PLC kullanarak kesir dereceli PID kontrollerin otomatik ayarı

Günümüzde, teknolojinin hızla ilerlemesiyle birlikte endüstriyel otomasyon sistemleri daha önemli hale gelmiştir. Endüstriyel otomasyon sistemlerinde üretilen ürünler başta sağlık, gıda güvenlik, ulaşım gibi hayatın her alanında yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Gıda sektöründe kullanılan Isıtma Havalandırma ve İklimlendirme(Heating Ventilation and Air-Conditioning(HVAC)), gıdaların ısısının tazleğinin korunması için kullanılan en önemli sistemlerden biridir. Bununla birlikte endüstriyel otomasyon sistemlerinde var olan süreçlerin kontrolü çok önemlidir. Bilinen ve uygulanan en eski kontrol yöntemi Oransal İntegral Türevsel(Proportional Integral Derivative(PID)) kontrol yöntemidir. PID kontrolörün tasarımı ve uygulanmasının kolay olması ve hızlı cevap vermesi nedeniyle çok fazla tercih edilmektedir. Ancak doğadaki çoğu sistem nonlineer olup buna ilaveten tam dereceli integral ve türevsel denklemlerle ifade edilemezler. Çoğunlukla bu sistemler lineerlestirilir veya tam dereceli türev ve integral içeren denklemlerle ifade edilir. Bu yüzden kesir dereceli bir sistemin kesir dereceli kontrolörlerle kontrol edilmesi sistem cevabı üzerinde iyileştirmeler sağlayabilir. PID ve FOPID uygulamalarında en iyi kontrol parametrelerin bulunması için Parçaçık Sürü Optimizayonu (Particle Swarm Optimisation(PSO)) gibi optimizasyon yönteleri kullanılabilir. PSO algoritmasında bir sürüdeki bireylerin yiyecek, korunma gibi amaçlar için yaptığı hareketleri taklit eder. Bunun yanı sıra günümüz endüstriyel otomasyon sistemlerinde Programlanabilir Lojik Kontrolörler(Programmable Logic Controller(PLC)) kullanılmaktadır. PLC'nin en büyük avantajı kumanda işlemlerinin yanı sıra kontrol, veri toplama, izleme ve haberleşme işlemleri de yapılabilmektedir. MATLAB programı ve bileşeni olan Simulink modelleme yazılımı gereçke hayattaki sistemlerin davranışlarını analizde kullanılan önemli bir mühendislik programıdır. Simulink programıyla simülasyon yapılabildiği gibi PLC veya farklı donanımlarla birlikte kullanılarak sistemin simüle edilip kontrol mekanizmasının donanımda çalıştırıldığı durumlarda sözkonusudur. Bu tez çalışmasının kapsamında bir HVA sisteminin kesir dereceli kontrol uygulamasının yapılması hedeflenmiştir. HVAC sistemini kontrol edecek FOPID'in parametreleri PSO algoritmasıyla belirlenmiştir. Bununla birlikte HVAC sistemi olarak MATLAB/Simulink programında daha önceden var olan bir model kullanılmıştır. Bu sistemin kontrolü olarak kullanılacak FOPID ise PLC'de simüle edilmiştir. Elde edilen sonuçlar bu modelin önerilen yöntemle kontrol edilmesi için uygun görülmektedir.