Pienjännitekytkimen ja siihen liitetyn kuorman toimintapisteen osoitus sulautetun- ja etähallintajärjestelmän avulla

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia pienjännitekytkimen ja sen kuorman toimintaa ja pohtia ratkaisuja niiden kuntojen indikoimiseksi ja tiedon siirtämiseksi etähallintajärjestelmään. Sopivien valmiiden kytkimien anturointiratkaisujen puuttuessa tarkoituksena oli myös rakentaa elektroninen laite, joka kykenee havainnoimaan kytkimen yhteydestä tietoa, josta tilaindikaatio voidaan rakentaa. Elektroniikkaa lähdettiin rakentamaan käyttäen mahdollisimman paljon hyväksi yrityksellä ennestään valmiina ollutta materiaalia ja kokemusta eri komponenteista, laitteista sekä ohjelmistoista. Työssä suunniteltiin yksi piirikortti PADS PowerLogic-ohjelmistolla ja se valmistettiin tilaustyönä ulkopuolisilta yrityksiltä. Työssä suunniteltiin myös esimerkit toimintapistekuvaajista sekä tulevista elektroniikalla ja pienjännitekytkimellä suoritettavista testeistä. Suunniteltu elektroniikka kykenee mittaamaan pienjännitekytkimeltä käyttökertoja, käyttöaikaa, yleis- ja napakiskojen lämpötiloja, kuorman sähköverkon jännitteitä, virtoja sekä muita laatuominaisuuksia ja tallentamaan nämä kaikki sisäiseen muistiin, joka voidaan kirjoittaa etähallintajärjestelmään CAN- tai RS485-väylän avulla. Elektroniikka mahdollistaa myös jatkossa tehtävien testien suorittamisen toimintapisteen tarkempaa määritystä varten. Työssä suunnitellut toimintapistekuvaajat määriteltiin pääosin käyttäen hyväksi kytkimen kuntotietoa, joka oli johdettavissa elektroniikan mahdollistamista mittaustuloksista.

The purpose of this thesis was to research the operation of low voltage switch and its load. The goal was to find out how the condition of the switch and the load can be monitored and transferred to remote management system and displayed as a single operation point image. Because there was no suitable metering device for metering values to construct operation point image an electronic device was developed. Electronics was designed so that as much as possible pre-existing materials and experience found inside the company was used. During this thesis one electronic card was designed and drawn with PADS PowerLogic software. Printed circuit board was manufactured and assembled in another company. Examples of working point indication image were designed. Also some examples of the tests which are going to be made with electronics and low voltage switch afterwards were introduced. Designed electronic device can measure working cycles, working time, ambient and cable terminal temperatures, load voltages, currents and power quality from the switch. It can also save the measured values in RAM-memory and transmit them to remote management system using RS485- or CAN-bus. Electronic device provides a way to perform the tests introduced in this thesis to improve working point definition. The operation point image examples were created from the switch’s condition indication derived from the measurement values which designed electronic device was capable of measuring.