Lämmitysprosessin ohjaus logiikkajärjestelmällä

Abstract

Opinnäytetyön aiheena on lämmitysprosessin ohjaus, sen ohjelmointi ja opetusmateriaalin teko. Työn tarkoituksena on tarjota käytännön harjoittelun mahdollistavat opetusmateriaalit Kymenlaakson ammattikorkeakoulun säädön opetukseen. Työssä käytetään Siemensin tarjoamaa mittauksella varustettua lämmitysprosessia, jota ohjataan S7-1200-ohjelmoitavalla logiikalla. Työssä esitellään kyseinen prosessi, ohjeistetaan sen kytkentä, ohjelmointi ja säätimen parametrien viritys sekä manuaalisesti että automaattisesti. Säädön virittämisestä esitellään Ziegler-Nicholsin askelvasteeseen pohjautuva menetelmä teoreettisesti ja esimerkkilaskennan avulla. Lopuksi esitellään Siemens S7-1200 -ohjelmoitavien logiikoiden säädön parametrien automaattinen laskenta ominaisuus ja ohjeistetaan sen käyttö ja automaattisten parametrien käyttöönotto säätimessä. Ohjeet onnistuivat hyvin ja niitä on käytetty opetukseen jo työn kirjoitusvaiheessa.

This thesis focuses on temperature process control, its programming and creation of educational materials for Kymenlaakso University of Applied Sciences. The purpose of this thesis is to offer educational materials that enable practical training as part of automation control studies at Kymenlaakso University of Applied Sciences. This thesis makes use of a temperature control process provided by Siemens, controlled by a Siemens S7-1200 programmable logic controller. The thesis demonstrates the process, guides how to wire it, how to program it and how to tune its parameters both manually and automatically. In the theory part, the Ziegler-Nichols open-loop parameter tuning method is presented both theoretically and with example calculations. Finally the S7-1200 programmable logics automatic parameter tuning feature is demonstrated and instructions are provided on how to use it. The instructions compiled as part of this thesis have been found useful as they have already been used as educational materials while this thesis was still being written.