FBE- Mekatronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/165

Gözat

Yazar "Gülşen, Salih" ile FBE- Mekatronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
  • Öge
    Çimento Öğütme Prosesinin Modellenmesi Gözlemleyici Ve Üst Denetleyici Tasarımı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-09-27) Gülşen, Salih ; Ertuğrul, Şeniz ; 10125977 ; Mekatronik Mühendisliği ; Mechatronics Engineering
    Çimento, suyla karıştırıldığında hidrasyon reaksiyonlarının etkisiyle sertleşen bir harç halini alan ve sertleştikten sonra, suyun altında olsa dahi, sertliğini ve kararlılığını koruyan bir inorganik malzemedir. Çimentonun kalitesi, basınç mukavemetiyle ölçülmektedir. Çimentonun kimyasal bileşimi, incelik değeri ve son ürünün partikül dağılımının basınç mukavemeti üzerindeki etkisi çok büyüktür. Çimento öğütme prosesi, çimento fabrikasındaki ana proseslerden biridir ve görevi ise, klinker ve istenilen ölçüde alçı ve katkı maddesinin harmanlanarak homojen hale getirilmesidir. Prosesin sonunda çimento elde edilir ve ürün paketleme hattına sevk edilir. Proses çok giriş çok çıkışlıdır. Girilen besleme miktarının ve ayrıştırıcı (seperatör) hızının ayarlanması ile belirli incelikte çimentonun elde edilmesi hedeflenmektedir. Proses, değirmene klinker, alçı ve istenilen çimento tipine göre katkı malzemesinin beslenmesiyle başlar. Değirmene beslenen hammaddelerin büyük bir kısmı ilk seferde homojen olarak karışmaz. Bu yüzden, karışım bir ayrıştırıcıya sevk edilir. Karışımın ayrıştırıcı motorun merkezkaç kuvvetinin etkisiyle savrulan ince kısmı çıkış hattına iletilir, geri kalanı ise değirmen girişine tekrar harmanlanmak üzere beslenir. Bu geri dönüş miktarı, besleme miktarının bir kaç katı kadardır. Dolayısıyla beslenen karışımın bir kaç kez öğütüldükten sonra ürün olarak çıkması söz konusudur. Bu da, girişin etkisinin ancak birkaç çevrim sonunda gözlenebildiği anlamına gelmektedir. Bu prosesi temsil etmek üzere prosesin daha önceki giriş çıkış değerlerini ve bozucu karakteristiğini kullanan çok giriş ve çıkışlı rastgele bozuculara haiz dinamik bir modele ve istenilen referans incelik değerlerine yaklaştırmak üzere en uygun besleme oranlarını ve ayrıştırıcı motor hızını hesaplayacak bir kontrolör tasarımına ihtiyaç duyulmaktadır. Bunun yanı sıra, otomatik partikül boyutu ve incelik ölçümü yapan sistemlerin çoğunun verimsiz çalışması ve iyi çalışan sistemlerin de çok maliyetli olması nedeniyle incelik ölçümü öngören bir sistemin de tasarlanması gerekmektedir. Tezde ilk aşamada veri toplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Toplanan veriler işlenerek modelleme çalışmalarında kullanılabilecek hale getirilmiştir. Sonrasında ise besleme, değirmen vibrasyonu ve akımı, elevatör akımı vb. gibi giriş değerlerinin yardımıyla incelik değerini tahmini için Auto Regressive eXogenous Input (ARX), Nonlineer ARX, Temel Parçacık Analizi (PCA), Yapay Sinir Ağları (NN) ve Evrimsel Takagi Sugeno (eTS) metodları kullanılarak sistemin modeli elde edilmiştir. Yüzde uyum değeri yüksek bir model elde edildikten sonra, üst denetleyici çalışmalarına geçilmiştir. Oluşturulan model tarafından tahmin edilen incelik değeri ve diğer sistem parametreleri kullanılarak sistemin istenilen referans incelik değeri etrafında çalışmasını sağlayacak seperatör hızı ve tonaj değeri bilgilerini kullanıcıya sunan bir üst denetleyici model elde edilmiştir. Bu model, Evrimsel Takagi Sugeno (eTS) tekniği kullanılarak elde edilmiştir. Bu sistemin, gerçek zamanlı sisteme uygulanması ve sonrasında ürüne dönüştürülmesi planlanmaktadır. Üst denetleyici sistemler ile ilgili çalışmalar sürdürülmekle beraber ilk aşamada bir PID tipi denetleyici literatürde bulunan simulink modeline gömülerek denenmiştir. Bununla ilgili çalışma, “Otomasyon Dergisi” Aralık 2015 sayısında yayınlanmıştır.