Studia Podyplomowe
Oferta dydaktyczna IAiR

Układy komunikacyjne

Cel

Nabycie umiejętności, w zakresie podstawowym, analizy, syntezy, zastosowań i eksploatacji układów komunikacyjnych.

Opis

Podstawowe pojęcia z zakresu układów komunikacyjnych.
Lokalne układy komunikacyjne urządzeń i systemów mechatronicznych.
Budowa sieci lokalnej.
Media transmisyjne.
Rodzaje transmisji informacji.
Dostęp do sieci.
Sieć komunikacyjna AS-i.
Sieć komunikacyjna InterBus.
Sieć komunikacyjna PROFIBUS.
Charakterystyka porównawcza wybranych sieci komunikacyjnych.

Wymagania

Znajomość podstawowych zagadnień z automatyki, elektroniki, elektrotechniki, informatyki i komputerowych systemów sterowania.

Bibliografia

  1. Sacha K.: Systemy czasu rzeczywistego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006.

Metody oceny

Egzamin pisemny z zakresu materiału wykładowego.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie protokołów z ćwiczeń.

Prowadzący

Szczegółowy rozkład zajęć

Nr Temat Opis Wymiar
1 Podstawowe pojęcia z zakresu układów komunikacyjnych Komunikacja informacyjna. Zadania i rodzaje sieci komunikacyjnych. Rozległe sieci komunikacyjne. Kanały komunikacyjne. Sieci WAN, MAN. Przesyłanie pakietowe informacji w sieciach WAN. Techniki ADSL, PLC, IDSN. Sieć internetowa. Protokół TCP/IP. Komunikacja bezprzewodowa. Techniki GPRS i EDGE. Sieci lokalne. Otwarte systemy sieciowe. Sieci przemysłowe. W 1
2 Lokalne układy komunikacyjne urządzeń i systemów mechatronicznych System sieciowy. Interfejs komunikacyjny. Struktury systemów automatyzacji przedsiębiorstw i procesów. Konwencjonalny sieciowy sposób łączenia urządzeń pomiarowych, wykonawczych i sterujących. Czas cyklu sieci. Elektroniczny czas reakcji. Determinizm sieci. Zdarzenia krytyczne czasowo. Pojęcie systemu czasu rzeczywistego. Integracja sieci. Bramki. Systemy master-slave. W 1
3 Budowa sieci lokalnej Model referencyjny ISO/OSI. Schemat komunikacji pomiędzy urządzeniami sieciowymi. Rola warstw stosu komunikacyjnego. Topologie sieci lokalnych. Adres sieciowy. Tryby rozpowszechniania wiadomości. Repeatery i terminatory. Zależność prędkości transmisji od długości magistrali. W 1
4 Media transmisyjne Media przewodowe i światłowodowe. Kabel STP. Światłowód jedno- i wielomodowy. Ograniczenia w stosowaniu kanałów światłowodowych. Przykłady zastosowań. W 1
5 Rodzaje transmisji informacji Kanał podkładowy. Kanał komunikacyjny. Komunikacja wąsko- i szerokopasmowa. Komunikacja synchroniczna i asynchroniczna. Ramka komunikacyjna. Bit kontrolny. Redundancyjna suma kontrolna. W 1
6 Dostęp do sieci Urządzenie sieciowe. Dostęp kontrolowany. Dostęp przypadkowy. Konflikt Arbitraż. Procedury dostępu typu master-slave. Procedury dostępu typu token. Hybrydowe procedury dostępu. Procedury dostępu typu CSMA/CD i CSMA/CA. W 1
7 Sieć komunikacyjna AS-i Specyfikacje: 2.0 i 2.11 sieci AS-i. Struktura sieci AS-i. Urządzenie sprzęgające AS-i. Kabel AS-i. Złącze elektromechaniczne EMS i rozszerzone złącze elektromechaniczne EEMS. Zasilacz AS-i. Jednostka nadrzędna AS-i. Ograniczenia w zakresie konfiguracji sieci AS-i. Uruchomienie sieci AS-i. Typy urządzeń AS-i. Urządzenie adresujące. Adres 0. Przykłady zastosowań sieci AS-i w procesach i systemach mechatronicznych. Integracja sieci AS-i ze sterownikiem programowalnym. Bramki między-sieciowe. Specyfikacja AS-i 2.11. Kompatybilność wsteczna z siecią AS-i 2.0. Ramka rozkazowa. Liczba urządzeń sieciowych. System mieszany AS-i. Transmisja długich ciągów bitowych. Bezpieczna sieć AS-i. W 3
8 Sieć komunikacyjna InterBus Magistrala zewnętrzna 1, magistrala zewnętrzna 2, magistrala lokalna, pętla InterBus. Zasięg sieci. Sterownik magistrali. Cykl identyfikacyjny. Cykl wymiany informacji. Rejestry komunikacyjne i rejestry buforowe. Budowa ramki komunikacyjnej. Transmisja acykliczna. Struktura ramki komunikacyjnej w sieci InterBus. Ochrona treści przesyłanych wiadomości. W 2
9 Sieć komunikacyjna PROFIBUS Profile komunikacyjne sieci PROFIBUS. Obszary zastosowań. Struktura sieci. Sieć komunikacyjna PROFIBUS DP. Parametry sieci. Budowa ramki komunikacyjnej. Plik GSD. Procedura konfiguracji sieci. Parametry użytkownika. Komunikacja cykliczna i acykliczna. Sieć PROFIBUS PA. Bramka DP/PA. Transparentne urządzenia sprzęgające. Nietransparentne urządzenia sprzęgające. Konfiguracja sieci. Przykład obliczeniowy. Zastosowanie sieci w procesach zagrożonych eksplozją. Model FISCO. W 2
10 Charakterystyka porównawcza wybranych sieci komunikacyjnych Porównanie i charakterystyka sieci: AS-i, InterBus, CAN, PROFIBUS DP, PROFIBUS PA, FOUNDATION FIELDBUS H1. W 1
11 Laboratorium Sieciowych Systemów Automatyzacji Instytutu Automatyki i Robotyki Dwa, trzygodzinne ćwiczenia dotyczące tematyki wykładu, wybrane przez studentów z programu Laboratorium Sieciowych Systemów Automatyzacji Instytutu Automatyki i Robotyki. L 6
Instytut Automatyki i Robotyki
Politechnika Warszawska