ELEC-C1110. Automaatioja systeemitekniikan. perusteet



Samankaltaiset tiedostot
Lisäykset, poistot ja muutokset lukuvuoden opetusohjelmaan Osastoneuvosto

Luento 6.1 Talotekniikka rungon suunnittelussa. Talotekniikan vaikutus rungon suunnitteluun Talotekniikan tilantarpeen alustava arviointi

SÄHKÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA 2010

Mat Systeemien identifiointi

AS Automaation käyttöliittymät L Opetussuunnitelma

Verkkotehtäviin pohjautuva arviointi matematiikan opetuksessa

ELEC-C1110 Automaatio- ja systeemitekniikan. Luento 11 Esimerkki automaation soveltamisesta

Hyvinvointiteknologiaan painottuva koulutusohjelma- /osaamisalakokeilu TUTKINNON PERUSTEET KOKEILUA VARTEN

TU901-O Ohjelman yhteiset opinnot

ELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT

TieVie-hanke Saksan kieli. Ritva Huurtomaa

ELEC-C1210 Automaatio 1 ELEC-C1220 Automaatio 2. Kurssien esittely lukukausi

ELEC-C1210 Automaatio 1 ELEC-C1220 Automaatio 2. Kurssien esittely lukukausi

AB TEKNILLINEN KORKEAKOULU

AS Automaation käyttöliittymät L Opetussuunnitelma

ABTEKNILLINEN KORKEAKOULU Tietoverkkolaboratorio

Harjoitus 6: Simulink - Säätöteoria. Syksy Mat Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1

ELEC-C1210 Automaatio 1 ELEC-C1220 Automaatio 2. Kurssien esittely lukukausi

ELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT

ELEC-C1210 Automaatio 1 ELEC-C1220 Automaatio 2. Kurssien esittely lukukausi

Sähkötekniikan kandidaatin tutkinnon opetussuunnitelma

ELEC-C3220 KVANTTI-ILMIÖT

Tenttilista kevät 2011

Tilanne sekä MS-A0003/4* Matriisilaskenta 5 op

ABTEKNILLINEN KORKEAKOULU Tietoverkkolaboratorio

AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA

LISÄYKSET, POISTOT JA MUUTOKSET LUKUVUODEN OPETUSOHJELMAAN Osastoneuvosto

AB TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Dynaamisen järjestelmän siirtofunktio

Menetelmätieteiden opintokokonaisuudessa on kaikissa tapauksissa oltava vähintään 10 op matematiikkaa ja vähintään 10 op tilastotiedettä.

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

Sähkö- ja automaatiotekniikka (INSAAI15A7)

Sähkötekniikan kandidaattiohjelma

AUTOMAATIO- JA SYSTEEMITEKNIIKAN TUTKINTO-OHJELMIEN VALMISTELU Raportti

prosessiteollisuuden perustutkinto

T Johdatus tietoliikenteeseen 5 op. Kevät 2013

Hyvinvointiteknologiaan painottuvan kokeilu KOKEILUSSA NOUDATETTAVAT TUTKINNON PERUSTEET

Automaatio ja robotiikka arjessa

S Liikenneteorian perusteet (2 ov) K-98

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät. Yleistä

DTEK1047: Hajautet ohjelmistojärjestelmät (HOJ)

Perusaineiden laajan oppimäärän opinnot lukuvuosina , ja

477011P Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta 1. Syksy 2012 Vastuuopettaja prof. Timo Fabritius Prosessimetallurgian laboratorio

45 Opetussuunnitelma OSAAMISEN ARVIOINTI ARVIOINNIN KOHTEET JA AMMATTITAITOVAATIMUKSET OSAAMISEN HANKKIMINEN. suorittaja työskentely

1. Mitkä ovat tietoliikennetekniikan koulutusohjelman opintosuunnat?

KESKI-UUDENMAAN AMMATTIOPISTO NÄYTTÖSUUNNITELMA. Sähköalan perustutkinto

Kyberturva varmistaa käytettävyyden ja tiedon eheyden teollisuusautomaatiossa. Teemu Pajala Liiketoimintayksikön johtaja Teollisuuden palvelut

ELEC-C1210 Automaatio 1 ELEC-C1220 Automaatio 2. Kurssien esittely lukukausi

Opettajalle ohje opintojakson toteutuksen tekemiselle mallipohjana ja mallipohjan tuominen opintojakson toteutukseen.

