Sähkötyökoneen moottorinohjausjärjestelmän ohjelmointi

Abstract

Tämän työn aiheena oli suunnitella ja toteuttaa saadun vaatimusmäärittelyn pohjalta logiikan ohjelmointi Hilux-sähkötyökoneeseen. Sähkötyökone on Oulun seudun ammattikorkeakoulun, Oulun teknisen liikelaitoksen ja Randax Oy:n yhteistyöprojekti, jonka tarkoituksena oli toteuttaa työkoneeseen sähköinen voimansiirto. Randax Oy on valmistanut työkoneessa käytetyn sähkömoottorin.

Työssä perehdytään logiikan ohjelmointiin yleisellä tasolla sekä selvitetään sähkötyökoneessa käytetyn CANopen-väyläprotokollan toimintaa ja ominaisuuksia. Lisäksi pohditaan ohjelmoinnin kannalta huomioitavia asioita ajoneuvokäytössä ja kerrotaan kyseisen sovelluksen ohjelmoinnista, PI-säätimen virityksestä ja ohjelmoidun sovelluksen toiminnasta. Logiikkana käytetään ABB:n AC500-sarjaa ja ohjelmointi tehdään CoDeSys-ympäristössä. Lopuksi pohditaan opittuja asioita ja mahdollisia sovelluksen jatkokehitysideoita.

Työn lopputuloksena saatiin toimiva sovellus sähkötyökoneen ohjausjärjestelmään, joten työtä voidaan pitää kokonaisuutena hyvin onnistuneena. Sovellukseen ohjelmoitiin jopa sellaisia ominaisuuksia, joita ei alkuperäisessä vaatimusmäärittelyssä ollut, vaan ne tulivat ideoina esille työtä tehtäessä. Sähkötyökone jatkaa ammattikorkeakoululla ja teknisellä liikelaitoksella testikäytössä, joten seuraavien opiskelijoiden on helppo tehdä mahdollisia parannuksia ja muutoksia sovellukseen.

The aim of this thesis was to program the engine control system for electric maintenance vehicle. Electric Maintenance Vehicle project was carried out in co-operation with students from Oulu UAS, Oulu technical public utility company (TEKLI) and Randax Ltd. Randax Ltd. is an electrical technology company, which have made the engine of the electric maintenance vehicle.

In the thesis it is examined how PLC can be programmed and what kind of ways there is to do it. The technology behind the CANopen communication protocol is explained. Also there is thought what kind of special things has to take account of when programming PLC of the electric vehicle. Since there are differend kind of controllers which are done with PI-controller, the basic principles of the PI-controller and tuning of the controller are also covered. The AC500-series, made by ABB, was used as a PLC in the project and the programming of the PLC was carried out with the CoDeSys programming system, made by 3S -Smart Software Solutions. Finally, some thought is given as what could have been done differently and what were the challenges of the thesis.

As a result of the thesis a working PLC application was commissioned, so the thesis can be considered as success. Even a few new features that were not in the original requirements were innovated and implemented during the project. The electric maintenance vehicle will continue as test platform for Oulu UAS and TEKLI, so the future students can improve the PLC application.