Hovedprosjekt

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG 

Avdeling for teknologi 

Program for elektro- og datateknikk 

7004 TRONDHEIM 

Oppgavens tittel: 

Elektronisk Tavle For Vektløfterstevner 

Project title: 

Weightlifting Scoreboard 

Gruppedeltakere: 

Cevdet Islek 

Daniel Tekle 

Kurt R. Bjørnslett 

Program/studieretning: 

Program for elektro- og datateknikk 

Studieretning for automatiseringsteknikk 

Oppdragsgiver: 

Nidelv Vektløfterklubb 

Hovedprosjekt 

Gitt dato: 

11.01.2006 

Innlevings dato: 

12.05.2006 

Antall sider/bilag: 

55/11 

Veileder (navn/tlf.): 

Pål Gisvold 

73 55 95 88 

Prosjektnummer: 

17 

Kontaktperson hos 

oppdragsgiver (navn/tlf.): 

Jonny Block 

73 84 10 00 

Fritt tilgjengelig 

Tilgjengelig etter avtale med oppdragsgiver 

Rapporten frigitt etter 

X 

12.05.2006

Hovedprosjektrapport 2006 Elektronisk tavle for vektløfterstevner Gruppe 17 

SAMMENDRAG 

Nidelv Vektløfterklubb ønsket å få laget et elektronisk tavle system for bruk på stevner. 

Dette systemet skal bestå av ulike enheter som skal samkjøres og styres ved hjelp av en 

styreenhet som er programmert etter en funksjonsbeskrivelse. 

Prosjektgruppa fikk tilbud av oppdragsgiveren for å se nærmere på et elektronisk tavle system 

ved en annen vektløfterklubb i Trondheim for å få en viss følelse av hvordan det hele henger 

sammen. Det så ut som vi hadde en lang vei å gå når det gjelder å nå de arbeidspakkene vi har 

satt opp i forprosjektet. 

Den første problemstillingen i forbindelse med gjennomføring av prosjektet var hvilken 

styreenhet vi skulle bruke. Vi hadde tre muligheter: datamaskin, PLS og mikrokontrollere. Vi 

ble enige om å bruke PLS (Programmerbar Logisk Styresystem) siden vi har lært en del om 

den på skolen. Dette var også noe oppdragsgiveren ønsket. Fordelen med PLS-styrt systemer i 

forhold til andre er at den er lett å omprogrammere og krever lite vedlikehold. 

Vi hadde et magert budsjett å forholde oss til. Derfor kunne vi ikke lage et system basert på et 

avansert strategi. Avansert strategier er ofte kostbare og ikke minst trenger man en del gode 

forkunnskaper. Vi måtte derfor finne en annen løsning som er billig og er enkelt å få til. Vi 

brukte ganske mye tid på å finne en strategi for systemet. Etter en del leting og diskusjoner 

med lærere ved HIST var strategien i boks. 

Etterpå var det å finne/bestille utstyr som oppfyller spesifikasjonene best mulig. Dette 

arbeidet var ikke så lett siden det finnes en haug med alternative løsninger på markedet. Når 

alt utstyret var bestilt og mottatt, gjenstod det å sy dem sammen og tilpasse dem hverandre 

med litt elektronikk. Her trengte vi mer elektronikk-kunnskaper enn det vi hadde fra før. Vi 

måtte derfor sette oss inn i det på egen hånd for å tilegne oss den nødvendige kunnskapen for 

å lage kretskortene. 

Når det elektriske- og delvis det mekaniskearbeidet var utført, samkjørte vi hele systemet ved 

hjelp av programmet som vi har laget i PLS’en. Systemet fungerte og oppfylte alle de 

spesifikasjonene som står i reglementet for vektløfterstevner. 

Program for elektro- og datateknikk AFT /HIST 2


FORORD 

”Elektronisk tavle for vektløfterstevner” er vårt avsluttende hovedprosjekt ved Høgskolen i 

Sør-Trøndelag. Dette prosjektet utgjør 18 studiepoeng, noe som tilsvarer omtrent 450 timer 

pr. student. Hovedprosjektet er et eksternt prosjekt gitt av Nidelv Vektløfterklubb i Trondheim. 

Hensikten med hovedprosjektet for oss blir å skaffe seg nyttig, relevant arbeidserfaring, som 

vi kan nyte godt av ved fremtidig jobbsøking. Samtidig som vi får relevant arbeidserfaring, vil 

vi også nyttig erfaring innenfor moderne styresystemer og ikke minst prosjektarbeid som 

arbeidsform. 

Gruppa vår består av tre studenter som går på automatiseringsteknikk ved HIST. Ut fra vår 

bakgrunn ønsket vi et hovedprosjekt innenfor dette feltet. Dette var et interessant prosjekt som 

krevde en del utfordringer. Selve arbeidet med hovedprosjektet begynte med et forprosjekt. I 

dette forprosjektet definerte vi målene for hovedprosjektet. Prosjektet ble utført og 

dokumentert i form av en rapport som skal leveres innen 12. Mai 2006. 

I løpet av prosjektperioden har vi fått god hjelp av følgende personer, som vi vil rette en takk 

til: 

Lærer ved HIST: Valdemar Finanger 

Lab-ingeniør ved HIST: Odd Jørgensen 

Kontaktperson hos oppdragsgiveren: Jonny Block 

Veileder ved HIST: Pål Gisvold 

Hovedprosjektgruppe 17 har bestått av: 

Dato: 12.05.2006 

Student: Student: Student: 

__________________ _________________ _________________ 

Cevdet Islek Daniel B.Tekle Kurt.R.Bjørnslett 



INNHOLDSFORTEGNELSE: 

1 Innledning........................................................................................................................... 5 

1.1 Om Nidelv Vektløfterklubb ....................................................................................... 5 

1.2 Problemstilling ........................................................................................................... 6 

1.3 Rapportens oppbygging.............................................................................................. 7 

1.4 Definisjoner................................................................................................................8 

2 Kilder.................................................................................................................................. 9 

3 Tavler ............................................................................................................................... 10 

3.1. Bakgrunn .................................................................................................................. 10 

3.2 Spesifikasjoner ......................................................................................................... 11 

3.3 Oppbygging/Signalflyt............................................................................................. 12 

3.3.1 Likheter mellom tavlene................................................................................... 12 

3.3.2 Ulikheter mellom tavlene ................................................................................. 13 

3.3.3 Styring av displayene ....................................................................................... 16 

3.3.4 Nivåkrets for signalflyt mellom driver og PLS................................................ 17 

3.3.5 Driverkrets for displayene................................................................................ 18 

3.3.6 Styrekrets for displayene.................................................................................. 21 

3.3.7 Styrekrets for eksterne komponenter................................................................ 22 

4 Kontrollpanel.................................................................................................................... 23 

4.1 Bakgrunn .................................................................................................................. 23 



4.3.1 Tastatur for inntasting av tid ............................................................................ 25 

4.3.2 Tastatur og enkoderkrets for inntasting av vekt ............................................... 26 

4.3.3 Driverkrets for displayene................................................................................ 29 

5 Dommerbokser................................................................................................................. 31 

5.1 Bakgrunn .................................................................................................................. 31 



6 Downboks......................................................................................................................... 33 

6.1 Bakgrunn .................................................................................................................. 33 



7 PLS-programmering......................................................................................................... 35 

7.1 Bakgrunn .................................................................................................................. 35 

7.2 Systembeskrivelse .................................................................................................... 36 

7.3 Programmering......................................................................................................... 37 

7.3.1 Program for kontrollpanelet ............................................................................. 38 

7.3.2 Program for styring av displayene (sekvensering)........................................... 42 

7.3.3 Program for akustisk signalgivere i tavlene ..................................................... 45 

7.3.4 Program for dommerbokser ............................................................................. 46 

7.3.5 Program for dommerlys ................................................................................... 47 

7.3.6 Program for downboks ..................................................................................... 48 

7.3.7 Program for beregning av SCAN-tid ............................................................... 49 

8 Prosjektstyring.................................................................................................................. 50 

8.1 Arbeidspakker .......................................................................................................... 50 

8.2 Regnskap .................................................................................................................. 51 

9 Konklusjon ....................................................................................................................... 52 

10 Litteraturliste ................................................................................................................ 53 

11 Vedlegg og CD............................................................................................................. 54 



1 Innledning 

1.1 Om Nidelv Vektløfterklubb 

Nidelv Vektløfterklubb ligger i Trondheim og er en av de mange vektløfterklubbene i Norge. 

Klubben ble stiftet i 1962. Pr. i dag har klubben ca. 65 aktive medlemmer. Klubben har noen 

triumfer i Norsk og Nordisk Vektløftermesterskap. 

