Teollisuusnosturin etäohjausjärjestelmän irrallinen ohjaus

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli alustaa toimiva pohjaohjelma etäohjattavan nosturin saavuttamiseen irrallisesti ohjattavaksi toimeksiantaja yritykselle Konecranes Finland Oy:lle. Etäohjauspöydän sähkökaappiin asennettiin Siemens Simatic ET 200SP Open Controller, yhdistetty tulo- ja lähtökorttiasema sekä logiikkaohjain. Ohjelmointiin käytettiin TIA Portal V20 – ohjelmointiympäristöä. Projektin toiminnan todentamiseen hyödynnettiin Axis IP-kameroita useilla käyttöjärjestelmäversioilla sekä testinosturia väyläkommunikaation testaamiseen.

Opinnäytetyössä avataan hyvän ohjelmointitavan käytänteitä. Raportissa keskitytään väyläkommunikaation rakenteeseen sisäisesti sekä ulkoisesti eri laitteilla, rajapinnoilla ja protokollilla. Laitteiden lisäämiseen ja niiden muokkaamiseen tutustutaan käytettävyyden kannalta. Laitteiden muokattavat parametrit ottavat käyttöön vain tarpeelliset osuudet ohjelmakoodista. Ohjelman toteutuksessa yhtenäistetään toimintoja ja parannetaan luettavuutta opittujen tietojen avulla.

Opinnäytetyön lopputuloksena on luotu ohjelma, johon on mahdollista lisätä laitteita lyhyiden käännösfunktioiden lisäämisellä eri rajapinnoille. Ohjelma pystyy ohjaamaan nosturia analogisesti tai kenttäväylän kautta hyödyntäen tekniikoita, jotka olemassa olevat useassa eri Konecranesin nosturityypissä. Kommunikaatio nosturin kameroiden, käyttöpaneelin sekä etäohjauspöydän tietokoneen välillä testattiin toimivaksi ja kommunikaatioita mahdollisesti jatkokehitetään dynaamisemmiksi jatkossa. Insinöörityön logiikkaohjaimen ohjelma sisältää vain nosturin ohjaamisen perustoimintoja ja laajempaan integraatioon vaaditaan ohjelman jatkojalostusta kaikille älykkäille nosturin ajo-ominaisuuksille. Lisäksi kommunikaatiot eri valmistajien laitteille ja väyläteknologioille on tarpeellista laajemman etäohjausjärjestelmän saatavuuden varmistamiseksi.

The purpose of this thesis was to create a functional basis for a program capable of controlling an industrial crane with a standalone control system. The work was commissioned by Konecranes Finland Oy. A Siemens Simatic ET 200SP Open Controller combined I/O station and logic controller was installed into the electrical cabinet of the remote operating station. The program was programmed on TIA Portal V20 – programming environment. The project was tested on Axis IP cameras using different firmware versions and using a testcrane for fieldbus communication tests.

The thesis includes examples of programming practices and their use. Fieldbus communications structures both internal and external are explored using different devices, interfaces and protocols. Integrating new devices into the project was made possible with a usability standpoint. The projects software is configurable to enable only the necessary functions to save resources based on the desired type of fieldbus. The theory is implemented in the creation of the generic functionality and in enhancing the readability of the project.

The result of this thesis was a software ready for implementation of new devices into generic functions using interface blocks made for each device type. The software can control an industrial crane both analogue and using fieldbus communication through different technologies which are present in many different types of cranes. The communication between the cameras, HMI panel and the remote operating station computer was functionally tested and they are ready for future development into a more dynamic solution. The project focuses on the most basic functionality and a larger integration into the many smart systems and different manufacturers devices and fieldbus technologies is necessary.