Teorical and experimental investigation of system dynamics in a process control simulator developed with wireless control purpose

Year 2017, Volume: 5 Issue: 4, 47 - 58, 22.12.2017

İsmail Bayram

https://doi.org/10.29109/http-gujsc-gazi-edu-tr.369220

Abstract

In this study a
semi-quantitative analysis was done in order to determine the views of workers
who work in direct medical services related to health and safety hazards and
risks in the workplace by receiving the opinions of those workers. Thus,
appropriate suggestions with determined hazards and risks were evaluated. This
research was performed from January to March 2015 in Ankara with 22
participants who were choosen by voluntary basis from the direct medical
service units in a public hospital affiliated to Turkish Ministry of Health
that has 227 health worker and 97 beds. Opinions were received by asking the
questions that are in a semi structured interview form, which was developed by
the author as a data collection tool, individually and  face to face. . Descriptive analysis
technique was used to analyze the data. The answers were evaluated in two ways:
separately for each and totally. It was determined that the participants were
aware of several hazards and risks in their units. Also in all the units
violence and infection were described as risks that has the most heightened awareness and it
was determined that most of the participants were suffered from musculoskeletal
diseases.

Keywords

System dynamics, MATLAB system identification, ARIMAX model

Kablosuz kontrol amacıyla geliştirilmiş bir proses kontrol simülatöründe sistem dinamiğinin teorik ve deneysel incelenmesi

Abstract

Sistem tanımlama, proses kontrol
çalışmalarının başarısını etkileyen oldukça önemli bir işlemdir. Sistem
tanımlama için kablosuz proses kontrol simülatöründe deneysel ve MATLAB
kullanımıyla teorik çalışmalar yapılmıştır. Kablosuz sıvı seviye deneylerinde
öncelikle yatışkın hal deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sistem dinamiğini
incelemek amacıyla sıvı seviye vana açıklığına basamak, PRBS ve kare dalga
etkiler verilerek sıvı seviyesinin zamanla değişimi gözlenmiştir. Böylelikle
açık hat dinamik deneyler gerçekleştirilerek sistemin özellikleri
belirlenmiştir. Proses kontrol simulatörünün sıvı seviyesiyle, sıvı seviye
kontrol vanası açıklığı arasındaki ilişkiyi verecek modelin bulunması için,
farklı giriş sinyalleri (basamak etki, PRBS, kar dalga) uygulanarak sistem
tanımlama yapılmıştır. Dinamik hal deneylerinde başlangıçta %10 vana
açıklığında 100s çalışılarak sistemin yatışkın hale gelmesi beklenmiş, daha
sonra  sıvı seviye kontrol vanasına
pozitif ve negatif etkiler verilerek deneyler gerçekleştirilmiştir. Sistem
tanımlama deneylerinde sistemin birinci mertebeden ölü zamanlı modele sahip
olduğu varsayılmıştır. Sistem tanımlama için sıvı seviye vanasına verilen
etkiler (%10-%65) sonucu elde edilen çıkış değişkeni verileri kullanılmıştır.
Bu amaçla giriş ve çıkış değişkenlerinin değerleri MATLAB ‘Sistem tanımlama
araç kutusu’na işlenerek ARIMAX model katsayıları (a1, a2, b0, b1, b2,c1 ve c2)
belirlenmiştir.

Keywords

Sistem dinamiği MATLAB Sistem tanımlama, ARIMAX model

References

• [1] Aldemir A., Hapoğlu H., Alpbaz M., Application of MATLAB/Simulink Program for Wireless Generalized Predictive Control, International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT), 3(12), 19-22, 2014
• [2] Murari A. and Lotto L. Wireless Communication Using Detectors Located Inside Vacuum Chambers, Vacuum 72,149-155, 2004
• [3] Çetinkaya S. , Durmazuçar H. H. , Zeybek Z. , Hapoğlu H. , Alpbaz M.,Application of temperature control in a bacth polymerization reactor at different optimal temperature, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28, 2, 383-392, 2013.
• [4] Camcıoğlu Ş., Özyurt B., Zeybek Z., Hapoğlu H., Experimental application of one step ahead advanced pH control to water-based paint wastewater treatment, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31(3), 655-664, 2016
• [5] Altuntaş S., Hapoğlu H., Ertunç S., Alpbaz M., Experimental pH advance control of the cheese whey bacth kefir-type drink production with manipulated base flowrate, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31( 3), 709-716, 2016.
• [6] Donatas L., Rimvydas S.,; Vytautas G., Adaptive set-point control system for microbial cultivation processes, Nonlinear analysis-modelling and control, 21(2),153-165, 2016
• [7] Martin D., Klavco F. J., Janecek F., Kvasnica M. Optimal Control of a Laboratory Binary Distillation Column via Regionless Explicit MPC, Computers and Chemical Engineering, 96 139–148, 2017.
• [8] Demirci Y., Pekel L.C., Altınten A., Alpbaz M., Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 31(4 ), 987-996, 2016
• [9] Demirci Y., Pekel L. C., Altınten A., Alpbaz M., Improvement of the Performance of an Electrocoagulation Process System Using Fuzzy Control of pH, Water Environment Research, 87(12),s 2045-2052, 2015
• [10] Cancelier A., Claumann C. A., Bolzan A., Machado R.A.F., Predictive control of a batch polymerization system using a feedforward neural network with online adaptation by genetic algorithm , Brazilian journal of chemical engineering ,33 (1), 177-190, 2016
• [11] Alpbaz M.,Hapoğlu H. ve Akay B., ‘Proses Kontrol’, Gazi Kitabevi, Ankara, 2011.
• [12] Bayram, İ., ‘İleri Kontrol Yöntemleriyle Kablosuz Sıvı Seviye Kontrolü’, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015.
• [13] Altınten, A., ‘Generalized Predictive Control Applied to a pH Neutralization Process’, Computers and Chemical Engineering’, 31, 1199-1204, 2007.
• [14] Cara, D., ‘Wireless Networks for Industrial Automation’, ISA-The Instrumentation, Systems and Automatin Society, 2008.