Wprowadzenie do sterowania w czasie rzeczywistym

Zalecane jest zaliczenie przedmiotu Systemy sterowania maszyn i robotów. Zalecana jest podstawowa znajomość systemu operacyjnego Linux

przedmiot fakultatywny

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.):

- udział w laboratoriach – 30

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.):

- przygotowanie do zajęć laboratoryjnych – 20

- przygotowanie do zaliczenia - 10

Łącznie: 60 godz. (2 ECTS)

W1: zna i rozumie procesy konstruowania i wytwarzania urządzeń automatyki przemysłowej sterowanych w czasie rzeczywistym - K_W07

U1: Wykorzystuje dokumentację oprogramowania (w tym w języku angielskim) do samodzielnego rozwiązania zadania postawionego przez prowadzącego – K_U01, K_U03, K_U04

U2: Potrafi zaimplementować sterowanie czasu rzeczywistego dla zadanego układu sterowania – K_U09

U3: Potrafi zaprezentować efekty swojej pracy zarówno w formie prezentacji jak i przygotowania dokumentacji – K_U05, K_U06

K1: Ma świadomość konieczności ciągłego podnoszenia swoich kwalifikacji i aktualizacji wiedzy w zakresie sterowania czasu rzeczywistego – K_K01

K2: Ma świadomość wagi pracy z dokumentacją i podążania za standaryzowanymi rozwiązaniami w zakresie sterowania czasu rzeczywistego – K_K02

- pokaz

- opis

- laboratoryjna

Na zajęciach laboratoryjnych przedstawiona zostanie obsługa systemu czasu rzeczywistego wraz z programowaniem maszyny opartej o moduł LPT w środowisku LinuxCNC

Celem laboratorium jest zapoznanie studentów z możliwością implementacji sterowania na bazie komputera PC z systemem operacyjnym Linux z jądrem czasu rzeczywistego. Sterowanie takie stanowi alternatywę dla sterowników PLC i mikrokontrolerów.

W ramach laboratorium przewidzianych jest 10 spotkań. Zajęcia obejmować będą konfigurację systemu sterowania czasu rzeczywistego. Wykorzystane zostanie oprogramowanie LinuxCNC rtai/rt-preempt, moduły LPT oraz moduły I/O.

1. Wstęp do systemu Linux z jądrem czasu rzeczywistego. Oprogramowanie Linuxcnc.

2. Konfiguracja API HAL: ładowanie modułów, konfiguracja wątków i zadań, łączenie modułów w system.

3. Tworzenie i kompilacja modułów czasu rzeczywistego (komponent HAL) w języku C

4. Konfiguracja dostępu do urządzeń wejścia/wyjścia na przykładzie portu LPT

5. Generowanie sygnałów cyfrowych i analogowych z wykorzystaniem interfejsu LPT BOB

6. Transmisja danych z wykorzystaniem transmisji szeregowej

7. Sterowanie napędem elektrycznym

8. Konfiguracja interfejsu użytkownika, wizualizacja danych

9. Zbieranie, opracowanie oraz interpretacja danych zwrotnych

W celu przygotowania się do realizacji zadań konieczne jest uprzednie zapoznanie się z dokumentacją wykorzystywanego oprogramowania.

Literatura podstawowa:

Dokumentacja udostępniona przez prowadzącego

Literatura uzupełniająca:

Dokumentacja oprogramowania: LinuxCNC

Metody oceniania:

Zaliczenie na podstawie oceny realizacji zadań praktycznych. Nauczyciel weryfikując realizację zadania sprawdza realizację efektów przedmiotowych: W1, U1, U2, U3, K1, K2

Kryteria oceniania:

Realizacja kolokwium końcowego jest oceniana oceną cząstkową w skali od 2 do 5.

Drugą oceną cząstkową jest ocena z przygotowanego projektu. Na ocenę wpływa przede wszystkim stopień realizacji zadania tzn. ile podzadań przewidzianych do realizacji w ramach danego zadania zostało zrealizowane oraz w jakim stopniu wymagania postawione przez prowadzącego zostały spełnione.

Ocena końcowa jest wyznaczana na podstawie średniej arytmetycznej ocen cząstkowych (innych niż 2):

3.0 – 3.4 – dst

3.41 – 3.8 – dst+

3.81 – 4.2 – db

4.21 – 4.6 – db+

4.61 – 5.0 – bdb

Do uzyskania pozytywnej oceny konieczne jest uzyskanie pozytywnych ocen (innych niż 2) ze wszystkich zadań

nie dotyczy