Click to edit Master notes styles
Second Level
Third Level
Fourth Level
Fifth Level
B.Jeren i P.Pale: Sustavi za mjerenje i praćenje procesa
01/03/2004 13:00 ‹#›
Svrha ovog predmeta je upoznati studente s različitim komponentama i načinima njihovog povezivanja u složene sustave za mjerenje, vođenje i praćenje procesa. Ovaj podsjetnik na predavanja namijenjen je dodiplomskim i postdiplomskim studentima. Namjera je da služi kao podsjetnik na predavano gradivo, ali i kao koristan priručnik za neke probleme u praksi. Tekstove je pripremio Predrag Pale sa suradnicima: Davorom Kova_ecom, Davorom Petrinovićem, Damirom Seršićem i Mladenom Vučićem. Prilikom pripreme tekstova korišteni su priručnici raznih proizvođača opreme, sklopova i programske podrške, standardi te naročito knjige A. Tannenbauma: "Computer Networks" i "Operating Systems".
Crteži, tabele i grafikoni posuđeni su iz navedene literature.
Ovaj se podsjetnik ne može smatrati udžbenikom, ali želja je autora da posluži kao temelj diskusije o samom predmetu, o načinu iznošenja gradiva te obliku potrebnog udžbenika. Autor poziva čitaotelje da daju svoje savjete, prijedloge i kritike. Zbog toga što je nastao u toku nastave i nerpekidno se mijenja još od 1991. godine, tekstovi nisu prošli ni detaljniju recenziju ni lekturu. Želja je autora da sami čitaotelji upute na uočene sadržajne i jezične pogreške kako bi se pripremilo bolje izdanje za sljedeću generaciju studenata.
Materijali su dostupni na Zavodskom Internet serveru na adresi:
http://www.zesoi.fer.hr
U nastajanju je i digitalna, interaktivna, mrežna verzija materijala s namjerom da bude udžbenik za samoučenje.
Materijali se smiju koristiti isključivo za osobnu upotrebu studenata Fakulteta elektrotehnike i računarstva. U dogovoru s autorom, materijali se mogu umnožavati.
Svrha je uvodnog sata davanje pregleda studentima o sadržaju predmeta, upoznavanje predavača i studenata, načina rada i detalja oko pojedinih nastavnih oblika i metoda. Poseban je naglasak na stručnim posjetama poduzećima i organizacijama koje koriste ili upravljaju složenim mjernim sustavima u cilju stjecanja pregleda nad primijenjenom tehnologijom i dobivanja uvida u stvarne industrijske potrebe, uvjete i prilike.
Studentima se pruža prilika da utječu na predloženi sadržaj predavanja, vježbi i stručnih posjeta.
Objašnjavaju se prava i obveze studenata te način polaganja ispita.
Studentima se omogućava obavljanje proširenih laboratorijskih vježbi koje nisu obvezne, ali zainteresiranim studentima omogućavaju detaljnije upoznavanje s dijelovima gradiva. Pregledom dovoljne, preoručene i proširene literature te praktičnim savjetima o njenoj nabavci, studentima se ukazuje na mogućnosti proširenja znanja. U metodici usvajanja gradiva snažan se naglasak stavlja na interakciju predavača i studenata te se studente potiče na postavljanje pitanja i čestu diskusiju iznešenog gradiva i primjera iz prakse.
 
Bilo koji sustav može biti stabilan samo ako ima ugrađenu povratnu vezu. I to negativnu povratnu vezu. To jednako vrijedi za industrijske sustave, gospodarstvo u cjelini, politički sustav ili samog čovjeka.
A ključni dio povratne veze je proces mjerenja.
U napinjanju mišića ključno je neprekinuto mjerenje njegove napetosti. U upravljanju financijskim sustavom države, potrebno je mjeriti učinke donešenih zakona i drugih mjera. Nema ljudske aktivnosti u kojem mjerenje nije potrebno. A mjerni sustavi, bez obzira gdje se primjenjuju imaju iste zakonitosti i osnovne principe.
