HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi LØSNINGSFORSLAG Eksamensdato: 14.desember 2012 Varighet/eksamenstid: 09.00-12.00 Emnekode: Emnenavn: Klasse: EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 3EK Studiepoeng: 5 Faglærer: Hjelpemidler: Oppgavesettet består av: Vedlegg består av: Merknad: Øvrige opplysninger: Arnfinn Hofstad Læreboka PLS-teknikk av Arnfinn Hofstad, Kybernetes forlag. Håndskrevne notater på eksisterende sider i læreboka er tillatt. Tabeller og formelsamling fra Gyldendal yrkesopplæring. Kalkulatortype Citizen SR270X, Casio fx-83es eller Casio fx-83es plus. 3 oppgaver på 9 sider og 2 vedlegg 2 stk: En tabell for avkryssing til oppgave 3 som kan tas med hjem En tabell for avkryssing til oppgave 3 som skal leveres inn Oppgaveteksten kan beholdes av studenter som sitter eksamenstiden ut. Alle PLS-program i denne oppgaven skal skrives for Mitsubishi Melsec FX0/FX2N. NB! Les gjennom hele oppgavesettet før du begynner arbeidet, og disponer tiden. Dersom noe virker uklart i oppgavesettet, skal du gjøre dine egne antagelser og forklare dette i besvarelsen. Lykke til!
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 2 Oppgave 1 (40%) En sekvensstyring av to pumper er vist i figuren nedenfor. Figur 1 Sekvensstyring av to pumper Programmet skal skrives om slik at det tas hensyn til strømbrudd og nødstopp. I tillegg skal det være mulig å nullstille sekvensen slik at den blir stående i startsteget uansett hvor sekvensen sto før nullstilling. Ved strømbrudd, skal programmet huske i hvilket steg sekvensen sto da strømmen gikk og starte i dette steget når startknappen aktiveres. Nødstoppknappen er koblet til inngang X4. Når nødstoppknappen aktiveres skal det stoppes umiddelbart der sekvensen sto ved aktiveringen. Når nødstoppknappen er tilbakestilt skal det ikke startes igjen før startknappen aktiveres, og da skal programmet starte i det steget sekvensen sto da nødstoppknappen ble aktivert. Sekvensen skal kunne nullstilles ved å la inngang X5 gå høy. Sekvensen skal da «hoppe» til steg 0 (M0) uansett hvor den sto før nullstilling. Det er ikke nødvendig å ta hensyn til at uvedkommende (skiftnøkkelmannen) kan komme til å aktivere sensorene under den umiddelbare stoppen. Skriv om programmet.
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 3 For å tilfredsstille de nye spesifikasjonene benyttes det minneceller med batterimating for alle minneceller. Initiering av sekvensen med M8002 må byttes ut og vi innfører et «flagg» for uforutsette stopp. Program i LD:
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 4 Oppgave 2 (35%) En kortslutningsmotor driver en kompressor som skal holde jevnt trykk i en trykktank. Trykket skal være på 7 bar. En PLS styrer motoren via en kontaktor og er koblet mot trykket via en 8 bits ADomformer. For at kompressoren ikke skal starte og stoppe for ofte skal det legges inn hysterese i styringen slik at kompressoren starter når trykket er nede i 6,8 bar og stopper igjen når trykket har økt til 7,2 bar. Systemet har en start- og en stoppknapp. Når startknappen blir aktivert, styres motoren av PLS i henhold til trykket i tanken inntil stoppknappen aktiveres, da skal ikke kompressoren gå lenger. AD-omformeren er 8-bits og er kalibrert til å gi tallet 255 ved 10 bar på tanken og tallet 0 ved 1 bar på tanken (tom tank). Vi tenker oss at det er laget en liten programbit i PLS som overfører resultatet fra omformeren til dataregister D0 i PLS slik at vi kan hente verdiene for trykket direkte ut fra D0. Tilordningsliste Sensor/pådragsorgan I/O Kommentar -S0 X0 Stopp, NC -S1 X1 Start, NO -K1 Y0 Kontaktor til kompressormotoren -H0 Y1 Alarmlampe Hvis du ikke klarer å finne ut hvilke verdier fra AD-omformeren som tilsvarer 6,8 og 7,2 bar, kan du benytte verdiene 140 og 200. a) Skriv en programbit i LD for å starte og stoppe motoren og for å styre trykket i tanken. Vi må først finne sammenhengen mellom trykk i tanken og verdier fra AD-omformeren. Vi ser av figuren under at det blir en rett linje av typen: [1] 255 200 100-28,3 2 4 6 8 10 [bar] der
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 5 For 10 255 det gir: 10 255 som gir: 255 10 28,3 Den endelige sammenhengen blir da: 28,3 der x er trykket i bar Og y er verdien fra ADomformeren Verdier fra AD-omformeren ved 6,8 og 7,2 bar: 6,8 bar gir 6,8 28,3 164,4 164 7,2 bar gir 7,2 28,3 175,7 176 GVL: Program i LD: Ved 8 bar skal det gis alarm ved at lampa blinker med 1 Hz og hvis trykket overstiger 9 bar skal kompressoren stoppe automatisk. Alarmlampa skal slukke så fort kompressoren stopper, om den stoppes manuelt eller automatisk. Hvis motoren startes manuelt når trykket er mellom 8 og 9 bar skal lampa begynne å blinke igjen. Det skal ikke være mulig å starte motoren manuelt når trykket er over 9 bar. Hvis du ikke klarer å finne ut hvilke verdier fra AD-omformeren som tilsvarer 8 og 9 bar, kan du benytte verdiene 210 og 220.
