[Høgskolen i Sør-Trøndelag]
[Avdeling for teknologi]
[Institutt for elektroteknikk]
Hovedprosjekt 2001
Til toppen
Norgesmøllene DA i Buvika ønsket en prosjektering av en eventuell automatisering/modernisering av Hvetemøllen ved Norgesmøllene DA i Buvika.
Oppdragsgiver hadde i den forbindelse satt opp disse arbeidsoppgavene som de ønsket å få utført. Sterkstrømsutredning, tavleløsninger, tavletegninger, koblingsskjemaer og innhenting av priser. Svakstrømsutredning, PLS, MMI, bus-løsninger, alarmoverføringer og innhenting av priser. Funksjonsskjemategning av hele prosessen, dvs renseri og mølle.
Før selve prosjektstart ble det utført en konsekvensanalyse, da oppdragsgiver ønsket å se på fordeler/ulemper med en automatisering av prosessen overfor operatørene.
Dette skulle gi et ferdig utarbeidet underlag for leverandører til å gi en totalentreprise / deleentreprise, på sterkstrøm og/eller svakstrøm.
Det ferdige prosjektet avviker noe fra den opprinnelige oppgaven. Sammen med oppdragsgiver ble oppgaven vurdert underveis, og en del forandringer ble gjort.
Den endelige løsningen består av grundig prosjektbeskrivelse, detaljerte symbolforklaringer, prisanslag på motorstarterløsninger, prisanslag på PLS-løsninger og funksjonsskjemaer for hele prosessen.
Utført av: Endre Våge, Kim Østebø og Vidar Vassli.
Oppdragsgiver: Noregsmøllene DA Buvika, v/Robert Nilsen
Veileder ved HIST/IET: Pål Gisvold, tlf. 73 55 95 880, epost: paal@iet.hist.no
Til toppen
Markedet har allerede valgt Ethernet som kommunikasjonsteknologi. Skal automatiseringsmiljøet møte utfordringene som IT-bransjen legger opp til for brukere og leverandører, må det settes av ressurser til å ta i bruk informasjonsteknologien på dens egne premisser, samlet og helt - ikke stykkevis og delt. Nettopp dette har Automasjons Partner System AS innsett, og gitt oss et prosjekt som gir større innsikt i denne teknologien.
Utstyr som ble benyttet fra forskjellige leverandører er nytt på markedet, og felles for utstyret er kommunikasjon via Ethernet, TCP/IP. Denne type kommunikasjon vil gjøre det mulig å styre og overvåke prosesser gjennom Internett med en WEB-browser.
En saftblander ble bygd for å konkretisere oppgaven. Bruker/operatør kunne på denne velge mellom ulik drikke, blandingsforhold og mengde.
Utstyr med Ethernet-moduler som ble brukt var PLS, AS-i bus, frekvensomformer, distribuert I/O og operatørpanel. Dette ga et godt utgangspunkt for vurdering av Ethernet som kommunikasjon-medium.
Ethernet er lite anvendt kommunikasjon innen automatisering. Dette til tross for at PC-baserte løsninger allerede er integrert i fabrikkene og dermed Ethernet lett tilgjengelig. Ethernet er blitt den vanligste måten å koble sammen enheter i nettverk. Internett og utviklingen innen kontorautomatisering gjør at Ethernet/IP-baserte løsninger naturlig tar over mye av funksjonaliteten til de opprinnelige feltnettverkene.
Utført av: Oscar Hovde, Kjetil Myklebust, Stine Wist og Eivind Rørhuus-Øie
Oppdragsgiver: Automasjons Partner System AS, Frode Mastad
Veileder ved HIST/IET: Per Hveem, epost: perh@iet.hist.no
Til toppen
Kongsberg Defence & Aerospace har i dag en lavkostnads ROV. Dette er et verktøy til bruk ved rask, effektiv og sikker måte å identifisere og eliminere undervannsminer på. Denne innretningen er en torpedolignende sak med to fremdrifts - thrustere og en vertikal - thruster som blir styrt via en optisk kabel. I fronten er det festet kamera, sonar og ett lasersikte. I tillegg er den utstyrt med WAP (wideband acoustic positioning system) slik at en til enhver tid vet hvor fartøyet befinner seg. Selve sprengningen av minen foregår ved at en detonerer en sprengladning i Minesniperen som sørger for at minen også sprenges.
Fremdriftssystemet til Minesniperen har per i dag lav utnyttelsesgrad av energi (dårlig virkningsgrad). Kongsberg Defence & Aerospace ønsker å se på mulighetene for å få en bedre utnyttelse av energien.
Mye av energien går tapt ved at det er reimoverforing fra motoren til propellen. Vi skal derfor i dette prosjektet se på muligheten for å la propellen være en del av rotoren. På denne måten kan vi unngå en del av de tapene som opprinnelig oppstår ved kraftoverføring.
Det ble spesifisert i oppgaven at motoren må være billigst mulig med tanke på produksjon.
Planen var å få bygd motoren og prøvekjørt den, men da tiden ble knapp, ble dette en teoretisk oppgave.
Kongsberg vil bli forelagt en teoretisk løsning av problemet, der kun produksjon gjenstår igjen.
Utført av: Angela Marie Skarvøy og Stein Werner Bergli, 3EK.
Oppdragsgiver: Kongsberg Defence & Aerospace ved Stein Inge Solum
Veileder ved HIST/IET: Leif Thore Larssen, tlf: 73559598, epost: leif@iet.hist.no
Til toppen
Det eksisterende systemet i en bomstasjon er unødvendig dyrt og uhåndterlig. Q-free ASA ønsket en enhet som ikke var avhengig av en PC og relè-kort for styring av f.eks lys og bom. Prosjektoppgaven gikk ut på å lage en enhet som kunne styre inn- og utganger på en mikrokontroller gjennom Ethernet.
Den ferdige enheten skal kunne passe inn i en boks som står på en DIN-skinne. Enheten har 4 inn- og utganger, galvanisk skilt fra resten av kretsen. Data blir overført til en PC vha. en nettverkskontroller og vanlige nettverkskomponenter.
Mikrokontrolleren vi har brukt er fra Scenix (tidl. Ubicom) og har mange muligheter, bla. støtter den 64Kb EEPROM som kan brukes som webserver. Nettverkskontrolleren er fra Realtek og håndterer data fra mikrokontrolleren og sender dem over Ethernet til en PC.
