Sähkökäyttöjen hajautettu ohjelmointi - Vaatimukset ja sovelluskohteet

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2013-12-16
Department
Major/Subject
Automaation tietotekniikka ja -järjestelmät
Mcode
ETA3005
Degree programme
AUT - Automaatio- ja systeemitekniikka
Language
en
Pages
67
Series
Abstract
Sähkökäyttöjen hajautettu ohjelmointi tarjoaa uuden tavan toteuttaa ohjausjärjestelmiä sähkökäyttöjä hyödyntävissä teollisuussovelluksissa. Tällä tarkoitetaan sähkökäytön ohjausyksikössä moottorisäädöstä erotettuna suoritettavaa ohjelmaa, jolla voidaan kontrolloida taajuusmuuttajan tai sitä ympäröivän prosessin toimintoja. Nämä sulautetut ohjelmat tarjoavat vaihtoehdon keskitetyille PLC-pohjaisille ratkaisuille, ja niiden avulla voidaan muun muassa toteuttaa tehokkaampia ratkaisuja prosessinohjaukseen sekä alentaa kustannuksia sähkökäyttöjärjestelmissä. Diplomityön teoriaosuus sisältää perustiedot taajuusmuuttajista ja teollisuusjärjestelmistä sekä näiden ohjelmointiin käytettävistä standardeista ja metodeista. Sähkökäyttöjen hajautetun ohjelmoinnin käyttökelpoisuutta arvioidaan sovellusohjelmoinnin asiantuntijoiden sekä asiakkaiden haastatteluiden perusteella, ja näiden pohjalta koostetaan vaatimukset ja ohjeet ohjelmoitavuuden toteuttamiselle, joiden avulla sähkökäyttöjen valmistajat voivat kehittää tuotteitaan. Hajautetun ohjemoinnin soveltuvuutta arvioidaan myös diplomityötä varten toteutetulla esimerkkijärjestestellä, joka koostuu kahteen taajuusmuuttajaan hajautetusta sovellusohjelmasta. Lisäksi työssä esitellään ja arvioidaan yksityiskohtaisesti kaksi eri tapaa toteuttaa ohjelmoitavuus taajuusmuuttajissa: lisämoduuli sekä integroitu ratkaisu. Tämä diplomityö selittää, miksi sähkökäyttöjen hajautettu ohjelmointi on varteenotettava vaihtoehto teollisuusjärjestelmien ohjaamiseen ja millaisiin sovelluksiin se parhaiten soveltuu. Lisäksi työssä arvoidaan tämän ohjelmoinnin toteutustavan tarjoamat edut sekä soveltuvuutta rajoittavat tekijät.

The concept “decentralized application programming with electric drives” stands for using additional application programs in the drives in order to control the functionalities of drives or the surrounding industrial control systems. These application programs are executed in the control boards of electric drives, separated from the integrated motor control program. Using embedded control programs is an alternative for regular centralized PLC-based configuration for automation systems, and it offers several benefits, including opportunities to develop more efficient solutions and lower the costs in drive systems. This thesis describes the basics of electric drives and industrial control systems, together with the programming methods and standards for embedded drive application programming. The applicability of decentralized drive application programming is evaluated on the basis of interviews with drive application programming experts and customer feedback. Requirements and guidelines, including important features for drive manufactures to implement, are also developed. The feasibility of decentralized programming is also assessed in practice by implementing a case study with a test setup, which uses an application program decentralized into two drives. In addition, the thesis presents and evaluates in detail two different methods of implementation: a solution based on an add-on module and an integrated solution. As a conclusion, this thesis presents why decentralized application programming with electric drives is a worthy option for implementing control in industrial systems, and in which applications it is most suitable to be used. In addition, the benefits and restrictions of the programming method are evaluated.
Description
Supervisor
Visala, Arto
Thesis advisor
Lalu, Jarkko
Keywords
Electric Drive, Frequency Converter, Decentralized Programming, Embedded Application, Taajuusmuuttaja, Sähkökäyttö, Hajautettu ohjelmointi, Sulautettu sovellus
Other note
Citation