Старая версия сайта доступна по ссылке http://old.miet.ru Перейти

Центр технологий National Instruments

В МИЭТе совместно с компанией National Instruments (США) создан и уже несколько лет успешно функционирует Центр Технологий National Instruments. Центр Технологий NI является организационной формой для совместных действий в образовательной и научной областях, включая международную деятельность, через участие в EBN (Европейская сеть Бизнес-Инновационных Центров - European Business & Innovation Centres Network), EIC (Сеть Европейских Инфо Центров - European Info Centres), IRC (Сеть Инновационных Релей Центров - Innovation Relay Centres) и EEN (Европейская сеть поддержки бизнеса и инноваций - Enterprise Europe Network).

В целом Центр Технологий NI ориентирован на подготовку квалифицированного специалиста готового к социальной мобильности, постоянному профессиональному росту и самостоятельным действиям в смежных областях науки и техники. Оборудование и программное обеспечение Центра Технологий NI используют в своей работе большинство ведущих кафедр Университета: Электротехники, Радиоэлектроники, Вычислительной техники, Микроэлектронных радиотехнических устройств и систем, Биомедицинских систем, Систем автоматического управления и контроля в микроэлектронике, Интегральной электроники и микросистем, Микроэлектроники и Юнеско.

В Центре Технологий NI в основном используется промышленное оборудование National Instruments - известного производителя контрольно-измерительного оборудования на основе технологии виртуальных приборов, для различных приложений измерения, управления и тестирования. Компания National Instruments уже более 30 лет является лидером в области автоматизации измерений с использованием реально-виртуальных программно-аппаратных комплексов. Выбор технологий для программно-аппаратных комплексов Центра был основан, прежде всего на возможности решения в пределах одной аппаратно-программной платформы как учебных, так и научно производственных задач. Помимо этого модульная структура оборудования и программного обеспечения National Instruments позволяет с минимальными затратами реализовать процесс сквозного междисциплинарного обучения студентов, в ходе которого оборудование и технологии, используемые на начальных курсах, затем применяются на этапах производственной практики при подготовке дипломных проектов, в том числе и на географически удаленных объектах.

Базовыми платформами для оснащения лабораторий Центра Технологий NI служат программные пакеты NI Multisim и NI LabVIEW, необходимые для проектирования схем электронных устройств и печатных плат, а также для разработки алгоритмов автоматического измерения и тестирования и управления мехатронными комплексами:

Multicap – средство описания электрических схем с безрежимным редактированием.

Multisim – интерактивный эмулятор электрических схем, включающий в себя версию Multicap, что делает его совершенным средством для программного описания и последующего тестирования. Multisim поддерживает взаимодействие с LabVIEW и SignalExpress.

Ultiboard – средство для конструирования печатных плат, с широким набором функций, существенно ускоряющих процесс конструирования, и выходом на промышленные интерфейсы.

Ultiroute - средство автоматического размещения и соединения компонентов. Интегрировано в графический интерфейс программы Ultiboard.

NI LabVIEW – графическая среда разработки виртуальных приборов, создания масштабируемых приложений тестирования, измерения и управления.

SignalExpress – интерактивное программное обеспечение для сбора, сравнения, автоматизации и сохранения измерений.

NI ELVIS - набор виртуальных инструментов LabVIEW, многофункциональные приборы сбора данных и макетные платы.

Результатом работы на комплексе программ Multisim - Ultiboard – Ultiroute являются комплект конструкторской документации, отчет об исследовании с помощью программ анализа и моделирования, электрических схем, спецификации В качестве аппаратной базы, используемой для оснащения лабораторий выбраны модульные платформы NI ELVIS, NI PXI, NI RIO и NI Compact FieldPoint, позволяющие реализовать практически любую задачу по дисциплинам электротехники, радиоэлектроники, схемотехники, автоматического измерения, тестирования или управления как для учебных, так и для промышленных целей, а также осуществлять перепрофилирование лабораторий в будущем для решения новых задач, отвечающих современным тенденциям развития технологий и инновационной системы образования.

