Лабораторія «Контролери, мікроконтролери та мікропроцесорні засоби та системи в ЕА»

Лабораторія «Інтелектуальні засоби автоматизації» (Тренінг центр з промислової автоматизації)

Напрямки, за якими здійснюється діяльність лабораторії.

Навчальний  напрям.

Лабораторія створена в 1986 році в зв’язку з введенням в навчальний план підготовки студентів, постановкою і читанням дисциплін «Застосування мікропроцесорів в конструкціях і технології РЕА», «Мікропроцесори і мікроЕОМ в РЕП». За роки існування лабораторії її матеріальна база, завдяки зусиллям співробітників, зазнавала неодноразово практично повного переоснащення, постійно оновлюється, так що на кожен конкретний момент часу була оснащена сучасним мікропроцесорним обладнанням.

В даний час лабораторія призначена для проведення лабораторного практикуму, практичних занять, самостійної роботи з дисциплін: «Основи програмування контролерів», «Обчислювальні та мікропроцесорні засоби», «Мікроконтролери в вбудованих системах», «Інтелектуальні РЕА та системи», «Радіоелектронна апаратура інтелектуального будинку», «Радіоелектронна апаратура інтелектуальної техніки »,«Промислові контролери »,«Комп’ютерне моделювання», а також для виконання дипломних проектів, магістерських робіт і науково-дослідної роботи студентів.

Науково-дослідні напрями діяльності лабораторії:

– проведення лабораторних, практичних та самостійної роботи студентів по мікроконтроллерній та мікропроцесорній тематиці;

– проведення лабораторних, практичних та самостійної роботи студентів по промисловим контролерам та HMI;

– проведення лабораторних, практичних та самостійної роботи студентів по бездротовим сенсорним мережам;

– проведення факультативів по програмуванню мікроконтроллерів  з залученням співробітників провідних IT-фірм (EKTOS, Global Logic, SAS Automation, ЕЛАКС);

– підготовка студентів до участі в міжнародних та всеукраїнських олімпіадах з програмування мікроконтроллерів та ПЛК;

– постійна участь в конкурсах XploRe New Automation Award від німецької компанії Phoenix Contact Gmb & Сo. KG, як лабораторія EduNet.

– проведення науково-дослідних робіт по бездротовим сенсорним мережам та IoT

– проведення науково-дослідних робіт по створенню дронів та літаючих сенсорних мереж

– проведення науково-дослідних робіт по промисловому IoT (IIoT)

– проведення круглих столів АППАУ (Асоціації промислової автоматизації України)

Основне програмно – апаратне забезпечення:

ПЛК (Програмовані логічні контролери)

  • 6 стендів ILC 130 Starterkit фірми Phoenix Contact, які використовуються в рамках міжнародної освітньої мережі EduNet. Застосовуються для вивчення мов програмування (IEC61131-3) FBD, LD, ST, Il, SFC та робіт по створенню HMI;
  • 1 ILC 390 фірми Phoenix Contact, який використовуються для вивчення  промислових мереж PROFINET, INTERBUS, PROFIBUS;
  • 1 ILC 150 фірми Phoenix Contact, який використовуються для вивчення  бездротових промислових мереж;
  • Ліцензійне програмне забезпечення Automationworx (PCWORX, VISU+, VebVisit) та PHOENIX AUTOMATION soft SUITE 2016;
  • Промисловий ПК Phoenix Contact;
  • 3 комплекти HMI Phoenix Contact.

