Tentin tekstisisältö

ACI-20010 Automaatiotekniikan perusteet - 07.03.2011

Tentin tekstisisältö

Teksti on luotu tekstintunnistuksella alkuperäisestä tenttitiedostosta, joten se voi sisältää virheellistä tai puutteellista tietoa. Esimerkiksi matemaattisia merkkejä ei voida esitää oikein. Tekstiä käytetään pääasiassa hakutulosten luomiseen.

Alkuperäinen tentti
 

ACI-20010 Automaatiotekniikan perusteet = Tentti 07.03.2011

 

Ei laskimia, ei omia taulukoita. Valvojalta saat kaavaston, johon sinun ei pidä kirjoittaa mitä:
tulee palauttaa.

 

ja joka sinun

1. a) Esitä OK-talon lämpötilan edistyneen hallinnan lohkokaavio ottamatta kantaa lämmöntuottotapaan.
Nimeä lohkot sekä niiden ja koko systeemin inputfunktiot ja outputfunktiot yleisnimin. Ole huolel-
linen ja johdonmukainen pienimmissäkin yksityiskohdissa. 3p.

b) Kerro yhdellä napakalla virkkeellä PLC-pohjaisten ohjausjärjestelmien vikojen jakautumisesta

paikan (sijainnin) suhteen. 1p.
c) Mitä tarkoittaa suomeksi ilmastoinnin PI-kaavion piirrosmerkkien kirjainlyhenne LICA? 1p.
d) Mainitse/nimeä kaksi erityyppistä neljänneskierrosventtiiliä. Ip.

2. a) Esitä alkeislohkokaavio lämpötila-anturille, joka muodostaa lämpötilafunktiolle (lämpötilafunk-
tiosta) 4 mittaustulosfunktion x niin, että

2-20) +x(1) = u(1) 2p.

b) Läpivirtaussäiliön nesteen tilavuus V riippuu tulovirtauksen tilavuusvirtauksesta 4 oheisen mallin
mukaisesti. Halutussa tasapainossa tilavuuden arvo on 4. Laske tilavuusvirtauksen g vastaava tasa-
painoarvo J . Johda sitten myös lineaarinen differentiaaliyhtälömalli, jonka avulla voidaan arvioida

tilavuuden / vaihtelua arvon 4 ympäristössä funktion g vaihdellessa hieman arvon g ympäristössä.

V(1) = g(t) — 0.04-V75(t) 2.
e) Sähkömoottorin tuottaman vääntömomentin 7 vaikutusta moottorin akselin kulmanopeuteen W

ja kääntymäkulman muutokseen 9 kuvaa oheinen malli. Esitä se matriisinotaatiota käyttävänä

standardimuotoisena tilamallina, jonka output on 9. Määrittele, nimeä yleisnimin ja esitä selvästi

mallirakenteessa tarvittavat skalaarifunktiot, vektorifunktiot ja parametrimatriisit! 2p.

Ww=T-20-w , O=w

3. a) Erästä ilmastointikojetta ohjaavan säätimen vakioparametrinen malli säätimen inputista e
säätimen outputiin 4 on alla. Johda säätimelle siirtofunktio. Pelkistetty laskelmakin riittää. 2p.

1(1) = u(0)+ p: [e(1)-e(0) ]+ k- l, e(r)dr

 

b) Laske alla olevan lohkokaavion kuvaaman systeemin siirtofunktio ja esitä tulos hyvin: 2p.
i 1
»
s+1

 

10
s+10

 

 

 
4. a)

»

5. a)

b

o)

b»

9)

Etsi systeemin BIBO-stabiiliusehdot Routh-testillä, kun systeemin siirtofunktio on

k
Gi AN
Oss siä

Johda alla annetun siirtofunktion taajuusvasteen amplitudivahvistus ja vaihesiirto:

SE

Alla on erään prosessin Bode-diagrammi. Siinä vaihe on -90* kaikilla kulmataajuuksilla.
Mittaussysteemi on ideaalinen. Säätimeksi valitaan P-säädin, jonka proportionaalivahvis-
tukseksi valitaan 10 (jota ei ole huomioitu Bode'ssa). Laske/johda viivevara päättelysi
huolellisesti dokumentoiden.

Bode Diagram

Magnitude (dB)

Phase (deg)

 

Freguency (rad/sec)

  

Erään mittaussysteemin siirtofunktio on alla. Systeemillä mitataan yksikkör
Päättele pätevästi ja huolellisesti mittausvirheen loppuarvo. Kyse ei nyt ole sä
älä sotke laskelmaan mitään prosesseja, säätimiä eikä mitään feedback-juttuja muutenkaan.

1

H(s)=-—
(s) s?+a-s+1

Tämän tehtävän b-kohdan anturilla mitataan myös askelfunktio. Millä parametrin a arvoilla
mittaustuloksessa ei silloin ole ylitystä? Esitä laskelma ja ilmaise sen mahdollistama päätelmä
mahdollisimman jämptissä muodossa eli parametrin 4 mahdollisen arvoalueen (välin) mainiten.

Selosta digitaalista P-säätöä henkilölle, joka tuntee analogisen P-säätimen, mutta ei tunne digi-
taalista säätöä. Tehtävässä ei siis kysytä LAB-työohjeen tarinaa jatkuva-aikaisesta säädöstä eikä
siinä muutenkaan pyydetä säädinrakenteiden vertailua tai vahvuuksien/heikkouksien esittelyä!

ATEX-direktiiviä tulee soveltaa eräisiin kohteisiin eräin ehdoin. Täsmennä!

Kerro lyhyesti automaatiojärjestelmän (metsoDNA jne.) tietoliikenneasioista yleisellä kaupallis-
teknisellä tasolla tunnettuihin käsitteisiin, termeihin ja ehkä tuotenimiinkin viitaten. Kuulijakun-
nan jäseniksi voit olettaa teknologiafirmassa työskenteleviä joko kauppatieteellisen tai teknisen
koulutuksen saaneita eri tasojen johtajia/päälliköitä.

3p.

2.5p.

2.5p.

2p.

2.5p.

1.5p.

2p.


Käytämme evästeitä

Tämä sivusto käyttää evästeitä, mukaanlukien kolmansien puolten evästeitä, vain sivuston toiminnan kannalta välttämättömiin tarkoituksiin, kuten asetusten tallentamiseen käyttäjän laitteelle, käyttäjäistuntojen ylläpitoon ja palvelujen toiminnan mahdollistamiseen. Sivusto kerää käyttäjästä myös muuta tietoa, kuten käyttäjän IP-osoitteen ja selaimen tyypin. Tätä tietoa käytetään sivuston toiminnan ja tietoturvallisuuden varmistamiseen. Kerättyä tietoa voi päätyä myös kolmansien osapuolten käsiteltäväksi sivuston palvelujen tavanomaisen toiminnan seurauksena.

FI / EN