Помимо этого лаборатории Центра Технологий NI оснащены набором учебных лабораторных установок, позволяющих изучить основные и разрабатывать новые методы автоматизации тестирования изделий в радиоэлектронной промышленности и алгоритмы управления типовыми мехатронными и робототехническими комплексами. В процессе обучения студенты имеют возможность самостоятельно изучить и получить практические навыки в таких областях, как микроэлектронные радиотехнические системы и устройства, схемотехника и автоматизация проектирования радиоэлектронных систем, изучить основы аналоговой и цифровой электроники, электротехники, освоить современные высокотехнологичные автоматизированные тестовые системы, диагностическое и измерительное оборудование, используемое на современных электронных предприятиях. Студенты получают практические навыки в области разработки систем управления как для задач управления технологическими процессами, так и для различного рода интеллектуальных робототехнических и мехатронных комплексов и систем, осваивают базовые методы проектирования алгоритмов, реализации, настройки и регулировки систем управления с использованием самых современных аппаратно-программных технологий.

После выполнения практикумов студенты получают необходимые навыки и знания для реализации сложных практических задач. Таким образом, решается проблема ориентированной подготовки выпускника, значительно сокращается время на профессиональную адаптацию молодого специалиста при работе в условиях реального производства.

Состав и описание основных аппаратных и учебно-технологических платформ

1. Платформа NI ELVIS

image002.jpg

Это оборудование предоставляет возможность на реальных примерах познакомиться с основами электротехники, электроники, электронных компонентов и схем, а также разработать и протестировать свои собственные электронные схемы. Платформа NI ELVIS является основой стенда и сочетает в одном корпусе всё необходимое для изучения элеткротехники и электроники: макетную плату с набором электронных компонентов, источник питания, генератор сигналов и основные измерительные приборы для тестирования схем. Есть возможность собственноручно собрать на макетной плате электронную схему из предложенного набора или разработать и протестировать свою собственную. Кроме того, навыки работы с измерительными приборами, такими как осциллограф, мультиметр, генератор, источник питания и др закрепляются на продолжительный период времени. Макетная плата, входящая в состав платформы, является сменной и может быть заменена на ряд профильных макетов по таким дисциплинам как: схемотехника, электротехника, мехатроника, телекоммуникации и связь.

Учебно-методический комплексы при поддержке National Instruments обеспечивается методическими материалами, учебными пособиями и инструкциями к лабораторно-практическим занятиям по схемотехническим дисциплинам. В МИЭТ были разработаны свои собственные практикумы для платформы NI ELVIS. Совместно с National Instruments в этой области ведутся постоянные научно- исследовательские работы. На данный момент в разработке находятся несколько лабораторных практикумов для платформы NIELVIS 2.

2. Платформа NI PXI

image004.jpg

Компактная аппаратно-программная модульная платформа NI PXI предназначена для использования ее в качестве многофункциональной контрольно-измерительной станции проведения лабораторных работ и исследований в области разработки и тестирования новейшей электронной компонентной базы (АЦП, ЦАП, операционные усилители, чипы памяти, микропроцесорная техника), радиоэлектроники и беспроводных технологий связи и передачи информации в широком диапазоне радиочастот от 9 кГц до 2.7 ГГц. Платформа имеет открытую архитектуру и позволяет проводить сложные эксперименты.

Перепрограммирование комплекса позволяет преподавателям и студентам применять оборудование не только в учебном процессе, но и в научных исследованиях или при отладке и тестировании собственных разработок и устройств, созданных в МИЭТ.

Полезные ссылки:

Ссылки на книги National Instruments:

http://digital.ni.com/worldwide/russia.nsf/web/all/08A2AA9A105AE6558625720A0047E222?opendocument&node=203362_ru