Yeraltı maden tesisleri için PLC ve SCADA tabanlı otomasyon sistemi tasarımı

Bu tez çalışmasında, yeraltı maden tesislerinde iş güvenliğinin ve verimin arttırılması, muhtemel kazaların azaltılması amaçlanarak PLC ve SCADA tabanlı zehirli gaz ölçüm sistemi ve erken uyarı mekanizması tasarlanmıştır. Zehirli gazlar olan karbonmonoksit (CO), metan (CH4) ve hidrojen sülfür (H2S) ile sıcaklık, oksijen (O2) ve toz yoğunluğu değerleri ilgili sensörler vasıtasıyla Arduino MEGA kartının analog girişleri üzerinden okunmaktadır. Sensör verileri ethernet üzerinden PLC-SCADA sistemine gerçek zamanlı olarak aktarılmaktadır. Tasarlanan SCADA ekranı üzerinde tüm sensör değerleri anlık olarak izlenebilmektedir. Ayrıca sistemin alarm durumuna geçip geçmediği ve havalandırma sisteminin çalışıp çalışmadığı da aynı ekran üzerinden kontrol edilebilmektedir. Yeraltı kömür madeni yönetmeliğine göre maden havasında %19'dan az oksijen, %2'den fazla metan, 50 ppm (%0.005) değerinden fazla karbonmonoksit ve diğer tehlikeli gazların bulunduğu yerlerde çalışma yapılması uygun değildir. 8 saatlik çalışma için izin verilen en yüksek hidrojen sülfür oranı 20 ppm'dir (%0.002). Bu kurallar dikkate alınarak hazırlanan algoritma sayesinde erken uyarı mekanizması oluşturulmuştur. Tüm sensörler laboratuvar ortamında ayrı ayrı test edilmiş, gerekli kalibrasyon işlemleri tamamlanmıştır. Daha sonra, tasarlanan PLC tabanlı SCADA sisteminin testleri de laboratuvar ortamında gerçekleştirilmiştir. SCADA sistemi ile ortam sıcaklığı, oksijen ve zehirli gazların maden havasındaki yoğunluğu ile ortamdaki toz miktarı gerçek zamanlı olarak başarılı bir şekilde görüntülenmektedir. Erken uyarı mekanizması için yapılan laboratuvar testlerinin de başarılı şekilde sonuçlandığı görülmüştür.