Talousmatematiikan perusteet: Johdanto. Kurssin tavoitteet Käytännön järjestelyt Suosituksia suorittamiseen

OHJ-1151 Ohjelmointi IIe

Agenda. Johdanto Ominaispiirteitä Kokonaisjärjestelmän määrittely Eri alojen edustajien roolit Sulautetut järjestelmät ja sulautettu ohjelmointi

Kestävän kehityksen täydennyskoulutus 2. asteen ammatillisten oppilaitosten opettajille 2015

KOKOUSKUTSU TEKNILLINEN KORKEAKOULU Automaatio- ja systeemitekniikan osasto Osastoneuvoston kokous 8/2005

Servo-case, tilanne

KONE JA KAIVOSTEKNIIKKA OSAAMISALUE Kevät 2016

KYMENLAAKSON AMMATTIKORKEAKOULU TEKNIIKKA Markku Huhtinen

OULUN SEUDUN AMMATTIKORKEAKOULU TEKNIIKAN YKSIKKÖ TIETOTEKNIIKAN OSASTO OHJELMISTOKEHITYKSEN SUUNTAUTUMISVAIHTOEHTO

Hyvinvointiteknologiaan painottuva osaamisalakokeilu TUTKINTOJEN PERUSTEET KOKEILUA VARTEN

Ohjelmistoarkkitehtuurit. Syksy 2007

Säätötekniikan perusteet. Merja Mäkelä KyAMK

Fysikaaliset tieteet. Minkälaisia opintokokonaisuuksia saa fysiikasta? Miksi ja miten tehdä fysiikasta sivuaine?

30 Opetussuunnitelma OSAAMISEN ARVIOINTI ARVIOINNIN KOHTEET JA AMMATTITAITOVAATIMUKSET OSAAMISEN HANKKIMINEN. järjestelmätyöt: työskentely

MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, 5 op Esittely

Espoon kaupunki Pöytäkirja 37. Nuorisovaltuusto Sivu 1 / 1

PHYS-A0120 Termodynamiikka (TFM) Maanantai

Automaatiotekniikka Vaasan Yliopisto

KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet Kurssiesite

Kandidaatintyö. Elektroniikan ja tietoliikennetekniikan tutkinto-ohjelma

Tietotekniikan laitoksen uusi linja

Huomaathan, että ohjeessa olevat näytöistä otetut kuvat voivat poiketa sinun koulutuksesi vastaavien sivujen kuvista.

Sähköalan koulutus. Ammattikorkeakoulut ja yliopistot. STUL Sähköurakoitsijapäivät Mitä ajattelee ja odottaa opiskeleva nuoriso

Analoginen (jatkuva-aikainen) säätöjärjestelmä

Kon HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

TU-C3010 Projektien suunnittelu ja ohjaus (5 op.)

Energia ja ympäristö liiketoiminta-alue. DM Copyright Tekes

477011P Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta 1. Syksy 2012 Vastuuopettaja prof. Timo Fabritius Prosessimetallurgian laboratorio

TU-C3010 Projektien suunnittelu ja ohjaus (5 op.)

Oulun yliopisto tutkii Julkaisutilasto 2009

HAHMONTUNNISTUKSEN PERUSTEET

MS-E2177 Operaatiotutkimuksen projektityöseminaari 2016

Valtakunnalliset kuvaarkistopäivät. Tutkija Maria Virtanen

SÄHKÖISEN LIIKETOIMINNAN AMMATILLISET ERIKOISTUMIS- OPINNOT (30 op)

Eiran aikuislukion peruskoulun kurssit lukuvuonna

2. Kirjoita sähköpostiosoitteesi sille varattuun kenttään ja paina Lähetä varmistusviesti -painiketta.

MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, 5 op Esittely

Tutkintovaatimukset suoraan DI-vaiheeseen valituille

Kunnossapitopäällikön tekemä viidennen vaiheen auditointi

3D/4D/5D-mallien hyödyntäminen älyrakennuksen käytössä ja ylläpidossa

Lisättiin esityslistalle kohta 10 Esitys SpaceMaster ohjelman ulkoeurooppalaisten opiskelijoiden valintaperusteiksi vuonna 2006

PERUSAINEIDEN LAAJA OPPIMÄÄRÄ

LIITE 5: TYÖVOIMAN PERUSKEHITYS

Kon Simuloinnin Rakentaminen Janne Ojala

Fysiikan laitos.

