Design and Implementation of Automation System for a Solid Waste Disposal Plant

Abstract

Landfill sites are to be controlled due to some environmental reasons, resulting from uncontrolled storage of wastes, such as odor formation, insect breeding, catchment area formation for stray animals, spread of waste and fire risk. Therefore, instead of uncontrolled landfill sites, the use of sanitary landfill sites is crucial. The number of sanitary landfill sites has been increasing day by day in Turkey and other countries. These sanitary landfill sites are established on a large area on account of their structures. When communication and control of these large plants are performed with SCADA system, there are many advantages such as real time monitoring control, safe operation, low running costs, human labor requirement reduction and flexibility. In this study, control and monitoring units of a solid waste disposal plant, built on approximately 225 000 m2, are carried out using SCADA automation. This solid waste disposal plant includes five separate units which are energy distribution point, measuring the amount of the collected solid waste, sewage lagoon, pump station, environmental lighting and control center. PLC control panels are located in these five units and communication between these units is realized with profibus line, approximately 1500 meters. One of them is established in control center building and the other is established in weight house. During automation system design and implementation of this industrial plant, problems encountered are discussed in detail.

Keywords

• PLC
• SCADA
• Solid Waste Disposal Plant
• Industrial Automation

Bir Katı Atık Bertaraf Tesisi için Otomasyon Sistem Tasarımı ve Uygulaması

Abstract

Kontrolsüz atık sahalarında çöp depolanması sonucu koku oluşması, haşere üremesi, başıboş hayvanların beslenme ortamının oluşması, çöplerin etrafa yayılması ve yangın riski gibi sebepler bu tür çöp döküm alanlarının kontrol altına alınmasını gerektirmektedir. Bu durum kontrolsüz depolama sahalarının yerine düzenli (kontrollü) depolama sahalarının kullanımını zorunlu kılmaktadır. Gerek ülkemizde gerekse de diğer ülkelerde düzenli depolama sahalarının sayısı gün geçtikçe artış göstermektedir. Düzenli depolama sahaları yapısal olarak geniş bir alan üzerine tesis edilmektedir. Geniş yüzey alanına sahip bu tür tesislerde birimler arası iletişim ve kontrol SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) sistemi ile gerçekleştirildiğinde, gerçek zamanlı izleme – kontrol, güvenli çalışma, düşük işletme maliyeti, insan iş gücü gereksiniminin azaltılması ve esneklik gibi birçok avantaj sağlamaktadır. Bu çalışmada yaklaşık 225000 m2 üzerine kurulmuş bir katı atık bertaraf tesisinin tüm ünitelerinin kontrolü ve izlenmesi SCADA otomasyonu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Katı atık bertaraf tesisi trafo ve jeneratörün yer aldığı enerji dağıtım noktası, toplanan katı atıkların miktarının ölçüldüğü kantar noktası, atık suyun biriktirildiği atık su havuzu ve pompa istasyonu, çevre aydınlatması kontrol noktası ve tesis içerisinde yer alan bütün bileşenlerin izlendiği idari bina olmak üzere beş ayrı noktadan oluşmaktadır. Tesisin belirtilen bu beş ayrı noktasında PLC (Programmable Logic Controller) kontrol panelleri yer almaktadır. Bu noktalar arası haberleşme 1500 metrelik bir profibus hattı ile gerçekleştirilmektedir. İdari bina ile kantar bölgelerinde sistemin izleme ve kontrolünün gerçekleştirilebileceği SCADA merkezi oluşturulmuştur. Bu endüstriyel tesisin otomasyon sisteminin tasarımı ve uygulanması noktasında karşılaşılan problemler detayları ile ele alınmıştır.

Keywords

• PLC
• SCADA
• Katı Atık Bertaraf Tesisi
• Endüstriyel Otomasyon

References

1. C. Neyim, http://www.tubitak.gov.tr/tubitak_content_files/vizyon2023/csk/EK-4.pdf (Erişim tarihi: 29 th of November, 2013).
2. Anonim, http://www.tuik.gov.tr/UstMenu.do?metod=temelist (Erişim tarihi: 29 th of November, 2013).
3. H. Toylan, H. Kuşçu, Electronic Journal of Vocational Collages, 3(1) (2013) 210.
4. A. Büyükgüçlü, C. Özkök, H. Erdal, İki Malzemeli Ağırlık Dozajlama Sistemi Otomasyonu İçin Scada Yazılımının Tasarlanması, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, Karabük-Türkiye, (2009) 604.
5. Ö. Aydoğdu, M. G. Hasırcı, H. Akçay, Bir Entegre Et Tesisinde SCADA Tabanlı Endüstriyel Kontrol Uygulaması, ELECO’08, Bursa-Türkiye, (2008) 1.
6. O. Bilgin, Y. Altun, M. Mutluer, Remote Monitoring and Diagnostic System of PLC Controlled an Elevator Using SCADA, 5th International Conference on Electrical and Electronics Engineering, Bursa-Turkey, (2007) 212.
7. E. Köse, H. Korkmaz, A. Bulut, M. Özer, M. Uzunoğlu, S. Tumlukolcu, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 9(1) (2012) 15.
8. Ş. Çavuş, F. Güney, PLC ile iplik numune boyama makinesi otomasyonu, Ulusal Meslek Yüksekokulları Öğrenci Sempozyumu, Düzce-Türkiye, (2010) 1.

9. A. Büyükyıldız, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(2) (2007) 247. R. Bayındır, O. Kaplan, C. Bayyiğit, Y. Sarıkaya, M. Hallaçlıoğlu, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 27(1) (2011) 107.
10. R. Bayındır, Ş. Demirbaş, A. Bektaş, İ. Çolak, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 24(1) (2008) 154.
11. E. Irmak, A. Calpbinici, N. Güler, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18(2) (2012) 123.
12. N. Öztürk, C. Yılmaz, Ağ Tabanlı Endüstriyel Otomasyonda Ağ Gecikmesinin İncelenmesi, 9. Dumlupınar Üniversitesi Akademik Bilişim Konferansı, Kütahya-Türkiye (2007) 155. C. Yılmaz, İ. S. Üncü, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(2) (2006) 1
13. J. Kjellsson, A.E. Vallestad, R. Steigmann, D. Dzung, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 56(10) (2009) 4279.