Tekniikka

Tuotantotalouden koulutusohjelman sähkötekniikan suuntautumisen (automaatiotekniikka), insinööri (AMK), opetussuunnitelmat 2009 - 2010

Yhteiset ammatilliset opinnot
Sähköalan tietotekniikka

3S0511 Tietotekniikka sähköalalla 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opiskelija osaa hyödyntää sähköalalla yleisesti käytettyjä toimisto-ohjelmia ja laatia työselostuksen sekä osaa auttavasti käyttää matemaattisten ja sähköisten ilmiöiden laskennan ja simuloinnin ohjelmistoja.

Sisältö:

  1. Tietokoneen käyttö, toimisto-ohjelmien keskeiset ominaisuudet, sähköposti.
  2. Orcad elektroniikan simulointiohjelman ominaisuudet, piirikaavio, analysointitavat, DC-, AC- ja transienttitarkastelut, jännite- ja virtalähteet, simuloinnin asetusarvot, parametrien käyttö, tulosten tarkastelu sekä komponenttikirjastot.
  3. MathCad ohjelman ominaisuudet ja käyttö matemaattisten lausekkeiden ratkaisemisessa sisältäen matemaattisten lausekkeiden rakentamisen, ongelmien esittämisen MathCad muodossa ja ratkaisun hakemisen.

Opintojakson oppimismenetelmät: Työskentely tietokoneella ja harjoitustehtäviä, koe tietokoneella

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Tunneilla jaettava materiaali,
  • opetusmonisteet.

Arviointi: Kokeet ja harjoitustyöt arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Kokeet tietokoneella mikroluokassa, kokonaisarvio muodostuu eri osa-alueiden opettajien toteuttamista osasuorituksista.

3S0521 Sähköpiirien perusteet 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee sähkötekniikan ja elektroniikan peruskäsitteet, terminologian, komponentit ja niiden ominaisuudet, sähkötekniset suureet ja niiden yhteyden todellisiin komponentteihin sekä sähköpiirien laskennan perusteet tasa- ja vaihtosähkö-suureilla. Edelleen opiskelija osaa suorittaa sähköpiireihin liittyviä laskelmia: ohmin laki, sarjakytkentä, rinnankytkentä, Kirchhofin lait, impedanssi, tehollisarvo, teho, tehokerroin ja osoitinlaskenta sekä osaa ottaa huomioon lämpötilan vaikutuksen johtimen resistanssiin.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot ja laskuharjoitukset.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Opetusmonisteet,
  • Boylestaad: Introductory Circuit Analysis.

Arviointi: Opintojakso arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Samanaikaisesti eri opintojaksolla perehdytään käytännön laboraatioissa komponentteihin, niiden kytkentöihin ja ilmiöiden mittaamiseen.

3S0522 Tasa- ja vaihtosähköpiirit 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää tasa- ja vaihtosähköpiirien laskentamenetelmät, osaa valita tarkoituksenmukaisen menetelmän ja soveltaa niitä, osaa soveltaa osoitinlaskentaa sekä muodostaa ja laskea sijaiskytkentöjä. Kirchhoffin lait, silmukkamenetelmä, solmupistemenetelmä, lähdemuunnokset, Theveninin ja Nortonin teoreemat, kerrostamismenetelmä, hetkellisarvot, osoitinlaskenta, tehot, tehokerroin ja energia, haaravirtamenetelmä, vastavuoroisuusperiaate, tähtipistemenetelmä.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, itseopiskelu ja laskuharjoitukset.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Boylestad: Introductory Circuit Analysis. 
  • Tonteri, Aura: Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet.

Arviointi: Tentti ja kotitehtävät asteikolla 0 - 5.

Muuta: Opintojakson ulkopuolella opiskelijat suorittavat opintojaksoa tukevia laboratoriotöitä.

