Løsning til skriftlig eksamen i emnet SESM3401 Styring av mekatroniske systemer

Like dokumenter
Løsningsforslag til slutteksamen i SESM3401 Styring av mekatroniske systemer

HONSEL process monitoring

UNIVERSITETET I OSLO

Exercise 1: Phase Splitter DC Operation

Slope-Intercept Formula

Flowcharts and State-Machines. IEC Ladder Logic Statement Lists Function Block Diagrams. G. Hovland /10

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Neural Network. Sensors Sorter

Du må håndtere disse hendelsene ved å implementere funksjonene init(), changeh(), changev() og escape(), som beskrevet nedenfor.

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

EKSAMENSOPPGAVE I FAG TKP 4105

Unit Relational Algebra 1 1. Relational Algebra 1. Unit 3.3

Elektronisk termostat med spareprogram. Lysende LCD display øverst på ovnen for enkel betjening.

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Right Triangle Trigonometry

Exam in Quantum Mechanics (phys201), 2010, Allowed: Calculator, standard formula book and up to 5 pages of own handwritten notes.

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE I SØK 1002 INNFØRING I MIKROØKONOMISK ANALYSE

Eksamensoppgave i GEOG Befolkning, miljø og ressurser

ISO 41001:2018 «Den nye læreboka for FM» Pro-FM. Norsk tittel: Fasilitetsstyring (FM) - Ledelsessystemer - Krav og brukerveiledning

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Universitetet i Bergen Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i emnet Mat131 - Differensiallikningar I Onsdag 25. mai 2016, kl.

PSi Apollo. Technical Presentation

Bokmål / Nynorsk / English NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK. Eksamen TFY4185 Måleteknikk

Perpetuum (im)mobile

5 E Lesson: Solving Monohybrid Punnett Squares with Coding

Bokmål / Nynorsk / English NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK. Eksamen TFY4185 Måleteknikk

HØGSKOLEN I NARVIK - SIVILINGENIØRUTDANNINGEN

SVM and Complementary Slackness

GEF2200 Atmosfærefysikk 2017

Institutt for biovitenskap

Windlass Control Panel

Andrew Gendreau, Olga Rosenbaum, Anthony Taylor, Kenneth Wong, Karl Dusen

Oppgave. føden)? i tråd med

INNHOLD. Side Eksempeleksamen 2T - Hele oppgavesettet 1. Oppgave 1 Eksempeleksamen 10

P(ersonal) C(omputer) Gunnar Misund. Høgskolen i Østfold. Avdeling for Informasjonsteknologi

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

Eksamen i TFY4230 STATISTISK FYSIKK Onsdag 21. desember, :00 19:00

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

FYSMEK1110 Eksamensverksted 23. Mai :15-18:00 Oppgave 1 (maks. 45 minutt)

Siste seminar: Foreslåtte oppgaver basert på ønsker.

0:7 0:2 0:1 0:3 0:5 0:2 0:1 0:4 0:5 P = 0:56 0:28 0:16 0:38 0:39 0:23

PrO-ASTM Centrifuges. Centurion. C1015 Micro Prime Centrifuge. A Micro that offers: Oil testing. Petroleum testing, ASTM methods

Eksamensoppgave i SANT2100 Etnografisk metode

Maple Basics. K. Cooper

Databases 1. Extended Relational Algebra

EKSAMEN. Les gjennom alle oppgavene før du begynner. Husk at det ikke er gitt at oppgavene står sortert etter økende vanskelighetsgrad.

NO X -chemistry modeling for coal/biomass CFD

Fitting instruction. devi-pipeheat / devi-flexheat Assembly between cold tail and selflimiting. Montering av tilledning på selvbegrensende varmekabel

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

1. Explain the language model, what are the weaknesses and strengths of this model?

Statens vegvesen. Godkjenning av LT 103 vegrekkverk. Linetech GmbH & Co. KG Von-Hünefeld-Straße Köln Tyskland

Løsning til eksamen i IA3112 Automatiseringsteknikk

EXFAC03-FIL Exfac, filosofivariant HØST 2007 Torsdag 13. desember kl ( 4 timer)

Gradient. Masahiro Yamamoto. last update on February 29, 2012 (1) (2) (3) (4) (5)

Fagevalueringsrapport FYS Diffraksjonsmetoder og elektronmikroskopi

Feilmelding Årsak Løsning

RE ( ) Tidsrelé plugg multi V

Statens vegvesen. Rekkverket har en totalbredde på 0,54m og høyde på 0,90m (uten kantdrager). LT 102 er testet med en lengde på ca. 60m.