Rapporten vil fungere som dokumentasjon over hva vi har gjort i det siste halve året og beskriver i detalj prosjektløsningene, og tar for seg en del sentrale teoretiske emner. Test og forslag til videreutvikling er også tatt med.
Utført av: Nils Ole Kiplesund, Jon-Øyvind Kvam, Lars Helge Mo, Hallgeir Kvalbukt
Oppdragsgiver: Q-Free ASA A/S, v/Runar Kjellhaug
Veileder ved HIST/IET: Valdemar Finanger tlf: 73559587 E-post: vafi@iet.hist.no
Til toppen
Betaling av bompenger skjer i dag stort sett automatisk. Registrering av passering skjer ved hjelp av en brikke som sitter montert i frontruten. Q-Free ønsket å vite hvilket miljø disse brikken opererer i, prosjektoppgaven gikk ut på å utvikle en brikke som kunne logge og lagre disse data.
Den ferdige brikken skulle passe inn Auto-Pass huset. Kretsen skulle logge fuktighet og temperatur, som sammen med tid og dato skulle lagres på EEPROM. Data fra brikken skulle på et senere tidspunkt kunne overføres til en PC ved hjelp av IR overføring.
Den ferdige kretsen er bygd opp rundt en mikrokontroller fra Atmel (AT90S2313). Den har tilkoplet temperaturmåler, batteritester, sanntidsklokke, fuktighets målere og EEPROM.
Kommunikasjonen mellom kort og PC er basert på IR-overføring.
Som avslutning på dette prosjektet har vi utarbeidet en rapport som dokumenterer det arbeidet vi har utført det siste halve året. Rapporten inneholder beskrivelse av prosjektetløsningene, teori rundt en del sentrale emner og forslag til videreutvikling.
Utført av: Gunnar Ramsland og Ivar Ryen
Oppdragsgiver: Q-Free ASA A/S, v/Runar Kjellhaug
Veileder ved HIST/IET: Anthony Morgan, tlf. 73 55 96 04, epost: anthony.morgan@iet.hist.no
Til toppen
erstatning for eksisterende IR-kommunikasjon.
Nortroll har i dag et serviceverktøy for et av sine produkter som benytter IR-kommunikasjon. Denne kommunikasjonen skulle konverteres til RF. Det skulle altså utvikles en erstatning med utgangspunkt i eksisterende løsning. Forbedring av den eksisterende overføringsprotokoll var et krav. Det skulle være mulighet for adressering, samt at CRC og ARQ skulle implementeres.
Etter ønske fra Nortroll skulle mikrokontrollerne AT90S2313, AT90S4433 eller AT90S8515 fra Atmel benyttes. På grunn av pinnetilkoblingene til Starter Kitet brukte vi AT90S8515, og skrev programmet til denne. En liten forandring i programmet vil få det til å fungere på alle AT90-kontrollerne med UART fra Atmel. Som kommunikasjonsmedium valgte Nortroll nRF401 fra Nordic VLSI, en transceiver som opererer i ISM-båndet på 433 MHz. Under prosjektet benyttet vi oss av utviklingsverktøyet til denne; nRF401 Loop Kit.
Vi valgte å utvikle en egen protokoll, da eksisterende standarder ble for omfattende. Nortroll gav oss frihet til å velge løsning selv. For å realisere protokollen ble mikrokontrollerne programmert i C, med Imagecraft C Compiler for AVR. Uttestingen foregikk med emulatoren ICE200 og Starter Kit STK500; begge deler styrt av PC-programmet AVR Studio.
Realiseringen inneholder ikke CRC-sjekk fordi det ikke ble tilstrekkelig tid til uttesting. Selv om C-programmet ikke er komplett, er dette et godt utgangspunkt for videre utvikling.
Utført av: Herman Mathias Hansen, Geir Hellerud, Katarina Vangen og André Vighals
Oppdragsgiver: Nortroll AS, Levanger, v/Geir Atle Ward
Veileder ved HIST/IET: Herman Ranes, tlf. 73 55 96 06, epost:herman@iet.hist.no
Til toppen
Formålet med dette prosjektet var å lage et demonstasjonsnett som illustrerer bruken av Nordic VLSI sin radiobrikke nRF401 som sender på det åpne 433 MHz-båndet. Vi skulle lage et nettverk med en masterdel og fire slaver. Masterdelen består av en Personlig Data Assistent (PDA) med en radiomodul. Slavene er selvstendige sender- og mottakerenheter med en mikrokontroller for å styre prosessen. Oppgaven kunne deles inn i tre naturlige deler, som var PCB-utlegg, programmering av mikrokontroller og programmering av PDA.
Utlegget av PCB ble utført med skolens programvare Ultimate 5.72, som er et kombinert skjema- og utleggsprogram. Vi har tatt utgangspunkt i eksisterende utlegg laget av Nordic, og tilpasset disse med nye komponenter. RF-utlegg krever stor nøyaktighet for å få et stabilt system. Plassering av digitale ledere i forhold til de analoge komponenter i modulasjons-nettverket er svært viktig, fordi digitale signaler vil forstyrre radiodelen. Derfor er det på slaveenheten lagt et jordplan mellom topp- og bunnlag. Jordplanet er med på å skille mikrokontroller fra radiodelen, og hindrer at de påvirker hverandre. Masterkortet er uten mikrokontroller og skal styres fra PDA-en.
Mikrokontrolleren ble valgt ut fra ønske om å ha en så enkel type som mulig. Valget falt på Atmel sin ATtiny22L, som har 5 inn-/utganger. Mikrokontrolleren skal administrere sending og mottak på slavedelen og i tillegg styre andre funksjoner som f eks lysdiodene. Programmet til kontrolleren er skrevet i assembler-kode og ble testet ut på Starter-kit fra Atmel. Vha to slike Starter-kit ble kommunikasjonen mellom mikrokontrollerne først testet med kabel. Senere ble to Loop-kit til nRF401 koblet til Starter-kitene for å teste trådløs kommunikasjon mellom kontrollerne. Det ble også laget programmer for å teste slavene etter montering av kortene. Dette var et program som skulle simulere masterenhet, og et program for testing av modulasjonsfrekvensen på slavekortet.
