1 Strömmen I skall mätas med en amperemeter. Amperemetern är inställd på området 30 ma. Vad kommer amperemetern att visa?

Transkript

1 Högskolan Dalarna Sida 1 av 11 Elektroteknik Per Liljas/Lars-Erik Cederlöf Tentamen i ET1014 Introduktion till elektroteknik och styrteknik 7.5 hp , Sal Sxxx Hjälpmedel: Miniräknare, formelblad (bifogad) Betygsskala: Betyget 3 kräver cirka 30 poäng på tentamen Betyget 4 kräver cirka 40poäng på tentamen Betyget 5 kräver cirka 50 poäng på tentamen Tentamen ger max 60 poäng. 3 poäng per uppgift om inget annat anges. 1 Strömmen I skall mätas med en amperemeter. Amperemetern är inställd på området 30 ma. Vad kommer amperemetern att visa? U = 2 V R 1 = 56 Ω R 2 = 82 Ω R 3 = 33 Ω R 1 I U R 2 Utdrag ur datablad för amperemetern: R 3-1 -

2 2 På laborationskortet finns en röd lysdiod som heter NÖD. Den är kopplad som figuren visar till utgång Y5 på PLC:n. Utgången har spänningen 24 V då lysdioden skall lysa. Vilken ström kommer att gå genom lysdioden då den lyser. Utdrag ur ELFA-katalogen: - 2 -

3 3 a) Beräkna kretsens totala impedans. b) Beräkna strömmen genom kretsen c) Beräkna totala aktiva effekten som utvecklas i kretsen. U = 12 V f = 100 Hz R 1 = 470 Ω R 2 = 560 Ω C = 3 μf C U R 1 R 2 4 Man gör två mätningar på en lysrörsarmatur, en utan faskompensering och en med faskompensering. Tabellen visar mätresultaten. Spänning [V] Strömstyrka [A] Aktiv effekt [W] Utan faskompensering 232 0,420 25,0 Med faskompensering 232 0,145 25,0 a) Beräkna lysrörsarmaturens effektfaktor utan faskompensering? b) Beräkna den reaktiva effekt som utvecklas i kondensatorn vid faskompenseringen? 5 Ett trefas värmeelement har tre resistorer på 45 ohm vardera. Elementet ansluts Y-kopplat till ett trefasnät med huvudspänningen 400 V. a) Beräkna strömmen genom varje resistor. b) Beräkna aktiva effekten som utvecklas i elementet? c) Beräkna linjeströmmen till elementet

4 6 Bilden visar märkplåten på en motor. a) Hur stor är eftersläpningen vid märkdrift? b) Hur stor är förlusteffekten i motorn vid märkdrift Y-kopplad? c) Hur stor är verkningsgraden vid märkdrift Y-kopplad? P7. Omvandla det positiva binärtalet till: motsvarande tal på decimal form motsvarande tal på hexadecimal form motsvarande tal på BCD form P8. Förenkla den Booleska funktionen så att de innehåller så få termer som möjligt och visa hur den kan realiseras med ett PLC-program av ladder-typ. P9. Figuren visar ett exempel med SET_M och RST_M med programvaran GX IEC developer. Bestäm utsignalerna Y0 och Y1 för insignalerna X0 och X1 enligt figuren. Rita på separat blad, förklara eventuella olikheter. X0 X1 Y0 Y1 P10. Vad menas med: Tillslagsfördröjd timer Frånslagsfördröjd timer Retentive timer Pulstimer - 4 -

5 P11. Ange några för- och nackdelar med ladderdiagram. P12. Enligt IEC-standarden kan PLC-program bland annat vara uppbyggda med funktionsblock (FB) och funktioner (FUN). Varför vill man använda FB/FUN? Redogör för de väsentligaste egenskaperna hos FB. Redogör för de väsentligaste egenskaperna hos FUN. P13. Figuren nedan visar ett funktionsblock som ska hålla reda på antalet personer som finns i ett rum. Funktionsblocket har följande ingångar: RST BOOL Nollställer antalpersonerräknaren CNT_D BOOL Minskar antalpersonerräknaren med 1 CNT_U BOOL Ökar antalpersonerräknaren med 1 MAX_NR INT Max tillåtet antal personer i lokalen Några frågor: a. Hur fungerar blocket PLS_M? b. Hur fungerar blocket GE? c. Vad händer om man byter blocket INCP_M till blocket INC_M? P14. Antag att signalen BTN_DGVG är ettställs under 10 sekunder enligt figuren nedan När är ettställs/nollställs signalerna LEDKG_RED respektive LEDDG_RED? BTN_DGVG sek - 5 -

6 P15. Exemplet nedan visar en del av Project Manager i GX IEC Developer för ett PLC-program som består av 3 olika varianter med 3 tasks. Hur utförs de olika delarna av programmet? P16. I en mekanisk verkstad finns en pressutrustning som ska övervakas av en PLC enlig beskrivningen nedan. Skriv ett PLC-program med editorn FBD för övervakningen/styrningen. 1. Utrustningen startas om en tvåläges startknapp (TS1), en säkerhetsgrind (LS1)och ett övre gränsläge LS3 alla är ettställda. När detta är uppfyllt går pressen ner genom att en kontaktor (SOL1) ettställs. 2. Utsignalen SOL1 måste förbli ett tills ett gränsläge LS2 har aktiverats. När detta har skett ska pressen återgå till sitt övre läge genom att SOL1 sättes till 0. När pressen har nått sitt övre läge aktiveras gränsläget LS3. 3. Om SOL1 är aktiverad mer än 5 sekunder ska en varningslampa tändas. Lampan indikerar att pressen kan ha fastnat eller att något är fel och SOL1 måste nollställas. Dessutom måste SOL1 omedelbart nollställas om säkerhetsgrinden LS1 nollställs

7 17 Bilden visar en kapacitiv givare. Till höger ser man ett förslag på hur den kan kopplas till en PLC. a) Hur är den kopplad i detta förslag, NPN eller PNP? b) Bilden nedan visar ingången X0 på FX1S. Visa med en figur hur man kopplar givaren ovan, enligt förslaget, till ingången X0. Figuren skall även innehålla spänningskällan. Koppla givaren till utgången NO (normaly open) på givaren. X0 R L S/S 18 Bilden visar utgången Y0 på FX1S, ett relä, en motor och en spänningskälla. Man vill kunna slå till och från motor från PLC:n. Rita en figur som visar hur man skall koppla

8 19 Utgångar och ingångar på en PLC är oftast galvaniskt isolerade från omgivningen. Detta kan ske på två principiellt olika sätt. a) Förklara vad galvanisk isolation är. b) Beskriv de två sätten att ordna galvanisk isolation. c) Förklara fördelen med galvanisk isolation. 20 Inom styrtekniken pratar man om SCADA och HMI. a) Angiv vad förkortningen SCADA betyder (på svenska eller engelska)? b) Angiv vad förkortningen HMI betyder (på svenska eller engelska)? c) Förklara skillnaden mellan SCADA och HMI

9 - 9 -

10 - 10 -

11 - 11 -