Kuorikaasuttimen automaattikäynnistyksen suunnittelu
Puustinen, Iiro (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202204266019
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202204266019
Tiivistelmä
Metsä Fibren Äänekosken biotuotetehtaalla sijaitsee kuorenkaasutuslaitos, jolla voidaan tuottaa fossiilitonta tuotekaasua biomassasta meesauunin polttimelle. Meesauunin tuotannon pysähdyttyä huolto- tai vikatilanteissa, myös kuorikaasuttimen toiminta pysähtyy. Kuorikaasuttimen ohjaus käynnistys- ja pysäytystilanteissa on tapahtunut manuaalisesti, mikä on vienyt operaattorin keskittymistä muista ohjaustilanteista meesauunin ja kaustisoinnin osastoilla.
Opinnäytetyön tavoite oli hyödyntää tehtaan automaatiojärjestelmää ja suunnitella kuorikaasuttimelle käytettävyyttä parantavat automaattiset käynnistys- ja pysäytyssekvenssit. Työ toteutettiin kehittämistutkimuksena ja tutkimuksessa teoriaosuus on muodostettu aihetta käsittelevän kirjallisuuden pohjalta. Työn toteutuksessa on hyödynnetty tehtaan automaatiojärjestelmän ohjaus- ja lukituspiirejä sekä laitevalmistajan dokumentteja. Kuorikaasuttimen käynnistys- ja pysäytyssekvenssien suunnittelussa on tutkittu kaasuttimen onnistuneita manuaalisia käynnistys- ja pysäytystilanteita, joiden avulla on löydetty oikeat asetusarvot sekvenssien ohjauksille.
Käynnistys- ja pysäytyssekvenssien toimintakuvauksen suunnittelun jälkeen sekvenssit rakennettiin automaatiojärjestelmään yhteistyössä tehtaan projekti-insinöörin kanssa. Käynnistys- ja pysäytyssekvenssien testauksessa hyödynnettiin simulaattoria, jolla varmistettiin automaation toiminta. Simulaattoritestauksen jälkeen sekvenssien toimintaa kokeiltiin oikeassa prosessitilanteessa, jonka tuloksien perusteella ohjauksien asetusarvoja säädettiin parantamaan sekvenssien suorituskykyä. Päivitettyjen käynnistys- ja pysäytyssekvenssien ohjaukset testattiin uudestaan oikeassa prosessitilanteessa ja sekvenssit toimivat onnistuneesti.
Lopputuloksena saatiin toimeksiantajan hyväksymä helppokäyttöinen käynnistys- ja pysäytysmenetelmä, joka mahdollistaa kuorikaasuttimen identtisen ohjauksen ylös- ja alasajotilanteissa. Käynnistys- ja pysäytyssekvenssit muodostivat hyvän pohjan kaasuttimen prosessinohjaukselle, jota on mahdollista kehittää esimerkiksi lisäämällä sekvensseihin meesauunin ohjauksia, joita ei opinnäytetyössä huomioitu.
Opinnäytetyön tavoite oli hyödyntää tehtaan automaatiojärjestelmää ja suunnitella kuorikaasuttimelle käytettävyyttä parantavat automaattiset käynnistys- ja pysäytyssekvenssit. Työ toteutettiin kehittämistutkimuksena ja tutkimuksessa teoriaosuus on muodostettu aihetta käsittelevän kirjallisuuden pohjalta. Työn toteutuksessa on hyödynnetty tehtaan automaatiojärjestelmän ohjaus- ja lukituspiirejä sekä laitevalmistajan dokumentteja. Kuorikaasuttimen käynnistys- ja pysäytyssekvenssien suunnittelussa on tutkittu kaasuttimen onnistuneita manuaalisia käynnistys- ja pysäytystilanteita, joiden avulla on löydetty oikeat asetusarvot sekvenssien ohjauksille.
Käynnistys- ja pysäytyssekvenssien toimintakuvauksen suunnittelun jälkeen sekvenssit rakennettiin automaatiojärjestelmään yhteistyössä tehtaan projekti-insinöörin kanssa. Käynnistys- ja pysäytyssekvenssien testauksessa hyödynnettiin simulaattoria, jolla varmistettiin automaation toiminta. Simulaattoritestauksen jälkeen sekvenssien toimintaa kokeiltiin oikeassa prosessitilanteessa, jonka tuloksien perusteella ohjauksien asetusarvoja säädettiin parantamaan sekvenssien suorituskykyä. Päivitettyjen käynnistys- ja pysäytyssekvenssien ohjaukset testattiin uudestaan oikeassa prosessitilanteessa ja sekvenssit toimivat onnistuneesti.
Lopputuloksena saatiin toimeksiantajan hyväksymä helppokäyttöinen käynnistys- ja pysäytysmenetelmä, joka mahdollistaa kuorikaasuttimen identtisen ohjauksen ylös- ja alasajotilanteissa. Käynnistys- ja pysäytyssekvenssit muodostivat hyvän pohjan kaasuttimen prosessinohjaukselle, jota on mahdollista kehittää esimerkiksi lisäämällä sekvensseihin meesauunin ohjauksia, joita ei opinnäytetyössä huomioitu.