Ohjelman suunnittelu vedenottamon pumppaamon ohjelmoitavalle logiikalle

Abstract

Opinnäytetyön tavoite on kuvata ohjelmoittavan logiikan ohjelmiston suunnitteluprosessia. Automatisointiprosessien ohjelmistokehityksen yleisiä periaatteita voidaan soveltaa erilaisiin automaatiokohteisiin, esimerkiksi pumppuihin, venttiileihin, sekoittimiin, kompressoreihin, lämmittimiin ja muihin laitteisiin.

Automatisointikohteena on Parikkalan kunnalla sijaitseva Heralammen vedenottamon laitteisto. Tämä vedenottamon pumppaamo on yksi muista automaatiojärjestelmän kohteista, jotka liittyvät Hi-Automation Oy:n yrityksen suunnittelemiin ja käyttöön ottamiin projekteihin.

Työssä on esitetty todelliseen automaatiojärjestelmän ohjelmistoon liittyvä vaatimusmäärittely. Työssä tarkemmin käsitellään UML-kielellä rakennettua ohjelmistokaaviota. Edelleen tämän kaavion mukaan on kuvattu ohjelmien ja toimintolohkojen toiminnallisuusmahdollisuudet. Lisäksi työssä on käsitelty, kuinka säätöpiirien yleisestä esityksestä saadaan konkretisoitua käytännön ratkaisu. Esitetty siirto ja kuinka saadaan yleiseltä säätöpiiriltä konkreettisiin säätöpiireihin, mikä käytännössä antaa käsityksen säätimien käytön automaatiojärjestelmien säätöpiireissä. Ohjelmien ja toimintolohkojen tarkempi toteutus jää tämän opinnäytetyön käsittelyn ulkopuolelle, ne voivat vaihdella riippuen valitusta toteutustavasta, ohjelmoitavasta logiikasta ja ohjelmointikielestä.

Tämän opinnäytetyön tuloksena on ohjelmiston ja toiminnallisten lohkojen rakenteen suunnittelu vedenottamon pumppaamolle, jotka voidaan ottaa lähtökohdaksi ohjelmoitavan logiikan ohjelmiston toteutusta varten.

The purpose of this thesis work was to describe the design process of the programmable logic controller software. General principles of software development for automation processes can be applied to various automation objects including pumps, valves, mixers, compressors, heaters and other equipment.

Heralampi water intake station located in Parikkala municipality was taken as an automation object. The water intake station is one of the objects of the automation systems related to projects designed and commissioned by Hi-Automation Oy company.

The thesis presents the requirements for automation system software. The thesis describes in detail the UML-based software scheme. Furthermore, according to this scheme, the functionality capabilities of programs and functional blocks are described. In addition, the transfer from the general control circuit to the concrete control circuits are presented. The thesis gives an understanding of the use of the regulator in the control circuits of automation systems in practice. The implementation of programs and function blocks are beyond the scope of this thesis and may vary depending on the chosen implementation mode, programmable logic and programming language.

The result of this thesis is the design of the software and the structure of the functional blocks for the water intake pump station, that can be taken as a starting point for the implementation of the software for the programmable logic controller.