Elektrokemiallisen generaattorin automaatiosovellus ja testaus laboratorioympäristössä

Abstract

XerChem Oy on mukana Euroopan unionin Horisontti 2020-tutkimus- ja innovaatio-ohjelman rahoittamassa SpotView-projektissa. Yrityksen tavoitteena SpotView-projektissa on rakentaa pilottilaite, joka tuottaa natriumhypokloriittia prosessivedestä. Lopullinen pilottilaite tulee olemaan kahdeksan elektrolyysikennoa sisältävä elektrokemiallinen generaattori. Natrium-hypokloriittia käytetään muun muassa teollisuudessa prosessivesien mikrobiologian hallin-nassa sekä uimahalleissa veden desinfiointiaineena. Opinnäytetyön tehtävänä oli toteuttaa automaatiosovellus elektrokemialliselle generaatto-rille, joka sisältää yhden elektrolyysikennon. Automaatiosovellus toteutettiin toimeksiantajan vaatimusten mukaisesti. Tehtävänä oli rakentaa myös testausympäristö, jossa pystyttiin tes-taamaan automaatiosovelluksen toiminta. Automaatiosovellus sisälsi Siemensin logiikan ja kosketusnäytön, etähallintasivut sekä VPN-yhteyden. Siemensin logiikka ja kosketusnäyttö ohjelmoitiin TIA Portal -ohjelmointityökalulla ja etähallintasivut HTML5-kielellä. Laboratorioympäristöön rakennettiin testauspaikka, johon liitettiin yksi elektrolyysikenno sekä koko automaatiosovellus. Automaatiosovellus testattiin järjestelmällisesti. Testauksien yhteydessä tehtiin automaatiosovellukseen korjauksia ja lisät-tiin uusia ominaisuuksia. Tuloksena saatiin toteutettua toimiva automaatiosovellus elektrokemialliselle generaattoril-le. Järjestelmällisten testaamisten avulla varmistettiin automaatiosovelluksen toiminta. Tes-tausympäristö rakennettiin niin, että siinä pystytään ajamaan SpotView-projektin arviointi-vaiheen tehdasvesikokeita. Automaatiosovellus on liitettävissä SpotView-projektin myö-hemmässä vaiheessa suoraan kahdeksan kennoa sisältävään pilottilaitteeseen

XerChem Oy is part of SpotView project funded by the European Union’s Horizon 2020 re-search and innovation programme. The company’s goal in the SpotView project is to build pilot device which produces sodium hypochlorite from process water. The final pilot device will be an electrochemical generator which contains eight electrolysis cells. Sodium hypo-chlorite is used in industrial process waters to microbiology control and as a disinfectant in public swimming pools. The assignment of the bachelor’s thesis was implement an automation application to elec-trochemical generator which contains one electrolysis cell. The automation application was implemented according to the company’s requirements. The assignment was to build a test-ing environment where it was possible to test performance of the automation application. The automation application contained Siemens programmable logic controller and a human machine interface, remote management website and VPN connection. Siemens programma-ble logic controller and human machine interface were programmed using TIA Portal pro-gramming tool. The remote management website was programmed with HTML5 language. The testing environment was built in a laboratory. One electrolysis cell and the whole auto-mation application were installed to the testing environment. Amendments and new features were added to automation application during testing. The result was fully functional automation application for electrochemical generator. Opera-tion and functionality of the electrochemical generator were confirmed by systematically testing. Testing environment was built to enable driving the industry water trials of SpotView project’s evaluation period. It is possible to use same automation application in the Spot-View project with larger, eight-cell pilot device.