Automaatiojärjestelmät Timo Heikkinen

Transkriptio

1 Autmaatijärjestelmät Tim Heikkinen AUT8SN Malliratkaisu 1 Kerr muutamalla lauseella termin tarkittamasta asiasta! (2 p / khta, yhteensä 6 p) 1.1 Hajautus (mitä tarkittaa, edut, haitat) Hajautuksella ymmärretään tietjenkäsittelykapasiteetin ja timintjen jakamista usealle itsenäiseen timintaan kykenevälle yksikölle. Hajautuksella saavutetaan parempi lutettavuus (yhden aseman rikkntuminen ei pysäytä kk järjestelmää) sekä yksinkertaiset ja pienemmät yksiköt. Lisäksi mdulaarinen rakenne helpttaa suunnittelua, ylläpita ja kehittämistä. Tisaalta hajautus merkitsee tiednsiirttarpeen kasvua, jsta seuraa kustannusten nusua ja haittaa aiheuttavia viiveitä. Hajautuksen vaikeimpia tehtäviä nkin tehtävien mielekäs jakaminen mnelle pienelle yksikölle, jtta svelluksia vidaan jatkssa esimerkiksi prsessin käynnin aikana justavasti muuttaa. 1.2 BIU8 (käyttötarkitus, parametrinti, muuta?) BIU8 (Binary Input Unit) n kahdeksankanavainen binääritulkrtti. Knfiguritaessa BIU8 sille määritellään I/O-sitteen lisäksi lyhimmän ilmaistavan pulssin pituus t sekä prsessiasemasvellukselle näkyvän pulssin vähimmäispituus T. Parametrin t arva lyhyemmät pulssit jätetään humiimatta; mikäli muuts n kestänyt kauemmin kuin t:n ilmittaman ajan, muutsta pidetään yllä parametrin T ilmittaman ajan. 1.3 mgv-timilhkn timintatilat ( mdit ) Kkeen liitteenä lleen mgv-timilhkn manuaalitteen sivu 2: Lähtevä hjaus vi timia jk pit- tai pulssimdissa. Pitmdissa hjataan lähdöllä n, jllin ff seuraa tätä käännettynä. Pulssimdissa käynnistyspulssi annetaan lähdöllä n ja pysäytyspulssi lähdöllä ff. Pulssin pituus määrätään knfigurintiparametrilla tp. Sivulla kerrtaan 3 puls-parametrin timinnasta mm.: Pulssimdissa tp:n arv määrää hjauspulssin pituuden riippumatta sn/sff matkarajjen timinnasta. 2 Tutki liitteen 2 FbCAD-mduulia! (8 p) 2.1 Svellus tteuttaa san harjituksena tehdyn nuhinhjauksen timinnista. Täydennä mduuliin I/O-mduulien nimet, sitteet ja kmmentit. Käytä apuna liitteen 1 I/O-kuvauksia kanavasitteineen. PIC- ja krttisitteet n merkitty FbCAD-phjaan j valmiiksi. (4 p) Rajatiedt kytketään mgv-timilhkn rajatiettulihin sn ja sff. Nuhuspainikkeella käynnistetään autmaattinen nuhustiminne, jten sen pitää aktivida mgv-timilhkn a-tul. Svelluksessa a-tuln n kytketty 60rs, jnka s- tuln nuhuspainike tulee kytkeä, jtta painikkeella saataisiin mgv-timilhk aktivitua. Sisään-painikkeella pitää pystyä keskeyttämään autmaattinen nuhus. Niinpä rprttien kautta 60rs-kiikun r-tuln kytketyn signaalin täytyy tulla Sisäänpainikkeesta. Viides binääritul n kytketty invertituna 15prttiin, jhn n invertituna kytketty myös Sisällä-rajatiet. Niinpä tämän signaalin täytyy lla höyryanturilta tuleva tiet, jnka tulee sittaa höyryn virtaus ykköstilalla sillin kun sisärajatiet n nllana

