title: Βιομηχανικός έλεγχος : υλοποίηση και εφαρμογές
title: Industrial control : implementation and applications 
Creators: name: Συντιχακης Ιωαννης
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2020

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται και αναλύεται εις βάθος ο τομέας του βιομηχανικού ελέγχου, των κεντρικών αλλά και των περιφερειακών συστημάτων που τον συνοδεύουν, καθώς και χαρακτηριστικές του εφαρμογές στον ενεργειακό κυρίως τομέα. Ιδιαίτερη βάση δόθηκε στην περιγραφή των βασικών τμημάτων που εμπεριέχονται σε ένα πλήρες και εγκατεστημένο σύστημα βιομηχανικού ελέγχου έτσι ώστε ο αναγνώστης (και συνεπακόλουθα ο κάθε ενδιαφερόμενος) να μπορεί να κατανοήσει από τις πλέον βασικές έως και τις πλέον εξειδικευμένες αρχές/έννοιες που απαιτούνται κατά την υλοποίηση και εφαρμογή του.
                Στα πλαίσια αυτά, η παρούσα διπλωματική ξεκινά με μία ιστορική αναδρομή στην ανάγκη συστημάτων ελέγχου και κυρίως στην εφαρμογή του υπό μορφή βιομηχανικών συστημάτων. Έπειτα, αναλύονται οι θεωρητικές προεκτάσεις του κατά κόρον χρησιμοποιούμενου ελεγκτή τριών όρων PID. Ιδιαίτερη βάση δίδεται στην σχεδίαση του υπό καθορισμένες μεθοδολογίες “tuning” αλλά και στην συχνή χρήση φίλτρου (1ης, 2ης τάξης κτλ.) για καλύτερη απόδοση. Μεγάλο μέρος της διπλωματικής όμως καλύπτει η υλοποίηση του βιομηχανικού ελέγχου μέσω Προγραμματιζόμενων Λογικών Ελεγκτών (PLC). Έννοιες όπως η δομή ενός Προγραμματιζόμενου Λογικού Ελεγκτή, οι βασικές αρχές λειτουργίας του καθώς και η ψηφιακή του απεικόνιση αναλύονται εις βάθος και συνοδεύονται από την καταγραφή του απαραίτητου εξοπλισμού (π.χ. αισθητήρια, μετρητικά στοιχεία).
                Τέλος,  η διπλωματική αγγίζει το θέμα του Εποπτικό Συστήματος Ελέγχου και Συλλογής Δεδομένων (γνωστό ως SCADA) περιγράφοντας α) την αρχιτεκτονική του, β) τις κύριες λειτουργίες του, γ) τα πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα του και φυσικά δ) βασικές του εφαρμογές. Ειδικότερα, αναλύονται εφαρμογές του βιομηχανικού ελέγχου σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας, μεταφοράς ρευστών αλλά και σε καινοτόμα συστήματα αξιοποίησης και διαχείρισης ενέργειας.

 
description: The present thesis delves into the broad area of industrial control, into the main and auxiliary units that are required, and also into selected applications of industrial control at the energy sector. Particular emphasis is shed on the description of the basic components that comprise an integrated and installed industrial control system so that the reader (and consequently anyone interested) will be able to understand not only basic, but also advanced principles that are encountered during industrial control implementation.
                To this end, the thesis initiates with a historical throwback regarding the emergence of the need for developing industrial control systems. Next, the basic principles of the widely used three-term PID controller are analysed. Special effort is devoted towards analysing the PID implementation after proper tuning, but also under the frequent use of filters (1st, 2nd, etc.) towards improved performance. Core effort for this thesis however, is devoted for the analysis of industrial control units through Programmable Logic Controllers (PLC). Principles such as the structure of a Programmable Logic Controller, its operating features, as well as, its digital requirements are presented in detail and accompanied by the broke down description of the necessary equipment (e.g. sensors, measuring elements).
                Finally, the thesis covers (up to a marginal point) the area of the Supervisory Control and Data Acquisition System (known as SCADA) and explains a) its architecture, b) its main functions, c) its advantages / disadvantages and clearly d) its applications. In particular, the thesis presents selected applications of industrial control in power plants, fluid transport stations and also in innovative energy harnessing systems.