Pulverituotannon tynnyrinpakkauslinjaston ohjausjärjestelmänmuutoksen esisuunnittelu

Abstract

Opinnäytetyössä tehtiin esisuunnittelu OMG Kokkola Chemicals Oy pulverituotannon tynnyripakkauslinjaston ohjausjärjestelmään. Tarkoituksena opinnäytetyössä oli esisuunnitella vanhan S5-sarjan itsenäisesti toimivien logiikoiden tilalle nykyaikainen ohjausjärjestelmä, uusilla logiikoilla ja kenttäväylällä toteutettuna. Ohjausjärjestelmiin ensisijaiseksi logiikkavaihtoehdoksi valittiin Siemens Simatic S7-400 -sarjan logiikka ja hajautetut ET 200M -yksiköt liitettynä Profibus-DP-kenttäväylään. Samalla perehdyin AS­Interface-anturi- ja toimilaiteväylään sekä eri turvatekniikoihin esimerkiksi Profibus Profisafe- ja ASI Safety at Work-järjestelmän, ja suunnittelin parannuksia linjaston toimivuuteen.

Opinnäytetyo toteutus aloitettiin määrittelemällä pakkauslinjaston ohjausjärjestelmiin logiikat ja niiden yksiköt sekä logiikoiden kommunikointi eri laitteiden kanssa. Sen jälkeen aloitettiin materiaalin ja tiedon keruu uuden ohjausjärjestelmän toteuttamiseksi. Materiaalin suuri määrä ja vastaavien suunnitteluesimerkkien löytäminen hankaloittivat alussa suunnittelua. Lisäksi minulla ei ollut vastaavista suunnittelutoistä aikaisempaa kokemusta. Kun sopiva materiaali ja tieto eri laitteista oli koottu ja eri henkilöt oli haastateltu, sain koottua uuden ohjausjärjestelmän kokonaisuuden.

Uuteen ohjausjärjestelmään on olemassa useita toteutusvaihtoehtoja, ja siksi esisuunnittelin vain näistä muutamia vaihtoehtoisia ratkaisuja. Mielestäni esisuunnittelussa onnistuin kohtalaisen hyvin ensikertalaisena. Esisuunnittelullani ei ole ollut kiirettä, sillä uuden ohjausjärjestelmän muutos tullaan tekemään mahdollisesti vuonna 2009-2010.

Pakkauslinjaston ohjausjärjestelmä vaatii modemisointia tulevaisuudessa, koska S5-sarjan logiikat ovat vähitellen poistumassa käytostä. Syy tähän on varaosien valmistamisen loppuminen. Duden ohjausjärjestelmän muutoksen myötä saadaan yksinkertaisempi, helpommin hallittava jarjestelmä, ja vian etsintä tulee helpommaksi.

This thesis was done for OMG Chemicals Oy, for their powder production packing line. The purpose of the thesis was to pre-design a new automated control system to replace the old control system, and to carry it out with new PLC's and fieldbus. For this purpose the PLC Siemens Simatic S7-400 was selected and distributed ET 200M units linked to Profibus-DP fieldbus. AS-Interface sensor- and actuator bus were acquainted with, and also safety techniques were gone through, for example Profibus Profisafe and ASI Safety at Work systems and designing improvements for the packing line activity. These afore­mentioned examples are possible solutions for the new control system.

The implementation of the thesis started with the definition of the old controlling system PLC's and their card-units and also PLC's communication with different devices. After that material and information were collected in order to carry out the new controlling sys­tem. Because of the multitude of material and difficulty in finding corresponding design­examples hampered the designing at the beginning, and in addition the author had no pre­vious experience of this type of designing. When appropriate material and information about the different devices were collected and when the experts concerned had been inter­viewed, it was possible to build the new control system.

There are many alternative possibilities to build the new control system. Therefore only a few examples were pre-designed. In my opinion the pre-designing succeeded fairly well even if the author was a beginner in this field. There was no urgency with the pre-design because of the timetable at the plant, as the actual change of the control system will be car­ried out in the year 2009-2010.

The old packing line control system needs to be modernized in the future, because Siemens Simatic S5 PLC's are gradually going to be replaced. The main reason for this is that the manufacture of these spare parts will be finished. The new control system will be compact, easy to control and the fault-diagnostics will be easier to make.