Kertopuutehtaan höyry- ja lauhdejärjestelmän automaatiosuunnittelu

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Pasram Oy:n toimeksiannosta uudelle Metsä Groupin Äänekosken kertopuutehtaal-le. Tehtaalle tarvittiin luotettava ja energiatehokas höyry- ja lauhdejärjestelmä, jota ohjataan automaati-on avulla. Opinnäytetyön tehtävänä oli suunnitella ja toteuttaa kertopuutehtaan höyry- ja lauhdejärjes-telmän automaatio-ohjelma ja käyttöliittymä Siemensin TIA Portal ohjelmointiympäristössä hyödyntäen LCFL-toimilohkokirjastoa. Tavoitteena oli varmistaa järjestelmän toimivuus, käytettävyys, turvallisuus ja energiatehokkuus sekä tuottaa valmis ja testattu automaatioratkaisu tehtaan käyttöön.

Työ toteutettiin soveltavana ja laadullisena tutkimuksellisena kehittämistyönä. Automaatiosuunnittelu tehtiin Siemensin TIA Portal V19 -ympäristössä käyttäen S7-1500-sarjan PLC:tä ja WinCC Unified -käyttöliittymää. Ohjelmointi perustui LCFL-kirjaston valmiisiin toimilohkoihin, joita konfiguroitiin höyry- ja lauhdejärjestelmän laitteille, kuten venttiileille, pumpuille ja mittauksille. Järjestelmälle toteutettiin au-tomaattinen käynnistys- ja alasajosekvenssi, hälytykset sekä graafinen käyttöliittymä. Ohjelma testattiin ensin simuloimalla ja lopuksi käyttöönoton yhteydessä tehtaalla.

Työn tuloksena syntyi toimiva ja testattu automaatio-ohjelma sekä selkeä ja yhtenäinen käyttöliittymä kertopuutehtaan höyry- ja lauhdejärjestelmälle. Järjestelmä mahdollistaa höyryn jakelun eri prosessitar-peisiin sekä lauhteen tehokkaan palautuksen, mikä parantaa energiatehokkuutta ja tukee tehtaan käyt-töönottoa. LCFL-kirjaston hyödyntäminen nopeutti ohjelmointia ja paransi järjestelmän yhtenäisyyttä, vaikka sen käytössä ilmeni joitakin haasteita, kuten skaalaus- ja faceplate-ongelmia. Nämä ratkaistiin kirjaston do-kumentaation ja version päivitysten avulla. Valmiiden toimilohkokirjastojen hyödyntäminen osoittautui-vat tehokkaiksi keinoiksi toteuttaa laaja järjestelmä aikataulussa. Huolellinen suunnittelu, simulointi ja testaus ovat välttämättömiä järjestelmän luotettavan toiminnan varmistamiseksi. Työ tukee teollisuuden energiatehokkuuden ja kestävän kehityksen tavoitteita sekä osoittaa, että modernilla automaatiolla voi-daan parantaa prosessien hallittavuutta, turvallisuutta ja käytettävyyttä.