Hajautetun automaatiojärjestelmän rakentaminen PLC-järjestelmillä ja SCADAlla
Sivula, Saku (2024)
Sivula, Saku
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060521161
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024060521161
Tiivistelmä
Suuria prosesseja halutaan valvoa mahdollisimman pienin prosessein ja kustannuksin. Muun muassa voimalaitokset, panimot ja tuotantolinjat toimivat modernissa maailmassa SCADA-valvomoilla. SCADA mahdollistaa prosessin jokaisen instrumentin ja elementin valvomisen etänä, kaukana itse fyysiseltä prosessista, joten yhteen pisteeseen voidaan keskittää suurenkin prosessin valvominen ja ylläpito. Näin isoakin voimalaitosta voi valvoa pieni ryhmä ihmisiä.
Tässä työssä luodaan SCADA-valvomo Tampereen ammattikorkeakoulun vesiprosesseille WinCC v8.0 -ohjelmistolla, OPC UA -yhteydellä ja Siemens S7 1200 -sarjan PLC-ohjaimilla. Ohjelmisto ja ohjain ovat yhteydessä toisiinsa paikallisverkossa.
Työn ensimmäisenä tavoitteena on selvittää, miten WinCC mahdollistaa kyseisen kaltaisen SCADA-valvomon rakentamisen ja miten OPC UA -protokolla helpottaa järjestelmän toimivuutta ja varmuutta. Lisäksi käytiin läpi työkaluja ja laitteistoa, jolla tämänkaltainen SCADA-valvomo voitiin koostaa, sekä miten siihen lisättiin uusia instrumentteja, elementtejä ja kokonaisuuksia. Järjestelmä rakennetaan vaiheittain alusta loppuun ja käydään läpi jokaisen vaiheen valittu ratkaisu perustein.
WinCC-ohjelmisto tukee vahvasti vesiprosessin valvomon rakentamista, sillä ohjelmistoon on rakennettu sisään paljon olennaisia työkaluja, jotka ovat kriittisiä valvomokokonaisuuksissa. Kommunikointi on myös luotu helpoksi OPC UA -protokollan avulla, jolla saatiin yhteys WinCC-ohjelmiston ja Siemens S7 PLC:n välille paikallisverkkoa hyödyntäen. Työlle luotiin visuaalinen näkymä, josta on mahdollista seurata prosessin tilaa, vaikka ei olisi fyysistä näkökontaktia prosessiin.
Vaikka WinCC-ohjelmisto toimi hyvin OPC UA:n -kanssa, ei saatu mahdollisuutta verrata kommunikointia esimerkiksi Modbus- tai S7-protokollaa käyttäen. Työn tuloksena todettiin myös kehittämiskohteita itse vesiprosesseille, joilla voidaan luoda jatkossa valvomoon lisää komponentteja.
Tässä työssä luodaan SCADA-valvomo Tampereen ammattikorkeakoulun vesiprosesseille WinCC v8.0 -ohjelmistolla, OPC UA -yhteydellä ja Siemens S7 1200 -sarjan PLC-ohjaimilla. Ohjelmisto ja ohjain ovat yhteydessä toisiinsa paikallisverkossa.
Työn ensimmäisenä tavoitteena on selvittää, miten WinCC mahdollistaa kyseisen kaltaisen SCADA-valvomon rakentamisen ja miten OPC UA -protokolla helpottaa järjestelmän toimivuutta ja varmuutta. Lisäksi käytiin läpi työkaluja ja laitteistoa, jolla tämänkaltainen SCADA-valvomo voitiin koostaa, sekä miten siihen lisättiin uusia instrumentteja, elementtejä ja kokonaisuuksia. Järjestelmä rakennetaan vaiheittain alusta loppuun ja käydään läpi jokaisen vaiheen valittu ratkaisu perustein.
WinCC-ohjelmisto tukee vahvasti vesiprosessin valvomon rakentamista, sillä ohjelmistoon on rakennettu sisään paljon olennaisia työkaluja, jotka ovat kriittisiä valvomokokonaisuuksissa. Kommunikointi on myös luotu helpoksi OPC UA -protokollan avulla, jolla saatiin yhteys WinCC-ohjelmiston ja Siemens S7 PLC:n välille paikallisverkkoa hyödyntäen. Työlle luotiin visuaalinen näkymä, josta on mahdollista seurata prosessin tilaa, vaikka ei olisi fyysistä näkökontaktia prosessiin.
Vaikka WinCC-ohjelmisto toimi hyvin OPC UA:n -kanssa, ei saatu mahdollisuutta verrata kommunikointia esimerkiksi Modbus- tai S7-protokollaa käyttäen. Työn tuloksena todettiin myös kehittämiskohteita itse vesiprosesseille, joilla voidaan luoda jatkossa valvomoon lisää komponentteja.