Yksityisen vesivoimalan automatisointi
Laine, Kasperi (2015)
Laine, Kasperi
Tampereen ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015121520883
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015121520883
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli esittää automaatioratkaisu Mikkelissä sijaitsevaan pienvesivoimalaan demolaitetta hyväksi käyttäen. Työn tekemisen hetkellä vesivoimalan käynnistys ja sammutus tapahtui täysin manuaalisesti paikanpäällä. Työn tavoitteena oli luoda automaatiojärjestelmä, jonka avulla vesivoimalan käyttö tapahtuisi pelkästään automaattisesti. Toiminnallisia vaatimuksia olivat muun muassa ylemmän vesitason pinnankorkeuden tarkastelu, voimalan käynnistys- ja sammutusprosessin automatisointi, käynnistyksien ja sammuttamisien suorittaminen haluttuihin kellonaikoihin, datan kerääminen vedenpinnan korkeudesta, mahdollinen etäkäytettävyys, syötettävän sähköverkon tilan tarkastelu ja voimalassa sähköä tuottavan generaattorin taajuuden tarkastelu. Suurimmassa osassa tässä työssä oli kaiken automatiikan sydän, itse ohjelma, sekä sen luominen ja testaus. Työn yhtenä tarkoituksista olikin avata ohjelman tekemistä ja siinä huomioon otettavia asioita.
Vesivoimalan automaatiojärjestelmän vaatimuksiin onnistuttiin vastaamaan hyvin, eikä mitään kriittisiä toimintoja edellä mainituista jäänyt huomiotta. Tosin etäkäytettävyyttä työhön ei ehditty sisällyttää, mutta vaihtoehtoja tutkittiin hieman. Työn alussa etäkäyttöön mietittiin GSM-ratkaisua, joka toimisi siten, että voimalaa voitaisiin ohjata tekstiviesteillä. Tämä osoittautui asiaksi, joka olisi vaatinut hieman laajempaa paneutumista, ja se päätettiin viime hetkillä jättää työn ulkopuolelle. Tehdystä järjestelmää ohjaavasta ohjelmasta onnistuttiin saamaan aikaan selkeä, viiteen eri osaan jaettu kokonaisuus. Voimalaa simuloivalla demolaitteella saatiin testattua niitä asioita, joita oli tarkoituskin.
Työssä käytetty LOGO! 8 ja sen ohjelmoimiseen käytetty LOGO!Soft Comfort V8.0 olivat käytettävyydeltään selkeitä ja helppoja. Toiminnot olivat yksinkertaisia, mutta niillä pystyi toteuttamaan myös monimutkaisempia kokonaisuuksia. Ohjelman simulointi LOGO!Soft Comfortilla toimi erinomaisesti, ja sen avulla pystyttiin jo aikaisessa vaiheessa karsimaan pienempiä virheitä pois. Kyseinen logiikka oli myös juuri oikea valinta vesivoimalan automaatiojärjestelmän toteutuksessa. Vaikka etäkäytettävyyttä ei saatukaan tähän työhön sisällytettyä, nousi esiin toinen vaihtoehto sen toteuttamiseksi. GSM-yhteyksien sijaan tässä vaihtoehdossa käytettäisiin WLAN-yhteyttä. Tosin siinä missä ohjauksien käyttöliittymä olisi WLAN-ratkaisussa helpompi toteuttaa, jouduttaisiin siinä kiinnittämään paljon enemmän huomiota tietoturvallisuuteen vaikuttaviin seikkoihin. Kaiken kaikkiaan lopputulokseksi saatiin aikaan toimiva järjestelmä, jonka voisi asentaa työhön liittyvään vesivoimalaan.
Vesivoimalan automaatiojärjestelmän vaatimuksiin onnistuttiin vastaamaan hyvin, eikä mitään kriittisiä toimintoja edellä mainituista jäänyt huomiotta. Tosin etäkäytettävyyttä työhön ei ehditty sisällyttää, mutta vaihtoehtoja tutkittiin hieman. Työn alussa etäkäyttöön mietittiin GSM-ratkaisua, joka toimisi siten, että voimalaa voitaisiin ohjata tekstiviesteillä. Tämä osoittautui asiaksi, joka olisi vaatinut hieman laajempaa paneutumista, ja se päätettiin viime hetkillä jättää työn ulkopuolelle. Tehdystä järjestelmää ohjaavasta ohjelmasta onnistuttiin saamaan aikaan selkeä, viiteen eri osaan jaettu kokonaisuus. Voimalaa simuloivalla demolaitteella saatiin testattua niitä asioita, joita oli tarkoituskin.
Työssä käytetty LOGO! 8 ja sen ohjelmoimiseen käytetty LOGO!Soft Comfort V8.0 olivat käytettävyydeltään selkeitä ja helppoja. Toiminnot olivat yksinkertaisia, mutta niillä pystyi toteuttamaan myös monimutkaisempia kokonaisuuksia. Ohjelman simulointi LOGO!Soft Comfortilla toimi erinomaisesti, ja sen avulla pystyttiin jo aikaisessa vaiheessa karsimaan pienempiä virheitä pois. Kyseinen logiikka oli myös juuri oikea valinta vesivoimalan automaatiojärjestelmän toteutuksessa. Vaikka etäkäytettävyyttä ei saatukaan tähän työhön sisällytettyä, nousi esiin toinen vaihtoehto sen toteuttamiseksi. GSM-yhteyksien sijaan tässä vaihtoehdossa käytettäisiin WLAN-yhteyttä. Tosin siinä missä ohjauksien käyttöliittymä olisi WLAN-ratkaisussa helpompi toteuttaa, jouduttaisiin siinä kiinnittämään paljon enemmän huomiota tietoturvallisuuteen vaikuttaviin seikkoihin. Kaiken kaikkiaan lopputulokseksi saatiin aikaan toimiva järjestelmä, jonka voisi asentaa työhön liittyvään vesivoimalaan.