Vi har benyttet en PDA av type Handspring Visor. Dette er en håndholdt PC med muligheter for innstikkskort (Springboard) som øker bruksområdet. Vår Visor skulle kommunisere med hele nettverket via et Springboard-kort, og dette kortet måtte vi konstruere. Vi måtte dessuten lage et program for sending og mottak via innstikkskortet, med et enkelt grafisk bruker-grensesnitt. Operativsystemet til Visor er Palm OS og programmeringen ble gjort med C.
Hovedinntrykket etter å ha gjennomført dette prosjektet er at problemene var noe mer omfattende enn først antatt, men vi tilegnet oss mye ny erfaring. Hovedproblemet var kommunikasjonen mellom mikroprosessoren i Visoren og Springboard-porten. Vi har kommet frem til at vår løsning kanskje ikke lar seg realisere. Dette fordi Handspring legger opp til at Springboardet skal inneholde en ROM med program-applikasjon. Et annet problem er drift av slavene. Ut fra batteriets datablad skulle det kunne levere nok spenning og strøm for slavens behov. Dette viste seg å ikke stemme, slik at spenningen falt raskt etter kort tid. Dette gav problemer med synkroniseringen, da mikrokontrollerens klokkefrekvens er svært avhengig av driftspenningen.
Utført av: Gunnar Bjørkhaug, Espen Malmbekk og Hans Christian Kvamme
Oppdragsgiver: Nordic VLSI ASA, Trondheim, v/Frank Karlsen
Veileder ved HIST/IET: Herman Raanes, tlf. 73 55 96 06, epost: herman@iet.hist.no
Til toppen
Oppgaven gikk i grove trekk ut på å belyse noe av problematikken ved elektromagnetisk sameksistens i sykehus. Vi valgte å se nærmere på problemer med statisk elektrisitet og mobiltelefonbruk. I tillegg forsøkte vi å se på forskjellen mellom standarder som gjelder for Medisinteknisk utstyr, og vanlige installasjoner.
Problematikken med mobiltelefoni i sykehus kommer som et resultat av nye regler som skal tillate bruk av mob.tlf. i sykehus. I denne sammenhengen er det viktig å utarbeide retningslinjer for bruken, og avdekke hvilken påvirkning den har på livsviktig utstyr.
Statisk elektrisitet kan utgjøre en trussel mot følsomt medisinsk utstyr, og konsekvensen av at et apparat svikter kan være både kostbart for sykehuset og fatalt for pasienten. I tillegg har er det sammenheng mellom høye forekomster av SE og sykefravær. Det er derfor viktig at man gjennomfører tiltak som kan redusere SE.
Standardene som kommer til anvendelse i sykehus, kan deles inn i to hovedgrupper. Det er de som omfatter de spesialiserte medisinske utstyret, og de vanlige standardene som omfatter resten.
Det er et problem når disse standardene ikke fungerer godt sammen, som for eksempel når standarden for emisjon og skjerming for MTU krever lav utstråling, men tillater dårlig skjerming. I motsetning til den generelle standarden som tillater høy emisjon, men i gjengjeld har strengere krav til skjerming. Et eksempel på dette er at elektroinstallasjonen i en operasjonssal omfattes av generiske standarder, mens operasjonsutstyret faller inn under MTU direktivet.
Utført av: Thomas Jensen, Lisbeth Karlsen, Lise H. Lødemel, Emil H. Meihack og Jan E. Nybakk
Oppdragsgiver: ICG ASA, Trondheim, v/Odd Arnesen og Birgitte Storøy
Veileder ved HIST/IET: Kurt Even Kristiansen, tlf. 73 55 95 95 , epost: kurt@iet.hist.no
Til toppen
Ved Nobø Elektro AS i Stjørdal skal det lages en testrigg for logging av lufttemperatur ut fra gjennomstrømningsovner.
Vår hovedoppgave gikk ut på å konstruere denne testriggen. Dette innebar valg og innkjøp av utstyr samt programvare for styringen.
Den endelige løsningen består av et skinnesystem med motor og enkoder, og skjermstyring med LabVIEW.
Loggingen av temperaturer gjøres i LabVIEW. Alle loggede temperaturer lagres på en fil, og det er mulig å skrive ut en egen prøverapport.
Utført av: Tarjei Otterholm og Øystein Longva
Oppdragsgiver: Nobø Elektro AS, Stjørdal, v/Asle Ørnhaug
Veileder ved HIST/IET: Dag Aune, tlf. 73 55 95 83 , e-post: dag@iet.hist.no
Til toppen
Ved NOBØ ELECTRO AS ønsket man å lage et nytt styringsprogram for et forsøksrom hvor det testes ut ovner. Det eksisterende programmet var gammeldags og hadde en del mangler, så det var ønske om å skifte ut/forbedre dette. Det var her gitt en del krav for funksjoner og forbedringer til programmet.
Det ble valgt egnet programvare og kommunikasjon, samt laget programmet.
Kommunikasjon mellom PC og prosess er realisert ved hjelp av DAQ kort.
Operatørgrensesnittet er laget i LabVIEW, og er delt inn i tre skjermbilder. Når programmet startes kommer det først opp et forsøksoppsett, hvor forsøket settes opp med ønskede spesifikasjoner. Når forsøket startes åpnes et nytt skjermbilde som viser de innloggede temperaturene fra forsøksrommet i grafer og tabeller. Her er det i tillegg muligheter for å gå inn å forandre på forsøksoppsettet. Når forsøket er ferdigkjørt åpnes et forsøksrapport vindu, som viser forsjellige data, innstilte og beregnede verdier for forsøket. Forsøksrapporten kan her skrives ut på papirformat og tidligere kjørte forsøk kan hentes opp og skrives ut.
Vanskeligheten i prosjektet lå i selve programmeringen av reguleringen for forsøket, og det viste seg at dette var mer tidkrevende og komplisert enn først antatt. Tiden ble derfor litt knapp og selve oppkoplingen av programmet mot prosessen ble utsatt. Det ble her i stedet prioritert å fullføre programmeringen og å lage en så god dokumentasjon av programmet, at det skulle være enkelt å sette seg inn i og eventuelt videreutvikle dette.
