Számítógépes irányítás BMEGERIAM6S Dr. Aradi Petra BME MOGI 2016. május 3. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 1 / 45
Jelek osztályozása és utaztatása a számítógépes folyamatirányítás szemszögéből Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 2 / 45
Kérdések A számítógépes irányításban alkalmazott jeltípusok. Analóg bemeneti jelek csoportosítása. Analóg kimeneti jelek csoportosítása. Az analóg mintavételezésben értelmezett mintavételi idő (h) részei. Különböző mintavételi idők hatásának bemutatása ábrával. Digitális bemenetek megvalósítása, kapcsolásaik és tulajdonságaik. Digitális kimenetek megvalósítás, kapcsolásaik és tulajdonságaik. Digitális információ továbbításánál alkalmazott hullám-impedancia fogalma és értékének meghatározása. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 3 / 45
Analóg bemenetek Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 4 / 45
Kérdések A számítógépes irányítási rendszereknél alkalmazott analóg bemenet(i kártya) megvalósításának blokkdiagramja a jellegzetes részegységekkel. Katalógusban szereplő adatok értelmezése. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 5 / 45
Jelforrások Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 6 / 45
Kérdések Analóg jelforrás típusok. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 7 / 45
Jelvevő áramkörök Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 8 / 45
Kérdések Analóg jelek árnyékolásának magvalósítása (kapcsolási sémák). Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 9 / 45
Jelforrás és jelvevő összekapcsolása Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 10 / 45
Kérdések Az analóg típusú jeladó és jelvevő illesztésének legfontosabb szabályai. Az egy bemenetű (földelt) és a differenciális bemenetű (különbségi) analóg bemenetek előnyei és hátrányai. Analóg jeladó és jelvevő alkalmazható és kerülendő párosítások. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 11 / 45
Zavarjelek Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 12 / 45
Kérdések Analóg zavarjelek megjelenésének blokk diagramja. Analóg zavarjelek elhárításának általános módszerei. Csatolások típusai. A zavarjelek típusai időbeni megjelenés szerint. Analóg zavarjelek típusai áramköri megjelenési formájuk szerint. Ellenfázisú és azonos fázisú zavarjel ismertetése. Az azonos fázisú zavarjel meghatározása aszimmetrikus és szimmetrikus jelvevő esetén. Az azonos fázisú zavarjel elnyomás fogalma és számítása (CMR). Lehetőségek a CMR növelésére. Zavarjelek típusai keletkezési ok szerint és a zajcsökkentés módszerei. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 13 / 45
Földelések Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 14 / 45
Kérdések A számítógépes irányítási rendszereknél alkalmazott földelések típusai. A nem kívánatos föld áramkörök kiküszöbölésének módjai. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 15 / 45
Mérőhidak okozta zavarjelek Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 16 / 45
Kérdések Mérőhíd (Wheatstone-híd) vázlata és két jellegzetes működési állapota. Mérőhíd okozta zavarjel csökkentése. Több hídáramkör táplálási lehetőségei. Mérőhíd kimeneti jelvezetékének árnyékolása. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 17 / 45
Analóg bemenetek elemei Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 18 / 45
Kérdések Milyen fizikai mennyiségeket, milyen fizikai elvre átalakítva mérhetünk mérőhíddal? (Felsorolás jelleggel főleg a Méréstechnika és Szenzortechnika témakörei alapján.) Mérőhíd vázlata, a hídkacsolás kiegyenlítettségének összefüggése. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 19 / 45
Analóg jelkondicionálás Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 20 / 45
Kérdések Analóg jelek szűrési módszerei. Az integrálás milyen típusú zavarjelek szűrésére alkalmas? Ábrával szemléltesse egy eltolt nullszintű jelet terhelő szinuszos zavarás szűrését és a szükséges integrálási idő számítását! Aszimmetrikus és szimmetrikus elsőrendű aluláteresztő (RC) szűrő kapcsolási rajza, (frekvencia)átviteli függvénye és Bode-diagramja (közelítő és pontos, a jellegzetes paraméterek jelölésével). Aszimmetrikus és szimmetrikus másodrendű aluláteresztő (RC) szűrő kapcsolási rajza, (frekvencia)átviteli függvénye és Bode-diagramja (közelítő és pontos, a jellegzetes paraméterek jelölésével). Miért alkalmazunk feszültségosztót? Hogyan használhatjuk (önmagában, szűrőhöz kapcsolva)? Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 21 / 45
Analóg méréspontváltók (multiplexerek) Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 22 / 45
Kérdések Analóg multiplexer (mérés-pontváltó) szerepe, kialakításai. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 23 / 45
