Flexible human machine interface for roll machining automation

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2022-06-13
Department
Major/Subject
Control, Robotics and Autonomous Systems
Mcode
ELEC3025
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
en
Pages
52+5
Series
Abstract
Paper and metal industries rely heavily on pressing rolls to mould their respective products. To improve the quality of the end product and to increase the roll's lifespan as a component, rolls are machined to sometimes extremely high precision. Roll machining in paper and metal industry is following the trend of automation as their roll machining system are modernized. This automation procedure still requires human input to modify parameters and verify results. Human machine interfaces allow the operator to pass information to the machining system. This interface requires a lot of capabilities so that the machining can be streamlined toward optimal productivity. This thesis aims to implement a human machine interface to a virtualized roll machining system that can be then extended to be used in an actual grinding machine. The designed system will be based on an already existing software solution. It is developed for Windows environment and it connects to Sinumerik numerical control unit via industrial Ethernet. The system will implement an interfaced database solution to the system network for storing grinding and roll related data. The system database will also store measurement data and the designed software will provide analysis and reporting tools for multiple different measurement types. The data stored in the database will be used to help the automated grinding process, by passing the stored program parameters to NCU by using an interfaced service to pass information between the control computer and numerical control unit. The system will also provide design tools for editing these processes as well as run time process manipulation.

Paperi ja metalliteollisuudessa käytettävät telat ja valssit työstävät ja muokkaavat kummankin alan lopputuotetta. Teollisuudessa käytettävien telojen laatua nostamalla voidaan vähentää telan kulumaa ja lisätä lopputuotteen laatua. Automaatioratkaisuiden lisääntyminen on myös näkyvissä telojen ja valssien hionnassa. Tällaiset automaatioratkaisut kuitenkin toistaiseksi vaativat syötettä operaattorilta, jotta työstön tiedot saadaan määriteltyä ja tulokset analysoitua. Käyttöliittymä järjestelmien avulla operaattorit voivat siirtää tarvittavia parametreja ja saada palautetta työn etenemisestä ja laadusta. Jotta saatu data olisi mahdollisimman hyödyllistä ja työstetty tuote laadukas, vaaditaan käyttöliittymältä paljon ominaisuuksia ja vakautta. Tämä diplomityö käsittelee paperi ja metalliteollisuuden työstössä käytettävien tela ja valssi komponenttien hionnan automaation käyttöliittymäkehitystä. Luotu käyttöliittymä asennetaan virtuaaliseen hiomakoneeseen, jossa ohjelmia voidaan testata mahdollisimman realistisessa ympäristössä. Tarkoituksena on luoda käyttöliittymä jo olemassa olevan käyttöliittymän pohjalta, joka sitten asennetaan työstö koneeseen. Ohjelma toimii Windows ympäristössä ja kommunikoi Sinumerikin numeerisen ohjausyksikön kanssa teollisen ethernetin kautta. Työkappaleita ja hiontaa koskevaa tietoa tallennetaan tietokantaan, johon on suunniteltu irrallinen kommunikointi rajapinta. Lisäksi tietokantaan tallennetaan dataa erityyppisiltä mittauksilta, joille ohjelma tarjoaa myös analysointi ja raportointi työkaluja. Tietokantaan säilytettyä dataa käytetään hiontaprosessin ohjauksessa. Data välitetään ohjaustietokoneelta numeeriseen ohjausyksikköön irrallisen rajapinnan avulla. Ohjelma tarjoaa myös rajapinnan niin tietokantaan talletettujen prosessien muokkaamiseen kuin työstön aikana tapahtuviin muutoksiin.
Description
Supervisor
Visala, Arto
Thesis advisor
Widmaier, Thomas
Keywords
Ohjelmisto, automaatio, HMI, NCU, CNC-koneistus
Other note
Citation