Tekniikka

Sähkötekniikan koulutusohjelman automaatiotekniikan tuotantopainotteisen suuntautumisen, insinööri (AMK), opetussuunnitelma 2009 - 2010

Suuntaavat ammatilliset moduulit

Automaatiotekniikka, PAK

3S2517 Säätötekniikan matematiikka, 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Säätöpiirien suunnittelu- ja viritysmenetelmät. Juuriura. Taajuustason viritysmenetelmät. Vaiheenjohto- ja jättöpiirit. Viiveen kompensointi. Myötäkytkentä. Kaskadisäätö. Suhdesäätö. Rinnakkaissäätö. Digitaalisen säätöteorian alkeet.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, laskuharjoitukset, tietokoneharjoitukset.

Kirjallisuus ja muu materiaali: Opintomonisteet.

Arviointi: Tentti asteikolla 0 - 5 ja mahdollisesti harjoitustyöt.

Muuta: Käytännön säätöpiirien suunnittelu ja virittäminen labroissa.

3S2512 Mekatroniset järjestelmät, 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson tavoitteena on antaa perustiedot mekatronisten järjestelmien, kuten robottien säätö- ja ohjausjärjestelmien suunnittelusta ja soveltaa opittuja menetelmiä käytännön ohjaus- ja säätöongelmien ratkaisuun sekä antaa yleiskäsitys robottimaisten koneiden toiminnasta ja sovellutuksista.

Sisältö: Johdanto, teknologia ja sovellutukset, matemaattiset apuneuvot, manipulaattorin rakenteet ja kinematiikka, koneen sisäinen ja ulkoinen anturointi, servomoottorit ja ohjaimet, liikeohjauksen perusteet, liikeradan ohjelmointi ja opetus sekä nykyaikaisia sovellusesimerkkejä.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot ja labrotoriossa tehtävät harjoitustyöt

Kirjallisuus ja muu materiaali:

• Sähköinen ja perinteinen kurssilla jaettava kurssimateriaali sekä
• M. Airila: Mekatroniikan perusteet.

Arviointi: Tentti ja harjoitus/seminaarityöt arvioidaan asteikolla 0 - 5.

3S2513 Sähkökäyttöjen automaatio 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson tavoitteena on antaa valmiudet sähkökäyttöjen automaation, ohjausten ja säätöjen toteuttamiseen erilaisissa käytännön tuotantoprosessien sovelluksissa.

Sisältö: Sähkökäyttöjen johdotus- ja piirikaaviot, prosessien sähköistyksen toteutus, prosessien sähkökeskukset, moottorilähtöjen toteutustavat, suojausten ja lukitusten toteutus, tyyppipiirikaaviot, automaation toteutustavan vaikutus ohjausratkaisuihin, säädettävät moottorikäytöt, taajuusmuuttajat, sähkökäyttöjen ohjausten toteuttaminen ohjelmoitavilla logiikoilla ja käytännön ohjaustoteutusten dokumentointi.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, laboratorioharjoitukset ja itsenäinen opiskelu

Kirjallisuus ja muu materiaali:

• SFS käsikirja 16, ST-kortisto, opetusmonisteet, dokumentit ja www-materiaali.

Arviointi: Tentti, laboratoriotöiden suorittaminen ja työselostukset arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Osin luentoja ja pääosin käytännön tekemistä ohjaustekniikan laboratoriossa.

3S2515 Automaatiotekniikan laboraatiot 2, 3 op 

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson tavoitteena on antaa opiskelija valmiudet erilaisten prosessien automatisointiin soveltuvien automaatiojärjestelmien ja kenttäväyläratkaisujen ominaisuuksien vertailuun, toteutuksen suunnitteluun sekä soveltuvan automaatiojärjestelmän ja kenttäväylän valintaan tutkimalla käytännössä laboratoriotiloissa erilaisia automaation toteutusratkaisuja.

Sisältö: Ohjelmoitavien logiikkojen, automaatiojärjestelmien, pc-valvomoiden ja kenttäväylien tärkeimmät ominaisuudet ja käyttö erilaisten prosessien ja laitteiden automaatioratkaisuissa. Laitekonfiguraatiot, liitynnät, kaapeloinnit, kytkennät ja automaatiototeutuksen ohjelmointi.

