Kurs-PM LET086 - Styrteknik

LET086 Styrteknik lp4 VT24 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Elektroteknik tillsammans med institutionen för Rymd-, geo och miljövetenskap

Kontaktuppgifter

Veronica Olesen (Examinator, föreläsare, handledare)
031-772 1728
veronica@chalmers.se
Rum 425A, Jupiter plan 4

Albert Skegro (handledare)
skegro@chalmers.se

Francesco Popolizio (handledare)
frapop@chalmers.se 

Ulrika Lundqvist (Föreläsare, handledare etik)
Avdelningen Fysisk resursteori, Institutionen Rymd-, geo- och miljövetenskap
031-772 3281
ulrika.lundqvist@chalmers.se

Dessutom har vi amanuenser för handledning av projektet.
För att ställa frågor utanför labbtid, använd discussions. Det går att ställa sina frågor anonymt där om så önskas.

Kursens syfte

Ett tillämpningsområde där elektroingenjören har uppgifter att fylla är automatisering av olika förlopp. Denna kurs ska ge insikt i och kunskap om de metoder och den utrustning som kan förekomma vid styrning av industriella processer, maskiner och andra anläggningar. Huvuddelen av kursen utgörs av ett projektarbete vars syfte är att studenten utifrån funktionsspecifikation ska konstruera, funktionsprova och felsöka ett större system med flera samverkande funktioner både vad gäller hårdvara och programvara samt att öva muntlig och skriftlig rapportering. Introduktion i begrepp och metoder inom ingenjörsetik.

Innehåll

Projektplanering och projektgenomförande.

Principiell uppbyggnad av styr-, regler- och övervakningssystem. Uppbyggnad, funktion och programmering av mikrokontroller (MCU) och programmerbara styrsystem (PLC).

Orientering om några givare och verkställande don för binär styrning samt konstruktion och dimensionering av signalanpassning mellan dessa och styrelektroniken.

Utgående från funktionsbeskrivningar formulera styrvillkor baserade på logiska grundfunktioner, minnes-, tids- och räknarfunktioner. Överföring av sekventiella styrspecifikationer till funktionsdiagram (Grafcet). Realisering av styrfunktioner med PLC och MCU.

Uppgiftens komplexitet innebär normalt omfattande felsökning och funktionstester.

Skriftlig rapportskrivning på engelska och muntlig redovisning av projektet.

Automatisering och ingenjörsetik.

Schema

TimeEdit

Planering av helklassaktiviteter och inlämningsuppgifter

Kurslitteratur

Morgan Osbeck och Göran Hult: Kompendium PLC , finns på kurshemsida

Morgan Osbeck och Göran Hult: Kompendium Signalanpassning och felsökning, finns på kurshemsida

Sven-Ove Hansson: Teknik och etik, finns på kurshemsida

Fredrik Ståhl: Moralfilosofi, finns på kurshemsida

Referensinformation om Arduino, länk finns på kurshemsida

Lärobok i C, från tidigare kurs

Lärobok i analog elektronik, från tidigare kurs

Datablad till komponenter, att söka upp av studenterna

Kursens upplägg

Kursen är en projektkurs som rapporteras i två olika moment: Projekt 6,0 hp och inlämningsuppgift i etik 1,5 hp.

Godkänt på varje del krävs för godkänt i kursen. För eventuellt missade delar ges möjlighet till komplettering vid max två tillfällen vid tid som bokas med examinator eller ansvarig lärare. Samtliga delar inom ett inrapporteringsmoment (projekt eller inlämningsuppgift) ska vara godkända inom utsatt tid annars ska momentets samtliga delar göras om i sin helhet vid nästa kurstillfälle. Projektuppgiften och etikuppgiften måste vara lösta senast under omtentamensperioden i augusti 2024. Muntlig presentation och de två inlämningsuppgifterna för projektet ska vara godkända inom ett år efter kursstart.

