FORPROSJEKTRAPPORT. Prosjekt i faget Styresystemer

Avdeling for teknologi Program for elektrofag Og fornybar energi 7004 Trondheim FORPROSJEKTRAPPORT Prosjekt i faget Styresystemer Sindre Åberg Mokkelbost, Markus Gundersen, Anders Nilsen, Marius Dyrseth, Even Wanvik og Vuk Krivokapic Gruppe 4 2EA

SAMMENDRAG (MARKUS) I denne rapporten dokumenteres forprosjektet til «Prosjektoppgave i faget Styresystemer 2EA våren 2016» ved Fakultetet for Teknologi ved NTNU i Trondheim. Prosjektet utarbeides av en gruppe på 5 eller 6 studenter ved Bachelorprogram Automatiseringsteknikk. Program for elektrofag og fornybar energi ved Fakultet for Teknologi har tre prosjekt rigger, der hver rigg er delt opp i en PLS rigg og en tank rigg. Tank riggen består av to tanker og forskjellige måleelement. PLS riggen besår av 3 PLS-er, der to av PLS-ene styrer hver sin tank på tank riggen og et operatørpanel. 2

FORORD (VUK) Hensikten med denne forprosjektrapporten er å presentere prosjektet i emnet Styresystemer og Reguleringsteknikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, avdeling for Automatiseringsteknikk. Etter denne forprosjektrapporten skal prosjektet utvikle seg videre mot en hovedoppgave som har som mål å ferdigstille en regulator som skal kontrollere væskenivået i tankene på riggen. Prosjektoppgaven har vi fått utdelt av foreleserne ved avdelingen for Automatisering ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet. I tillegg har vi fått egen veileder, Fredrik Dessen, som med sin kunnskap og erfaring skal gi oss veiledning gjennom hele prosjektet. Målet med forprosjektrapporten onsdag 2. mars 2016 09.28 er å klargjøre problemstillinger, og samtidig gjøre grunnlag for løsninger som senere skal brukes i hovedoppgaven. Internt i gruppen er det stor engasjement, hvor samtlige gleder seg til å arbeide med prosjektet. Vi ser frem til å ta i bruk det teoretiske og praktiske grunnlaget vi har dannet etter tre semestre med studier. Utfordringene i et prosjekt innenfor automatiseringsteknikk er store, noe som motiverer gruppen til å samarbeide tett og godt for et tilfredsstillende sluttresultat. onsdag 2. mars 2016 09.28 3

INNHOLDSFORTEGNELSE SAMMENDRAG (MARKUS) 2 FORORD (VUK) 3 INNLEDNING 6 BAKGRUNN (VUK) 6 PRESENTASJON AV GRUPPEDELTAGERENE 7 VUK KRIVOKAPIC 7 EVEN WANVIK 7 MARIUS DYRSETH 8 KARL-MARKUS GUNDERSEN 8 SINDRE ÅBERG MOKKELBOST 9 ANDERS NILSEN 9 1 OM TANKRIGGEN (SINDRE) 10 2 OPPGAVENE 11 2.1 MINIPROSJEKT (EVEN) 11 2.2 MODELLERING OG SIMULERING (VUK) 12 2.2.1 INNSTILLING AV REGULATOR 12 2.2.2 KOBLE EN REGULATOR 12 2.3 ENTANK (MARKUS) 12 2.4 TOTANK (MARKUS) 13 2.5 ENKEL PRESENTASJON AV PROSJEKTET PÅ WEBSIDE (EVEN) 13 3 TEKNISK 14 3.1 PLS-RIGGEN (MARKUS) 14 3.1.1 PLS 15 3.1.2 MASTER/SLAVE 15 3.1.3 IX PANEL TA100 15 3.1.4 Q-PLS 15 3.1.5 FXIN-PLS 16 3.1.6 RUTER 16 3.2 PLS PROGRAM (EVEN) 16 3.2.1 ENTANKPROSJEKTET 16 3.2.2 TOTANKPROSJEKTET 17 3.3 OPC (OPEN PLATFORM COMMUNICATIONS) (EVEN) 17 3.4 HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE) (EVEN) 17 3.4.1 INTOUCH 18 3.5 REGULERING (VUK) 18 3.5.1 HVA ER EN REGULATOR 18 3.5.2 HVORDAN FUNGERER EN REGULATOR 18 3.5.3 FORSKJELLIGE REGULATORTYPER 19 4

3.6 KOMMUNIKASJON VIA ETHERNET OG TRÅDLØST (ANDERS) 20 3.6.1 ETHERNET 20 3.6.2 TRÅDLØS KOMMUNIKASJON 21 3.6.3 KOMMUNIKASJON MELLOM PLS OG VERT (STYRINGSENHET) 21 3.7 PROFIBUSS(PROSESS FIELD BUS) (MARIUS) 22 3.8 ANTI-ALIASING (SINDRE) 24 3.9 INSTRUMENTERING (SINDRE) 26 3.9.1 NIVÅMÅLING 26 3.9.2 MENGDEMÅLING (FLOW) 26 3.9.3 PÅDRAG 26 3.9.4 MOTORISERT REGULERINGSVENTIL 26 3.9.5 PNEUMATISK REGULERINGSVENTIL 26 3.9.6 GENERELT VENTILER 26 3.9.7 ØVRIGE VENTILER 26 4 GJENNOMFØRING AV PROSJEKTET 27 4.1 TIDSPLAN OG FREMDRIFT 27 4.1.1TIDSFRISTER 27 4.2TIMEFORBRUK 27 4.2.1 S-KURVE (EVEN) 27 4.2.2 ESTIMERT TIMEFORBRUK (EVEN) 27 4.3 UTFORDRINGER (ANDERS) 28 4.5 GRUPPEDYNAMIKK (ANDERS) 29 FIGURLISTE 30 VEDLEGG 30 5

INNLEDNING BAKGRUNN (VUK) Hvert år får studenter ved Norges natur-vitenskapelige universitet (NTNU), avdeling for Automatiseringsteknikk utdelt en prosjektoppgave de skal gjennom. Studentene blir delt inn i grupper på fem eller seks personer som sammen skal gjennomføre et prosjekt, hvor planlegging av prosjektet gjennom et forprosjekt og gjennomførelse av flere delprosjekt inngår. Målet med selve prosjektet er å sette kunnskap, lært gjennom de foregående drøye tre semestre, i praksis. På slutten av prosjektet skal studentene fremføre arbeidet sitt gjennom en muntlig presentasjon for foreleserne. Selve prosjektet vekter 40% av karakteren i emnet Styresystemer og reguleringsteknikk, ved NTNU. NTNU er Norges største universitet med om lag 39000 studenter og 6700 ansatte. Avdeling for Automatiseringsteknikk hører til campus Kalvskinnet, og tilhørte tidligere Høgskolen i Sør-Trøndelag, før fusjoneringen i 2016. Tankriggene studentene bruker i dette prosjektet befinner seg på laboratoriet i Gunnerus Gate 1, ved NTNU, campus Kalvskinnet i Trondheim, og er i utgangspunktet designet som et kursverktøy for Siemens, en av de største leverandørene for automatiseringsteknologi. Prosjektet har blitt fremført i en rekke år ved studieretningen for automatiseringsteknikk, med gode erfaringer. 6