Мікрокотролери та мікропроцесори

  • 3 стенда EV8031 / AVR (8-ми бітний мікроконтроллер MCS-51, AVR )  фірми Open System, що використовується для підготовки команд для участі в Міжнародній олімпіаді з програмування мікропрограмних автоматів та мікроконроллерних систем
  • 10 стендів МЛ-1 (8-ми бітний мікроконтроллер AVR) з перефирією, що використовуються для вивчення мов програмування Асемблер та С
  • 10 Arduino UNO, що використовується для проведення факультативу з Програування мікроконтроллерів
  • 10 стендів МЛ-2 (8-ми бітний мікроконтроллер AVR)
  • 20 ESP8266 (ESP12E), що використовуються для вивчення мікропроцесорів
  • 2 комплекти розробника на базі MSP430 (16-ти розрядний мікроконтроллер MSP430) від Texas Instruments
  • 4 комплекти STM32 MCU Nucleo F401RE (32-х бітний мікроконтроллер STM32 ARM Cortex-M3 и Cortex-M4) фірми STMicroelectronics
  • 2 комплекти STM32 STM32F303VC F401RE (32-х бітний мікроконтроллер STM32 ARM Cortex-M3 и Cortex-M4) STMicroelectronics
  • Програмне забезпечення – CodeVisionAVR Evaluation, AVR Studio, MCStudio, Eclipse

 Бездротові сенсорні мережі

  • Апаратний комплекс для дослідження моделей бездротових сенсорних мереж на базі отриманого обладнання від американської компанії Texas Instruments за проектом European University Program, що складається з двох комплектів «СС2530ZDK», налагоджувального комплекту «CC2530 ZigBee Mini Kit», експериментальної плати «MSP-EXP430FG4618», програматора «MSP-FET430UIF», програмного забезпечення «SmartRF Studio»
  • 2 комплекти Xbee (XBee Series 2) повноцінних ZigBee-модулів, що підтримують специфікацію ZigBee-2007 і дозволяють побудувати mesh-мережу
  • 5 комплектів СС2530 (приємопередавач та ядро 8051)

Одноплатні комп’ютери:

  • 2 Raspberry Pi (побудований на системі-на-чипі (SoC) Broadcom BCM2835, яка включає в себе процесор ARM із тактовою частотою 700 МГц, графічний процесор VideoCore IV)
  • Orange Pi (Cortex-A7 Quad-core H.265/HEVC 4K, 1.6 ГГц  ) Однопалатний комп’ютер на процесорі ARM, виробник Shenzhen Xunlong Software.
  • C.H.I.P – працює під управлінням Allwinner R8 з частотою 1GHz, має 512Mb RAM, 4GB eMMC, вбудовані Wi-Fi і Bluetooth 4.0.

Основні досягнення за останні 5 років:

а) гранти, роботи за замовленням іноземних представників.

  1. 2013-2017 Реалізований проект 544010-TEMPUS-1-2013-1-DE-TEMPUS-JPHES «Trainings in Automation Technologies for Ukraine TATU»«Тренінги з технологій автоматизації для України», отримано обладдання на 40 000 евро та викладачі пройшли стажування в Європейських вузах партнерах
  2. Участь в роботі міжнародної освітньої мережі EduNet. Викладачі кафедри ПЕЕА проходили стажування по промисловим технологіям в м. Бад Пірмонт Німеччина (2017-2018 та 2010, 2012 роки)
  3. Участь в TI Innovation Challenge американської компанією Texas Instruments в рамках «European university program»

б) держбюджетні, госпдоговірні роботи;

  1. Проведення «Днів автоматизації FESTO», отримано промислового обкладання на 3000 гривень.

в) отримані авторські свідоцтва, патенти;

  1. Панент на корисну модель «Спосіб визначення координат вузла бездротової сенсорної мережі» № 99932 від 2015/6/25.
  2. Панент на корисну модель «Спосіб збору інформації в бездротовій сенсорній мережі» № 100463 від 2015/7/27

г) інші ініціативні роботи (монографії та ін.)

  1. 2011- У результаті виконання ІНДР за проектом European University Program розроблений та функціонуючий апаратний комплекс «СС2530ZDK», вартістю 30 000 гривень;

д) конкурсні роботи зі студентами, які отримали призові місця.