Mintavevő tartó és erősítő Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 24 / 45
Kérdések Mintavevő és tartó áramkör felépítése és jellemzői. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 25 / 45
Analóg digitális átalakítók Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 26 / 45
Kérdések A/D átalakítók típusai, működési elvük, tulajdonságaik. D/A visszacsatolásos A/D átalakító Fokozatos közelítésű A/D átalakító. Több komparátoros párhuzamos A/D átalakító. Kettős meredekségű (integráló) típusú A/D átalakító. Feszültség-frekvencia A/D átalakító. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 27 / 45
Az analóg bemeneti perifériák perifériavezérlő egysége Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 28 / 45
Kérdések Az analóg bemenetek periféria vezérlő egységének feladatai. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 29 / 45
Analóg kimenetek Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 30 / 45
Kérdések Analóg kimenetek magvalósításának kapcsolási rajza és működése. Digitális-analóg átalakítók jellemzői. Digitális analóg átalakító típusok. DAC 2 i -es ellenállásosztóval DAC 2 i -es ellenállásosztóval Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 31 / 45
A folyamatirányító számítógép feladatai és algoritmusai Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 32 / 45
Kérdések A folyamatirányító számítógép feladatai és algoritmusai. Az analóg és digitális jelek előzetes feldolgozása: lépések. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 33 / 45
Mintavételezés Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 34 / 45
Kérdések Mintavételezési idő és mintavételezési frekvencia fogalma (ábrával). Alul-mintavételezés fogalma, megfelelően és rosszul visszaállítható jel bemutatása. Shannon-féle mintavételezési törvény sávkorlátozott jelre. Gyakorlati összefüggés a mintavételezési frekvencia megválasztására. Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 35 / 45
Ajánlott irodalom Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 36 / 45
Tankönyvek Dr. Lipovszki György: Jelfeldolgozás és számítógépes irányítás. 2012. Tankönyvtár.hu http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2010-0017_ 36_jelfeldolgozas_es_szamitogepes_iranyitas/l Az innen származó ábrák jelzése [LGy]. Dr. Huba Antal, Dr. Lipovszki György: Méréselmélet. 2014. Tankönyvtár.hu http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412a/2011-0042_ mereselmelet/ Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 37 / 45
Folyóiratban megjelent sorozatok a Magyar Elektronika folyóirat regisztráció után elérhető Repeta sorozatai http://www.magyar-elektronika.hu/ Dr. Fock Károly: A folyamatműszerezés érzékelői Dr. Csubák Tibor, Megyeri József, Barta Gergely: Ipari folyamatirányító rendszerek Dr. Telkes Zoltán: A folyamatirányítás eszközei Dr. Szilágyi Béla Dr. Juhász Ferencné: Szabályozástechnika Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 38 / 45
Olvasmánynak, gyakorlati segédletnek Lessons In Electric Circuits hosted by ibiblio. A free series of textbooks on the subjects of electricity and electronics. 2000-2015, Tony R. Kuphaldt. https://www.ibiblio.org/kuphaldt/electriccircuits/ Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 39 / 45
Analog Devices kiadványok Analog Devices Analog-Digital Conversion Handbook, 1986 http: //www.analog.com/en/education/education-library/ analog-digital-conversion-1986.html Analog-Digital Conversion Notes, 1977 http: //www.analog.com/en/education/education-library/ analog-digital-conversion-1977.html Reza Moghimi: Seven Steps to Successful Analog-to-Digital Signal Conversion (Noise Calculation for Proper Signal Conditioning). Technical Article MS-2022. http://www.analog.com/media/en/ technical-documentation/technical-articles/analog_ to_digital_signal_conversion_final.pdf Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 40 / 45
Analog Devices kiadványok Analog Devices The Data Conversion Handbook, 2005 http://www.analog.com/en/education/ education-library/data-conversion-handbook.html Op Amp Applications Handbook, Walt Jung (Ed.), Newnes, 2006 http://www.analog.com/library/analogdialogue/ archives/39-05/op_amp_applications_handbook.html Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 41 / 45
National Instruments kiadványok National Instruments Field Wiring and Noise Considerations for Analog Signals, 2014.03.11. http://www.ni.com/white-paper/3344/en/ Five Tips to Reduce Measurement Noise, 2008.09.29. http://www.ni.com/newsletter/50262/en/ Dr. Aradi Petra (BME MOGI) Számítógépes irányítás 2016. május 3. 42 / 45