Utført av: Erland Smemo, Ørjan Sætre og Jon Thomas Schjølberg
Oppdragsgiver: Nobø Elektro AS, Stjørdal, v/Asle Ørnhaug
Veileder ved HIST/IET: Dag Aune, tlf. 73 55 95 83 , e-post: dag@iet.hist.no
Til toppen
Vår oppdragsgiver for oppgaven "Lavkost understasjonsenhet for vannkraftverk" var Voith Siemens,
Trondheim. Vår oppgave var å undersøke mulighetene for å bytte ut den eksisterende hardware løsningen for understasjonen CONSI-U. CONSI-U er basert på mikrokontrolleren 80C166 fra Siemens (Infineon), og Siemens i Trondheim har montert prosessorkortet på en egenutviklet I/O-enhet samt programmert mikrokontrolleren i C. Årsaken til at man ønsker å erstatte CONSI-U er at HW-produsenten, på grunn av komponentmangel, har fått problemer med leveringstiden.
Prosjektoppgaven var i hovedsak derfor å finne frem til eventuelle arvtagere til dette produktet.
Den nye enheten skulle baseres på industri-PC hardware plattform, for å sikre lang levetid og enkel tilgang på komponenter (hyllevare). Et av hovedmålene i denne oppgaven var å gjøre den nye enheten så billig som mulig, dvs. minst mulig ekstra funksjoner det ikke var bruk for.
Vi har sett på tilgjengelige hardware varianter som brukes i industrien, og vurdert løsningene med hensyn på viktige faktorer som kostnadsnivå, robusthet, tilgjengelighet og levetid. Vi har kommet fram til at det finnes flere måter å løse dette på.
Vi har laget en prototyp av en ny enhet, basert på en industristandard kalt PC/104. Noen små test programmer til prototypen er også laget.
Utført av : Eirik Krog og Finn Owe Berg
Oppdragsgiver : Voith Siemens, Trondheim, v/Per Arve Ekle
Veileder ved HiST/IET : Valdemar Finanger, tlf. 73559587, epost : vafi@iet.hist.no
Til toppen
I kraftverk er det flere funksjoner som må være operative selv om vekselstrømsforsyningen svikter. Alle kraftverk er derfor utstyrt med batteripakker som forsyner reservemotorer til blant annet oljetrykksanlegg, kjøleanlegg, lenseanlegg og oljesmøreanlegg.
Reservemotorene som blir benyttet er som regel likestrømsmotorer. For noen år siden ble likestrømsmotorer regnet som standardkomponenter i industrianlegg. Men etter hvert som kraftelektronikken har utviklet seg, og samtidig blitt billigere, har asynkrone kortslutningsmotorer sammen med kraftelektronikk utkonkurrert bruken av likestrømsmotorer. Dette har ført til at likestrømsmotorene har blitt kostbare.
Etter ønske fra VSHPG, har vi i dette hovedprosjektet sett på muligheten for å erstatte likestrømsmotorene med standardiserte komponenter som er lett tilgjengelig og som gir et gunstig konsept med lave kostnader. Vi har sett på noen alternative løsninger som kan brukes for å erstatte likestrømsmotorene.
Utført av: Espen Åsmo og Vegard Hjerpbakk
Oppdragsgiver: Voith Siemens Hydro Power Generation A/S v/Øyvind Holm
Veileder ved HIST/IET: Per Rindalsholt, tlf. 73 55 96 07, epost: per.rindalsholt@iet.hist.no
Til toppen
Atmel Norge presenterte et forslag til hovedprosjekt til oss, som omhandlet AVR selvprogrammering via "bootloader". Oppgaven var hovedsakelig delt inn i tre deler. Et DOS program for PC. Dette programmet skulle kommunisere med en topp-modul via UART. Topp-modulen skulle så kommunisere med en "target" via en av tre mulige standarder: I2C, SPI og UART.
Hovedformålet var kort sagt at det skulle være mulig å oppgradere programmet i mikrokontrolleren i target via dens bootloader. Programmet blir overført DES-kryptert, og blokkvis. Target dekrypterer og CRC-sjekker hver blokk og programmerer seg selv. Alt dette måtte realiseres i bootloader-minnet som begrenser seg til maksimale 2kB.
Hver del av oppgaven ble løst, og fungerer mer eller mindre smertefritt.
Utført av: Øystein Ellingsson, Christian Eide og Lars Otto Lyng
Oppdragsgiver: Atmel Norge, Trondheim, v/Asmund Sætre
Veileder ved HIST/IET: Jon Digernes, tlf. 73559586, epost: jon.digernes@iet.hist.no
Til toppen
This project consists of one primary problem. Design a software modem for the ATmega163 microcontroller using a top-module on the STK-500, all products from Atmel cooperation, capable of communicating at a speed of 4800 bps, using the V.32 standard. This resulted in the creation of a top-module with a hybrid-circuit and low-pass filter, QPSK modulator/demodulator, scrambler/descrambler, differential encoder/decoder, frequency detection and DTMF generator. There were several issues concerning the creation of these parts. The QPSK demodulator works very slowly and cannot be implemented in the ATmega163 microcontroller. The hybrid circuit does not cancel the tx and rx inputs as it should. We recommend optimizing the QPSK demodulator source code, and implementing it in a dedicated ATmega163 microcontroller. We believe this project to be a success on many areas, we do not believe it is possible to implement a V.32 standard modem in one ATmega163 microcontroller.
Utført av: Tor Egil Brevik, Endre Engtrø og Torstein Kongsjorden
Oppdragsgiver: ATMEL NORWAY, v/Jacob Lunn Lassen
Veileder ved HIST/IET: Jon Digernes, tlf. 73 55 95 86, epost: jon.digernes@iet.hist.no
Til toppen
Lyngagua S.L. needed a control system for their new desalination plant, Tauro Desalination Plant, which supplies the hotel complexes of Anfi Tauro S.A with potable water. The desalination plant is situated on the Gran Canaria island of Spain.
My project's aim was to develop a control system that handled the operation of the process of making potable water with use of seawater without present operators. The operator should also be able to supervise the process with use of his own mobile phone, and if necessary shut down the plant with use of a SMS message.
After about 500 working hours I finished the control system documented according to the IEC 113-2 and IEC 1131-3 standards. The PLC and HMI equipment is delivered by Beijer Electronics. The result has been a control system that operates the desalination plant properly per 10.05.01, and the operator is able to supervise and shut down the plant with use of his own GSM 900 mobile phone. Because Lyngagua S.L. also make plants for distant countries, the PLC can be programmed with use of a PC connected to the GSM 900 network, without visiting the plant.