3S0523 Sähköpiirien laboratoriotyöt 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson tavoitteena on tukea ammatillisten aineiden opetusta, kehittää opiskelijan ryhmätyövalmiuksia, opettaa työskentelemään laboratorioissa, huolehtimaan sähköturvallisuudesta ja työturvallisuudesta työskentelyn aikana ja tavanomaisimpien sähkötekniikan mittalaitteiden käytön sekä opiskelija ymmärtää yksinkertaisten säh-köpiirien kytkentöjä. Sarjakytkentä, rinnankytkentä, sarja-rinnankytkentä, Ohmin laki, Kirchhoffin lait, oskillo-skooppi, funktiogeneraattori, RC-piiri (AC), RL-piiri (AC), RLC-piiri (AC).

Opintojakson oppimismenetelmät: Laboratoriotyöt, työselostukset ja tiedonhaku.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Opetusmonisteet, työohjeet, laitedokumentaatio ja laboratoriotöihin liittyvien opintojaksojen materiaalit

Arviointi: Aktiivinen osallistuminen, työskentely laboratoriossa, hyväksyttävät työselostukset ja laboratorioiden loppukoe asteikolla 0 - 5. Työselostusten palautuksen myöhästyminen laskee arvosanaa ja voi aiheuttaa ääritapauksessa opintojakson hylkäämisen.

Muuta: Laboratoriotöiden aihepiirit tukevat sähköpiirien teoriaopintoja ja laskuharjoituksia.

3S0524 Piirianalyysi ja simulointi 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee resonanssipiirien ominaisuudet ja suotimien merkityksen sähkötekniikassa, osaa laskea kytkentäilmiöitä yksinkertaisessa tapauksessa ja muodostaa kytkettyjen piirien yhtälöitä sekä kykenee itsenäisesti tutkimaan analogisia ja digitaalisia kytkentöjä simulointiohjelman avulla. RL-piiri (DC), RC-piiri (DC), aikavakio, hetkellisarvot, Theveninin menetelmä, peruskomponenttien taajuusriippuvuus, RL-piiri (AC), RC-piiri (AC), RLC-piiri (AC),sarjaresonanssi, rinnakkaisresonanssi, puolen tehon taajuus, alarajataajuus, ylärajataajuus, päästökaista, estokaista, vahvistus ja sen vaihekulma.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, simulointi ja laskuharjoitukset.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Opetusmonisteet,
  • Boylestad: Introductory Circuit Analysis.

Arviointi: Tentti ja hyväksytysti tehdyt harjoitustyöt asteikolla 0 - 5.

Muuta: Erillisellä laboratoriotyöopinjaksolla tehdään simuloitujen ja laskettujen sähköpiirien kykennät ja mittaukset käytännössä.

 

Elektroniikan perusopinnot

3S0531 Elektroniikan perusteet 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Elektroniikassa käytettyjen passiivisten ja aktiivisten komponenttien ominaisuudet, toimintaperiaatteet ja yksinkertaiset sovellutukset sekä peruspiirien kytkentä ja toiminta. Tuntea Boolen algebran, lukujärjestelmät, koodien perusteet ja kytkentäalgebran käyttömahdollisuudet loogisten ongelmien ratkaisuissa ja kombinaatiologiikan kytkennöissä.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luentoja ja laskuharjoituksia

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Vesa Volotinen: Analoginen elektroniikka; Komponentit ja peruskytkennät, Vesa Volotinen: Digitaalitekniikka perusteet ja sovellukset.

Arviointi: Opintojakso arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Laboratoriotyöopintojaksolla tehdään opintojaksolla opetettavilla komponenteilla kytkentöjä ja mittauksia.

3S0532 Elektroniikan laboratoriotyöt 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa tehdä kytkentöjä elektroniikan ja sähköpiirien peruskomponenttien avulla ja valita oikeat mittalaitteet kytkentöjen ja komponettien toiminnan mittaamiseen. Opiskelija osaa arvioida mittausten tuloksia, mittalaitteiden vaikutusta mittaustulokseen, tehdä mittauspöytäkirjat ja laatia laboratorioyön vaatimusten mukaisen raportin. Opintojakson tavoitteena on tukea elektroniikan, tasa- ja vaihtosähköpiirien sekä piirianalyysin ja simuloinnin oppimista oppilaiden tekemien opintojaksojen aihepiirien ilmiöitä, komponentteja, toimintoja ja kytkentöjä tutkivien mittausten avulla.

