Computer Engineering - Automazione Industriale

Full exam

Sistemi a Eventi Discreti – 15 feb 2023 Prof. L. Ferrarini e L. Piroddi 1/2 • Riportare su ogni foglio in alto a sinistra, nell’ordine: COGNOME e NOME (in stampatello maiuscolo), CODICE PERSONA, FIRMA (leggibile) • Non riportare nella stessa pagina risposte ad esercizi diversi • Non si possono consultare libri, appunti, dispense, ecc. • Si raccomandano chiarezza, precisione e concisione nelle risposte • Una risposta corretta non motivata sufficientemente sarà penalizzata ESERCIZIO 1 Si consideri la rete di Petri di seguito rappresentata. 1.1) Determinare la matrice di incidenza della rete. 1.2) Dire, motivando sinteticamente la risposta, se la rete è un grafo marcato, una macchina a stati, una rete a scelta libera. 1.3) Tracciare il grafo di raggiungibilità. 1.4) Dire, motivando in modo sintetico e chiaro la risposta, se la rete è limitata, reversibile, viva. 1.5) Calcolare, se possibile, i P-invarianti minimi della rete, illustrando il procedimento nel dettaglio. 1.6) Calcolare i T-invarianti minimi della rete, illustrando il procedimento nel dettaglio. 1.7) Dire, spiegandone chiaramente il motivo, se per la rete data i seguenti insiemi sono sifoni, trappole, sia sifoni che trappole, o nessuno dei due: {p 1, p 2}, {p 2, p 3}, {p 2, p 4}. 1.8) Si consideri ora per la rete data il vincolo che il posto p 4 non abbia mai più di 1 gettone. Si chiede di scrivere il vincolo suddetto come vincolo di mutua esclusione generalizzata, e progettare il controllore in grado di imporlo secondo la tecnica del controllo supervisivo basato su P-invarianti, illustrando il procedimento nel dettaglio. 1.9) Si disegni il controllore progettato al punto precedente, e si dica come cambia il grafo di raggiungibilità calcolato al punto (1.3) per la rete così controllata. Si discutano inoltre le proprietà fondamentali di tale rete. ESERCIZIO 2 Si consideri la scala mobile rappresentata i n figura. Normalmente la scala è ferma. Q uando una persona si presenta per salire (sensore S1) essa si avvia (comando SALI), aspetta che la persona sia arrivata in cima (sensore S2), funziona a velocità ridotta (comando RID) fino a che la persona non si allontana (sensore S3), quindi funziona per altri 10 secondi e poi si ferma. Per semplicità si consideri che una sola persona per volta possa salire la scala. S1 S2 S3 2.1) Indicare con precisione quali segnali sono ingressi e quali sono uscite del PLC. 2.2) Progettare uno schema SFC che rappresenti le specifiche desiderate. Si disegni lo schema con chiarezza e si organizzi lo schema in maniera ordinata. Sistemi a Eventi Discreti – 15 feb 2023 Prof. L. Ferrarini e L. Piroddi 2/2 2.3) Si consideri ora la seguente variante. Vi sono quattro pulsanti di emergenza (PE1, PE2, PE3, PE4) distribuiti lungo la scala e non disegnati in figura per semplicità. Appena premuto un pulsante, la scala deve fermarsi e si attiva una sirena di allarme (SIRE). Non si considerino le operazioni di ripristino delle condizioni di funzionamento normale per semplicità. a) Elencare con precisione gli ingressi e le uscite per questa specifica. b) Implementare in SFC questa specifica, in maniera chiara e ordinata. c) Spiegare come si dovrebbe modificare lo schema appena realizzato qualora i pulsanti di arresto di emergenza fossero 5 invece che 4. 2.4) Si consideri adesso la nuova funzionalità seguente: la sirena deve essere attivata se entro 8 secondi dall’attraversamento di S1 non viene attraversato S2 e analogamente se entro 4 secondi dall’ultimo attraversamento di S2 non viene attraversato S3, come se fosse stato premuto uno dei pulsanti di emergenza. Implementare in SFC tale nuova specifica, in maniera chiara ed ordinata. ESERCIZIO 3 3.1) Si scriva il programma LD che realizza la seguente funzione con ingressi U1, U2, U3 ed uscita Y1: Y1 = (U3 and not U2) or (not Y1 and U1 and U2) 3.2) Si faccia riferimento all�andamento temporale delle variabili di ingresso U1, U2 e U3 e si supponga che Y1 = 0 al tempo 0. L’asse delle ascisse rappresenta i cicli del PLC (numerati a partire da 1) e le tacche indicano gli istanti di inizio/fine del ciclo. Si assuma che i tempi di lettura degli ingressi e di scrittura delle uscite siano trascurabili. U3 U2 U1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Si chiede di tracciare il corrispondente comportamento temporale di Y1 risultante dal programma LD realizzato al punto precedente, indicando il valore assunto alla fine di ogni ciclo del PLC. 3.3) Si supponga adesso che il programma LD progettato al punto (3.1) sia immediatamente seguito dalla istruzione riportata a lato. Si tracci l’andamento temporale della variabile Y2, supponendo che la variabile X1 valga inizialmente zero (false). | | | Y1 X1 Y2 | |-| / |---+---| / |--------------------( )-| | | | | | X1 | | +----------------------------( )-| | | 3.4) Si consideri ora una istruzione LD diversa da quelle viste precedentemente. Gli ingressi sono X1, X2, X3, X4, X5, X6, e l�uscita Y8. Spiegare in maniera chiara, efficace, sempli- ce, esaustiva e sintetica il funzionamento dello schema.