Til disse oppgavene brukes simulatorer laget av TechTeach. Simulatorene kan lastes ned gratis fra:
http://techteach.no/simview/
Husk å føre loggbok når du gjør disse oppgavene!

Tidskonstant i mursteinsfabrikken

I dette kapittelet fikk du vite hvordan du kan beregne tidskonstanten for temperaturreguleringen til ovnen i mursteinsfabrikken. Men hva verdien for tidskonstanten er fikk du ikke vite!

Nå skal du selv gjøre forsøket som ble beskrevet i dette kapittelet og regne ut tidskonstanten når du øker temperaturen fra 2250°C til 2500°C. Du skal også beregne tidskonstanten når du senker temperaturen fra 2250°C til 2000°C.

Husk at du aldri oppnår eksakt den temperaturen du stiller inn, en temperatur på ±2°C er nærme nok.

Din første reguleringsjobb


I denne oppgaven skal du gjøre deg kjent med en regulerings-simulator. Du skal bruke «Level Control of Wood Chip Tank» fra TechTeach. Læreren forklarer deg hvordan simulatoren fungerer. Etterpå skal du starte simulatoren og gjøre deg kjent med alle innstillingsmulighetene. Noter deg hva alle innstillingene gjør og lag en enkel prosessbeskrivelse.

  • Start simulatoren. Sett Kp til 1,0 og Ti til 1000. Td skal stå på 0,0. Slå regulatoren over i «AUTO».
  • Endre skal-verdi for nivået i tanken til 12,0. Hva skjer? Hvorfor?
  • Endre forbruket ut av tanken til 2000. Hva skjer? Hvorfor?
  • Sett regulatoren i «MANUELL», og forsøk å stille nivået i tanken til 10. Hvordan gikk du frem? Bruk u0 for å justere pådraget.

Skriv alt inn i loggboka!

Du er regulatoren!

Nå er det tid for konkurranse! Du skal konkurrere mot en PID-regulator og det er om å gjøre å regulere best mulig. Best mulig regulering betyr at avviket skal være så lite som mulig hele tiden.

Du skal bruke simulatoren «You the controller!» fra TechTeach i denne oppgaven, og hensikten er at du skal lære mer om hvordan en regulator jobber. Nedenfor ser du et skjermbilde av simulatoren, det er den samme prosessen som du jobbet med i den forrige oppgaven (flistanken).

En runde i konkurransen går over 150 sekunder, i dette tidsrommet vil forbruket ut av tanken variere flere ganger. Din oppgave er å tilpasse mengden inn i tanken slik at nivået ligger så nær 10 meter hele tida. Simulatoren summerer opp avviket over hele denne perioden, summen finner du der hvor det står «IAE». Det er om å gjøre å få denne så liten som mulig. Gjør oppgaven på denne måten:

  1. Start simulatorprogrammet.
  2. Sett regulatoren til «AUTO», og trykk «START». Nå vil simulatoren gå i 150 sekunder, og regulatoren vil forsøke å holde avviket så lite som mulig. Du skal ikke gjøre noe nå, bare sitt og se på mens regulatoren jobber!
  3. Når det har gått 150 sekunder, noterer du deg tallet som står under «IAE». Det er dette tallet du skal konkurrere mot, og du skal forsøke å få et lavere tall!
  4. Lukk simulatoren, og start programmet på nytt.
  5. Trykk «START», og bruk spaken som er merket «u_man[%]» for å regulere nivået. Regulatoren må stå i «MAN». Jobb så godt du kan i 150 sekunder og noter tallet «IAE» i loggen når tida er ute. Vant du? Hvis ikke, prøv en gang til!

Direkte eller revers?

I denne oppgaven skal du bruke simulatoren «Reverse and Direct Action of a PID Controller» fra TechTeach. Hensikten med oppgaven er å få mer trening med bruk av PID-regulatorer, og å forstå hva direkte- og reversvirkende regulatorer er.