Kurssin esittely (syksy 2016)

Kurssin esittely. Kurssin esittely. MS-C2107 Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1

Menetelmiä jatkuvaan opiskeluun kannustamiseen ja oppimisen seurantaan

KOKOUSKUTSU TEKNILLINEN KORKEAKOULU Automaatio- ja systeemitekniikan osasto Osastoneuvoston kokous 5/2005

Transkriptio:

ELEC-C1110 Automaatioja systeemitekniikan perusteet

ELEC-C1110 Automaatio- ja systeemitekniikan perusteet Luento 1

Kurssin henkilökunta Prof Arto Visala, luennot, arto.visala@aalto.fi TkT Pekka Forsman, luennot, pekka.forsman@aalto.fi TY Joni Lumela, laskuharjoitukset joni.lumela@aalto.fi DI Mikko Vihlman, harjoitustöiden ohjaus, mikko.vihlman@aalto.fi

Uudehko kurssi, luennoidaan kolmatta kertaa Laajuus 5op Korvaa aikaisemmat kurssit: AS-84.1128 Automaatio- ja säätötekniikan perusteet AS-84.1132 Automaatio- ja säätötekniikka

Kurssin tiedotus ja tiedonvaihto MyCourses Uutiset Luennot Laskuharjoitukset Harjoitustöiden ohjeet Muu tiedotus esim. tentistä, usein kysytyt kysymykset Harjoitustöihin liittyvä tiedonvaihto ja kysymykset Harjoitustöiden palautukset

Kurssin suorittaminen Luennot: Maanantaisin klo 12-14, AS2 Kaikki teoreettinen sisältö käsitellään luennoilla Ei osallistumispakkoa Laskuharjoitukset: Perjantaisin (15.1. alkaen) klo 12-14, AS2 Kurssin matemaattiseen sisältöön liittyvien tehtävien ratkaisua ja malli-ratkaisujen esittely Ei osallistumispakkoa, ei lisäpisteitä Tentti (pakollinen) 8.4.2016, seuraava 9.5.2016, syksyllä tentti Kaikki tentissä tarvittava materiaali MyCourses: luento-, laskuharjoitus- ja harjoitustyömateriaalit Kaksi harjoitustyötä (pakolliset) Kurssin arvosana määräytyy 50% tentin arvosanasta, 25% ensimmäisen ja 25% toisen harjoitustyön arvosanasta. Jokainen täytyy olla läpäisty hyväksytysti.

Tentti Tentti on pakollinen osa kurssin suoritusta (50% arvosanasta) 8.4.2016 tentti on 2-tuntinen (harjoitusten aikana) 9.5.2016 tentti on 3-tuntinen (ns. rästitenttiaika maanantaisin klo 16-19) Syksyllä tentti, 3-tuntinen, ajankohta vielä avoin 3-tunnin tentissä enemmän aikaa mutta myös enemmän kysymyksiä

Harjoitustyöt Harjoitustyöt ovat pakollinen osa kurssin suoritusta (25%+25% arvosanasta) Ensimmäinen harjoitustyö Harjoitustyö selostetaan 25.1. luennolla Harjoitustyön sisältö ja Matlab/Simulink-ohjelman esittely Kuvaus tulee myös Mycourses-sivuille Harjoitustyön palautuksen takaraja 28.2.2016 (klo 23.55) Toinen harjoitustyö Harjoitustyö selostetaan 29.2. luennolla (myös Noppaan) Harjoitustyön palautuksen takaraja 3.4.2016 (klo 23.55) Vanhat harjoitustyösuoritukset voimassa

Harjoitustyöryhmät Työt tehdään ensisijaisesti pareittain Parin voi vapaasti valita Parien muodostus luennoilla ja laskuharjoituksissa Työn voi halutessaan tehdä yksin Parin voi vaihtaa toiseen harjoitustyöhön