Opintojakson oppimismenetelmät: Käytännön kytkentöjen ja mittausten tekeminen laboratoriossa

Kirjallisuus ja muu materiaali: Opetusmonisteet, työohjeet ja laboratoriotöihin liittyvien opintojaksojen materiaalit

Arviointi: Työskentely laboratoriossa, hyväksyttävät työselostukset ja laboratoriotöiden lopukoe arvioidaan asteikolla 0 - 5. Työselostusten palautuksen myöhästyminen voi laskea arvosanaa ja aiheuttaa opintojakson hylkäämisen.

 

Automaation perusopinnot

3S0541 Ohjaustekniikka ja anturit 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojaksojen tavoitteena on oppia tuntemaan erilaiset ohjausjärjestelmät ja ohjauspiirien rakenteet, niiden toiminta ja komponentit. Opiskelija tuntee ohjausjärjestelmien komponentit, kytkimet, näytöt, merkkivalot, anturit, kuten lähestymiskytkimet, mekaaniset rajat ja valokennot. Opiskelijalla on käsitys eri komponenttien sähköisistä ja mekaanisista ominaisuuksista ja käytöstä erilaisten koneiden ja laitteiden ohjauksessa. Sisältö: Ohjelmoitavien logiikoiden perusteet, logiikan ohjelmointi, kenttälaitteiden liittäminen ohjausjärjestelmään, ohjausjärjestelmien komponentit, niiden toiminta ja valintaan vaikuttavat tekijät. Komponenttien ominaisuudet, valinta, fyysiset mitat, sähköiset ominaisuudet, sähkötekninen dokumentointi, ympäristöolosuhteiden vaikutukset, sähköturvallisuuden huomiointi, piirikaavioiden luku.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luentoja, harjoitustehtäviä ja laboratoriotyöskentely sekä niihin liittyvät työselostukset.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Työohjeet,
  • laitteiden esitteet,
  • opetusmonisteet,
  • Fonselius & Pekkola & Selosmaa & Ström & Välimaa: Automaatiolaitteet.

Arviointi: Koe, aktiivinen osallistuminen laboraatioihin, harjoitustyö ja työselostukset arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Laboratoriotyöt pakollisia.

3S0542 Ohjelmoitavat logiikat 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee ohjelmoitavien logiikoiden rakenteen ja toiminnan,tuntee porttipiirit, ajastimet,laskurit ja muut yleisimmin käytetyt toimintalohkot. Opiskelija osaa suunnitella ja toteuttaa sekä testata yksinkertaisia ohjauksia ohjelmoitavalla logiikalla (Simatic S7-300).

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot ja laboratorioharjoitukset

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Siemens: Ohjelmoitava logiikka S7,
  • opetusmonisteet,
  • Fonselius & Pekkola & Selosmaa & Ström & Välimaa: Automaatiolaitteet.

Arviointi: Aktiivinen osallistuminen, hyväksyttävät työselostukset ja tentti arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Simatic S7-300 ohjelmoinnin opiskelu mahdollista myös itsenäisesti (software for students 2006).

3S0543 Automaatio- ja säätötekniikan perusteet 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Tavoitteena on antaa opiskelijalle perustiedot automaation toteutustavoista, prosessiteollisuuden instrumentointilaitteista, niiden esitystavoista ja säätötekniikan perusteista siten, että opiskelija saa valmiudet ammatillisten jatkokurssien suorittamiseen sekä laboratoriotöiden tekemiseen.

