Modul H: Industrijska informatika

Opis predmeta

Modeliranje informacijskih, proizvodnih in logističnih sistemov. Zvezni, hibridni in diskretno-dogodkovni modeli. Modelirni jezik UML.

Diskretno-dogodkovna simulacija. Naključne spremenljivke in naključni procesi, sistemi čakalnih vrst. Izvedbe diskretno-dogodkovne simulacije in interpretacija rezultatov. Programska orodja za diskretno-dogodkovno simulacijo. Vizualizacija in animacija v simulaciji. Primeri simulacije proizvodnih in logističnih sistemov.

Kompleksni krmilni sistemi. Programirljivi krmilniki v industrijski avtomatizaciji. Standardi razvoja programske opreme krmilnih sistemov, standardni programski jeziki. Modularni in objektno usmerjeni pristopi, načrtovanje z modeli.

Industrijska komunikacijska omrežja. Področna vodila, industrijski Ethernet. Odprta povezljivost in standardi.

Programska oprema za spremljanje, nadzor in vodenje tehnoloških procesov, sistemi SCADA, programska oprema za zbiranje in analizo podatkov, načrtovanje in izvedba vmesnikov HMI.

Podatkovne baze. Relacijski podatkovni model. Povpraševalni jezik SQL. Modeliranje podatkov. Sistemi za upravljanje podatkovnih zbirk.

Cilji in kompetence

Osnove industrijske informatike, predstavitev gradnikov informacijske infrastrukture za spremljanje, nadzor in vodenje tehnoloških procesov.

Načela modeliranja in simulacije informacijskih, proizvodnih in logističnih sistemov.

Razvoj programske opreme kompleksnih krmilnih sistemov, izvedba sistemov za spremljanje in nadzor tehnoloških procesov.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja in laboratorijske vaje

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu na bi bili študenti zmožni:

• interpretirati diskretnodogodkovne modele informacijskih, proizvodnih in logističnih sistemov,
• uporabiti orodja za diskretnodogodkovno simulacijo pri analizi in načrtovanju industrijskih informacijskih sistemov,
• vrednotiti rezultate diskretnodogodkovne simulacije,
• načrtovati kompleksne programirljive krmilne sisteme,
• izbrati primerna razvojna programska orodja za izvedbo industrijskih informacijskih sistemov,
• sestaviti poizvedbe po podatkih v sistemu za upravljanje relacijske podatkovne baze,
• razviti aplikativno programsko opremo za spremljanje, nadzor in vodenje tehnoloških procesov.

Reference nosilca

1. GRADIŠAR, Dejan, GLAVAN, Miha, STRMČNIK, Stanko, MUŠIČ, Gašper. ProOpter: an advanced platform for production analysis and optimization. Computers in industry, ISSN 0166-3615, jun. 2015, vol. 70, str. 102-115,
2. MUŠIČ, Gašper, NAPALKOVA, Liana, PIERA, Miquel Àngel. Performance evaluation of flexible manufacturing systems by coloured timed Petri nets and timed state space generation. V: CAMPOS, Javier (ur.), SEATZU, Carla (ur.), XIE, Xiaolan (ur.). Formal methods in manufacturing, (Industrial information technology series). Boca Raton; London; New York: CRC Press, cop. 2014, str. 381-408.
3. GLAVAN, Miha, GRADIŠAR, Dejan, STRMČNIK, Stanko, MUŠIČ, Gašper. Production modelling for holistic production control. Simulation modelling practice and theory, ISSN 1569-190X, jan. 2013, vol. 30, str. 1-20.
4. MUŠIČ, Gašper, MATKO, Drago. An admissible-behaviour-based analysis of the deadlock in Petri-net controllers. Simulation modelling practice and theory, ISSN 1569-190X, Vol. 16, iss. 8 (Sep. 2008), Elsevier, 2008, str. 1077-1090.
5. MUŠIČ, Gašper, GRADIŠAR, Dejan, MATKO, Drago. IEC 61131-3 compliant control code generation from discrete event models. V: Proceedings of the 2005 IEEE International Symposium on Intelligent Control and 2005 Mediterranean Conference on Control and Automation, 27-29 June2005, Limassol – Cyprus. Piscataway (New Jersey): The Institute of electrical and electronics engineering: = IEEE, cop. 2005, str. 346-351.

Temeljni viri in literatura

1. T. Boucher, A. Yalcin, Design of Industrial Information Systems, Academic Press, 2006.
2. T. T. Allen, Introduction to Discrete Event Simulation and Agent-based Modeling, Springer, 2011.
3. R. Zurawski, The Industrial Information Technology Handbook, CRC Press, 2005.
4. K.-H. John, M. Tiegelkamp, IEC 61131-3: Programming Industrial Automation Systems, Second editon, Springer, 2010.
5. S. Strmčnik, R.Hanus, Đ. Juričić, R. Karba, Z. Marinšek, D.Murray-Smith, H. Verbruggen, B. Zupančič, Celostni pristop k računalniškemu vodenju procesov, 1. izdaja, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 1998.