Konttinosturin ohjausjärjestelmän suunnittelu : simuloidun konttinosturin pienoismallin ohjaus PLC:n avulla

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli rakentaa automatisoitu ohjausjärjestelmä konttinosturin pienoismalliin PLC-ohjelmaa käyttäen. Konttinosturin oli tarkoitus tulla opetuskäyttöön Tampereen ammattikorkeakoululle, ja työn rajaukset tulivat koulun opettajilta. Koodi kirjoitettiin Siemensin Tia Portal -ohjelmalla FBD-kielellä. Kieli sekä ohjelma valittiin siksi, että ne ovat yksinkertaisia sekä jo opetuskäytössä.

Työ oli jaettu mekaaniseen ja ohjelmalliseen osaan, ja töiden oli tarkoitus edetä yhdessä. Koodi täytyi testata simuloimalla, sillä konttinosturin rakennus ei edennyt kuten oli arvioitu. Ilman fyysistä rakennelmaa työ vaihdettiin teoreettiseksi. Koodin kirjoittaminen alkoi jaottelemalla koodi pienempiin osa-alueisiin, mikä selkeytti projektia huomattavasti, ja mahdollisti keskittymisen yhteen alueeseen kerrallaan. Tuloksena on valmis konttinosturin koodi sekä käyttöliittymä, jotka simuloinnin jälkeen todistettiin toimiviksi.

Koodi on hyvin kommentoitu ja yksinkertainen. Automaattisykli onnistui erinomaisesti, ja käyttöliittymä toimii sen kanssa hyvin yhteen. Jatkotutkimukseksi ehdotetaan konttinosturin käyttöönottoa sen rakennuttua. Käyttöönotossa voi vertailla toteutuvatko tehdyt oletukset, ja kuinka koodi toimii todellisuudessa. Koodia voi kehittää lisäämällä uusia virhetilanteita, joita voi ilmetä käyttöönoton yhteydessä.

The purpose of this thesis was to build an automated control system for a miniature container crane using a Programmable Logic Controller. The container crane was aimed to be a part of teaching material for Tampere University of Applied Sciences and the guidelines were given by the teachers. The code was written with Siemens Tia Portal using Function Block Diagram as the coding language. The language and the program were chosen due to their simplicity and their existing usage in teaching.

The project was split into building the physical crane and programming of the control system which were intended to progress simultaneously. The code had to be tested via simulation since the physical project advanced slower than anticipated. Without the physical crane this thesis was changed to a theoretical thesis. Writing of the code began by breaking it down into smaller sections which clarified the process and allowed focusing on one section at a time. As a result, working code and a user interface were achieved and verified via simulation.

The code is well commented and simple. The automatic cycle was a success and the user interface communicated well with the code. For follow-up research, commissioning of the container crane after it is complete is suggested. Commissioning allows empirical observation of whether the assumptions made in this study hold true and how the code works in reality. The code can be developed further by adding new error situations that may occur during the process.