Tekniikka

Sähkötekniikan koulutusohjelman automaatiotekniikan tuotantopainotteisen suuntautumisen, insinööri (AMK), opetussuunnitelma 2011 - 2012

Ammattiopinnot
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.

 

Sähköpiirien perusopinnot

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.

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, superpositio, 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 sähköpiirien kytkentöjä. Sarjakytkentä, rinnankytkentä, sarja-rinnankytkentä, Ohmin laki, Kirchhoffin lait, oskilloskooppi, 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 kytkennät ja mittaukset käytännössä.

3S0527 Sähkötekniikan orientaatioprojekti 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Orientoitua sähkötekniikan opsikeluun ja omaksua sähköteorian ja mittaustekniikan perusteet käytännönläheisesti.

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, harjoitukset, tekemällä oppiminen

Kirjallisuus ja muu materiaali:

  • Ilmoitetaan myöhemmin.

Arviointi: Asteikolla 0 - 5

Muuta: Projektin tuotokset arvioidaan kevään seminaaripäivässä, paras toteutus palkitaan. Parhaan toteutuksen valitsee työantajien edustajaraati.

 

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
  • Vesa Volotinen: 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 ja
  • 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 yleisellä tasolla.

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, säätöpiirien 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

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 ja
  • sähköturvallisuusstandardi SFS 6002.

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.

3S0552 Sähkövoimatekniikan perusteet 3 op

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

Opintojakson oppimismenetelmät: Luennot, laskuharjoitukset ja tiedonhaku verkosta.

Kirjallisuus ja muu materiaali:

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

Arviointi: Opintojakso arvioidaan asteikolla 0 - 5.

Muuta: Opintojaksoon liittyvät erilliset käytännön sähkövoimatekniikan laboratoriotyöt omana opintojaksona.

3S0553 Sähkövoimatekniikan laboraatiot 1 3 op

Opintojakson tavoite ja opiskeltava asiakokonaisuus: Opintojaksojen tavoitteena on antaa perustiedot kolmivaiheisesta sähköverkosta ja sen suojauksen toteutuksesta, kolmivaiheisten laitteiden kytkennästä, sähkömuuntajien ja pyörivien sähkökoneiden ja -käyttöjen ominaisuuksista, jännitteen, virran, sähköenergian, tehojen ja niiden muutosilmiöiden mittaamisesta, yliaalloista, mittauskytkentöjen tekemisestä, mittauspöytäkirjoista, mittaustulosten arvioinnista ja sähköteknisestä dokumentoinnista, sähkömoottorikäytöistä, sähkömoottoreiden ohjauksesta sekä sähkötyöturvallisuuden noudattamisesta työskenneltäessä sähkövoimatekniikan laboratoriossa.

Opintojakson oppimismenetelmät: Laboratoriotyöskentely (kytkeminen, mittaaminen, mittaustulosten tulkinta), oppimispäiväkirja, työselostusten laadinta ja tiedonhankinta.

Kirjallisuus ja muu materiaali: Työohjeet, laitedokumentaatio, teoriaopintojaksojen opetusmateriaali ja www materiaali.

Arviointi: Aktiivinen osallistuminen, työskentelytaito, hyväksyttävät työselostukset ja laboratorioiden loppukoe arvioidaan asteikolla 0 - 5. Työselostuksien myöhästyminen voi laskea arvosanaa.

Muuta: Laboratoriotyöt tukevat sähkövoimatekniikan teoriaopintoja. Laboratoriotyöskentely vaatii sähköturvallisuusmääräysten noudattamista ja opettajan valvontaa mm. opettaja tarkastaa kytkennät ja antaa kytkentäluvat.