PRESENTASJON AV GRUPPEDELTAGERENE VUK KRIVOKAPIC Født: 22.08.1995 Fra Kongsberg Utdanning: - Allmennfag Kongsberg videregående skole avgang 2014 Arbeids erfaring: - Tislagård dag- og aktivitetssenter. - Servitør for Quality Hotel Grand, Kongsberg Annet: - Leder for Vektorprogrammet, avdeling HiST EVEN WANVIK Født: 27.07.1992 Fra: Trondheim Utdanning: - Vg3 Automatisering Ladejarlen VGS avgang 2011. - Bestått fagbrev februar 2013 Arbeids erfaring: - TINE sentrallager Heimdal halvt år som: Automatiker 7

MARIUS DYRSETH Født: 08.06.1988 Fra: Trondheim Utdanning: - Allmennfag Trondhjem katedralskole avgang 2007. Karl-Markus Gundersen Arbeids erfaring: - Selfa Arctic AS i 3 år med oppgaver som: Ansvar for skips elektronikk montert i båtene Ansvar for dokumentasjon og kommunikasjon opp mot Direktorat. Prosjektleder for byggingen av Batteridrevet fiskebåt. - PBeS Norway AS med oppgaver som: Utvikling av produksjonslinje Bygging av engeenerings team i Norge Installasjon av testanlegg Født: 13.08.1992 Fra: Sarpsborg Utdanning: - Vg3 Automatisering Borg VGS avgang 2011. Arbeids erfaring: - Expert AS i 1 år med oppgaver som: Selger data, telematikk, foto og underholdning - JYSK AS i 6 år med oppgaver som: Ny oppbygging, restaurering av butikk Teambuilder, Store Supporter Selger/lager ved hektiske salgsperioder 8

orsen l Ørjan Svartisdal Karlsen SINDRE ÅBERG MOKKELBOST raas ighi Sindre Mokkelbost ANDERS NILSEN Stein Ivar Sylte Født 05.07.1991 Fra: Bærum Utdanning: - VG3 Automatisering, Bleiker videregående skole - Fagbrev automatiker Takeda Nycomed As Arbeidserfaring - Takeda Nykomed As Feilsøking og vedlikehold på automatisering systemer Design og nyinstallasjon på automatisering systemer Prosjektdeltaker i større investeringsprosjekter Født: 01.03.95 Fra: Farsund Utdanning: -Studiespesialisering med realfag v/ Lister VGS avd. Eilert Sundt avgang 2014. Arbeidserfaring: - Alcoa Lista i 4 år med oppgaver som: Teambuilding Prosessoperatør ved elektrolyse av aluminium. Arbeidsplanlegging- og fordeling. verås 9

1 OM TANKRIGGEN (SINDRE) Selve prosessen skjer på en tankrigg sidestående til en PLS-rigg. På denne riggen er det to reguleringstanker og en buffertank. Fra buffertanken pumpes vann over i reguleringstankene via reguleringsventiler. Disse ventilene skal regulere nivået i tankene ved hjelp av nivåmålere plassert i bunnen av tankene. Ut fra tankene strømmer vannet via ett sett med tre magnetventiler i parallell tilbake til buffertanken igjen. Tank 1 har i tillegg en mengdemåler på utløpet som kan brukes til foroverkobling. Figur 1 viser en skisse over prosessen. FIGUR 1 FLYTSKJEMA KILDE: TEGNET AV SINDRE ÅBERG MOKKELBOST 10

2 OPPGAVENE 2.1 MINIPROSJEKT (EVEN) Før gruppene kan begynne med hovedprosjektet skal de gjennomføre et miniprosjekt som demonstrerer at nettverkene er satt opp rett og at det går å sende data mellom InTouch, operatørpanel og begge PLSene. De nødvendige programmene skal presenteres for veileder og den konkrete dataoverføringa skal demonstreres og godkjennes. Miniprosjektet skal også dokumenteres i en rapport på minimum 35 og maksimum 50 sider. Det skal først lages et simpelt InTouch og PLS program, hvor det skal testes om det virker med seriekabel som kommunikasjonskanal. Når dette fungerer er det på tide å prøve å få det samme programmet til å virke over Ethernet via Q-PLS og over PROFIBUS-nettet til den ene FX1N-PLS en, og når dette fungerer, videre til den andre FX1N-PLS en. Til slutt utvides det til å inkludere operatørpanelet. Miniprosjektet skal minst inneholde de aspektene som er vist i figur2. Dersom kommunikasjonen funker gir det middels score. For full score skal det også være et gjennomtenkt og bra brukergrenessnitt. FIGUR 2 MINIMUMSINNHOLD I MINIPROSJEKTET KILDE: PROSJEKTOPPGAVEN 11

2.2 MODELLERING OG SIMULERING (VUK) I prosjektet skal det lages men enkel matematisk modell av nivåreguleringen av tanken. Modellen skal simuleres i Matlab og skal videre resultere i et forslag til regulatorinnstillingene. Siden det finnes utallige måter å stille inn og koble en reguleringssløyfe har vi som gruppe en utfordring i å finne de metodene som gir best resultat. All modellering og simulering skal også dokumenteres. 2.2.1 INNSTILLING AV REGULATOR De forskjellige metodene skal gi oss best mulig innstillinger for proporsjonalforsterkingen, integrasjonstiden og derivasjonstiden. Metodene varierer fra hvor presise de er til hvor lett de er å ta i bruk. Målet er å finne den metoden som er lettest å bruke og samtidig gir best resultater. Ofte vil de komplekse metodene gi best innstillinger, men det er ikke alltid tilfelle. De letteste metodene kan også gi tilfredsstillende resultater. Innstillingene som oppnås ved bruk av forskjellige metoder krever som regel etterjustering. Det er lurt å se hvordan prosessen og pådraget oppfører seg i forhold til hverandre på simuleringsgrafen for å vite hvilke parametere som eventuelt bør etter justeres. 2.2.2 KOBLE EN REGULATOR Det finnes mange måter å koble en reguleringssløyfe på, alt etter hvordan de forskjellige elementene i sløyfen oppfører seg og hva slags resultat reguleringssløyfen skal oppnå. Den mest klassiske koblingsmetoden kaller vi for negativ tilbakekobling. Denne metoden fungerer slik at regulatoren alltid får tilbakemelding om hvor stort avvik det er mellom det målte signalet og referansen. På den måten kan den justere inn pådraget slik at det målte signalet legger seg på referansenivå. Problemet med denne metoden vises når forstyrrelsene blir store og hyppige. Ved store forstyrrelser vil regulatoren få tilbakemelding om et større avvik enn det egentlig er. En slik tilbakemelding vil føre til en over justering av regulatoren og samtidig et ustabilt system. Problemet med forstyrrelser løses ved å bruke foroverkobling. Foroverkobling har som oppgave å nøytralisere forstyrrelser og brukes ofte som et tillegg til den negativt tilbakekoblede sløyfen. I følge oppgaveteksten skal vi bruke begge typer koblinger under dette prosjektet. 2.3 ENTANK (MARKUS) Entankprosjektet skal påbegynnes når miniprosjektet er ferdig og godkjent. I entankprosjektet skal gruppen sørge for god regulering av væskenivået i den ene tanken samt en tilfredsstillende HMI. Det skal lage program for InTouch, PLS-ene og opertørpanelet, som oppfyller kravene gitt i prosjektet. Det er lagt vekt på at brukergrensesnittet skal bestå av en tank, for å ikke forvirre operatør med to tanker. Her kan man ikke ta en snarvei for å bli fortere ferdig med totankprosjektet. Entankprosjektrapport skal inneholde en grundig beskrivelse av entankprosjektet, men det er ikke nødvendig å gjenta det grunnleggende fra forprosjektrapporten og miniprosjektrapporten. Om det er nødvendig å nevne noe som er skrevet tidligere, skal dette refereres tilbake til den aktuelle rapporten. En vurdering av de simulerte resultatene og innstillingene fra arbeidsnotatet opp mot tilsvarende målte resultater på den virkelige prosessen skal med i entankprosjektrapporten. 12

