Sähkömoottorien ja pumppujen testilaboratorion automaatiosuunnitelma

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin yhteistyössä Jukkola Systems Oy:n kanssa.

Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella automaattiset testilaboratoriot suuritehoisten sähkömoottorien ja pumppujen suorituskykyjen mittauksia varten. Testilaboratorioita varten valittiin sopivat mittaus-, ohjaus- ja säätölaitteet, ja niille tehtiin ohjelma Siemens TIA Portal V18 -ohjelmistolla.

Sähkömoottoreiden testaus toteutetaan säätämällä pyörrevirtajarrun momenttia, kun taas pumppuja kuormitetaan putkilinjaan asennetulla säätöventtiilillä. Mittauksissa hyödynnetään paine- ja virtausantureita. Mittausdataa verrataan moottoreiden ja pumppujen nimellisarvoihin, minkä perusteella voidaan optimoida laitteiden huoltoa sekä arvioida, onko kustannustehokkaampaa vaihtaa vanha laite uuteen.

Testausjärjestelmä perustuu PLC-ohjaukseen, joka vastaanottaa mittaustietoa analogisilla ja digitaalisilla antureilla. Mittausdata tallennetaan tietokantaan, esimerkiksi SQL-pohjaiseen järjestelmään, jota voidaan hallita graafisen käyttöliittymän avulla. Valvomojärjestelmän tulee olla käyttäjäystävällinen ja toimia ilman kalliita lisenssimaksuja.

Testilaboratorio mahdollistaa tehokkaamman ja tarkemman huollon, mikä parantaa laitteiden elinkaarta sekä kustannustehokkuutta.

This thesis was conducted in collaboration with Jukkola Systems Oy.

The objective of the thesis was to design automated test laboratories for measuring the performance of high-power electric motors and pumps. Suitable measurement, control, and regulation devices were selected for the test laboratories, and program was created using Siemens TIA Portal V18 software.

Electric motors are tested by adjusting the torque of an eddy current brake, while pumps are loaded using a control valve installed on the pipeline. The measurements utilize pressure and flow sensors. The collected measurement data is compared to the nominal values of the motors and pumps, allowing for optimization of maintenance procedures and assessment of whether it is more cost-effective to repair or replace the equipment.

The testing system is based on PLC control, which receives measurement data from analog and digital sensors. The data is stored in a database, such as an SQL-based system, which can be managed via a graphical user interface. The control system must be user-friendly and operate without costly license fees.

The test laboratory enables more efficient and accurate maintenance, improving the lifespan and cost-efficiency of the equipment.