Σχεδίαση και ανάπτυξη συστήματος αυτοματοποιημένου ελέγχου υδραυλικών συστημάτων

Θεοχάρης, Κωνσταντίνος

Design and development of a system for the automated control of hydraulic systems

Διπλωματική εργασία

Author

Θεοχάρης, Κωνσταντίνος

Date

2024-10-08

Advisor

Kandris, Dionisis

Διπλωματική εργασία (11.47Mb)

Keywords

PLC ; SCADA ; Αντιστροφέας ; Inverters ; Βελτιστοποίηση ; Έλεγχος συστημάτων ύδρευσης ; Συστήματα ύδρευσης ; Αισθητήρες ; Πειραματική εφαρμογή ; Προγραμματισμός PLC ; Τηλεμετρία

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τη βελτιστοποίηση υδραυλικών συστημάτων, και ειδικότερα συστημάτων ύδρευσης με τη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών, επικεντρώνοντας κυρίως στην τηλεμετρία, τους προγραμματιζόμενους λογικούς ελεγκτές (PLC) και τα συστήματα εποπτικού ελέγχου και συλλογής δεδομένων (SCADA). Στα υδραυλικά συστήματα η τηλεμετρία επιτρέπει τη συλλογή και αποστολή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο από απομακρυσμένα σημεία του δικτύου ύδρευσης προς το κέντρο ελέγχου. Αυτός ο μηχανισμός παρακολούθησης επιτρέπει την άμεση ανίχνευση και αντιμετώπιση προβλημάτων, βελτιώνοντας τη συντήρηση και την αποδοτικότητα του συστήματος. Τα PLC επίσης διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη διαχείριση των δεδομένων και τον έλεγχο των περιφερειακών στοιχείων του συστήματος, όπως τα αισθητήρια. Αυτά τα περιφερειακά στοιχεία επιτρέπουν την ακριβή ρύθμιση των αντλιών και άλλων κρίσιμων λειτουργιών, καθώς και την παρακολούθηση των βασικών παραμέτρων όπως η πίεση, η στάθμη και η ροή του νερού. Τέλος τα συστήματα SCADA παρέχουν μια πλατφόρμα παρακολούθησης και ελέγχου, επιτρέποντας τη διαχείριση των λειτουργιών σε πραγματικό χρόνο και την αποτελεσματική συντήρηση. Μέσω της πειραματικής εφαρμογής που σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε στο πλαίσιο αυτής της διπλωματικής εργασίας, καταδεικνύεται ότι η εφαρμογή των τεχνολογιών τηλεμετρίας και SCADA, σε συνδυασμό με το PLC S7-1200 της εταιρίας Siemens, μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές βελτιώσεις στην αποδοτικότητα και την αξιοπιστία των συστημάτων ύδρευσης, υποστηρίζοντας τη βιώσιμη διαχείριση των υδάτινων πόρων.

Abstract

This thesis examines the optimization of hydraulic systems, and in particular water supply systems, using modern technologies, focusing mainly on telemetry, programmable logic controllers (PLC) and supervisory control and data acquisition (SCADA) systems. In hydraulic systems, telemetry allows data to be collected and sent in real time from remote parts of the water supply network to the control center. This monitoring mechanism enables immediate detection and resolution of problems, improving system maintenance and efficiency. PLCs also play a critical role in data management and control of system peripherals such as sensors. These peripherals allow precise adjustment of pumps and other critical functions, as well as monitoring of key parameters such as pressure, level and water flow. Through the experimental application designed and developed in the context of this thesis, it is demonstrated that the application of telemetry and SCADA technologies, in combination with the PLC S7-1200 of Siemens, can lead to significant improvements in the efficiency and reliability of the systems water supply, supporting the sustainable management of water resources.