Säätö- ja automaatiotekniikka (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Opintojakso luennoidaan kalenteriviikkojen 37. ja 50. välisenä aikana, jolloin on lukujärjestykseen merkitty 12 x 4 oppituntia lähi- tai etäopetusta.
Sisältö:

0. Automaatiotekniikan peruskäsitteet ja prosessin säätö (Process control)
1. Tilakone (State Machine)
2. Anturit ja toimilaitteet (Sensors and Actuators)
3. ON-OFF säätö (On-Off Control)
4. PID-säätö (PID Controller)
5. Säätöteoria (Control Theory)
6. Kalman suodatin (Kalman Filter)

Opintojakso suoritetaan kuudella harjoitustyöllä. Palautetaan raportti. Jokainen harjoitustyö pisteytetään 0 - 10p. Opintojaksolla opeteltavia tekniikoita hyödynnetään lukukausiprojektissa.

Tavoitteet

Opiskelija osaa säätö- ja automaatiotekniikan peruskäsitteet ja säädön ohjelmallisen toteutuksen. Opiskelija osaa ohjelmoida säätöalgoritmin ja toteuttaa säätimen virityksen. Opiskelija osaa mittausdatan tallennuksen, datankäsittelyn ja toimilaitteiden ohjauksen sekä takaisinkytketyn järjestelmän toteuttamisen. Opiskelija osaa ottaa huomioon myös energiatehokkuuden ja taloudellisuuden osana automaatiojärjestelmän toteutusta.

Sisältö

- Säätötekniikan peruskäsitteet
- Ohjaus ja avoin säätöpiiri, suljettu säätöpiiri ja takaisinkytketty järjestelmä
- P-, PI- ja PID-säädin ja säätimen parametrien virittäminen
- Säätimen algoritmin toteuttaminen ohjelmallisesti

Aika ja paikka

Opintojakso suoritetaan syksyllä 2024 kalenteriviikkojen 37. ja 50. välisenä aikana siten, että viikoittain on 12 x 4 oppituntia (3h30min).

Oppimateriaalit

Kaikki opintojaksolla tarvittava opiskelumateriaali tarjotaan opintojakson työtilassa.

Opetusmenetelmät

Opintojakso suoritetaan lähiopetuksena. Lähiopetus sisältää sekä leuntoja, että laboratorioissa tehtäviä harjoitustöitä.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojaksolal ei ole tenttiä, paitsi siinä tapauksessa, että opiskelija haluaa suorittaa opintojakson vaihtoehtoisella suoritustavalla. Opintojakso suoritetaan kuudella harjoitustyöllä, jotka pisteytetään.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Opintojakson voi suorittaa erikseen sovittavalla loppukokeella.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Optinojakson laajuus on 5ECTS, joka tarkoittaa n. 130 tunnin työmäärää. Lähi- tai etäopetuksena on 12 x 4 oppituntia eli yhteensä 60 tuntia. Opiskelija tuottaa itsenäisesti omalla ajallaan harjoitustöiden arvioitavat raportit.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa toteuttaa takaisinkytketyn mittaus- ja säätöjärjestelmän energiatehokkuuden ja taloudellisuuden huomioon ottaen.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa toteuttaa takaisinkytkettyyn automaatiojärjestelmään säätimen ja virittämään säätimen parametrit, joiden avulla pyritään optimoimaan järjestelmän toimintaa.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa toteuttaa ohjelmoimalla ja parametreja säätämällä optimaalisesti toimivan säätöalgoritmin osaksi automaatiojärjestelmää.