Opintojakson oppimismenetelmät: Itsenäinen opiskelu, laboratoriotyöskentely, oppimispäiväkirjat

Kirjallisuus ja muu materiaali: Opetusmonisteet, laitedokumentit, työohjeet ja www-materiaali.

Arviointi: Laboratoriotyöskentely, harjoitustyöt ja oppimispäiväkirjat arvioidaan asteikolla 0 - 5.

3S2516 Automaatiojärjestelmät I, 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opiskelija tuntee opintojakson suoritettuaan nykyaikaisten automaatiojärjestelmien kokoonpanon, toiminnan ja toimintaympäristön. Käytännössä opiskelija tuntee ABB:n ja metsoDNA:n järjestelmien perusrakenteet ja toiminnat operointi-, suunnittelija- ja kunnossapitotasoilla. Lisäksi opiskelija osaa lisätä, asentaa ja konfiguroida laitteita automaatiojärjestelmään sekä ohjelmoida ja testata asentamiaan laitteita. Nykyaikaisten automaatiojärjestelmien rakenteet, toiminnat ja toimintaympäristöt. Automaatiojärjestelmän käyttö prosessien ohjaukseen ja suunnitteluun. ABB:n AC 800M arkkitehtuuri, rakenne, laitekokoonpano ja toimintaympäristö. Toimintaympäristön hallinta operointitasolla. Automaatiojärjestelmän käyttö suunnittelun työkaluna. Control Builderin ohjelmointi ja kylmätestaus, tehdasympäristön rakentaminen, laitekonfiguraatiot, toiminnan testaus.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, harjoitustyöt.

Kirjallisuus ja muu materiaali: ABB:n luenttomateriaali

Arviointi: Tentti ja harjoitustyöt asteikolla 0 - 5.

Muuta: Kurssilla käytetään esimerkkijärjestelmänä ABB-järjestelmää.

 

Prosessiautomaatio

3S2561 Prosessiautomaatio 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee erilaisten prosessien automatisoinnin toteuttamismahdollisuuksia ja käytännön ratkaisuja.

Sisältö: Paperi-, metalli- ja elintarviketeollisuuden tyypillisten tuotannon osaprosessien laiteratkaisut ja prosessien toimintaperiaate, prosessien ohjauksen ja säätöjen periaatteet ja käytännön toteutustavat, esimerkkejä erilaisten prosessien säädön ja ohjauksen toteutuksesta.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, harjoitukset ja laskuharjoitukset

Kirjallisuus ja muu materiaali:

• Suomen automaatioseuran julkaisut, www-materiaali ja opetusmonisteet

Arviointi: Tentti ja harjoitustyöt arvioidaan asteikolla 0 - 5.

3S2562 Kenttäinstrumentointi 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee erilaisten prosessien automaation, mittauksien ja säätöjen toteuttamiseksi tarpeellisten kenttäinstrumenttien toimintaperiaatteet ja ominaisuudet, käytännön laitevalikoimat ja liityntämahdollisuudet erilaisiin automaatiojärjestelmiin ja väyliin.

Sisältö: Prosessiautomaation toteutuksessa tarvittavien mittauksien kenttäinstrumentit ja niiden tarkkuusvaatimukset, mittaustiedon siirtotavat, esimerkkejä virtaus-, pinnankorkeus-, lämpötila-, sakeus-, momentti-, paine-, nopeus-, sijainti-, paksuus-, laatu-, tiheys-, ph-, tms mittauksien toteutuksesta käytännön prosesseissa, instrumenttien liityntätavat ja toteutukset kenttäväyliin ja automaatiojärjestelmiin, toimilaitetekniikka ennen ja nyt, kalibrointi ja laadunseuranta.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot ja harjoitustyöt

Kirjallisuus ja muu materiaali:

• Suomen automaatioseuran julkaisut, www-materiaali, PSK standardit ja opetusmonisteet.

Arviointi: Tentti ja harjoitustyöt arvioidaan asteikolla 0 - 5.

3S2563 Prosessiautomaation sovellukset 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija kykenee itsenäiseen teoriaa käytäntöön soveltavaan automaation toteuttamisratkaisujen suunnitteluun, käyttöönottoon, arviointiin ja dokumentointiin.

