pH-mittaus Omronin laitteistolla

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa teollista automaatiota vastaava pH-mittausjärjestelmä opetuskäyttöön Oulun ammattikorkeakoululle. Työssä keskityttiin pH-mittauksen teoriaan, mittauslaitteistoon sekä PLC- ja HMI-ohjelmointiin siten, että kokonaisuus vastaa teollisuudessa käytettäviä ratkaisuja. Toteutuksen tarkoituksena oli luoda opetustilanteeseen soveltuva harjoitusympäristö, jossa opiskelijat voivat tutustua pH-mittaukseen, signaalin-käsittelyyn ja järjestelmän vianetsintään.

Mittausjärjestelmä koostuu pH-anturista, lähettimestä, ohjelmoitavasta logiikka-ohjaimesta (PLC) sekä käyttöliittymä-paneelista (HMI). pH-anturi mittaa liuoksen happamuuden, jonka lähetin muuntaa 4–20 mA virtaviestiksi. PLC käsittelee virtaviestin suorittamalla tarvittavat skaalaukset. HMI-paneelin kautta käyttäjä voi asettaa mittausparametreja, tarkastella mittaustrendejä, sekä seurata hälytyksiä. Järjestelmään toteutettiin lisäksi simuloitu mittausvirhe, jonka avulla opiskelijat voivat harjoitella virheiden tunnistamista ja korjaamista.

Työn tuloksena syntyi toimiva ja testattu pH-mittausjärjestelmä, joka soveltuu laboratorio- ja opetuskäyttöön. Järjestelmä vastaa rakenteeltaan ja toiminnaltaan teollisia automaatioratkaisuja ja tukee käytännönläheistä oppimista automaation ja prosessimittauksen parissa