The control system I developed will be used in similar plants made by Lyngagua S.L. in the future.
Utført av: Andreas Lind Storli
Oppdragsgiver: LyngAgua S.L., Gran Canaria v/Geir Terje Ressem, gtressem@aqualyng.com
Veileder ved HiST/iet: Dag Aune, tlf. 73559583, email: dag@iet.hist.no
Til toppen
For å kunne måle ledningsbundet støy produsert av elektriske apparater tilkoblet kraftnettet, er man avhengig av noen hjelpemidler som gjør dette mulig. Blant disse er en LISN - Line Impedance Stabilizing Network.
En LISN er et passivt nettverk bestående av spoler, kondensatorer og motstander. LISN kobles mellom kraftnettet og apparatet under test (AUT) slik at AUT har sin tilkobling til kraftnettet via LISN. Nettverket har til oppgave å gi en kjent kraftnettimpedans for AUT innen det frekvensområde som er aktuelt for testing. For ledningsbundet støy er dette fra 9kHz til 30MHz. I tillegg til å gi en kjent kraftnettimpedans skal LISN isolere AUT fra EMI som fra før måtte være på kraftnettet, samt gi tilkoblingsmulighet for et måleinstrument. Måleinstrument i dette hovedprosjektet har vært en spektrumanalysator.
Med utgangspunkt i arbeidstittelen til denne prosjektoppgaven har jeg bygget en LISN og utarbeidet en laboratorieoppgave som tar utgangspunkt i denne.
LISN har jeg så testet og dens impedans som funksjon av frekvensen er kontrollmålt. Kravet til impedansetoleransen er (20%, og kontrollmålingen viste at LISN var godt innenfor kravet. For å få kontrollert at det nettverket jeg hadde bygget gjorde måling av støy mulig, koblet jeg først til en lampe med "switch-mode power supply" og deretter en PC. I begge tilfellene kunne det ved hjelp av spektrumanalysatoren påvises at apparatene sendte ut støy på kraftnettet.
Laboratorieoppgaven går ut på å kontrollmåle impedanskarakteristikken Z(f) til LISN og foreta noen enkle målinger av ledningsbundet støy. I tillegg skal oppgaven gi en kort innføring av bruk av spektrumanalysator.
Utført av: Roger Madsen
Oppdragsgiver: HiST/AFT - Institutt for elektroteknikk v/1. amn. Stein Øvstedal
Veileder ved HiST:1. amn. Stein Øvstedal. Tlf: +47 73559615 Epost: steino@iet.hist.no
Til toppen
I denne oppgaven så vi på diverse aspekter ved overharmonisk forstyrrelse på strømnettet hos
Smart Club i Trondheim, et anlegg satt opp av elektrofirmaet Fjeldseth Elektro AS. Det har
vært problemer med utkoblinger av enkelte kurser i dette anlegget, og en antar at noe av dette
skyldes overharmoniske forstyrrelser.
Oppgaven er delt i to, med en teoretisk del omkring temaet overharmoniske strømmer
generelt, og for de tre hoveddelene spesifikt. Deretter har vi en del der vi ser på de faktiske
forholdene i anlegget, blant annet med en del loggeresultater fra diverse kurser.
At det er overharmoniske forstyrrelser i anlegget hos Smart Club er det ingen som helst tvil
om. Men om dette er årsaken til de problemer en har opplevd der er kanskje litt mer usikkert.
I vanlig driftstilstand vil ikke de overharmoniske strømmene slå ut noe som helst i anlegget,
hverken av motorer eller lyskurser. Til det er det dimensjonert såpass i overkant for alle
kurser vi har sett på i anlegget. Vi har heller ikke kunnet påvise noen jordfeil som skulle tilsi
at anlegget skulle slås ut.
Hva som da er årsaken til disse problemene, får kanskje en annen prosjektgruppe fundere på
etter oss. Vi tror i alle fall ikke at det er de overharmoniske strømmene som alene er årsaken.
Utført av: Tin Tan Le, Oddmund Solheim og Kristian E. Rostad
Oppdragsgiver: Fjeldseth Elektro AS, v/Jan P. Egseth
Veileder ved HIST/IET: Leif Thore Learssen, tlf. 73 55 95 98, epost: leif@iet.hist.no
Til toppen
På Regionsykehuset i Trondheim skulle det utvikles et nytt brukergrensesnitt på det sentrale driftskontroll anlegget deres.
Hovedoppgaven gikk ut på dynamisere statiske bilder ved hjelp av skjermstyringsprogrammet IGSS.
De statiske bildene ble laget i Micrografix Designer, og programmeringen ble utført i IGSS Definisjon.
Anlegget på RiT besto av over 3000 objekter fordelt på 31 understasjoner. Oppgaven ble begrenset til 4 understasjoner.
Det ble utarbeidet en brukerveiledning for operatørene på RiT, og prosjektrapporten kommer til å inngå som dokumentasjon for de som skal programmere resten av understasjonene.
Utført av: Tom Rune Pedersen, Mads K Hoaas, Stian K. Teigen, Thoralf Moen, Kjetil Fløysand og Eli Anne Gulden
Oppdragsgiver: Siemens A/S v/ Olaf Holmen
Veileder ved HiST/IET: Arnfinn Hofstad, tlf 73559592, e-post: arnfinn.hofstad@iet.hist.no
Til toppen
Rapporten bygger på et ønske fra Siemens om å presentere data fra Oracle database på web. De aktuelle dataene er måledata fra Hell-tunnelen på Stjørdal. Det er Statens Vegvesen som i dag overvåker målingene fra tunnelen. Målingene består av miljødata, f.eks. CO-nivået i tunnelen. I dag brukes HMI (Human-Machine-Interface)-programmet IGSS for å følge med målingene. Intensjonen med oppgaven var at Statens vegvesen skulle kunne få tilgang på måleverdiene via en web-browser og deres intranett uten å være avhengig av IGSS.
Det er utviklet en løsning på oppgaven gjennom bruk av script-språket PHP, HTML-kode og Oracle8 database. Denne løsningen henter data fra en tabell i databasen og deretter sørger for en presentasjon av innholdet på en web-side. Dette foregår dynamisk.