2.4 TOTANK (MARKUS) Etter innlevering av entankrapporten skal gruppen starte på totanksprosjektet. Dette skal gjøres i samarbeid med den andre gruppen som bruker samme PLS- og tank-rigg. Hver dobbelgruppe skal lage en felles totankprosjektrapport. Her vil det lønne seg å referere tilbake til miniprosjektet og/eller entankprosjektrapporten. I totankrapporten skal det også være en vurdering av prosjektstyring, gruppesamarbeid, veiledning osv. frem til innleveringen av rapporten. Vurderingen av prosjektstyring skal gjelde fra prosjektets start til innlevering av rapporten. Det praktiske skal presenteres for veileder og godkjennes når rapporten leveres inn. Tankprosjektet er en utvidelse av entankprosjektet når den er ferdig. Her skal vi utvide InTouch, operatørpanel og PLS-ene slik at den oppfyller prosjektkravene. Dette skal gjøres i en dobbelgruppe, slik at man fletter inn programmene man har med den andre gruppen. Her vil vi oppleve en liten utfordring med to forskjellige gruppers program skal bli ett. 2.5 ENKEL PRESENTASJON AV PROSJEKTET PÅ WEBSIDE (EVEN) Gruppen skal presentere seg selv og prosjektet på nettet i form av noen websider. Det er blitt opprettet bruker på www.hekta.org. Brukernavnet er p4ea2 og passordet til brukeren fås hos veileder. Hjemmesidene du lager overføres til Hekta vha. et sftp-program. Hvis man bruker programmet WinSCP må Host Name settes til www.hekta.org, brukernavn til p2ea4 og skrive inn rett passord, man kommer da inn på: /home/prosjekt/p2ea4. Hjemmesidene må legges på katalogen public_html. Dersom man kaller selve hjemmesiden for index.html, så kan det leses fra en web-leser på adressen www.hekta.org/~p2ea4. Passordet er p2ea16 for alle grupper, det første som må gjøres er å endre passordet. Gruppene skal også ta ansvar for å skaffe seg en felles prosjektplass på nettet, for eksempel Google Drive eller DropBox. 13

3 TEKNISK 3.1 PLS-RIGGEN (MARKUS) I dette prosjektet er det satt opp en egen PLS-rigg bestående av 3 skap. Skap 1 består av et ix Panel TA100, en trådløs ruter og en Q-PLS. Q-PLS-en fungerer som en master for to mindre PLS-er som sitter i skap 2 og skap 3. Disse PLS-ene er av typen FX1N og fungerer som slavene til master PLS-en. Regulatoren i prosjektet vårt skal programmeres i slave PLS-ene. s FIGUR 3 OPPSETT PLS-RIGG KILDE: TEGNET AV MARKUS GUNDERSEN 14

3.1.1 PLS Programmerbar Logisk Styring, eller Programmable Logic Controller på engelsk, kan tenkes på som en liten datamaskin der man programmer den til å bestemme hva som skal skje etter hvilke krav man har. En inngang kan styre en utgang direkte, eller starte for eksempel en timer som så styrer utgangen. Inngangen og utgangen kan styres av enten et analogt signal, gjerne 4-20 ma, eller et digitalt, av og på (0 og 1). Inngangen styres gjerne av sensorer eller fysiske trykkbrytere. Mens utgangen styrer pådragsorgan, kontaktor eller andre enheter. PLS-en er et verktøy man bruker i den automatisert industrien, og det er den som har erstattet de eldre relèstyrte prosesser. En PLS blir gjerne programmert i ladder-diagram, funksjonsblokkdiagram(fbd) eller instruksjonsliste(il). Det finnes flere varianter, men det er disse tre som er mest vanlig, gjerne da helst ladder, i industrien. Ladder diagram ligner veldig på et styreskjema og er derfor kanskje det vanligste å bruke 3.1.2 MASTER/SLAVE Begrepet master/slave stammer fra den atlantiske slavehandelen på 1600-1800 tallet. Der en master, leder, styrte slavene sine. Disse slavene kunne ikke gjøre noe annet enn det de hadde fått beskjed om. Master/slave i PLS sammenheng fungerer etter samme prinsipp. Man programmerer en master til å styre slavene sine. Masterne ble kun styrt av loven og gud. I prosjektets tilfelle er gruppedeltakerne guden, og prosjektoppgaven er lovverket. Problemstilling: Viktig at masteren blir programmert riktig og gjør som vi ønsker med slavene. Ellers kan det av erfaring, brygge opp til en liten borgerkrig. 3.1.3 IX PANEL TA100 Dette er ett operatørpanel med både farge og touch skjerm. Denne skal vi i gruppen programmere ut ifra et grovt spesifikasjonskrav gitt under 5.2 i oppgaven. Vi skal bruke et PC program ved navn ix Developer. Operatørpanelet skal både skrive og lese verdier inn til slave PLS-ene i skap 2 og 3, samt kvittere ut alarmer. Det er gitt en detaljert tabell om hvilke variabler som skal kunne skrives og/eller leses i operatørpanelet. Det er ikke gitt noe brukergrensesnitts krav, så dette står vi fritt til å velge selv. Problemstilling: Her blir det da viktig å tenke på hva som er brukervennlig og ser fint ut. Knapper bør ikke stå for nærmere hverandre da operatør kan bomme på knappene. Viktig også å tenke på hva som kan skje hvis forskjellige kombinasjoner av knapper blir trykket inn på likt og fjerne eventuelle problem dette skaper. 3.1.4 Q-PLS Dette er master PLS-en i prosjektet. Denne har ingen AD/DA modul eller I/O moduler, så denne fungerer i utgangspunktet som ett bindeledd mellom Ethernet og PROFIBUS-nettet. PLS-en får Ethernet signal fra ruteren som er plassert i skap 1. PLS-en skal deretter videreføre variablene den har fått fra ruteren til den riktige slave PLS-en via et PROFIBUS-nett. Problemstilling: PLS-en må bli riktig programmert slik at riktige pakkedataer blir både sendt og lest i de forskjellige panelene vi skal bruke. Det kan bli problematisk å få både sendt og mottatt riktige pakkedataer med to forskjellige måter å sende/motta det på. Dette er sett på som den største utfordringen i prosjektet. 15