Sisältö: Automaation peruskäsitteistö, -sovellusalueet, -menetelmät ja -teknologia. Säätötekniikan ja -teorian peruskäsitteistö. Prosessi-teollisuuden instrumentoinnin standardiviestit, perusmittaukset, mittalähettimet, toimilaitteet. PI- kaaviot. Automaation toteutustavat. Prosessien dynaamiset ominaisuudet. Säätöpiirin rakenne. Yleisimmät säätöpiirirakenteet ja säätöalgoritmit.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, laskuesimerkit, harjoitustehtävät, tietokonesimuloinnit.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Ilmoitetaan opintojakson alussa

Arviointi: Tentti asteikolla 0 - 5. Lisäksi mahdollisesti aktiivisuus/suoritukset harjoituksissa sekä harjoitustyöt.

3S0544 Tuotantoautomaation laboraatiot 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojaksojen tavoitteena on antaa perustiedot automaation, mittausten, ohjausten ja säätöpiirien toteutuksesta eri tuotantoprosesseissa ja laiteohjauksissa. Opiskelija käsittää automaation toteuttamiseen tarvittavien laitteiden, järjestelmien, mittauspiirien, sää-töpiirien ja tietoliikenteen vaatimukset ja tuntee vaihtoehtoisia ohjausten toteutustapoja. Sisältö: Käytännön automaation toteutustapoja, laiteratkaisuja, kytkentöjä, logiikoiden ohjelmointia, mittauspiirien ominaisuuksia, säätöjen toteutus ja virittäminen, erilaisten prosessien ja järjestelmien ohjaus- ja säätöratkaisuja ja niiden ominaisuuksia sekä niissä käytettävät tiedonsiirron ratkaisut.

Opintojakson oppimismenetelmät: Laboratoriotyöskentely ryhmissä, itsenäiset työselostukset sekä laboratoriokoe.

Kirjallisuus ja muu materiaali: Työohjeet, työselostusten laadintaohje sekä laite- ja ohjelmistomanuaalit ja -ohjeet.

Arviointi: Aktiivinen osallistuminen, hyväksyttävät työselostukset ja laboratorioiden loppukoe arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Laboratoriotöillä yhdistetään käytännön työelämä, opetuslaitteet ja kurssien teoriaopetus.

 

Sähkövoimatekniikan perusopinnot

3S0552 Sähkövoimatekniikan perusteet 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee sähkönjakeluberkon ja kiinteistön sähköverkon rakenteen, keskeiset sähköenergia tuotantotavat sekä tavallisimmat sähkökoneet ja -laitteet.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot ja laskuharjoitukset.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Aura & Tonteri: Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet,
  • opetusmonisteet,
  • www-materiaali.

Arviointi: Opintojakso arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Opintojaksoon liittyvät erilliset käytännön sähkövoimatekniikan laboratoriotyöt omana opintojaksona.

3S0551 Työturvallisuus sähköalalla 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija tietää yleisimmät sähkötapaturmien syyt, tuntee sähkövirran fysiologiset vaikutukset sekä vaaralliset virrat ja jännitteet, osaa toimia oikein sähkötapaturman sattuessa ja antaa uhrille ensiavun (EA1). Opiskelija tuntee sähköjärjestelmien yleisen rakenteen, maadoitustavat ja kosketusjännitesuojauksen toteutuksen. Lisäksi opiskelija tuntee sähköasennuksiin ja sähkötyöturvallisuuteen liittyvän lainsäädännön ja standardit sekä sähköasennusratkaisujen ja -tekniikan perusteet (SFS6002 Sähkötyöturvallisuus).

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot ja harjoitukset.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Opetusmonisteet,
  • SPR-materiaali,
  • sähköturvallisuusstandardi.

Arviointi: Opintojakso arvioidaan asteikolla hyväksytty/hylätty, osasuoritukset sähköturvallisuus ja ensiaputaidot

Muuta: Opintojakson tiedot ja taidot edellytetään opiskelijalta ammattiaineiden laboraatioissa. Korvaavina osasuorituksina voimassaolevat ensiaputodistus (EA1) ja sähkötyöturvallisuuskoulutus SFS6002.

 

Automaatiotekniikan perusopinnot

3S1513 Säätöteorian perusteet 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelijalla on perustiedot säätöteoriasta ja siinä käytettävistä menetelmistä. Sisältö: Säätötekniikan ja -teorian peruskäsitteet, järjestelmien dynaamiset ominaisuudet, säätömenetelmät ja -periaatteet, järjestelmien dynamiikan tarkastelu matemaattisten mallien avulla (tietokoneavusteisesti).

