Vesiprosessin matemaattinen mallinnus ja liittäminen Valmet UI-ohjelmistoon

Abstract

Opinnäytetyössä saatiin Valmetin vesiprosessin digitaalinen kaksonen toimimaan matemaattisen mallinuksen avulla kuten se toimii automaatiolaboratoriossakin, joka sijaitsee Tampereen ammattikorkeakoululla. Opinnäytetyö on jatkoa Tampereen ammattikorkeakoulun hankkeelle, jossa rakennettiin virtuaalinen kaksonen alkuperäisestä fyysisestä Valmet vesiprosessista.

Mallinnuksen jälkeen liitettiin prosessista HMI-kuva uuteen Valmet UI-järjestelmään vanhan Valmet operate client-kuvan rinnalle.

Opinnäytetyö toteutettiin pääasiassa omalla tietokoneella etäyhteyden avulla, joka yhdistettiin Valmetin omalle palvelimelle. Projektin tilaajana toimii Tampereen ammattikorkeakoulu ja tutkimustuloksia hyödynnettiin koulun automaatio-laboratorion hyväksi, jotta opiskelijat voisivat tutkia vesiprosessia etäyhteydellä.

Työn lopputulokseksi saatiin digitaalinen vesiprosessi, jossa vesi virtaa FV2 venttiilin lävitse alasäiliöstä P1 pumpun avulla keskisäiliöön, josta vesi pumpataan pois P2 pumpulla takaisin alasäiliöön. Virtauksen määrää alasäiliöstä keskisäiliöön pystytään säätelemään FV2-venttiilin avulla ja mitatuksi ominaiskäyräksi saatiin lineaarinen ominaiskäyrä.

Testien jälkeen digitaalisessa vesiprosessissa toimii automaattisäätö, pumput ja venttiilit. Jos haluaa työtä vielä kehittää, niin kaskadisäädintä pitäisi vielä parantaa. Kun kaskadisäätimen isäntäsäätimeen, joka on pinnankorkeudensäädin, laitetaan tavoitearvo niin pinnankorkeus ylittää annetun tavoitearvon.

In this thesis, obtained to digital twin of Valmet’s water process work like a physical model in automation laboratory at Tampere University of Applied Sciences by mathematical modeling. Thesis is sequel to the project of Tampere University of Applied Sciences thesis where physical water progress of Valmet was built to digital twin.

After mathematical modeling HMI-picture of process will be attached to a new system of Valmet UI to side-by-side old picture of Valmet operate client.

Thesis was done mainly by remote access where I connected my computer to Valmet’s server. Customer of this process is Tampere University of Applied Sciences and research results will be used to good for school’s automation laboratory.

The result of the work was a digital water process, where water flows through the FV2 valve from the lower tank with the help of the P1 pump to the middle tank, from which the water is pumped out with the P2 pump back to the lower tank. The amount of flow from the lower tank to the middle tank can be regulated with the help of the FV2 valve, and the measured characteristic curve was a linear characteristic curve.

After the tests, automatic control, pumps and valves work in the digital water process. If you want to further develop the work, then the cascade controller should be further improved. When a target value is set to the host controller of the cascade controller, which is a level controller, the level exceeds the given target value.