Perustermistöä

Lähde: OAMK/Automaatiolabrat

Mit­taus­au­to­maa­tiol­la

tarkoitetaan kaikkia järjestelmän lukemia analogisia ja bi­nää­ri­siä mittauksia sekä siihen syötettyjä manuaalisia suureita (laboratorioanalyysit). Erilaisten mittausautomaattien tuki on myös osa mit­taus­au­to­maa­tio­ta.

Mit­taus­ten osalta automaatiojärjestelmä huolehtii informaation sisäänluvusta, mit­taus­tie­don esi­kä­sittelystä (esim. suodatus, linearisointi) sekä tietojen oh­jauk­ses­ta jatkokäsittelyyn, näyttöön ja tal­lennukseen. Lisäksi mittausten kä­sit­te­lyyn voidaan lukea kuuluvaksi erilaiset hälytys- ja mie­lek­kyysrajojen tar­kis­tuk­set sekä niihin liittyvien varoitusten ja hälytysten generointi.

Oh­jaus­au­to­maa­ti­oon

kuuluvat yksittäisten toimilaitteiden ohjaukset, au­to­maat­ti­set säädöt, ryhmäkäynnistykset, sekvenssiohjaukset, hälytykset sekä lukitukset.

Toi­mi­lait­teen ohjauksella

tarkoitetaan sekä fyysistä ohjausta jär­jes­tel­män elekt­ro­niikkakortilta että niiden ohjelmien toimintaa, joilla oh­jaus­käs­ky toteutetaan. Yleiskäyttöisiltä auto­maatiojärjestelmiltä edellytetään, että niil­lä on käytössä mahdollisimman laaja valikoima lii­täntä­mahdollisuuksia eri­tyyp­pi­sil­le toimilaitteille.

Au­to­maat­ti­sil­la säädöillä

tarkoitetaan tässä kaikkia niitä erilaisia takaisin- ja myö­tä­kyt­ken­tä­tyyp­pi­siä jatkuvaan säätöön tarkoitettuja toimintoja. Yleensä jär­jes­tel­mät sisältävät tietyn standardiva­likoiman säätöalgoritmeja sekä mah­dol­li­suu­den määritellä omia algoritmeja jollakin lausekielellä.

Ryhmäohjauksia

käytetään silloin, kun halutaan kerralla käynnistää tai ohjata useita moottoreita tai moottoriventtiilejä. Ryhmäohjauksessa ohjattavat toimilaitteet (moottorit, moottoriventtiilit) käynnistetään tietyssä järjestyksessä ja tietyin määrävälein. Tämä siksi että toiminta olisi prosessin kannalta tarkoituksenmukaista ja että sähköverkon kuormitus jakautuisi tasaisemmin. Sillä prosessiteollisuudessa yleisimmin käytetyt oikosulkumoottorit ottavat käynnistyessään 5…10-kertaisen virran verrattuna käynti ajoon.

Esimerkki ryhmäohjauksesta (välisäiliön täyttö), jossa moottorit käynnistetään ylösajotilanteessa siten, että ensimmäisenä käynnistetään hihnankuljettimen moottori M-1, sen jälkeen ruuvikuljettimen moottori M-2 ja viimeisenä siilon levytäryttimen moottori M-3.

Sekvenssiohjaukset

eroavat edellä mainitusta ryhmäohjauksista siinä, että sekvenssiohjaukset riippuvat prosessista tulevista raja- ja kytkintiedoista. Sekvenssiohjauksilla saadaan prosessissa tapahtumaan erilaisia käynnistys- ja pysäytystoimintoja esimerkiksi prosessin ylös- ja alasajo. Katso viereinen kuva säiliövirtauksen sekvenssiohjauksesta.

Hälytyksien

tarkoitus on kiinnittää käytöstä vastaavan henkilön huomio sellaiseen prosessin tila muutokseen, joka vaatii käyttäjän toimenpiteitä. Ja josta voi olla vaaraa tai haittaa prosessin toiminnalle.

Hälytykset jaetaan kahteen luokkaa kosketinhälytykset ja analogiahälytykset. Kosketinhälytyksissä prosessissa on aina jonkinlainen kytkin joka tilaansa vaihtamalla antaa hälytyksen. Kun taas analogiahälytykset ovat toteutettu siten että lähettimen mittausviestiä verrataan hälytysrajaan.

Kosketinhälytyksen

kytkimien periaate on kuvan mukainen. Sulkeutuvaa kytkintä käytetään vain poikkeus tapauksissa, eikä koskaan prosessinkannalta kriittisissä tapauksissa. Avautuva kytkin on yleisimmin käytetty hälytyskytkimenä, koska hälytys tarkkailee myös virtapiirin kuntoa. Esimerkiksi jos kaapeli on vaurioitunut niin virtapiiri katkeaa ja saadaan hälytys tieto. Vaihtokytkin on paras vaihtoehto hälytyskytkimeksi, sillä tilan vaihtuminen voidaan erottaa mahdollisesta kaapelivauriosta.

Analogihälytykset

ovat hälytyksiä jotka saadaan aikaan vertaamalla mittausviestiä aseteltavan hälytysrajaan. Analogiahälytyksillä on joitakin etuja verrattuna kosketinhälytyksiin. Tällaisia ovat esimerkiksi hälytysrajan portaaton säätö, sekä se että ei tarvitse asentaa erillisiä rajakytkimiä prosessiin. Myös asennus- ja kaapelointikulut ovat pienemmät.

Lukitukset

ovat järjestelmiä jotka on tehty suojaamaan prosessin osia ja ympäristöä. Niillä estetään prosessin laitteiden vaurioituminen, esimerkiksi pumpun käyminen kuivana. Ympäristön suojelemiseksi prosessissa on lukituksia jotka estävät esimerkiksi vaarallisten aineiden ylivirtauksen avosäiliöstä.

Pro­ses­si­hal­lin­nal­la

ymmärretään kaikkia niitä fyysisiä ja ohjelmistollisia vä­li­nei­tä, joilla proses­sin valvoja valvoo ja operoi prosessia. Tähän ryhmään kuu­lu­vat kaikki toimilaitteiden suorat käsi­oh­ja­ukset, päällekytkentä-, käynnistys- ja vi­ri­tys­toi­min­not, mittaustietojen esittäminen, hälytysra­jo­jen asettaminen yms. Ta­val­li­ses­ti prosessihallintaan käytetään funktiotyyppisiä näppäimistöjä, joissa toi­min­not muuttuvat näyttökuvan mukana sekä apuvälineinä rullapalloa ja/tai -pyö­rää, valoky­nää, hiirtä ja kosketusnäyttöjä.

Ra­por­toin­ti

koostuu tapahtumaraporteista (toimenpiteiden kirjaaminen) ja tu­los­ra­por­teis­ta ( esim. vuoro- , vuorokausi- ja viikkoraportit), joissa ra­por­toi­daan prosessin taloudellista tulosta.

Pro­ses­sis­ta saatavan informaation määrä on suuri ja kerrallaan esitettävissä ja ihmisen seuratta­vissa oleva tietomäärä erittäin rajallinen, minkä vuoksi val­von­ta järjestetään hierarkkisella periaat­teella. Tällöin voidaan erottaa eri­ta­soi­sia valvontanäyttöjä kuten

• • yleis­val­von­nan laite- ja prosessikaaviot
  • yleisnäytöt
  • se­kä suoritusvaihekaaviot,
  • suu­re­koh­tai­sen valvonnan ryhmänäytöt, operointi-näytöt ja hä­ly­tys­näy­töt sekä
  • tar­kem­man suurekohtaisen valvonnan aikatrendit.