Mittaustiedon monipuolistaminen Modbus-väylällä
Hihnala, Henri (2018)
Hihnala, Henri
Centria-ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018120319757
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018120319757
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on esitellä Modbus-kommunikointiprokolla ja mitä sen käytöllä voidaan saavuttaa. Modbus-kommunikointi pohjautuu master–slave-kommunikointiin. Kommunikointi tapahtuu Modbus-viesteillä, jotka ovat binäärisessä muodossa. Viestit ovat kooltaan muutamasta tavusta satoihin. Viesti on jaettu eri osiin, kuten osoite, funktiokoodi ja data. Masterin käskyt ovat usein datan kirjoittamista tai lukemista laitteilta. Master-laite lähettää ohjelmasta saamansa komennot sla-veille. Slave toteuttaa masterin komentoja ja kommunikoi takaisin masterille.
Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi kokkolalainen Freeport Cobalt Oy. Freeport Cobalt on kemian alan tehdas, joka keskittyy koboltin jalostamiseen. Freeport Cobalt halusi korvata vanhat analogiset virtausmittarit uusilla Modbussia käyttävillä mittareilla. Vanhoilla mittareilla pystyttiin vain säätämään virtauksen arvoa ja mittaamaan sitä. Modbus-mittareita voitaisiin ohjata laajemmin ja mittaustietoja voitaisiin tuoda useita. Mittareita tultaisiin käyttämään laboratoriossa, jossa voitaisiin saada suuri hyöty monipuolisemmasta mittaustiedosta.
Opinnäytetyö alkaa teoriaosuudella. Teoriaosuudessa selitetään Modbus-kommunikoinnin perusteet ja esitellään yleisimmät Modbus-protokollat ja niiden ominaisuudet. Sen lisäksi esitellään myös standar-dit, jotka määrittelevät Modbus-laitteiden yhdistämisen toisiinsa. Lopuksi esitellään käytännön toteutuksessa käytetyt laitteet ja ohjelmistot.
Käytännön osuudessa esitellään vaiheittain projektin eteneminen. Pienen skaalan testausvaiheesta edetään käytännön toteutukseen tehtaalla. Esitellään laitteiston konfigurointi, ohjelma ja sen teko ja graafisten käyttöpaneelien luonti. Tuodaan esille testaamisessa kohdattuja ongelmia ja miten ne ratkaistiin.
Viimeistelty projekti oli toimiva kokonaisuus. Laboratoriossa työskentelevät kemistit saivat merkittävää hyötyä laajemmasta mittaustiedosta. Myös laajemmat mittarien ohjausmahdollisuudet helpottivat laboratoriotyöskentelyä.
Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi kokkolalainen Freeport Cobalt Oy. Freeport Cobalt on kemian alan tehdas, joka keskittyy koboltin jalostamiseen. Freeport Cobalt halusi korvata vanhat analogiset virtausmittarit uusilla Modbussia käyttävillä mittareilla. Vanhoilla mittareilla pystyttiin vain säätämään virtauksen arvoa ja mittaamaan sitä. Modbus-mittareita voitaisiin ohjata laajemmin ja mittaustietoja voitaisiin tuoda useita. Mittareita tultaisiin käyttämään laboratoriossa, jossa voitaisiin saada suuri hyöty monipuolisemmasta mittaustiedosta.
Opinnäytetyö alkaa teoriaosuudella. Teoriaosuudessa selitetään Modbus-kommunikoinnin perusteet ja esitellään yleisimmät Modbus-protokollat ja niiden ominaisuudet. Sen lisäksi esitellään myös standar-dit, jotka määrittelevät Modbus-laitteiden yhdistämisen toisiinsa. Lopuksi esitellään käytännön toteutuksessa käytetyt laitteet ja ohjelmistot.
Käytännön osuudessa esitellään vaiheittain projektin eteneminen. Pienen skaalan testausvaiheesta edetään käytännön toteutukseen tehtaalla. Esitellään laitteiston konfigurointi, ohjelma ja sen teko ja graafisten käyttöpaneelien luonti. Tuodaan esille testaamisessa kohdattuja ongelmia ja miten ne ratkaistiin.
Viimeistelty projekti oli toimiva kokonaisuus. Laboratoriossa työskentelevät kemistit saivat merkittävää hyötyä laajemmasta mittaustiedosta. Myös laajemmat mittarien ohjausmahdollisuudet helpottivat laboratoriotyöskentelyä.