Fagdag i faget Programmering og modellering

Presentasjon om: "Fagdag i faget Programmering og modellering"— Utskrift av presentasjonen:

1 Fagdag i faget Programmering og modellering
Fakultet for teknologi, naturvitenskap og maritime fag Institutt for elektro, IT og kybernetikk Fagdag i faget Programmering og modellering for elever ved Bamble vgs, Porsgrunn vgs og Skien vgs, arrangert ved HSN, campus Porsgrunn, rom A-195, fredag , kl 9-14. Lærer på fagdagen: Finn Aakre Haugen, dosent i automatiseringsteknikk, HSN Fagdag i Prog&Mod ved HSN

2 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
Fakultet for teknologi, naturvitenskap og maritime fag Institutt for elektro, IT og kybernetikk Dagens innhold: Litt informasjon om HSN Programmering av simulator for et innløpsmagasin til et renseanlegg inkl. nivåreguleringssystem Programmering av temperaturreguleringssystem for fysisk varmluftrør (utgikk, ble ikke tid) Fagdag i Prog&Mod ved HSN

3 Høgskolen i Sørøst-Norge
studenter: bachelor master ph.d. Folkemusikk og tradisjonskunst Lærer, lektor og pedagogikk Helse og sosialfag Maritime studier Ingeniør, sivilingeniør, teknologi og IT Optometri Idrett, kroppsøving og friluftsliv Realfag, natur og miljø Jus og samfunnsfag Språk, kultur og historie Kunst, design og musikk Økonomi, ledelse og innovasjon Fagdag i Prog&Mod ved HSN

4 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
Programmering av simulator for innløpsmagasin inkl. nivåreguleringssystem Fagdag i Prog&Mod ved HSN

5 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
På følgende lysark gis litt informasjon om VEAS renseanlegg der innløpsmagasinet befinner seg. Informasjonen fins også i denne promoteringsvideoen for progmod-faget laget i januar 2017. Fagdag i Prog&Mod ved HSN

6 Avløpssystemet for Oslo, Bærum, Asker
Røyken og Nesodden Oslo Tunnel (43 km) Slemmestad Fagdag i Prog&Mod ved HSN

7 Renseanlegget hos VEAS:
Fagdag i Prog&Mod ved HSN

8 Innløpsmagasinet oppstrøms (dvs. før) renseanlegget:
Vi skal nå programmere en simulator i LabVIEW av dette innløpsmagasinet, inkl. nivåregulatoren (LC). (For enkelhets skyld antar vi at væskeoverflatearealet A er konstant, selv om det egentlig varierer med væskenivået.) Fagdag i Prog&Mod ved HSN

9 Trinn i utvikling av simulatoren:
Lage en tegning av systemet som skal simuleres (læreren tegner på tavla). Finne en modell for nivået i tanken (bruke massebalanse, som resulterer i en differensiallikning for nivået) Ut fra modellen, utlede en simulatoralgoritme for nivået, inkl. velge tidsskritt og simuleringshastighet (prosessen er treg, men vi vil simulere raskt). Simulatoralgoritmen baseres på Euler forover-tilnærmelse av den tidsderiverte av nivået. Programmere simulatoralgoritmen (i LabVIEW) Programmere en proporsjonalregulator (P-) for nivået Utvide (forbedre) regulatoren med et integralledd (I-ledd), som gir avviksbasert justering av pumpepådraget som regulatoren beregner. (Vi skal faktisk programmere den samme PI-regulatoralgoritmen som kjører i alle industrielle regulatorer.) Egentlig bør hver del av simulatoren, dvs. simulatoralgoritmen for tanknivået og regulatoralgoritmen, testes ved å verifisere simulerte responser mot analytiske formler for responsene, men det rekker vi ikke her. Fagdag i Prog&Mod ved HSN

10 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
Resultatet: Nedenfor er bilde av frontpanelet for simulatoren som vi programmerte på fagdagen. (Øverste graf viser responsen i nivået etter en sprangvis endring i innstrømmen, som vist i nederste graf.) Fagdag i Prog&Mod ved HSN

11 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
Resultat forts.: Og her er et bilde av blokkdiagrammet (som utgjør kodedelen av programmet): Fagdag i Prog&Mod ved HSN

12 Simulatoren vi laget, er temmelig lik simulatoren
"Level control of equalization tank" på (simulatoren der er en kjørbar exe-fil). Simulatorens fronpanel er vist nedenfor. Fagdag i Prog&Mod ved HSN

13 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
Utgikk pga mangel på tid: Programmering av temperaturreguleringssystem for fysisk varmluftrør Fagdag i Prog&Mod ved HSN

14 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
Varmluftprosessen: Fagdag i Prog&Mod ved HSN

15 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
Vi programmerer sammen.... Vi trenger et målefilter som demper målestøy. Vi skal bruke dette hjemmesnekrede filteret (siden det er mer hensiktsmessig enn de som følger med i LabVIEW). Hvis vi får tid, kan vi erstatte PID-regulatoren med en av/på-regulator (som oppfører seg som termostaten på ovnene hjemme). Fagdag i Prog&Mod ved HSN

16 Fagdag i Prog&Mod 15.12 2017 ved HSN
Oppsummering Fagdag i Prog&Mod ved HSN