Figur 1.1 Nidelv Vektløfterklubb 



1.2 Problemstilling 

Nidelv Vektløfterklubb ønsker å få laget en elektronisk tavle for bruk på stevner. Kort fortalt 

skal denne tavla vise hvor mange kilo som er på stanga, hvor lang tid løfteren har på å 

gjennomføre løftet, lydsignal for varsling av tid og dommeravgjørelsene til tre dommere. Det 

må også lages et kontrollpanel med styring av tid og kiloanvisning. De tre dommerne skal ha 

hver sitt håndholdte tablå for å gi sin dom. I tillegg skal det lages en downboks som varsler 

løfteren om å sette ned stanga når to dommere har dømt likt. 

De har i dag et enkelt (primitivt) system for anvisning av dommeravgjørelser (godkjent eller 

ikke godkjent), samt ett dommertablå for hver dommer. For styring av tiden har de i dag ei 

stoppeklokke. 

Så i grove trekk kan man si at oppgaven vår går ut på å lage tre håndholdte dommertablåer, et 

kontrollpanel, to tavler, en anretning for downsignal, samt å samkjøre og styre dem via en 

PLS som er programmert etter en funksjonsbeskrivelse, se figur 1. 

Generelt for systemet gjelder det at: 

� Systemet skal være brukervennlig og intuitiv. 

� Systemet skal være mekanisk solid, ”tåle støt”. 

� Det bør i størst grad velges standardkomponenter. 

� Det skal leveres en komplett dokumentasjon for enhetene og programmering. 

Figur 1.2 Elektronisk tavle system 



1.3 Rapportens oppbygging 

Rapporten er i hovedsak delt inn i følgende emner: 

� Tekniskdel (kapitel 3,4,5 og 6): Under den tekniske delen presenterer vi de ulike 

enhetene og spesifikasjonene de har i avsnittene bakgrunn og spesifikasjoner. 

Avsnittet oppbygging/dataflyt tar seg av hvordan enhetene er bygd opp og hvordan 

kommunikasjonen mellom de ulike enhetene skjer. For å få best mulig utbytte av dette 

avsnittet forutsettes at leseren har grunnleggende kunnskaper innenfor digital- og 

analog elektronikk. 

� PLS-del (kapitel 8): Under PLS-delen presenterer vi PLS’en som ble brukt for å 

samkjøre/styre de ulike enhetene i avsnittene bakgrunn og systembeskrivelse. 

Avsnittet programmering handler om PLS-programmet som ble laget for å få systemet 

til å fungere etter spesifikasjonene. I dette avsnittet har vi ikke tatt med hele 

programmet, men bare noen små programdeler med litt info om virkemåten. Det 

kreves likevel at leseren har litt peiling på PLS-programmering for å få fullt utbytte. 

� Prosjektsyringsdel (kapitel 9): Kapitlet prosjektstyring tar seg av arbeidspakkene og 

regnskapet. Avsnittet arbeidspakker handler om hvor langt prosjektgruppen har 

kommet i forhold til planen, det vil si hvilke arbeidspakker er fullført og i tillegg litt 

info om tidsforbruket på gjennomføring av prosjektet. Avsnittet regnskap handler om 

hvor mye kostnader gikk til å lage de ulike enhetene. 



1.4 Definisjoner 

Her forklares viktig terminologi som er brukt i rapporten: 

Lysdiode (LED): Halvleder komponent som leder strømm kun i en retning. Den brukes som 

indikatorlamper på instrumentfronter. 

Binærtall: Tallsystem med 2 som grunntall ( består av tallene 0 og 1). 

BCD-kode: 4-bits binærtall. 

Spenningsforsyning: Komponent som forsyner elektriske komponenter med spenning. 

IC-(Integrert krets): Krets som er samlet/integrert i en liten brikke. 

Bipolar transistor 

Halvleder komponent som leder strøm dersom den forsynes med en styrestrøm i basen. Den 

brukes stort sett som bryter eller strømforsterker og finnes i to ulike typer; PNP-type og NPNtype. 

Spenningsregulator: DC/DC-omformer 

Zenerdiode: Diode som har en vel definert reversespenning. 

Driver, ICM7218C: IC-krets som tolker signalene for en tallverdi fra PLS’en og tenner de 

aktuelle segmentene i et 7-segments display. 

Encoder, MM74C922: IC-krets som tolker signalene fra tasturet og gir ut en tallverdi 

avhengig av inntastingen. 

Darlington, ULN2001A: IC-krets som beskytter driveren, ICM7218C mot høye strømmer. 

Octal Buffer, SN74LS240N: Inverterer inngangssignalet. Det vil si at dersom den mottar 

logisk ”0” (lav status) på inngangen gir den ut logisk ”1” (høy status) på utgangen og 

omvendt. 

PLS (Programmerbar Logisk Styring): Styresenhet. 

GX IEC Developer: Programvare som brukes til å programmere Mitsubishi PLS’er. 

Minnecelle: 1-bits minne/register i PLS’en 

Dataregister: 16-bits minne/register i PLS’en 

Funksjonsblokkdiagram: Programmeringsspråk i PLS’en 

I/O: Inn- og utganger på PLS’en 



2 Kilder 

I prosjektperioden benyttet vi mange forsjellige kilder for å skaffe oss den 

teorien/informasjonen vi trenger for å gjennomføre prosjektet på en best mulig måte. Internet, 

lærere ved HIST, ulike litteraturer/bøker, komponentkataloger og telefonsamtaler med 

komponent leverandører er de viktigste kildene vi brukte. 

De fleste komponenter som vi har brukt fant vi på hjemmesida eller katalogen til ulike 

leverandører som Elfa, Farnell og RS. Likevel var det noen ganger problematisk å finne ut om 

den enkelte komponenten vi fant hos en leverandør var den komponenten vi var ute etter, 

siden noen av dem manglet datablad eller at databladet ikke var grundig nok. Vi måtte derfor 

ringe til leverandørene for å spørre om den tekniske informasjon vi trenger for komponentene. 

De var ikke alltid tilgjengelige eller visste lite om de tekniske detaljene. 



3 Tavler 

3.1. Bakgrunn 

Nidelv Vektløfterklubb hadde som ønske å få laget to tavler. En skal settes opp i 

konkurransearealet (synlig for dommerne og publikum) og den andre i oppvarmingsarealet. 

Tavlene trenger ikke å ha samme dimensjon men skal ha likt innhold (videre i kapitlet skal 

heretter den store tavla kalles tavle 1 og den lille kalles tavle 2). 

Etter at vi hadde bestemt oss for hvilken strategi vi skulle velge for systemet, diskuterte vi 

innad i gruppen samt med oppdragsgiver, hvordan utformingene på de forskjellige enhetene 

skulle bli. Vi ble enige om at styreenheten, spenningsomformer osv skulle plasseres i tavle 1, 

fordi kontrollpanelet skulle bli så enkelt og lite som mulig. Dette førte til at tavle 1 ble 

vesentlig større enn tavle 2. Tavle 1 kan derfor betraktes som hele systemets ”sentralstasjon”, 

det vil si andre enheter i anlegget er avhengig av tavle 1 for å fungere. 

Figur 3.1 under viser hvordan begge tavlene omtrent vil se ut når den mekaniske arbeidet som 

gjenstod ble fullført. 

Figur 3.1 Tavle 1 og 2 utvendig og innvendig 



3.2 Spesifikasjoner 

Hver tavle skal ha følgende innhold og funksjoner: 

� 3 stk 7-segments display for anvisning av kilo (antall kilo utøveren skal løfte). 

� 3 stk 7-segment display for anvisning av tiden (tiden utøveren har på seg for å utføre 

løftet). 

� 6 stk LED-lys: Dommeravgjørelsene fra hver dommer i form av tre rødt lys for ”ikkegodkjent” 

og tre hvitt for ”godkjent”. Det skal gå 3 sekunder fra alle dommerne har 

avgitt sin avgjørelse til det skal vises på tavla. Dommeravgjørelsene skal vises på 

tavlene i 5 sekunder. 

� 1 stk signalorgan ”summer” som gir utøveren et lydsignal (varsel) på at han har 30 

sek igjen på seg til løftet skal utføres og når tiden går ut. Ved 30 sek skal lydsignalet 

bestå av to pulser med 0,5 sekunders varighet hver, mens ved utgått tid skal det bestå 

av en puls med 1,5 sekunders varighet. 

Når det gjelder design av tavlene har vi lagt vekt på følgende kriterier: 

� Enkelhet 

Enkelhet i utforming slik at det ikke blir misforståelser for hva som er 

dommeravgjørelser, kiloanvisning og tidtaking. 

� Estetikk 

Tavlene skal være ryddig og behagelig å betrakte. 

� Robust 

Tavlene skal være flyttbare og tåle en trykk. 



3.3 Oppbygging/Signalflyt 

En komplett oversikt over oppbyggingen og signalflyten for tavlene er lagt i vedlegg 2 og 3. 