Projekt 6,0 hp

Arbetet i projektdelen sker i grupper om två personer som lottas inom labbgrupperna (A, B och C). Bokning av labbgrupp sker på kurshemsidan under People - Groups. Projektet genomförs i laborationssal och vid egen dator med programvara som hittas via kurshemsidan. Varje projektgrupp har 8 obligatoriska tillfällen i laborationssal.
För godkänd närvaro krävs aktiv närvaro under minst 80 % av de obligatoriska tillfällena. Även frånvaro under delar av ett tillfälle räknas. Frånvaro från laborationstillfällen måste anmälas i förväg (även inom 80 % närvaro) och samtidigt görs överenskommelse om kompensation. 

Arbete mellan laborationstillfällena krävs. För hjälp i arbetet mellan laborationspassen finns schemalagda konsultationstillfällen. Konsultationstillfällena ges i datorsal på campus Lindholmen.

Om projektet ligger efter i tidplanen eller inte blir klart under de obligatoriska tillfällena erbjuds extra tillfällen. Bokning av extratillfällen görs med laborationshandledare och i första hand för grupper som ligger efter i tidplanen. Extratillfällen som har bokats av gruppen har obligatorisk närvaro.

Som stöd för projektarbetet ges 7 frivilliga föreläsningar och en obligatorisk gästföreläsning.

För introduktion till Codesys respektive Arduino ges tre obligatoriska inlämningsuppgifter som ska lämnas in enskilt.

Projektet rapporteras i en skriftlig rapport på engelska och vid muntlig redovisning. Rapporten utformas i samverkan med den parallella kursen LSP581 – Engelska.

Kursens projektdel innehåller en obligatorisk individuell dugga.

Inlämningsuppgift 1,5 hp om etik

I delmomentet inlämningsuppgift i etik ska en uppgift genomföras av två studenter tillsammans och som ska redovisas i en text som lämnas in.  I texten ska etiska aspekter på automatisering diskuteras. Grupper för etikarbetet väljer studenterna själva under people - groups.

Som stöd i arbetet med etikuppgiften ingår två obligatoriska seminarier i halvklass. Frånvaro från obligatoriskt seminarium måste anmälas i förväg. Samtidigt görs överenskommelse om komplettering. Endast sjukdom är giltigt skäl för frånvaro.

Förändringar sedan förra kurstillfället

• Inlämningsuppgift 1 är delad i två delar
• Scenario för projektuppgiften för att underlätta för rapportskrivandet
• Ändrat format för inlämningen i etik

Lärandemål

• arbeta i grupp för att planera och lösa en gemensam projektuppgift,
• formulera logiska lösningar för två olika typer av styrutrustningar: programmerbara styrsystem (PLC) och mikrokontroller (MCU),
• hantera programmeringsmiljöer och utveckla styrprogram för PLC och mikrokontroller
• dimensionera komponenter, rita kopplingsschema och koppla elektronik för signalomvandling,
• felsöka och verifiera funktionen,
• dokumentera projektet i skriftlig rapport på engelska,
• lära känna igen och göra bedömningar med hänsyn till etiska aspekter, särskilt i frågeställningar som automatisering kan ge upphov till.

Examination

Betygen godkänt eller underkänt ges på kursens ingående delar och på kursen som helhet. Kursens två rapporteringsmoment: projekt 6 hp och inlämningsuppgift 1,5 hp rapporteras separat, När båda är godkända ges godkänt betyg på hela kursen. För eventuellt missade delar ges möjlighet till komplettering vid max två tillfällen vid tid som bokas med examinator.

Projekt 6,0 hp

För godkänt betyg på delen projekt 6 hp krävs godkänt betyg på följande ingående delar. Projektuppgiften måste vara löst senast under omtentamensperioden i augusti 2024. Samtliga övriga delar ska vara godkända inom ett år efter kursstart. Om någon del inte blir godkänd inom utsatt tid ska kursen göras om i sin helhet vid nästa kurstillfälle. Maximalt två kompletteringsmöjligheter ges för inlämningar och redovisning. 

Fungerande lösning på projektuppgiften: För godkänt betyg på projektuppgiften krävs färdigställd teknisk lösning som uppfyller kraven enligt projektbeskrivningen. Projektuppgiften måste vara godkänd under vårterminen 2024. Om den inte är klar under de bokade laborationstillfällena ges en extra möjlighet till färdigställande i omtentamensperioden i augusti.

