Turvareleillä toteutettujen turvapiirien korvaaminen turvalogiikalla levytyöjärjestelmässä
Rintaniemi, Heikki (2021-04-16)
16.04.2021
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021041610634
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021041610634
Tiivistelmä
Finn-Powerin valmistamissa levytyöjärjestelmissä on laajasti käytössä turvareleet koneiden turvatoimintojen toteutuksessa. Koneiden turvallisuuteen liittyvän ohjauksen tulee olla yksinkertaista, selvää, seurattavaa ja todennettavaa. Aiemmin standardit hyväksyivät vain sähkömekaanisten komponenttien käytön turvallisuuteen liittyvässä ohjauksessa. Kuitenkin vuosien saatossa erilaiset ohjelmoitavat turvalogiikat ja turvaväylät ovat yleistyneet. Niiden avulla voidaan toteuttaa monipuolisempaa valvontaa sekä saadaan kattavaa diagnostiikkaa. Kattava diagnostiikka tukee tuotannon jatkuvuutta. Sen avulla turvapiirien vikojen löytäminen ja korjaus onnistuvat nopeammin ja tuotantolinjan turhat seisokit lyhenevät.
Diplomityössä tutkitaan levytyöjärjestelmän koneiden turvareletekniikalla toteutettujen turvapiirien korvaamista Siemensin turvalogiikalla. Selvitys tehdään sähkösuunnittelun näkökulmasta. Tavoitteena on tarkastella, mikä ohjelmoitavan logiikan laitteistosta sopii parhaiten käytettäväksi ja miten levytyöjärjestelmän turvallisuuteen liittyvä tiedonsiirto voidaan toteuttaa eri tilanteissa. Työssä tutkitaan turvasignaalien prosessointia tällä hetkellä levytyöjärjestelmissä käytössä olevilla tulo- ja lähtöyksiköillä. Syötön erotukselle, verkon rakenteelle, eri turvateknologioiden yhdistämiselle sekä turvatoimintojen todentamiselle esitetään vaihtoehtoisia ratkaisuja. Näiden vaihtoehtojen pohjalta tulee valita yhtenäinen toimintatapa, jolloin suunnittelu ja kustannuslaskenta voidaan tehdä.
Turvalogiikan käytön vaikutuksista tarkastellaan saatavia hyötyjä, haittoja, mahdollisuuksia ja uhkia. Turvalogiikan diagnostiikan hyöty asiakkaalle riippuu levytyöjärjestelmän laajuudesta. Työssä havaittiin, että laitteiston osalta kustannukset turvapiirien rakentamisessa turvalogii-kalla turvareleiden sijaan vaihtelivat konekohtaisesti. Turvalogiikka on edullisempi ratkaisu koneisiin, joissa on usean eri koneen kanssa turvallisuuteen liittyvää tiedonsiirtoa ja vähän modulaarisia rakenteita. Turvareleet sen sijaan ovat yksinkertaisempi ja edullisempi ratkaisu hajautetuissa ohjauksissa, joissa on vähän turvasignaaleita. Kokonaiskustannuksia laitteen komponenttien osalta ei voida laskea, ennen kuin on päätetty, kuinka tiedonsiirto toteutetaan eri tilanteissa. Turvalogiikan käyttö toisi mahdollisuuksia, joiden avulla laitteiston kustannuksia saataisiin pienennettyä. Ilman selvyyttä tuoterakenteesta, tarkkoja laskelmia ei kuitenkaan voida tehdä.
Diplomityössä tutkitaan levytyöjärjestelmän koneiden turvareletekniikalla toteutettujen turvapiirien korvaamista Siemensin turvalogiikalla. Selvitys tehdään sähkösuunnittelun näkökulmasta. Tavoitteena on tarkastella, mikä ohjelmoitavan logiikan laitteistosta sopii parhaiten käytettäväksi ja miten levytyöjärjestelmän turvallisuuteen liittyvä tiedonsiirto voidaan toteuttaa eri tilanteissa. Työssä tutkitaan turvasignaalien prosessointia tällä hetkellä levytyöjärjestelmissä käytössä olevilla tulo- ja lähtöyksiköillä. Syötön erotukselle, verkon rakenteelle, eri turvateknologioiden yhdistämiselle sekä turvatoimintojen todentamiselle esitetään vaihtoehtoisia ratkaisuja. Näiden vaihtoehtojen pohjalta tulee valita yhtenäinen toimintatapa, jolloin suunnittelu ja kustannuslaskenta voidaan tehdä.
Turvalogiikan käytön vaikutuksista tarkastellaan saatavia hyötyjä, haittoja, mahdollisuuksia ja uhkia. Turvalogiikan diagnostiikan hyöty asiakkaalle riippuu levytyöjärjestelmän laajuudesta. Työssä havaittiin, että laitteiston osalta kustannukset turvapiirien rakentamisessa turvalogii-kalla turvareleiden sijaan vaihtelivat konekohtaisesti. Turvalogiikka on edullisempi ratkaisu koneisiin, joissa on usean eri koneen kanssa turvallisuuteen liittyvää tiedonsiirtoa ja vähän modulaarisia rakenteita. Turvareleet sen sijaan ovat yksinkertaisempi ja edullisempi ratkaisu hajautetuissa ohjauksissa, joissa on vähän turvasignaaleita. Kokonaiskustannuksia laitteen komponenttien osalta ei voida laskea, ennen kuin on päätetty, kuinka tiedonsiirto toteutetaan eri tilanteissa. Turvalogiikan käyttö toisi mahdollisuuksia, joiden avulla laitteiston kustannuksia saataisiin pienennettyä. Ilman selvyyttä tuoterakenteesta, tarkkoja laskelmia ei kuitenkaan voida tehdä.