Virtuaaliprosessien käyttö ohjausjärjestelmien opetuksessa
Toivola, Teemu (2023)
2023
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-2023060822801
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023060822801
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa virtuaalisia PLC harjoituksia ja yhdistää PLC virtuaaliseen tuotannon ympäristöön. Virtualisointi mahdollistaa ohjausjärjestelmien opetuksen ilman tuotantolaitteita ja antaa mahdollisuuden joustavaan työskentelyyn.
Opinnäytetyön aikana tehtiin kolme harjoitusta täysin virtualisoituna. Ensimmäinen oli kuljetinharjoitus, jossa kappaletta liikutetaan kahdella kuljettimella ja kahdella sylinterillä kuljettimien välillä. Toinen oli hissiharjoitus, jossa kappaletta liikutetaan kahden hissin ja näiden välisillä kuljettimilla ylös ja alas. Viimeisimpänä ja vaikeimpana oli lajitteluharjoitus, jossa kolme kappaletta lajitellaan kolmeen kuljettimeen ja kaikki kappaleet tulevat sisään yhdestä kuljettimesta. Mallit suunniteltiin Siemens NX suunnitteluohjelmistolla.
Mallit simuloitiin Siemens NX MCD ohjelmalla ja yhdistettiin virtuaaliseen PLC:hen. Virtuaalinen PLC tehtiin Siemensin PLCSim Advanced ohjelmassa ja ohjelmoitiin TIA Portal-ohjelmistoympäristöllä. Kaikkiin harjoituksiin tehtiin myös ohjeistukset opiskelijakäyttöä varten, ja harjoitukset testattiin opiskelijaryhmillä. The goal of this thesis was to plan and implement virtual PLC exercises and connect the PLC to virtual production environment. Virtualization enables the teaching of control systems without production equipment and allows for flexible working.
During the Thesis work, three models for exercises were done with full virtualization. The first one was a conveyor exercise where two conveyors and two pistons move an object around the conveyors. The second one was an elevator exercise where two elevators connected with conveyors move an object between the elevators up and down. The last and hardest one was a sorting exercise where three objects are sorted between three conveyors and all objects come in through one conveyor. The models were designed with Siemens NX design software.
The models were simulated in Siemens NX MCD and connected to virtualized PLC. Virtual PLC was made with Siemens PLCSim Advanced and programmed with TIA Portal software environment. Instructions for all the exercises for student use were also made and students groups tested the exercises.
Opinnäytetyön aikana tehtiin kolme harjoitusta täysin virtualisoituna. Ensimmäinen oli kuljetinharjoitus, jossa kappaletta liikutetaan kahdella kuljettimella ja kahdella sylinterillä kuljettimien välillä. Toinen oli hissiharjoitus, jossa kappaletta liikutetaan kahden hissin ja näiden välisillä kuljettimilla ylös ja alas. Viimeisimpänä ja vaikeimpana oli lajitteluharjoitus, jossa kolme kappaletta lajitellaan kolmeen kuljettimeen ja kaikki kappaleet tulevat sisään yhdestä kuljettimesta. Mallit suunniteltiin Siemens NX suunnitteluohjelmistolla.
Mallit simuloitiin Siemens NX MCD ohjelmalla ja yhdistettiin virtuaaliseen PLC:hen. Virtuaalinen PLC tehtiin Siemensin PLCSim Advanced ohjelmassa ja ohjelmoitiin TIA Portal-ohjelmistoympäristöllä. Kaikkiin harjoituksiin tehtiin myös ohjeistukset opiskelijakäyttöä varten, ja harjoitukset testattiin opiskelijaryhmillä.
During the Thesis work, three models for exercises were done with full virtualization. The first one was a conveyor exercise where two conveyors and two pistons move an object around the conveyors. The second one was an elevator exercise where two elevators connected with conveyors move an object between the elevators up and down. The last and hardest one was a sorting exercise where three objects are sorted between three conveyors and all objects come in through one conveyor. The models were designed with Siemens NX design software.
The models were simulated in Siemens NX MCD and connected to virtualized PLC. Virtual PLC was made with Siemens PLCSim Advanced and programmed with TIA Portal software environment. Instructions for all the exercises for student use were also made and students groups tested the exercises.