Stoga je poznavanje pravila mjerenja i mjernih sustava, osnova konstrukcija složenih sustava, presudno za svaku djelatnost.
Večina mjerenja danas se izvode elektroničkim sustavom. Fizikalna mjerna veličina se pretvara u električnu u pretvorniku (sile, pomaka, temperature, pritiska, vlage isl.), signal se kondicionira, prenosi i obrađuje. Modularnost i jeftinoča digitalne tehnologije dovela je do toga da dans gotovo nema mjernog sustava koji neje digitaliziran, a to najčešće znači i kompjuteriziran. Za složene sustave je to postalo pravilom.
Mogućnost složenih obrada mjerenih signala daje sasvim novu dimenziju kakvoći rezultata koje daje mjerni sustav.
Golema potreba za mjernim sustavima u svim područjima traži brzo, efikasno i jeftino projektiranje, izgradnju i održavanje sustava, ma kako složeni bili. Stoga se danas oni uglavnom grade od standardiziranih komponenti, uređaja i podsustava te se zasnivaju na standardnim sučeljima, međusklopovima i protokolima.
Zato inženjeri elektrotehnike imaju ključno mjesto kao infrastruktura brojnih drugih struka.
 
Predrag Pale diplomirao je na smjeru industrijske elektronike 1982. godine, a magistrirao na smjeru opće elektronike 1988. godine. Radio je u “Laboratoriju mjerne elektronike”, “Agromarketingu” i “Poljoopskrbi”, a od 1986. godine je zavodski suradnik i asistent na Zavodu za elektroničke sustave i obradbu informacija.
Jedan je od osnivača “Laboratorija za sustave i signale”.
Od 1976. godine bavi se mikroračunalima i njihovom primjenom. Iako je konstruirao digitalne sklopve, projektirao baze podataka i još mnogo drugog u struci, smatra se najpozvanijim u području UNIX operacijskog sustava, računalnih mreža te primjene računala općenito. Stekao je široka iskustva u primjeni računala od medicine i građevinarstva, preko biblioteka i državne administracije do finacija i komunikaicjskih sustava. Suprojektirao je i izveo informacijski sustav Hine. Autor je i izvođać komunikacijskog sustava Diners Club Adriatic. Začetnik je ideje, pokretač i glavni projektant CARNet-a. Koautor je patentne prijave u području digitalnih komunikacija. Trenutno je asistent na Fakultetu elektrotehnike i računarstva, predsjednik Upravnog vijeća Hrvatske akademske i računalne mreže - CARNet te pomoćnik ministra znanosti i tehnologije.
 
“Laboratorij za sustave i signale” grupa je (poput “Laboratorija za biomedicinsku elektroniku - LBE”) na Zavodu za elektroničke sustave i obradbu informacija Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu. Misija LS&S-a je stvoriti i održavati samofinancirajuće središte izvrsnosti za složene mjerne sustave. To znači referento mjesto znanja, iskustva i pomoći u tom području.
To se postiže u dva pravca djelovanja: akademskom i industrijskom.
Akademske djelatnosti uključuju znanstvena istraživanja, obrazovanje u okviru dodiplomske i postdiplomske nastave, te stručna mišljenja, vještačenja i konzalting usluge. Idustrijski smjer djelovanja daje  nužno potrebno iskustvo iz prakse kroz razvojne poslove, projektiranja i nadzor, dopunsko školovanje te ispitivanje računalne i komunikacijske opreme, na komercijalnoj osnovi čime osigurava financiranje potrebnih stručnjaka, njihovog obrazovanja i nabavku opreme. LS&S je projektirao i izveo brojne složene mjerne sustave za potrebe ratne mornarice, vojske i industrije (domaće i inozemne). Glavni je projektant CARNet-ove komunikacijske jezgre, FER-a i desetak drugih akademskih ustanova, te informacijskih sustava Ureda predsjednika, Ministarstva zanosti i tehnologije, Hine i drugih. Glavni LS&S-ovi osnivači i idejni vođe su akademik prof.dr. Hrvoje Babić i prof.dr. Branko Jeren. Grupa broji dvadesetak zaposlenih od čega tri doktora znanosti i osam magistara. Na projektima grupe aktivno sudjeluju i studenti. Stručnjaci LS&S-a pokrivaju široki spektar znanja od analognih sustava i radiokomunikacija, preko digitalnih sustava do arhitekture računala, mreža i mrežnih protokola, operacijskih sustava i korisničkih sučelja. Središte znanja i iskustva je u digitalnoj obradbi informacija.
