Uudelleenkäytettävien ohjelmistokomponenttien käyttöönotto koneenohjausjärjestelmässä
Hautamäki, Jyrki (2020)
Hautamäki, Jyrki
2020
Sähkötekniikan DI-tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Electrical Engineering, MSc (Tech)
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-08-28
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202007156360
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202007156360
Tiivistelmä
Nykyaikaisessa koneenohjausjärjestelmässä ohjelmistolla on merkittävä rooli. Nykyaikainen koneenohjausjärjestelmä on digitaalinen ohjausjärjestelmä, joka on toteutettu mikroprosessorilla. Prosessorien kasvava suorituskyky mahdollistaa kasvavan ohjelmiston määrän ja sen mukana uusia mahdollisuuksia ja teknisiä innovaatioita. Kaikissa teollisuuden ratkaisuissa alati kasvava trendi on toteuttaa järjestelmät automatisoiduksi ja etäohjatuksi jolloin ihmisen tekemän työn osuus vähenee. Tämä näkyy myös kaivosteollisuudesssa, jossa suuntana on lähes kokonaan automatisoidut ja etäohjatut kaivokset.
Koneenohjausjärjestelmän pääelementit ovat laitteisto, erilaiset väyläratkaisut ja ohjelmisto. Laitteisto koostuu karkeasti ottaen ohjausyksiköistä ja IO-moduuleista. Kommunikaatioväyliä tarvitaan ohjausyksiköiden sekä IO-moduulien väliseen kommunikaatioon ja koneenohjausjärjestelmän viitekehyksessä on olemassa laajasti käytettyjä väyläratkaisuja, joita kannattaa käyttää. Koneenohjausjärjestelmän ohjelmisto toteuttaa yksinkertaisen perusrakenteen ja yksi keskeisimpiä elementtejä sen toteuttamisessa on reaaliaikavaatimukset.
Kasvavan suorituskyvyn, automaation ja teknisten innovaatioiden seurauksena ohjelmiston määrä kasvaa koko ajan. Kaivoskone käsittää valtavan määrän ohjelmistoa ja sellaisen toteuttaminen on haastava tehtävä. Ohjelmiston uudelleenkäytettävyys on näin ollen tärkeä teema myös kaivoskoneen koneenohjausjärjestelmän toteuttamisessa. Koneenohjausjärjestelmien ohjelmiston toteuttamien uudelleenkäytettäväksi mahdollistaa saman toiminnallisuuden toteuttavan ohjelmiston hyödyntämisen eri konemalleissa. Samalla ohjelmiston toteuttaminen uudelleenkäytettävyyden periaatteita noudattaen parantaa yleisesti ottaen ohjelmiston laatua.
Tässä työssä esitellään ohjelmistoprojektia, jossa otettiin käyttöön Sandvikin kehittämä uudelleenkäytettävä koneenohjausohjelmiston kaivoskoneen ohjausyksikössä. Ohjelmiston käyttöönotto mahdollisti valmiiksi toteutettujen ja järjestelmän jatkokehityksen kannalta välttämättömien ominaisuuksien sujuvan käyttöönoton. Kahden ohjelmistokomponentin välille kehitettiin myös yleiskäyttöinen ja helposti uudelleenkäytettävä kommunikaatioratkaisu.
Koneenohjausjärjestelmän pääelementit ovat laitteisto, erilaiset väyläratkaisut ja ohjelmisto. Laitteisto koostuu karkeasti ottaen ohjausyksiköistä ja IO-moduuleista. Kommunikaatioväyliä tarvitaan ohjausyksiköiden sekä IO-moduulien väliseen kommunikaatioon ja koneenohjausjärjestelmän viitekehyksessä on olemassa laajasti käytettyjä väyläratkaisuja, joita kannattaa käyttää. Koneenohjausjärjestelmän ohjelmisto toteuttaa yksinkertaisen perusrakenteen ja yksi keskeisimpiä elementtejä sen toteuttamisessa on reaaliaikavaatimukset.
Kasvavan suorituskyvyn, automaation ja teknisten innovaatioiden seurauksena ohjelmiston määrä kasvaa koko ajan. Kaivoskone käsittää valtavan määrän ohjelmistoa ja sellaisen toteuttaminen on haastava tehtävä. Ohjelmiston uudelleenkäytettävyys on näin ollen tärkeä teema myös kaivoskoneen koneenohjausjärjestelmän toteuttamisessa. Koneenohjausjärjestelmien ohjelmiston toteuttamien uudelleenkäytettäväksi mahdollistaa saman toiminnallisuuden toteuttavan ohjelmiston hyödyntämisen eri konemalleissa. Samalla ohjelmiston toteuttaminen uudelleenkäytettävyyden periaatteita noudattaen parantaa yleisesti ottaen ohjelmiston laatua.
Tässä työssä esitellään ohjelmistoprojektia, jossa otettiin käyttöön Sandvikin kehittämä uudelleenkäytettävä koneenohjausohjelmiston kaivoskoneen ohjausyksikössä. Ohjelmiston käyttöönotto mahdollisti valmiiksi toteutettujen ja järjestelmän jatkokehityksen kannalta välttämättömien ominaisuuksien sujuvan käyttöönoton. Kahden ohjelmistokomponentin välille kehitettiin myös yleiskäyttöinen ja helposti uudelleenkäytettävä kommunikaatioratkaisu.