Beágyazott és irányító rendszerek
A beágyazott vagy fedélzeti számítógépek többsége vezérlési vagy szabályozási feladatokat valósít meg. Az irányított berendezés lehet például egy háztartási gép, egy közúti jármű, egy műhold, egy robot, egy üzemi gyártórendszer, vagy újrahasznosítható energiaforrásból dolgozó erőmű. Programozható irányítóberendezések (PLC, DCS, SCADA) vezérlik és felügyelik az energiaellátási rendszereket, a közműveket, a vasúti és közúti közlekedési hálózatokat és a legkülönbözőbb, folytonos vagy diszkrét gyártási folyamatokat az olajfinomítóktól a gyógyszergyárakig. Ezek a távolról is elérhető irányítóberendezések folyamatos adatgyűjtést is végeznek, ami lehetővé teszi korszerű, pl. mesterséges intelligencia (MI) alapú technológiák alkalmazását az optimális működtetés és karbantartások tervezése során.
A korszerű ipari elvárásoknak megfelelő irányítórendszerek tervezése, megvalósítása, továbbá ezek hatékony, biztonságos és környezetbarát üzemeltetése modern érzékelési, irányítási, jelfeldolgozási és beavatkozási technológiák ismeretét igényli. Ágazatunk célja olyan villamosmérnökök képzése, akik birtokában vannak az ehhez szükséges, elsősorban technológia közeli ismereteknek, amelyek a munkaerőpiacon is versenyképesek, és amelyeket a jövőben kiegészítenek és nem helyettesítenek az MI alapú megoldások.
Az ágazat a szükséges elméleti ismeretek átadásán kívül a problémamegoldás alapú oktatásra is hangsúlyt fektet, hogy a hallgatók gyakorlati példák megoldása során a felsorolt ismeretek készségszintű alkalmazását is elsajátítsák.
A magyarországi ipari szektorban egyaránt jelen vannak az irányító berendezések és robotok fejlesztői, gyártói, forgalmazói, az irányítási és robotikai megoldásokat kínáló nagy, közép és kisvállalatok, valamint az irányítástechnikai, gyártásautomatizálási, robotikai megoldásokat alkalmazó vállalkozások, tehát számos gazdasági szereplőnek van szüksége szakember utánpótlásra az ágazat profiljával.
A továbbtanulás iránt érdeklődő hallgatók számára kínált MSc fő- és mellékspecializációink lehetővé teszik az alapképzésben megszerzett ismeretek bővítését az irányítórendszerek és a robotika területén.
Fontosabb tématerületek
Irányítóberendezések hardver és szoftver technológiája
Az irányítóberendezések széles választéka érhető el a piacon különböző komplexitású irányítási feladatokhoz, az egyszerű, egyváltozós hőmérsékletszabályozástól az összetett többváltozós irányításokig. A különböző berendezések felépítésének, moduljainak, valós idejű működésének, memória és programozási modelljeinek és nyelveinek alapos ismerete egyaránt szükséges ahhoz, hogy az irányítási feladatot megoldjuk. Az ágazat keretében bemutatott ismeretek között a fentiek részletekbe menően szerepelnek.
Ipari robotok alkalmazástechnikája
A gyártási folyamatok automatizálásának megkerülhetetlen szereplői az ipari robotok, feladataik közé tartozik az anyagmozgatás, csomagolás, összeszerelés, hegesztés, ragasztás, festés. Az ipari robotokat tartalmazó munkaállomásokból épülnek fel a korszerű rugalmas gyártórendszerek, ahol számos különböző termék igény szerinti ütemezéssel gyártható. A robotok újabb generációja (az ún. kobotok) pedig a feladatok elvégzése közben biztonságosan képes együttműködni más dolgozókkal.
Az ágazaton belül az ipari robotok alkalmazástechnikájára fókuszálunk, az ehhez szükséges ismeretek a robotok felépítése, integrálásának módszerei érzékelőket és más egységeket tartalmazó robotcellába, a programozásukhoz szükséges fogalmak és a robot geometriai modellje, a robotprogramozási nyelvek szolgáltatásai és mozgató utasításai. A hallgatók a robotok programozását ipari fejlesztőkörnyezet használatával és laboratóriumi mérések során egy valódi robot köré épített robotcellában gyakorolhatják.
Folytonos működésű folyamatok irányítása és felügyelete
Az ipari folyamatok tekintélyes része folytonos, vagy szakaszosan folytonos működésű (ellentétben az általában diszkrét megmunkálási fázisokból álló gyártási rendszerektől). Folytonos működésű folyamatok során állnak elő a végtermékek többek között az élelmiszeriparban, a vegyiparban, vagy a gyógyszeriparban, melyek előállítása ún. receptek alapján történik. A megfelelő minőségű végtermék előállításához a receptben előírt hőmérséklet, nyomás, áramlás stb. értékek pontos biztosítására van szükség, amiről szabályozási körök gondoskodnak. Az ágazat keretében az említett mennyiségek érzékelési módszereinek és alkalmazástechnikájuk bemutatására és a folyamatok szabályozásakor alkalmazott, identifikációs, illetve ún. modellprediktív algoritmusokra koncentrálunk a folyamatok leírására szolgáló szabványos módszerek és az érzékelőket az irányító berendezésekkel összekötő terepi buszrendszerek mellett. Az elméleti ismeretek mellett a hallgatók megismerik a piacon is elérhető érzékelők jellemzőit, begyakorolják a megismert algoritmusok implementálását.
Tárgyak
Robotizált gyártórendszerek (IIT, 5. félév)
Folyamatszabályozás (IIT, 5. félév)
Mikrokontroller alapú rendszerek (AUT, 5. félév)
A tárgy célja, hogy a hallgatókat megismertesse az iparban legelterjedtebben használt mikrokontroller architektúrákkal, azok kiválasztási szempontjaival. A megszerzett ismeretek segítségével a hallgatók képessé válnak mikrokontroller alapú rendszerek hardver tervezésére és alacsonyszintű szoftver rendszerének megvalósítására. A kettő közötti elválaszthatatlan kapcsolatot példák és rövid esettanulmányok mutatják be.
Beágyazottszoftver-fejlesztés (MIT, 5. félév)
A tárgy elsődleges célja a hallgatók bevezetése a beágyazott szoftverek fejlesztési témakörébe. A tárgy keretén belül ismertetésre kerülnek a beágyazott fejlesztés C nyelvű alapjai, a keresztfordítás sajátosságai, a C kód fordításának lépései és feltételei beágyazott vezérlők esetén. A hallgatók megismerik a memóriába leképezett perifériák elérési módszereit, bemutatásra kerülnek a beágyazott szoftverekben alkalmazott hardware absztrakciós rétegek. A tárgy ismerteti a beágyazott szoftverekben általánosan alkalmazott üzemmódokat, a debugolási folyamatok lépéseit. A tárgy a szoftverütemezés témakörével zárul.
Robotizált gyártórendszerek laboratórium (IIT, 6. félév)
Önlab témák (IIT, 6. félév)