3.1.5 FXIN-PLS Dette er slave PLS-ene i prosjektet. Slave 1 hører til tank 1, og slave 2 hører til tank 2. Det er disse to PLS-ene som skal programmeres som en regulator og virke direkte på tank-riggen. Disse PLS-ene har en AD/DA modul som tar imot målesignaler, og sender ut til tank-riggen. 3.1.6 RUTER En ruter er det mange har i sitt hjem og kjenner til. Men i prosjektets tilfelle blir det brukt på en annen måte. Her blir den brukt som en slags distributør for forskjellige mulige enheter. Vi skal kunne endre variable fra en PC tilkoblet skolens Ethernet, fra en PC på det trådløse nettverket eller fra operatørpanelet på PLS-riggen. Problemstilling: Ved ett eventuelt internett brudd vil ikke PC-ene tilkoblet ruteren via det trådløse nettverket fungere, operatørpanelet og PC-en tilkoblet via Ethernet må fungere som normalt. Dette må testes ut. Ved et strømbrudd på ruteren må vi sørge for at master PLS-en beholder de siste variablene den fikk. 3.2 PLS PROGRAM (EVEN) Programmering av PLS er en av de største utfordringene i dette prosjektet. Her skal det foregå kommunikasjon mellom tre PLS er og to HMI plattformer, vi skal benytte oss av diverse digitale alarmer, ventiler, brytere osv., og lage en fullstendig regulator som manipulerer analoge signaler via AD/DA-omformere. I første omgang skal vi lage et miniprosjekt, men dette blir forklart i et eget avsnitt. Deretter får vi utdelt en FX2N PLS med AD/DA-omformere. Denne skal i første omgang brukes til programmering av InTouch og PLS uten tilkobling til tanken. Her kan vi for eksempel lage en analog simulert tank som kobles til AD/DA omformere. 3.2.1 ENTANKPROSJEKTET Programmet skal fungere som både P- og PI-regulator med direkte, reversert, manuell og automatisk modus. Enhver endring av disse innstillingene skal ha en rykkfri overgang (bumpless transfer). Regulatoren skal inneholde mulighet for foroverkobling av P-, D- eller PD-type. Følgende parameter skal kunne justeres i regulatoren: proporsjonal forsterkning, integrasjonstid, nominelt pådrag, referanse og samplingstid. I manuell modus skal pådraget settes. I foroverkoblingen skal det være mulig å stille inn KpFF, TdFF og NFF. Regulatoren Det skal gå alarm dersom nivået avviker mer enn 25 % fra referansen. Kritisk alarm skal gå høy dersom nivået i tanken overstiger 90% eller går under 10%. Ved vanlig alarm skal en varsellampe på tanken blinke med 0,5 sekunders intervall, og ved kritisk skal blinkefrekvensen økes til 0,2 sekunder. Dersom alarmen kvitteres ut, av operatør på touch-panelet eller brukergrensesnittet InTouch på PC, men alarmen fortsatt er høy, skal lampen ha fast lys. Lampa går bare mørk om systemet er feilfritt og det er ingen resterende alarmtilstander. Lampen skal selvfølgelig fortsatt blinke om prosessen går ut av alarmtilstand uten at alarmen er kvittert. 16

NB! Alarmtilstander som varer mindre enn fem sekunder skal ikke utløse alarm. Det skal være mulig å slå pumpen av og på, men ved kritisk alarm skal pumpen stoppe automatisk. Det er viktig at programmet automatisk sørger for at nivået i tanken reguleres rett ved strøminnkobling etter strømbrudd. 3.2.2 TOTANKPROSJEKTET Når entanksprosjektet er ferdig skal vi utvide prosjektet slik at gruppe vi blir to grupper som sammen produserer et felles grensesnitt i InTouch og på operatørpanelet. Nå skal vi og den andre gruppen styre hver sin tank med regulatoren vi komponerte i entanksprosjektet. Det kommer til å bli en STOR utfordring å sy sammen programmene, så det er ekstremt viktig at programmet i entanksprosjektet blir utformet mot dette målet. 3.3 OPC (OPEN PLATFORM COMMUNICATIONS) (EVEN) OPC er et grensesnitt som hjelper å koble sammen og organisere dataflyten mellom programvare og utstyr som ikke normalt kan kommunisere med hverandre. Vår problemstilling er å oppnå kommunikasjon mellom master PLS (Q-PLS) og PC programmet InTouch. Q-PLS en benytter seg av en OPC server som heter Beijer OPC, denne inneholder server og innebygd klient som arbeider opp mot Mitsubishi PLS er. PLS en og PC kommuniserer via Ethernet. På PC-en skal vi lage et operatørvennlig grensesnitt i programmet InTouch, hvor vi benytter oss av en klient som heter OPCLink som følger med programmet. FIGUR 4 HIERARKISK OPPBYGGING AV OPC KILDE: PROSJEKTOPPGAVE VEDLEGG 1.0 3.4 HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE) (EVEN) Når vi programmerer menneske-maskin grensesnitt er det veldig viktig at det er profesjonelt og brukervennlig. Det skal ikke se ut som et mesterverk fra tredjeklasse, med store dekorative overskrifter og ekstrem fargebruk. Det skal komme tydelig fram hvilke knapper som skal manøvrere, hvor man skriver og leser av prosessverdier, og man skal klare å forstå og operere hele prosessen uten å måtte se på riggen. 17

3.4.1 INTOUCH InTouch er en programvare vi skal benytte oss av for å lage et grensesnitt fra PC til PLS. Vi må lage en eller flere skjermbilder for å overvåke og styre tankene. Hovedbilde skal inneholde et illustrerende prosessbilde der man skal kunne overvåke blant annet pumpens tilstand, nivå i tankene, pådrag og alarmtilstander. I tillegg skal det være begrenset tilgang på visse variable, med forskjellige nivåer av tilgang. Innlogget operatør skal kunne lese/skrive følgende verdier (VEDLEGG ): 3.4.2 ix Panel TA100 ix Panel TA100 er et typisk robust operatørpanel og er utviklet for tøffe forhold i industrien, og programmeres via et program på PC, som heter ix Developer. Panelet skal programmeres slik at det er mulig å skrive og lese verdier og kvittere ut alarmer. Som i InTouch skal operatør ha begrenset tilgang, og operatør skal kunne lese/skrive etter tilgangsnivåer vedlagt. 3.5 REGULERING (VUK) 3.5.1 HVA ER EN REGULATOR En regulator er en elektronisk styreenhet som har i oppgave om å påvirke et system slik at en ønsket tilstand oppnås. Derfor passer det å bruke regulator i Tank-prosjektet vårt, ettersom vi til enhver tid vil at vannet skal ligge på det nivået vi ønsker. Selve regulatoren kan variere fra å være enkle mekaniske brytere til komplekse matematiske funksjoner, alt etter hva som er nødvendig til å styre systemet. Måten en regulator fungerer på er at den hele tiden får tilbakemelding fra prosessen, og gjør endringer slik at den ønskede tilstanden oppnås. 3.5.2 HVORDAN FUNGERER EN REGULATOR For å kunne forstå hvilke signaler regulatoren jobber etter kan vi se på et blokkskjema. Et blokkskjema består av blokker som beskriver de forskjellige prosessene i et system som skal reguleres. Hver blokk i blokkskjema inneholder en matematisk funksjon som beskriver hvordan prosessen blokken beskriver oppfører seg. Blokkskjemaene vi benytter kaller vi også for reguleringssløyfe. FIGUR 5 ENKEL REGULERINGSSLØYFE KILDE: LAGET AV VUK KRIVOKAPIC 18