En annen del av oppgaven gikk ut på å lage en løsning på koblingen mellom Access og FrontPage i Windows2000-"miljøet". Her ble det også utviklet en dynamisk løsning for henting av data fra Access og presentasjon på web via FrontPage. Presentasjonen på weben her innbefatter tabeller, diagrammer og grafer.
En ODBC (Open DataBase Connectivity)-kobling mellom Access og Oracle ble også realisert. En slik toveis-kommunikasjon mellom Access og Oracle er svært nyttig i flere sammenhenger.
Løsningen på oppgaven kan altså deles inn i tre deler; "Oracle-løsning", "Microsoft-løsning" og ODBC-kobling.
Utført av: Erik Weimoth, Håvard S. Hansen, Frode Hamstad og John Øye
Oppdragsgiver: Siemens A/S, Trondheim, v/Olaf Holm
Veileder ved HIST/IET: M.C Svensson, tlf. 73 55 96 09, epost: morten@iet.hist.no
Til toppen
I Levanger sentrum opplever en del kunder, privat og industri, problemer med utstyr som ikke fungerer og i verste fall havarerer. Det måles en god del "spenningspeaker" (transiente overspenninger) - korte spenningsøkninger på 15 - 20 V som i enkelte tilfeller gir spenningsverdier på 250 - 254 V. Vi har etter ønske fra vår oppdragsgiver Nord Trøndelag Elektrisitetsverk (NTE) foretatt en undersøkelse av spenningskvaliteten i Levanger sentrum.
For å analysere spenningskvaliteten har vi benyttet 2 nettstøyanalysatorer av typen BMI PQNode 8010 og 8020. Målingene er utført sammenhengende i over 3 måneder på syv forskjellige plasser i Levanger sentrum, og på alle avganger i Levanger transformatorstasjon som forsyner sentrum. I tillegg er det foretatt målinger på en avgang i Heir transformatorstasjon som også forsyner deler av sentrum.
Det er registrert en rekke forholdsvis store avvik i kurveformen som vi finner sammenfallende med hendelser i utenforliggende nett. Vi har i dette prosjektet blant annet bevist at innkobling av kondensatorbatteri kan skape overspenninger som fører til problemer hos kunder med følsomt utstyr. På enkelte måleserier er det registrert forholdsvis mange transienter. Analyse viser at de aller fleste impulsregistreringer er forårsaket av lastpådrag hos kunden.
Vi har på grunnlag av målinger, analyse og undersøkelser hos kunder foretatt en grundig vurdering av en rekke forhold omkring spenningskvaliteten, og kommet med forslag til tiltak som blant annet berører rutiner for analyse.
Utført av: Lenard Nilsen og Sven Erik Totland
Oppdragsgiver: Nord Trøndelag Elektrisitetsverk v/Terje Pynten
Veileder: Hilde S. Norheim tlf: 73559463 epost: Hilde.Norheim@iet.hist.no
Til toppen
Den opprinnelige prosjektplanen var å lage en presentabel versjon av forsterkeren som kunne måle seg med de bedre analoge forsterkerne på markedet. For å klare dette hadde vi tenkt å forbedre støyformingen, lage strømforsyning og plassere dette i en pen kasse. Vi fant likevel ut at dette var krevende arbeid, slik at vi konsentrerte oss om å forbedre selve støyformingen og å kutte ut planene om å lage en presentabel versjon.
Ingen av de to gruppemedlemmene hadde noen erfaring med hverken teorien bak støyforming eller praktisk implementering av digital forsterkning, så en god del tid gikk med til dette. I tillegg ble det brukt en del tid på å finne egnet krets for implementering av støyformingen. Første ide gikk ut på å bruke en DSP til støyformingen og volumkontroll, men dette viste seg å være en vanskelig måte å løse problemet på. Vi kom derfor frem til at en videre implementering burde bli gjort i en FPGA, slik som i det forrige prosjektet, men i en mye større FPGA.
Det største problemet var å programmere kretsene. Dette viste seg å ikke fungere, samme hvor mange ganger vi prøvde og hvor mange test-kort som ble produsert. Prosjektet i så måte er mislykket da alt var avhengig av at kretsene blir programmert. Likevel føler vi at vi var svært nær å få til en vellykket gjennomføring selv om visse praktiske problem stoppet prosessen, men praktiske problem er der for å løses.
Utført av: Kristian Rye Vennesland og Frode Kojen
Oppdragsgiver: Egen oppgave
Veileder ved HIST/IET: Håkon Grønning, tlf. 73 559590, epost:hakon.gronning@iet.hist.no
Til toppen
Det finnes forskjellige typer utstyr for søking etter forulykkede i snøskred. Vi har konsentrert oss om aktive sendere og mottakere, som er den mest brukte teknologien. Systemet er basert på en bærebølge på 457kHz, som nøkles av og på i et bestemt mønster. Utstyret fungerer bra, men mange mener prisen på utstyret er avskrekkende høy. Derfor velger de fleste å klare seg uten skredsikringsutstyr når de går i skredutsatte områder.
Vår intensjon med dette prosjektet var å lage en liten, lett og billig sender, som skulle fungere sammen med utstyret som eksisterer på markedet i dag.
Vi har hatt problemer med å simulere kretsen. Derfor har mye av utviklingen foregått ved å prøve ut forskjellige løsninger på et testkort som vi utviklet tidlig i prosjektfasen. Vi valgte å bruke en ferrittantenne. Vi har også brukt mye tid på å utvikle denne. Forsterkeren og antennetilpasning har vi dessverre brukt for lite tid på. En batteritester er også laget til senderen vår.
Senderkretsen og batteritesteren fungerer utmerket, men vi har alt for lav effekt i forhold til det den internasjonale standarden krever. Vi er usikre på om det er vår forsterkerløsning eller den manglende antennetilpasningen, som er årsaken til problemene.
Utført av: Gunnar Sivertsen og Leif Magne Lye
Oppdragsgiver: Eget prosjekt
Veileder ved HIST/IET: Stein Øvstedal, tlf. 73 55 96 15, epost: stein.ovstedal@iet.hist.no
Til toppen
I dette prosjektet har vi laget et kommunikasjonssystem der det eneste som kan brukes for å overføre data er et langt metallrør.
Der det er innlagt en piezokeramisk ring med samme dimensjon som røret i hver ende. Den piezokeramisk ringen utvider seg lineært med påført spenning. Et sendt signal vil da forplante seg gjennom røret og til mottakeren som er den andre piezokeramisk ringen. Som sender og mottaker brukte vi en DSP (digital signal prosessor). Den har stor regnekapasitet og er godt egnet for signalbehandling.
