Höyrykeittiön logiikkasuunnittelu

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Metsä Wood Suolahden vaneritehtaille. Työn kohteeksi määriteltiin havuvaneritehtaan vanha höyrykeittiö, jonka ohjaus tullaan muuttamaan yksikkösäätimiltä logiikkaohjaukselle. Tavoitteeksi asetettiin datakeruu nykyisiltä säätimiltä, logiikkasuunnittelu ja ao. logiikan kaapin lay-out – suunnittelu. Logiikkana käytettiin toimeksiantajan suosimaa Omronia ja sen CJ1M – tuoteperhettä, josta tutkittiin soveltuvia kortteja höyryprosessin vaatimuksiin. Lisäksi huomioitiin Ethernet – väylätekniikan toteuttaminen tiedonsiirrossa ja – käsittelyssä sekä logiikan robustisuus. Kaapin lay-out – suunnittelussa huomioitiin mm. logiikan ja sen korttien jännitteenjaot, kaapelireittisuunnittelut, signaalien kulkemiset sekä muut hyvän suunnittelun mukaiset perusteet.

Opinnäytetyö toteutettiin kartoittamalla höyrykeittiön laitteistot ja anturoinnit, jonka jälkeen selvitettiin niiden käyttämät signaaliviestit ja mahdolliset vaadittavat jännitesyötöt. Tämän jälkeen laskettiin vaadittavat I/O-määrät kaapelointien ja dokumentointien perusteella. Vaihetta helpotettiin luomalla riviliittimien johdotuskaaviot. Tämän jälkeen perehdyttiin Omronin tuotteisiin ja valittiin prosessiin soveltuvat komponentit. Automaatti-/käsiohjauspiirin muuttuessa tämä muutos huomioitiin niin ohjausvirtapiirikaaviossa kuin logiikka- ja lay-out – suunnittelussa. Viimeiseksi luotiin lay-out – piirustus.

Opinnäytetyön tuloksina saatiin AutoCAD – suunnitteluohjelmistolla lay-out – piirustus, johon lueteltiin kaapin sisältämät komponentit. Lisäksi luotiin riviliitinkaavio, josta ilmenee kaapelointien tulojen ja lähtöjen johdotukset logiikan korteille ja ohjausvirtapiirien releille. Viimeiseksi tehtiin esimerkinomaisesti ohjausvirtapiirikaavioon vaadittava muutos.

Työn raskaimmiksi osiksi havaittiin robustisuuden toteuttaminen, dokumentointien puute ja jo komponenttien datalehtien etsiminen. Kuitenkin voidaan todeta, että työn tuloksia voidaan soveltaa sellaisinaan ja asetetut tavoitteet on saavutettu.

The thesis was assigned by Metsä Wood Suolahti plywood mills. The goal of the thesis was to upgrade an old steam-reducing process, the controlling of which is to be switched from unit controls to a logic control. The purpose of the thesis was to plan this logic and its cabin including the contents and also gathering the process data from the unit controllers. The chosen logic used was Omron and its CJ1M product family, where suitable cards for the requirements of the steam process were chosen. Additionally, the implementation of the Ethernet field bus was taken into account for information transfer, handling and the robustness of the logic. In the design of the cabin lay-out the logic and the cards’ voltage slicing, cable and signal route planning and other basics of the good design were considered.

The thesis was implemented firstly by checking the process’ equipment, measurements and their output signals and possibly needed current supplies. The number of I/Os was counted by documents and wiring diaphragms. This phase was helped by creating a connection stripping diaphragm. After this the introduction to Omron’s products was placed in. Automatic/hand control circuit needed to be changed because of the logic control which was needed to be noticed in logic and lay-out planning. Finally, the lay-out drawing was made.

As a result, the lay-out drawing was completed using AutoCAD –planning programme including the cabin’s contents. Also, the connection stripping diaphragm was drawn. Last, the control circuit diaphragm’s change was drawn as an example.

The arduous part of thesis can be said to have been the planning of the logic’s reliability, the lack of documents and even the datasheets of the old parts. Nevertheless, it can be said that the results of the thesis can be used as it stands and the aim was achieved.