3.3.1 Likheter mellom tavlene 

Dommerlys 

Felles for begge tavlene er at de har samme type dommerlys. Det ble valgt LED-lys i stedet 

for glødelamper, fordi LED-lys har mye lengre levetid, noe som er veldig bra for denne typen 

anlegg. LED-lysene må ha normalt en spenning på 24 V en strøm på 18 mA for å gi nok 

belysning. 

Figur 3.2 LED-lys for dommeravgjørelser (hvitt og rødt) 

Akustisk signalgiver 

De akustiske signalgivere som ble brukt på begge tavlene har mange typer lydsignaler som 

kan velges etter brukerens ønske, samt mulighet for volumjustering. Signalgivere må normalt 

ha 24 V. Strømmen varierer etter hvilken type lydsignal man velger. 

Figur 3.3 Akustisk signalgiver 

Styrekrets for displayene 

Dette kretskortet har vi kalt styrekrets og har grovt sett som funksjon å gi de store displayene i 

tavlene nok spenning, se figur 3.4. 

Figur 3.4 Styrekrets for displayene 



3.3.2 Ulikheter mellom tavlene 

Rammene 

Det er ganske stor forskjell på størrelsene på rammene til tavlene. Tavle 1 skal ha et større 

innhold og krever derfor en større dybde og bredde, se figur 3.5. Vi valgte også å gjøre 

tavlene ganske store for å lette problemer ved service eller feil (eks feilsøking, utskifting av 

displayer eller defekt utstyr). 

Figur 3.5 Dimensjonene til rammene (i millimeter) 

Displayene. 

På grunn av ramme forskjellene og at Tavle 2 skal stå i oppvarmingsarealet som ikke trenger 

den samme grad av synlighet som tavle 1, var det derfor naturlig å ikke velge den samme 

størrelsen på displayene, se figur 3.6. 

Begge displayene er av typen Common anode (felles anode), det vil si at segmentene på 

displayene må motta pluss spenning. Normalt trenger segmentene en strøm og spenning på 

henholdsvis 128 mA(beregnet) og 24 V hver for å gi nok belysning. 

Figur 3.6 7- segments display for tavle 1(1180.2x108x15.6mm) 

og tavle 2 (122.2x90x15mm) 

Kabling 

Etter oppdragsgivers ønske har tavle 1 ingen nipler, men plugger slik at alle eksterne 

tilkoblinger blir plugget til tavle 1. Dette gjør at tavle 1 lett kan flyttes (ved for eksempel 

stevne utendørs eller utlån). Tavle 2, kontrollpanelet, dommerbokser og downboksen har 

nipler slik at når man skal flytte disse enhetene, må man kveile opp kabelen tilkoblet tavle 1. 



Spenningsomformer 

Tavle 1 er utstyrt med en spenningsomformer. Spenningsomformeren må ha 230V AC 

(nettspenning) for så å gi ut 24 V DC. Tavle 2 og de andre enhetene i systemet har ingen 

omformer, men blir forsynt med spenningen fra omformeren i tavle 1. 

Figur 3.7 Spenningsomformer plassert i tavle 1 

Styreenhet 

Som tidligere nevnt skal styreenheten (PLS) stå i tavle 1. Vi henviser til kapitel 7 for 

nærmere beskrivelse av PLS’en samt programmet som styrer alt. 

Driverkrets for displayene 

I tavle 1 og 2 har vi to kort som vi har kalt driverkrets. Disse er like, bortsett fra motstandene 

til segmentene. 

Effektmotstander 

Figur 3.8 Driverkrets for displayene 



Nivåkrets/styrekrets for eksterne komponenter 

Tavle 1 er også utstyrt med ett tredje kretskort som består av to deler med hver sin funksjon. 

Den ene delen har vi kalt nivåkrets, mens den andre er en styrekrets for eksterne 

komponenter. 

Figur 3.9 Nivåkrets og styrekrets 



3.3.3 Styring av displayene 

Vi har 6 stk 7-segmentdisplay på tre forskjellige plasser i anlegget (tavle 1 og 2 samt 

kontrollpanelet). Vi måtte finne en løsning hvordan vi skulle styre alle displayene på en enkel 

måte. Dette ble vår utfordring. Vi innså da at her må vi anvende en god del elektronikk for å 

få til dette. 

Etter mye frustrasjon om hvordan dette skulle fungere, ble vi enige om å gå for en strategi 

som blir beskrevet i figuren under. Denne strategien gjelder bare for displayene som ligger i 

tavlene. Kontrollpanel har en enklere strategi som blir beskrevet under avsnitt 4.3.3. 

Figur 3.10 Strategi for styring av displayene i tavlene 

I videre avsnitt skal vi gå inn på detaljene for de ulike delene av denne strategien. 



3.3.4 Nivåkrets for signalflyt mellom driver og PLS 

Nivåkretsen har to hovedoppgaver: 

� Sette ned spenningen fra PLS-utganger fra 24 V til et nivå som driveren kan ta i mot. 

� Filtrere støyen som skyldes den lange avstanden mellom enhetene. 

Mer om driveren, se neste avsnitt. 

Når PLS-utgang går høy gir den ut en spenning på 24 V. Driveren som er valgt må ha en 

spenning mellom 0 til 5 V på inngangene sine for å fungere. Hvis den mottar mer enn 5 V, 

blir den ødelagt. 

Driveren som er montert på driverkretskortet, må i tillegg ha en stabil spenning for at den skal 

oppfatte signalene som kommer fra PLS’en riktig. Spenning i området mellom 0 – 0, 8 V blir 

oppfattet som logisk lav, ”0” og spenningen mellom 3,5 – 5,0V blir oppfattet som logisk høy 

”1” av driveren. Avstandene mellom tavle 1, tavle 2 og kontrollpanelet er ganske store, så 

faren for støy som kan påvirke spenningssignalet til driveren er til stedet. Dette fører til at 

driveren ”misforstår” signalene som sendes fra PLS’en og styrer displayene på en måte at vi 

får helt ”ville” verdier på displayene. 

Vi valgte derfor å bruke en zenerdiode i kretsen for å sette ned (til 4,7 V) og stabilisere 

spenningen til driverens innganger, da en av egenskapene til zenerdioden er at den holder 

utgangsspenningen konstant. 

Nivåkretsen er vist på figur 3.11. Kretskortet består av 9 slike krets. 

Figur 3.11 Oppbygging av nivåkrets 



3.3.5 Driverkrets for displayene 

Driverkretsene til tavle 1 og tavle 2 er like, bortsett fra de motstandene som er lagt inn i serie 

med segmentene på displayene for å begrense strømmen gjennom dem. Nærmere 

undersøkelser viste at motstandene som ligger på driverkretsen til tavle 2 blir utsatt for større 

spenningsfall. Det betyr i praksis at disse motstandene yter mer effekt så måtte vi i ettertid 

erstatte disse med effektmotstander som tåler mer effekt. For driverkretsen i tavle 1 har vi 

brukt en motstandsverdi på 27 ohm(1 W), mens motstandene til driverkretsen i tavle 2 fikk en 

verdi på 120 ohm (5 W) etter de beregningene vi gjorde. 

Begge driverkretsene i tavlene består i hovedsak av følgende komponenter: 

Driver (ICM7218CIJI) 

Dette er en IC-krets som kan drive opptil 8-displayer samtidig. Hovedfunksjonen til driveren 

er å bearbeide data som sendes fra PLS’en og styre displayene ut fra det. 

Figur 3.12 Pinne konfigurasjon for driveren 

Fra PLS’en mottar driveren følgende opplysninger: 

� 3-bits adresse for hvilket display den 

skal styre (DA0-DA2). 

� 4-bits data om hvilket tall som skal 

vises på displayet (ID0-ID3) 

� En klokke puls for å oppdatere 

displayet (Write) 

Dataflyten mellom PLS’en og driveren krever avansert programmering i PLS’en som vi skal 

komme tilbake til under avsnitt 7.3.2. 

Driverens digit-utganger kobles til styrekrets for displayene, mens segment-utganger kobles 

til de tilsvarende utganger på displayene, se figur 3.10. 

Driveren fungerer sånn at den styrer kun et display om gangen. Når den skal for eksempel 

styre et display setter den spenning på displayet via Common Anode og setter segmentutgangene 

lav eller høy avhengig av hvilket tall som skal vises (lav utgang fører til at 

segmentet lyser og omvendt). Mens den gjør det får ikke de andre displayene noen spenning. 

Så styrer det neste displayet og kutter spenningen til forrige osv. Dette går så fort at vi som ser 

på displayene ikke merker noe og det virker som om displayene får spenning hele tiden. 

Smart! 



Darlington (ULN2001A) 

Segmentene på displayene må ha store strømmer for å gi nok belysning. Driveren vil da ikke 

tåle denne strømmen dersom driverens segment-utganger kobles direkte til segmentutgangene 

til displayene. Det er derfor behov for en darlington-krets som gjør at segmentene 

på displayene får den strømmen de trenger samtidig som det går en liten strøm til driveren 

som den kan tåle. 

