Del

Praktisk regulering og instrumentering (2019)

Kursusansvarlig

Simon Craige

Semesterplacering

Efterår (13-ugers perioden)

ECTS

5

Undervisningssprog

Engelsk

Kursustype

Obligatorisk

Forudsætninger

Kompetencer svarende til deltagelse i kurserne Projekt 1, 2 og 3 samt Teknisk Kemi og Kemiske enhedsoperationer. 

Formål

Der findes stort set ikke en produktion der ikke overvåges, styres og reguleres. Målet er at sikre optimal drift og optimal profit – og gerne samtidig. Kurset vil give basiskundskaber i dataopsamling, databehandling, gængse reguleringsteknikker og anvendelse af simulering. I kurset indgår praktiske øvelser, hvor simpel regulering og instrumentering vil blive implementeret

Indhold

  • Gennemgang af relevant teori og udvalgt basisviden (f.eks. det binære talsystem og elementær el-lære)
  • Opstilling af ordinære differentialligninger og introduktion til transferfunktioner
  • Opstilling af blokdiagrammer
  • Reguleringsteknikker (FF & FB, PID/On-Off)
  • Simplificering af komplicerede systemer
  • Dataopsamling samt –behandling i Excel. Herunder brug af solver-funktion og numerisk integration.
  • Konstruktion af brugerinterface der forenkler håndtering af data
  • Styring af udstyr via Excel
  • Styring af pumper (Flertrins regulering, Puls Wide Modulering)
  • Brug af simuleringssoftware fx Matlab/Simulink og grundlæggende Toolbox funktioner
  • Stabilitetsanalyse
  • Opbygning af reguleringssløjfer i f.eks. Excel  
  • Responstest
  • Kunne forklare trends og sammenligne systemer ud fra opsamlet data
  • Temperaturregulering (On-Off-regulering, P-regulering)

Kursets laboratoriedel (svarende til 1,5 ECTS) skal illustrere, uddybe og forankre de teoretiske principper gennem praktiske øvelser omfattende f.eks. udvalgte reguleringsteknikker, dataopsamling og -behandling. 

Læringsmål

Den studerende forventes efter at have gennemført kurset at kunne:

Viden

  • Forstå og forklare principperne for opstilling af blokdiagrammer
  • Forstår og forklare principperne for udvalgte reguleringsteknikker (FF & FB, PIC/On-Off)
  • Forstår og forklare opbygning og anvendelse af reguleringssløjfer 

Færdigheder

  • Opstille en massebalance for et simplificeret system, og redegøre for eventuelle antagelser
  • Inkludere øvrige balancer for f.eks. energi og reaktionskinetik i en model af systemet
  • Opstille de nødvendige differentialligninger (ordinære 1. ordens differentialligninger) for at kunne simulere systemets dynamik
  • Overføre differentialligningerne til et simuleringsværktøj
  • Anvende et simuleringsværktøj til at forudsige et systems respons ved påvirkning
  • Specificere de relevante reguleringskonstanter for et simpelt regulerings-system (PID og On-Off)
  • Opsamle data f.eks. til et regneark
  • Bestemme systemparametre vha. regression
  • Anvende simple former for styring og regulering i praksis
  • Kunne simplificere problemstillinger så systemdrift forenkles  
  • Redegøre for specifikationer til udstyr der skal indgå i en reguleringssløjfe 

Kompetencer 

  • Afgøre om en proces er i styring eller ej  
  • Vurdere kvaliteten af data i forbindelse med analyse
  • Kunne udvælge og argumentere for valg af model til databeskrivelse
  • Kunne forklare trends og sammenligne systemer ud fra opsamlet data

Undervisningsform

Holdundervisning, opgaveregning og eksperimentelt arbejde. 

Forudsætninger for prøvedeltagelse

  • Deltagelse i laboratorieøvelser samt godkendelse af afleveringsopgaver i forbindelse med disse.

Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af den kursusansvarlige. 

Prøve og hjælpemidler

Skriftlig prøve. Prøvens varighed: 2 timer.  

Tilladte hjælpemidler: Lærebøger, noter, laboratorierapporter samt regne-/matematikprogram. Ingen internetadgang.

Censur

Intern

Bedømmelse

7-trinsskalaen