Det finnes i dag systemer som operer etter frekvens shift keying (FSK). prinsippet, men det fungerer ikke tilfredstillende. Det er fordi røret på enkelte plasser vil berøre andre medier. Berøringen vil variere med temperaturen, og hva som transporteres gjennom røret . Denne berøringen kan i verste fall dempe de to valgte frekvensene slik at kommunikasjonen opphører.
For å hindre at kommunikasjonen opphører har vi laget system som kan sende ut flere frekvenser samtidig eller en og en etter hverandre, for så å velge ut de frekvensene som er sterkest til en hver tid i mottakeren. Signalene tolkes av mottaker v.h.a fast fourier transform (FFT). Kommunikasjonen vil ikke bli forhindret selv om enkelte frekvenser blir dempet gjennom røret, eller nullet helt ut.
For å løse problemet har vi brukt C programmering som verktøy.
Vi fikk til å lage et kommunikasjonssystem mellom to DSP utviklingskitt og konkluderer med at dette er en god start på et komplett system.
Utført av: Trond Einar Solberg, Karsten Øyen, Terje Ness, André Holm
Oppdragsgiver: Elektro Utvikling v/Bjarne Bugten
Veileder ved HIST/IET: Håkon Grønning, 73 55 95 90, epost: hakon.gronning@iet.hist.no
Til toppen
Ved Statoil, pågår det et prosjekt som omfatter smarthus. Kort fortalt, et smarthus et hus som er bygget slik at det skal være komfortabelt for brukerne å oppholde seg der. Årets gruppe skulle også tenke litt lenger frem i tid og se på mulighetene ved et lærende hus.
Vi er 3 automatiseringsstudenter, som jobber i et tett samarbeid med 11 studenter fra HiST, fordypning i visualiseringsteknikk. Vår oppgave er å bidra med tekniske løsninger, som skal visualiseres.
Vårt hovedprosjekt består av utbredt bruk av forskjellig programvare. Vi har blant annet hatt ansvar for å sette opp og drifte et nettverk med 15 pc'er med tilhørende server og webserver. Ellers er hovedverktøyet "3D StudioMAX" i forbindelse med visualiseringen. Til web-design ble alt fra enkel html-kode til "dreamweaver" og "flash" brukt.
Sluttproduktet består i hovedsak av en smart bydel som består av et smarthus og dets smarte løsninger. For at "brukerne" skal få satt seg godt inn i de muligheter som finnes, brukes interaktivitet til å navigere seg rundt i modellen.
Som prosjektrapport og presentasjon ble det laget en multimedia CD, som inneholder de websidene og 3D-modellene som ble laget.
Utført av: Jim Richard Krogstad, Torkel Bostad, Øystein Bedin
Oppdragsgiver: Statoil, SELL, v/Dag Sjong
Veileder ved HIST: Morten Christian Svensson, tlf. 73 55 96 09, epost: morten@iet.hist.no
Til toppen
Oppgaven vi fikk fra Q-free gikk ut på å forske på nøyaktigheten til GPS, og prøve å lage et eget DGPS-system. Den siste delen var avhengig av at vi fikk korrelasjon mellom målingene til to GPS-mottakere plassert i forskjellige punkt med kjent posisjon. Disse målingene måtte tas på nøyaktig samme tidspunkt. Dette ble gjort ved å koble GPS-mottakerene til hver sin bærbare PC. På PC-ene brukte vi programmet SA-Watch som logget målingene til rett tid og lagret dataene på et format som kunne importeres inn i MS-Excel. Der fikk vi fram måleresultatene grafisk, slik at det var lettere å se om det var korrelasjon mellom avviket i posisjon hos begge mottakerene.
Etter hvert ble det klart at det ikke var korrelasjon mellom målingene. Vi måtte derfor konkludere med at planene våre om å lage ett eget DGPS-system ikke var realiserbare.
Det oppstod da en situasjon der vi måtte komme på en ny idé om hva vi skulle fortsette videre med i prosjektet. Vi kom fram til at vi skulle lage en mottaker for DGPS-signal. Dette skulle være en radiomottaker som tok imot DGPS korreksjonssignaler fra IALA radiofyr som står plassert langs kysten. Vi fant ut at DGPS korreksjonssignalene ble sendt på en protokoll kalt RTCM SC-104. Dette innebar at mottakeren også måtte kunne konvertere RTCM SC-104 protokollen til RS-232. Det var dette formatet som skulle sendes inn på GPS-mottakeren. For å løse dette problemet brukte vi en PIC-microcontroller. PIC-en ble styrt av et program vi fant på internett.
Det meste av arbeidet for vår del gikk ut på konstruksjon av selve mottakeren. Vi fikk dessverre ikke tid til å teste ut mottakeren tilkoblet GPS-en, men målinger på de enkelte delene av kretsen viser at den skal fungere om det foretas noen enkle justeringer.
Utført av: Magne Halset, Tobias Amdam og Vidar Frostad
Oppdragsgiver: Q-free, Trondheim, v/Sigmund Ellingsen
Veilder ved HiST/IET: Stein Øvstedal, tlf. 73559615. epost: steino@iet.hist.no
Til toppen
PCI-bussen er den vanligste bussen for å plugge inn tilleggskort i dagens datamaskiner. Denne rapporten beskriver de erfaringer som ble anskaffet under laging av et PCI-kort. Kortet er beregnet på bruk i multimediaenheter. Både maskinvaren og programvaren til et slikt kort er beskrevet.
Prosjektet tar utgangspunkt i versjon 2.1 av PCI spesifikasjonen De viktigste punktene fra denne standarden er beskrevet. PCI-broen er en viktig komponent på et PCI-kort. Dette prosjektet bruker en bro fra Philips Semiconductors, og de viktigste egenskapene til denne kretsen er tatt med. En oversikt over nødvendige kretser for å lage et multimediakort er også beskrevet, samt ulike busser som forbinder disse. Videre er det beskrevet to kretsløsninger; et enkelt testkort samt et mer komplisert kort som kan behandle lyd og video.