I simulatoren er det to tanker med hver sin nivåregulering. I den første tanken regulerer LC1 nivået ved å styre mengde væske inn i tanken. I den andre tanken regulerer LC2 nivået ved å styre mengde væske ut av tanken. Du kan også regulere mengde væske som går ut av den første tanken og inn i den andre.

Nå skal du finne ut hvordan de to regulatorene LC1 og LC2 skal stilles inn, skal de virke direkte eller revers? Du trenger ikke å stille på noen av de andre regulatorparametrene, det holder å stille på bryterne for direkte- eller reversvirkning.

Forsøk å svare på disse spørsmålene:

  • Er LC1 direkte eller revers? Forklar hvorfor det må være slik!
  • Er LC2 direkte eller revers? Forklar hvorfor det må være slik!
  • Når bryterne for direkte/revers er riktig stilt inn på både LC1 og LC2 kan du forsøke å endre strømmen mellom de to tankene med regulatoren FC. Hva skjer? Hvorfor?
  • La FC stå på 2,00 og vent til nivået i begge tankene er stabilt. Sett så bryterene for direkte/revers i feil posisjon for både LC1 og LC2. La de stå sånn en stund og følg med hva som skjer. Skriv opp det du observerer i loggen. Forsøk å forklare hvorfor det er slik!

Ventiler


Du skal lage en kort presentasjon av en ventil. Lag det som en plakat; bruk bilder og ikke for mye tekst. Plakaten skal henges opp på veggen i klasserommet når du er ferdig, så tenk på at den må tiltrekke seg oppmerksomhet!

Du kan skrive om en hvilken som helst ventil og du skal bruke Internett for å finne kildemateriale. Husk å føre opp kilder på plakaten!

Skriv kort om bruksområde for ventilen du har valgt, og om hva slags type ventil dette er (seteventil, spjeldventil eller en annen type ventil).

Du velger fritt hva slags ventil du vil presentere: reguleringsventil, sikkerhetsventil eller treveisventil kan være noen tips. Eller hva med et forgasser i en forbrenningsmotor? Du bestemmer!

 Tegne P&ID med én reguleringssløyfe

Du skal tegne et P&ID for denne reguleringssløyfen:

I en tank (T-1) er det et utløp i bunnen hvor det hele tiden renner litt væske ut (forbruk). Det er en nivåmåling på tanken, og en nivåregulator som justerer mengde væske inn i toppen av tanken ved hjelp av en reguleringsventil.

Tegne P&ID med mange reguleringssløyfer

Bruk tegningen du laget i forrige øving som utgangspunkt for denne oppgaven. Du skal tegne et P&ID for denne prosessen:

To tanker er koblet i serie (etter hverandre). Nivået i den første tanken (T-1) reguleres ved hjelp av en reguleringsventil på innløpet til denne tanken.

Innholdet i tank T-1 blir varmet opp ved hjelp av et elektrisk element som er montert inne i tanken. Det er en reguleringssløyfe for oppvarming av innholdet i tanken.

På grunn av at innholdet i tank T-1 blir varmet opp kan trykket bli høyt. Det er derfor montert en reguleringsventil som slipper av trykket i toppen av tanken. En trykkmåling på tanken styrer denne ventilen.

Fra bunn av tank T-1 pumpes det væske inn i toppen av tank T-2 (sentrifugalpumpe). Det er mengderegulering for denne væskestrømmen.

Nivået i tank T-2 blir regulert ved hjelp av en reguleringsventil i utløpet av tanken. Det er ingen temperaturregulering i denne tanken.

 Risikoanalyse

Du skal gjøre en risikoanalyse av arbeidet du gjør på verkstedene ved din skole. Bruk skjemaet «Hjelpeskjema for risikoanalyse» fra Arbeidstilsynet. Jobb sammen i grupper på tre og tre. Til slutt går hele klassen sammen, og sammenlikner analysene fra gruppene. Ut fra dette skal klassen levere ett skjema som alle står bak. Gi dette skjemaet til avdelingslederen!