Figur 3.13 Pinne konfigurasjon for darlington 

Inverterende Octal buffer (SN74LS240N) 

Darlington-kretsen som ble brukt er beregnet for display av typen Common katode (den 

motsatte typen av common anode), slik at hvis vi bruker denne direkte mot segmentene, vil vi 

ikke få noen respons. Derfor setter vi en invertert krets, Octal buffer mellom driveren og 

darlington for å tilpasse Darlington-kretsen til displayene som er av typen common anode. 

Figur 3.14 Pinne konfigurasjon for Octal buffer 



Spenningsregulator (L7805C) 

Driveren på driverkretsen trenger en spenning på 5 V og vi har en forsyningspenning på 24V, 

så vi måtte sette inn en spenningsregulator for å regulere spenningen til driveren, se figur 

3.15. 

Spenningsregulatoren utvikler masse varme når den omformer spenningen. Vi måtte derfor 

sette en kjøleribbe for å avlede varmen vekk fra regulatoren. Vi satte også inn to 

kondensatorer med en verdi på 100 mikroFarad både på inn- og utgangen til regulatoren for å 

glatte rippelspenningen som kan oppstå på grunn av støy. 

Figur 3.15 Spenningsregulator 



3.3.6 Styrekrets for displayene 

Som nevnt tidligere trenger 7-segment displayene i tavlene 24 V for å nok spenning. Siden 

Digit-utgangene på driveren ikke kan levere nok spenning måtte vi lage en styrekrets for å 

forsyne displayene med 24 V spenning. 

Styrekretsen består av to transistorer (både av typen NPN og PNP) og noen motstander, se 

figur 3.16. Det finnes totalt 12 slike kretser (plassert i to kretskort) for displayene på tavle 1 

og 2. 

Figur 3.16 Styrekrets for displayene 

Kretsen fungerer i grove trekk slik at når transistoren T2 mottar styrestrøm fra driveren vil 

den åpne seg (føre strøm). Når T2 er aktivert vil den videre aktivere (åpne) transistoren T1. 

Da vil T1 føre strøm og dermed gi en spenningsfall på 24 V over segmentene i displayene. 



3.3.7 Styrekrets for eksterne komponenter 

Utgangene til PLS’en gir ut en maksimal strøm på 5 mA. Dette gjør at eksternt utstyr som 

trekker mer strøm enn 5mA vil ikke fungere som de skal når de kobles direkte til PLSutgangene. 

I verste fall kan vi risikere å ødelegge PLS’en på grunn av for stor belastning. 

Derfor hadde vi behov for en krets som kunne gjøre om strømmen fra PLS-utgangene til en 

større strøm som kunne drive de eksterne komponentene. På kretskortet finnes det 11 slike 

kretser som er vist på figur 3.17. De er reservert til følgende komponenter i anlegget: 3 stk til 

akustisk signalgivere i dommerboksene, 1 stk til downboksen, 6 stk til dommerlysene og 1 stk 

til akustisk signalgivere i tavle 1 og 2. 

Figur 3.17 Styrekrets 

For at transistoren skal åpne seg og levere nok strøm til den komponenten den er koblet i serie 

med, er transistoren avhengig av styrestrømmen den får fra PLS-utgangen når utgangen går 

høy (aktiveres). Transistoren trenger ikke mer enn 1 mA i styrestrøm for å levere nok strøm til 

de eksterne komponentene. Det er lagt inn en motstand (24 kohm) i serie med basen til 

transistoren for at den skal trekke eksakt 1 mA fra PLS-utgangen. 



4 Kontrollpanel 

4.1 Bakgrunn 

Sekretariatet er det organet som skal styre det hele fra ett kontrollpanel. Helt fra start fasen av 

prosjektet til kontrollpanelet ble ferdigstilt var det en del uklarheter om hvordan den skulle se 

ut og hvilke funksjoner den skulle ha. Dette gjorde det vanskelig for oss å forholde seg til en 

prototyp. 

Vi har sjekket og testet ulike strategier for hva som er mulig å realisere på kontrollpanelet. 

Dette ga oss en ramme for hvor avanserte funksjoner kontrollpanelet kan ha. Realiseringen av 

noen av funksjonene viste seg å være mer arbeids- og tidskrevende i forhold til de andre. 

Dette kommer vi tilbake til senere. Det ferdigstilte kontrollpanelet er vist på figur 4.1. 

Figur 4.1 Kontrollpanelet utvendig og innvendig 




Kontrollpanelet skal ha følgende innhold og funksjoner: 

� 3 stk 7-segments display for anvisning av kilo (antall kilo utøveren skal løfte). 

� 3 stk 7-segments display for anvisning av tiden (tiden utøveren har på seg for å utføre 

løftet). 

� 1 stk tastatur med 12 knapper for inntasting av ønsket vekt fra løfterens trener, 

inklusiv mulighet for nullstilling og inkrementering av inntastingen. 

� 1 stk tastatur med 4 knapper: 

• En knapp for start og stopp av tiden: Når man trykker på knappen skal tiden stoppe 

på tavlene og kontrollpanelet. Når man trykker på knappen igjen skal nedtellingen 

av tiden fortsette. 

• En knapp for å sette tiden til ett minutt. 

• En knapp for å sette tiden til to minutter. 

• En knapp for å inkrementere tiden med ett minutt. 

� 1 stk LED-lys som skal indikere av/på status for kontrollpanelet. 

Når det gjelder design har vi lagt vekt på følgende kriterier: 

� Enkelhet 

Enkelhet i funksjonene for ikke å skape misforståelser gjennom blandede muligheter. 

� Estetikk 

Kontrollpanelet skal være ryddig og behagelig å betrakte. 

� Intuitiv 

Med dette menes hvis sekretariatet skal endre en verdi, bør han, uten å bli instruert, lett 

kunne finne riktig funksjon, rent intuitivt. 

� Robust 

Kontrollpanelet skal være flyttbar og tåle støt. 

� Minst mulig 

Kontrollpanelet skal være minst mulig. 




En komplett oversikt over oppbyggingen og signalflyten for kontrollpanelet er lagt i vedlegg 

4. 

4.3.1 Tastatur for inntasting av tid 

Dette tastaturet skal brukes til å styre/taste inn tiden med. Den består av 4 knapper som har 

hver sin funksjon. I tillegg har den 5 utganger (A, B, C, D) for å kommunisere med PLS’en. 

Hver knapp har hver sin utgang og den femte utgangen er for å forsyne tastaturet med 

spenning, figur 4.2 

Figur 4.2 Tastatur for inntasting av tid og oppbygging 

Den har veldig enkelt oppbygging å forholde seg til. Dette gjør det mulig å koble den direkte 

til PLS’en uten behov for tilleggsenheter. Vi kan tenke oss at hver knapp representerer en 

bryter som er koblet videre til ulike innganger på PLS’en, se figur 4.3. Når man trykker på en 

knapp, vil PLS’en ”oppfatte” det (høy status) og avhengig av det programmet som ligger inne 

i den, foreta den instruksjonen brukeren ber om. 

Figur 4.3 Oppkoblingen mellom tastaturet og PLS’en 



4.3.2 Tastatur og enkoderkrets for inntasting av vekt 

Dette tastaturet skal brukes til å styre/taste inn vekta med. Den består av 12 knapper 

(kalkulatorformat). Dette tastaturet har en avansert oppbygging i forhold til tastaturet vi 

behandlet i forrige avsnitt. Den har 7 utganger (A, B, C, D, 1, 2, 3), dette gir en 4x3 matrise. 

Kombinasjon av to ulike utganger svarer til en knapp, for eksempel utgangene A og 1 

representerer tallet 7, utgangene C og 3 representerer tallet 3 osv., se figur 4.4. 

Figur 4.4 Tastatur for inntasting av vekt og oppbygging 

Under programmering av PLS’en viste det seg fort at man ikke kan koble dette tastaturet 

direkte til PLS’en som tastaturet for tidsstyring. Vi måtte forholde oss til to muligheter: 

� bygge om tastaturet for å tilpasse den PLS’en 

� lage et ekstern krets (enkoderkrets) for å tolke signalene fra tastaturet og sende det 

videre til PLS’en 

Den første muligheten ble forkastet med en gang, siden et fysisk inngrep på tastaturet kan føre 

til at den blir ubrukelig ved uhell og den i tillegg krevde flere pinner (13 pinner; 12 pinner for 

knappene og en for spenningsforsyning). Da ble det enighet om å realisere en enkoderkrets. 



Den ferdigstilte enkoderkretsen er vist på figur 4.5. 

Figur 4.5 Enkoderkrets. For å forsyne enkoderen med riktig spenning er det brukt en 

spenningsregulator av typen L7815C (24 V til 15V DC) 

Enkoderen som ble brukt er av typen MM74C922. Den kan til og med brukes for tastaturer 

med 16 knapper (4x4-matrise), se figur 4.6. 

