PLC-ohjattu kaasunvalvontajärjestelmä
Mustajärvi, Joel (2025)
2025
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025051712822
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025051712822
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin PLC-ohjattu kaasunvalvontajärjestelmä räjähdysvaaralliseen teollisuusympäristöön. Projektin keskeiset osa-alueet olivat kaasunvalvonta, sovellusohjelman kehittäminen, järjestelmäsuunnittelu ja laitevalinta. Projektissa syvennytään kaasuvuotojen valvontaa suorittavien antureiden toimintaan sekä kaasunvalvonnan perusperiaatteisiin. Projekti toteutetaan Elcoline Plant Service Oy:n asiakasprojektiin.
Työn tietoperustana ovat anturiteknologiaan liittyvät artikkelit, anturivalmistajien materiaalit, Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen ohjeet sekä kaasunvalvontaan liittyvät standardit. Teoriaosuudessa käsiteltiin yleisimpiä palavien ja myrkyllisten kaasujen tunnistusmenetelmiä, automaatiolaitteiden kommunikaatiota ja anturivalintaa.
Tavoitteena oli suunnitella kokoonpano, jolla kaasunvalvontalaitteisto voidaan sijoittaa räjähdysvaaralliseen tilaan. Järjestelmän tehtävänä on valvoa tuotantotilassa työskentelevien henkilöiden sekä prosessilaitteiston turvallisuutta mahdollisten kaasuvuotojen varalta.
Laitteiston ohjaus toteutettiin Beckhoff Automationin valmistamalla PC-pohjaisella logiikkaohjaimella. Ohjausjärjestelmän sovellusohjelma toteutettiin Beckhoff TwinCAT 3 -ohjelmointiympäristössä StructuredText -ohjelmointikielellä. Sovellusohjelman käyttöliittymä luotiin TwinCAT 3 Integrated visualization -työkalulla.
Tuloksena syntyi suunnitelma kaasunvalvontajärjestelmän rakenteesta ja laitevalinnoista sekä kehitettiin toiminnan ja ohjauksen mahdollistava sovellusohjelma ja käyttöliittymä. Suunnitelmaa hyödyntämällä kaasunvalvontalaitteisto voidaan sijoittaa räjähdysvaarallisen alueen sisälle. PLC-ohjatun järjestelmän avulla voidaan yhtenäistää laitekantaa prosessilaitteiston ja valvontalaitteiston ollessa saman valmistajan toimittamia. Yhtenevän laitekannan etuna on komponenttien korvattavuus sekä koulutustarpeen väheneminen.
Luotujen suunnitelmien pohjalta asiakasprojektissa edetään järjestelmän toiminnallisuuden varmentamiseen fyysisellä laitteistolla. Laitteiston ja sovellusohjelman kehitys jatkuu sähkösuunnittelulla sekä tiedonkeruutoimintojen kehittämisellä.
Työn tietoperustana ovat anturiteknologiaan liittyvät artikkelit, anturivalmistajien materiaalit, Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen ohjeet sekä kaasunvalvontaan liittyvät standardit. Teoriaosuudessa käsiteltiin yleisimpiä palavien ja myrkyllisten kaasujen tunnistusmenetelmiä, automaatiolaitteiden kommunikaatiota ja anturivalintaa.
Tavoitteena oli suunnitella kokoonpano, jolla kaasunvalvontalaitteisto voidaan sijoittaa räjähdysvaaralliseen tilaan. Järjestelmän tehtävänä on valvoa tuotantotilassa työskentelevien henkilöiden sekä prosessilaitteiston turvallisuutta mahdollisten kaasuvuotojen varalta.
Laitteiston ohjaus toteutettiin Beckhoff Automationin valmistamalla PC-pohjaisella logiikkaohjaimella. Ohjausjärjestelmän sovellusohjelma toteutettiin Beckhoff TwinCAT 3 -ohjelmointiympäristössä StructuredText -ohjelmointikielellä. Sovellusohjelman käyttöliittymä luotiin TwinCAT 3 Integrated visualization -työkalulla.
Tuloksena syntyi suunnitelma kaasunvalvontajärjestelmän rakenteesta ja laitevalinnoista sekä kehitettiin toiminnan ja ohjauksen mahdollistava sovellusohjelma ja käyttöliittymä. Suunnitelmaa hyödyntämällä kaasunvalvontalaitteisto voidaan sijoittaa räjähdysvaarallisen alueen sisälle. PLC-ohjatun järjestelmän avulla voidaan yhtenäistää laitekantaa prosessilaitteiston ja valvontalaitteiston ollessa saman valmistajan toimittamia. Yhtenevän laitekannan etuna on komponenttien korvattavuus sekä koulutustarpeen väheneminen.
Luotujen suunnitelmien pohjalta asiakasprojektissa edetään järjestelmän toiminnallisuuden varmentamiseen fyysisellä laitteistolla. Laitteiston ja sovellusohjelman kehitys jatkuu sähkösuunnittelulla sekä tiedonkeruutoimintojen kehittämisellä.