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 6 b) Skriv en programbit i LD som tilfredsstiller spesifikasjonene ved høyt trykk. Verdier fra AD-omformeren ved 8 og 9 bar: 8 bar gir 8 28,3 198,4 199 9 bar gir 9 28,3 226,7 227 Nytt program i LD:
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 7 Oppgave 3 (25%) Resten av oppgavene i eksamenssettet er flervalgsoppgaver der du skal krysse av i kupongen i VEDLEGG 2. Rett avkryssing gir 3 poeng, mens gale avkryssinger gir 1 poeng. Dersom du krysser av alternativ e) får du null poeng. Sett kryss i ruta som tilsvarer et rett svaralternativ. Alternativ e) brukes bare når du ikke klarer å løse oppgaven. Del I Figuren under viser en programbit skrevet i instruksjonsliste (Melsec-IL), skriv om programbiten til ladderdiagram (LD), hvilket av alternativene under ville du valgt? a) Riktig b) c) d) e) Velger ikke å svare
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 8 Del II Det er spørsmål om hvordan programbiten i figuren under virker, hvilket av alternativene under ville du valgt? a) Tidsforsinkelse ved utkobling, Y0 går lav 5 sekunder etter at X0 går lav. Riktig b) Tidsforsinkelse ved innkobling, Y0 går høy 5 sekunder etter at X0 går høy. c) Når X0 ligger høy vil Y0 gå høy og lav hvert 5. sekund. d) Programbiten har ingen funksjon, Y0 vil aldri gå høy. e) Velger ikke å svare. Del III Figuren under viser en programbit i ladderdiagram (LD). Programmet skal skrives om til instruksjonsliste (Melsec_IL) og det skal foretas en programeksekvering av de fem første Scan idet PLS slås i RUN. Ta med innholdet i adresse D0. Hvilket av alternativene under ville du valgt?
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 9 a) Programord SCAN- nr. 1 2 3 4 5 LD M8002 1 0 0 0 0 RST D0 0 1 1 2 2 LDI M0 1 1 0 0 1 OUT M0 1 1 0 0 1 LD M0 1 1 0 0 1 INC D0 1 1 2 2 3 LD M8000 1 1 1 1 1 CMP D0 1 1 2 2 3 K2 2 2 2 2 2 M10 0 0 0 0 1 LD M10 0 0 0 0 1 OUT Y0 0 0 0 0 1 LD M11 0 0 1 1 0 OUT Y1 0 0 1 1 0 LD M12 1 1 0 0 0 OUT Y2 1 1 0 0 0 b) Riktig Programord SCAN- nr. 1 2 3 4 5 LD M8002 1 0 0 0 0 RST D0 0 1 1 2 2 LDI M0 1 0 1 0 1 OUT M0 1 0 1 0 1 LD M0 1 0 1 0 1 INC D0 1 1 2 2 3 LD M8000 1 1 1 1 1 CMP D0 1 1 2 2 3 K2 2 2 2 2 2 M10 0 0 0 0 1 LD M10 0 0 0 0 1 OUT Y0 0 0 0 0 1 LD M11 0 0 1 1 0 OUT Y1 0 0 1 1 0 LD M12 1 1 0 0 0 OUT Y2 1 1 0 0 0 c) Programord SCAN- nr. 1 2 3 4 5 LD M8002 1 0 0 0 0 RST D0 0 1 1 2 2 LDI M0 1 1 0 0 1 OUT M0 1 1 0 0 1 LD M0 1 1 0 0 1 INC D0 1 1 2 2 3 LD M8000 1 1 1 1 1 CMP D0 1 1 2 2 3 K2 2 2 2 2 2 M10 1 1 0 0 1 LD M10 1 1 0 0 1 OUT Y0 1 1 0 0 1 LD M11 0 0 1 1 0 OUT Y1 0 0 1 1 0 LD M12 0 0 0 0 1 OUT Y2 0 0 0 0 1 d) Programord SCAN- nr. 1 2 3 4 5 LD M8002 1 0 0 0 0 RST D0 0 1 1 2 2 LDI M0 1 0 1 0 1 OUT M0 1 0 1 0 1 LD M0 1 0 1 0 1 INC D0 1 1 2 2 3 LD M8000 1 1 1 1 1 CMP D0 1 1 2 2 3 K2 2 2 2 2 2 M10 1 1 0 0 1 LD M10 1 1 0 0 1 OUT Y0 1 1 0 0 1 LD M11 0 0 1 1 0 OUT Y1 0 0 1 1 0 LD M12 0 0 0 0 1 OUT Y2 0 0 0 0 1 e) Velger ikke å svare.
