Hydrauliikan ja pneumatiikan opintojen kehittäminen sähkömestareille

Abstract

Tämän työn toimeksianto annettiin oppilaitokselta keväällä 2023. Työn tavoitteena oli tuottaa opetusmateriaalia sähkövoimatekniikan insinööreiksi opiskelevien kahdelle kurssille. Kursseista toinen oli etäopiskeluksi suunnitteilla oleva hydrauliikan ja pneumatiikan kurssi ja toinen laboratoriossa lähiopetuksena suoritettava automaatiokurssi. Hydrauliikan ja pneumatiikan kurssi toteutettiin oppilaitoksella ensimmäistä kertaa syksyllä 2023.

Työn ohjaajina toimi kaksi henkilöä, joista toinen toimi pääohjaajana. Pääohjaajan vastuulla oli toteuttaa hydrauliikan ja pneumatiikan kurssi. Toinen ohjaajista toteutti automaatiokurssin. Pääohjaaja suunnitteli käytettäväksi opetuksessa FluidSIM-ohjelmaa, jonka käyttämistä tukemaan tarvittiin ohje, koska tarkoituksena oli, että opiskelijat pystyvät laatimaan itsenäisesti hydrauliikka- ja pneumatiikkakaavioita. Toinen ohjaajista tarvitsi järjestämälleen kurssilleen materiaalia, jossa yhdistyvät hydrauliikka ja pneumatiikka sekä automaatio.

Työ aloitettiin kirjallisuuskatsauksella, jossa etsittiin vastausta tutkimuskysymykseen, millainen on hyvä ohje ja kuinka sellainen tehdään? Kirjallisuuskatsauksen pohjalta tehtiin käsitekartta tukemaan ohjeen tekemistä. Työn tekijällä ei ollut aikaisempaa kokemusta FluidSIM-ohjelman käytöstä, joten sen käyttöön tarvitsi perehtyä. Tätä varten pääohjaajan ajatuksena oli laatia työn tekijän toimesta oppilaitoksen simulaattoriluokan Unitest-ohjelman sisältämiä hydrauliikkakaavioita FluidSIMillä. Edellä mainitulla tavalla työn tekijä oppi käyttämään ohjelmaa. Tämän jälkeen tehtiin kirjallisuuskatsauksen pohjalta ohje FluidSIMiä varten. Ohjetta testasi henkilö, joka käytti FluidSIMiä ensimmäistä kertaa.

Automaatiokurssille suunniteltiin ohjelmoitavalla logiikalla toimiva pneumatiikkasovellus. Suunnittelu aloitettiin tekemällä toimintaselostus, jonka jälkeen laadittiin tikapuukaavio CODESYS-ohjelmalla. Pneumatiikkakaavio laadittiin FluidSIMillä. Suunniteltu sovellus asennettiin laboratoriossa käytössä olevilla Feston komponenteilla.

Työn tuloksena syntyi ohje FluidSIMin käyttämisen perusteita varten sekä harjoitustyö automaatiokurssille. Lisäksi raportin lukija saa käytännön esimerkin kautta käsityksen, kuinka hydrauliikka ja pneumatiikka sekä automaatio liittyvät toisiinsa. Selkeimmän vastauksen tutkimuskysymykseen antaa kirjallisuuskatsaukseen pohjautuva käsitekartta, jota voi käyttää tukena ohjeen tekemisessä.