Azimuth-potkurilaitteen ohjausjärjestelmän testausympäristön suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää Steerprop Oy:n azimuth-potkurilaitteen ohjausjärjestelmän HIL-simulointilaitteistoon vaadittavat pääkomponentit. Opinnäytetyössä keskitytään azimuth-potkurilaitteen ohjausjärjestelmän HIL-testaukseen ja kenttäväylien monitorointiin tarvittavien pääkomponenttien selvittämiseen. Ohjausjärjestelmän ja ohjelmiston toiminnan todentaminen jää projekteissa kovin myöhäiseen vaiheeseen ja aikataulu testien suorittamiselle on tiukka. Näin ollen toimitusprojekteista erilliselle testausympäristölle on tarvetta. Opinnäytetyö on tyypiltään kehittämistyö, jonka aineistosta suurin osa on yrityksen sisäisiä dokumentteja, kuten manuaaleja, piirustuksia, ohjelmia ja muita teknisiä dokumentteja. Komponenttien valinta aloitettiin keräämällä kaikki ohjausjärjestelmän ja simulaation rajapinnassa olevat tulot, lähdöt ja väylät Excel-taulukkoon. Pelkästään digitaalisia ja analogisia signaaleja käytiin läpi lähes 600. Datan suuren määrän vuoksi tässä raportissa esitellään vain signaalien summataulukot. Haastavimmat rajapinnat ja mahdolliset ratkaisut niiden simuloimiseksi esitellään tässä työssä tarkemmin. Taulukointia käytettiin apuna simulaatiologiikassa tarvittavien IO- ja kommunikointimoduulien valinnassa. Tarvittavien komponenttien lukumäärä laskettiin signaalien summien ja moduulien IO-terminaalien tai porttien määrän perusteella. Simulaatiologiikaksi valittiin ABB:n AC500-sarjan logiikka. Valintakriteereitä olivat ensisijaisesti logiikkasarjan tuttuus automaatiotiimin työntekijöille, riittävä prosessoriteho ja laajennettavuus. Ohjausjärjestelmän testauksessa mahdollisesti ilmenneiden tiedonsiirto- ja kommunikointiongelmien tunnistamiseksi testausjärjestelyyn sisällytettiin väyläliikenteen monitorointia. Signaalien resoluutiot, syklit ja puutteet reaaliaikaisuudessa saattavat vaikuttaa simulointiin yllättävilläkin tavoilla, joten näihin tulee simulaatio-ohjelmaa suunniteltaessa kiinnittää huomiota. Todellisten anturien ja toimilaitteiden käyttäminen simu-loitujen sijaan voi lisätä johtopäätösten luotettavuutta, mutta toisaalta hankaloittaa ja monimutkaistaa simulaatiojärjestelyn toteutusta.