EGE ÜNİVERSİTESİ EGE MYO MEKATRONİK PROGRAMI



Benzer belgeler
PROSES KONTROL DENEY FÖYÜ

EGE ÜNİVERSİTESİ EGE MYO MEKATRONİK PROGRAMI

OTOMATİK KONTROL. Set noktası (Hedef) + Kontrol edici. Son kontrol elemanı PROSES. Dönüştürücü. Ölçüm elemanı

BÖLÜM 5 OTOMATİK KONTROL FORMLARI 5.1 AÇIK KAPALI KONTROL (ON-OFF) BİLGİSAYARLI KONTROL

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ DENETİM SİSTEMLERİ LABORATUVARI DENEY RAPORU. Deney No: 3 PID KONTROLÜ

SÜREÇ KONTROLE GİRİŞ

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 3) HAVA KÜTLE AKIŞ SİSTEMLERİNDE PID İLE SICAKLIK KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör.

MEB YÖK MESLEK YÜKSEKOKULLARI PROGRAM GELĐŞTĐRME PROJESĐ. 1. Endüstride kullanılan Otomatik Kontrolun temel kavramlarını açıklayabilme.

EGE ÜNİVERSİTESİ EGE MYO MEKATRONİK PROGRAMI

KONTROL ORGANI VE SİSTEMLERİ:

KESİKLİ İŞLETİLEN PİLOT ÖLÇEKLİ DOLGULU DAMITMA KOLONUNDA ÜST ÜRÜN SICAKLIĞININ SET NOKTASI DEĞİŞİMİNDE GERİ BESLEMELİ KONTROLU

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

Kontrol Sistemlerinin Analizi

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ. DİNAMİK SİSTEMLERİN MODELLENMESİ ve ANALİZİ

PROSES KONTROL. Şekil B de yük değişkeni (8) nolu okla, yük elemanı ise (7) nolu blok ile gösterilmiştir.

DERSİN ADI DENEY ADI DENEYİN SORUMLUSU DENEYİN YAPILDIĞI LABORATUAR

Algılayıcılar (Sensors)

U.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektronik Mühendisliği Bölümü ELN3102 OTOMATİK KONTROL Bahar Dönemi Yıliçi Sınavı Cevap Anahtarı

Elektrikle ısıtılan bir fırın

H04 Mekatronik Sistemler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

İÇİNDEKİLER 1. GİRİŞ.3 2. OTOMATİK KONTROL 3 3. TESİSLERDE PROSES KONTROLÜNÜN GEREKLİLİĞİ.3 4. KONTROL SİSTEMLERİNİN TÜRLERİ

Açık Çevrim Kontrol Açık Çevrim Kontrol

Ders İçerik Bilgisi. Dr. Hakan TERZİOĞLU Dr. Hakan TERZİOĞLU 1

HAZIRLAYAN : ARŞ. GÖR. BURAK TEKİN

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ İŞARET AKIŞ DİYAGRAMLARI SIGNAL FLOW GRAPH

PID SÜREKLİ KONTROL ORGANI:

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR

Ders İçerik Bilgisi. Sistem Davranışlarının Analizi. Dr. Hakan TERZİOĞLU. 1. Geçici durum analizi. 2. Kalıcı durum analizi. MATLAB da örnek çözümü

BÖLÜM-6 BLOK DİYAGRAMLARI

PR P OSE S S E S DEĞİŞKENLERİ

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI 1. BASINÇ, AKIŞ ve SEVİYE KONTROL DENEYLERİ

MÜHENDİSLİK ÖLÇÜMLERİNİN TEMEL ESASLARI

YAPILARDA OTOMASYON ve ENERJİ YÖNETİMİ

ELE 301L KONTROL SİSTEMLERİ I LABORATUVARI DENEY 4:ORANSAL, TÜREVSEL VE İNTEGRAL (PID) KONTROL ELEMANLARININ İNCELENMESİ 2