Figur 4.6 Pinne konfigurasjonen for enkoderen 

Dataflyten mellom tastaturet og PLS’en er vist på figur 4.7. Når en knapp blir trykket, for 

eksempel tallet 1 vil utgangene C og 1 fra tastaturet kortsluttes mot hverandre. Denne 

informasjonen behandles i enkoderen og den sender videre et 4-bits binært tall til PLS’en. I 

tillegg gir enkoderen en puls for hver gang vi trykker på en knapp. Dette er en ganske nyttig 

funksjon som vi skal komme tilbake til senere. 



Figur 4.7 Oppkobling mellom tastaturet, enkoderen og PLS’en 

Man kan koble tastaturets utganger til enkoderens innganger (Y1, Y2, Y3, Y4, X1, X2, X3, 

X4) på mange forskjellige måter (fører til forskjellige tallmatriser i enkoderen), men felles for 

alle er at enkoderen ikke vil gi ut det korrekte tallet som er i samsvar med inntastingen. Vi har 

valgt å koble tastaturet til enkoderen på følgende måte: A til Y1, B til Y2, C til Y3, D til Y4, 1 

til X2, 2 til X3 og 3 til X4. Konsekvensen av dette er vist på figur 4.8. 

Figur 4.8 Valgt tallmatrise i enkoderen 

Som vi ser fra figuren vil tallet 5 svare til tallet 6, tallet 1 svare til 9 osv. Derfor er det behov 

for konvertering av det tallet enkoderen sender til korrekt verdi. Dette er gjort i PLS’en, det 

vil si en programdel i den tar seg av dette. Konverteringen i PLS’en skjer før dataene 

behandles videre i PLS’en. Konverteringsproblematikken er tatt opp i avsnitt 7.3.1. 



4.3.3 Driverkrets for displayene 

På kontrollpanelet finnes det seks stk 7-segments display, tre for anvisning av vekta og tre for 

anvisning av tida. Displayene er av typen Common anode. Normalt trenger segmentene en 

strøm og spenning på henholdsvis 20 mA og 1,6 V hver for å gi nok belysning. 

. 

Figur 4.9 7-segments display 

I likhet med tavlene måtte vi ha en driverkrets i kontrollpanelet også. Den har en enklere 

oppbygging og består av driveren, ICM7218C og en spenningsregulator. Dette kretskortet har 

ikke noen ekstra komponenter som darlington, octal buffer og er uavhengig av andre kretser 

som styrekrets for å drive displayene. Grunnen til dette er driveren leverer nok spenning og 

strøm til disse små displayene. 

Den ferdigstilte driverkretsen er vist på figur 4.10. Dette kretskortet har i tillegg en motstand 

og to utganger for LED-lyset som indikerer av/på-status for kontrollpanelet. 

Figur 4.10 Driverkrets for displayene. 

Program for elektro- og datateknikk AFT /HIST 29 

.


Oppkoblingen mellom driveren og displayene via kretskortet er vist med prinsippkoblingen 

som er vist på figur 4.11. Alle Digit-utganger på driveren er koblet direkte til Common Anode 

på hvert display, mens Segment-utganger på driveren er koblet til tilsvarendre segmenter på 

displayene. I tillegg er det lagt inn motstander (27 ohm) i serie med hvert segment for å 

begrense strømmen gjennom dem. 

Figur 4.11 Strategi for styring av displayene 



5 Dommerbokser 

5.1 Bakgrunn 

Det er tre dommere som bedømmer løftet som ”godkjent” eller ”ikke godkjent”. Dette gjøres 

ved at dommerne har hver sin håndholdte enhet. Et av de ferdigstilte dommertablåene er vist 

på figur 5.1. 

Figur 5.1 Dommerboks utvendig og innvendig 


Hvert dommertablå skal ha følgende innhold og funksjoner: 

� En hvit trykknapp for ”Godkjent”. 

� En rød trykknapp for ”Ikke-godkjent”. 

� 1 stk signalorgan ”summer” og 1 stk LED-lys: Dersom to dommere har avgitt sin 

avgjørelse, mens den siste dommeren ikke har det, skal den håndholdte enheten etter 1 

sek, gi fra seg et lydsignal og lyssignal for å påminne han om å avgi sin avgjørelse 

snarest. 




En komplett oversikt over oppbyggingen og signalflyten for dommerboksene er lagt i vedlegg 

5. 

Figur 5.2 viser hvordan de ulike komponentene er koblet sammen i dommertablået. I tillegg er 

det lagt inn en motstand (1 kohm) i serie med LED-lyset for at det ikke skal bli utsatt for store 

spenninger og strømmer. Summeren gir en lydsstyrke på 88 dB ved 24 V. Dette er for høyt, 

men siden den ligger i en lukket boks vil boksen dempe ned lyden kraftig til et akseptabelt 

nivå. 

Figur 5.2 Oppbygging og dataflyt for dommertablået 

Kommunikasjonen mellom trykknappene i dommertablået og PLS’en skjer på samme måte 

som for tastaturet av inntasting av vekt på kontrollpanelet, se på avsnitt 4.3.1. Når det gjelder 

summeren og LED-lyset går utgangen deres til styrekrets for eksterne komponenter som ble 

behandlet i avsnitt 3.3.7. 



6 Downboks 

6.1 Bakgrunn 

Hensikten med downboksen er å varsle løfteren om å sette ned vektstanga. Den ferdigstilte 

downboksen er vist på figur 6.1. 

Figur 6.1 Dommerboks utvendig og innvendig 


Downboksen skal ha følgende innhold og funksjon: 

� 1 stk lyspære og 1 stk signalorgan ”summer”: Når en løfter har utført sitt løft gir 

dommerne sin bedømmelse. Så snart 2 dommere har gitt lik bedømming gis det et lys- 

og lydsignal til løfteren fra Downboksen, som setter vekta ned. Lyd- og lyssignalet 

skal vare i 2 sekunder. 




En komplett oversikt over oppbyggingen og signalflyten for downboksen er lagt i vedlegg 6. 

Figur 6.2 viser hvordan de ulike komponentene er koblet sammen i downboksen. Summeren i 

downboksen er den samme typen som ble brukt på tavlene. 

Figur 6.2 Oppbygging og dataflyt for dommertablået 

Utgangen til downboksen går til styrekrets for eksterne komponenter som er nevnt i avsnitt 

3.3.7. 



7 PLS-programmering 

7.1 Bakgrunn 

PLS er den styreenheten som skal styre hele systemet etter de spesifikasjonene som er oppgitt. 

PLS er et effektivt og svært fleksibelt automatiseringsvektøy og ved bruk av den kan man løse 

både enkle og kompliserte oppgaver. 

Sammenliknet med fastkoblede relestyringer eller logiske styringer oppnår vi en rekke 

fordeler ved bruk av PLS, når det gjelder prosjektering, montering, drift og vedlikehold. 

Styringsfunksjonene bestemmer vi ved å programmere systemet uten koblingsinngrep. De 

ferdige systemene kan tas i bruk uten større arbeid som oppkopling, lodding osv. 

PLS består i prinsippet av: 

� En sentralenhet (mikroprosessor) som utfører signalbehandlingen for styre- og 

kontrollfunksjoner. 

� Inngangs- og utgagnsenheter 

� Programmeringsenhet, i dag stort sett et PC-program 

Sentralenheten samordner inngangssignalene etter styreprogrammet. De ulike utgangene blir 

aktivert i samsvar med anvisningene gitt i brukerprogrammet. 

Ved hjelp av en programmeringsenhet og et enkelt og lett forståelig programmeringsspråk kan 

vi skrive det programmet vi ønsker, inn i programlageret i PLS’en. Et program er en samling 

av instruksjoner, hvert enkelt instruksjon er en ordre til sentralenheten om hva den skal gjøre. 

Et PLS-program er i prinsippet en forenklet måte for å programmere mikroprosessoren. 

I visse applikasjoner kan mikrokontrolleren konkurrere med PLS da denne koster bare en 

brøkdel. Ulempen med en mikrokontroller er at den får kjøpt som IC-krets og at det derfor 

følger store kostnader med utvikling av program og plasseringen av kontrolleren på et 

elektronikkort sammen med periferiutstyr. Mikrokontrolleren mangler også den fleksible 

muligheten til omprogrammering som PLS har. 



7.2 Systembeskrivelse 

PLS’en som ble brukt på prosjektet er av typen Mitsubishi PLS FX-64MT-DSS, se figur 7.1. 

Denne typebetegnelsen står for: 

FX - FX- serien fra Mitsubishi 

64 - Total antall I/O (32-innganger og 32-utganger) 

M - Grunnenhet 

T - Transistorutgang 

DSS - DC-spenning som forsyning (24 V) 

Oversikt over PLS’en er lagt i vedlegg 7. 

