Özayarlamalı Pıd Kontrolör (plc Uygulaması)

Abstract

Bu çalışmada ilk önce kontrolörlerden bahsedilmiş, daha sonra ise PID kontrolörün detayı anlatılmıştır. PID kontrolörün işlev hale getirilebilmesi için gerekli olan adımlar anlatılmış, uygulanacak sisteme uygun olarak uyarlanması gereken parametreler detaylı olarak incelenmiştir. Buradan yola çıkılarak, kendi parametrelerini kendi ayarlayabilen PID türünden ve bu konuda yapılan çalışmaların bazılarından (Ziegler-Nicholas Reaksiyon Eğrisi Metodu, Cohen-Coon Reaksiyon Eğrisi Metodu gibi) bahsedilmiştir. Bu çalışmalardan Ziegler-Nicholas Reaksiyon Eğrisi Metodu seçilmiş ve bu yöntemin bir uygulaması olarak, yardımcı fonksiyonlarda göz önünde bulundurularak, Siemens PLC’ ler için Öz Ayarlamalı PID Kontrolör kütüphanesi oluşturulmuştur. Kütüphane oluşturulurken endüstriyel sistemler gözönünde bulundurularak, PID uygulaması ve testi için gerekli olan tüm fonksiyonlar (uygulama geliştirme aşamasında ve sisteme uygulanırken) başından sonuna kadar oluşturulmuştur. Kütüphanede sistem analizi, PID, öz ayarlamalı PID ve sistem simülasyon bloklarına (birinci dereceden sistem simülasyon bloğu ve birinci dereceden gecikmeli sistem simülasyon bloğu) yer verilmiştir. Kütüphane fonksiyonları Step-7 (Siemens S7-300 ve S7-400 PLC’leri programlama arayüzü) ve WinCC (Siemens SCADA-kullanıcı kontrol ve izleme programı) gibi gelişkin endüstriyel otomasyon yazılım ortamları kullanılarak gerçeklenmiştir. Gerçeklenen tüm fonksiyonlar ayrı ayrı test edilmiş ve test sonuçları verilmiştir. Sonuç olarak, Ziegler-Nicholas Reaksiyon Eğrisi Metodu kullanılarak Öz Ayarlamalı PID kontrolörün PLC ortamında gerçeklenebileceği ve yapılan uygulamanın başarılı olduğu gözlenmiştir.

In this study, firstly mentioned about controllers and then PID Controllers are explained in detail. Necessary steps are explained in order to make PID controllers functional, and the PID parameters, which have to be tuned for the applied system, are studied in detail. After all these, mentioned about Self-Tuning PID and some of researches studied on this subject (like Ziegler-Nicholas Reaction Curve Method and Cohen-Coon Reaction Curve Method). A Self-Tuning PID Controller Library is formed for Siemens PLCs’ by taking as a reference Ziegler-Nicholas Reaction Curve Method. All needed functions (for application development side and implementation side) for PID application and application tests are implemented from beginning to end by evaluating industrial systems. In this library system analysis, PID application, Self-Tuning PID application and system simulation blocks (first order system simulation block and first order delay system simulation block) are obtained. These library functions are tested by using fully developed industrial automation software environments such as Step-7 (programming interface for Siemens S7-300 and S7-400 PLCs’) and WinCC (Siemens SCADA- operator control and monitoring tool). All implemented functions are tested and all the results are explained. As a result, it is observed that Self-Tuning PID Controller functions can be applied to PLCs’ by using Ziegler-Nicholas Reaction Curve Method.