Implementation of a PLC Development Platform for Test Chamber Automation

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin ABB Oy Drives -yksikölle ja siinä luotiin PLC-kehitysalusta, joka mallintaa taajuusmuuttajien testaukseen käytettyjen testikaappien toimintaa. Työn tarkoituksena oli luoda työkalu PLC-ohjelmien kehitykseen, joka mahdollistaisi samanaikaisen PLC-ohjelmien kehityksen ja testikaappien täysimittaisen käytön. Lisäksi työn tarkoituksena oli hankkia taajuusmuuttajien tuotekehitykseen keskittyvälle Drives-yksikölle lisää automaatio-osaamista.

Työ aloitettiin tutkimalla testikaappien toimintaa ja niiden PLC-komponentteja, jonka jälkeen vastaavat komponentit tilattiin. Tilausta odotellessa tutkittiin testikaapeissa käytössä olevaa PLC-ohjelmaa ja käyttöliittymää. Tilauksen saavuttua komponentit kasattiin yhdeksi kokonaisuudeksi ja kehitysalustan PLC-ohjelman kirjoittaminen aloitettiin. PLC-ohjelman toimivuutta testattiin kattavasti. Kun se oli todettu toimivaksi luotiin, sille käyttöliittymä.

Valmis kehitysalusta sisältää kaikki kaapin täyden toiminnallisuuden luomiseen tarvittavat komponentit. Kehitysalustan PLC-ohjelmaan luotiin testikaappien tärkeimmät toiminnot ja sille luotiin käyttöliittymä ohjausta ja visualisointia varten. Komponentit kiinnitettiin vanerilevylle, jotta ne pysyisivät varmasti samassa kokoonpanossa.

Opinnäytetyössä luotu kehitysalusta mahdollistaa testikaappien automatisoinnin kehittämisen seuraavalle tasolle samalla säilyttäen täyden testauskapasiteetin. Lisäksi testikaappien automatisoinnin kehitys kasvattaa tuottavuutta ja tekee kaapeista turvallisempia ja tehokkaampia käyttää.

The thesis work was carried out for ABB Oy Drives unit and in it a PLC development setup that models the functionality of test chambers used to test various variable-frequency drives was created. The purpose of this study was to create a development setup that enabled the development of PLC programs while maintaining a full testing capacity, and to accumulate some automation knowledge to the Drives unit that is primarily focused on research and development of the variable-frequency drives.

The thesis work was started by studying the functionality and the PLC components of the test chambers, after which the corresponding PLC components were ordered. While waiting for the components to arrive the PLC program and the HMI of the test chambers were studied. Once the components arrived the development setup was assembled, and the writing of the PLC program was initiated. The PLC program was tested extensively and once the functionality of the program was verified an HMI was created.

The complete development setup includes all the necessary PLC components to replicate the full functionality of the test chambers. A PLC program with most of the test chamber's functionality was created along with an HMI for controlling and visualizing the PLC program. The development setup was attached to a plywood board to keep all the components together.

The completed development setup enables further development of the automation of the test chambers while maintaining a full testing capacity. Furthermore, taking the automation of the test chambers further would increase productivity and make the chambers safer and more efficient to use.