Fuzzy Based Pressure Control for A Steam Boiler Using Solid Fuel

Yıl 2008, Cilt: 11 Sayı: 1, 52 - 58, 30.06.2008

Hasan Rıza Özçalık Ali Türk Ceyhun Yıldız Zafer Koca

Öz

In this study, a fuzzy controller has been designed by the help of a  Programmable Logic Controller (PLC) for a steam boiler. Main control device is Programmable Logic Controller (PLC) with a Fuzzy Processor Unit including fuzzy software in itself. This unit can be named as an “embedded device” as known mostly. The steam produced by the steam boiler is being continuously consumed by the plant in a random way. For that reason, steam pressure which is needed changes continuously in the zone. Therefore, Fuzzy Control Technique has been preferred as an efficient controller. Fuzzy control enhances the performance and stability of the industrial process. On the other hand, fuzzy control never needs an exact mathematical model of the plant. Thus, a perfect control process has been realized and pressure values in the terminal have reached very good values which are compatible with prescribed reference.

Anahtar Kelimeler

Fuzzy control, PLC, automatic control, steam boiler.

Katı Yakıtlı Buhar Kazanında Yakma Fanının Bulanık Mantık Denetleyici ile Kontrolü

Öz

Bu çalısmada, katı yakıtlı buhar kazanında, kömürün yanması için gerekli olan taze hava miktarının gelismis bir Programlanabilir Mantıksal Denetleyici (PLC) ile bulanık denetimi gerçeklestirilmistir. Bu kontrolü gerçeklestirirken kullanılan PLC, içerisine yerlestirilmis bir bulanık islemci ihtiva etmektedir. Buhar kazanının ürettiği buhar isletme tarafından sürekli rasgele bir tarzda tüketilmektedir. Bu sebeple buhar basıncı, kullanıldığı bölgede sürekli değisim halindedir. Böyle bir sistem yapısal olarak da lineer olmayan bir sistemdir. Bu nedenle kontrolörcülerin kullandığı en güvenilir yöntemlerden biri olan bulanık mantık denetim algoritması tercih edilmistir. Çünkü bulanık mantık, endüstriyel süreç denetiminde, sistemin kararlılığını sağladığı gibi performansını da artırır. Yatırım ve isletme açısından da ucuzdur. Ayrıca, Bulanık Mantık Denetim Algoritması matematiksel modellemeye ihtiyaç duymamaktadır. Yapılan çalısmada, basınç değerleri, istenilen referans değerleri oldukça iyi bir sekilde yakalamıstır.

Anahtar Kelimeler

Bulanık mantık, PLC, otomatik kontrol, buhar kazanı.

Kaynakça

• Anonim. 2005. Manuel Kullanım Kılavuzu, Taoyuan Plant. Delta Electronics.
• Galichet, S., Foulloy, I. 1995. Fuzzy con trailers: synthesis and equivalencies, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, Vol. 3,No:2, May, s. 140-148.
• Godjevac, J. 2000. Comparison between PID and Fuzzy Control, Ecole Ployteclinique, Internal Report, Lausenna.
• Grauel, A., Ludwig, L. 1999. Construction of Different able Membership Functions, Fuzzy Sets and Systems, 101 (2):219-225.
• Jang, J.S.R. 1993 Adaptive-Network Based Fuzzy Inference Systems, IEEE Trans. On Systems, Man and Cybernetics, Vol. 23, No:3, 665-685.
• Kosko, B. 1997. Fuzzy Engineering, Prentice Flail Inc., New Jersey, USA.
• Mattavelli, P., Rossetia, L., Spiazzi, G., Tenti, P. 1997. General-purpose fuzzy controller for DC-DC converters, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 12, No: l, 79-85.
• Mauer, G.F. 1995. A fuzzy logic controller tor an ABS braking system, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 3, 381-388.
• Özçalık, H.R., Uygur, A.F. 2003. Dinamik Sistemlerin Uyumlu Sinirsel-Bulanık Ağ Yapısına Dayalı Etkin Modellenmesi, KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi Sayı. 6, No:1, 36-46.
• Ross, T.J. 1995. Fuzzy Logic with Engineering Applications, McGraw-Hill Inc., America. Sugeno, M., 1992, Industrial Applications of Fuzzy Control North Holland,Amsterdam.
• Takagi, T., Sugeno, M. 1985. Fuzzy Identification oi Systems and Its Applications to Modeling and Control, IEEE Trans. Syst. Man Cybernet., 116-1 52.