Mineraalien kuljetus pienoismallin kaivosympäristössä

Abstract

Tampereen ammattikorkeakoulussa rakennetaan sähkö- ja automaatiotekniikan opetuksen tueksi erilaisia asemapaikkoja pienoisrautatieympäristöön. Tavoitteena on, että opiskelijat suunnittelevat ja toteuttavat näitä asemapaikkoja, jotka toimivat tulevaisuudessa käytännön harjoitusalustoina teoriaopetuksen rinnalla.

Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin, rakennettiin, ohjelmoitiin ja dokumentoitiin pienoismallin kaivosympäristö, joka toimii pienoisrautatien varrella osana suurempaa oppimisympäristön kokonaisuutta. Projektin keskiössä oli logiikkaohjattu hihnakuljetin, jonka ohjaus toteutettiin Siemensin logiikkaohjaimella, Vacon NXL -sarjan taajuusmuuttajilla ja sähkömekaanisilla komponenteilla. Työssä sovellettiin 3D-suunnittelua ja -tulostusta, sähkösuunnittelua sekä logiikkaohjelmointia.

Laitteistoa testattiin ja käyttöönoton yhteydessä tehtiin teknisiä muutoksia. Alkuperäinen PROFIBUS-pohjainen tiedonsiirtoratkaisu korvattiin yksinkertaisemmalla ohjelmoitavalla logiikalla, jolloin järjestelmä saatiin yksinkertaisempaan ja selkeämpään muotoon opetusympäristöä varten. Työ dokumentoitiin käyttöohjein ja sähkökaavioin. Kokonaisuus tarjoaa valmiin alustan tuleville opiskelijalähtöisille kehitystöille. Kehityksen painopiste voi jatkossa olla erityisesti turvallisuustoiminnoissa, materiaalinsiirrossa ja ohjelmointiratkaisuissa.

Tampere University of Applied Sciences has been developing various station environments in a miniature railway system to support teaching in electrical and automation engineering. The aim is for students to design and implement these areas, which serve as hands-on training platforms alongside theoretical studies.

This thesis involved the design, construction, programming, and documentation of a mining-themed miniature environment, which forms part of a larger learning system alongside the railway. The core of the project was a PLC-controlled belt conveyor, which was implemented using a Siemens programmable logic controller, Vacon NXL series frequency converters, and electromechanical components. The work applied 3D design and printing, electrical design, and logic programming.

The system was tested, and technical modifications were made during commissioning. The original PROFIBUS-based communication solution was replaced with a simplified programmable logic controller, resulting in a more compact and clear system suitable for educational use. The project was documented with operating instructions and electrical schematics. The outcome provides a ready platform for future student-driven development projects, which may focus particularly on safety functions, material handling, and programming solutions.