Sıvı seviyesinin PLC'de PID yöntemini kullanarak SCADA destekli kontrolü
PID control of liquid level system via PLC supported by SCADA
- Tez No: 128692
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİT PASTACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
ÖZET Yapılan bu tezde, bir sıvı seviye sisteminin kontrolü teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. PLC 1er günümüzde, endüstride sistemlerin otomasyonunda sıkça kullanılmaktadır. PLC ye çok sayıda giriş-çıkışı olan bilgisayar diyebiliriz. Bu girişlere bağlı olarak içinde yazılan program dahilinde çıkışlar vererek dışındaki cihazları kontrol eder. PLC kontrol kabiliyetini, içinde yazılı olan programdan alır. Tez aşağıdaki şekilde organize edilmiştir. Tezin ilk bölümünde, otomatik kontrol sisteminin temel kavramları üzerinde durulmuştur, ikinci bölümünde, PID kontrolörün yapısı, zaman- tanım bölgesinde davranışı, analog ve digital PID kontrolör tasarımı ile Zeigler - Nichols yöntemi detaylı olarak anlatılmıştır. Üçüncü bölümde, öncelikle kontrolü yapılan sıvı seviye sistemi incelenmiş ve sonra matematiksel modeli çıkarılmıştır. Dördüncü bölümde, PID kontrolörün gerçekleneceği Simatic S7 200 PLC si incelenmiştir. Bu PLCnin iç yapısı, programlama komut ve yöntemleri gösterilmiştir. Beşinci bölümde ise, bir denetleyici, gözetim ve veri toplama sistemi olan SCADA sisteminin öncelikle kontrolü ve yararlan detaylı olarak anlatıldı. Sonra sitemde kullanılan Scada programının grafiksel saha tasarımı, alarm, trend, raporlama, reçeteler, veri toplama ve gözetleme ( monitoring ) özellikleri hakkında bilgiler verildi. Altıncı bölümde, kontrolör öncelikle analog olarak s-domeninde dizayn edilmiş ve uygun dönüştürme teknikleri kullanılarak z-domenine çevrilmiştir. Sonra, istekleri sağlayacak kontrolör dizayn edilmiştir. Kontrolör, PLC programı vasıtasıyla digital PID ( oransal, integral, türev ) kontrolör yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yani digital PID kontrolörü, fark denklemleri şeklinde PLC de gerçekleştirecek optimum bir program yazılmıştır. Yedinci ve son bölümde, deneysel çalışmalar yapılmıştır. Teorik olarak bulunan PID parametreleri sisteme uygulanmıştır. Değişik Kp ve Ts değerlerinde deneyler tekrarlanmıştır. Sistemin optimum kontrolü yapılacak şekilde PID parametreleri ayarlanmıştır. Scada ekranları ve diğer deneysel çalışmalar bu bölümde verilmiştir. Anahtar Kelimeler :PLC, scada,sıvı seviye kontrolü,pıd kontrolör tasarımı, veri haberleşmesi xı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this thesis, a liquid level control system is theoretically and experimentally investigated. PLC's are widely used in automation of industrial systems. PLC is a kind of computer that has many inputs and outputs in modular structure. It controls the devices or systems that are attached to its outputs by using the inputs and the user developing program. The control efficiency of PLC mainly depends on the algorithm developed by the user. The thesis is organized as in the following. In the first chapter, we focus some basic concepts on automatic control systems. In the second chapter, we give the behavior of liquid level control system and the structure of PID controller. The parameters of the controller is determined via the method of Zeigler-Nichols. In the third chapter, we first examine the behavior of liquid level control system and then we extract the mathematical model of the system. In the fourth chapter, we introduce the Siemens' PLC, model S7-200, in which the PID controller is run. We give the structures of PLC, its programming instructions and methods. In the fifth chapter, we introduce TEOS SCADA system. The SCADA system mainly consists of controller, monitoring and data acquisition divisions. We discuss the SCADA system and its utilities in real-time control application. And then we present some necessary information about the software of TEOS SCADA. In sixth chapter, we design the controller running in the PLC to satisfy to the given performance specification. The controller is firstly designed in s domain and then converted into the z domain using appropriate transformation technique. The controller uses a classical PID (proportional, integral, derivative ) control strategy. The controller algorithm in difference equation form is written through the STL format in PLC. In the last chapter, we present the experimental results. We apply the PID parameters found theoretically to the system. We repeat the experiments many times for various Kp and Ts values. We adjust the PID parameters to satisfy optimum control performance for the system. We also give the SCADA screens and the other experimental studies in this chapter. Keywords : PLC, scada, liquid level control, Pid controller design, data communication. xii
Benzer Tezler
- Neural network-based ultrasonic level measurement of fluids
Sıvı seviyesinin yapay sinir ağı temelli ultrasonik mesafe ölçer ile ölçümü
BARIŞ DÜNDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT AKSOY
- Sıvı seviye kontrolü için scada sistem tasarımı
Designing of scada system for liquid level control
ABDULLAH ADİYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mekatronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYTAÇ GÖREN
- Mikrodenetleyici kontrollü uzaktan sıvı seviye kontrol sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi
The Liquid level control system from a distance with micro controller
BÜNYAMİN CİYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YILMAZ SAVAŞ
- Radyasyon ölçüm tekniği ile ilgili tanklarda akışkan seviyesi tayini
Başlık çevirisi yok
MEVLÜT GÜVENDİK