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 10 Del IV Figuren under viser en programbit i ladderdiagram (LD). Ta utgangspunkt i programmet og bestem innholdet i de berørte dataregistrene etter at PLS er slått i RUN. Hvilket av alternativene under ville du valgt? a) D0 = 127, D1 = 7, D2 = 120, D3 = 18, D4 = 14, D5 = 889, D6 = 0 b) D0 = 127, D1 = 7, D2 = 120, D3 = 18, D4 = 1, D5 = 889, D6 = -32768 c) D0 = 127, D1 = 7, D2 = 121, D3 = 18, D4 = 14, D5 = 889, D6 = -32768 d) D0 = 127, D1 = 7, D2 = 121, D3 = 18, D4 = 1, D5 = 889, D6 = 0 Riktig e) Velger ikke å svare
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 11 Del V Programmet i del IV består egentlig av 7 nettverk, se programmet under. I tillegg er status på inngangene som vist under. Bestem innholdet i dataregistrene D7, D8 og D9 oppgitt i titallssystemet og de berørte utgangene. Hvilket av alternativene under ville du valgt? Status til inngangene: Adresse X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Status 1 1 1 1 0 0 0 0 a) D7=121, D8 =15, D9=0, Y7=0, Y7=0, Y6=0, Y5=0, Y4=0, Y3=1, Y2=1, Y1=1, Y0=1 b) D7=122, D8 =15, D9=0, Y7=0, Y7=0, Y6=0, Y5=0, Y4=1, Y3=0, Y2=1, Y1=0, Y0=1 c) D7=122, D8 =21, D9=0, Y7=0, Y7=0, Y6=0, Y5=0, Y4=0, Y3=1, Y2=1, Y1=1, Y0=1 Riktig d) D7=121, D8 =21, D9=0, Y7=0, Y7=0, Y6=0, Y5=0, Y4=1, Y3=0, Y2=1, Y1=0, Y0=1 e) Velger ikke å svare
Løsning til eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 14/12-2012 12 Del VI Indeksregistrene V0-V7 og Z0-Z7 benyttes til indeksert adressering. I hvilke sammenhenger er det hensiktsmessig å benytte indeksert adressering? Hvilket av alternativene under ville du valgt? a) Det er hensiktsmessig ved programmering av matematiske funksjoner. b) Det er hensiktsmessig når PLS skal benyttes til logging av verdier i en prosess. Riktig c) Det er hensiktsmessig å benytte indeksert adressering i sekvensprogrammering. d) Det er hensiktsmessig når store datamengder skal sammenlignes i PLS. e) Velger ikke å svare.
Vedlegg 1 Dette arket kan studenten ta med (kladd) Avkryssingstabell for Oppgave 3 (flervalgsoppgave): Del I Del II Del III Del IV Del V Del VI a X X b X X c X d X e
Vedlegg 2 Legges ved oppgavebesvarelsen! Kandidatnr: Klasse: Fag: EDT208T Programmerbare logiske styringer Dato: 14. desember 2012 Avkryssingstabell for Oppgave 3 (flervalgsoppgave): Del I Del II Del III Del IV Del V Del VI a X X b X X c X d X e Inspektør