Veliki broj CARNet-ovih stručnjaka i značajan dio CARNet-ovog vodstva čine bivši članovi LS&S-a.
LS&S surađuje s CARNet-om u brojnim istraživačkim i pilot projektima.
 
“Laboratorij za sustave i signale” grupa je (poput “Laboratorija za biomedicinsku elektroniku - LBE”) na Zavodu za elektroničke sustave i obradbu informacija Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu. Misija LS&S-a je stvoriti i održavati samofinancirajuće središte izvrsnosti za složene mjerne sustave. To znači referento mjesto znanja, iskustva i pomoći u tom području.
To se postiže u dva pravca djelovanja: akademskom i industrijskom.
Akademske djelatnosti uključuju znanstvena istraživanja, obrazovanje u okviru dodiplomske i postdiplomske nastave, te stručna mišljenja, vještačenja i konzalting usluge. Idustrijski smjer djelovanja daje  nužno potrebno iskustvo iz prakse kroz razvojne poslove, projektiranja i nadzor, dopunsko školovanje te ispitivanje računalne i komunikacijske opreme, na komercijalnoj osnovi čime osigurava financiranje potrebnih stručnjaka, njihovog obrazovanja i nabavku opreme. LS&S je projektirao i izveo brojne složene mjerne sustave za potrebe ratne mornarice, vojske i industrije (domaće i inozemne). Glavni je projektant CARNet-ove komunikacijske jezgre, FER-a i desetak drugih akademskih ustanova, te informacijskih sustava Ureda predsjednika, Ministarstva zanosti i tehnologije, Hine i drugih. Glavni LS&S-ovi osnivači i idejni vođe su akademik prof.dr. Hrvoje Babić i prof.dr. Branko Jeren. Grupa broji dvadesetak zaposlenih od čega tri doktora znanosti i osam magistara. Na projektima grupe aktivno sudjeluju i studenti. Stručnjaci LS&S-a pokrivaju široki spektar znanja od analognih sustava i radiokomunikacija, preko digitalnih sustava do arhitekture računala, mreža i mrežnih protokola, operacijskih sustava i korisničkih sučelja. Središte znanja i iskustva je u digitalnoj obradbi informacija.
Veliki broj CARNet-ovih stručnjaka i značajan dio CARNet-ovog vodstva čine bivši članovi LS&S-a.
LS&S surađuje s CARNet-om u brojnim istraživačkim i pilot projektima.
 
Cilj predmeta “Sustavi za vođenje i praćenje procesa” je da studentima da pregledno znanje komponenti, uređaja, sustava i podsustava od kojih se grade suvremeni složeni mjerni sustavi. Stoga je veći naglasak na širini nego na dubini gradiva. Za inženjera je ključno odabrati pravu metodu i alate za rješavanje problema, jer se potrebna specijalistička znanja i detaljno poznavanje lagano usvoji dodatnim upućivanjem kroz literaturu i poduku.
Predavanja daju pregled, naglaske i iskustva iz prakse.
Laboratorijske su vježbe zamišljene tako da studenti steknu “hands-on” iskustvo s pojedinim komponentama i podsustavima.
Stručnim posjetama stječe se uvid u stanje u praksi.
