Höyrynkehittimen automaation modernisoinnin suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella liikkuvassa käytössä olevan Clayton-höyrynkehittimen automaatiojärjestelmän modernisointi Höyrytys Oy:lle. Nykyinen järjestelmä koostuu teknisesti vanhentuvista komponenteista, kuten TSX Micro -logiikasta, XBT-R411 HMI-paneelista ja TMG 740 -sarjan poltinohjaimesta, jotka eivät enää täytä nykypäivän vaatimuksia toimintavarmuuden, huollettavuuden tai yhteensopivuuden osalta.

Automaation modernisoinnin suunnittelussa syntyi suunnitelmat automaatiojärjestelmän toteuttamiselle, joka perustuu Siemensin S7-1500-sarjan logiikkaan, MTP700 Unified Comfort -käyttöpaneeliin ja LMV5-sarjan poltinohjaimeen. Valitut komponentit tukevat nykyaikaisia tiedonsiirtoprotokollia ja mahdollistavat järjestelmän selkeän käytettävyyden. Suunnittelutyössä tuotettiin modernisointiin tarvittavat dokumentit, kuten riskinarviointi, laite- ja komponenttiluettelot sekä uudet sähkö- ja ohjauspiirikaaviot Cadmatic-ohjelmistolla.

Työn keskeisinä tutkimuskysymyksinä tarkasteltiin, mitä haasteita nykyisessä järjestelmässä on, millä perusteella uudet komponentit valittiin ja miten modernisointi parantaa järjestelmän toimintavarmuutta ja käytettävyyttä. Lopputuloksena syntyi turvallinen, ajanmukainen ja huollettava ratkaisu, joka on helposti otettavissa käyttöön ja sovellettavissa myös muuhun Höyrytys Oy:n kalustoon.

The objective of this thesis was to design a modernization plan for the automation system of a mobile Clayton steam generator used by Höyrytys Oy. The existing system consists of technically outdated components, such as a TSX Micro PLC, an XBT-R411 HMI panel, and a TMG 740-series burner controller, which no longer meet today's requirements in terms of reliability, maintainability, or compatibility.

The design process of the automation modernization resulted in implementation plans for an automation system based on the Siemens S7-1500 series PLC, the MTP700 Unified Comfort HMI panel, and the LMV5-series burner management system. The selected components support modern communication protocols, remote monitoring, and improved usability. The design process included the creation of essential documentation, such as a risk assessment, equipment and component lists, and updated electrical and control schematics using the Cadmatic design software.

The main research questions focused on identifying the challenges of the existing system, defining the criteria for selecting new automation components, and analyzing how modernization improves the system's reliability and usability. The result is a safe, up-to-date, and serviceable solution that is ready for implementation and can be adapted to other equipment in Höyrytys Oy’s fleet.