Projektmedverkan: För godkänt krävs aktivt arbete i projektgruppen. Arbetet i projektet bedöms individuellt av lärare. Specifikt krävs en skriftlig överenskommelse mellan projektmedlemmarna för kommande arbete vid slutet av varje laborationspass.

Inlämningsuppgifter: Tre individuella inlämningsuppgifter ges i kursen. Alla uppgifterna måste lösas med godkänt resultat.

Skriftlig rapport: En teknisk rapport av arbetet ska skrivas och lämnas in. Rapporten bedöms på upplägg och innehåll och samtliga delar måste vara godkända för godkänd rapport. Rapportens språkliga del bedöms i den parallella kursen i engelska.

Dugga: Efter drygt halva kursen genomförs ett obligatoriskt individuellt test av kunskaperna av de moment som har ingått i projektarbetet. Duggan måste genomföras och resultatet måste vara minst 1 poäng (av 4). Duggan kan göras om vid två tillfällen som bokas med examinator.

Muntlig redovisning: Projektgruppen redovisar sitt projekt för examinator vid en muntlig redovisning (30-40 minuter). Under redovisningen ställs frågor för att säkerställa att båda projektmedlemmarna har kunskap om projektets alla delar. Fler frågor måste besvaras på delar där godkänt resultat inte har uppnåtts på duggan.

Inlämningsuppgift 1,5 hp om etik

För godkänt betyg på momentet  krävs aktiv närvaro på två seminarier samt godkänd inlämnad text för genomförd uppgift. Samtliga delar ska vara godkända senast i omtentamensperioden i augusti annars ska kursdelen göras om i sin helhet vid nästa kurstillfälle.

Projektuppgifter

Projektbeskrivningar för de tre projekten finns nedan.

Projektbeskrivning hiss
Projektbeskrivning tilluftssystem
Projektbeskrivning korvskivning

Obligatorisk närvaro

Eventuell frånvaro vid obligatoriska moment måste meddelas ansvarig lärare i förväg. I samband med detta kommer vi även överens om hur frånvaron kan kompenseras. Följande moment är obligatoriska:

• Gästföreläsning
• Schemalagda laborationstillfällen för den egna gruppen till minst 80 %
• Två seminarier om etik
• Redovisningstillfälle enligt schema som anges på kurshemsidan mot slutet av kursen

Dugga

En obligatorisk dugga ges efter drygt halva kursen för att testa de individuella kunskaperna i projektet. Duggan testar kursens fyra olika delar:

• Programmering i FBD
• Programmering i SFC
• Mikrokontroller programmering och användande
• Koppling av projektets elektroniska komponenter

Duggan innehåller en uppgift på varje del, alltså totalt 4 uppgifter. 

Duggan ges på plats under de första 75 minuterna av ett laborationstillfälle. Under duggan är samtliga hjälpmedel tillåtna. Kommunikation med andra är inte tillåten.

Vid underkänt resultat på någon av duggans delar måste dessa delar redovisas extra noga vid den muntliga redovisningen så tillräcklig kunskap kan säkerställas. Vid mindre än 1 poäng på duggan måste omdugga göras. Tid för omdugga sätts tillsammans med examinator.

Viktiga datum

27/3 Inlämning av projekt överfört till simulatorn i Codesys

9/4   Inlämningsuppgift i Codesys

19/4 Inlämningsuppgift i Tinkercad

V. 19 Obligatorisk dugga under labbpass

17/5 Deadline för inlämningsuppgift i etik

23/5 Slutrapport för styrprojektet ska vara inlämnad som inlämningsuppgift i Canvas.

17/5-7/6 Muntlig redovisning enligt bokning i Canvas

4/6   Inlämning av eventuell retur på styrteknikrapporten samt för inlämningsuppgiften i etik. Den inlämnade versionen av styrteknikrapporten gäller även som inlämning i LSP581 – Engelska.

26/8 Sista dag att sända in rättade returer av rapporten. Max 2 returer.

30/8 Absolut sista dag för att redovisa en fungerande styrutrustning och att sända in rättad retur av inlämningsuppgiften i etik. Max 2 returer.

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan