ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ"...

27
16/09/1230/05 /12 1 ΤΜΗΜΑ Η.Μ.Μ.Υ ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Δ/ντης: Καθηγητής Μιχάλης Ζερβάκης Ε.Ε.ΔΙ.Π. Μανόλης Ντουντουνάκης 16/09/1230/05 /12

Transcript of ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ"...

Page 1: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

16/09/1230/05/12 11

ΤΜΗΜΑ Η.Μ.Μ.ΥΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ

Δ/ντης: Καθηγητής Μιχάλης ΖερβάκηςΕ.Ε.ΔΙ.Π. Μανόλης Ντουντουνάκης

16/09/1230/05/12

Page 2: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

14/09/15 2

ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ((Εργαστήριο)Εργαστήριο)

16/09/1230/05/12

Page 3: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

ΚΑΝΟΝΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ

• Στο τέλος του εξαμήνου υπάρχει τελική εξέταση του εργαστηρίου.

• Επαναληπτικά εργαστήρια γίνονται μόνο για τους φοιτητές που θα απουσιάσουν από μια, το πολύ, εργαστηριακή άσκηση. Φοιτητής με απουσία στο εργαστήριο, μετά το επαναληπτικό εργαστήριο, κόβεται από το εργαστήριο.

• Όποιος κοπεί στο εργαστήριο, δεν έχει δικαίωμα συμμετοχής στις υπόλοιπες εξετάσεις του μαθήματος.

• Όποιος παρακολούθησε με επιτυχία το εργαστήριο, δεν έχει δικαίωμα επανάληψης του εργαστηρίου.

16/09/1230/05/12

Page 4: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

ΤΡΟΠΟΣ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ

• Κάθε εργαστηριακή άσκηση αποτελείται από θεωρητικό μέρος, πειραματικό μέρος και μέρος αξιολόγησης.

• Η συμμετοχή του θεωρητικού μέρους στην τελική βαθμολογία είναι 15%.

• Η συμμετοχή του πειραματικού μέρους είναι 70% στη συνολική βαθμολογία της άσκησης.

• Η συμμετοχή του μέρους αξιολόγησης είναι 15% στη συνολική βαθμολογία της άσκησης.

• Οι εργαστηριακές αναφορές (μέρος αξιολόγησης – πειραματικό μέρος) παραδίδονται την επόμενη φορά που οι φοιτητές προσέρχονται στο εργαστήριο.

• Οι γραπτές απαντήσεις στο θεωρητικό μέρος δίνονται όλες μαζί , ηλεκτρονικά, από κάθε ένα ατομικά πριν τη τελική εξέταση του εργαστηρίου.

• Στο τέλος του εξαμήνου γίνεται εξέταση του εργαστηρίου. Η εξέταση είναι ατομική και υποχρεωτική. Η συμμετοχή της εξέτασης στο τελικό βαθμό του εργαστηρίου είναι 40%.

16/09/1230/05/12

Page 5: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

• Χαλαρή Σχέση θεωρίας – εργαστήριου• Το εργαστήριο καλύπτει, στενά, ένα μικρό μέρος

ενός κεφαλαίου της θεωρίας του μαθήματος και μάλιστα με άλλο τρόπο (εμπειρικό)

16/09/1230/05/12

Page 6: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

16/09/1230/05/12 66

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

Ο Έλεγχος και η αποτύπωση των αποτελεσμάτων γίνεται με χρήση Η/Υ

Όλες οι ασκήσεις συνδυάζουν χρήση πραγματικών συστημάτων με χρήση Η/Υ

Οι ασκήσεις έχουν διάρκεια δυο (2) ώρες Οι ασκήσεις πραγματοποιούνται σε ομάδες των τριών ατόμων. Οι φοιτητές πραγματοποιούν μια άσκηση κάθε εβδομάδα. Στο τέλος του εξαμήνου γίνεται εξέταση του εργαστηρίου. Η εξέταση είναι ατομική και υποχρεωτική. Όλες οι εργαστηριακές ασκήσεις καλύπτονται σε ικανοποιητικό

βαθμό από σημειώσεις του εργαστηρίου. Στο εργαστήριο εγγράφονται περίπου 100 φοιτητές κάθε εξάμηνο

και έχουμε ποσοστό επιτυχίας περίπου 90%.

16/09/1230/05/12

Page 7: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

16/09/1230/05/12 77

Γραμμικά Συστήματα

• Εισαγωγική Παρουσίαση θεωρίας PLC (σε αίθουσα)• Εισαγωγική άσκηση εξοικείωσης χειρισμού λογισμικού PLC (στο

εργαστήριο)• 1η άσκηση: Έλεγχος εισόδου σταθμού στάθμευσης (PLC 1).• 2η άσκηση: Έλεγχος κυκλοφορίας σε διασταύρωση με φανάρι (PLC 2).• 3η άσκηση: Εκκίνηση Υ-Δ κινητήρα επαγωγής. Εναλλακτική λειτουργία

αντλιών. (PLC 3).• Εισαγωγική Παρουσίαση θεωρίας Πανέλ (σε αίθουσα)• Εισαγωγική άσκηση εξοικείωσης χειρισμού λογισμικού Πάνελ (στο

εργαστήριο)• 4η άσκηση: Εξοικείωση με τον εξοπλισμό του εργαστηρίου - Απόκριση

γραμμικών χρονικά αναλλοίωτων συστημάτων πρώτης, δεύτερης και μεγαλύτερης τάξης (Πάνελ 1).

