Industriell datakommunikasjon

Emnet kan ikke tas som enkeltemne.

Grunnleggende datakommunikasjon: Om ulike typer signal (f.eks. audio, video, image), litt historikk om datakommunikasjon, transmisjonsmedia: guided & un-guided, radio spektrum, bølgeutbredelse, transmisjonsegenskaper.

Signal, systemer og spektralanalyse: Klassifisering av signal: tidskontinuerlige & diskrete signal, analog & digital, deterministisk & tilfeldige, energi & effekt. Klassifisering av system: baseband & passband, med og uten tilbakekopling, passive & aktive, single/multiple inputs/outputs, lineære & ikke-lineære. Sinussignal, fundamentale signal som enhetssprang, Sincfunksjon, Gaussisk puls, rampe, signum, impuls. Spektralanalyse: Fourierserier, Fourier-transform, Fast Fourier Transform (FFT).

Analog & digital modulering: Tradisjonelle analoge moduleringsmetoder: amplitude-, frekvens-, og fase-modulering. Tradisjonelle digitale moduleringsteknikker: ASK, FSK, PSK og QPSK.

ISO-OSI modell: OSI-modellen (hovedvekt på de 3 nedre lagene), standarder, anvendelser, topologier, aksessmetoder og protokoller.

Fysiske standarder: Asynkron og synkron kommunikasjon. RS232, RS485, USB.

Signaloverføring: Installasjon, kabling, terminering, jording og støyskjerming. Konfigurering og feilsøking.

Modbus-protokollen: Modbus vs. OSI, overføringsmodi, data-rammer, feilsjekkmetoder, koding. Adressering og spørring.

Trådløs kommunikasjon: WiFi (802.11), RF-baserte protokoller som ZigBee, Bluetooth. Nettverksplanlegging og diagnostiske verktøy for trådløs kommunikasjon.

Datanett: Ethernet (LAN/WAN), protokoller som TCP/IP og UDP. Nettverk-enheter som hub, switch, broer, modem, og rutere. Nettverks-topologier og klassifisering. Virtuelle private nettverk (VPN). Nettverks-parametere som tjenestekvalitet and kødannelse. Praktisk innføring i datanett.

Profibus: Anvendelse. Topologi. Installasjon, kabling, terminering, skjerming og jording. DP- og PA-protokollen. GSD-filer og konfigurering av enheter. Meldingsformat. Telegramtyper. Bussparameter og syklustid.

OPC: Generell arkitektur og standarder, COM, dataaksess.

Annet: Modellering/simulering/analyse av kommunikasjon ved hjelp av verktøy som for eksempel MATLAB.

Kunnskap

• Grundig kunnskap om fundamentet og terminologien i datakommunikasjon. Dette gjelder:
• Fysiske standarder/ kabling
• Signaler, systemer og spektralanalyse
• Analog og digital modulasjon
• Nettverkstopologier, adressering, og ulike aksessmetoder
• Protokollene RS-232, Profibus, Modbus og OPC i tillegg til Ethernet.

Ferdigheter

• Kan ulike former for feilsjekk,
• Kan ulike modulasjonsmetoder,
• Kan grunnleggende spektralanalyse
• Kan kople opp utstyr og konfigurere hardware og software for nettverks-protokollene Profibus, Modbus, og Ethernet.
• Kan utforme og implementere en egen kommunikasjons-protokoll med å bruke PLS/mikrokontrollere og annet nødvendig utstyr.

Generell kompetanse

• Forstår hva datakommunikasjon er og hvordan utstyr kan kommunisere sammen.
• Har lært spektralanalyse.
• Forstår grunnleggende modulasjonsmetoder.
• Har god forståelse av dataprotokoller, essensielle begrep og terminologi relatert til datakommunikasjon.
• Kjenner til flere ulike standarder innen datakommunikasjon

Language of instruction and examination

The course is closed and the last opportunity to take the exam after this semester is spring 2022.

Please see this web site for more information

Arbeidskrav: Emnet inneholder fem teoretiske øvingsoppgaver. Fire av disse må være fullført og godkjent for å få adgang til eksamen.

Eksamensform: Emnet har tre deleksamener om følger

• 5 laboratorieoppgaver. Teller 20% samlet.
• Rapport fra gruppeprosjekt. Teller 20%
• 4 timers skriftlig skoleeksamen. Teller 60 %.

Hver del må bestås for å få karakter i emnet. Det gis kun én samlet karakter i emnet.

Vurderingsuttrykk: Bokstavkarakter

Kontinuasjon: Det gis rett til kontinuasjon for alle deleksamener