Laboratórium 2 - 11. Mérés: Logikai vezérlők alkalmazástechnikája forrásának megtekintése

{{Vissza|Laboratórium 2}}

<div class="noautonum">__TOC__</div>

== Gondolatok a mérésről, tippek és tapasztalatok ==

*Az ellenőrző mérés szakaszban írtakat érdemes átnézni, mert a rendes méréshez is nagyon sok hasznos tipp van benne!
*[http://szirty.uw.hu/S7/S7_MPI/S7%20MPI.html Multiport Interface]
*[http://www.fsz.bme.hu/traficc/profibus/10family.html PROFIBUS]

== Beugró kérdések ==

*[[Laboratórium 2 - 11. Mérés ellenőrző kérdései|Ellenőrző kérdések kidolgozása]] - '''''<span style="color: darkgreen">Szerkesszétek, bővítsétek!</span>'''''
*Beugró kérdések voltak:
**Főként az ellenőrző kérdések közül kérdeztek.
**Kérdezték bónuszban a szabályozási kör blokkvázlatát, azt amit szabtechből tanultunk.

== Házi feladathoz segítség ==

*[[Media:Labor2_mérés11_házi2009.pdf|Kidolgozott házi feladat (2009)]]
*[[Media:Labor2_mérés11_ház2010.pdf|Kidolgozott házi feladat (2010)]]
*[[Media:Labor2 mérés11 házi 2010.pdf|Kidolgozott házi feladat (2010)]]
*'''Figyelem!''' A fentebb lévő házikban súlyos elvi hibák vannak!

{{Rejtett
|mutatott='''Kidolgozott házi feladat - Hibák lehetnek benne!!!'''
|szöveg=

<syntaxhighlight lang="matlab" style="font-size: 140%;">

% Első lépésként meg kell adni a mérési adatokat a megadott [t, u, y] formátumban,
% ahol t = idö [sec], u = bemenőjel [V], y = kimenőjel [C fok]

% Példa - Nincs benne minden sor, csak pár adat. Értelemszerűen használni a saját adataidat.

adat=[
         0    5.0000   29.9029
    0.0100    5.0000   30.0833
    0.0200    5.0000   29.8529
    ...
    1.4300    5.0000   27.5608
    1.4400    5.0000   27.8915
 ];


% Most tegyük egy kicsit emészthetőbb formátumba az adathalmazt:

t=adat(:,1);
u=adat(:,2);
y=adat(:,3);

figure(1)
plot(t,u);
hold on;
plot(t,y,'r');
title('u: kék, y: piros')
hold off;

ts=t(2)-t(1);


% 1. Feladat - Munkapont

y0=sum(y(1:10))/10;
ym=y0-y;
u0=sum(u(1:10))/10;
um=u0-u;


% 2. Feladat - Átviteli függvény, időállandó, erősítés

data=iddata(ym,um,ts);
model=ARX(data,[1,1,1]);
figure(2)
compare(data,model);

[numd,dend]=th2tf(model);
Wpz=tf(numd,dend,ts);

Wps=d2c(Wpz)
% Az időállandó kiszámolható az átviteli függvény alapján


%3. Feladat - Ugrásválasz, lsim

figure(3)
step(Wps,'r')

ySim = lsim(Wps,u-u0,t)+y0;
figure(4)
plot(t,[ySim, adat(:,3)]); 


%4. Feladat

dev=adat(:,3)-ySim;
atlag=sum(dev)/length(dev)
szoras=sqrt(sum((dev-atlag).^2)/length(dev))

pause()
%clear all;
close all;

</syntaxhighlight>
}}

===Indentifikáció===
Gyakori probléma, hogy túlbonyolítjátok a dolgot.

A fenti házi ARX függvénnyel identifikál. Értitek, hogy mit csinál? Annak idején a magam részéről nem feltétlenül fogtam.

Mit jelent az identifikáció? A kapott rendszered egytárolós, azaz van a <math> \tau </math> és a <math>A_{p}</math> paraméter. Ezek meghatározása mérések alapján az identifikáció.

