Polttokoelaitteiden tiedonkeruujärjestelmän suunnittelu ja toteutus
Häkkinen, Jouni (2011)
Häkkinen, Jouni
Jyväskylän ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201103092972
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201103092972
Tiivistelmä
Kansainväliset ilmastosopimukset asettavat merkittäviä haasteita energiasektorin kehittämiselle lähivuosikymmenten aikana. Työn toimeksiantajan Teknologian tutkimuskeskus VTT:n leijupolton prosessikehitys- ja monipolttoainetutkimuksessa tähdätään energiantuotannon päästöjen ja kustannusten leikkauksiin voimalaitosten tehokkuutta ja käytettävyyttä parantamalla. Tutkimus- ja kehitystyö perustuu polttokoetoiminnassa syntyvän prosessidatan keräämiseen ja jälkianalysointiin.
Tutkimustyössä käytettävien koekattiloiden ja prosessinohjausjärjestelmän lisäksi tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmä on tärkeä osa tutkimuslaitteistoa. Opinnäytetyön lähtökohtana oli Siemens SIMATIC PCS7 -prosessinohjausjärjestelmän omilla toiminnoilla toteutettu tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmä, jolla ei täysin pystytty täyttämään tutkimusympäristön asettamia vaatimuksia. Työn tavoitteena oli uuden tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmän suunnittelu ja toteutus.
Työn alussa tehtiin kartoitus markkinoilta löytyvistä PCS7-prosessinohjausjärjestelmään liitettävistä tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmistä. Lisäksi toteutettiin kartoituksen tulosten perusteella valitun uuden Savcor Wedge® -prosessidiagnostiikkajärjestelmän käyttöönotto ja testaus.
Tutkimusympäristö asettaa tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmän suorituskyvylle lisähaasteita puhtaasti teolliseen ympäristöön verrattuna. Prosessidataa tallennetaan suurempia määriä nopeammalla tallennussyklillä, jolloin erityisesti rajapinnan toteutus nousee ratkaisevaan asemaan. Suorituskykyvaatimuksista johtuen työssä ei voitu soveltaa PCS7-järjestelmän yhteydessä yleisesti käytettäviä rajapintaratkaisuja. Kartoitusvaiheessa saatiin yleiskuva Siemens SIMATIC PCS7 - prosessinohjausjärjestelmään integroituvista ja tutkimusympäristöön soveltuvista tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmistä sekä OPC-rajapintaratkaisuista. Lopputuloksena saatiin jatkuvasti kehittyvän tutkimusympäristön tarpeet hyvin täyttävä tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmä, jonka myötä tutkimus- ja kehitystyö tehostuu.
Tutkimustyössä käytettävien koekattiloiden ja prosessinohjausjärjestelmän lisäksi tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmä on tärkeä osa tutkimuslaitteistoa. Opinnäytetyön lähtökohtana oli Siemens SIMATIC PCS7 -prosessinohjausjärjestelmän omilla toiminnoilla toteutettu tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmä, jolla ei täysin pystytty täyttämään tutkimusympäristön asettamia vaatimuksia. Työn tavoitteena oli uuden tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmän suunnittelu ja toteutus.
Työn alussa tehtiin kartoitus markkinoilta löytyvistä PCS7-prosessinohjausjärjestelmään liitettävistä tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmistä. Lisäksi toteutettiin kartoituksen tulosten perusteella valitun uuden Savcor Wedge® -prosessidiagnostiikkajärjestelmän käyttöönotto ja testaus.
Tutkimusympäristö asettaa tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmän suorituskyvylle lisähaasteita puhtaasti teolliseen ympäristöön verrattuna. Prosessidataa tallennetaan suurempia määriä nopeammalla tallennussyklillä, jolloin erityisesti rajapinnan toteutus nousee ratkaisevaan asemaan. Suorituskykyvaatimuksista johtuen työssä ei voitu soveltaa PCS7-järjestelmän yhteydessä yleisesti käytettäviä rajapintaratkaisuja. Kartoitusvaiheessa saatiin yleiskuva Siemens SIMATIC PCS7 - prosessinohjausjärjestelmään integroituvista ja tutkimusympäristöön soveltuvista tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmistä sekä OPC-rajapintaratkaisuista. Lopputuloksena saatiin jatkuvasti kehittyvän tutkimusympäristön tarpeet hyvin täyttävä tiedonkeruu- ja analysointijärjestelmä, jonka myötä tutkimus- ja kehitystyö tehostuu.