Figur 7.1 Mitsubishi PLS FX-64MT-DSS 

Programvaren som ble brukt til å programmere PLS’en heter GX IEC Developer. For å 

overføre programmet fra PC til PLS har vi brukt kabelen ved betegnelsen SC-09 (rød kabel) 

tilknyttet serieporten på PC’en. 

For mer informasjon om systembeskrivelse av PLS’en og programvaren GX IEC Developer 

henviser vi til manualene som ligger på CD’en. 



7.3 Programmering 

Figur 7.2 Programmeringstruktur 

Programmering av PLS’en viste seg fort å være 

omfattende. Vi måtte derfor ha en struktur på 

programmet. Dette gjorde vi ved å dele 

hovedprogrammet inn i flere programmer, avhengig av 

hvilke funksjoner de har og hvilken enhet/komponent 

de hører til. 

Figur 7.2 viser grensesnittet fra GX IEC for denne 

programstrukturen. Noen av disse programmene er 

avhengige av hverandre for å fungere. Grunnen til det 

er at de utveksler data mellom hverandre. Vi fant det 

mest hensiktmessig å dele hovedprogrammet inn i 

følgende programmer: 

� Kontrollpanelet 

� Displaystyring 

� Dommerbokser 

� Dommerlys 

� Downboks 

� Akustisk signalgiver i talene 

� Beregning av SCAN-tid 

Alle disse programmene er laget etter programmeringsspråket Funksjonsblokkdiagram. GX 

IEC har totalt 5 programmeringsspråk. Grunnen til at vi valgte dette språket er at vi synes det 

er lettere å programmere og feilsøke med. 

I videre avsnitter skal vi ta opp de ulike programmene som er nevnt ovenfor uten at vi går 

altfor mye inn på detaljene. 



7.3.1 Program for kontrollpanelet 

Programdel for inntasting og styring av tid 

Inntasting av tid 

Figur 7.3 Programdel for inntasting tiden 

Virkemåte: Inngangen X11 på PLS’en re presenterer knappen for å sette tiden til 1 minutt, 

X12 representerer knappen for 2 minutter og X10 representerer knappen for inkrementering 

av tiden med 1 minutt på kontrollpanelet. Når en av de knappene blir trykket vil de tilhørende 

verdiene flyttes til dataregister D1, for tid. Programmet er laget slik at knappene for 1og 2 

minutter gir absolutte verdier, mens knappen for inkrementering gir relative verdier. Med 

dette mener vi at dersom man taster inn 1 minutt vil vi uansett få 1 minutt uavhengig av 

verdien før, men når det inkrementeres vil den legge 1 minutt på verdien som lå i D1 fra før. 

Start og stopp av tid 

Figur 7.4 Programdel for start og stopp av tiden 



Virkemåte: Når man starter PLS’en vil tiden være i stopp status. Inngangen X13 på PLS’en 

representerer knappen for å starte og stoppe tiden med. Når man trykker på start/stoppknappen 

vil dataregistret, D0 inkrementeres eller nullstilles. 

Som vi ser av programmet når man trykker på knappen vil D0 inkrementeres til 1. Da vil 

minnecellen, M60 settes høy. Dette vil føre til at nedtellingen starter. Når D0 er lik 2 vil 

minnecellen settes lav, tiden stoppes og samtidig som D0 nullstilles. Programmet starter da 

fra starten igjen. 

Realiseringen av klokke i PLS’en for tid 

Figur 7.5 Programdel for realisering av klokken for tid 

Virkemåte: Fra programmet ser vi at statusen til minnecelle, M60 aktiverer/deaktiverer en 

spesiell instruksjon (CJ_M i) i PLS’en. Når den aktiveres vil PLS’en hoppe over den 

programdelen som styrer tiden, tiden vil ”fryses”(stoppes). 

Idet timeren, TC20 går høy dekrementerer den (minker med 1) innholdet i dataregister, D1 

for tid. Så nullstiller timeren seg og begynner på nytt. Dette gir nedtellingen. Timeren stopper 

helt når den ikke har mer å dekrementere i D1, det vil si når D1 er lik null. Den starter igjen 

etter at vi har tastet inn en ny verdi for tid og trykket på startknappen. 

Anvisning av tiden både i sekunder og minutt 

Figur 7.6 Programdel for å splitte tiden til minutt og sekund 

Virkemåte: Verdien i dataregistret, D1 for tid divideres med 60 og resultatet blir overført til 

variabelen TID. Denne variabelen er en tabell som består av to dataregistre. Det første 

dataregistret inneholder hel tallet på divisjonen mens det andre inneholder resten av 

divisjonen. Eksempel: Anta at det ligger verdien 130 i D1. Divisjon med 60 gir heltallet 2 og 

resttallet 10, det vil si 2 minutter og 10 sekunder. Videre overføres de til sitt aktuelle display. 



Programdel for inntasting og styring av vekt 

Konvertering av inntastingen av vekt til korrekt tallverdi 

Som nevnt i avnitt 4.3.2 er det behov for konvertering av tallet enkoderen sender til PLS’en til 

riktig tallverdig. Figur 7.7 viser denne konverteringen. 

Figur 7.7 Programdel for konvertering 

Virkemåte: K1X0 representerer den 4-bits informasjonen PLS’en mottar fra enkoderen som 

ligger i kontrollpanelet. Dersom denne informasjonen er lik tallet 9 vil tallet 1 flyttes til de 

aktuelle minnecellene(K1M30) for viderebehandling. At tallet 9 skal konverteres til 1 er ikke 

tilfeldig, for dette kommer av den tallmatrisen vi har valgt i enkoderen. 

Overføring av inntasting av vekta til Shiftregister 

Når man taster inn en verdi for vekt så er det mest hensiktmessig at hver gang man trykker på 

en knapp flytter sifrene seg mot venstre på displayene. Dette er gjort i PLS’en ved hjelp av en 

shiftregister. Uten å vise programbiten skal vi forklare det med en prinsippskisse, se figur 7.8 

Figur 7.8 Prinsippskisse for virkemåten til shiftregister 

Virkemåte: Shiftregister i PLS’en er programmert slik at det består av 12-bits minneceller 

(K3M34), fire minneceller for hvert display. Når konverteringen til det korrekte sifferet er 

gjort havner det i en 4-bits minnecelle, K1M30. Enkoderen har den egenskapen at den sender 

en puls for hver gang man taster inn en knapp i tillegg til å sende en tallverdi. Denne 

funksjonen har fått sin egen inngang på PLS’en. Når vi taster første gang på tastaturet vil det 

første sifferet havne i de minnecellene som er reservert for display 1 i shiftregister. Når vi 

trykker en gang til vil det nye sifferet flyttes til minnecellene for display 1, mens forrige siffer 

flyttes til minnecellene for display 2 osv. Når shiftregister skal flytte sifrene er nettopp 

avhengig av den pulsen den får fra enkoderen. 



Inkrementering og nullstilling av vekt 

Inkrementering og nullstilling av verdien for vekt gjøres på samme måte som for tid, men det 

krever litt mer avansert programmering. Vi skal ikke gå inn på det. 

Begrensning av inntasting av tiden og vekta 

Siden anvisning av tiden og vekt består av tre displayer hver, må verdien til disse begrenses til 

3 siffer slik at det ikke blir overflyt i dataregistrene i PLS’en som er reservert for tid og vekt. 

Figur 7.9 Programdel for begrensning av vekt 

Virkemåte: Dersom dataregistret, D1 for tid er større enn 599 sekunder (9 minutter og 59 

sekunder) vil D1 holde seg konstant på 599 sekunder selv om vi prøver å øke verdien for tid. 

Figur 7.10 Programdel for begrensning av tid 

Virkemåte: Dersom dataregistret, D3 for vekt er større enn 999 kg vil D3 holde seg på 999 kg 

selv om vi prøver å øke verdien for vekt. 



7.3.2 Program for styring av displayene (sekvensering) 

Programmet for styring av displayene er den mest avanserte programmet i forhold til andre 

programmer. Hensikten med dette programmet er å få PLS’en til å styre driveren. Som nevnt 

tidligere mottar driveren informasjon som adresse, data og klokkepuls fra PLS’en (se avsnitt 

4.3.3). 

Sende adresse og data til driveren 

Figur 7.11 Programdel for adresseendring 

Virkemåte: Timeren TS200 vil gå høy etter hver 100 ms (høy bare en programsyklus) og idet 

den går høy vil den inkrementere innholdet i dataregister, D10. Innholdet sendes så til 

utgangene, K1Y4 på PLS’en som videre går til inngangene på driveren (DA0-DA1). Verdien 0 

i D10 svarer til adressen til display 1, 1 svarer til adressen til Display 2 osv. Dersom 

innholdet i D10 blir større enn 5 nullstilles D10 og starter fra verdien null på nytt. Grunnen 

til dette er at driveren skal styre bare 6 display. 