Nos, ezt lehet egyszerűbben is csinálni, mint az ARX. Ugyebár egytárolós tagról van szó, ennek mi az átviteli függvénye:

<math> g(t)=A_{p} \cdot \left( 1-e^{-{t / \tau}} \right) </math>

Ennek a végértéke (ha ábrázolod), akkor micsoda? Hát <math> A_{p} </math> , ami egyben az egyik szükséges paraméter. Örülsz neki, leírod.

A <math> \tau </math> kicsit bonyolultabb csak. Helyettesíts be a <math> g(t) </math> összefüggésbe <math> \tau </math>-t!

<math> g(t= \tau)=A_{p} \cdot \left( 1 - e^{- \tau / \tau} \right)=A_{p} \cdot \left( 1-e^{-1} \right) \approx 0.63212 \cdot A_{p} </math>

Magyarán: ahol <math> g(t) =  0.63 \cdot A_{p} </math> értéket vesz fel, ott <math> t = \tau </math>. Kész az identifikáció.

== Ellenőrző mérés ==

*[[Media:Labor2_mérés11_jegyzőkönyv1.docx|Jegyzőkönyv (2011)]]

== Wacha Gábor által írt tanácsok ==

Pár mondatban összefoglalnám, hogy mit érdemes tudnia azoknak, akiket a sors a 11. méréshez (PLC) vet.

Mint emlékeztek, a mérés a következő részekből állt:
# WinCC és Simatic Manager megismerése
# A szakasz tulajdonságainak alapszintű vizsgálata (fűtés, túlvezérlés, hűtés, munkapont, kivezérelhetőség)
# A szakasz identifikálása
# Szabályozó tervezése
# PLC programozás

Mik is azok a tippek-trükkök-tudnivalók, amik megkönnyítik az életed?

=== 1. WinCC sajátosságok ===

* Az "Adatmentés start" gomb megnyomására a háttérben jelenik meg a fájlválasztó ablak
* Ha nem a csúszkával akarod kiválasztani a kézi beavatkozójelet, akkor az érték beírása után ENTER-t kell nyomni
* Érdemes használni a vonalzó funkciót

=== 2. A szakasz tulajdonságainak vizsgálata ===

A mérés során megfigyelhetted, hogy a fűtés - érthető okokból - sokkal gyorsabb, mint a hűtés. Képzeld el azt a helyzetet, hogy a kapott munkapontod 2 V fűtés, 85 % hűtés, és így a tranzisztor 45 C°-ra állna be.<br/>Te valamit mértél az előbb, ezért a tranzisztorod 65 C°-on van. Szeretnél minél gyorsabban beállni a munkapontra. Viszont a hűlés döglassú, fogy az időd. Mit csinálj?<br/>Fogod magad, a fűtést leveszed nullára, a hűtést felnyomod maximumra. Így amilyen gyorsan csak lehet kihűl a rendszered. Amint alámentél a munkaponti hőmérsékletnek, fogod, beállítod a megfelelő fűtést és hűtést, és sokkal gyorsabban beállt a rendszer, mintha vártad volna, hogy lassan kihűljön.

Ez csak egy tipp, nem kell alkalmaznod.

Hasonló dolog a kivezérelhetőség vizsgálatához: Föltolod a fűtést maximumra, megvárod, amíg eléri a hőmérséklet a kb. 70 C°-ot (ugye 80 C°-nál vezérelődik túl), és aztán kezded el próbálgatni a kivezérelhetőség felső határát.

Itt jegyezném meg, hogy nagyobb hűtés mellett (95-100%) már nem minden mérőhelyen lehet túlvezérelni a hőmérsékletet, ne ess pánikba, ezt írd le a jegyzőkönyvbe.

=== 3. Identifikálás ===

No, ettől szoktatok rettegni - Joggal. Mert ki emlékszik erre a hülye ARX-re, meg a Matlab függvények paraméterezésére? Senki!

De nem is várjuk el az ARX-et. A wikire még anno feltöltöttem a "gyors-egyszerű-kényelmes" identifikálási módszert.

Mire figyeljetek:
* Munkapont szerepe (idő és kezdeti hőmérséklet)
* Bemeneten levő ugrás mértéke (ha 2 V-os ugrást adsz, a rendszer válasza az ugrásválasz kétszerese!)