Referansen [r]: Verdien vi ønsker å oppnå. Avviket [e]: Forskjellen mellom målt verdi og referansen. Pådrag [u]: Verdien regulatoren beregner, med bakgrunn på avviket. Nominelt pådrag [u 0 ]: Pådragsverdien som gir riktig verdi for et bestemt arbeidspunkt. Tilstand [x]: Den virkelige verdien før måleelementet. Måling [y]: Den målte verdien. Forstyrrelse [v]: Påvirkninger av prosessen vi ikke kan kontrollere. 3.5.3 FORSKJELLIGE REGULATORTYPER En enkel regulator som kun består av mekaniske brytere, kalles for en av/på regulator. Denne typen brukes ofte i systemer hvor den referansen ikke varierer ofte og stort. I prosjektet vårt vil referansen variere ofte nok til at vi ikke kan ta i bruk en slik regulator. Siden vi går bort fra å bruke en enkel av/på regulator tar vi i bruk en mer avansert regulator som bruker matematiske funksjoner til å regulere systemer. Det finnes fire typer av slike regulatorer: P, PI, PD og PID regulator. De forskjellige regulatorene varierer i hvor komplekse de er, presisjonen, men også kostnadene. Det søkes ofte etter den billigste løsningen til å tilfredsstille behovene. P-regulator: Denne regulatoren kalles også for proporsjonal-regulator. Grunnen til dette navnet er at P-regulatoren sørger for at pådraget endres proporsjonalt med avviket. Måten den gjør det på er ved å forsterke eller dempe avvikssignalet som kommer inn i regulatoren. P-regulatoren består kun av proporsjonalforsterkningen, bedre kjent som P-forsterkningen, K p. En slik regulator er enkel å stille inn, men vil trolig ikke gi det ønskede resultatet for systemet vårt, hvor referansen varierer stort og ofte og forstyrrelser påvirker systemet. u = K - e + u 1, e = r y Matematiske sammenhengen mellom inn- og utsignal. PI-regulator: Dette er regulatortypen vi skal bruke ifølge oppgaveteksten. I en slik regulator bruker en integraldel i tillegg til proporsjonalforsterkningen. Integraldelen har oppgave om å lage et tilleggs signal som gjør at avviket når systemet har dempet seg, det stasjonære avviket, er lik null. Dette gjøres ved å legge til et ekstra pådrag. Hvor stor vekt det skal legges integraldelen bestemmes av integrasjonstiden, T i. Det er viktig å stille inn både K - og T 8 riktig, slik at vi når referansen fortest mulig med mins mulig avvik. A 1 u = K - (e + : e dt) + u ; 1, e = r y < Matematiske sammenhengen mellom inn- og utsignal. Siden regulatoren alltid jobber med integralet av avviket kan det oppstå problemer med forstyrrelser. Store forstyrrelser vil gi en stor verdi ut av integralet, som fører til at regulatoren overkompenserer med pådraget fra integraldelen. For mange overkompensasjoner vil føre til et ustabilt system. 19

PD-regulator: Denne regulatortypen skal vi også ta i bruk under dette prosjektet. I en slik regulator legges det til en derivatdel i tillegg til proporsjonalforsterkningen. Oppgaven til derivatdelen er å motvirke endringer i den målte prosessverdier. Med andre ord vil derivatdelen alltid motvirke seg det dynamiske avviket og sørge for at prosessen for en stasjonær verdi fortest mulig. Derivasjonstiden, T d, bestemmer hvor mye det dynamiske avviket skal motvirkes. Likevel må en passe på å ikke ha for høy derivasjonstid. u = K - e + T C CD CA + u 1, e = r y Matematiske sammenhengen mellom inn- og utsignal. I liket med PI-regulator kan det oppstå forstyrrelsesproblemer med denne regulatortypen også. Store forstyrrelser vil også påvirke det dynamiske avviket som igjen vil føre til overkompensering og ustabilt system over tid. PID-regulator: Dette er den siste og mest komplekse typen regulatorer. En lik regulator kan gi best resultat, men er vanskeligst å stille inn. I tillegg er dette også den dyreste regulatoren. Vi vil ikke ta i bruk en slik regulator under prosjektet. 3.6 KOMMUNIKASJON VIA ETHERNET OG TRÅDLØST (ANDERS) I reguleringsprosessen ønsker vi å kontrollere prosessen ved hjelp av datamaskin, både lokalt med kabel og trådløst. Dette er essensielt i dagens trådløse hverdag hvor man ønsker å kunne kommunisere og kontrollere prosesser over større avstander, enten fra kontrollrom eller styringssentral. For å realisere dette bruker man Ethernet og Wi-Fi. I prosjektet er det da nødvendig å ordne kommunikasjonen mellom PC/Ruter/PLS slik at man kan lett kontrollere prosessen fra PC via kabel eller trådløst, og interfacet i styreskapet. 3.6.1 ETHERNET Ethernet er en av de vanligste teknologiene brukt i kommunikasjon over lokalnett (LAN), og er spesifisert i standarden IEEE 802.3. Ethernet bruker kabler av typen TP (twisted pair), COAX eller fiberkabel til å kommunisere mellom tilkoblede enheter, enten mellom enhetene eller gjennom en svitsj, en kommunikasjons-sentral hvor man kan koble flere enheter sammen og danne et lokalt nettverk. Enhetene på nettverket kommuniserer sammen ved å sende datapakker til hverandre, og hver Ethernet-enhet har en egen unik MAC-adresse som brukes for å vite akkurat hvem man kommuniserer med. Dette brukes sammen med TCP/IP-protokollene for å sikre høy, sikker og pålitelig overføring av informasjon. Ethernet-standarden har blitt videreutviklet til Fast-Ethernet, som er den standarden som er i bruk i dag. Det finnes flere typer Ethernet-kabler men de to som er vanligst er Twisted-Pair-kabeltypene 10BASE-T og 100BASE-TX. 10BASE-T har for eksempel en maks-distanse mellom to terminaler på 4000m, og har en makshastighet på 10MB/s. 100BASE-TX er den vanligste formen for kabel, og har makshastighet på 100MB/s. Dette gir hastigheter som er mer enn nok til systemet vårt. TCP og UDP er nettverksprotokoll-standarder som begge tar for seg overføring av informasjon. TCP, eller Transport Controll Protocol, sender data i strømmer på 8-bit, og venter på kvittering fra mottakeren om at pakken er mottatt før den sender neste del av dataen. UDP sender bare hele pakken uten noen form for kvittering. UDP er raskere, men TCP er sikrere ettersom det er lettere å få pakketap i UDP ettersom den ikke kvitterer. 20

3.6.2 TRÅDLØS KOMMUNIKASJON En videreutvikling av Ethernet-standarden har gjort det mulig å kommunisere trådløst over et lokalt nettverk (WLAN). Det finnes flere standarder under WLAN, alle samlet under IEEE 802.11, hvorav de vanligste er 802.11n og 802.11g. For å kunne kommunisere trådløst må man ta i bruk en ruter. I riggen vi skal bruke er det brukt en ruter fra Netgear. I prosjektet blir det nødvendig å sette opp kommunikasjon mellom ruter og PLS slik at vi trådløst kan styre prosessen. FIGUR 6 RUTEREN SOM BRUKES I RIGGEN FOTO: ANDERS NILSEN 3.6.3 KOMMUNIKASJON MELLOM PLS OG VERT (STYRINGSENHET) Riggen ønsker vi som sagt å styre fra PC eller kontrollpanel. For å kommunisere med PLS en over Ethernet trenger vi en PLS-modul som tolker Ethernet-signaler. I riggen vår bruker vi en Melsec QJ71E71-100, som er en Ethernet-modul med mulighet for kabler av typen 100BASE-TX og 10BASE-T. Kommunikasjon i riggen kan foregå på flere måter: MELSEC-kommunikasjonsprotokollen, som er en kommunikasjonsprotokoll som baserer seg på TCP/IP. Den er en passiv protokoll, som vil si at den kommuniserer bare når verten, styringsenheten som hos oss er datamaskin eller kontrollpanel, sender forespørsel. Kommunikasjon ved bruk av «fixed buffers», hvor maks 1k med data kan bli sendt eller mottatt av PLS/vert om gangen. Denne kommunikasjonsmetoden er aktiv, i motsetning til MELSEC-protokollen, som betyr at data kan sendes fra PLS en når det er feil eller i systemet eller når visse kriterier oppfylles. Kommunikasjon ved bruk av «Random Access buffers», hvor maks 6k med data kan bli sendt/mottatt. Denne metoden har samme virkemåte som «fixed buffers». 21