Hver gang D10 endrer verdi sendes data for det aktuelle displayet til driveren samtidig, se 

figur 7.12 Når for eksempel D10 er lik 0 (adressen for Display 1) sendes data som ligger i 

minnecellene, K1M0 til utgangene, K1Y0 på PLS’en som videre går til inngangene på 

driveren (ID0-ID3) 

Figur 7.12 Programdel for overføring av data til driveren 



Klokkepuls 

Å få klokkepulsen til å opptre i riktig tid avgjør om driveren skal fungere optimalt. Ellers kan 

vi risikere at dataene PLS’en sender kan havne i feil display. I verste fall blir driveren ”livløs” 

det vil si at den ikke vil reagere eller behandle den informasjonen PLS’en sender. 

Realisering av klokkepulsen i PLS’en skal ikke omtales her, men timingen for pulsen er vist 

på figur 7.13 

Figur 7.13 Timing for klokkepulsen 

Av figuren ser vi at klokkepulsen opptrer (lav status) etter den tiden timeren TC201 er 

programmert for. Den lave statusen av klokkepulsen oppfattes som høy tilstand av driveren 

siden denne pulsen blir invertert internt i driveren. Klokkepulsen holder seg lav til timeren 

TC202 går høy. Denne prosessen vil gjentas for hver gang adressen til displayene endres. 

De tidsrommene klokkepulsen endrer status utfører driveren en del operasjoner, se tabell 7.1. 

Tabell 7.1 Operasjoner som utføres av driveren ved ulike stadier for pulsen. 

Timer, 

tidskrets i 

PLS’en 

Operasjon 

Varighet 

[ms] 

TC200 Endringstid for adresse og data 100 

TC201 Lagring av adresse og data til driverens minne 30 

TC202 Klokkepuls, bredde (lav), oppdatering displayet 60 

Trest Holdetid for data 10 



Her er det en kort oppsummering av dataflyten mellom PLS’en og driveren med en skisse, se 

figur 7.14. 

Figur 7.14 Prinsippskisse for sekvensprogrammet 

I ettertid ble dette programmet for styring av displayene bygd om. Det går ut på at sekvensen 

skal kjøres kun for displayene for tid siden tiden forandrer seg hele tiden og trenger 

oppdatering. Sekvensen skal kjøres en kort stund for alle displayene bare dersom verdien til 

vekta endres. 

Hovedpoenget med denne strategien er at PLS’en skal slippe unødvendig sekvenskjøring for 

vekt siden den ikke endres så ofte. Dette løste også andre problemer som blant annet uønsket 

blinking på displayene som ga oss hodepine over lang tid. 

Denne strategien ga også en ulempe ved inntasting av vekt. Strategien krever at PLS’en får 

beskjed, når man er ferdig med inntastingen av vekt. PLS’en får denne informasjonen ved 

hjelp av den pulsen enkoderen sender. Programmet er laget slik at man må taste inn tre siffer 

(svarer til tre pulser fra enkoderen) for at sekvensen ikke skal kjøres for vekt etter inntasingen. 

Dette vil si at hvis man ønsker å taste inn en tallverdi med to siffer (to siffer svarer til to 

pulser), bør man trykke på null først for å unngå at sekvensen kjøres hele tiden for vekt. 



7.3.3 Program for akustisk signalgivere i tavlene 

Dette programmet styrer de akustiske signalgivere som er plassert i tavlene. Akustisk 

signalgivere skal aktiveres når tiden har talt seg ned til 30 og 0 sekunder. Ved 30 sekund skal 

det gis to pulser med en varighet på 0,5 sekund hver. Tiden mellom de to pulsene er 

programmert til å være på 0,2 sekund. Ved 0 sekund gir PLS’en en puls med varighet på 1,5 

sek. Figur 7.15 viser pulstoget signalgivere mottar ved de to ulike tidspunktene uten at vi viser 

til selve programmet. 

Figur 7.15 Pulstoget akustisk signalgivere mottar 

I tillegg har dette programmet en programdel som ”forteller” PLS’en om at dersom 

sekretariatet taster inn mer enn 2 minutter for tid skal akustiske signalgivere verken aktiveres 

ved 30 eller 0 sekund. Årsaken er at i vektløfterstevner er det vanlig med at løfteren har enten 

1 eller 2 minutter på seg til å gjennomføre løftet. Dersom det tastes inn mer vil hensikten med 

dette stort sett være en pause for publikum og vektløftere. 



7.3.4 Program for dommerbokser 

Her skal vi bare vise en liten programdel som er laget for en av de dommerboksene. 

Tankegangen gjelder for andre dommerbokser også. 

Figur 7.16 Programdel for dommerbokser 

Virkemåte: Godkjent-knappen på dommerboksen representeres av PLS-inngangen, X20, 

mens underkjent knappen re presenteres av X21. Når godkjent-knappen trykkes settes 

minnecellene M200 og M250 høy, mens underkjent-knappen setter M201 og M251 høy. 

Minnecellene M200 og M201 går videre i programmet til å styre downboksen og 

varslingsenhetene i dommerboksene, M250 og M251 går til å styre dommerlysene i tavlene. 

Videre i programmet ser vi at dommeren har mulighet til å ombestemme seg. 



7.3.5 Program for dommerlys 

Her skal vi bare vise en liten programdel som er laget for dommerlysene til en av de 

dommerne. Tankegangen gjelder for andre dommerlys også. 

Figur 7.17 Programdel for dommerlysene til dommer 1 

Virkemåte: Minnecellene, M250-M255 representerer avgjørelsene fra de tre dommere. Når 

alle dommere har gitt sin dom vil minnecellene settes høy. Disse minnecellene vil sette enda 

nye minneceller høye, M220 (for hvit lys) og M221(for rødt lys) avhengig av 

dommeravgjørelsen. 

Dette programmet består egentlig av 6 slike programdeler for de 6 dommerlysene. Videre i 

programmet finnes det to timere som bestemmer at dommerlysene skal vises på tavla etter 3 

sekunder når alle dommere har gitt sin dom og at anvisningen av disse skal vare i 5 sekunder. 



7.3.6 Program for downboks 

Programmet for downboks er laget sånn at hvis to av tre dommere gir lik dom ”godkjent” 

eller ”underkjent” skal downboksen aktiveres med en varighet på 2 sekunder. 

Figur 7.18 Programdel for downboksen 

Virkemåte: Minnecellene fra M200 og 205 re presenterer avgjørelsene tre dommerne gir. For 

eksempel når M200 (”godkjent” fra dommer 1) og M202 (”godkjent” fra dommer2) er høy 

vil minnecellen M210 gå høy, dette vil behandles videre i programmet slik at downboksen 

aktiveres i 2 sekunder ved hjelp av timere som ligger videre i programmet. 

I tillegg er det laget en programdel under dette programmet som gjør at så snart to dommere 

har gitt lik dom, aktiveres downboksen, samt varslingsenheten som ligger i boksen til den 

tredje dommeren (dommeren som ikke har gitt sin dom enda). Dommerne kan ombestemme 

seg etter at downsignalet er gitt, så hvis to av dommene er like igjen, skal ikke downboksen 

aktiveres, fordi den jo var aktivert en gang før. 



7.3.7 Program for beregning av SCAN-tid 

Den klokken som er laget i PLS’en for tid består av vanlige instruksjoner som finnes i 

PLS’en. Vil denne klokken bli påvirket av SCAN-tiden (det vil si tiden PLS’en bruker for å 

kjøre hele programmet kun en gang, en programsyklus)? 

For å finne ut det har vi laget et program for beregning av SCAN-tida, se figur 7.18. 

Figur 7.18 Programdel for beregning av SCAN-tiden 

Virkemåte: Timer, TC30 går høy etter 1 sekund. Dataregister D30 inkrementeres i 1 sekund. 

Innholdet i D30 blir da tiden pr. SCAN i mikrosekunder. Dividerer 1 000 000 med antall 

SCAN PLS’en brukte på 1 sekund. Resultatet blir da pr. SCAN i mikrosekunder. 

SCAN-tida er beregnet til å være på 5291 mikrosekunder. Dette svarer til ca. 0,0053 

sekunder. Anta at vi har stilt inn tiden til 60 sekunder og tiden begynner å telle nedover. Dette 

vil gi en feil på 0,0053 x 60 = 0,32 sek. Det vil si at når tida har telt ned til null på displayene, 

har det egentlig gått 60,32 sekunder i virkeligheten. Ved 120 sek får vi et avvik på 0,64 sek. 

Jo større inntasting er, desto større blir avviket. 

Siden sekretariatet skal operere med små inntastinger av tid så kan man godt se bort fra denne 

feilen. Hvis man ønsker likevel null avvik bør en bruke avanserte sanntidsklokker (real -time) 

i PLS’en, bare for å nevne det. 



8 Prosjektstyring 

8.1 Arbeidspakker 

I forprosjektet har vi satt opp arbeidspakker for hvordan vi skulle gjennomføre prosjektet. 

