Johdatus turva-automaation ohjelmointiin

Abstract

Insinöörityössä perehdyttiin turvallisuusajatteluun koneiden ja tuotantolaitosten suunnittelussa, käytössä ja kunnossapidossa. Erityistä huomiota kiinnitettiin turva-automaation ohjelmointiin ja ohjelmoinnin suunnitteluun.

Teoriaosiossa esiteltiin voimassa olevien EU:n direktiivien ja EU:n direktiiveistä valtioneuvoston tekemien asetusten merkitys automaatiosuunnitteluun. Pohdittiin myös, miten standardit liittyvät turva-automaatiosuunnitteluun EU/ETA-alueella sekä kansainvälisesti. Tässä osiossa esiteltiin myös standardien mukaiset tärkeimmät menetelmät turvallisuuden eheystason (TET) laskentaan. Turva-automaation logiikkaohjelmointiin pääosin vaikuttavia standardeja ovat IEC 61311, IEC 61508 ja IEC 61511.

Teoriaosiossa esiteltiin Beckhoffin TwinSAFE-turva-automaatiojärjestelmä ja se, miten Beckhoffin hajautettu turva-automaatiojärjestelmä toteutetaan. Tiedonsiirtoon Beckhoff käyttää standardisoitua turvaluokiteltua EtherCAT-väylää.

Käytännön osiossa tehtiin ohjeistus TwinCAT3-ohjelmalla tehtävään turva-automaation ohjelmointiharjoitukseen.

In this Bachelor´s thesis, the safety aspects in planning, use and maintenance of machines and production plans were analysed. The programing and the planning of the safety automation were considered in more detail.

In the theoretical part of the study, the significance of EU directives regarding automation planning is analyzed, as well decrees based on them, set by the Finnish Council of State. How standards affect automation planning in the EU/EEA-area and internationality is also considered. Furthermore, the most common methods are introduced for the analysis of security integration level (SIL). Standards IEC 61311, IEC61508 and IEC61511 are some of the most significant standards for logic programming of safety automation.

In the theoretical part of this Bachelor´s thesis, the TwinSAFE safety automation system of Beckhoff is introduced as well as how the distributed safety automation system is implemented. An EthetCAT-field bus system by Beckhoff is used for the transfer of data. The EthetCAT is safety classified and standardized in accordance with the requirements of IEC 61508 SIL 3.

As a result, a guide was created for a safety automation programing exercise with the TwinCAT3 software application.