Harjoitustöiden tekeminen Neuvoa saa kysyä sähköpostilla mikko.vihlman@aalto.fi Assistentti laittaa yleisemmät vastaukset MyCourseskeskustelupalstalle Palstan tarkoitus ei ole antaa liian suoria vastauksia harjoitustyön kysymyksiin, vaan ohjata harjoitustyön ratkaisemista. Plagiointi ryhmien välillä kiellettyä, tentissä on myös harjoitustöihin liittyviä kysymyksiä

Sitten itse asiaan

Automaatio- ja systeemitekniikka?

Automaatiotekniikka Αυτόματο (automato, kreikkaa) = itsetoimiva Toiminta ilman ihmisen ohjaavaa tai suorittavaa osuutta Automaattisesti eli itsestään toimiva kone tai laite automaatti Automaatiotekniikka = tekniikkaa, joilla laitteet saadaan toimimaan automaattisesti

Automaatiotekniikka? http://www.youtube.com/watch?v=c7osfnkilam Pyörivä liike muutettu monimutkaiseksi liikkeeksi Rattaita Kiekkoja Vipuja Varsia Mekaaninen systeemi Tässä kurssilla ei käsitellä tällaista automaatiota

Automaatiotekniikka Prosessi = fysikaalinen järjestelmä Syöte Prosessi Vaste

Automaatiotekniikka Prosessi = fysikaalinen järjestelmä Automaatio = tapa saada prosessi toimimaan halutulla tavalla ilman ihmisen suoranaista vaikutusta Ohjaus Syöte Prosessi Vaste Automaatio Mittaus

Automaatiotekniikka Automaatio toteutetaan käyttäen Tietotekniikkaa Antureita ja aistimia Toimilaitteita Menetelmiä ja algoritmeja, jotka realisoivat automaattisten toimintojen vaatiman älyn

Teollisuusautomaatio Tuotantoprosessien ja yksittäisiin koneisiin ja laitteisiin liittyvän toiminnan valvontaa ohjausta optimointia ohjausteknisin menetelmin sekä tarvittavien automaatiolaitteiden ja järjestelmien kehitystä Automaatiotekniikkaa sovelletaan kuitenkin paljon myös tehtaiden ulkopuolella

Systeemitekniikka Systeemi?

Systeemitekniikka Systeemi = keskenään vuorovaikuttavien tai riippuvien elementtien kokonaisuus Fysikaalinen systeemi Termodynaaminen systeemi Sähköpiiri Robotti Robotin yksittäinen moottori Mikrosysteemi Tehtaan tuotantoprosessi Jne.

Systeemitekniikka Systeemi Ohjaus Syöte Prosessi Vaste Automaatio Mittaus Systeemi

Systeemitekniikka Oppi dynaamisista järjestelmistä ja niiden ohjaamisesta Mallinnus Fysiikkayhtälöihin perustuva malli Stokastinen malli Säätö Simulointi Optimointi

Systeemit Automaatio- ja systeemitekniikka on järjestelmätekninen tieteenala Järjestelmien skaala vaihtelee laajat kokonaisuudet, esim. tuotantotehtaat pienet järjestelmät, esim. kotiautomaatio, robotti Systeemit voivat olla poikkiteknisiä mekaniikkaa prosessikemiaa biologiaa tietoliikennettä viestintää

Automaation sovelluksia Prosessiteollisuus ja energiantuotanto Kappaletavarateollisuus Yksittäiset koneet ja laitteet

Automaation sovelluksia: Prosessiteollisuus ja energiantuotanto Tärkeimmät prosessiteollisuuden alat Puunjalostus Kemian teollisuus Kaivosteollisuus Metallien perusteollisuus Elintarviketeollisuus Energiahuollon prosessit ja laitteistot Sähkö- ja lämpölaitokset Sähkönjakelujärjestelmät Lämpö- ja kaasuverkostot Öljyntuotantolaitteistot Energian paikalliseen käyttöön liittyvät järjestelmät

