Exam text content

ASE-2170 Automaatiojärjestelmät ja -suunnittelu
Tentti 4.5.2016 Mikko Salmenperä

Ei laskimia eikä kirjallista materiaalia.

Voit suorittaa tässä tilaisuudessa vain yhden seuraavista kokeista. Merkitse vastauspaperiisi selvästi,
minkä kokeen suoritat.
* —Välikoel

* Välikoe2

* Kokokurssin tentti

Välikoe 1. Kirjoita vastaukset 1-5 eri paperille kuin vastaukset 6-8.
VK1.1. Mitä tarkoittavat termit kunnossapito ja käynnissäpito? (2p)

VK1.2. Luennoilla esiteltiin laadukkaan automaatiojärjestelmän elinkaarimallia. Luettele mitä vaiheita
tässä mallissa oli. Kerro lisäksi lyhyesti (parilla lauseella) kunkin vaiheen sisällöstä tarkemmin. (6p)

VKI1.3. Kerro lyhyesti (max puolikas A4-sivua) millaisia PLC:t ovat nykyisin ja millaiseen suuntaan
järjestelmät kehittyvät tulevaisuudessa. (4p)

VK1.. Selitä lyhyesti myötäkytketyn säädön periaate ja anna esimerkki. (2p)

VK135. Mainitse kaksi säätöventtiiliksi soveltuvaa venttiilityyppiä, kerro niiden ominaisuuksista ja
millaisissa sovellusympäristöissä niitä voidaan käyttää. (4p)

VKI1.6. a)Kirjoita loogisen yhtälön muotoon (operaattorit AND, OR, NOT) relekaaviona esitetty
loogisten muuttujien A, B ja L muodostama kytkentä. (1p)

Kirjoita auki seuraavat yksinkertaistetut esitykset:

b) (1p) 9) (Ip)

5
E 5 : 1.2.45 3
 

VKI1.7. Kerro mitä oheinen automaation toimintakaavio esittää ja anna positiotunnukset
kysymysmerkeillä merkityille komponenteille. (3p)

  

SÄILIÖ

 
 
   

VKI1.8. Laadi instrumentoinnin toimintakaaviot kohtien a ja b toiminnoille:

a) Paikallinen säiliön paineen säätö säiliöön liittyvässä putkessa olevan säätöventtiilin avulla.
Säätimessä on mukana osoitus ja ylärajahälytys. (2p)

b) Ohjelmoitavalla logiikalla toteutettu säiliön pinnankorkeuden alarajan hälytys ja lukitus ohjaamalla
säiliöön liittyvässä putkessa olevaa sulkuventtiiliä. (2p)

c) Laadi yksikkötunnus laitteen A1
komponentille P1, joka sijaitsee oheisen —
kuvan mukaisessa kaapissa (4) =
kohdassa "komponentti" (korttirivin A
korttipaikka 5). (2p)

 
Välikoe 2. Kirjoita vastaukset 1-3 eri paperille kuin vastaukset 4-8.

 

VK2.1. a) Merkitse kuvaan seuraavat tietovirrat. Jos teet vastausmerkintöjä tehtäväpaperiin, muista
palauttaa se nimellä varustettuna. (2p)
1. Valmistusaikataulu ja sen toteuma

2. Kunnossapitotiedot ja -tietopyynnöt
3. Tuotevarastotiedot

4. Kustannustavoitteet ja niiden toteuma
b) Merkitse kuvaan kaikki MES-järjestelmiin kuuluvat toiminnot. (1p)

VK2.2. Selitä mitä seuraavat lyhenteet tai käsitteet tarkoittavat. (4p)
a) SCADA
b) DCS
c) PES
d) HMI
€). PEC
f) 1:1 redundanssi varmennus
g) MetsoDNA
h) Prosessiasema (PCS)

VK2.3. Mitä etuja on pneumaattisilla laitteilla palo- ja räjähdysvaarallisissa tiloissa? (4p)

 

 

 

 

 

 
VK2.4. Kerro käyttöautomaation ja turva-automaation tehtävistä sekä miten turva-automaatiossa ja
käyttöautomaatiossa käytettävät laitteistot eroavat toisistaan. (2p)

VK25. Prosessiin liittyvät riskit määritellään riskianalyysillä. Käyttöluvan saamiseksi prosessin riskit
eivät saa ylittää suurinta sallittua tasoa. Mikäli todettu riski on suurempi kuin sallittu riski, niin prosessin
riskitasoa on pienennettävä. Millaisia riskinvähennyskeinoja on olemassa, missä järjestyksessä näitä
keinoja lähdetään soveltamaan ja miten sallitun riskitason saavuttaminen voidaan osoittaa? (2p)

Tehtävät 6-8: Vastaa ranskalaisilla viivoilla ja kuvilla. Jaaritteluista tulee miinuspisteitä.

