Testilaitteen suunnittelu ja toteutus hiomakoneen ohjausjärjestelmän kehitystä varten

Abstract

Paperi ja metalliteollisuudessa liikkuu suuri määrä investointeja. Isot tuotantolinjat vaativat tehokasta ja hyvin suunniteltua huoltojärjestelmän, jotta tuotantolinjan käyttöastetta voitaisiin pitää mahdollisimman korkealla. Näillä teollisuudenaloilla liikkuu suuri määrä teloja ja valsseja, jotka ovat merkittävässä roolissa eri tuotantolinjoja ja nii-den koneita. Niille on asetettu kovat vaatimukset sekä käytönaikana että huoltotoimenpiteissä. Luonnollisen kulumi-sen ja monen muun tekijän summana, telat ja valssit voivat kulua hyvinkin nopeasti huolettavaan kuntoon. Tämä on tuonut tarpeen luoda tehokkaan ja luotettavan tavan huoltaa teloja ja valsseja, jotta haluttu laatu pystyttäisiin ylläpi-tämään mahdollisimman tehokkaasti. Hyvin suunnitellulla ja valmistetulla telahiomakoneella voidaan hioa nopeasti ja tehokkaasti toleranssiarvojen mukainen työkappale, jolloin telojen ja valssien osalta käyttöaikaa voidaan maksi-moida.

Työssä käsitellään yleisesti telahiomakoneen rakennetta, erilaisia teloja ja siihen liittyvää termistöä, mittalaitetta ja telageometriaa. Työn suunnitteluvaiheessa tutkitaan erilaisia ohjelmistotyökaluja, menetelmiä ja tietokanta hallintajärjestelmiä sovelluskehityksessä, joita voidaan hyödyntää tämän tyyppisissä järjestelmissä. Olennainen osa ohjausjärjestelmää on myös automaatio-osio, johon kuuluu ohjelmoitavat logiikat ja moottorinohjausyksiköt. Työssä tutustutaan myös OPC UA-standardin, ja tutkitaan kuinka sitä voisi soveltaa tämänkaltaisissa järjestelmissä, missä pitää saada PLC-laitteen ja käyttöliittymäsovelluksen välille tietoliikenneyhteys rakennettua.

Työn tuloksena syntyi ohjausjärjestelmän prototyyppi, jolla voidaan ottaa yhteyttä PLC-laitteeseen käyttöliittymäsovelluksen avulla. Käyttöliittymäsovelluksella voidaan ottaa mm. yhteyttä tietokantaan ja visualisoimaan PLC-laitteelta tulevia mittaustietoja graafeiksi. PLC-laitteen ja tietokoneen välinen yhteys saatiin muodostettua OPC UA-standardin pohjalta, hyödyntämällä Siemensin UAClientHelperAPI-apuluokkaa.

Lopputuloksena saatiin rakennettua yksinkertainen, mutta selkeä kokonaisuus ohjausjärjestelmästä. Lopputyö tuo hyvän pohjan tuotekehitysprojektin jatkamiselle, missä voidaan soveltaa esimerkiksi lopputyössä tehdyn käyttöliittymäsovelluksen koodirakennetta ja yhteydenluontimenetelmiä.