Automaation sovelluksia: Prosessiteollisuus ja energiantuotanto

Automaation sovelluksia/prosessi: Paperikone

Automaation sovelluksia/energia: Ydinvoimala

Automaation sovelluksia: Kappaletavarateollisuus Tärkeimmät kappaletavaratuotannon alat Konepajateollisuus Sähkö- ja elektroniikkateollisuus Mekaaninen puunjalostus Tekstiiliteollisuus Graafinen teollisuus

Automaation sovelluksia: Kappaletavarateollisuus

Automaation sovelluksia: Kappaletavarateollisuus

Automaation sovelluksia: Yksittäiset koneet ja laitteet Robotit Teollisuuden työstö- ja työkoneet Rakennus- ja maataloustyökoneet Kaivostyökoneet Liikennevälineet Asejärjestelmät Avaruuslaitteet jne. jne. jne.

Automaation sovelluksia/koneet: Moderni metsätyökone

Automaation sovelluksia/koneet: Autonomisesti liikkuva kaivoskone

Automaation sovelluksia/koneet: Autonominen auto http://www.youtube.com/watch?v=cdgqpa1puue

Automaation sovelluksia/koneet: Tulevaisuuden palvelurobotit WorkPartner

Automaation sovelluksia/koneet: Tulevaisuuden palvelurobotit Armi / NAO

Automaation historiaa Automaattisia mekanismeja jo vanhoissa assyrialaisissa ja egyptiläisissä kulttuureissa. aikaa mittaavat laitteet (vesikello) ja kastelujärjestelmät takaisinkytkennän ideaa hyödynnettiin jo hyvin varhain parantamaan toimivuutta ja vähentämään ihmistyön tarvetta Teollisuusautomaation kehitys vasta 1700-luvulla ja 1800- luvulla teolliseen vallankumoukseen sekä sen perustalla oleva uusi teknologia ja toimintatapa. Höyrykoneen akselin pyörimisnopeuden säätö: James Watt et al : kuvernööri Laivojen ruorikoneistojen tehokäyttöjen asennonsäätäjä. 1900-luvun alkupuolella lentotekniikan hallintalaitteella

Automaation päätyypit Avoin järjestelmä Ajastin määrittää käynnissäoloajan Suljettu järjestelmä Ruokaa mittaava lämpömittari kertoo, milloin lämmitys lopetetaan 01:23 74 C

Automaation päätyypit Avoin järjestelmä Valoisuusmittari Suljettu järjestelmä Valoisuusmittari

Takaisinkytkentä Mittaus ohjattavasta prosessista * Mitataan ohjauksen aiheuttamaa reaktiota Korjataan tarpeen mukaan ohjausta Osa suljettua järjestelmää * Ensimmäinen rivi lisättiin tähän kalvoon luennon jälkeen

Säätö Millainen syöte tarvitaan prosessiin, jotta saadaan haluttu vaste säädin Takaisinkytkennän avulla voidaan tarkkailla vastetta ja muuttaa prosessin syötettä vastaavasti Säädin Valoisuusmittari Säädin Valoisuusmittari

Esimerkki säädöstä: höyrykoneen kuvernööri Höyrykoneen pyörimisnopeuden stabilointi riippumatta kuormasta ja paineesta http://www.youtube.com/watch? v=siyetnlzlss

Muita automaatio- ja systeemitekniikkaan liittyviä tekniikan aloja Tietotekniikka Tietoliikennetekniikka Sähkötekniikka ja elektroniikka Mittaustekniikka Kemian tekniikka Konetekniikka ja mekatroniikka Signaalinkäsittely Signaalin suodatus Konenäkö

Tietoliikenteen ja ICT:n merkitys automaatiossa Laajoja järjestelmiä, jotka kommunikoivat tietoverkon yli Sähköverkot Langattomia järjestelmiä Rakennusautomaatio Luotettavuus Tehokkuus Tietoturva

Luennoilla ja laskuharjoituksissa käsiteltävät asiat Fysikaalisten systeemien mallintaminen Lohkokaaviot Laplace-muunnokset Anturit ja toimilaitteet Takaisinkytkentä ja säätö Säätösuunnittelun periaatteita PID-säädin Stabiilisuusanalyysi Robotiikkaa Robotin kinematiikka Automaatiojärjestelmän osa-alueet, teollisuusautomaatio Automaation sovelluksia