Od studenata se očekuje da kroz seminarski rad obrade jedno izabrano područje dublje nego je to učinjeno kroz predavanja te da to znanje prenesu drugima kroz dogradnju nastavnog materijala. Zamišljeno je da svi studenti u grupi zajednički, korištenjem postojećeg nastavnog materijala te svojih seminarskih radova pripreme digitalni mrežni udžbenik za interaktivno samoučenje i samoocjenjivanje. Time se stječu i iskustva u skupnom radu na projektu. Za podizanje kakvoće nastave, ključno je važno da studenti aktivno sudjeluju u trajnoj anketi o kakvoći nastave te da aktivno sudjeluju pitanjima i diskusijama.
Analogno-digitalna i digitalno-analogna pretvorba te kondicioniranje signala početak su lanca svakog mjernog sustava. U dva sata predavanja daju se osnovne smjernice o tipu raspoložive opreme i načinu projektiranja sustava. RS-232, Centronics, RS-485 i IEEE-488 de-facto su industrijski standardi za povezivanje mjerne instrumentacije pa se njihovim svojtvima i mjestima primjene posvećuje značajno mjesto u predavanjima.
Kratkim se pregledom ilustrira način realizacije takvih međusklopova pomoću poznate porodice mikroprocesora.
IEEE-802 standardi definiraju osnovu večine u praksi primjenjenih lokalnih računalnih mreža. Obrađuju se CSMA/CD, Token Bus, Token Ring i FDDI. Modem je ključna i nezaobilazna komponenta za povezivanje dijelova vrlo velikih mjernih sustava i izgradnju globalnih mreža. Stoga mu se posvećuje posebna pažnja s osvrtom na protokole za osiguranje kakvoće prijenosa i sažimanje podataka. ISDN. PSDN i Internet su sreišnje komponente od kojih se grade globalni mjerni sustavi, pa su stoga obrađeni do razine funkcionalnih svojstava u mjernim sustavima. Operacijski je sustav osnovna progamska komponenta koja povezuje sve dijelove sustava. Svrha, funkcionalnost i konstrukcija operacijskog sustava je stoga također predmetom predavanja. Danas su projektantu na raspolaganju brojni programski alati. Ključno je važno znati odabrati pravi alat za pravi posao. Kod pisanja programske podrške ključ nije u dobivanju proizvoda koji radi, već proizvoda koji će raditi godinama, biti moguće lagano popraviti, prepraviti i dograditi. Stoga je potrebno poznavati osnove pisanja programske podrške te dokumentiranja. Proejktant ili nadziratelj mjernog sustava bitno utječe na kakvoću informacijakoje sustav daje korisniku. Time posredno utječe i na rezultate cijelog procesa kojemu je mjerenje namijenjeno. To je jednako istina za proizvodnju miljeka, medicinsku dijagnozu upravljanje brodom ili rezultate izbora. Što je to profesonalni odnos prema poslu, kako se ponašati u graničnim situacijama, kako se traži, ali i napušta posao, ključna su pitanja za kvalitetno obavljanje inženjerskih zadača.
Od studenata se očekuje da pitanjima i diskusijom usmejravaju predavanje i reguliraju dubinu obrade pojedine teme.
Laboratorijske vježbe obrađuju glavne komponente mjernih sustava s ciljem da studentu omoguće vlastito konkretno iskustvo. Osim obveznog dijela, pripremljene su i dodatne vježbe za one studente koji žele neki dio gradiva dublje proučiti. U slobodnim terminima, studenti su dobrodošli u korištenju laboratorija za vlastite zamisli, u okviru predmeta.
Od studenata se očekuje da aktivno doprinose poboljšanju i dopuni vježbi.
Nastavnici će nastojati pripremiti i dodatne vježbe, ako studenti za njih iskažu potrebu.
Za potpuno razumijevanje gradiva vrlo je važno studentima omogučiti uvid u stanje u praksi, uvjetima rada u industriji te primjenjenim tehnološkim rješenjima. Time će puno lakše odrediti ulogu i značaj neke tehnologije, ali i vlastite želje, sklonosti i ambicije pri odabiru budućeg zanimanja. Predloženim stručnim posjetama studenti će steči uvid u različite mjerne i upravljačke sustave, kako po namjeni, tako i po primjenjenoj tehnologiji, generaciji opreme i stupnju iskorištenosti sustava.
