Reglerteknik - automation - instrumentteknik

Utbildningen innehåller fem delkurser; matematik, fysik, reglerteknik, automation samt instrumentteknik.

Kurs 1: Matematik

Studenten har efter denna kurs inhämtat de matematikkunskaper som krävs för att kunna tillgodogöra sig efterföljande kurser i fysik, reglerteknik, automation, samt instrumentteknik.

Kursinnehåll

Introduktion: Elementär trigonometri, algebra, ekvationssystem, logaritmer.

Aritmetik, algebra och geometri: absolutbelopp, polynom och rationella uttryck samt generalisering av aritmetikens lagar för hantering av dessa begrepp. Egenskaper hos cirkelns ekvation och enhetscirkeln för att definiera trigonometriska begrepp.

Samband och förändring: Orientering kring kontinuerlig och diskret funktion samt begreppet gränsvärde. Egenskaper hos polynomfunktioner av högre grad. Begreppen sekant, tangent, ändringskvot och derivata för en funktion. Härledning och användning av deriveringsregler för potens- och exponentialfunktioner samt summor av funktioner. Introduktion av talet e och dess egenskaper. Algebraiska och grafiska metoder för bestämning av derivatans värde för en funktion. Samband mellan en funktions graf och funktionens första- och andraderivata. Begreppen primitiv funktion och bestämd integral samt sambandet mellan integral och derivata. Bestämning av enkla integraler i tillämpningar som är relevanta för efterföljande kurser.

Kurs 2: Fysik

Studenten har efter denna kurs inhämtat de fysikkunskaper som krävs för att kunna tillgodogöra sig efterföljande kurser i reglerteknik, automation, samt instrumentteknik. Kursen bygger på LTUs kurser Fysik G1 samt Fysik G2 som ges för tekniskt basår.

Kursinnehåll

Från Fysik G1:

1. Introduktion (5%): Fysikaliska storheter, begrepp, modeller, mätningar och mätvärden.
2. Mekanik (25%): Newtons lagar, densitet och tryck, energi och arbete, effekt.
3. Värmelära (20%): Termodynamikens huvudsatser, faser och fasövergångar, temperatur och uppvärmning, verkningsgrad vid energiomvandling, värmetransport.
4. Ellära (20%): Repetition och grundläggande ellära, fältstyrka, potential, mätning, elektrisk energi och elektriska kretsar. Kirchoffs lagar.

Från Fysik G2:
Elektromagnetisk induktion (30%): magnetfält och magnetiskt flöde, Hall-effekt, masspektrometri, Lenz lag, virvelströmmar, självinduktion och induktans, kondensator.

Kurs 3: Reglerteknik 6 hp

Efter kursen ska studenten kunna:

• Redogöra för funktion och begränsningar för den klassiska PID-regulatorn
• Klassificera industriella processer i några vanliga typer och modellera dem utifrån mätdata
• Tillämpa några metoder för regulatortrimning utifrån en processmodell
• Bedöma reglerprestanda utifrån mätdata och använda detta för regulatortrimning
• Redogöra för syfte och ge exempel på användningsområde för några vanliga regulatorstrukturer
• Utföra felsökning på en reglerkrets och hitta fel i ställdon, dålig trimning, etc.
  

Kursinnehåll

PID-regulatorn: Definition, funktion, begränsningar
Processer: KLT-processer, integrerande processer, dödtidsprocesser
Processmodellering: Stegsvarsmodellering, frekvensmodellering
Regulatortrimning: Lambda-trimning, arresttidstrimning, kretsformning
Reglerprestanda: Snabbhet, störkänslighet
Regulatorstrukturer: Framkoppling, kaskadreglering, kvotreglering, etc
Praktiska aspekter, felsökning

Kurs 4: Industriell automation 6 hp

Efter kursen ska studenten kunna:

• Förstå fundamentala principer och funktionalitet för grundläggande element i automationssystem
• Analysera ett verkligt problem utifrån ett automationsperspektiv och därmed kunna bedöma både ingenjörsmässiga och ekonomiska aspekter
• Identifiera och välja sensorer och ställdon för att skapa och integrera industriella automationslösningar
• Skapa och integrera ett klassiskt reläbaserat automationssystem
• Ha grundläggande kunskaper om industriella nätverk
  

Kursinnehåll

Introduktion: Grundläggande element i automationssystem, automationsnivåer, processindustri, kontinuerlig och diskret reglering, datorbaserad reglering

Hårdvarukomponenter: Givare, ställdon, reläer
Syntes av industriella automationssystem: Latchprincipen, exempel, tillämpningar
Industriella nätverk: Egenskaper
Industriell PID-reglering: Autotuning, PLC:er

Studenten har efter denna kurs inhämtat de fysikkunskaper som krävs för att kunna tillgodogöra sig efterföljande kurser i reglerteknik, automation, samt instrumentteknik. Kursen bygger på LTUs kurser Fysik G1 samt Fysik G2 som ges för tekniskt basår.

Kurs 5: Mätteknik 6 hp

Efter kursen ska studenten ha en grundläggande förståelse för i industrin vanligt förekommande principer för sensorer och mätsystem. Studenten skall vidare kunna använda dessa sensor principer för insamling av mätdata, samt ha en förståelse för hur dessa påverkas av yttre störningar.

Kursinnehåll

Sensorer för tryck (resistiva, kapacitiva), vikt, gas- och vätskeflöde (ultraljud, resistiva, optiska), materialflöde (vikt + hastighet, optiska), nivå/avstånd (laser, radar, ultraljud), samt temperatur (resistiv, termoelektrisk).

Principer för insamling av mätdata; förstärkare: differentialförstärkare, operationsförstärkare, filter, bandbredder.
Omvandling analog - digital; princip och användning i mikroprocessorsystem.
Yttre påverkan av mätsystem; EMC och andra störningar.

Övrig information

Tillgång till dator/PC med internetuppkoppling är en förutsättning för att deltagare ska kunna ta del av webbaserade föreläsningar och digitalt utbildningsmaterial.

Kurslitteratur för respektive kursmodul presenteras i samband med kursstart. Kostnaderna för kurslitteratur ingår inte i uppdragsutbildningen.

Lärare

Andreas Johansson, Professor, Avdelningschef

Intresseanmälan

• Gör en intresseanmälan Öppnas i nytt fönster.
  En intresseanmälan är inte bindande. Kursen startar när tillräckligt många har anmält intresse.

Kontakt

LTU Professional Education uppdragsutbildning@ltu.se