Theseus käyttökatko ma 22.4. klo 12 alkaen. Katko jatkuu 22.4. klo 15 asti ja on koko Theseuksen laajuinen. Lisäksi töiden käsittely ja syöttö on estetty ti 23.4. ainakin klo 12 asti. Theseus service break from Mon 22.4. at 12:00. The break will last until 15:00 on Mon 22.4. and is Theseus-wide. In addition, processing and uploading of work will be blocked until at least 12:00 on Tue 23.4.
End-to-end IIoT Automation System Solution: Micro-CHP automation system with database and visualisation application integration
Tran, Quoc Bao (2019)
Tran, Quoc Bao
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019102920351
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019102920351
Tiivistelmä
The trend of decentralised energy-generating systems required well-designed automatic operations to unleash their full potentials and accomplish desired efficiencies. The commissioning for “Vähähiilistä energiatehokkuutta micro-CHP tekniikalla” (VEneCT) research project included designing and building an automation system that would optimise low-carbon biomass combustion and solar energy collecting processes. In addition to this, the hybrid energy module was integrated with the central time-series database for data acquisition. Finally, the thesis aimed to develop a user interface for process visualisation as well as remote supervision.
Expertise in energy industry, automation engineering, and computer sciences were all essential in conducting this research-based thesis. Fundamental operating principles of biomass combustion, a solar collector and photovoltaics were reviewed, in addition to the micro-cogeneration. The commissioning also involved the author’s competence in all aspects of automation engineering, including sensors and actuator, and programming skills in programmable logic controller. Knowledge and abilities to work with state-of-the-art IIoT technologies were required for data processing and application development.
All in all, the thesis work has resulted in an automation system which monitors and controls a micro combined heat and power process. Real-time measurements and supervision were acquired to database for further analyses and improvement. Users and operators were provided with a cross-platform visualisation application for comprehensive remote observation. The prototype could be considered as a framework to the end-to-end IIoT automation system solution, which similar deployments and projects could adopt for their own uses. Improvements into the system and new strategies have been planned and will be conducted in the future. Hajautetut energiantuotantojärjestelmät edellyttävät pitkälle vietyä automaatiota ja optimointia, jotta niillä saavutettaisiin maksimaalinen hyöty. ”Vähähiilistä energiatehokkuutta mikro-CHP tekniikalla” (VEneCT) -tutkimusprojektin toimeksiantona oli suunnitella ja rakentaa automaatiojärjestelmä, joka optimoi vähähiilisen biomassan palamis- ja aurinkoenergian keräysprosessit. Lisäksi hybridienergiamoduuli integroitiin keskeiseen aikasarja-tietokantaan tiedonkeruuta varten. Lopuksi tutkielman tavoitteena oli kehittää käyttöliittymä prosessien visualisointiin ja etävalvontaan.
Energia-alan, automaatiotekniikan ja tietotekniikan asiantuntemus oli välttämätöntä tutkimuspohjaisen opinnäytetyön toteuttamiseksi. Biomassan palamisen, aurinkokeräimen ja aurinkosähkön perusperiaatteita tarkistettiin mikroyhteistuotannon lisäksi. Työssä edellytettiin osaamista kaikilla automaatiotekniikan osa-alueilla, mukaan lukien anturien ja toimilaitteiden tuntemus sekä ohjelmoitavat logiikkaohjainten ohjelmointitaitot. Tietojen käsittelyyn ja sovellusten kehittämiseen vaadittiin tietoa ja kykyä työskennellä moderneilla IIoT-tekniikoilla.
Kaiken kaikkiaan opinnäytetyö on tuottanut automaatiojärjestelmän, joka tarkkailee ja ohjaa mikrotason yhdistettyä lämmön- ja sähköntuotantoprosessia. Tietokantaan hankittiin reaaliaikaiset mittaukset ja valvonta edelleen analysointia ja parantamista varten. Käyttäjille ja operaattoreille tarjottiin alustojen välinen visualisointisovellus kattavaa etähavaintaa varten. Prototyyppiä voidaan pitää kehyksenä kokonaisvaltaiseen IIoT-automaatiojärjestelmäratkaisuun, joka on skaalattavissa eri kohteisiin. Järjestelmän parannuksia ja uusia strategioita on suunniteltu ja ne toteutetaan tulevaisuudessa.
Expertise in energy industry, automation engineering, and computer sciences were all essential in conducting this research-based thesis. Fundamental operating principles of biomass combustion, a solar collector and photovoltaics were reviewed, in addition to the micro-cogeneration. The commissioning also involved the author’s competence in all aspects of automation engineering, including sensors and actuator, and programming skills in programmable logic controller. Knowledge and abilities to work with state-of-the-art IIoT technologies were required for data processing and application development.
All in all, the thesis work has resulted in an automation system which monitors and controls a micro combined heat and power process. Real-time measurements and supervision were acquired to database for further analyses and improvement. Users and operators were provided with a cross-platform visualisation application for comprehensive remote observation. The prototype could be considered as a framework to the end-to-end IIoT automation system solution, which similar deployments and projects could adopt for their own uses. Improvements into the system and new strategies have been planned and will be conducted in the future.
Energia-alan, automaatiotekniikan ja tietotekniikan asiantuntemus oli välttämätöntä tutkimuspohjaisen opinnäytetyön toteuttamiseksi. Biomassan palamisen, aurinkokeräimen ja aurinkosähkön perusperiaatteita tarkistettiin mikroyhteistuotannon lisäksi. Työssä edellytettiin osaamista kaikilla automaatiotekniikan osa-alueilla, mukaan lukien anturien ja toimilaitteiden tuntemus sekä ohjelmoitavat logiikkaohjainten ohjelmointitaitot. Tietojen käsittelyyn ja sovellusten kehittämiseen vaadittiin tietoa ja kykyä työskennellä moderneilla IIoT-tekniikoilla.
Kaiken kaikkiaan opinnäytetyö on tuottanut automaatiojärjestelmän, joka tarkkailee ja ohjaa mikrotason yhdistettyä lämmön- ja sähköntuotantoprosessia. Tietokantaan hankittiin reaaliaikaiset mittaukset ja valvonta edelleen analysointia ja parantamista varten. Käyttäjille ja operaattoreille tarjottiin alustojen välinen visualisointisovellus kattavaa etähavaintaa varten. Prototyyppiä voidaan pitää kehyksenä kokonaisvaltaiseen IIoT-automaatiojärjestelmäratkaisuun, joka on skaalattavissa eri kohteisiin. Järjestelmän parannuksia ja uusia strategioita on suunniteltu ja ne toteutetaan tulevaisuudessa.