HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi Kandidatnr: Eksamensdato: 13.desember 2013 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 sammen med besvarelsen. 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!
Eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 13/12-2013 side 2 av 9 Oppgave 1 (50%) En kortslutningsmotor skal styres av en frekvensomformer, et operatørpanel og en PLS. Operatøren skal kunne gi start- og stoppordre, velge dreieretning og velge turtall på operatørpanelet. Operatørpanelet kommuniserer med PLS via et eller annet nettverk. PLS er koblet opp mot frekvensomformerens termineringer via vanlige ledninger, se figur 1. Det er tre signaler som skal gå fra PLS til frekvensomformeren, to av typen «bit» og et av typen «word». Et signal skal gi start-/stoppordre (av typen bit), et skal gi beskjed om dreieretningen (av typen bit) og et skal bestemme motorturtallet (av typen word). I tillegg skal PLS gi alarmsignal på en lampe. Det skal benyttes digitale utganger på PLS for å styre start/stopp og dreieretningen på frekvensomformeren. Det skal benyttes en analog utgang på PLS (DA-omformer) for å styre frekvensen ut fra frekvensomformeren. Motoren har et merketurtall på 1470 o/min. Frekvensomformeren har en inngangsterminal for frekvensinnstilling av omformeren ved hjelp av 4 20 ma, terminal C1/CM, se figur 1. Denne skal kobles til en DA-omformer på PLS slik at 4 ma gir 0 Hz og 20 ma inn på frekvensomformeren gir 50 Hz ut på motoren. DA-omformeren er av 8-bits type og vi tenker oss at programmet for styring av DA-omformeren er ferdigskrevet og at vi bare skal legge riktig verdi til dataregister D110 for å få styrt den riktige verdien på strømmen (4-20 ma) ut på klemmene til frekvensomformeren. Tallet 0 i D110 gir 4 ma ut på klemmene, tallet 255 i D110 gir 20 ma ut på klemmene. Instillingen av turtallet er realisert i operatørpanelet. Turtallet kan stilles mellom 0 og 1470 o/min. Det innstilte turtallet overføres til D100 i PLS en via nettverket som et tall mellom 0 og 1470. De to trykknappbryterne for start- og stoppsignalene og venderen for å bestemme dreieretningen er realisert på operatørpanelet og sendes til PLS via en nettverkskabel, se figur 1. Startsignalet er representert i M100, stoppsignalet i M101 og dreieretningen i M102 i PLS en. Høy M100 betyr at motoren skal starte, høy M101 betyr at motoren skal stoppe, høy M102 betyr at motoren skal gå medurs og lav M102 betyr at motoren skal gå moturs.
Eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 13/12-2013 side 3 av 9 PLS COM0 Y0 COM1 Y1 COM2 Y2 COM3 Y3 AD/DA-converter COM IOUT Nettverkskort Nettverkskabel Operatør panel + -H1 (alarm) (start/stopp) (medurs) (moturs) L1 L2 L3 - CM BX FWD REV C1 Frekvensomformer R S T U V W Motor Figur 1 Styring av motor Det skal skrives et program i PLS for styring av frekvensomformeren/motoren. Det skal fungere slik at når startknappen aktiveres, skal utgangen som gir start-/stoppsignal til frekvensomformeren (BX), gå høy og bli liggende høy inntil stoppknappen aktiveres. Hvis turtallsvenderen i operatørpanelet står på medurs, skal utgangen som er koblet til terminal FWD på frekvensomformeren ligge høy. Hvis den står på moturs, skal utgangen som er koblet til terminal REV på frekvensomformeren ligge høy. a) Skriv programmet. b) Hvis det skrives inn et ønsket turtall for motoren på operatørpanelet som overstiger merketurtall, skal lampen som er koblet til utgang Y0 blinke med 1 Hz. Utvid programmet for å få med denne funksjonen. c) For å sikre at verdien i D110 aldri overstiger tallet 255 skal det skrives en programbit som setter innholdet i D110 til 255 hvis resultatet av omregningen i PLS gir et resultat som er større enn 255. Skriv om programmet. En ønsker å telle brukstimer for motoren for å ha kontroll på systematisk vedlikehold. d) Skriv en programbit som teller opp brukstimer i dataregister D500. Man er bare interessert i hele timer. OBS! Husk at verdien på TValue på instruksjonen OUT_T ikke kan overstige 32767.
Eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 13/12-2013 side 4 av 9 Oppgave 2 (25%) Figur 2 Sekvensprogram Figur 2 viser et sekvensprogram i ladderdiagram, LD. Oppgaven går ut på å tegne et sekvensielt funksjonsdiagram, SFC, for programmet etter IEC 61131-3.
Eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 13/12-2013 side 5 av 9 Oppgave 3 (25%) Resten av oppgavene i eksamenssettet er flervalgsoppgaver der du skal krysse av i kupongen i Vedlegg 2. Riv ut vedlegg 2 og legg det ved besvarelsen. 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? LD X0 AND X2 ORI X3 ANI X4 OR X5 LD X6 OR X1 ANB OUT Y0 a) b) c) d) e) Velger ikke å svare
Eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 13/12-2013 side 6 av 9 Del II I figuren under er det vist en oppkobling for start av en motor med NC kontakt både på start- og stoppbryteren. Hvordan måtte PLS-programmet for starten se ut for denne oppkoblingen, hvilket av alternativene under ville du valgt? -S0 stopp INN PLS UT X0 -K1 motor -S1 start Y0 X1 24V DC a) b) c) d) 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 syv første Scan idet PLS slås i RUN. Hvilket av alternativene under er riktig?
Eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 13/12-2013 side 7 av 9 a) SCAN- nr. Programord 1 2 3 4 5 6 7 LDI M0 1 0 1 0 1 0 1 OUT M0 1 0 1 0 1 0 1 OUT CC0 1 0 1 0 1 0 1 3 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 LD M8003 0 1 1 1 1 1 1 PLS M1 0 1 0 0 0 0 0 LD M1 0 1 0 0 0 0 0 ANI M2 1 1 0 0 0 0 0 LDI M1 1 0 1 1 1 1 1 AND M2 0 0 1 1 1 1 1 ORB OUT M2 0 1 1 1 1 1 1 AND M2 0 1 1 1 1 1 1 AND CS0 0 0 1 1 1 1 1 INC D0 0 0 1 0 2 2 3 b) SCAN- nr. Programord 1 2 3 4 5 6 7 LDI M0 1 0 1 0 1 0 1 OUT M0 1 0 1 0 1 0 1 OUT CC0 1 0 1 0 1 0 1 3 #1 #1 #2 #2 #3 #3 #3 LD M8003 0 1 1 1 1 1 1 PLS M1 0 1 0 0 0 0 0 LD M1 0 1 0 0 0 0 0 ANI M2 1 1 1 0 0 1 1 LDI M1 1 0 1 1 1 1 1 AND M2 0 0 0 1 1 0 0 ORB OUT M2 0 0 1 1 0 0 1 AND M2 0 0 1 1 0 0 1 AND CS0 0 0 0 0 1 1 1 INC D0 0 0 0 0 0 0 1 c) SCAN- nr. Programord 1 2 3 4 5 6 7 LDI M0 1 0 1 0 1 0 1 OUT M0 1 0 1 0 1 0 1 OUT CC0 1 0 1 0 1 0 1 3 #1 #1 #2 #2 #3 #3 #3 LD M8003 0 1 1 1 1 1 1 PLS M1 0 1 0 0 0 0 0 LD M1 0 1 0 0 0 0 0 ANI M2 1 1 0 0 0 0 0 LDI M1 1 0 1 1 1 1 1 AND M2 0 0 1 1 1 1 1 ORB OUT M2 0 1 1 1 1 1 1 AND M2 0 1 1 1 1 1 1 AND CS0 0 0 0 0 1 1 1 INC D0 0 0 0 0 1 1 2 d) SCAN- nr. Programord 1 2 3 4 5 6 7 LDI M0 1 0 1 0 1 0 1 OUT M0 1 0 1 0 1 0 1 OUT CC0 1 0 1 0 1 0 1 3 #1 #1 #1 #1 #2 #2 #2 LD M8003 1 0 0 0 0 0 0 PLS M1 0 1 0 0 0 0 0 LD M1 0 1 0 0 0 0 0 ANI M2 1 1 0 0 0 0 0 LDI M1 1 0 1 1 1 1 1 AND M2 0 0 1 1 1 1 1 ORB OUT M2 0 1 1 1 1 1 1 AND M2 0 1 1 1 1 1 1 AND CS0 0 0 0 0 0 0 0 INC D0 0 0 0 0 0 0 0 e) Velger ikke å svare.
Eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 13/12-2013 side 8 av 9 Del IV Etter at PLS har kjørt instruksjonen MULP med dataregister D10 som "destination", har dataregistrene D10 og D11 følgende innhold? D10 = 0111 1111 1111 1111 D11 = 1111 1111 1111 1111 Hvilket produkt etter multiplikasjonen er det dataregistrene viser, hvilket av alternativene under er riktig? a) Produktet er 2 147 483 647. b) Produktet er 32 767. c) Produktet er -1. d) Produktet er -32 769 e) Jeg velger ikke å svare Del V Figuren under viser en programbit i ladderdiagram (LD). Innholdet i de berørte dataregistrene etter at PLS er slått i RUN skal bestemmes. Hvilket av alternativene under er riktig?
Eksamen i EDT208T-A Programmerbare logiske styringer 13/12-2013 side 9 av 9 a) Desimalt Adresse innhold D0 255 D1 16 D2 271 D4 4080 D5 0 D6 15 D7 15 b) Desimalt Adresse innhold D0 255 D1 16 D2 271 D4 4080 D5 1 D6 15 D7 15 c) Desimalt Adresse innhold D0 255 D1 16 D2 271 D4 4080 D5 1 D6 15 D7 7 d) Desimalt Adresse innhold D0 255 D1 16 D2 271 D4 4080 D5 0 D6 15 D7 7 e) Velger ikke å svare. Del VI I figuren under er det vist en liten programbit og det er spørsmål om hvordan denne virker. Hvilket av alternativene under ville du valgt? a) Programmet lar adressen TS0 veksle mellom å ligge høy og lav hvert halve sekund. b) Programmet lar adressen TS0 veksle mellom å ligge høy og lav hvert femte sekund. c) Programmet gir puls på adressen TS0 hvert halve sekund. d) Programmet gir puls på adressen TS0 hvert femte sekund. 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 b c d e
Vedlegg 2 Legges ved oppgavebesvarelsen! Kandidatnr: Klasse: Fag: EDT208T Programmerbare logiske styringer Dato: 13. desember 2013 Avkryssingstabell for Oppgave 3 (flervalgsoppgave): Del I Del II Del III Del IV Del V Del VI a b c d e Inspektør