2 Autmaatijärjestelmät Tim Heikkinen AUT8SN Malliratkaisu (höyryn pitää siis virrata, kun llaan pis sisärajalta). mgv-timilhkn n-lähtö aktivituu, kun a-tuln kytketään ykkönen. Tämä tapahtuu, kun Nuhus-nappia painetaan, jten n-lähdön täytyy siis lla kytkettynä sähkökeskushjaukseen uls-suuntaan. Timilhkn ff-lähtö jää täten sisään-suunnan hjaukselle. I/O-kmmentit ja sitteet mudstuvat siis seuraavanlaisiksi: pr:v-0800.i6 14:17:6 ULKONA-rajatiet > 2ccb (>mgv2:sn) pr:v-0800.i5 14:17:5 SISÄLLÄ-rajatiet > 1ccb (>mgv2:sff) pr:v-0800.i1 14:17:1 NUOHOUS-painike > 3ccb (>60rs:s>mgv2:a) pr:v-0800.i2 14:17:2 SISÄÄN-painike > 4ccb (>20r>50r>60rs:r>mgv2:a) pr:v-0800.i7 14:17:7 HÖYRYanturi > 5ccb (>15and>20r>50r>60rs:r>mgv2:a) pr:v-0800.o6 14:18:6 SK ULOS < 210rs (<mgv2:n) pr:v-0800.o5 14:18:5 SK SISÄÄN < 220rs (<mgv2:ff) 2.2 Kerr numerlla 1 merkityn alueen timinnasta! Mikä n kunkin timilhkn tehtävä? Miten kknaisuus timii ja miksi se timii niin? Käytä kuvauksessasi hyväksesi timilhkjen numerintia. (2 p) 2000RS-kiikku hjaa BOU8-lähtöä. Kiikku saa S-hjauksen BIU8-tulkanavasta. Tämä kanava n myös kytketty 60RS-kiikun kautta hjaamaan 200mgv2-timilhkn a-tul päälle, jten kyseinen tul lienee kytketty nuhinautmatiikan käynnistyspainikkeeseen. 2000RS-kiikun R-hjaus taasen tulee mgv-timilhkn sff- eli kiinnirajatietn kytketyltä BIU8-kanavalta, mikä viittaa signaalin levan nuhimen sisärajatiet. BOU8-lähtö visi siis lla höyryventtiilin hjauslähtö, jka laitetaan päälle Nuhus-napin painalluksesta ja pis päältä sisärajatiedn perusteella. 1999ccb n knfiguritu ilmaisemaan sisärajan nuseva reuna, jten höyryventtiili suljetaan nimenmaan sisärajalle saavuttaessa. 2.3 Kerr numerlla 2 merkityn alueen timinnasta! Mikä n kunkin timilhkn tehtävä? Miten kknaisuus timii ja miksi se timii niin? Käytä kuvauksessasi hyväksesi timilhkjen numerintia. (2 p) Kiikkujen S-tult n kytketty mgv-timilhkn hjauslähtöihin. 210RS n kytketty aukihjaukseen ja 220RS kiinnihjaukseen. Höyrynuhimen yhteydessä kiinnisuunta vastaa sisärajalle ajamista ja aukiraja ulkrajalle ajamista. Kiikkuihin kytketyt BOU8-kanavat n siis langitettu sähkökeskukseen ULOS- ja SISÄÄN-hjauksiin. mgv-timilhkn käskyt n ja ff aktivivat mat kiikkunsa, jllin vastaava sähkökeskustiminne aktivituu. Ohjaus jää päälle, kunnes sn- ja sff-tulihin kytketyt RS-kiikkujen R-tult aktivituvat. R-tult siis pistavat sähkökeskushjaukset. Ajatuksena n, että SK-hjaukset pysyvät päällä, kunnes ajsuunnan rajatiet menee päälle. 2.4 Mikä n numerlla 2 merkityn alueen :bv-merkintöjen tarkitus? (2 p) :bv-merkinnät vat ns. tarkentimia (Draw -> Specifier), jilla vidaan sittaa rakenteisen tiettyypin jäseniä. Tässä :bv tarkentimilla pimitaan mgv-timilhkn b-tyyppisistä lähdöistä RS-kiikkujen tuljen tarvitsema bin-tyyppinen tilatiet. Tarkituksena n siis tavallaan svittaa kaksi eri tiettyyppiä (tai ikeammin santtuna

3 Autmaatijärjestelmät Tim Heikkinen AUT8SN Malliratkaisu pimia tietja rakenteisesta tiettyypistä) yhteenkytkemisen mahdllistamiseksi. 3 Täydennä liitteen 2 svellusta! (6 p) 3.1 Lisää svellukseen pakk-hjaus sisään tuln svellus, jka aktivituu höyryn paineen laskettua alle 6 bar. (2 p) Binääritullla n kmmenttina HÖYRYN PAINE > 6 BAR, mutta tässä pakk-hjaus pitää aktivida, kun paine laskee alle 6 barin tämä n tettava svelluksessa humin. Pakk-hjaus vidaan tehdä kahdella tavalla: 1. Yksinkertaisin ja siksi myös susiteltavin tapa n käyttää mgv-timilhkn pakk-hjaustula fff. Manuaalin mukaan tämä tul saa aikaan venttiilin sulkeutumisen (tässä svelluksessa nuhimen ajamisen sisärajalle) muista tiedista riippumatta. Painesignaali viedään fff-tuln invertituna, ts. signaalitielle kytketään nt-piiri. 2. Pakk-hjaus vidaan tteuttaa myös kytkemällä painesignaali invertituna klmitulisen 20r-piirin tuln, jllin paineen laskeminen alle 6 barin reseti mgv-timilhkn a-tuln kytketyn rs-kiikun ja nuhin ajetaan tällöin sisään. 3.2 Lisää vapautus käyntiin tuln svellus niin, että nuhin vidaan käynnistää vain, kun a) höyryn paine n llut yli 6 bar yhtäjaksisesti vähintään minuutin ajan ja b) kattila n käynnissä. (4 p) Vapautussignaali saadaan mudstettua viivästämällä pls-timilhklla invertua painesignaalia 60 sekuntia ja yhdistämällä se and-prtilla invertituun KATTILA EI KÄY signaaliin. Vapautussignaali vidaan kytkeä jk suraan mgv-timilhkn rn-tuln (susiteltava tapa) tai kytkeä svellukseen lisättävän, kaksitulisen 55and-prtin kautta mgv-timilhkn a-tula hjaavan 60rs-kiikun s-tuln. 55andprtin tinen tul kytketään NUOHOUS-painiketuln. Mlemmilla tavilla tehtynä nuhuspainikkeen painaminen ei aktivi autmaattinuhusta, js vapautussignaali ei le päällä, mutta vapautussignaali ei kuitenkaan pysäytä aiemmin käynnistettyä autmaattinuhusta.