Etter hvert oppdaget vi at arbeidspakkene måtte deles inn i enda flere delpakker, fordi vi 

møtte nye utfordringer som vi ikke har forutsett i starten. Gant-diagrammet (tidsplanen) måtte 

derfor endres et par ganger. Den aller siste versjonen av gant-diagrammet er lagt i vedlegg 11. 

Gant-diagrammet viser at vi har fullført nesten alle arbeidspakkene, bortsett fra delpakken 

”Montering av delene inn i rammene” under arbeidspakkene for tavle 1 og 2. Prosjektgruppa 

har kommet med et forslag for design av display- og dommerlysholdere for å montere delene 

inn i rammene for tavlene, men det ble forkastet av oppdragsgiveren, fordi han mente at dette 

var en dyr løsning og han ville finne en billigere løsning. Dette krevde tid og førte til at 

oppdragsgiveren ikke klarte å levere holderne til rett tid slik at vi kunne fullføre denne 

delpakken innen fristen. 

Samlet tidsforbruk prosjektgruppen har brukt for å gjennomføre prosjektet er ca. 1300 timer 

(1350 timer var den estimerte). Dette svarer til i snitt 433 timer pr. deltaker, se figur 8.1. I 

tillegg ble det brukt totalt 150 timer til skriving av forprosjektet. 

Tidsforbruk 

1600 

1400 

1200 

1000 

800 

600 

400 

200 

0 

S-diagram 

5 6 7 8 9 10 11 12 

Uke nr 

13 14 15 16 17 18 19 

Figur 8.1. S-kurve 

Estimert 

Virkelig 



8.2 Regnskap 

Her er oversikt over det vi budsjetterte, de faktiske kostnadene samt avviket for de forsjellige 

posterne. 

Tabell 8.1 Tabell for regnskapet 

Budsjetterte BUDSJETT 

Kr % 

REGNSKAP 

Kr % 

AVVIK 

Kr % 

kostnader 

Dommertablåer 1.000 6.67 636 2,61 -364 36 

Kontrollpanel 2.000 13.33 2.733 11,23 733 - 36.65 

Tavle 1 7.000 46.67 11.159 45.82 4.159 - 59.41 

Tavle 2 3.000 20.00 4.189 17.2 1.189 - 39.64 

Downboks 500 3.33 455 1.87 -45 9 

Kabling 500 3.33 3.982 16.35 3.482 -696.4 

Diverse 1.000 6.67 1.198 4.92 198 -19.8 

Sum 15.000 100.00 24.352 100.00 9.352 62.34 

Av 24.352 er 4870 kr betalt inn i moms. Momsen er per dags dato er 25 %. En detaljert 

oversikt over regnskapet samt alle bilag av bestillingslister er lagt i vedlegg 10. 



9 Konklusjon 

Det overordnede målet for oss med dette prosjektet var å skaffe seg nyttig, relevant 

arbeidserfaring, som vi kan nyte godt av ved fremtidig jobbsøking. Gjennom arbeidet med 

hovedprosjektet føler vi at vi har tilegnet oss god kompetanse innenfor elektronikk og PLSprogrammering. 

En annen viktig erfaring som vi har tilegnet oss, er det å arbeide som en del 

av et team. Dette er en svært nyttig erfaring å ta med seg videre ute i arbeidslivet. 

Vi har også fått god erfaring innen prosjektstyring, det å holde prosjektmøter, samt alt det 

administrative arbeidet som dette fører med seg, som for eksempel møteinnkallinger, 

møtereferater og toukersrapporter. Et annet kriteriet i forbindelse med prosjektstyring er å 

planlegge tidsforbruket og framdriften. For at vi skulle ha kontroll over tidsforbruket og 

framdriften, utarbeidet vi et gant-diagram. Dette viste når de forskjellige emnene skulle være 

ferdig, samt når hele prosjektet skulle være ferdigstilt. 

Det er vanlig å ha en fast prosjektleder i et prosjekt. Hver av oss fikk mulighet til å ta på seg 

dette ansvaret i en månedstid slik at alle trente på den rollen. Gjennom hele prosjektperioden 

har vi vært veldig påpasselige med å ha et godt miljø internt i gruppen. Når det gjelder 

arbeidsfordeling har vi jobbet mye sammen i største grad med de største og viktigste kapitlene 

i prosjektet. I mindre kapitler har vi gjort det slik at vi har fordelt oppgavene mellom oss, for 

så på slutten å samkjøre dem. Måten vi fordelt ansvaret på er mest mulig likt mellom oss. Det 

vil si at vi har byttet på å være møteledere, referent og skriving av toukersrapporter. For å 

kvalitetssikre hverandres arbeid har vi gjennomgått det hvert enkelt har jobbet med. På den 

måten vil internkontrollen bli sikret på en best mulig måte, sett fra hvert enkelts synspunkt. 

Systemet ”Elektronisk tavle system” er generelt sett laget slik at det er et brukervennlig 

system som består av standard komponenter som er tilgjengelige på markedet. I tillegg er det 

godt dokumentert slik at systemet kan repareres og vedlikeholdes på en enkel måte uten ekstra 

kostnader. 

Det ferdigstilte systemet ble presentert og demonstrert for oppdraggiveren og veiledere på 

siste møtet. Alt fungerte etter de spesifikasjonene som oppdragsgiveren ønsket, men vi hadde 

ikke klart å ferdigstille tavlene mekanisk sett til rett tid. Det som gjenstår av arbeid er å 

montere (feste) komponentene inn i tavlene. Dette skal utføres rett etter innlevering av 

hovedprosjektrapporten. 

Når det gjelder framtidige forbedringer av systemet, synes vi at systemet holder mål. Det ble 

likevel observert at det utvikles mye varme internt fra enhetene kontrollpanelet og tavlene på 

grunn av varmegang fra de elektroniske kortene. I fremtiden bør nødvendigheten av en vifte 

plassert inn i disse enhetene vurderes. Dersom oppdragsgiveren ønsker å omprogrammere 

PLS’en i framtiden bør det skaffes en kabel av typen SC-09 for å overføre programmet fra 

PC’en til PLS’en, i tillegg til programvaren GX IEC Developer. Siden Nidelv Vektklubben er 

en fri klubb og ikke tjener penger på det elektroniske tavle systemet, skal det ikke være 

problematisk å skaffe seg denne programvaren gratis. Dette bør likevel undersøkes nærmere 

med Beijer Electronics i Trondheim. 

Prosjektgruppa skal for siste gang teste systemet på et internt lite stevne ved Nidelv 

Vektløfterhallen for å kvalitetssikre produktet en dag før eksaminasjonen. Her skal vi foreta 

de siste justeringene av systemet dersom det blir behov for dette. 



10 Litteraturliste 

Websider: 

� www.hekta.org/~hp06-17 

� www.rsonline.com 

� www.elfa.se 

� www.farnell.com 

� www.schneider-electric.no 

� www.beijer.no/web/beijercorpENG.nsf 

� www.n3sport.no/Organisation.asp?id=66227 

� www.datasheet.com/sk 

� www.google.no 

Bøker & Kataloger: 

� RS-katalogen 

� ELFA-katalogen 

� Farnell-katalogen 

� Analoge kretser og komponenter av Rolf Ingebrigtsen 

� Manualen for Mitsubishi PLS (FX-64) 

� PLS-teknikk av Arnfinn Hofstad 



11 Vedlegg og CD 

Vedleggene inneholder: 

Vedlegg 1: Systemtegning 

Vedlegg 2 Tegninger for Tavle 1 

Vedlegg 3: Tegninger for Tavle 2 

Vedlegg 4: Tegninger for Kontrollpanelet 

Vedlegg 5: Tegninger for Dommerbokser 

Vedlegg 6: Tegninger for Downboks 

Vedlegg 7: Tegninger for PLS 

Vedlegg 8: Rekkeklemmeliste 

Vedlegg 9: Komponentliste 

Vedlegg 10: Detaljert sluttregnskap og bilag 

Vedlegg 11: Gant-diagram 



CD’en inneholder: 

� AutoCAD-tegninger 

• Systemtegning 

• Tegninger for Tavle 1 

• Tegninger for Tavle 2 

• Tegninger for Kontrollpanelet 

• Tegninger for Dommerbokser 

• Tegninger for Downboks 

• Tegninger for PLS 

� Rekkeklemmeliste 

� Komponentliste 

� PLS 

• Systeminfo 

• Programmeringsmanual 

• Program 

� Kretskort 

• Styrekrets for tavlene 

• Styre- og nivåkrets for tavle 1 

• Driverkrets for styring av displayene i kontrollpanelet 

• Driverkrets for styring av displayene i tavlene 

• Encoder krets for kontrollpanelet 

� Datablad 

� Forprosjekt 

� Prosjektrapport 

� Møteinnkallinger & Referater 

� Toukersrapporter 

� Detaljert sluttrenskap og regninger 

� Gant-diagram 

� Videoklipp

Hovedprosjekt

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?