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ İŞARET AKIŞ DİYAGRAMLARI SIGNAL FLOW GRAPH

MİKROİŞLEMCİ İLE A/D DÖNÜŞÜMÜ

AMASYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü

Eşanjör Kontrolü Uygulamaları

Ontrol E110 KONTROL PANELİ MÜHENDİSLİK KILAVUZU KP0048

YAPILARDA OTOMASYON ve ENERJİ YÖNETİMİ

H1 - Otomatik Kontrol Kavramı ve Örnek Devreler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

KONUM ALGILAMA YÖNTEMLERİ VE KONTROLÜ

UYGULAMALI MEKATRONİK PLC EĞİTİM SÜRECİ VE İÇERİĞİ

Derste Neler Anlatılacak? Temel Mekatronik Birimler,temel birim dönüşümü Güncel konular(hes,termik Santral,Rüzgar Enerjisi,Güneş

1. BAYLAN SU SAYAÇLARI TEST MASASI BTB-06

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER ELEKTRİK MOTORLARINDA DENETİM PRENSİPLERİ

NJ Kontrolcüler için PIDAT Uygulaması. PIDAT Fonksiyon Bloğu PIDAT Fonk. Bloğu Değişkenleri SSR Çıkışı

OTOMATİK KONTROL FORMLARI

Dönüş Havası Kontrölü Uygulamaları

SKV 3400 Seviye Kontrol Vanası Montaj ve Kullanım Kitapçığı

SD-AY mA SEVİYE PROBU

BKV 5400 Yüzey Blöf Kontrol Vanası Montaj ve Kullanım Kitapçığı

6. DİJİTAL / ANALOG VE ANALOG /DİJİTAL ÇEVİRİCİLER 1

TEKNİK ARIZA TABLOSU

1 TEMEL KAVRAMLAR VE SINIFLANDIRMA

Geri Besleme Sinyali: Otomatik denetim sistemlerinde denetim cihazına gelen geri besleme bilgisi geri besleme sinyali olarak adlandırılır.

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

Robot Bilimi. Robot Kontrol Sistemleri

Saha ayarları tablosu

SANTRİFÜJ POMPA DENEYİ

1.0. OTOMATİK KONTROL VANALARI UYGULAMALARI

Değişken Doğru Akım Zaman göre yönü değişmeyen ancak değeri değişen akımlara değişken doğru akım denir.

SANTRALLERİ SICAK SULU ISITMA DENGELENMESİ. üçüka Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Müh. M

Saha ayarları tablosu

Çıkış sinyali aktif sıcaklık DC V, DC V DC V, DC V 22DTH-11MM - DC V, DC V

ENSTRÜMANTASYON Çelik

Otomatik Kontrol. Kontrol Sistemlerin Temel Özellikleri

Feedback sinyal (Geribeslem sinyali): Hitachi inverterlerine analog giriş gerilim(10v max.) ve akım(20ma max) olarak verilir..

eko10000 SERİSİ HİDROLİK KONTROL VANALARI

Üfleme Havası Kontrolü Uygulamaları

ANOLOG-DİJİTAL DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

Saha ayarları tablosu

010 SİSTEMİ. TEKNOSİSTEM MÜHENDİSLİK - Gazcılar Cad. Anafarta Sok. No:1/A BURSA, Tel:(224) Faks:

Şekil 1: Zener diyot sembol ve görünüşleri. Zener akımı. Gerilim Regülasyonu. bölgesi. Şekil 2: Zener diyotun akım-gerilim karakteristiği

Enerji iş yapabilme kapasitesidir. Kimyacı işi bir süreçten kaynaklanan enerji deyişimi olarak tanımlar.