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, laskuharjoitukset ja tietokoneharjoitukset.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Ilmoitetaan opintojakson alussa.

Arviointi: Tentti ja harjoitukset arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Ammattiaineiden laboraatioissa käytännön säätöpiirien tutkimista ja virittämistä.

3S1514 Mittaustekniikan perusteet 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija hallitsee keskeisten fysikaalisten suureiden sähköisen mittauksen periaatteet ja mittauslaitteiden toiminnan ja rajoitukset sekä sähkötekniikan keskeiset mittaukset. Sisältö: Mittausasteikot, mittausten suorituskyky, mittalaitteet, mittausten suorittaminen, mittausanturit ja menetelmät, materiaalinäytteen mittaukset, signaalin käsittely ja tallennus, mittausepävarmuus, kalibrointi, mittalaitteet ja mittausten toteutustavat sekä keskeiset sähkötekniikan, elektroniikan, sähkövoimatekniika ja automaation mittaukset.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luentoja ja harjoituksia

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Aumala: Mittaustekniikan perusteet,
  • muu kurssin alussa ilmoitettava kirjallisuus,
  • opetusmonisteet.

Arviointi: Harjoitustyöt ja koe arvioidaan asteikolla 0 - 5.

3S1515 Automaation laboratoriotyöt 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson tavoitteena on tukea automaatiotekniikan ammattiaineiden opetusta ja antaa opiskelijalle valmiuksia suorittaa käytännön ammatillisia työtehtäviä. Opiskelija tuntee tärkeimmät automaation toteutuksessa tarvittavat komponentit ja järjestelmät sekä kykenee toteuttamaan ohjaus-, mittaus- ja säätöratkaisuja erilaisiin kappaletavaratuotannon ja prosessiteollisuuden prosesseihin.

Sisältö: Ohjelmoitavien logiikkojen ja automaatiojärjestelmien liitynnät prosessiin, mittaus- ja säätöpiirien toimonta, toimilaitteet, kalibrointi, valvomot ja käyttöliittymät.

Opintojakson oppimismenetelmät: Laboratoriotyöskentely ryhmissä, itsenäiset työselostukset ja mahdollisesti laboratoriokoe.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Työohjeet,
  • opetusmonisteet,
  • laitedokumentit ja
  • www-materiaali.

Arviointi: Laboratoriotyöskentely, työselostukset ja tentti arvioidaan asteikolla 0 - 5.

3S1516 Dokumentointi sähköalalla 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa laatia ja lukea standardien mukaisia sähköteknisiä piirustuksia, kaavioita ja dokumentteja. Lisäksi opiskelija osaa tulkita eri alojen piirustuksia siten, että pystyy kommunikoimaan niiden avulla ja suunnittelemaan niihin liittyvää sähköistystä, elektroniikkaa ja automatisointia.

Sisältö: Sähköalan erilaiset tekniset dokumentit ja piirustukset, piirrosmerkit, standardit, koneenpiirustuksen perusteet, standardointi ja sen merkitys, piirustusten luokittelu, piirrosmerkit, tietokoneavusteinen suunnittelu ja piirtäminen, käsinvaraispiirtäminen, piirustusten tulkinta ja dokumenttien laadinta.

Opintojakson oppimismenetelmät: Harjoitustyöt, itseopiskelu, luennot ja kirjallinen kuulustelu

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Ruppa, Perkiö: Sähkötekninen dokumentointi,
  • Aimo Pere: Sähköpiirustus,
  • www.sfs.fi,
  • Sähkötieto-kansiot ja
  • www-materiaali

Arviointi: Harjoitustyöt ja kirjallinen koe asteikolla 0 - 5.

Muuta: Opintojaksoon ei sisälly cad ohjelmien opiskelua vaan eri ohjelmistojen opiskelu erillisinä opintojaksoina.