Hvordan føre reiseregninger i Unit4 Business World Forfatter:

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Generalization of age-structured models in theory and practice

Fakultet for informasjonsteknologi, Institutt for datateknikk og informasjonsvitenskap AVSLUTTENDE EKSAMEN I. TDT42378 Programvaresikkerhet

Kræsjkurs i STAT101. Noen anbefalinger Regn mange(5-10) oppgavesett til eksamen:

Løsning til eksamen i EE4107 Kybernetikk- videregående

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Plenumsregning 1. Kapittel 1. Roger Antonsen januar Velkommen til plenumsregning for MAT1030. Repetisjon: Algoritmer og pseudokode

DM6814/DM5814 User s Manual

Replacing the carbon brushes

LISTE OVER TILLATTE HJELPEMIDLER EKSAMEN I NOVEMBER OG DESEMBER 2014

FINAL EXAM IN STA-2001

Løsning til deleksamen 2 i SEKY3322 Kybernetikk 3

Velkommen til plenumsregning for MAT1030. MAT1030 Diskret matematikk. Repetisjon: Algoritmer og pseudokode. Eksempel fra boka. Eksempel

Statens vegvesen. Rekkverket har en totalbredde på 0,54m og høyde på 0,90m (uten kantdrager).

IN2010: Algoritmer og Datastrukturer Series 2

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

SLUTTPRØVE. EMNEANSVARLIG: Finn Aakre Haugen. Tlf Epost: Antall sider: 14 (medregnet denne forsiden)

EKSAMEN. Oppgave 1. (26%)

UNIVERSITETET I OSLO

Accuracy of Alternative Baseline Methods

Dynamic Programming Longest Common Subsequence. Class 27

Eksamensoppgave i GEOG1005 Jordas naturmiljø

Replacing the batteries

MAT1030 Diskret matematikk

Emneevaluering GEOV272 V17

Luftlekkasjetest -Differansetrykkmetoden

Tilstandsmaskiner (FSM) Kapittel 5

STILLAS - STANDARD FORSLAG FRA SEF TIL NY STILLAS - STANDARD

Høgskoleni østfold EKSAMEN. Emnekode: Emne: ITD13012 Datateknikk (deleksamen 1, høstsemesteret) Dato: Eksamenstid: kl til kl.

Eksamensoppgaver til SOSANT1101. Regional etnografi: jordens folk og kulturelt mangfold. Utsatt skoleeksamen 12. desember 2013 kl.

MAT1030 Plenumsregning 1

Right Triangle Trigonometry

Transkript:

Høgskolen i Buskerud Løsning til skriftlig eksamen i emnet SESM3401 Styring av mekatroniske systemer Eksamensdato: Mandag 8. desember 2008. Varighet: 3 timer. Vekt: 70%. Hjelpemidler: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler. Kalkulator ikke tillatt. Kontakt under eksamen: 1. am. Finn Haugen(telefon 97019215) Hvis du mener at det i en oppgave mangler forutsetninger for løsning, skal du selv definere disse forutsetningene slik at du allikevel kan løse oppgaven. 1. (15% vekt i dette oppgavesettet) Den logiske funksjonen y=(x 1 ANDx 2 ) ORx 3 (1) kanrealiseresmedladderdiagramsomvistifigur1ogmed x1 x2 y x3 Figur 1: funksjonsblokkdiagram som vist i figur 2. x 1 x 2 & x 3 1 y Figur 2: 2. (15%)Sefigur3. 3. (15%)Frakompendiet:Atimerfunctionissimilartoaclockwhichis started(triggered) by a starting signal changing value from OFF to ON.Whenapresettimehaselapsed,thetimeroutputissettoON. 1