KST Lab. Shake Table Deney Föyü

İSTATİSTİKSEL PROSES KONTROLÜ

MİDEA MARKA ISI POMPASI- TİCARİ TİPLER YALNIZ SICAK SU ISITMA

EEME210 ELEKTRONİK LABORATUARI

Otomatik Kontrol. Kapalı Çevrim Kontrol Sistemin Genel Gereklilikleri. Hazırlayan: Dr. Nurdan Bilgin

Saha ayarları tablosu

KONTROL SİSTEMLERİNE GİRİŞ. Hazırlayan Dr.Birol Arifoğlu

GEFRAN PID KONTROL CİHAZLARI

Deney 21 PID Denetleyici (I)

BİLGİSAYAR DESTEKLİ ÖLÇME UYGULAMASI

TEST MASASI BTB-6. BAYLAN ÖLÇÜ ALETLERİ SAN. ve TİC. LTD. ŞTİ.

BÖLÜM-1 OTOMATİK KONTROLE GİRİŞ

Hava debisi ölçme üniteleri için fark basınç transdüseri

GAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİGİ BÖLÜMÜ KM 482 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI III. DENEY 1b.

MODEL OP-LP1 MODEL OP-LP2

9- ANALOG DEVRE ELEMANLARI

BİR SOĞUTMA GRUBUNDA KOMPRESÖR HIZININ BULANIK MANTIK ALGORİTMA İLE KONTROLÜ

AREL ÜNİVERSİTESİ DEVRE ANALİZİ

Bernoulli Denklemi, Basınç ve Hız Yükleri Borularda Piezometre ve Enerji Yükleri Venturi Deney Sistemi

OAG 100A HİDROLOJİ EĞİTİM SETİ ANA ÜNİTE

MAK-LAB007 AKIŞKAN YATAĞINDA AKIŞKANLAŞTIRMA DENEYİ

Old documentation - Only for your information! Product is not available any more!

Saha ayarları tablosu

1 Nem Kontrol Cihazı v3

Transkript:

EGE ÜNİVERSİTESİ EGE MYO MEKATRONİK PROGRAMI

SENSÖRLER VE DÖNÜŞTÜRÜCÜLER SÜREÇ KONTROL

Süreç Kontrol Süreç kontrolle ilişkili işlemler her zaman doğada var olmuştur. Doğal süreç kontrolünü yaşayan bir organizma için önemli bazı iç fiziksel özellikleri düzenleyen işlem olarak tanımlayabiliriz. Doğal düzenleme örnekleri olarak vücut sıcaklığı, kan basıncı ve kalp atış ritmi gösterilebilir. Eski insanlar yaşamlarını sürdürebilmek için dış çevrelerindeki bazı parametreleri düzenleme gereksinimi duydular. Bu düzenleme yapay süreç kontrolü olarak tanımlanabilir. Bu tip süreç kontrolde parametrelerin gözlenmesi, istenen değerle karşılaştırılması ve parametrenin istenen değere mümkün olduğu kadar yaklaştırılması gerekir.

Süreç Kontrolün Tanımı Endüstride üretilen son ürünün belirli tanımlanmış özelliklerinin bulunması gerekmektedir. Ürünün istenen özellikleri taşımasını sağlamak amacıyla bu koşullar ve işlemlerin doğruluğunun kontrol edilmesine süreç kontrol denir.

Bir süreç kontrol örneği Şekil 1 Seviye ve akış kontrol sistemi

Bir süreç kontrol örneği Şekil-1 deki kontrol sisteminde birer seviye ve akış transmiteri, kontrol aygıtı ve kontrol vanası tank içindeki sıvı seviyesini kontrol etmek için kullanılmıştır. Bu kontrol sisteminin amacı akışkan seviyesini tankın tabanından belirli bir yükseklikte tutmaktır. Herhangi bir değişkenin denetimindeki ilk basamak bu değişkenin ölçülmesidir. Otomatik kontrol sistemindeki transdüser değişkeni ölçer ve ölçümü bir elektrik işaretine çevirir. Bir süreci denetlemek için istenen sonucu da bilmemiz gerekir. Bu kontrol set noktasıdır; örneğin, tanktaki seviye ayarı. Seviye kontrol aygıtı ölçümü değerlendirir, istenen set noktası ile karşılaştırır ve bir seri düzeltici çıkış üretir. Vana çıkış borusundaki akışkanın debisini kontrol eder.

