PUKYONG

수처리 시스템의 가상 시뮬레이션을 위한 테스트베드 구현에 관한 연구

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Alternative Title
A study on the Implement of Test Bed for Virtual Simulation of Water Treatment System
Abstract
Recently, a new concept of cyber physical security systems, which deals with the interaction between physical systems and cyber systems, has been introduced. Cyber systems, such as data processing systems and communication networks, monitor and control the processes of physical system. Physical systems, such as sensors and controllers, can perform actual physical actions and functions by the cyber system based on the control systems.
Because of physical systems based on cyber systems, the problems of cyber systems have a influence on physical systems. Therefore in this study, a simulation environment that can pre-process various possible scenarios including weaknesses in cyber systems and the errors that can occur as a result etc. is attempted to be designed and implemented, it is challenging to implement the simulation environment of the physical system such that various virtual situations can be simulated in order to prevent the physical errors occurred from the security vulnerabilities of the cyber systems.
By implementing a simulation environment, it is possible to predict the performance deterioration caused by error signals.
In this study, a simulation environment for the water treatment system, was implemented. The many application areas of Festo system, a test system for the water processing was selected, and simulation environment was developed from analysis of the control processes of the test system.
Author(s)
조한별
Issued Date
2017
Awarded Date
2017. 2
Type
Dissertation
Keyword
수처리 시스템 Festo 시스템 모터펌프
Publisher
부경대학교 대학원
URI
https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/13721
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002332767
Affiliation
부경대학교 대학원
Department
대학원 소방공학과
Advisor
구민성
Table Of Contents
I. 서 론 1
1-1. 연구의 배경 및 목적 1
1-2. 연구의 범위 및 방법 3
II. 시뮬레이션 프로그램 분석 및 선정 5
2-1. 시뮬레이션의 정의 및 필요성 5
2-2. 시뮬레이션 프로그램 분석 7
2-2-1. 시뮬레이션 활용 연구 사례 7
2-2-2. 대표적인 시뮬레이션 프로그램 9
2-3 시뮬레이션 프로그램 선정 14
III. 연구 방법 15
3-1. Festo사의 수처리 시스템 분석 15
3-1-1. 수처리 시스템 구조 분석 15
3-1-2. 수처리 시스템 제어공정 이해 18
3-1-3. 수처리 시스템 제어모델 정립 24
3-2. Festo사의 수처리 시스템 제어공정 수식화 27
3-2-1. 수위제어공정 27
3-2-2. 유량제어공정 35
3-2-3. 수온제어공정 59
3-3. Matlab Simulink를 이용한 테스트베드 구현 61
3-3-1. DC모터 구현 61
3-3-2. 모터펌프 및 유량계 구현 66
3-3-3. 볼밸브 구현 68
3-3-4. 수위센서_Level probe 구현 69
IV. 연구 결과 70
4-1. 시뮬레이션 결과 70
4-1-1. DC모터 시뮬레이션 결과 71
4-1-2. 모터펌프 시뮬레이션 결과 72
4-1-3. 볼밸브 시뮬레이션 결과 76
4-1-4. 수위센서_Level probe 시뮬레이션 결과 77
4-2. 로깅데이터와 시뮬레이션 출력 비교 79
4-2-1. 수위센서 출력 비교 79
4-2-2. 유량계 출력 비교 81
4-2-3. 오차 분석 83
V. 결 론 85
참 고 문 헌 87
Degree
Master
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산업대학원 > 소방공학과
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