Viilutehtaan prosessitiedonkeruu, suunnittelu ja käyttöönotto
Sihvonen, Juha (2022)
Sihvonen, Juha
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022112423831
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022112423831
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli toteuttaa UPM Plywood Oy Kalson viilutehtaalle tietokantapohjainen prosessitiedonkeruujärjestelmä. Järjestelmän tuli automaattisesti pystyä tallentamaan tietoa tehtaan automaatiojärjestelmistä prosessien seurannan, analysoinnin ja raportoinnin tietolähteeksi. Järjestelmän muuttuja kapasiteetin tuli olla vähintään 1000 kappaletta 16- tai 32-bittistä muuttujaa ja sen tuli kyetä alle 5 s tallennussykliin. Tallennettavan tiedon tuli säilyä järjestelmässä ja olla käytettävissä vähintään 48 kuukautta. Järjestelmään valittujen ohjelmistojen ja komponenttien tuli olla yleisesti kaupan olevia tuotteita. Raporttien tuottamista varten tiedonhaku tietokannasta tuli olla suoritettavissa Microsoft Transact-SQL -kielellä.
Tiedonkeruun pääsovellukseksi valittiin Wonderware Historian. Ennen järjestelmän käyttöönottoa määriteltiin ja toteutettiin tarvittavat ohjelma- ja laitteistomuutokset tehtaan- ja voimalaitoksen automaatiojärjestelmiin. Tiedonkeruun tarpeelliset tietokanta-, keruu- ja kommunikointiohjelmistot asennettiin järjestelmän kehitystyön ja testauksen ajaksi paikalliselle tehotyöasemalle. Tämä oli tarpeen kehitystyön joustavuuden kannalta. Järjestelmä voidaan myöhemmin helposti siirtää virtuaaliselle palvelintietokoneelle.
Työn lopputulokseksi syntyi tiedonkeruujärjestelmä, joka vastaa hyvin prosessitiedon keräämiselle asetettuihin tavoiteisiin siten, että sen toiminnallinen suorituskyky on tallennussyklin nopeuden osalta tavoitteiden mukainen ja keruupisteiden maksimimäärän ja tietojen säilytysajan osalta korkeampi kuin asetetut tavoitteet. Järjestelmän ylläpito ja jatkokehitys voidaan hoitaa tehtaan oman automaatiohenkilöstön resurssein. Koska normaalin Microsoft SQL Server -tietokannan kyky käsitellä suuria määriä nopeasti muuttuvaa tietoa on rajallinen, käyttää Wonderware Historian tiedon tallentamisessa tekniikkaa, jossa tallennus tapahtuu erityisiin historiatiedostoihin. Jotta näihin tietoihin vodaan kohdistaa SQL-kyselyjä, täytyy kyselyissä käyttää Historianin laajennettua käskykantaa. Tältä osin tavoiteta tietokantakyselyiden suorittamisesta puhtaalla Transact-SQL-kielellä ei siis saavutettu.
Tiedonkeruun pääsovellukseksi valittiin Wonderware Historian. Ennen järjestelmän käyttöönottoa määriteltiin ja toteutettiin tarvittavat ohjelma- ja laitteistomuutokset tehtaan- ja voimalaitoksen automaatiojärjestelmiin. Tiedonkeruun tarpeelliset tietokanta-, keruu- ja kommunikointiohjelmistot asennettiin järjestelmän kehitystyön ja testauksen ajaksi paikalliselle tehotyöasemalle. Tämä oli tarpeen kehitystyön joustavuuden kannalta. Järjestelmä voidaan myöhemmin helposti siirtää virtuaaliselle palvelintietokoneelle.
Työn lopputulokseksi syntyi tiedonkeruujärjestelmä, joka vastaa hyvin prosessitiedon keräämiselle asetettuihin tavoiteisiin siten, että sen toiminnallinen suorituskyky on tallennussyklin nopeuden osalta tavoitteiden mukainen ja keruupisteiden maksimimäärän ja tietojen säilytysajan osalta korkeampi kuin asetetut tavoitteet. Järjestelmän ylläpito ja jatkokehitys voidaan hoitaa tehtaan oman automaatiohenkilöstön resurssein. Koska normaalin Microsoft SQL Server -tietokannan kyky käsitellä suuria määriä nopeasti muuttuvaa tietoa on rajallinen, käyttää Wonderware Historian tiedon tallentamisessa tekniikkaa, jossa tallennus tapahtuu erityisiin historiatiedostoihin. Jotta näihin tietoihin vodaan kohdistaa SQL-kyselyjä, täytyy kyselyissä käyttää Historianin laajennettua käskykantaa. Tältä osin tavoiteta tietokantakyselyiden suorittamisesta puhtaalla Transact-SQL-kielellä ei siis saavutettu.