Образовательная программа National Instruments. «Технологии National Instruments в автоматизации научных исследований, инженерных приложениях и образовании» - презентация

1 Образовательная программа National Instruments

2 «Технологии National Instruments в автоматизации научных исследований, инженерных приложениях и образовании» Модернизация научной и лабораторной базы, формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева; Организация единого технологического и информационного пространства КГТУ им. Туполева; Применение технологий National Instruments, типовые решения на базе платформ: NI PXI MI, NI PXI RF, NI RIO, NI DAQ, NI ELVIS; Центр технологий National Instruments в КГТУ им. Туполева; Разработка образовательных ресурсов коллективного пользования, организация дистанционного обучения; Программа поддержки National Instruments молодых специалистов.

3 Области применений технологий NI Аэрокосмос Электроника Телекоммуникации Энергетика Машиностроение Научные исследования Образование

4 Образовательная программа NI в России Более 200 учебных заведений 30 образовательных центров Разработка и внедрение высокотехнологичного учебного и научно- исследовательского оборудования; Совместное проведение НИОКР; Продвижение совместных разработок на рынок; Проектная деятельность в ВУЗах и ССУЗах; Открыты центры в КГТУ им. Туполева, УГАТУ, МИФИ, МГУ, МГТУ им. Баумана, МИЭТ, ЛЭТИ, НГТУ, ТРТУ, ВлГУ,...

5 Модернизация научной и лабораторной базы, формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева

6 «Формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева» Основные цели и направления работы НОЦ: Формирование единой сквозной учебной, ноучной и технологической базы для подготовки и развития технической и инженерной элиты, повышение качества образования; Создание на базе КГТУ им. Туполева инновационного учебного, научного и производственного кластера; Формирование условий для ведения НИР и ОКР; Формирование условий для укрепления образовательных, научных и технических связей с промышленностью и учебными заведениями региона и РФ в целом; Разработка современных образовательных ресурсов и продуктов.

7 «Формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева» Направления создания и развития НОЦ: Многофункциональное приборостроение, электронные системы и авионика; Мехатронно-станочные системы и робототехника; Инфокоммуникационные технологии и радиоэлектронные системы; Альтернативная энергетика и энергосбережение; Инженерная и промышленная экология; Испытательные стенды и системы в авиационной отрасли.

8 НОЦ «Многофункциональное приборостроение, электронные системы и авионика» «От теории до выпуска готового изделия» Электроника и микроэлектроника, схемотехника; Основы измерения и обработки сигналов; Проектирование электронных устройств и систем с использованием САПР; Автоматизированные радиоэлектронные комплексы и системы; Оптыное производство по автоматическому/полуавтоматическому поверхностному монтажу печатных плат; Технологии автоматизации в приборостроении.

9 НОЦ «Мехатронно-станочные системы и робототехника» Измерения сигналов с датчиков; Цифровая обработка сигналов; АСУ и регуляторы (моделирование, управление); Управление исполнительными механизмами; Проектирование интеллектуальных систем управления в мехатронике; Интеллектуальный системы технического зрения; Робототехнические комплексы и системы.

10 НОЦ «Инфокоммуникационные технологии и радиоэлектронные системы» Изучение современных средств и технологий радиосвязи; Векторная генерация и анализ ВЧ сигналов; Комплексные контрольно-измерительные и тестовые ВЧ системы – тестирование и диагностика средств радиосвязи и СВЧ компонитов; Измерение параметров аналоговой и цифровой модуляции, измерение качаства канала связи, мощности передатчика и т.п. Имитация сигналов GPS/ГЛОНАСС, GSM CDMA, WiMAX, WLAN, Bluetooth, Zigbee, DTV.

11 НОЦ «Альтернативная энергетика и энергосбережение» Водородная энергетика и топлевные элементы; Солнечная энергетика; Ветроэнергетика; Проектирование и эксплуатация ГТД в энергетике; Энергосберегающие технологии (контроль качества электроэнергии, накопление энергии, интеллектуальное управление энергетическими установками) Современные технологии автоматизации в энергетической отрасли.

12 НОЦ «Инженерная и промышленная экология» Учебный практикум – проведение лабораторных и практических работ по экологии; Лаборатория дистанционного зондирования атмосферы - получение и дальнейшая обработка метеорологической и координатной информации от радиозонда с помощью системы PXI RF; Технология сенсорных сетей – информационно - измерительные сети на базе беспроводных технологий ZigBee; Мониторинг экологических параметров: температура, давление, влажность и д.р., обработка параметров и расчеты в режиме реального времени.