FIGUR 7 HER SER VI Q-PLS MED ETHERNET OG PROFIBUS MODUL FOTO: ANDERS NILSEN 3.7 PROFIBUSS(PROSESS FIELD BUS) (MARIUS) På midten av 80-tallet ble 20 større i hovedsak tyske selskaper enige om å utvikle en felles digital kommunikasjonsplattform som skulle gi mulighet for å kombinere utstyr fra flere leverandører og fungere i mange applikasjoner og med PLS installasjoner. På denne tiden var PLS relativt nytt var begynt å ta over i kontrollering av kraftverk og reguleringer av prosesser. Dette gjorde at dette nettverket måtte fungere over hele kraftverket og reagere hurtig slik at spenning og frekvens ut av nettet holdt seg stabilt. Løsningen de kom frem til var PROFIBUS FMS. Dette er et veldig kompleks nettverk og vanskelig å sette opp. Utviklingen av PROFIBUS fortsatte og i 1993 ble PROFIBUS DP presentert. Dette er en mye enklere BUS, og derfor mye raskere. I dag brukes det i hovedsak to typer PROFIBUS: - PROFIBUS DP DP brukes for kommunikasjon mellom alt fra måleinstrumenter til utøvende enheter som frekvensomformere til PLSer. - PROFIBUS PA Bruker samme protokoll som DP, men bruker kabel som hindrer at man lage gnister selv om feil skulle oppstå. Denne varianten er EX godkjent pga. denne spesielle kabelen. Ulempen er at denne kabelen begrenser båndbredden og lengden man kan sende. Siden den deler protokoller med DP kan man bruke en «omformer» fra et DP nettverk. Dette gjør at men kan sende data over større avstander med DP også gjøre det om til PA der det kreve et EX sikkert miljø. 22

FIGUR 8 EKSEMPEL PÅ PROFIBUS NETTVERK KILDE: PROFIBUSS.COM I dag brukes PROFIBUS i en rekke applikasjoner, som skip, produksjons anlegg og kraftstasjoner. I et skip kan det brukes for kommunikasjon I/O enheter (brytere, sensorer, varsellamper) til PLS også videre til styre system for hovedmotorer, pumper, generatorer etc. For redundans kan man lage en ringkobling slik at et brudd eller en ødelagt enhet ikke kveler hele nettverket. I marine sektor har men i det siste i stor grad begynt å bruke Ethernet kommunikasjon. Dette skyldes av svitsjer blir sett på som så stabile at man slipper å doble nettverket for akseptabel redundans, og dette har igjen gjort at utvalget i utstyr har blitt stort. Det er utviklet en egen protokoll for PROFIBUS over Ethernet som heter PROFINET, dette kan sendes via fiber eller cat5&6 kabel. Det er også mulig å lage ringer med profinet. En av grunnene til at Ethernet har en slik stabilitet og aksept, er at det er mye større budsjett for utvikling slikt utstyr. 23

FIGUR 9 ILLUSTRASJONS EKSEMPEL MED EN RING BESÅENDE AV BÅDE KABEL OG FIBER KILDE: SIEMENS 3.8 ANTI-ALIASING (SINDRE) Signalet fra trykktransmitterene er på 4-20mA. Dette er i utgangspunktet et robust signal, men kan likevel plukke opp støy fra omgivelsene. En annen kilde til støy er forstyrrelser i vannflaten i reguleringstankene. Vannet kommer inn i tankene fra toppen og detter et stykke før det når vannflaten. Dette medfører plasking og forstyrrelser på vannoverflaten, som igjen fanges opp av nivåfølerne. Når man bruker A/D omformer, samples signalet ved en gitt frekvens. Dette gjør at støydelen av målesignalet, som ligger over en gitt frekvens, kan oppfattes som andre frekvenser i det digitale signalet. Dette kalles aliasing og kan skape utfordringer for reguleringen. Figur 10 viser hvordan et signal med frekvens 0.9 Hz kan oppfattes som et signal på 0.1 Hz når det samples med 1 sekund intervall. 24

FIGUR 10 EKSEMPEL PÅ ALIASING KILDE: LAGET AV SINDRE ÅBERG MOKKELBOST Dette skal vi, ifølge oppgaven, løse med et anti-aliasing-filter av 2. orden. Dette vises i figur 11, som er hentet fra oppgaveteksten. Fiuren viser et filter av 1. Orden. Vi må dermed utvide dette til et filter av 2. orden. Selve filterdelen, som er delen mellom u 1 og u 2, skal dimensjoneres etter samplingstid og ønskede spenningsnivåer. I filteret skal det brukes op-amper av typen LM358, i tillegg til motstander og kondensatorer. Da selve filteret opererer på et spenningsnivå på 1-5V, må 4-20mA signalet omformes ved hjelp av en 250Ω motstand. I tillegg får vi også en 250Ω mostand på utgangen for å omforme signalet tilbake til 4-20mA. Vi skal plassere et filter på signalet fra trykktransmitteren, og ett filter Prosjektoppgave på signalet i fra faget mengdemåleren. TELE2008-A Styresystemer og reguleringsteknikk, 2EA våren 2016 7 Figur 4 Første ordens antialiasingfilter plassert i ei 4-20mA strømsløyfe. Strømmen fra DA i PLS koples til klemmene FIGUR 11 OPPKOBLING merka u 0 og AV klemmene 1.ORDENS merka ANTIALIASSING-FILTER u 2 koples til AD KILDE: i PLS. PROSJEKTOPPGAVEN Regulatoren skal justeres inn så det blir et innsvingningsforløp av typen minimum areal når nivået har stabilisert seg uten stasjonært avvik med referanse på 60 % og det kommer et sprang i utløpet fra ca 3/3 utløp (dvs tre magnetventiler åpne) til ca 1/3 utløp (dvs en magnetventil åpen). I tillegg skal det være raskest mulg innsvingningstid til nivået av tanken holder seg innafor ± 2 % (av måleområdet). Det dynamiske avviket skal være minst mulig. Programmet skal kunne fungere både som P- og PI-regulator med rykkfri overgang (bumpless transfer) ved skifte av regulatortype. Det skal ha både direkte og reversert modus. Det skal også være mulig å sette regulatoren i manuell modus i tillegg til den automatiske. Regulatoren skal også inneholde mulghet for foroverkopling av P-, D- eller PD-type. Overgangen mellom manuell og automatisk modus skal også foregå rykkfritt. Følgende parametre skal kunne justeres i regulatoren: proporsjonal forsterkning, intergrasjonstid, nominelt pådrag, referanse og samplingstid. I manuell modus skal pådraget settes. I foroverkoplingsdelen skal det være mulig å stille inn KpFF, TdFF og NFF. Det skal gå alarm dersom nivået avviker mer enn 25 % fra referansen. (25% av totalt måleområde.) 25