Nastavnici će nastojati organizirati posjetu svakom sustavu koji studenti predlože.
Od studenata se ne očekuje da dolaze na predavanja, ako ih ne smatraju korisnima ili zanimljivima, ali se od njih očekuje da to kažu i objasne, u svrhu poboljšanja u budućnosti.
Laboratorijske su vježbe obvezne, ali stručne posjete nisu.
Skripta stoje na raspolaganju studentima i pokrivaju svo predavano gradivo te ispitna pitanja. Međutim, studenti ih nisu obvezni koristiti. Preporučena literatura priznatih svjetskih autora sadrži svo potrebno znanje. Seminarski rad se mora predati prije prijave ispita koji je samo u usmenom obliku. Stoga se seminarski rad smatra pismenim dijelom ispita.
Studenti imaju pravo koristiti laboratorij u okviru predmeta i u terminima kad nije zauzet nastavom.
Zavod i LS&S izvode brojne projekte na kojim su studenti dobrodošli suradnici. Studenti mogu nastavniku predložiti i svoje projekte, za koje će se nastojati iznači resursi.
Po predaji semiarskog rada i njegovoj pozitivnoj ocjeni, studenti mogu pristupiti usmenom dijelu ispita koji se, u pravilu, održava svaki ponedjeljak na Zavodu.
Studenti mogu dogovoriti i neki drugi termin ispita. U oba je slučaja usmeni ispit potrebno najaviti i dogovoriti unaprijed.
Preferira se dogovor putem elektroničke pošte, ali je moguć i telefonom (ili osobno) kod tajnice Zavoda.
Za savladavanje gradiva dovoljna je zavodska skripta B.Jeren i P.Pale: “Sustavi za vođenje i praćenje procesa”.
Svo se gradivo, ali i mnogo više nalazi u knjigama A.S:Tanenbauma “Computer Networks” i “Operating Systems”, a za stjecanje uvida u Internet preporuča se “Internet System Handbook” autora D.Lynch i M.Rose. Sve teme koje se izlažu u okviru predmeta su vrlo dinamične i zanimljive brojnim stručnjacima, pa su vrlo dobro pokrivene literaturom. Možda je najbolji izbor svjetske literature na tom području u knjižari “Computer Literacy Bookstore”, a dvije najjače izdavačke kuće na tom području su “O’Reily and Assoiciates” i “Prentice-Hall”.
Na sreču, svi su oni “only a keystroke away”, tj. njihovim se podacima može pristupiti Internetom.
Nabavka literature je u našim krajevima uvijek bila teška.
Danas, na sreću, tome više nije tako.
Skripta je na Internet serveru Zavoda, a knjige se mogu sigurno naručiti preko Interneta.
Postoji mogućnost nabavke i preko skriptarnice fakulteta, renomirane kuće “Algoritam” ili poduzeća za promociju novih tehnologija “mikroPROM” koje nudi prodaju poštom i preko Interneta, u kunama. Ove reference su za početnu informaciju studentu i ni u kom slučaju ne podrazumijevaju bilo kakvu povezanost ili odgovornost autora i nastavnika u odnosu na aktivnosti preporučenih izvora literature.
Obrazovni proces daje najbolje rezultate tek onda kad učenici sa zanimanjem, radošću i motivacijom sudjeluju u njemu.
No da bi proces bio zanimljiv, dinamičan i kvalitetan, presudna je pomoć upravo učenika.
Studenti moraju svojim pitanjima i diskusijom aktivno sudjelovati u preoblikovanju i sadržaja i načina iznošenja gradiva.
Iako je u našem nastavnom procesu tradicija postavljanja pitanja nastavniku relativno slaba, to je jedini učinkovit način za dobivanje maksimuma od predavanja. Poznat je osjećaj da “samo meni nije jasno” koji nas sprečava javno postaviti pitanje. U večini se, pak, slučajeva pokaže da to n i drugima nije jasno.