Prosjektering av motorstyring

Sjøkrigsskolen benytter seg av en slepetank med bølgemaskin til undervisning i fag ved skolen. Her kan fartøysmodeller testes i forskjellige simulerte bølger. Dagens oppsett for å generere bølger i tanken er gammelt og levetiden høyst usikker. Samtidig har systemet begrensede muligheter for utvidelser, da det bygger på teknologi som for lengst er utdatert. Problemstilling blir om vi med moderne teknologi og utstyr, klarer å erstatte eksisterende styring av bølgemaskin, innenfor de rammene og begrensningene som er gitt. Utfordringene her blir å velge de riktige komponentene for jobben, med tilhørende dokumentasjon og begrunnelser. Med problemstillingen og begrensningene i bakhånd, blir krav til nytt anlegg satt opp. Disse bygger mye på at en ny løsning må klare å gjøre det samme som eksisterende løsning, men med en teknologi som skaper rom for utvidelser og forbedringer. Etter gjennomførte målinger og tolking av dokumentasjon til eksisterende anlegg, konkluderes det med at systemet opererer med PWM til å styre motoren. Målingene viser oss samme bilde som illustrert i bakgrunnsteori om PWM, og oppbygningen i styreskapet støtter opp om dette. Oppsettet til anlegget legges frem med illustrasjonstegninger og forklaringer. Gammelt styreskap håndterer et analogt sinussignal fra signalgenerator, som den nytter til å regulere en 88V DC-motor. Koblet til motoraksling er en hydraulikkpumpe som setter det mekaniske systemet i bevegelse. Tilbakemelding fra motor og LDT på stempel angir posisjonen til motoren. For å regulere bølgene i tanken justeres amplitude og frekvens på signalgeneratoren. I denne delen av oppgaven er fokuset en generell forståelse for hvordan systemet fungerer. Detaljert dokumentasjon tilgjengelig er lagt med som vedlegg. Ny løsning bygger på de samme prinsippene som eksisterende. PWM er benyttet, men her stopper også likheten. Hele løsningen går ut på å erstatte 3 hovedkomponenter, motor, skap og signalgenerator. Motoren blir byttet ut med den eksisterende slik den står i dag, med en 230V AC motor. Hovedargumentet for å bytte denne er det ugunstige spenningsnivået på 88V den opererer med, og dens behov for transformator eller tilsvarende. Selve styreskapet blir byttet ut med et nytt skap, inneholdende en motor-drive. I skapet vil det også plasseres nødvendige komponenter til denne driven, som 24V forsyning og sikringer. Selve skapet blir i omtrentlig samme størrelse som det eksisterende, som gjør det oversiktlig og gir plass til fremtidige utvidelser. For å styre det hele blir en konvensjonell PC tatt i bruk. Ved hjelp av software (GemDriveStudio 5) vil parametere kunne stilles inn etter eget ønske og behov. Den prosjekterte løsningen vil kreve nye kabler til hver enkelt komponent, samt en del utstyr forbundet med skapet og dets innhold. En total løsning som krever noe arbeid å sette opp, samt en investeringskostnad på nærmere 30.000 kroner. Systemet blir ikke revolusjonert i noe særlig grad, men benytter kjente komponenter av en ny og bedre standard enn det som står der i dag. Med denne utskiftingen vil det også være mulig å utvide anlegget, med eksempelvis PLS styring, HMI display, samt diverse sensorer og følere. Med denne løsningen sikrer du levetiden til systemet i mange år fremover, samtidig som det muliggjør mange spennende utvidelser og modifikasjoner