Delen om software gir en grunnleggende innføring i drivere for Linux. Den er delt opp i 5 kapittel, hvor 3 av disse introduserer kode-eksempler og kommentarer til disse. Eksempelfilene fins også i vedlegget. Leseren får en smak av hvordan man kan lage enkle drivere og kommunisere med
dem . Dette er presentert ved å utføre standard filoperasjoner på driverne. Med andre ord bruker man open, close, read og write for kommunikasjon. Kobling mot PCI-kort er også nevnt, selv om denne delen ikke er så veldig omfattende. Det fokuseres mest på såkalte 'dummy' drivere, som ikke trenger hardware for å fungere. Til tross for dette vil de grunnleggende prinsippene komme greit fram gjennom eksemplene. Et av målene er at andre studenter kan bruke rapporten til å tilegne
seg kunnskap om emnet.
Utført av: Harald Moen (IET), Magnus Tøndel (IDB) og Anders Ådland (IET)
Veileder ved HIST/IET: Valdemar Finanger Tlf: 73559587, email: vafi@iet.hist.no
Veileder ved HIST/IDB: Jostein Lund Tlf: 73559573, email: jostein.lund@idb.hist.no
Til toppen
Det er planlagt å bygge 24 eneboliger i Trondheimsområdet. Oppgaven ble gitt av Medium A/S. Vår oppgave gikk ut på å prosjektere den elektrotekniske delen av husbyggingen. Det ble lagt fokus på å dele prosjekteringen inn i 3 løsninger. Vi valgte å lage individuelle moduler som passet til de 3 løsningene.
Det ble stilt 3 krav fra oppdragsgiver sin side:
* Utstyr som går med til løsningene
* Funksjonsbeskrivelse av husene
* Angiving av rørbruk (separate røranlegg etc.)
For å få fram hvilket utstyr og til hvilken pris, valgte vi å løse dette ved å sette opp komponentlister med oversikt over komponent og pris.
Dokumentasjon av anlegget er laget på grunnlag av Febdok og Autocad.
Utført av: Bjørn Gunnar Redergård og Narve Steinsvik Moe
Oppdragsgiver: Medium Ingeniør Tjenester A/S, v/Bård Fuglem
Veileder ved HIST/IET: Oddbjørn Hansen, tlf. 73559591, epost: oddbjorn@iet.hist.no
Til toppen
Formålet med prosjektet er at en servicemann på kort varsel skal ha muligheten til å, på en enkel og grei måte, måle feltstyrken ved bomstasjonene ved hjelp av et håndholdt instrument. Med en modifisert Nintendo Gameboy skal dette kunne gjøres enkelt, uten å måtte ta med seg mer enn den bærbare spillekonsollen.
Dette prosjektet omhandler en radioteknisk-del og en programmeringsdel.
I den radiotekniske delen skulle en radiomottaker for 5,8GHz bygges. Denne skulle detektere datapakkene og måle signalstyrken fra sender. Dette ble løst med en antenne/detektorkrets, forsterkerrekke, svitsj og en peak-detektor. Mottakerkortet kobles til et innstikkskort beregnet for Gameboy. Q-Free ASA har stått for innstikkskort, med HDLC-kontroller og A/D-omformer.
Delene på mottakerkortet ser ut til å fungere hver for seg, men vi har enda ikke fått det til å fungere sammen. Det trengs fortsatt noen små justeringer på forsterkerdelen før vi er i mål.
I programmeringsdelen skal mikroprosessoren i Gameboyen programmeres slik at mottatt og registrert feltstyrke fra senderen på bomstasjonen vises på displayet.
Softwaren har gjennomgått to tester; en med hensyn på kommunikasjon med HDLC-kontroller, og en med hensyn på programmets stabilitet. Resultatene var godkjent under begge testene.
Det er også blitt skrevet en brukermanual for bruk av programmet, slik at vi opprettholder brukervennligheten.
Utført av: Michal Karpinski, Kent Lundkvist, Håkon O. Njaa, Jens Olufsen og Stig Rune Øyra
Oppdragsgiver: Q-Free ASA, ved Vegard Larsen
Veiledere ved HiST: Petter Brækken, tlf. 73 55 95 85, epost: petter@iet.hist.no
Stein Øvstedal, tlf. 73 55 96 15, epost: steino@iet.hist.no
Til toppen
Hensikten med dette prosjektet er å få slutt på "synsing" og komme med en anbefaling med tanke på lønnsomheten av et intelligent anlegg kontra et konvensjonelt anlegg, etter at det er ferdig oppført. Her ble det sett på besparingspotensialet i prosent.
ABB Installasjon i Trondheim stod for installasjon av lys og ventilasjon i Statens Hus i Trondheim og de valgte å bruke EIB i samarbeid med byggherren. De ønsket derfor å påvise hvor mye besparingspotensial det var ved bruk av EIB. Fire bygg i Trondheims området ble plukket ut som referansebygg, Mediahuset og Trekanten på Heimdal, Rådhuset i sentrum og Norges Geologiske Undersøkelse på Lade. Det ble logget ved hjelp av webkamera på Mediahuset og Trekanten og med effekt måling på Rådhuset og NGU. Det ble valgt å se på hvor mye lys som til en hver tid brukes eller står på i de forskjellige byggene. Deretter ble de loggede resultatene fra referanse byggene sammenlignet med Statens Hus. For på en best mulig måte å kunne sammenligne resultatene ble alle loggene regnet om til prosent av et antatt maksimalt forbruk.
Prosjektet viser at det er et besparingspotensiale ved bruk av intelligent styring i kontorbygg. Resultatene varierer noe fra bygg til bygg, men på Rådhuset hvor målingene er mest nøyaktig har vi størst besparing.
Ser en samlet på referanse byggene i sammenligning med Statens Hus er besparingspotensialet på 25% både på hver- og helgedager.
Dette viser at intelligent styring er fremtiden for norske bedrifter som skal sette opp nye bygg, og med tiden vil det også komme til de private hjem.
Utført av: Torunn Saksvikrønning, Abdi Gulaid, Geir Delbekk, Øyvind Kalvøy og Rune André Ellingsen, 3EK
Oppdragsgiver: ABB Installasjon, Trondheim, v/Tor Erik Henriksen og Håvard Hjelde
Veileder ved HIST/IET: Oddbjørn Hansen, tlf. 73 55 95 91, epost: oddbjorn@iet.hist.no
Til toppen
Sist endret 15.06.01 (Knut)