Reunanauhajärjestelmän ohjauksen päivitys Siemens TIA -ympäristöön

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja tehdä UPM Raflatacille reunanauha-järjestelmään päivitys Siemens TIA Portal -ympäristöön. Aikaisemmin järjestelmässä on käytetty SIMATIC Step 5 -ohjelmistoa, mutta se on vanha ohjelmisto, jonka virallinen tuki on lopetettu, joten oli aika vaihtaa se tuoteperheen uudempaan SIMATIC Step 7 -ohjelmistoon. Työ aloitettiin tutustumalla itse reunanauhajärjestelmän toimintaan ja sen perusteella alkaa suunnittelemaan tarvittavat komponentit uuteen keskukseen. Uusi keskus tulisi olla toiminnaltaan samanlainen kuin vanha, mutta samalla siinä tulisi olla mahdollisuuksia laajennusta varten. Uusina lisäyksinä keskukseen laitetaan kanteen Siemens HMI -paneeli, johon saadaan analogiset tärinämittaukset näkyviin. Tärinämittauksen anturit oli jo aikaisemmin kytketty moottorille, mutta niitä ei ollut laitettu oikeaan keskukseen analogiasisääntulojen puutteen takia.

Työ toteutettiin kokonaan toimeksiantajan tiloissa. Toimeksiantaja teki joitakin valintoja työhön liittyen, mm. logiikoiden valintaan vaikuttivat paljon varaosamahdollisuudet ja laitteiden yhteensopivuus. Kaikkien komponenttien hankinnassa otettiin huomioon niiden koot ja se, paljonko niitä tarvitaan, jotta keskuksen kokoa olisi mahdollisesti saatu pienennettyä aikaisemmasta. Sähkökuvien suunnittelu vei paljon aikaa, koska niiden täytyi olla virheettömät, jotta sähköasentajat saisivat rakennettua keskuksen ongelmitta uusien komponenttien saapuessa. Sähkökuvissa oli paljon asioita, joita jätettiin pois, koska niissä oli paljon vanhojen laitteiden tietoja, jotka oli poistettu uudesta järjestelmästä. Kun kaikki sähkökuvat ja keskus oli saatu valmiiksi, pystyi ohjelman kääntämään vanhasta logiikasta uuteen ja testaamaan sen toimivuuden.

Lopputuloksena työssä päästiin hyvin aikataulussa tavoitteisiin sekä saatiin korjattua dokumenteista vanhat merkinnät. Kaikki dokumentit luovutettiin toimeksiantajalle ja uusi keskus jäi toimintavalmiina odottamaan asennusta vanhan tilalle.

The objective of this thesis was to design and make an update of a border tape system controller in the Siemens TIA environment for UPM Raflatac. The company used the SIMATIC Step 5 software in the system previously, but since it is old its official support has been discontinued and it was time to change it to the more modern version, SIMATIC Step 7. The work began by examining the working principle of the system, and according to that, plans were made on what components are needed for the new system. The new system was required to work the same way as the old one, but addition of more extensions must also be possible. As a new extension, a Siemens HMI panel was added on which analog tremor measurements can be monitored. The sensors for tremor measurements have already been implemented on the motor, but they were not connected to the correct system due to lack of analog inputs.

The work was carried out completely in the clients’ workspaces. Some of the decisions were made by the client, for example the availability of spare parts and compatibility of the components were important factors in choosing the programmable logic. During the planning phase the dimensions and amount of each component was considered carefully in consideration of the possibility to reduce the physical size of the system box. Designing of the electrical schematics took a relatively long time, because it was crucial for them to be on point so the electricians could build the system with ease when the components have arrived. Many items in the original electrical schematics were left out from the new schematics of the new system, as they became obsolete. At the end, when the system and all the schematics and system were ready, it was possible to start translating the program from old PLC to the new and start testing it.

As a result, all objectives were reached in time, and the schematics were updated to correspond with the new system. All the documents were delivered to the client, and the new system was tested and completed successfully, ready to replace the old one.