VK2.6. a) Nimeä neljä eri reaaliaikaisuusluokkaa ja selitä lyhyesti mitä ne tarkoittavat. (2p)
b) Mainitse esimerkki jokaisesta ja selitä lyhyesti mitä ne tarkoittavat. (2p)

VK2.7. Kerro lyhyesti

a) Mikä on turvaväylä? (2p)

b) Mikä on turvaprotokollan tehtävä? (2p)
c) Määrittele termi reaaliaikaisuus. (2p)

VK2.8. Vertaile kahta automaatiossa sovellettua langatonta tekniikkaa, keskittyen automaation kannalta
oleellisiin eroavaisuuksiin. Keksi itse molemmista automaatioon liittyvä sovellusesimerkki, jossa
eroavaisuus tulee selkeästi esiin. (5p)

 

 

 

 

 
Tentti. Kirjoita vastaukset 1-4 eri paperille kuin vastaukset 5-9.

 

T.1. a) Merkitse kuvaan seuraavat tietovirrat: Jos teet vastausmerkintöjä tehtäväpaperiin, muista palauttaa
se nimellä varustettuna. (2p)
1. Valmistusaikataulu ja sen toteuma

2. Kunnossapitotiedot ja -tietopyynnöt
3. Tuotevarastotiedot

4. Kustannustavoitteet ja niiden toteuma
b) Merkitse kuvaan kaikki MES-järjestelmiin kuuluvat toiminnot. (1p)

T.2. Selitä mitä seuraavat lyhenteet tai käsitteet tarkoittavat. (3p)
a) SCADA
b) DCS
o) HMI
d PLC
€) 1:1 redundanssi varmennus
£) Prosessiasema (PCS)

T.3. Luennoilla esiteltiin laadukkaan automaatiojärjestelmän elinkaarimallia. Luettele mitä vaiheita tässä
mallissa on. Määrittele lisäksi yhdellä lauseella kunkin vaiheen ydinkohdat. (3p)

T.4. Selitä lyhyesti seuraavat käsitteet. (5p)
a) Standardiviesti

b) Prosessin aikavakio

 
 

c) Istukkaventtiili

d) ATEX-direktiivi (atmospheres explosibles)

e) Yksikkösäädin
T.5. Täydennä kuvassa esitettyyn logiikkakaavioon puuttuvat signaalinimet. Kaavio kuvaa moottoreiden
MI ja M2 yhteistä pysäytystä HALT signaalilla. (2p)

Ml RUNNING

 

T.6. a) Kirjoita loogisen yhtälön muotoon (operaattorit AND, OR, NOT) relekaaviona esitetty loogisten
muuttujien A, B ja L muodostama kytkentä. (1p)

Laadi instrumentoinnin toimintakaaviot seuraaville toiminnoille:

b) Paikallinen säiliön paineen säätö säiliöön liittyvässä putkessa olevan säätöventtiilin avulla.
Säätimessä on mukana osoitus ja ylärajahälytys. (1p)

c) Ohjelmoitavalla logiikalla toteutettu säiliön pinnankorkeuden alarajan hälytys ja lukitus ohjaamalla
säiliön ulostuloputkessa olevaa sulkuventtiiliä. (1p)

T.7. Mitä seuraavilla termeillä tarkoitetaan turva-automaatiossa? (3p)

a) Suojaus

b) Riski

c) Turvallisesti vikaantuva ( vastaukseksi ei riitä että vikaantuu turvallisesti!)
d) Eriävyys (diversiteetti)

e) Vikasietoisuus

f) Turvallisuuden eheys

 

 
 

Tehtävät 8-9: Vastaa ranskalaisilla viivoilla ja kuvilla. Jaaritteluista tulee miinuspisteitä.

T.8. a) Määrittele termi reaaliaikaisuus. (1p)
b) Nimeä neljä eri reaaliaikaisuusluokkaa ja selitä lyhyesti mitä ne tarkoittavat. (2p)
c) mainitse esimerkki jokaisesta reaaliaikaisuusluokasta. (1p)

T9. Vertaile kahta automaatiossa sovellettua langatonta tekniikkaa, keskittyen automaation kannalta
oleellisiin eroavaisuuksiin. Keksi itse molemmista automaatioon liittyvä sovellusesimerkki, jossa
eroavaisuus tulee selkeästi esiin. (4p)