4 Autmaatijärjestelmät Tim Heikkinen AUT8SN Malliratkaisu LIITE 1 TULOT 1. Paikallishjaus "NUOHOUS" painnappi paikallishjauspaneelissa käynnistää nuhuksen 2. Paikallishjaus "SISÄÄN" painnappi paikallishjauspaneelissa svellus ajaa nuhimen pis nuhttavasta tilasta napin painalluksesta (ei tarvitse painaa kk ajaikaa) 3. Yleisvian "KUITTAUS" painnappi paikallishjauspaneelissa "VIKA" -valn vilkkuminen lppuu kuittausnapin painalluksella 4. Höyryvian "KUITTAUS" painnappi paikallishjauspaneelissa "HÖYRY" -valn vilkkuminen lppuu kuittausnapin painalluksella 5. "SISÄLLÄ" -rajatiet rajakytkintul nuhimen mekaniikasta rajakytkin n sulkeutuneena vain kun nuhin n täysin sisällä eli kknaan pis nuhttavasta tilasta mlemmat rajakytkimet vat auki kun nuhin n väliasennssa 6. "ULKONA" -rajatiet 7. "HÖYRY" rajakytkintul nuhimen mekaniikasta rajakytkin n sulkeutuneena vain kun nuhin n täysin ulkna eli kknaan nuhttavassa tilassa mlemmat rajakytkimet vat auki kun nuhin n väliasennssa kytkintul virtausanturilta kska tämä tul n nuhimen timinnan kannalta lennaisen tärkeä, määritellään suljettu kytkin tarkittamaan, että höyry virtaa. Tällöin kytkimen pätkittyä tai jhdtuksen muuten katkettua tulkitaan höyrynvirtaus katkenneeksi ja vedetään nuhin sisään

5 Autmaatijärjestelmät Tim Heikkinen AUT8SN Malliratkaisu LIITE 1 LÄHDÖT 1. "SISÄLLÄ" lamppu paikallishjauspaneelissa val palaa kk ajan, kun nuhin n "SISÄLLÄ"-rajalla val vilkkuu, kun nuhinmttri pyörii sisälle päin 2. "ULKONA" lamppu paikallishjauspaneelissa val palaa kk ajan, kun nuhin n "ULKONA" -rajalla val vilkkuu, kun nuhinmttri pyörii ulspäin 3. "VIKA" lamppu paikallishjauspaneelissa vilkkuu kulkuaika- tai rajatietvian ilmettyä, kunnes vika n kuitattu kuittauksen jälkeen lamppu jää sittamaan vian tilaa (lamppu palaa niin kauan kuin vika n päällä) kulkuaikavika = nuhin ei saavuta rajatieta 20 s kuluessa hjauksen aktivimisesta rajatietvika = rajakytkimet vat yhtä aikaa aktivituneina. minkä tahansa vian ilmetessä nuhin ajetaan sisään 4. "HÖYRY" lamppu paikallishjauspaneelissa palaa, kun höyryä virtaa ("HÖYRY" -kytkin n suljettu) vilkkuu, kun höyryvirtauksessa n llut häiriö (eli höyryvirtaus n katkennut nuhimen llessa pis sisärajalta) minkä tahansa vian ilmetessä nuhin ajetaan sisään 5. "SISÄLLE" kytkinlähtö sähkökeskukseen kun tämä lähtö n aktiivinen, sähkökeskus syöttää sähköä mttrille ja se pyörii sisälle päin kytkin n suljettuna kk sisäänajajan 6. "ULOS" kytkinlähtö sähkökeskukseen kun tämä lähtö n aktiivinen, sähkökeskus syöttää sähköä mttrille ja se pyörii ulspäin kytkin n suljettuna kk ulsajajan 7. "HÖYRYVENTTIILI" kytkinlähtö höyryventtiilille venttiili avautuu ja pysyy auki niin kauan kuin tämä lähtö n aktiivinen, ja sulkeutuu, kun lähtö n pis päältä avataan heti kun nuhuskytkintä (tul 1) n painettu, ja suljetaan, kun nuhin palaa sisärajalle

6 Autmaatijärjestelmät Tim Heikkinen AUT8SN Malliratkaisu LIITE 2