Tiedonsiirron toteutus autolastausjärjestelmässä

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutustua Porin Tahkoluodon öljy- ja kemikaalisatamaan rakennettavan bitumin autolastausaseman tiedonsiirron toteuttamiseen. Tarkoituksena oli mallintaa bituminlastauksessa käytettävän sanomaliikenteen käsittely ja siihen liittyvä automaatiojärjestelmän tiedonsiirto. Opinnäytetyössä keskityttiin ensisijaisesti autolastausjärjestelmän ohjelmien ja laitteiden väliseen tiedonsiirtoon ja laitteiden ohjaustoiminnot jätettiin vähemmälle tarkastelulle.

Opinnäytetyön alussa esitetään yleiskuvan saamiseksi terminaalissa suoritettavan lastaustapahtuman eteneminen kuljettajan näkökulmasta, minkä jälkeen syvennytään lastausasemalla käytössä oleviin ohjelmisto- ja järjestelmäratkaisuihin, joilla toteutetaan lastaus, kuormanhallinta ja kulunvalvonta. Kulunvalvonnan tukena käytetään RFID-teknologiaa, jolla suoritetaan alueella liikkuvien henkilöiden seuranta lukijoiden avulla. Tämän jälkeen käsitellään lastausaseman autolastausjärjestelmän rakennetta. Järjestelmän ohjaustoiminnot toteutetaan ohjelmoitavalla logiikalla Siemens Simatic S7-1500 ja automaatioverkon erilaisilla väyläratkaisuilla ohjelmien ja laitteiden sekä järjestelmän sanomaliikenteen tiedonsiirto. Autolastauksessa käytössä olevan mittausjärjestelmän tiedonsiirto toteutetaan Modbus-protokollan tuotteilla ja järjestelmän muu tiedonsiirto Profinet- ja Ethernet-väylillä. Työn teoriaosuus laadittiin autolastausjärjestelmän automaatiosta ja tiedonsiirrosta vastaavien asiantuntijoiden tuella.

Työn tuloksena saatiin laaja kokonaiskuva autolastausjärjestelmästä ja sen tiedonsiirrosta rakennekaavioina ja kuvauksia voidaan tulevaisuudessa hyödyntää järjestelmän tutustumisohjeena uusille työntekijöille sekä kuljettajille. Modbus-protokollan käyttö oli järjestelmässä uutta, joten siitä esitettiin teoriaa kattavammin. Tätä tietoa voidaan myöhemmin soveltaa muissakin projekteissa. Opinnäytetyöstä saatuja tuloksia voidaan mahdollisesti hyödyntää myös muissa tiedonsiirtojärjestelmien mallintamisissa.

The objective of this thesis was to become acquainted with the implementation of the data transfer at the truck loading station of bitumen which is built on Tahkoluoto oil and chemical harbour at Pori. The goal was to model the processing of message communications and the data transfer of the automation system which are used in the loading of bitumen. The thesis focused primarily on the data transfer between the software and devices of the truck loading system and the control functions of the devices were left on a less examination.

The beginning of the thesis introduces the loading event from the driver’s point of view and the software solutions which are used for loading, load management and access control at the loading station. The persons’ identification and follow-up in the area are implemented with RFID technology. After that the structure of the truck loading system is presented. The loading process is controlled by programmable logic controller Siemens Simatic S7-1500 and various bus solutions of the automation network are used to manage the data transfer of the software, devices and message communications. The data transfer of the measurement system is executed with the products of the Modbus protocol and in other data transfer of the system Profinet and Ethernet buses are used. The theory part of the thesis was completed with the help of the professionals responsible for the automation and data transfer of the truck loading system.

As a result of this thesis, the comprehensive overview of the truck loading system and its data transfer was obtained using system diagrams and these descriptions can be utilized as a guide to the new employees and drivers in the future. The use of Modbus protocol was new in the system, so its properties were presented in a more comprehensive way. This information can later be applied to other projects. The results of the thesis may also be utilized in other modelling cases of data transfer systems.