Standard styrsystem för bandvågsprocesser

Abstract

Detta examensarbete handlar om skapande av ett standardstyrsystem för olika typers bandvågsprocesser. Arbetet görs åt Electrocon Oy Ab i Kristinestad.

Syftet med arbetet var att skapa ett styrsystem för en vägningsprocess som kan väga material under förflyttning på ett bälte. Denna process ska ersätta den nuvarande processen som väger materialet i en temporär behållare. Produkten som skapas är en första prototyp och kommer att vidare utvecklas vid försäljning av bandvågsprocess.

Med styrsystemet ska användare kunna värma upp processens transportbälten, ange gränser och köra igenom angiven mängd material och kalibrera bandvågen. Utöver detta ska styrsystemet automatiskt övervaka processen, alarmera och logga fel. För ibruktagning av bandvågen ska en manual skapas.

För styrsystemet används en Siemens S1200 PLC, Beijer X2 Pro HMI och Siemens WP241 bandvågsmodul. Programmet för PLC skapas i TIA-portalen som är en av de mest kända programmeringsmiljöerna, som programmeringsspråk används Function Block Diagram (FBD). För skapande av användargränssnitten på HMI används Beijers egna IX-developer program. Bandvågsmodulen tas i bruk med hjälp av Siemens SIWATOOL programvara.

För testningen av styrsystemet skapades en miniatyrprocess. Testprocessen består av ett litet transportbälte som körs med hjälp av en el-motor. Motorn är utrustad med en växellåda och hastighetsgivare. Hela processen bärs upp av två lastceller som används för vägningen.

Arbetets resultat blev en fungerande första prototyp som uppfyllde sina funktionella krav under tester på miniatyrprocessen med testmaterialet.

Tämä opinnäytetyö käsittelee standardinmukaisen ohjausjärjestelmän luomista erityyppisille hihnavaakaprosesseille. Työ tehtiin Electrocon Oy Ab:lle Kristiinankaupungissa.

Työn tarkoituksena oli luoda punnitusprosessi, jolla voidaan punnita materiaalia hihnalla liikkumisen aikana. Tämä prosessi korvaa nykyisen prosessin, jossa materiaali punnitaan väliaikaisessa säiliössä. Luotu tuote on ensimmäinen prototyyppi ja sitä kehitetään edelleen hihnavaakaprosessin myynnin yhteydessä.

Ohjausjärjestelmän avulla käyttäjän tulee pystyä lämmittämään prosessin kuljetushihnat, asettamaan rajoja, ajamaan määrätyn materiaalimäärän ja kalibroimaan hihnavaakayksikkö, lisäksi ohjausjärjestelmän tulee automaattisesti valvoa prosessia sekä hälyttää ja kirjata virheet.

Ohjausjärjestelmä käyttää Siemens S1200 PLC:tä, Beijer X2 Pro HMI:tä ja Siemens WP241 - vaakayksikköä. Ohjelma PLC:lle luodaan TIA-portaalissa, joka on yksi tunnetuimmista ohjelmointiympäristöistä, ohjelmointikielenä käytetään Function Block Diagram (FBD). HMI-ohjelman luomiseen käytetään Beijerin omaa IX-developer-ohjelmaa. Hihnavaakayksikkö otetaan käyttöön Siemens SIWATOOL -ohjelmiston avulla.

Ohjausjärjestelmän testaamiseen luotiin pienoisprosessi. Prosessi koostui pienestä kuljetusvyöstä, jota ajetaan sähkömoottorin avulla. Moottori on varustettu vaihdelaatikolla sekä nopeusanturilla. Koko järjestelmä kannatetaan kahden punnituskennon päällä.

Työn tuloksena syntyi toimiva ensimmäinen prototyyppi. Ohjausjärjestelmäprototyyppi täyttää tälle asetetut toiminnalliset vaatimukset hyvin testauksessa pienoisprosessin ja testimateriaalin kanssa.

This thesis is about the creation of a standard control system for different types of belt weigher processes. The work is done for Electrocon Oy Ab in Kristinestad.

The purpose of the work is to create a weighing process that can weigh material during movement on a belt, this process will replace the current process that weighs the material in a temporary container. The product that is created is a first prototype and will further be developed when selling a belt weigher process.

With the control system, users should be able to heat the process's transport belt, set limits, drive through the specified amount of material and calibrate the belt weigher, in addition to this, the control system will self-monitor the process, alarm and log errors.

The control system uses a Siemens S1200 PLC, Beijer X2 Pro HMI and Siemens WP241 belt weigher module. The PLC application is created in the TIA-portal which is one of the most well-known programming environments. The programming language used is Function Block Diagram (FBD). For the creation of user interfaces on the HMI, Beijers own IX developer program is used. The belt weigher module is put into service using the Siemens SIWATOOL software.

For the testing of the control system, a miniature process was created. The test process consists of a small transport belt that runs using an electric motor. The motor is equipped with a gear box and a speed sensor. The whole process is placed on two load cells.

The result of the work was a featured first prototype that met the functional requirements well with the test process and test material.