  1. 2015 – було прийнято участь в конкурсі німецької компанії Phoenix Contact «XPlore-New Automation Award 2015» отримано обладдання на 3000 евро.
  2. 2018 – було прийнято участь в конкурсі німецької компанії Phoenix Contact «XPlore-New Automation Award 2018» отримано обладнання на 6000 евро
  3. 2017 – 2-ге місце в олімпіаді «Програмування мікропрограмних автоматів та мікроконтролерних систем»
  4. 2017 – Перемежці Авіатор 2017, поїздка в Ле-Бурже
  5. 2018 – Перемежці Авіатор 2018, поїздка в Фарнборро

Перспективні напрями, за якими планується проведення наукових досліджень:

– проведення науково-дослідних робіт по бездротовим сенсорним мережам та IoT;

– проведення науково-дослідних робіт по створенню дронів та літаючих сенсорних мереж;

– проведення науково-дослідних робіт по промисловому IoT (IIoT).

Оснащення лабораторії:

Лабораторія має 12 повноцінних комп’ютерних робочих місць оснащених ПЕОМ, що навчально налагоджені комплексами МЛ-1 і МЛ-2 на базі мікроконтролера ATmega 128, сім місць укомплектовані промисловими логічними контролерами фірми “Phoenix Contact Gmb & co. KG.” з Automation Worx (PC WORX, PC WORX EPRESS, Web Visit, OPC-сервер, Visu +, Wireless Simulation tools for PLC). Є компілятор мови С Codevision 7, 5 та 4, програмні симулятори MCS-51 studio і AVR studio, середа Eclipse KDE, IAR for Zigbee, Composer Studio. Всі робочі місця об’єднані в локальну мережу з можливістю виходу в інтернет, є проекційна техніка і необхідні для неї електронні варіанти лекційного матеріалу.

У лабораторії функціонує інформаційно-навчальна система, що включає повноцінний навчальний курс з дисципліни «Обчислювальні та мікропроцесорні засоби» з можливістю дистанційного проведення лабораторного практикуму, включаючи допуск до його виконання і без паперову електронну технологію здачі звіту, тестування по розділах і всьому курсу. Дана розробка універсальна, крос-платформна і ефективна по тимчасових витратах при роботі як у локальній, так і в глобальній мережі. До даного електронного посібника розроблені контрольні питання для допуску до лабораторних робіт і тестування студентів, 250 завдань для індивідуального виконання лабораторного практикуму. Для самостійної роботи студентів з усіх дисциплін створена база електронних навчально-методичних матеріалів і бібліотека літературних джерел, що налічує більше 170 найменувань.

Лабораторія неодноразово займала призові місця в конкурсах «ХНУРЕ-кращі за фахом» і була нагороджена дипломами переможця.

З 17 грудня 2010 року на базі лабораторії КМ МПСС почала функціонувати лабораторія EduNet німецької компанії «Phoenix Contact Gmb & Сo. KG », що дозволило студентам кафедри ПЕЕА приступити до практичного вивчення ПЛК на базі стендів ILC 130 Starterkit, призначених для навчання програмуванню контролерів на основі мов програмування IEC 61131-3. Програмне забезпечення стендів дозволяє програмувати контролери 100 сімейства компанії «Phoenix Contact Gmb & co. KG » шляхом складання блок-схем роботи ПЛК в середовищі PC WORX або PC WORX EPRESS. Такі засоби автоматизації застосовуються в автоматизованих системах управління технологічними процесами (АСУТП), системах «Розумний будинок», системах диспетчеризації і контролю.

Керівник лабораторії –  Хорошайло Юрій Євгенович, к.т.н, Галкін Павло Вікторович – сертифікований спеціаліст з програмування ПЛК в  PC WORX та CoDeSys, інформаційним технологіям (Ethernet, Profinet, Wireless LAN, Bluetooth), САПР Компас-3D та Компас-Графік, Embedded Linux Kernel Development.

Контакти: к. 405 і