3.9 INSTRUMENTERING (SINDRE) 3.9.1 NIVÅMÅLING Nivåmåling i tankene foregår ved hjelp av tykktransmittere i bunnen av tankene. De er av typen tecsis P3276 og har et målområdet på 0-100 mbar. Dette tilsvarer ca. 0 1 meter vannsøyle. Utgangssignalet er 4-20mA og det blir dette signalet som går videre til PLS-en. Transmitterne har en nøyaktighet på 5%. 3.9.2 MENGDEMÅLING (FLOW) Vannstrømmen ut fra den ene tanken går via en mengdemåling. Dette er en sensor som måler vannstrømmen i røret. Denne skal brukes til en foroverkobling i reguleringssløyfen. Utgangssignalet fra denne er også på 4-20mA. 3.9.3 PÅDRAG Ut fra buffertanken brukes en sirkulasjonspumpe fra Danfoss for å pumpe vannet opp i tankene. Mengden vann inn til tankene reguleres ved hjelp av reguleringsventiler. Som bonusoppgave er det mulig å velge å bruke frekvensstyring av pumpen. 3.9.4 MOTORISERT REGULERINGSVENTIL I den første tanken styres innstrømningen ved hjelp av en motorisert reguleringsventil. Denne ventilen bruker 7.5-15 sek på å gå fra helt lukket posisjon til helt åpen posisjon. Dette representerer en betydelig tidsforsinkelse i en reguleringsprosess på denne størrelsen. Ventilen styres direkte med et 4-20mA signal fra PLS-en. 3.9.5 PNEUMATISK REGULERINGSVENTIL I den andre tanken brukes en pneumatisk reguleringsventil til å regulere innstrømningen. Dette er et forholdsvis raskt ventilprinsipp, og er dermed et bedre egnet til raske reguleringssløyfer enn den motoriserte ventilen. Luftrykket inn på ventilen styres av en I/P omformer, som igjen får signalet sitt fra PLS-en via 4-20mA. 3.9.6 GENERELT VENTILER Ventiler i en reguleringsløyfe vil som regel representere en ulinearitet. Dette medfører at modellen må lineariseres. 3.9.7 ØVRIGE VENTILER Ut fra tankene strømmer vannet gjennom tre magnetventiler i parallell. Disse vil representere forstyrrelser i prosessen. En ventil åpen vil gi minste utstrømningen og alle tre vill gi største utstrømningen. I tillegg til magnetventilene finnes det også stupeventiler og håndventiler for fintuning og valg av prosess samt tømming av riggen. 26

4 GJENNOMFØRING AV PROSJEKTET 4.1 TIDSPLAN OG FREMDRIFT 4.1.1TIDSFRISTER Onsdag 17.02 Onsdag 02.03 Onsdag 30.03 Mandag 18.04 Tirsdag 26.04 Onsdag 04.05 Mandag 09.05 Tirsdag 10.05 Oppgaveteksten ble utlevert Forprosjektet innleveres Siste fris for enkel demo og godkjenning av miniprosjektet. Rapport for miniprosjektet leveres inn. Midlertidig prosjekt hjemmeside presenteres. Simuleringsnotat innleveres. Arbeidsnotatet skal inneholde matematisk modellering, simulering i Matlab, reguleringsstrategi og regulatorinnstillinger. Demonstrasjon og godkjenning av den praktiske delen i entank. Rapport for entanksprosjektet leveres inn. Simuleringsnotatet skal med som vedlegg. Demonstrasjon og godkjenning av den praktiske delen i totank/ekstra oppgave. Rapport for totankprosjektet leveres inn. Innlevering av en to-siders tidsskriftsartikkel. Prosjektets hjemmeside skal være helt oppdatert. Presentasjon av prosjektet 4.2TIMEFORBRUK 4.2.1 S-KURVE (EVEN) S-kurven er en form av matematisk teori, som sikter mot å representere utnyttelsen av resurser i prosjektperioden. Kurven skal illustrere sammenligningen av egentlige resurser tatt i bruk mot en estimert resursbruk. I teorien bør kurven øke svakt i starten, for så å eskalere til det største signingspunktet i midten av tidsaksen, og igjen minke til tilnærmet lik i starten. Enklere forklart; det skal se ut som en s. Dette er fordi det fokuseres på at det meste av resurser skal utiliseres i midt i prosjektperioden, og redusert resursbruk i start og sluttfasen. 4.2.2 ESTIMERT TIMEFORBRUK (EVEN) I dette prosjektet legges det stor vekt på prosjektplanlegging og gruppedynamikk, så det er nødvendig å planlegge hver eneste dag fra start til slutt. På figuren under er det estimert timeforbruk fra dag 0 (16.02) til slutt (10.05). Målet var å få en s-kurve, og det er blitt laget arbeidspakker som tar utgangspunkt i dette plottet. 27

FIGUR 12 ESTIMERT OG FORVENTET TIMEFORBRUK KILDE: LAGET AV EVEN WANVIK 4.3 UTFORDRINGER (ANDERS) Gjennomføringen av prosjektet kommer ikke uten sine utfordringer. Ved å se på den estimerte timesforbruken ser vi at dette prosjektet kommer til å kreve mye tid. Kommunikasjon mellom alle deltakerne er også en utfordring. Dårlig kommunikasjon kan skape forvirring, og denne forvirringen kan videre skape unødvendig arbeid eller sløsing med tid, for eksempel ved at flere personer jobber parallelt med samme oppgave, i stedet for å jobbe sammen. For å løse dette problemet tar vi i bruk OneDrive, en digital lagringstjeneste i «nettskyen», altså en felles virtuell nettserver som alle har tilgang til. Fordelen med OneDrive over andre nettsky-tjenester er at den er integrert i Microsoft Word, som er skriveprogrammet vi bruker, slik at den automatisk lagrer dokumenter på nettet, som gjør at alle i prosjektgruppen kan få et innsyn i hva de andre skriver om, samt at man lett får et overblikk over hele prosjektet. OneDrive gjør det også mulig for flere deltakere å skrive på samme dokument samtidig. Et annet tiltak for å sikre god kommunikasjon er opprettelsen av en gruppe og gruppe-chat på Facebook. Denne brukes til prosjektrelatert arbeid og kommunikasjon, og også til kommunikasjon utenom prosjektet. Facebook blir da en viktig løsning på utfordringen rundt gruppearbeidet. Å sikre et godt arbeidsmiljø og god gruppedynamikk er også en utfordring. Når vi nå skal jobbe sammen i gruppe i nesten tre måneder er det er det viktig at man har det greit i gruppen og med de man jobber med. Det er ingenting som sier at prosjektet ikke skal være gøy, og ved å få et godt samhold i gruppen kan dette hjelpe med å motivere gruppemedlemmene til å jobbe mer, og samtidig skape et åpent diskusjonsrom hvor alle medlemmene kan komme med sine meninger og tanker rundt ideer og forslag. 28

4.5 GRUPPEDYNAMIKK (ANDERS) En viktig del av prosjektet vil være arbeid innad gruppen og gruppedynamikk. Hvis alle gruppemedlemmene går inn for å skape godt samhold og gruppearbeid, hvor alle kommer godt overens og utfyller hverandres svakheter, vil vi som en gruppe kunne jobbe mye mer effektivt enn det noen av oss kunne klart på egenhånd. For å skape bedre gruppedynamikk finnes det flere tiltak, blant annet å kartlegge kompetanse, etablere regler for samarbeidet, og drive med team-building-aktiviteter. Et mål vi kan sette oss er at ved prosjektets slutt skal ingen av gruppemedlemmene ha følt at dette har vært en dårlig opplevelse. Det vil selvfølgelig bli konflikter i løpet av prosjektet, men disse klarer vi forhåpentligvis å løse på en slik måte at ingen av partene bærer noe nag i ettertid, og at vi klarer å lære av konfliktene. FIGUR 13 ILLUSTRASJON GRUPPEDYNAMIKK 29