13 НОЦ «Испытательные стенды и системы в авиационной отрасли» Лаборатория АСНИ – изучение датчиков и первичных преобразователей, системы регистрации и цифровой обработки информации; Лаборатория ГТД – контроль параметров (расход, давление, температура, обороты, тяга и др), анализ работы компрессора и генератора; Виброакустический анализ машин и механизмов, роторных систем, идентификация источников шума; Тензометрия и испытания материалов и конструкций на прочность; Стенд по проведению исследований в аэродинамической трубе.

14 Организация единого технологического и информационного пространства КГТУ им. Туполева

15 СтудентИнженер ТеорияПрактикаНИРСНИР и ОКР Использование единой технологии в обучении от теории до дипломного проектирования и научных исследований:

16 Применение технологий National Instruments, типовые решения на базе платформ: Платформа NI ELVIS 2 Использование типовых решений при организации учебного практикума – учебные макеты и комплекты, методическое обеспечение по ОТД; Использование современных технологий автоматизации научных исследований на ранних этапах обучения. Платформа NI PXI Комплексы измерительного оборудования для замены устаревшей приборной базы; Современные ATE системы в микроэлектронике и радиотехнике; Комплексные испытательные стенды в авиационной отрасли; Готовые учебные комплекты, использование в НИР и ОКР, OEM решения. Платформа NI CRIO, SBRIO, NI DAQ Современные технологии автоматизации научных исследований; Высокоскоростные системы управления, распределенные системы АСУ и АСУТП; Готовые учебные комплекты, использование в НИР и ОКР, OEM решения.

17 Платформа NI ELVIS 2 Междисциплинарная платформа; Интерфейс USB; 12 встроенных измерительных приборов; Осциллограф 100МГц; Система сбора данных (16 AI/1 МГц, 2 АО/2 МГц, 24 DIO, 2 CTR); Интеграция с LabVIEW, Multisim. Модульный принцип построения лаборатории; Открытые стандарты – возможность разработки собственного практикума; Готовые решения по общетехническим дисциплинам, включая методические материалы - для быстрого внедрения в учебный процесс. ТеорияПрактика

18 Платформа NI ELVIS 2 Разработка собственных учебных плат, пример: Системы управления, ТАУ «Quanser» Радиоэлектроника, РТЦС «Emona» Электротехника, ТOЭ «Ереван ГИУА» Электроника, «МИРЭА»

19 Платформа NI ELVIS 2, готовые учебные платы и комплекты: ДисциплинаНазвание лабораторного макета 1 Электротехника, электроника Измерения электрических величин 2Электротехника, электрические цепи и сигналы 3Схемотехника 4Аналоговая и цифровая электроника 5Цифровые элементы вычислительной техники 6 Системы управления и регуляторы Системы управления в теплотехнике 7Управление обратным маятником 8Системы управления электроприводом постоянного тока 9 Микропроцессорная техника Программирование микроконтроллеров Freescale 10Программирование ПЛИС Xilinx Spartan 11 Телекоммуникации и радиоэлектроника Телекоммуникации и связь, РТЦС 12Волоконно-оптические линии связи 13ЭнергетикаАльтернативные источники энергии HELEX

20 Платформа NI PXI Более 1000 приборов в формате PXI Генераторы аналоговых и цифровых сигналов; Осциллографы/анализаторы до 6.6ГГц; Мультиметры; Программируемые источники питания; Системы сбора данных; И т.д. Модульный принцип построения лаборатории, мобильность платформы; Открытые стандарты – возможность разработки собственного практикума; Готовые учебные решения по направлениям – электроника, микроэлектроника, радиотехника, измерительные системы, системы управления и т.д.; Использование в НИР и ОКР – автоматизация научных исследований, автоматизация тестирования и испытаний в электронике; Возможность изменения профиля лаборатории без модернизации аппаратной части. ПрактикаНИРСНИР и ОКР

21 Платформа NI PXI Использование типовых решений для организации учебного практикума: Платформа PXI + стенд Mixed Signal Box Открытый стандарт для разработки собственных учебных плат; Изучение измерительных приборов и методов измерения; Цифровая обработка сигналов; Тестирование и отладка электронных аналоговых и цифровых схем; Параметрические тесты полупроводниковых приборов; Тестирование чипов памяти и ПЛИС; Изучение цифровых протоколов.

