PROSES KONTROL DENEY FÖYÜ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "PROSES KONTROL DENEY FÖYÜ"

Metin Mungan
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNA TEORİSİ, SİSTEM DİNAMİĞİ VE KONTROL ANA BİLİM DALI LABORATUARI PROSES KONTROL DENEY FÖYÜ 2016 GÜZ 1

2 PROSES KONTROL SİSTEMİ GİRİŞ Yüksek verimlilik ve aynı standartlarda ürün elde etmek endüstriyel başarısı açısından önemli hale gelmiştir. Özellikle, sistemde oluşan herhangi bir hatanın çok kısa sürede bile büyük miktarlarda kusurlu ürüne sebep olabildiğinden üretim işleminin yüksek güvenilirlikte olması proses endüstrisinde oldukça önemlidir. Son yıllarda mikro elektronik endüstrisindeki hızlı gelişmeler sayesinde tesislerde hem ürün hem de üretim süreci oldukça basit ve düşük maliyet ile izlenmekte ve kontrol edilebilmektedir. Bytronic Proses Kontrol Ünitesi, temel kontrol işlemlerinin deneysel olarak gözlemlenebileceği bir eğitim seti olarak tasarlanmıştır. PROSES KONTROL DENEYİNİN AMAÇLARI 1. Proses kontrolde kullanılan temel kontrol elemanlarını tanımak. 2. Endüstride yaşanan temel kontrol problemlerini yansıtan bir eğitim düzeneğinde kontrol edilen bir proses sağlanarak öğrencilerin alternatif kontrol tekniklerini analiz edebilmesini sağlamak. 3. Oransal (P), integral (I) ve türev (D) kontrol tekniklerinin kontrol sistemine etkisini basit ve açık bir şekilde göstermek. DENEY DÜZENEĞİ Yukarıda açıklanan temel amaçlar, kontrol edilen proses, bilgisayar kontrol ünitesi, güç kaynağı ünitesi ve kontrol yazılımı olarak adlandırılan dört ana eleman ile gerçekleştirilir. Kontrol Prosesi Kontrol prosesi aşağıda belirtilen elemanlardan oluşur. 1- Depo: Proseste kullanılan akışkanın pompalandığı elemandır. Depodaki akışkanın sıcaklığı, sensör tarafından algılandıktan sonra analog dijital çevirici (ADC) sayesinde ünitedeki göstergeden izlenebilir ve bilgisayara giriş olarak verilir. 2

3 2- Pompa: Akışkanın deney düzeneğinde dolaşmasını sağlamak için pompa kullanılır. Pompa, hızı bilgisayar ile kontrol edilen DC motor ile tahrik edilir. Böylece akışın debisi bilgisayar ile kontrol edilebilir. Ayrıca manuel akış kontrol valfi ile de debi ayarlanabilir. 3- Debi ölçer: Akışkanın debisini gözlemleyebilmek için debi ölçer kullanılır. Ölçülen akışkan debisi göstergeden gözlemlenebilir ve bilgisayara giriş olarak gönderilir. 4- Proses Tankı: Tank aşağıdaki elemanlardan oluşur. a- Tankın doluluğunun gösteren seviye anahtarı b- Akışkanı ısıtmak için ısıtıcı c- Sıcaklık algılayıcısı d- Karıştırıcı e- Tahliye valfi 5- Soğutucu: Akışkan soğutulmak istenirse, bilgisayar veya manuel bir şekilde 3 yollu valf kullanılarak bilgisayar kontrollü fan soğutma sistemine gönderilir. Bilgisayar Kontrol Ünitesi Deney düzeneğindeki elemanların kontrolü ve gözlemlenebilmesi için bilgisayar kontrol ünitesi kullanır. Ana bilgisayar ile sistemi bağlamak için bir arayüz kartı ve devrelerden oluşur. Arayüz devresi 4 bölümden oluşur. 1- Çıkış sürücüleri: Göstergeler, soğutucu fan, solenoid valf gibi sistem elemanlarını açıp-kapatmak için kullanılır. 2- Sinyal şartlandırıcı: Debimetre ve sıcaklık sensörlerinden gelen analog sinyali dijital (ADC) sinyale çevirmek için kullanılır. 3- Veri toplama ve Isıtıcı kontrolü: İki ana fonksiyonu vardır. a- ADC kullanılarak sinyal şartlandırıcı karttan gelen çıkışları bilgisayarın kullanabileceği dijital formata dönüştürmek. b- Isı girişi ya bir port çıkışı ya da zamanlayıcı ile kontrol edilebilir. Sistem paneli üzerinde KW güç miktarı görülebilir. 4- Pompa kontrol: Pompa bilgisayar yardımı ile dijital olarak kontrol edilebilmektedir. 3

Şekil 1. Sistem şeması PERFORMANS PARAMETRELERİ Kapalı cevrim sistemin performansı, kontrol sisteminin karakteristik davranışı ile tanımlanır.

4 Şekil 1. Sistem şeması PERFORMANS PARAMETRELERİ Kapalı cevrim sistemin performansı, kontrol sisteminin karakteristik davranışı ile tanımlanır. Pratikte, kontrol sisteminin istenilen karakteristik davranışı zaman bölgesinde belirlenir. Kontrol sisteminin birim basamak girişine verdiği gecici rejim cevabı aşağıdaki şekilde verilmiştir. Figure 2. İkinci dereceden bir sistemin birim basamak cevabı Sistemin gecici rejim cevabını temsil eden büyüklükler aşağıdaki gibidir. 4

5 Gecikme zamanı, td Yükselme zamanı, tr Tepe (maksimum aşım) zamanı, tp Maksimum aşım, Mp Yerleşme zamanı, ts İyi bir kontrol sisteminin aşağıdaki kriterleri sağlaması beklenir: Sistemdeki bozucuların etkisini minimize etmek, Hızlı cevap ve kısa yerleşme zamanı, Sıfır kalıcı durum hatasını. PID KONTROL PID kontrolün matematiksel ifadesi aşağıdaki gibidir: t K u( Ke( e( dt K d Laplace dönüşümü uygulandığında s-düzlemindeki ifadesi aşağıdaki gibi olur. 1 U( s) K1 ds E( s) is u(: Kontrol büyüklüğü e(: Hata K: Oransal kazanç τi: İntegral zaman τd: Diferansiyel zaman i 0 de( dt 5

Benzer belgeler

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 2) DENEYSEL KARIŞTIRMA İSTASYONUNUN PID İLE DEBİ KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör.

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI 1 (Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 2) DENEYSEL KARIŞTIRMA İSTASYONUNUN PID İLE DEBİ KONTROLÜ