Hochschule Bremerhaven INSTITUT FÜR AUTOMATISIERUNGSUND ELEKTROTECHNIK Fortsetzung Klausur „STF / PT” SS06P Prof. Dr.-Ing. Kai Müller Klausur STF / PT (1.2) Schreiben Sie eine Anweisungsliste, mit der diese logische Funktion verwirklicht wird. Die Zuordnung zwischen den logischen Signalen und physikalischen Ein-/Ausgängen (z.B. E0.0, A0.2 usw.) ist durch Angabe in der Symbolik-Datei festzulegen. Hinweis 1: Die internen Größen a und b können verwendet werden; dies ist aber nicht zwingend notwendig. Hinweis 2: Verwenden Sie beispielsweise das DeMorgan-Theorem, wenn das benötigte Gatter nicht unmittelbar als SPS-Anweisung kodiert werden kann. SS06P Bearbeitungszeit 120 Minuten --- Unterlagen gestattet --Name: Matr. Nr.: 1 (1.3) Wird der Ausgang y1 für die Eingangssignale x3 = x2 = x1 = x0 = Rb = ’0’ gesetzt oder zurückgesetzt? Begründung? Note: 2 3 4 Σ Der Quellcode zu den Aufgaben kann auf Papier oder per USB-Key (Text-Datei im ASCII-Format) abgegeben werden. (1) Logische Funktionen Eine logische Funktion soll mit Hilfe einer SPS verwirklicht werden. Die Funktion ist gegeben durch folgende Gatterschaltung. (2) Ablaufsteuerung (Geschirrspüler) Die Ablaufsteuerung für einen Geschirrspüler soll entworfen werden. Die folgenden Signale stehen für eine SPS zur Verfügung: Eingänge Bedeutung u0 Start-Taste: u1 Türkontakt: ’1’ ≏ Tor 1 geschlossen u2 Temperatursensor: ’1’ ≏ Waschtemperatur erreicht Ausgänge Bedeutung y0 Ventil Wassereinlauf: y1 Heizung: ’1’ ≏ Heizung an y2 Umwälzpumpe ’1’ ≏ Spülwasser umwälzen y3 Laugenpumpe ’1’ ≏ Laugenpumpe an ’1’ ≏ Maschine starten ≥1 x0 x1 a ≥1 x2 x3 =1 b y0 =1 S R Rb Q Q y1 (1.1) Stellen Sie die Wahrheitstabelle für die Ausgangsgrößen y0 und y1 (Set) auf. (1) = 7 Seite 2 (2) = 9 1.0≥24.5 1.3≥23.5 1.7≥22 (3) = 7 2.0≥21 (4) = 7 2.3≥19.5 2.7≥18 STF / PT Σ = 30 3.0≥17 3.3≥15.5 3.7≥14.5 4.0≥13 ’1’ ≏ Wasser einlassen Sie können annehmen, dass die einzelnen Größen bereits in einer Symbolik-Datei vereinbart wurden, d.h. Sie können z.B. UN u0" programmieren. Die Steuerung soll folgenden Ablauf gewährleisten: 1. Wassereinlauf für 1 Minute 2. Wasser aufheizen, bis Spültemperatur erreicht ist. 3. Umzälzpumpe für 20 Minuten einschalten 4. Wasser abpumpen(2 Minuten), für 1 Minute Frischwasser einlassen 5. Wasser aufheizen, bis Spültemperatur erreicht ist. Seite 3 Fortsetzung Klausur „STF / PT” SS06P 6. 7. Umzälzpumpe für 10 Minuten einschalten Wasser abpumpen (2 Minuten) (2.1) Zeichnen Sie ein Zustandsdiagramm (Zustände = Kreise, Bedingungen jeweils an den Pfeilen angeben). Fortsetzung Klausur „STF / PT” SS06P Ausgänge Bedeutung Tmot Drehmoment Parameter Bedeutung kP Verstärkung P-Regler Seite 4 (Analog---Ausgang) Bereich ---27.648...+27.647 (2.2) Kodieren Sie die Zustände (Merker). (2.3) Programmieren Sie eine Anweisungsliste, mit der die Steuerung verwirklicht wird. (2.4) Geben Sie ein Beispiel für eine mögliche Plausibilitätskontrolle (Konsistenz) der Signale. (3) Mit dem digitalen Signal “Start” soll das Förderband eingeschaltet werden. Die Regelung soll die Einhaltung des Sollwerts gewährleisten. Diskrete Filter: Doppelter Integrator Das Verhalten eines doppelten Integrators mit der Übertragungsfunktion G(s) = 12 s (Ti = 1) soll mit einer SPS nachgebildet werden. (3.1) Geben Sie die diskrete Übertragungsfunktion G(z) an, die aus G(s) durch bilineare Transformation entsteht. Die Abtastperiode sei T = 100ms. (3.2) Wie lautet die zu G(z) gehörige Differenzengleichung? Überschreitet das Drehmoment “Tmot” den Wert 12.000 für mehr als 1 Minute, so ist die Anlage abzuschalten. Sie können annehmen, dass die einzelnen Größen bereits in einer Symbolik-Datei vereinbart wurden, d.h. Sie können z.B. T “Tmot” programmieren. (4.1) Schreiben Sie ein SPS-Programm, dass das analoge Signal “Tmot” erzeugt und das Eingangssignal “Start” auswertet. Beachten Sie die Zeitbedingung. (3.3) Schreiben Sie ein SPS-Programm unter Verwendung der Komponenten DB1, und OB35. Die Eingangsgröße u[k] ist aus einem AD-Umsetzer auszulesen. Die Ausgangsgröße y[k] ist auf einem DA-Umsetzer auszugeben. (4) Geschwindigkeitsregelung eines Förderbandes Die Geschwindigkeit eines Förderbandes soll durch einen P-Regler geregelt werden. Die Geschwindigkeit soll 8 m/s betragen (vsoll = 8 m/s). v Tmot (Drehmoment) Motor Eingänge Bedeutung Start Ein/Aus v Geschwindigkeit (digital) Ein-/Aus---Signal (Analog-Eingang) Auflösung mm/s :::