Prosessiaseman suunnittelu opetusympäristöön

Abstract

Tampereen ammattikorkeakoululla on käynnissä pienoisrautatien rakennusprojekti, jonka tarkoituksena on valmistuessaan toimia oppimisympäristönä sähkö- ja automaatiotekniikan opiskelijoille. Projektiin sisältyy pienoisrautatien rakentaminen miljööseen, joka sisältää erilaisia kohteita Tampereen kaupungista. Pienoisrautatien varrelle rakennetaan erilaisia asemapaikkoja, joiden avulla tullaan tuottamaan opiskelijoille käytännön oppimismahdollisuuksia. Projektin edetessä ja sitä kehitettäessä pienoisrautatie voi tarjota oppimismahdollisuuksia myös eri alojen opiskelijoille.

Tämän opinnäytetyön myötä pienoisrautatien varrelle toteutetaan yksi asemapaikka. Opinnäytetyössä suunnitellaan sellun keittoprosessia jäljentelevä vesiprosessi, jonka suunnitteluosioon kuuluu PI-kaavion suunnittelu sekä piirtäminen Vertex G4 PI ohjelmistolla, laitteiston asennuslayout sekä laiteluettelo. Niille laadittiin dokumentaatio luetteloineen tulevan kehittämis- ja jatkotyön helpottamiseksi. Työssä esitellään pienoisrautatieympäristöä kokonaisuudessaan ja perehdytään prosessiaseman suunnitelmaan täsmällisesti.

Prosessiaseman suunnittelun lopputuloksena saadaan paketti, jonka perusteella prosessiasemaa voidaan alkaa toteuttamaan. Opinnäytetyön liitteiden sekä sisällön avulla voidaan hankkia tarvittava laitteisto ja kehittää prosessin perusteella opiskelijoille erilaisia harjoitustöitä, esimerkiksi erilaisia logiikkaohjelmien harjoitustöitä ohjaamaan prosessia eri tavoin.

This thesis presents the design of a process station which models the batch cooking process of a pulp mill. The process station is going to be a part of a model railway project at Tampere University of Applied Sciences. The railway project aims to create a learning environment for electrical and automation students. The model railway is being built in a classroom and it includes landmark features of the city of Tampere. The railway project can also be developed in many ways and with the cooperation of students and teachers the model railway will be an important part of the studies for engineering students.

The thesis focuses on the design of the process station which is a water-based process, and which will be constructed along the railway. The design phase includes the creation of a process instrumentation diagram using Vertex G4 PI software, as well as the development of a layout for device installation and a comprehensive device list. Detailed documentation is provided to facilitate future development and research.

As a result of this study, an overview of the model railway and a discussion of the specific design process of the process station were provided. This comprehensive information package forms the base for the construction of the station, and appendices can be used to procure the necessary equipment and develop various practical exercises for students based on the process. For instance, students can create logic programs to simulate the process in different ways.