Nosturin siirtokoneiston ohjauksen modernisointi : Uudenkaupungin Työvene Oy

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella, miten Uudenkaupungin Työveneen vanhan nosturin siirtokoneiston ohjaus modernisoidaan taajuusmuuttajilla ja ohjelmoitavalla logiikalla. Siirtokoneisto liikuttaa nosturia vaakatasossa ja koostuu pääosin moottoreista, jarruista ja hallintalaitteista. Vanha ohjaus on toteutettu releillä. Työ oli osa telakan laajempaa modernisointiprojektia, jossa päivitetään nosturien ohjausjärjestelmiä. Ohjausjärjestelmästä saadaan yksinkertaisempi, joustavampi ja luotettavampi, kun vanhoja komponentteja poistetaan ja korvataan.

Aluksi käsiteltiin epätahtimoottorien ja taajuusmuuttajien oleellista teoriaa. Sitten siirtokoneiston ja vanhan ohjauksen toimintaperiaate tutkittiin, minkä jälkeen uusi ohjaus suunniteltiin vaatimusten mukaan. Tarvittavat tiedot hankittiin pääosin sähkötekniikan kirjoista, nosturin vanhoista dokumenteista ja asiantuntijoilta.

Tuloksena saadussa modernisointisuunnitelmassa kerrotaan, miten vanhaa tekniikkaa muutetaan, mitä uutta tekniikkaa hankitaan, miten uusi ohjaus toimii sekä miten asennus ja ohjelmointi tehdään. Kaksi Vacon 100 -taajuusmuuttajaa valittiin koneiston muokattuun päävirtapiiriin ohjaamaan moottoreita. Siemens S7-1200 -sarjan ohjelmoitava logiikka valittiin uuteen ohjausvirtapiiriin ohjaamaan koko järjestelmää.

The aim of this thesis was to plan the modernization of a control system, which is used to control the drive system of a crane. The drive system moves the crane horizontally and consists of drive devices such as induction motors and brakes, as well as control devices such as buttons and a joystick. The old control system uses relays to transmit signals between the control devices and the drive devices, and it is to be replaced by variable frequency drives and a programmable logic controller. The crane itself is an old shipyard crane owned and operated by Uudenkaupungin Työvene, who are modernizing their cranes on a larger scale. By modernizing their control systems, the cranes will become more flexible and reliable in operation, as their old components will be replaced by new components and programmable software.

The operating principles of the drive system and the old control system were studied, after which a new control system was designed accordingly. Relevant theory about electric drives was also covered in the thesis. Essential data was gathered mainly from electrical engineering books, experts, and old crane documents.

The resulting modernization plan covers the required modifications to the old systems and the required new technology, as well as the operating principle, installation, and programming of the new control system. Two Vacon variable frequency drives were chosen to control the drive motors on a modified main circuit, and a Siemens programmable logic controller was chosen as the center of a new control circuit.