Çok kanallı arıza-kaldırılabilir kontrol sisteminin araştırılması ve tasarımı

Abstract

Bu çalışmada, arıza-kaldırılabilirlik özelliğine sahip ve güncel kontrol uygulamalarında kullanılabilen kontrol sistemlerinin araştırılması, tasarımını yapılması ve uygulamasının gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, öncelikle günümüze kadar geliştirilmiş olan arıza-kaldırılabilir kontrol sistemleri incelenmiş, bu sistemlerin avantaj ve dezavantajları belirtilmiştir. İlaveten kontrol sistemlerinin güvenilirlik problemi ele alınmış, gerekli güvenilirlik seviyesine ulaşmanın tek yolu olan arıza-kaldırılabilirlik özelliğini uygulama yöntemleri araştırılmıştır. Bu bilgiler bazında arıza-kaldırılabilirlik özelliğinin güncel kontrol uygulamalarında kullanımını yaygınlaştırmak amacıyla kontrol sistemlerinin arıza-kaldırılabilirliğini sağlamak üzere çeşitli yapılar ve algoritmalar tasarlanmıştır. Yapılan tasarımlar ışığında standart elemanlar kullanılarak iki kat yedeklenmiş mikrodenetleyicili arıza-kaldırılabilir sıcaklık kontrol sistemi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Uygulaması yapılan bu sistem ile ortam sıcaklığının kontrolünün yanı sıra ortaya çıkabilecek arızalara karşı sistemi oluşturan elemanların denetimi de yapılmaktadır. Sistem bileşenlerinde meydana gelen arızalar tespit edilerek gerekli işlemler yapılmakta, böylece sistemlerin arıza-kaldırılabilirlik özelliğine sahip kontrol sistemleri gerçekleştirilmesi mümkün olmaktadır. Bu özellik sayesinde kontrol sistemlerinin yüksek güvenilirliğe sahip olması ve bu sistemlerde işlemsel sürecin devamlılığı sağlanmaktadır. Hatice Hilal EZERCAN KAYIR Anahtar Kelimeler: Arıza, Güvenilirlik, Arıza-kaldırılabilirlik, Yedekleme Yöntemleri, Mikrodenetleyicili Kontrol Sistemleri

In this study, the investigation, the design and the application of control systems, which have fault-tolerance property and can be used in general-purpose control applications are aimed. For this purpose, the fault-tolerant computer systems developed up to now are reviewed and the advantages and the disadvantages of such systems are identified. Then, the reliability problem of control systems are considered and the methods for the fault-tolerant property, which is the unique way of reaching to a satisfactory reliability level, is studied. One of the main aims of this thesis is to raise more attention to the design and the use of control systems with fault-tolerant property and to make this property widely used in general-purpose control applications. In order to reach these goals, several control system structures and algorithms are proposed. Based on the research results of the proposed methods, a fault-tolerant temperature control system with double redundant microcontroller is realized. In this application, both the temperature is controlled, and also the system components are checked against possible faults. When a fault is detected in the system, the faulty components are determined and required processes are realized. This enables that the system has fault- tolerant property. The realization of fault-tolerant property for control systems increases the reliability level and provides continuity of computational process. » Hatice Hilal EZERCAN KAYIR Key Words: Fault, Reliability, Fault-tolerance, Redundancy Methods, Microcontroller Control Systems