IRE20621 Reguleringsteknikk med simulering og PLS (Høst 2023)
Fakta om emnet
- Studiepoeng:
- 10
- Ansvarlig avdeling:
- Fakultet for informasjonsteknologi, ingeniørfag og økonomi
- Studiested:
- Fredrikstad
- Emneansvarlig:
- Olav Aaker
- Undervisningsspråk:
- Norsk eller engelsk dersom utvekslingsstudenter følger emnet
- Varighet:
- ½ år
Emnet er tilknyttet følgende studieprogram
Obligatorisk emne i Bachelorstudium i ingeniørfag -elektro: elektronikk og grønn energi, samt for TRESS og Y-veien tilknyttet dette studieprogrammet.
Anbefalte forkunnskaper
IRF 10721 Ingeniørmatematikk, IRE10521 Elektriske kretser, IRE12521 Digitalteknikk, mikrokontrollere og programmering
Undervisningssemester
3. semester (høst)
Studentens læringsutbytte etter bestått emne
Kunnskap
Kunne formulere lineære modeller for elektriske og fysiske systemer
Kunnskap om prinsipper og strukturer for regulering av lineære systemer
har grunnleggende forståelse for betingelsene for stabilitet i tilbakekoblede systemer, og kan bestemme regulatorparametere for de vanligste typer regulatorer
Har kunnskap om hvorledes en kan sette opp en simuleringsmodell for et dynamisk system
kunnskap om de definerte programmeringsspråkene i IEC61131-3
kunnskap om hvordan et PLS program skal struktureres
Kunnskap om realisering av en diskret PID regulator i PLS
kunnskap om de vanligste målemetoder for strømning, temperatur, trykk og nivå
Ferdigheter
sette opp lineære matematiske modeller for elektriske og fysiske systemer
analysere egenskapene ved kontinuerlige dynamiske systemer vha matematikk og simuleringsverktøy
foreslå og sette opp reguleringsstrukturer for lineære systemer
gjennomføre regulatorinnstiling vha egnede praktiske og/eller teoretiske metoder
gjøre simuleringer av fysiske og elektriske systemer i Matlab/Simulink
kunne utarbeide funksjonsbeskrivelse for et logisk styresystem med bakgrunn i en funksjonsspesifikasjon
programmere en PLS
Dokumentere et PLS basert styringssystem
Generell kompetanse
prosessforståelse og systemtenkning
lineær systemer som representasjon av fysiske og elektriske system
forskjellene mellom teoretiske løsninger og praktiske løsninger innen anvendelse av modellering og regulering
overordnet forståelse av utvikling og dokumentering av systemer for automatisk styring av maskiner og industrielle prosesser og bidra praktisk i vurderinger, testing og simulering med tanke på ressursbruk, økonomi og sikkerhet.
skal kunne planlegge og gjennomføre prosjekter, både alene og som deltaker i en gruppe.
Innhold
Gjennomgang av reguleringssystemer og PID-regulatorer
Energibalanse i dynamiske systemer
Matematisk modellering
Bruk av Matlab og Simulink
Laplace transform
Blokkdiagram og transferfunksjoner
Tids- og frekvensresponsanalyse
Stabilitetsanalyse
Innføring i z transform
Dimensjonering av standard regulatorer
Diskret PID regulator
Strukturering PLS program
IEC 61131-3
Vanligste funksjoner i PLS som timere, tellere, funksjonsblokker, logikk
Dokumentasjon av PLS systemer
Undervisnings- og læringsformer
Forelesninger, selvstudium, prosjektarbeider, laboratorieøvinger og skriftlige øvinger. Programvare: Matlab/Simulink, Codesys
Arbeidsomfang
250-300 timer
Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen
3 individuelle øvinger i reguleringsteknikk
2 laboratoriums oppgaver
4 individuelle simuleringsoppgaver
2 oppgaver i PLS
- Innlevert utført prosjektoppgave på tvers av emnene i 3. semester
Arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.
Eksamen
Skriftlig eksamen, individuell. Varighet: 3 timer
Tillatte hjelpemidler: Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst. Lærebok / medbrakt Powerpoint-presentasjoner fra forelesninger.
Det benyttes karakterregel A til F.
Sensorordning
Ekstern og intern sensor eller to interne sensorer.
Vilkår for ny/utsatt eksamen
Kontinuasjonseksamen avholdes tidlig i påfølgende semester. Mer informasjon om konter finner du her.
Evaluering av emnet
Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter. Skriftlig sluttevaluering av emnet.