Vurderingsordning

Faglig innhold

PLS: Oppbygging og virkemåte for en programmerbar logisk styring (PLS) og dennes komponenter. Praktisk programmering av PLS i et moderne utviklingsmiljø. Programeksekvering. Adresser og instruksjoner. Sekvensprogrammering med enkle, alternative og parallelle forløp. Programmering av uforutsette stopp ved sekvensprogrammering. Aktuelle datanettverk som Profibus og Ethernet.

HMI: Planlegging, oppbygging og programmering av skjermbaserte brukergrensesnitt (HMI).

Sanntidsprogrammering: Grunnleggende Python med sanntidsfokus. Arduino. Sanntids operativsystem. Flertrådsprogrammering. Delt minne. Vanlige feilårsaker, Grunnleggende IO.

Praktisk implementering av regulatorer: Tidsdiskretisering. Implementering av PID regulator og enkle filtre på mikrokontroller. Foldingsfiltre. AD og DA-konvertering. Signaltilpasning. Praktiske tips som plassering av PID-forsterkninger for rykkfri innstilling, og implementering av tracking-inngang. Rykkfri overføring og anti windup med bruk av tracking-inngang.

Reguleringsteknikk: Tilstandsrommodeller. Linearisering. Realistiske simuleringer. Innstilling av regulatorer med frekvensanalyse, direkte syntese og SIMC. Etterjustering. Reguleringsstrukturer som kaskade, foroverkopling, dødtidskompensering og forholdsregulering. Parameterstyring. Koblede systemer: RGA-analyse, kondisjontall og dekobling.

Prosjektarbeid: Å fungere som prosjektleder og -medarbeider. Sammenhengen mellom emneområdene.

Læringsutbytte

Kunnskaper: Kandidaten kan forklare
- systemfunksjonalitet ut fra et gitt koblingsskjema.
- oppbygging og virkemåte for en PLS.
- oppbygging av generelle sekvensprogram.
- prinsipper bak industrielle nettverk og skjermbaserte styresystemer.
- grunnleggende konsepter i forbindelse med menneske-maskin-kommunikasjon.
- utfordringer i forbindelse med sanntids styresystemer implementert digitalt.
- hva som skiller sanntidsprogrammering fra programmering i andre sammenhenger.
- konsepter som flertrådsprogrammering, delt minne og ressursallokering.
- fenomenet folding, og hensikten med et foldingsfilter.
- de ulike konsepter bak AD- og DA-konvertering.
- nødvendigheten av signaltilpasning mellom prosess og regulator.
- hvordan en tracking-inngang virker, og hva den kan brukes til.
- prinsippene bak direkte syntese og SIMC.
- reguleringsstrukturer som kaskade, foroverkobling, dødtidskompensering og forholdsregulering.
- utfordringer og løsninger tilknyttet koblede reguleringssystemer.
- hvordan et prosjekt planlegges og gjennomføres.

Ferdigheter: Kandidaten kan
- tegne elektriske koblingsskjema og koble etter disse.
- skrive PLS-program og dokumentere disse godt.
- sette et PLS-styrt anlegg i drift.
- sette opp enkle industrielle datanettverk.
- programmere gode skjermbaserte operatørbrukergrensesnitt.
- skrive god programkode for innebygde datasystemer med bruk av de foreleste mekanismer og prinsipper.
- programmere digitale regulatorer med enkle brukergrensesnitt på mikrokontrollere.
- spesifisere, dimensjonere og implementere et analogt foldingsfilter ut fra gjeldende betingelser.
- komme fram til enkle men holdbare prosessmodeller for typiske enhetsprosesser.
- simulere stasjonære og dynamiske, lineære og ulineære prosesser i aktuelle analysesystemer.
- stille inn regulatorer ved hjelp av frekvensanalyse, direkte syntese og SIMC.
- foreta etterjustering av regulatorparametre.
- analysere og konstruere typiske reguleringssløyfer med kaskaderegulering, foroverkopling, dødtidskompensering og forholdsregulering.
- styre et prosjekt og være en god prosjektmedarbeider.
- formidle hvordan et prosjekt er planlagt og gjennomført.
- formidle en gitt teknisk utfordring, og den praktiske løsningen på dette.

Generell kompetanse: Kandidaten har en kombinasjon av teoretisk forståelse og praktiske ferdigheter innenfor nevnte tema som skal sikre et fundament for løsing av praktiske problemer i en yrkessituasjon - og for videre utdanning i emnet.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, gruppearbeid, hjemmeøvinger, PC-øvinger, laboratorieoppgaver og prosjekt.

Obligatoriske aktiviteter

• Obligatoriske øvinger

Mer om vurdering

Emnet er delt i flere innholdsområder med hver sin lærer. Arbeidskrav innen disse områdene fordeler seg slik:
PLS: 4 regneøvinger hvorav 3 må være godkjent. 9 dataøvinger hvorav 6 må være godkjent. 4 av 4 laboratorieoppgaver må være godkjent.
HMI: 4 dataøvinger hvorav 2 må være godkjent.
Sanntids datateknikk: 6 øvinger hvorav 4 må være godkjent. 3 dataøvinger hvorav 2 må være godkjent.
Praktisk implementering av regulatorer: 1 obligatorisk laboratorieoppgave.
Reguleringsteknikk: 6 regneøvinger hvorav 4 må være godkjent. 6 dataøvinger hvorav 4 må være godkjent.
I tillegg kommer et større prosjekt som må være godkjent. Det gis bokstavkarakter på dette, som teller 40% i sluttkarakteren. Karakteren baseres på gjennomføring av prosjektet som en prosess, evne til å oppfylle prosjektspesifikasjonene, prosjektrapporter og muntlige presentasjoner.

Tillatte hjelpemidler eksamen: Oppgitte lærebøker i original innbinding, håndskrevne notater på eksisterende sider i lærebøkene tillatt, bokmerker uten tekst tillatt. Bestemt, enkel kalkulator.
Utsatt eksamen: august.

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

TALM1003 Matematikk 1, TALM1004 Matematikk 2, TALM1008 Fysikk/kjemi, TELE1002 Elektrisitetslære, TELE2001 Reguleringsteknikk, TELE2002 Elektronikk

Forkunnskapskrav

Emnet har studierettskrav.

Kursmateriell

Forelesningsnotater. Øvinger og laboratorieoppgaver med løsningsforslag. Lærebøker oppgis ved studiestart.

Studiepoengreduksjon