Έλεγχος ενός BOILER ατμού με MATLAB, SIMULINK, OPC Toolbox

Abstract

Η μελέτη αυτή έχει ως σκοπό τον έλεγχο ενός boiler ατμού εφαρμόζοντας τεχνικές Ευφυούς Ελέγχου. Τέτοια boiler χρησιμοποιούνται πολύ στην παραγωγή ενέργειας όπου παραδείγματος χάρη ένας πυρηνικός αντιδραστήρας χρησιμοποιείται για να παράγει την θερμότητα που απαιτείται για την ατμοποίηση του νερού και έπειτα ο ατμός χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω μιας τουρμπίνας. Για να λυθεί το παραπάνω πρόβλημα χρησιμοποιήθηκε το Simulink ως περιβάλλον προσομοίωσης, το οποίο είναι ένα αναγνωρισμένο στην επιστημονική κοινότητα λογισμικό, που περιέχεται στο πακέτο του Matlab της MathWorks. Συγκεκριμένα στην εργασία αυτή έχει εφαρμοστεί η τεχνική του ασαφούς ελεγκτή (fuzzy controller) με το μοντέλο Mamdani για τον έλεγχο του boiler. Το σύστημα του boiler είναι ένα ιδιαίτερα ασταθές σύστημα, η μη-γραμμικότητα του οποίου, κάνει την τεχνική της Ασαφούς Λογικής (Fuzzy Logic), να είναι μια πολύ καλή λύση για τον σχεδιασμό. Επιπλέον χρησιμοποιήθηκε το πακέτο OPC Toolbox του Matlab ώστε να μπορεί να υπάρξει επικοινωνία αρχικά μεταξύ δύο Η/Υ ( αυτό γίνεται μέσω πρωτοκόλλου OPC (OLE for Process Control).) όπου ο ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής θα παίζει το ρόλο του ελεγκτή και ο άλλος θα τρέχει το μοντέλο του boiler στο Matlab με σκοπό την παρακολούθηση όλων των μεταβλητών σε πραγματικό χρόνο. Τέλος ένας τρίτος Η/Υ θα τρέχει ένα γραφικό SCADA περιβάλλον για την παρακολούθηση της κατάστασης της διεργασίας , το οποίο και σχεδιάστηκε με το DAQFactory .