Langaton tiedonsiirtojärjestelmä teollisuusympäristöön
Koivurova, Antti (2016)
Koivurova, Antti
Jyväskylän ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016060211504
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016060211504
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella langaton tiedonsiirtojärjestelmä teollisuusympäristöön ja toteuttaa siihen kuuluvat laitteet. Laitteiden tarkoitus on korvata osa kaapeloinnista paperikoneen nippivoimamittauksia tehtäessä. Kaapelointi hidastaa työskentelyä ja sen vieminen paperikoneen läpi on riskialtista. Laitteisto lisää työturvallisuutta ja poistaa riskin mittauskaapelin joutumisesta paperikoneen väliin.
Tiedonsiirto päätettiin toteuttaa ZigBee-protokollan mukaisilla XBee-moduuleilla. Moduulit toimivat 868 MHz taajuudella. Päätelaitteeseen suunniteltiin myös hakkurijännitelähde, jolla voidaan syöttää käyttöjännite paperikonetta mittaavalle anturille. Laitteesta tehtiin akkukäyttöinen ja akut sijoitettiin erilliseen akkupakettiin. Laite suunniteltiin KiCad ohjelmistolla ja ohjelmoitiin CodeVisionAVR ohjelmontiympäristössä. Laitteen piirilevy teetettiin, mutta se kokoonpantiin itse. Laitteessa käytetään ATxmega 128 prosessoria ja kaikki komponentit mahdollisuuksien mukaan valittiin pintaliitosmallisiksi.
ZigBee-verkon kantamaa testattiin valmistuneella laitteistolla ja todettiin sen kantavan kaupunkiolosuhteissa noin 600 metriä. Tavoitekantamaksi oli asetettu 200 metriä, joka ylitettiin reilusti. Laitteistosta tuli kompakti ja toimiva kokonaisuus ja se toimii suunnitellussa tehtävässään. Laitteistoa aiotaan soveltaa myös muihin paperikoneen mittauksiin.
Tiedonsiirto päätettiin toteuttaa ZigBee-protokollan mukaisilla XBee-moduuleilla. Moduulit toimivat 868 MHz taajuudella. Päätelaitteeseen suunniteltiin myös hakkurijännitelähde, jolla voidaan syöttää käyttöjännite paperikonetta mittaavalle anturille. Laitteesta tehtiin akkukäyttöinen ja akut sijoitettiin erilliseen akkupakettiin. Laite suunniteltiin KiCad ohjelmistolla ja ohjelmoitiin CodeVisionAVR ohjelmontiympäristössä. Laitteen piirilevy teetettiin, mutta se kokoonpantiin itse. Laitteessa käytetään ATxmega 128 prosessoria ja kaikki komponentit mahdollisuuksien mukaan valittiin pintaliitosmallisiksi.
ZigBee-verkon kantamaa testattiin valmistuneella laitteistolla ja todettiin sen kantavan kaupunkiolosuhteissa noin 600 metriä. Tavoitekantamaksi oli asetettu 200 metriä, joka ylitettiin reilusti. Laitteistosta tuli kompakti ja toimiva kokonaisuus ja se toimii suunnitellussa tehtävässään. Laitteistoa aiotaan soveltaa myös muihin paperikoneen mittauksiin.