Irányítástechnikai adathálózatok

A tantárgy angol neve: Data Networks in Control Systems

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Tantárgy lejárati dátuma: 2009. november 24.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

Műszaki Informatika Szak

Választható tárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIFO9351 6,7,8,9 4/0/0/v 5 1/1
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Harangozó József,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Harangozó József

Egyetemi docens

Irányítástechnika és Informatika Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Informatika vagy Számítógéphálózatok

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

Neptun-kód Cím

---------------------------

7. A tantárgy célkitűzése

Az ipari irányítástechnika területén számos olyan feladat van, amely az irányító rendszer elemei közötti kommunkációt igényli. A tárgyban azokat az újszerű megoldásokat kivánjuk bemutatni, amelyek esetében az egyes kommunikáló egységek soros átviteli úton, ún. terepsínen keresztül érik el egymást. A terepsín többszörös hozzáférésű átviteli közegként viselkedik, amelynek elérését hozzáférési protokollok, ún. fieldbus- vagy terepsín-protokollok szabályozzák. A különféle alkalmazásokra más-más protokollokat dolgoztak ki. A tárgyban ezeket az alkalmazásokat és protokollokat kivánjuk bemutatni.

8. A tantárgy részletes tematikája

Bevezetés az automatizált gyártás témakörébe.

Mit nevezünk automatizált gyártásnak? Termelés-tervezés és irányítás. Az automatizált gyártási rendszerek elemei. Gyártási rendszerek szervezése. Automatizált gyártórendszerek modelljei, jellemzői. Számítógéppel vezérelt gyártórendszerek tervezési megfontolásai.

Automatizált gyártás és adathálózatok

Adathálózatok a gyártásirányításban. Számítógép-hálózatok az irányítási hierarchiában. Hálózattervezési problémák és ezek megoldásai. Érzékelő szintű (terepi) hálózatok, fieldbuszok. Gép szintű hálózatok. Cella szintű hálózatok.

Hálózati alapok

Az OSI architektúra elemei. OSI és TCP/IP hivatkozási modell. Szolgálatok és protokollok. Szolgálati konvenciók. A modell kiterjesztései.

Fizikai réteg irányítástechnikai hálózatokban

Digitális átvitel. Adatkódolás. Szimbólum-interferencia. Scrambling. Alapsávú kommunikáció. Szélessávú kommunikáció. Moduláció. Digitális modulációs rendszerek hatékonysága. IEEE 802.4 fizikai réteg. IEEE 802.3 fizikai réteg. MAP/TOP fizikai rétege. Terepsinek (fieldbuszok) fizikai rétege.

Adatkapcsolati réteg irányítástechnikai hálózatokban

Adatkapcsolati funkciók. Szinkronizáció. Aszinkron protokollok. Kapcsolat-menedzselés. Közeghozzáférés-protokollok. IEEE 802.4 vezérjeles sín. IEEE 802.3 CSMA/CD. Hibajelzés és javítás. IEEE 802.2 logikai kapcsolatvezérlés. MAP/TOP adatkapcsolati rétege. Terepsinek (fieldbuszok) adatkapcsolati rétege és protokolljai.

Alkalmazási réteg irányítástechnikai hálózatokban

Alkalmazási szintű funkciók. Szolgálatok, protokollok. Manufacturing Message Specification (MMS). Fileátviteli protokollok. Elosztott adatbázisok. MAP/TOP alkalmazási rétege. Terepsinek (fieldbuszok) alkalmazási rétege és protokolljai.

Esettanulmányok

A Controller Area Networks (CAN), Process Fieldbus (PROFIBUS), Fieldbus Interface Processor (FIP, WorldFIP), Process Network (P-NET), Building Automation and Control Networks (BACnet) bemutatása.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

előadás

10. Követelmények
  1. A szorgalmi időszakban:
  2. Egy zárthelyi feladat. Érdemjegye beszámít a vizsgaeredménybe 25% mértékig.

  3. A vizsgaidőszakban:

A vizsga írásbeli. A vizsgaeredményt 25%-ban befolyásolja a zárthelyire

kapott osztályzat.

11. Pótlási lehetőségek

A félévközi követelmény vizsgaidőszakban nem pótolható.

12. Konzultációs lehetőségek

Igényeknek megfelelően, folyamatos

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

J.R. Pimentel: Communication Networks for Manufacturing. Prentice-Hall International, Inc., 1990

+ tanszéki segédletek.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):

Kontakt óra

60

Félévközi készülés órákra

20

Felkészülés zárthelyire

10

Házi feladat elkészítése

-

Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

30

..

Vizsgafelkészülés

30

Összesen

150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Harangozó József

Egyetemi docenss

Irányítástechnika és Informatika

Tanszék