Anturitekniikan harjoituspisteen suunnittelu ja toteutus

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja luoda Turun ammattikorkeakoulun konetekniikan opiskelijoille anturitekniikan harjoituspiste ja kehittää harjoituspisteelle siihen liittyvät harjoitustyöt. Opinnäytetyön aihe valittiin, koska koneautomaatiotekniikan opiskelijoille haluttiin anturitekniikkaan liittyvä monipuolinen harjoituspiste, jossa opiskelijat pääsevät harjoittelemaan koneautomaation kursseilla opittuja asioita käytännössä laboratorioharjoitusten muodossa.

Työ aloitettiin selvittämällä mitkä anturit olisivat hyödyksi automaatiotekniikan kursseja ajatellen ja mitä olisi ominaisuuksien puolesta järkevä hankkia. Tämän jälkeen selvitettiin työssä käytettävien komponenttien ominaisuudet, käyttökohteet ja toimintaperiaatteet. Ominaisuuksien ja toimintaperiaatteen tietämyksen avulla komponentteja oli mahdollista käyttää mahdollisimman monipuolisesti eri harjoitustöissä. Lisäksi työhön kuului komponenttien asennus yhdeksi kokonaisuudeksi niin, että se sisälsi mahdollisuuden muokata kokoonpanoa harjoitustyön mukaan.

Harjoitustöistä saatiin monipuolisia ja ne tukevat koko annettua aihealuetta. Komponenteista saatiin aikaan kolme kokonaisuutta ja harjoitustöitä kehitettiin yhteensä kuusi kappaletta. Kolmessa harjoituksessa käytettiin hyödyksi IO-Link-tekniikkaa, kaksi liittyi koneturvalaitteisiin ja yksi käsitteli mittaustekniikkaan liittyviä laskuja. Kokonaisuuksissa käytettiin hyväksi älykkäitä antureita, IO-Link-tekniikkaa, isäntälaitteita, yhdyskäytävää ja pilvipalvelua. Näiden pohjalta konetekniikan opiskelija saa hyvän pohjatiedon anturitekniikkaan.

The topic of this thesis was the creation of an exercise workstation and assignments. The objective of the thesis was to design and create a sensor technology training workstation and to develop assignments for the workstation. The client was Turku University of Applied Sciences and the thesis was intended for mechanical engineering students. The topic of the thesis was chosen because the students wanted a versatile training workstation related to sensor technology. The workstation allows students to practice what they have learned in theory in machine automation courses in the form of laboratory exercises.

The thesis began by finding out which sensors would be useful for automation technology courses. After that, the properties and operating principles of the components used in the thesis were investigated. With the help of the properties and the knowledge of the operating principle, it was possible to use the components in as many different ways as possible in different exercises. The thesis included the installation of components into a single unit, so that it included the possibility to modify the assembly depending on the exercise work.

The exercises were varied and did support the topics given. Three entities were created from the components, from which six exercises were developed. Three utilized IO-Link technology, two related to machine safety and one related to measurement technology. The work utilized smart sensors, IO-Link technology, host devices, a gateway and a cloud service. With these basics, the student gets a good basics of sensor technology.