Tanımlar Bir kontrol sistemindeki herhangi bir noktada ölçülen değişken ve süreç set noktası bir araya getirilip karşılaştırılmalıdır. Bu noktaya toplama noktası denir. Karşılaştırmanın sonucu bir hata işareti üretilir. Hata işareti basit bir aç-kapa işareti olabilir veya gerekli düzeltme miktarını belirtir. Hata işareti süreci kontrol set noktasına daha yakınlaştıracak şekilde ayarlama yapma kararını veren kontrol aygıtının girişine uygulanır. Süreç kontroldeki son basamakta değişkeni kontrol set noktasına daha yaklaştıracak ayarlama işi yapılır. Hareket verici sistemin kalanının denetlediği işi gerçekleştirir. Seviye transdüseri kontrol vanasına bir kapat işareti gönderdiğinde, vana kapanarak sıvı seviyesini artırır. Bu örnekte, kontrol vanası aracılığıyla sıvı seviyesi ayarlanmaktadır. Bu işlemlenen değişkendir: Seviye kontrol set noktasına ulaştığında yapılan ölçme sonucu kontrol aygıtı kapat işaretini göndermeyi durduracak ve vananın belirli oranda açılmasını sağlayacaktır.

Süreç Kontrol Sisteminin Elemanları Toplama noktası Kontrol Set Noktası Kontrol aygıtı Sinyal Uygunlaştırma Sinyal Uygunlaştırma Kontrollü Süreç Transdüser Hareket verici Şekil 2 Kapalı çevrim süreç kontrol sistemi blok şeması

Süreç Kontrol Sisteminin Elemanları Bir süreç kontrol sisteminde dört ana eleman bulunmaktadır: süreç, ölçme, değerlendirme ve kontrol. Şekil-3 teki gibi bir blok şema ile de kontrol döngüsündeki elemanlar gösterilebilir. ÖLÇME SÜREÇ SET NOKTASI KONTROL AYGITI SON KONTROL ELEMANI Şekil 3 Süreç kontrol sistemi elemanları

Süreç Kontrol Sistemi Elemanları: Tanımlar Süreç Endüstride süreç sözcüğü bir ürünün üretilmesi ya da geliştirilmesini sağlayan bir seri işlem olarak tanımlanır. Şekil-1 deki örnekte, akışkan seviyesine göre kontrol edilecek süreç tanka giren ve çıkan sıvı miktarları gibi değişkenleri içerir. Kimya endüstrisinde, örneğin benzin gibi bir son ürünü elde etmek için yapılan işlemlere süreç denilmektedir. Gıda endüstrisinde, yenilebilir ürünlerin elde edilmesi amacıyla hamaddenin alınarak işlenmesi işlemleri de süreç olarak adlandırılmaktadır.

Süreç Kontrol Sistemi Elemanları: Tanımlar Ölçme Bir süreçteki dinamik değişkeni kontrol edebilmek için değişken hakkında bilgiye gerek vardır. Genelde ölçüm, değişkenin elektriksel gerilim ya da akım gibi analog işarete dönüştürülmesi anlamına gelir. Değerlendirme Süreç kontrolde değerlendirme aşamasında ölçüm incelenir ve yapılması gereken düzeltici hareket belirlenir. Döngünün bu kısmına kontrol aygıtı adı verilir. Değerlendirme, ölçüm ve set noktasının karşılaştırılması ve denetlenen değişkeni set noktasına getirmek için gerekli işleme karar verilmesinden oluşmaktadır. Bu, süreç kontrol döngüsünün temelidir.

Süreç Kontrol Sistemi Elemanları: Tanımlar Son Kontrol Elemanı Bir süreç kontrol döngüsündeki son eleman sürece doğrudan etki eden bir aygıttır. Bu eleman kontrol aygıtından aldığı girişi sürece etkiyecek oransal bir işleme dönüştürür. İşlem endüstrisinde çoğu durumda bu son kontrol elemanı süreçteki akışkan debisini ayarlayan bir kontrol vanasıdır.