Amit érdemes tudni, és ez később elő is jöhet: Akik nálam voltak mérésen (főleg a félév vége felé), láthatták, hogy attól még, hogy mi a rendszert egytárolósként modelleztük, maga a rendszer nem az. Csak általában jól működik a modell. Hol tudjuk tetten érni, hogy a valóságunk nem egyezik a modellel? Például a szabályozásnál.

=== 4. Szabályozás ===

Akik nálam voltak, azok a PI szabályozó korlátozással opciót kapták a mérésen. Mire kellett figyelni:
* Időállandó beállítása (a kiválasztógomb melletti gombra kellett nyomni, és a megjelenő felületen beírni az értéket, ENTER-t nyomni, majd BEZÁR. Nem MENTÉS meg BETÖLTÉS. Azokat nem használtuk)
* Körerősítés hangolása. Ugyebár - akik nálam voltak, azok láthatták is - elvben az egytárolós modellünket ha PI kompenzáltuk, akkor egytárolós tagot kapunk zárt hurokban is. Illetve a nyílt hurok tulajdonképpen egy integrátor lesz (próbáld ki papíron), aminek konstans a fázisa. Ebből következően elvben tetszőlegesen nagy erősítésünk lehetne.
* De itt érjük tetten, hogy nem egytárolós a tagunk, bár annak modelleztük: a zárt hurokban már lesz a rendszernek túllövése (pedig ugyebár egytárolós tagnak nem illik, hogy legyen). Szóval gyakorlatilag nem működik az, amit az elmélet mond, hogy tetszőleges körerősítésünk lehet, tehát kézzel kell hangolnunk. Az erősítés növelése a túllövés mértékét növeli, csökkentése csökkenti.

Amit el szoktatok rontani: Nem tudjátok, hogy azt, hogy a túllövés hány százalékos, azt mihez képest kell viszonyítani (egyébként az alapjel ugrás nagyságához). Illetve: itt már nem a kézi beavatkozójelet huzigáljátok, hanem az alapjelet. Továbbá nem világbajnok ötlet szobahőmérséklet alatti hőmérsékletet adni alapjelnek.

=== 5. Programozás ===

Amit nem várunk el (legalábbis én biztosan nem, többi mérésvezető nevében inkább nem nyilatkozom): SCL szintaktika ismerete.

Mivel legyél NAGYJÁBÓL (nem bemagolni!) képben:
* LED-ek és a folyamat szereplőinek a nevei (mint változók, pl: Process.Y). A netes segédlet 10-es és 21-es oldalát ajánlom. (Nem az SCL-t, hanem a mérési útmutatót).
* A beavatkozójelnek (Process.U) tessék értéket adni. Ha szabályozol, akkor számítasz valamit, ha a hőmérséklet függvényében kell LED-eket gyújtogatni, akkor meg a kézi beavatkozójelet adod neki (Process.U_MAN).
* Ne feledd, az értékadást a '':='' operátor jelenti.

=== Alaptanácsok ===

* Tudatosan, értelemmel csináld, amit csinálsz, akkor nem fogsz hasra esni. Ha tudod, mi miért van, sokkal könnyebb.
* Ha úgy nagyjából tudod, hogy milyen értékekre számíts, fogod tudni, ha elrontottad a mérést. Itt jegyzem meg, hogy a félév első 3-4 hetében még más értékeket mérhettetek identifikáláskor erősítésnek, mivel a szakaszunk más volt. Aztán elfüstölt pár darab, úgyhogy a tervezési hiba javítása után az erősítés fele akkora (kb 7 C°/V) lett. Ha nem az elvárt értékek jöttek ki, akkor se ess pánikba, ezt vedd a jegyzőkönyvbe. Ki tudja, lehet, hogy igazad van. Mérési eredményt nem hamisítunk. Persze gondold végig, jól csináltad-e a dolgokat.
* Akik hozzám jönnek mérni, azok tudják le otthon az aggodalmaskodást meg a félést, nem szoktam embert enni. Viszont nagyobb poén úgy mérned, hogy nem vagy ideges. És kisebb eséllyel rontod el.

Jó készülődést, kérdezzetek bátran, ha valami felmerül (főként ezzel a méréssel kapcsolatban).

''Wacha Gábor''

[[Kategória:Villamosmérnök]]