Set Reset Out Out Figur 3: Asanexample,atimercanbeusedtoimplementatime-delayed startofamotor.anotherexampleistocontroltheon-timeofa heater. PLCs have a number of different timers in their functions library. Figure4showsanexampleofatimer.(Theexamplecanbefoundin auser smanualofthegxiecdeveloperprogrammingtoolof Mitsubishi PLCs.) The timer parameters are as follows. x0 Inputs EN Timer1 Q Outputs M0 T#1m10s25ms PT ET D0 Figur 4: Input EN(enable)[boolean] starts or triggers the timer. InputPT(presettime)[time]isthe(elapsed)timeortime delaybeforethetimeroutputqissettoon.thetimeformat isaspecialdataformatusedtorepresenttime.infigurethe PTvalueis1minute10second25milliseconds. OutputQ(output 1 )[boolean]isthetimeroutput.itgetsvalue ONwhentheelapsedtimeislargerthanthepresettime. Output ET(elapsed time)[time] is the continuously running time. Figure5showsatimingdiagramwhichshowsthebehaviourofthe timer along a time axis. The timer operates as follows: 1 Q means output. The ideal symbol O for output is not used since it is too easily misinterpreted as zero. 2

EN: OFF (0) ON (1) 1m10s25ms ET: 0s ON (1) Q: OFF (0) Time: t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 Elapsed time is PT=1m10s25ms Elapsed time is less than PT Figur 5: Thetimerstartswhentheinputx0attheENinputgoesfrom OFFtoON.Asthetimerstarts,theEToutputincreases continuously from the initial value of 0 seconds. In this example, theettimevalueisstoredinthedataregisterd0whichisa generalregisterormemorycellwhereavaluecanbestoredfor use in subsequent programming expressions. WhentheETtimehasbecomelargerthanthePT(presettime) valuethebooleanoutputqissettoon.inthisexample,the valueofqisstoredinmemorycellm0whichisageneral memorycellwhereabooleanvaluecanbestoredforusein subsequent programming expressions. IfENgoesfromONtoOFF,ETisresettozero. 4. (15%) Transferfunksjonen for motor med sensor(prosessen) er H(s)= K Ts+1 (2) derk ogt harkjenteverdier.deterspesifisertat reguleringssystemetsresponstidt C skalværeomtrentlikt.fårda 3

ihht. Skogestads tabell: K p = T KT C = T KT = 1 K (3) T i =min[t,1.44t C ]=min[t,1.44t]=t (4) 5. (25%) Sekvesiell styring av en batch-prosess(fra kompendiet benyttetiemnet):figure6showsasimplebatchprocess.thetank tank. Figur 6: A batch process to be controlled by sequential control isfilledwithwater.thewateristhenheatedandstirred 2,andfinally the heated water is discharged from the tank. The control signals are u_valve_in(boolean, i.e. having value TRUE or FALSE, or ON or OFF) u_valve_out(boolean) u_motor(boolean) u_heat(continuous having any value between 0% and 100%) 2 Themotorisassumedtoensurehomogenuousthermalconditionsinthewaterinthe 4

The measurements are TemperatureT ofthewaterinthetank Levelhofthewaterinthetank Intheexamyouareaskedtodrawastatediagramofthecontrol system. The state diagram will be identical to the SFC(Sequential FunctionChart)showninFigure7.E.g.thestates ares0,s1,etc. The actions are A0_1, A0_2, etc. The transitions are T0_1, T1_2, etc. S0 (Init) Transition T0_1: Start_Batch_Button == TRUE; Actions: A0_1: u_valve_in := OFF; A0_2: u_valve_out := OFF; A0_3: u_motor := OFF; A0_4: PID_auto := OFF; S1 (Filling) A1_1: u_valve_in := ON; T1_2: Level >= Level_High; S2 (Heat. Stirr.) T2_3: Timer_Value >= 10000 s; A2_1: u_valve_in := OFF; A2_2: u_motor := ON; A2_3: PID_auto := ON; A2_4: Timer_Enable := ON; S3 (Emptying) A3_1: u_valve_out := ON; A3_2: u_motor := OFF; T3_4: Level <= Level_Low; S4 (Pause) A4_1: u_valve_out := OFF; A4_2: PID_auto := OFF; T4_1: Restart_Button == ON; T4_5: Finish_Button == ON; S5 (End) Figur 7: 6. (5%) Posisjonen er den tidsintegrerte av hastigheten. I s-planet 5

uttrykkes tidsintegrasjon med divisjon med s. Transferfunksjonen fra pådragetutilposisjonenxblirda K (Ts+1)s (5) 7. (10%) HIL-simulering: Fysisk reguleringsutstyr(kalt ECU Electronic Control Unit) regulerer en simulert prosess. HIL-simulering kan være nyttig for testing og opplæring. 6