• 5η άσκηση: PID ελεγκτής – Δράση P ελεγκτή σε ευσταθή ΓΧΑ συστήματα πρώτης, δεύτερης και ανώτερης τάξης (Πάνελ 2).

16/09/1230/05/12

Page 8: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

16/09/1230/05/12 8

MEASUREMENT & CONTROL TECHNOLOGY

Technical DetailsCASSY-Interfaces and CASSY Lab 2The CASSY family consists of various hardware componentsand the dedicated software package CASSY Lab 2.

CASSY Lab 2CASSY Lab 2 is a modern 32-bit software, applicable for Windows XP/Vista/7 with the followingfeatures:

Data recordingMultimeterOscilloscopeXY-plotterFFT-analysisVariety of evaluation aidsExport of measurement data and diagrams.

LD Didactic Page 8 of 94 T8 T 8.216/09/1230/05/12

Page 9: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

30/05/12 9

PLC (I)

Εξοικείωση με τα βασικά στοιχεία προγραμματισμού των PLC όπως επαφές, Ρελέ, χρονικά και απαριθμητές.

S7-200

LOGO!

S7-400

S7-300S7-200

LOGO!

S7-400

S7-300

16/09/1230/05/12

Page 10: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

30/05/12 10

PLC (II) Εισαγωγή στονακολουθιακό έλεγχο

(sequential control) με PLC

RemovableTerminal Blocks (224(XP),226)

Communication Port(s)

24V Sensor Power Output

Mounting Holes for Panel Installation

Snap-On Clipfor DIN Rail Mounting

Cartridge Slot CPU Status LEDs

Internal:-Power Supply-Super Capacitor-Clock (224(XP),226)

I/O Point Status LEDs

RemovableTerminal Blocks (224(XP),226)

Communication Port(s)

24V Sensor Power Output

Mounting Holes for Panel Installation

Snap-On Clipfor DIN Rail Mounting

Cartridge Slot CPU Status LEDs

Internal:-Power Supply-Super Capacitor-Clock (224(XP),226)

I/O Point Status LEDs

16/09/1230/05/12

Page 11: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

30/05/12 11

PLC (III) Δομημένος

προγραμματισμός με PLC

Προχωρημένα θέματα προγραμματισμού με PLC

Χρήση Tip’s

16/09/1230/05/12

Page 12: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

30/05/12 12

Πάνελ (I)

Πειραματική μελέτη – εξοικείωση στην απόκριση σε πρότυπες εισόδους των ευσταθών ΓΧΑ συστημάτων πρώτης και δεύτερης τάξης,

Πειραματική μελέτη – εξοικείωση στα χαρακτηριστικά της βηματικής απόκρισης των ευσταθών ΓΧΑ συστημάτων.

16/09/1230/05/12

Page 13: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Ευσταθή συστήματα με πόλους, ένα η περισσότερους, πραγματικούς και αρνητικούς.

(Διακόπτες PT1/I στη θέση PT1) Βηματική απόκριση συστήματος με μνήμη πρώτης τάξης

16/09/1230/05/12

Ni ,T .... 11

11)( i

21

RsTsT

KsHs

Page 14: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Βηματική απόκριση συστήματος με μνήμη μεγαλύτερης τάξης.

16/09/1230/05/12

Page 15: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Συστήματα με ένα πόλο στο μηδέν.

16/09/1230/05/12

Page 16: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

30/05/12 16

Πάνελ (II) Πειραματική μελέτη

στην απόκριση σε πρότυπες εισόδους των ελεγκτών P, PI, PD, PID,

Πειραματική μελέτη της δράσης ενός P ελεγκτή σε ευσταθή ΓΧΑ συστήματα

16/09/1230/05/12

Page 17: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

I ελεγκτής

16/09/1230/05/12

Page 18: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

D ελεγκτήςH(s)=KD.s

Βηματική απόκριση ενός D ελεγκτή.

Απόκριση D ελεγκτή σε είσοδο ράμπας.

16/09/1230/05/12

Page 19: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

PID ελεγκτήςΠαράλληλη

συνδεσμολογία PID ελεγκτή.

Σειριακή διαμόρφωση PID ελεγκτή

16/09/1230/05/12

Page 20: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Bηματική απόκριση ενός PI ελεγκτή σειριακής συνδεσμολογίας.

16/09/1230/05/12

Page 21: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Βηματική απόκριση PD ελεγκτή σειριακής συνδεσμολογίας

16/09/1230/05/12

Page 22: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Απόκριση PD ελεγκτή σειριακής συνδεσμολογίας σε είσοδο ράμπας.

16/09/1230/05/12

Page 23: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Βηματική απόκριση PID ελεγκτή

16/09/1230/05/12

Page 24: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Κλειστό Σύστημα Ελέγχου

16/09/1230/05/12

Page 25: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Τρόπος απλοποίησης συστημάτων κλειστού βρόγχου.

16/09/1230/05/12

Page 26: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Περιοχές ευστάθειας και αστάθειας στο S - επίπεδο

16/09/1230/05/12

Page 27: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ "ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ" ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ ΚΡΗΤΗΣ

Βηματική απόκριση του συστήματος δεύτερης τάξης για τις διάφορες θέσεις

των ριζών στο S-επίπεδο

16/09/1230/05/12