CRP-propulsiolaitteen pienoismallin automatisointi

Abstract

Tässä opinnäytetyössä automatisoitiin Steerprop Oy:n omistama CRP-propulsiolaitteen pienoismalli. Automatisoinnilla pyrittiin parantamaan pienoismallin kiinnostavuutta merenkulkualan tapahtumissa sekä antamaan messuvieraille laajempi kuva yrityksen tuottaman pääohjauksen rakenteesta.

Tavoitteena oli kehittää pienoismallille ohjausjärjestelmä, joka vastaa yrityksen tuottamien potkurilaitteiden pääohjausta. Varsinaisten potkurilaitteiden ohjausjärjestelmän komentosiltakomponenteista oli tarkoitus lisätä pienoismallille ohjauskahva sekä digitaalinen kulmanäyttö. Näiden lisäksi järjestelmän toiminnallisuuden toteutusta varten pienoismallin uuteen järjestelmään oli lisättävä kulma-anturi, logiikka ja käyttöliittymäpaneeli. Työn sisältöön kuului myös kulmanäytön CAN-ominaisuuksien tutkiminen.

Opinnäytetyön suunnitteluosuus hoidettiin pääasiassa tietokonepohjaisia suunnittelu- ja ohjelmointiohjelmistoja käyttäen. Pienoismallin CAN-väyläpohjaisen tiedonvaihdon toteutus vaati suunnitteluvaiheessa paljon teoreettisen tiedon hankintaa CAN-protokollasta, CAN-komponenteista sekä Omronin CAN-kommunikointiyksiköstä.

Työn tutkimuksellisen osuuden tavoite oli lähettää kulmanäytön kaikki tarvitsema tieto logiikasta näytölle CAN-väylää käyttäen. Kulmanäytön CAN-ominaisuuksien tutkiminen sisälsi väylän monitorointia sekä väylän viestien analysointia, millä selvitettiin kulmanäytön tarvitsemien viestikehysten rakennetta.

Toteutusvaihe sisälsi järjestelmän kokoamisen suunnitteluaineiston pohjalta sekä järjestelmän testaamisen. Tulokseksi saatiin ohjausjärjestelmä, jonka komponentit ja toiminnallisuudet vastasivat varsinaisen potkurilaitteen pääohjausta. Pienoismallin lopullinen järjestelmä sisälsi myös markkinointia varten rakennettuja ominaisuuksia, joita ei varsinaisen potkurilaitteen ohjausjärjestelmä sisällä.

In this thesis, a miniature CRP-propulsor model owned by Steerprop Ltd was automatized. The reason for automatization was to enhance the attractiveness of the model and give a better view of the structure of the main control system produced by the company.

The aim of the thesis was to build a new control system to the miniature. The control system had to be similar to the main control system of the propulsors produced by the company so there were new components to be added in model’s system. The required bridge instruments were a control lever and an angle display. Other necessary components were a programmable logic controller, a human-machine-interface and an angle sensor. The second aim of the thesis was to study the CAN-protocol features of the angle display.

The design part of the thesis was conducted using computer-based designing and programming software. The information exchange between devices was carried out with a CAN-bus solution which meant that the design part also required a lot of research on CAN-protocol and CAN-based components interfaces.

The research part of the thesis was to find out how all necessary information can be sent from the PLC to angle display via CAN-bus. The research included a lot of bus monitoring. It was also necessary to analyze a few messages on the CAN-bus to get knowledge of the structure of the message frames used by the angle display.

The implementation part of the thesis included assembly of the system. After the assembly all the functionalities of the system were tested. As an outcome, a control system with components and functionalities just like a real propulsor’s control system was created. In this case there some extra functions were also built into the system, because the model is used in exhibitions as a marketing tool to the company.