Aggregaattivaunun automaation toteutus

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena oli suunnitella, ja toteuttaa Haxmef Oy:n toimeksiantona, tuulimittaussovelluksissa käytettävän aggregaattivaunun sähkönsyötölle automaatio. Aggregaattivaunu on autonperässä vedettävä, perävaunuun asennettu aggregaatin, akuston ja polttoainesäiliön yhdistelmä. Vaunu on suunniteltu toimimaan paikoissa, joissa mittalaitteiden liittäminen sähköverkkoon ei ole mahdollista. Lähtökohtana oli toteuttaa logiikkaohjaimella automaatio, joka ylläpitää akuston varausta aggregaatin avulla ympärivuotisesti, suomen vaihtelevissa sääolosuhteissa. Logiikkaohjaimena käytetään Siemensin S7-1200 sarjan logiikkaan, sekä siihen liitettäviä laajennuskortteja. Tärkeänä osana aggregaattivaunun käytönvalvontaa ja hallintaa oli liittää logiikkaan laajennuskortti, jonka avulla aggregaatti ilmoittaa vikatilanteista, sekä sitä voidaan hallita SMS-viestien välityksellä Työssä käydään läpi aggregaattivaunuun asennettu laitteisto sekä tutustutaan niiden toimintaperiaatteisiin. Työssä tutustutaan myös logiikkaohjaimessa käytettäviin, automaation mahdollistaviin analogisiin mittalaitteisiin sekä niiden toimintaan niin käytännössä kuin teoriassakin. Lisäksi työssä käsitellään logiikan ohjelmoinnissa käytettävän Siemens TIA portal ohjelmointiympäristön perusteita, projektin luomisesta ohjelmoinnin perusteisiin ja ohjelman rakenteisiin. Lopuksi tarkastellaan koekäytössä saatuja tuloksia, verrataan niitä teoriaan ja pohditaan sopivia raja-arvoja käytettäviksi latausprosessin hallintaan.

The purpose of the thesis was to design and implement automation for a mobile power station. This thesis was made for Hafmex Ltd which is specialized on measuring the wind condition for mapping possible wind farm locations. The power station is a combination of an aggregate, battery and fuel tank that are assembled on a trailer. The power station can be moved by car to places where its wind measurement devices cannot be connected to the electricity grid. The primary goal was to implement automation so as to maintain battery charge year-round in varying Finnish weather conditions. Siemens S7-1200 series logic controller and its extension modules are used to carry out the automation. An important part of controlling the power station is a possibility to remotely control it by using SMS-messaging. An extension module for the logic controller enables tele control. This thesis covers a presentation of the assembled equipment and their operational principles. Analogical measuring equipment, which enable automatic control of the power station, are inspected. Their operational functions are analyzed in theoretical and practical terms. This thesis also briefly discusses the basics of Siemens TIA portal, software used for programming logic controllers. The topics covered include its basic settings, project creation and structures of code. Finally, the results of the test run are analyzed and compared to theoretical data, after which suitable limits for the logic controller are discussed.