22 Платформа NI PXI/SCXI Комплексные АИВК: Вибрации и акустика Давление Температура Механические напряжения Обороты Управление движением Видеоизображение Системы реального времени Сохранение больших объемов данных и т.д.

23 Платформа NI RIO, NI DAQ Применение: Автоматизация научных исследований; Системы сбора данных с датчиков различного типа; Системы управления; Распределенные системы мониторинга состояния объекта; Диагностические системы; Встраиваемые системы и ОЕМ решения; Обучение. Модульный принцип построения систем, более 45 измерительных и интерфейсных модулей; Системы со встроенным RT контроллером и ПЛИС; Системы c USB интерфейсом для ПК; Коммуникации Ethernet, GSM/GPRS, GPS, WIFI и др.; Открытые стандарты – возможность разработки собственного модуля. ПрактикаНИРСНИР и ОКР

24 Платформа NI SBRIO Применение: Встраиваемые системы и ОЕМ решения; Учебный комплект со скидкой 40% для образовательных учреждений. Технические характеристики SbRIO 9642: Размер 8.2х5.6; Процессор 400МГц; ПЛИС 2М лог. вентилей; 110 цифровых линий 3.3В; 32/32 цифровых линий 24В; АЦП 32 канала, ЦАП 4 канала; 3 разъема под модули CRIO; Ethernet; Учебный комплект + клавиатура, энкодер, потенциометр, терминалы. НИР и ОКР

25 Пример, Физический факультет МГУ:

26 Физический факультет МГУ: 2й курс «Основы программирования и компьютерных технологий» Основы программирование в среде Labview. 3й, 4й курс «Современные системы автоматизации научных исследований» Углубленное изучение Labview; Системы сбора данных и управления - NI DAQ; Модульные системы сбора данных и управления - NI PXI/SCXI, NI RIO; Системы технического зрения NI Vision; Цифровая обработка сигналов NI DSP. 5й курс… «Современные системы автоматизации научных исследований» Проектная деятельность; Научная деятельность.

27 Центр технологий National Instruments в КГТУ им. Туполева

28 *2003г. – «Центр дистанционных учебных лабораторий» *2008г. – «Авторизованный центр National Instruments» Проведение курсов повышения квалификации для преподавателей и специалистов КГТУ им. Туполева и промышленных предприятий; Разработка учебных практикумов, курсов и комплектов с использованием технологий National Instruments; Системная интеграция, разработка комплексных АИВК для предприятий региона; Инженерная поддержка при внедрении оборудования и ПО National Instruments в учебный и научный процесс КГТУ им. Туполева; Разработка электронных образовательных ресурсов (дистанционные лаборатории). Центр технологий National Instruments в КГТУ им. Туполева

29 Центр технологий National Instruments в КГТУ им. Туполева Автоматизация испытательного стенда на базе ГТД АИ-25, ВСУ АИ-9; Автоматизация испытательного стенда на базе ТРД Tj100S; Автоматизация экспериментов в аэродиномической трубе КГТУ им. Туполева; Автоматизация стенда по исследованию параметров поршневого компрессора; Автоматизация лабораторных практикумов с дистанционным доступом;

30 Разработка образовательных ресурсов коллективного пользования, организация дистанционного обучения :

31 Технологии National Instruments для организации дистанционного доступа : Лабораторный практикум Физическая установка … Система управления и сбора данных, платформа NI PXI, NI CRIO, LabVIEW RT Сервер, LabVIEW, LabVIEW Web Publishing Ethernet Пользователь … HTML, FTP

32 Технологии National Instruments для организации дистанционного доступа : Комплекс учебных лабораторий с дистанционным доступом КГТУ им. Туполева; Курсы – электроника, радиотехнические цепи и сигналы.

33 Программа поддержки National Instruments молодых специалистов:

34 Программа поддержки молодых специалистов, ведущих исследования и разработки с использованием технологий National Instruments Привлечение в коммерческие НИР и ОКР; Проекты в области научных исследований, образования, промышленности; Материальная поддержка студента/аспиранта в течении года; Предоставление необходимого комплекта оборудования для решения прикладных задач; Участие в соревнованиях и олимпиадах.

35 Спасибо! Жигунов Борис Руководитель образовательных программ National Instruments Russia (495) (926)