Sisältö: Erilaisten prosessien automaation toteutuksen toteutustapojen laite-, instrumentointi-, ohjelmistoratkaisujen ja dokumentoinnin opiskelu. Suunnittelumenetelmät, automaation tehtävänkuvaus, automaation toteutusvaihtoehdot ja toteutussuunnittelu. Perussäätöpiirien (takaisinkytkentä, myötäkytkentä, kaskadisäätö, suhdesäätö, rinnakkaissäätö) tyypilliset sovelluskohteet/esimerkit prosessiteollisuudessa.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, harjoitustyöt ja esimerkki käytännön prosessiautomaatiototeutuksesta.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

• Suomen automaatioseuran julkaisut: Prosessin hallinta-automaation tehtävänkuvaus, laatu automaatiossa-parhaat käytännöt,
• www-materiaali,
• PSK standardit ja
• opetusmonisteet.

Arviointi: Tentti ja harjoitustyöt arvioidaan asteikolla 0 - 5.

3S2564 Prosessiautomaation laboraatiot 3, 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee yleisimmät prosessiautomaation anturit, kenttäinstrumentit ja lähettimet, prosessiautomaation komponentit ja toimilaitteet, logiikkojen liitynnät ja ohjelmoinnin, säätöpiirien toiminnan, automaation liitynnän prosessin ohjauksen, väyläratkaisut, säädön ja seurannan komponentteihin ja laitteisiin.

Sisältö: Erilaisten prosessien ohjauksien ja säätöjen tutkiminen automaation toteutusratkaisujen vaihdellessa sisältäen ohjelmoitavien logiikkojen liitynnät ja ohjelmointi, mittamuuntimet, lähettimet, anturitekniikan, pneumatiikan, säätimet ja säätöpiirit, valvomoratkaisut ja toteutukset, automaation toteutusvaihtoehdot prosessin ohjauksessa ja säädössä.

Opintojakson oppimismenetelmät: Käytännön työskentely laboratoriossa ja työselostusmuoroiset raportit, oppimispäiväkirjat.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

• Suomen automaatioseuran julkaisut: Prosessin hallinta-automaation tehtävänkuvaus, laatu automaatiossa-parhaat käytännöt, työohjeet,
• www-materiaali,
• PSK standardit ja
• opetusmonisteet.

Arviointi: Työskentely laboratoriossa, laaditut selostukset ja oppimispäiväkirjat arvioidaan asteikolla 0 - 5.

3S2566 Automaatiojärjestelmät II, 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Automaation suunnittelu ja toteuttaminen, kun se toteutetaan laajalla tehdasautomaatiojärjestelmällä. Suunnittelun ja käyttöönoton työvaiheet. Kenttälaitteiden (mittaus- ja toimilaitteet) liittäminen järjestelmään. Prosessinhallintasovellusten tekeminen. Konfigurointi. Testaus. Vianetsintä automaatiojärjestelmässä. Valvomokäyttöliitynnät ja niiden tekeminen. Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee teoriatasolla nykyaikaisiin automaatiojärjestelmiin liittyvän peruskäsitteistön ja teknologiset perusratkaisut. Harjoitusten ja harjoitustöiden tekeminen metsoDNA - ja/tai ABB-automaatiojärjestelmällä.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, harjoitukset ja harjoitustyöt.

Kirjallisuus ja muu materiaali: Laitteisto- ja järjestelmämanuaalit. Muu materiaali (ilmoitetaan kurssin alussa).

Arviointi: Tentti asteikolla 0 - 5 sekä harjoitustyö.

Muuta: Kurssilla käytetään joko metsoDNA- tai ABB-järjestelmää.

 

Sähköprojektisovellus

3S2579 CDIO-oppimisprojekti 9 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Työelämään suuntautuva oppimisprojektia tukevat ammatilliset suuntaavat opintojaksot. Oppimisprojektin aikana hankitaan mahdollisuudet ja valmiudet suoriutua työelämään suuntautuvasta ongelmalähtöisestä projektista, käytännössä opiskellaan vaaditut työkalut projektin aikana.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, onglemanlähtöinen oppiminen, itseopiskelu, seminaarit, hiljainen tieto.

Kirjallisuus ja muu materiaali: Määräytyy projektitöiden mukaan. Opettaja ohjaa projektin aikana asianmukaisille tietolähteille.

Arviointi: Projektityöskentely ja tuotos asteikolla 0 - 5.

Muuta: Työelämän edustajan arviointi vaikuttaa myös arvosanaan