i całych obwodów elektronicznych.
Tematyka zajęć oscyluje wokół zagadnień edycji schematów elektronicznych, symulacji układów, analizy i symulacji stałoprądowej, zmiennoprądowej, stanów nieustalonych, wpływu temperatury na pracę układu, zachowania układów przy założonej tolerancji elementów oraz wyznaczania charakterystyk statycznych i dynamicznych układów.