FIGURLISTE Figur 1 Flytskjema kilde: tegnet av Sindre Åberg Mokkelbost... 10 Figur 2 Minimumsinnhold i miniprosjektet kilde: Prosjektoppgaven... 11 Figur 3 Oppsett PLS-rigg kilde: tegnet av Markus Gundersen... 14 Figur 4 Hierarkisk oppbygging av OPC Kilde: Prosjektoppgave vedlegg 1.0... 17 Figur 5 Enkel reguleringssløyfe Kilde: Laget av Vuk Krivokapic... 18 Figur 6 Ruteren som brukes i riggen foto: Anders Nilsen... 21 Figur 7 Her ser vi Q-PLS med Ethernet og PROFIBUS modul Foto: Anders Nilsen... 22 Figur 8 Eksempel på PROFIBUS nettverk kilde: profibuss.com... 23 Figur 9 Illustrasjons eksempel med en ring besående av både kabel og fiber Kilde: Siemens... 24 Figur 10 Eksempel på aliasing kilde: Laget av Sindre Åberg Mokkelbost... 25 Figur 11 Oppkobling av 1.ordens antialiassing-filter kilde: Prosjektoppgaven... 25 Figur 12 Estimert og forventet timeforbruk kilde: Laget av Even Wanvik... 28 Figur 13 Illustrasjon gruppedynamikk... 29 VEDLEGG Gantskjema Lese/skriverettigheter for InTuch og OP Arbeidspakker Personlige mål 1 side 2 sider 13 sider 6 sider 30

ID Aktivitetsmodus Aktivitetsnavn Varighet Start Slutt Foregående aktiviteter 1 Forprosjekt 10 dager on 17.02.16 ti 01.03.16 2 Forprosjekt inn/prosjektmøte 0 dager1 on 02.03.16 on 02.03.16 3 Miniprosjekt 21 dager on 02.03.16 on 30.03.16 1 4 Kommunikasjon 20 dager on 02.03.16 ti 29.03.16 5 Prosjekthjemmeside, 2 dager utkast on 02.03.16 to 03.03.16 6 Prosjektmøte 2 0 dager ti 15.03.16 ti 15.03.16 7 Miniprosjekt, rapport 5 dager on 23.03.16 ti 29.03.16 8 Miniprosjekt inn/nettsideutkast 0 dager kalrt ti 29.03.16 ti 29.03.16 9 Simuleringsnotat 13 dager to 31.03.16 ma 18.04.16 3 10 Modellering 7 dager to 31.03.16 fr 08.04.16 11 Simulering 4 dager fr 08.04.16 on 13.04.16 12 Regulering 3 dager on 13.04.16 fr 15.04.16 13 Prosjektmøte 3 0 dager on 06.04.16 on 06.04.16 14 Simuleringsnotat inn0 dager ma 18.04.16 ma 18.04.16 15 Entank-prosjekt 39 dager to 03.03.16 ti 26.04.16 16 PLS 32 dager to 03.03.16 fr 15.04.16 17 HMI 20 dager ma 21.03.16 fr 15.04.16 18 Antialiasing filter 32 dager to 03.03.16 fr 15.04.16 19 Prosjektmøte 4 0 dager on 20.04.16 on 20.04.16 20 Demonstrasjon 0 dager fr 22.04.16 fr 22.04.16 21 Rapport for entank 7 dager fr 15.04.16 ma 25.04.16 22 Totank 6 dager on 27.04.16 on 04.05.16 15 23 PLS 5 dager on 27.04.16 ti 03.05.16 24 HMI 5 dager on 27.04.16 ti 03.05.16 25 Prosjektmøte 5 0 dager ma 02.05.16 ma 02.05.16 26 Demonstrasjon 0 dager on 04.05.16 on 04.05.16 27 Rapport for prosjekt 0 inn dager on 04.05.16 on 04.05.16 28 Avsluttende 8 dager to 05.05.16 ma 16.05.16 22 29 Presentasjon (powerpoint) 3 dager to 05.05.16 ma 09.05.16 30 Tidsskriftartikkel 3 dager to 05.05.16 ma 09.05.16 31 Ferdigstilling av hjemmeside 3 dager to 05.05.16 ma 09.05.16 32 Innlevering av artikkel 0 dager ma 09.05.16 ma 09.05.16 33 Hjemmeside ferdig 0 dager ma 09.05.16 ma 09.05.16 34 Framføring 0 dager to 12.05.16 to 12.05.16 35 Prosjektmøte 6 0 dager ma 16.05.16 ma 16.05.16 Navn på ressurser 15. feb. 16 22. feb. 16 29. feb. 16 07. mar. 16 14. mar. 16 21. mar. 16 28. mar. 16 04. apr. 16 11. apr. 16 18. apr. 16 25. apr. 16 02. mai. 16 09. mai. 16 16. mai. 16 m o f s t t l m o f s t t l m o f s t t l m o f s t t l m o f s t t l m o f s t t l m o f s t t 02.03 15.03 29.03 06.04 18.04 20.04 22.04 02.05 04.05 04.05 09.05 09.05 12.05 16.05 Aktivitet Prosjektsammendrag Manuell aktivitet Bare start Tidsfrist Prosjekt: Prosjekt_rev Dato: ti 01.03.16 Deling Milepæl Inaktiv aktivitet Inaktiv milepæl Bare varighet Manuell sammendragsfremheving Bare slutt Eksterne aktiviteter Fremdrift Manuell fremdrift Sammendrag Inaktivt sammendrag Manuelt sammendrag Ekstern milepæl Side 1

Anders Nilsen Jeg har som målsetting å oppnå følgende karakter: A på prosjektet i styresystemer. Jeg kommer til å fortjene denne karakteren fordi jeg vil gjøre følgende i løpet av prosjektet: Jeg vil gjøre det jeg kan for å skape godt samhold i gruppen og holde humøret oppe. Jeg skal bruke kunnskapen jeg har til å gjøre et solid bidrag til prosjektet, og jobbe strukturert og innen de tidsrammene vi har. Jeg skal involvere meg og sette meg inn i alle aspektene ved prosjektet, og hjelpe til hvis noen trenger det. Jeg ser frem til å sette meg inn i de forskjellige delene av prosjektet og starte ordentlig med prosjektarbeidet, og å lære av prosjektet. Jeg skal prøve så godt jeg kan å dedikere meg fullt til prosjektet. Ettersom jeg er interessert i å få prøvd det vi lærer i praksis ser jeg frem til å jobbe med selve riggen, og få en forståelse for alt arbeidet som foregår rundt nivåregulering i praksis, slik at jeg bedre kan forstå hva som skjer i jobben min som prosessoperatør. Ettersom jeg arbeider som frivillig i Forsterkerkomiteen ved Studentersamfundet i Trondhjem ca tjue timer i uken kan det bli litt vanskelig, men dette skal nok gå greit. Dato/sted: Underskrift:

Even Wanvik Jeg har som målsetting å oppnå følgende karakter: A på prosjektet i styresystemer. Jeg kommer til å fortjene denne karakteren fordi jeg vil gjøre følgende i løpet i løpet av prosjektet: Jeg kommer til å sitte sene netter med dette prosjektet, kjenner jeg meg selv rett. Jeg har aldri vært noe ansvarsmenneske, men jeg skal vokse i løpet av dette prosjektet. Dedikasjonen til faget har aldri vært større, og interessen har økt noe ekstremt det siste halvåret. Jeg skal gjøre mitt beste til å bidra til en ypperlig gruppedynamikk, selv om dette aldri har vært min sterke side, da jeg liker best å jobbe alene. Jeg har en del praktisk og teoretisk erfaring fra videregående skole og bestått fagprøve som automatiker, som jeg tror vil komme godt med på dette prosjektet. Dato/sted: Underskrift: