Mittaus- ja säätötekniikka (5 op)
Toteutuksen tunnus: EN00BH52-3004
Toteutuksen perustiedot
Ilmoittautumisaika
14.12.2020 - 14.01.2021
Ajoitus
11.01.2021 - 31.05.2021
Opintopistemäärä
5 op
Virtuaaliosuus
4 op
Toteutustapa
20 % Lähiopetus, 80 % Etäopetus
Yksikkö
Rakennus- ja energiatekniikan koulutusyksikkö
Toimipiste
Kotkan kampus
Opetuskielet
- Englanti
- Suomi
Paikat
0 - 35
Koulutus
- Energiatekniikan koulutus
Opettaja
- Vesa Kankkunen
- Merja Mäkelä
Vastuuopettaja
Merja Mäkelä
Ryhmät
-
ENKT19KMEnergiatekniikka, monimuoto
Tavoitteet
Opintojakson suoritettuasi osaat
selittää keskeiset mittaus-, ohjaus- ja säätöperiaatteet pinnan, lämpötilan, paineen ja virtaaman hallinnassa
toteuttaa PID-säädön
analysoida prosessidynamiikan ja PID-säätimen virityksen yhteyden
toteuttaa ja ottaa käyttöön peruspiirien ohjelmasovelluksia ohjelmoitavassa logikkajärjestelmässä (PLC).
Sisältö
Miten säiliön pintaa, nesteen lämpötilaa, putkiston virtaamaa tai höyryn painetta voidaan säätää automaattisesti ja siten parantaa prosessin energiatehokkuutta?
Miten PID-säädin laskee ohjauksen toimilaitteelle takaisinkytketyssä säädössä ja miten säätimen viritysparametrit määritetään?
Miten differentiaaliyhtälöillä ja Laplace-siirtofunktiomalleilla kuvataan prosessisysteemien dynamiikkaa ja miten mallit muotoillaan Matlab Simulink -ohjelmistoon simulointia varten?
Miten ohjelmoidaan mittaus, takaisinkytketty säätöpiiri tai pumpun ohjaus ohjelmoitavaan logiikkajärjestelmään (PLC)?
Opiskelumateriaali
1. Lecture slides and other materials in Learn.
2. Harju, T., Marttinen, A., Säätöpiirin virityksen perusteet, Control CAD, Espoo 2001, 166 s. Vastaava teksti on saatavissa Suomen Automaatioseuran sivuilta.
3. Bolton, W. Instrumentation and control systems, Elsevier, UK, 2004, 339 p.
4. Learning Environment for Papermaking and Automation, KnowPap, AEL and Prowledge, 2015, Finland.
5. Learning Environment for Chemical Pulping and Automation, KnowPulp, AEL and Prowledge, 2015, Finland.
6. Sell, N. J., Process Control Fundamentals for the Pulp and Paper Industry, Tappi Press, 1995, Atlanta, USA, 612 p., ISBN 0-89852-294-3
7. http://en.wikipedia.org/wiki/Programmable_logic_controller Programmable logic controller
8. S7-200 Programmable Controller, System Manual, Siemens, 2008
9. Getting started with S7-200, Manual, Siemens, 2007
10. Getting started with S7-1200, Manual, Siemens, 2009
11. http://www.automation.siemens.com/mcms/programmable-logic-controller/en/simatic-s7-controller/s7-1200/Pages/Default.aspx
12. Automaatiosovellusten ohjelmistokehitys. Suunnittelun työtavat, välineet ja sovellusarkkitehtuurit. Suomen Automaatioseura ry. 2005. 152 s.
Yksilölliset oppimisväylät
Työviikkopohjainen oppimisväylä:
Opintojakson suoritettuasi osaat
- selittää keskeiset mittaus-, ohjaus- ja säätöperiaatteet pinnan, lämpötilan, paineen ja virtaaman hallinnassa
- toteuttaa PID-säädön
- analysoida prosessidynamiikan ja PID-säätimen virityksen yhteyden
- toteuttaa ja ottaa käyttöön peruspiirien ohjelmasovelluksia ohjelmoitavassa logikkajärjestelmässä (PLC).
Miten säiliön pintaa, nesteen lämpötilaa, putkiston virtaamaa tai höyryn painetta voidaan säätää automaattisesti ja siten parantaa prosessin energiatehokkuutta?
Miten PID-säädin laskee ohjauksen toimilaitteelle takaisinkytketyssä säädössä ja miten säätimen viritysparametrit määritetään?
Miten differentiaaliyhtälöillä ja Laplace-siirtofunktiomalleilla kuvataan prosessisysteemien dynamiikkaa ja miten mallit muotoillaan Matlab Simulink -ohjelmistoon simulointia varten?
Miten ohjelmoidaan mittaus, takaisinkytketty säätöpiiri tai pumpun ohjaus ohjelmoitavaan logiikkajärjestelmään (PLC)?
Opintoja nopeuttava oppimisväylä:
Tentti ja työelämäprojekti.
Työhön integroitu oppimisväylä:
Tentti ja TKI-projekti.
Opiskelijan työmäärä
Luentoja 20 h
Laboratorioprojekteja 20 h
Omatoimista opiskelua 95 h
Lisätietoja opiskelijoille
Edellytetään opintojaksot
1. Energiatekniikan insinöörimatematiikka 2 - Energy Engineering Mathematics 2
2. Instrumentointi ja sähköistys - Instrumentation and Electrification.
Arviointiasteikko
1-5
Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet
Tentti (60 %) ja laboratoriotyöt (40 %), arviointiasteikko 0-5, molemmista edellytetään hyväksytty.
Esitietovaatimukset
Edellytetään opintojaksot tai vastaava osaaminen
Energiatekniikan insinöörimatematiikka 2
Instrumentointi ja sähköistys