Bir Kontrol Sisteminin Temel Gereksinimleri Bir kontrol sisteminin başlıca gereksinimi oldukça kararlı olmasıdır. Yanıt hızı yüksek olmalı ve bu yanıt uygun bir sönümleme özelliği göstermelidir. Bir kontrol sistemi sistem hatasını ya sıfırlamalı ya da sıfıra yakın bir değere düşürebilmelidir.

Bir Kontrol Sisteminin Temel Gereksinimleri Şekil-4 teki az sönümlü yanıt eğrisi bir sistemin kontrollü değişkendeki değişime verdiği yanıtı göstermektedir. Sistemdeki değişmeyle değişimin düzeltilmesi arasındaki zamana yanıt süresi denir. Set noktası ve gerçek sistem arasındaki fark sürekli durum hatasıdır. Ölçülen Değişken Set noktası SD 0 Zaman (s) Şekil 4 Devirli yanıt eğrisi

Sistem Yanıt Eğrileri Şekil 5'te farklı derecelerde sönümlemeye sahip sistemlerin yanıt eğrileri bulunmaktadır. Kritik sönümlü sistem yanıtı doğruluk ve yanıt süresi arasında en iyi uyuşmayı sağlar. Aşırı sönümlü sistem yanıtı doğruluktaki çok az kazanç için çok yavaştır; ancak aşmanın kabul edilemez olduğu yerlerde kullanılabilir. Ölçülen Değişken Ölçülen Değişken Kontrol Set noktası SD Kontrol Set Noktası Süreç Değişkeni 0 Zaman (s) Kritik sönümleme Aşırı sönümleme Şekil 5 Kritik ve aşırı sönümlemeli yanıt eğrileri Zaman (s)

Kontrol Sistemine ilişkin Terimler Sistem Hatası Sistem hatası, kontrollü değişken set noktası değeri ve süreç değişkeni arasındaki farkın ölçüsüdür ve e(t) = SD(t) SN(t) eşitliğiyle ifade edilir. Sistem Yanıtı Sistem yanıtı, bir kontrol döngüsünün kontrol edilen süreç değişkeninde bir değişikliğe neden olan bozucu değişkenden kurtulma yeteneğidir. Sistem yanıtı az sönümlü, aşırı sönümlü ve kritik sönümlü olmak üzere üç genel özellik göstermektedir.

Kontrol Döngüsü Tasarım Kriterleri Bir süreç kontrol döngüsünde giriş değişimine verilen yanıtın değerlendirilmesinde yararlanılan çok sayıda kriter bulunmaktadır. En çok kullanılan kriterler durulma süresi, maksimum hata, kalıcı durum (offset) hatası ve hata alanıdır. Bu kriterler Şekil-6 da gösterilmektedir. SD (SÜREÇ DEĞİŞKENİ) HATA ALANLARI OFSET HATASI MAKSİMUM HATA SET NOKTASI DURULMA SÜRESİ ZAMAN Şekil 6 Denetim döngüsü tasarım kriterleri

İki Nokta Kontrol Aşağıdaki kontrol sisteminde elektriksel selonoid valflerin kullanıldığı bir sistem görülmektedir. Selonoid valfleri ortak bir yerden işletebilmek için iki adet manüel HS1 ve HS2 anahtarını monte edebiliriz. Selonoid valflerin iki konumu vardır: tam açık (%100) ya da tam kapalı (%0). Bu kontrol modu iki konumlu ya da aç-kapa kontrol olarak adlandırılır.

Oransal Kontrol Prosesi enerji girişi ve çıkışı arasındaki denge olarak tanımlarsak, AÇıK ve KAPALı arasında ani değişimler yerine daha kararlı su akışını sağlayabildiğimizde daha düzgün bir kontrol sağlayabiliriz. Tanka giren ve çıkan her bir besleme sıvısı akış miktarı için çıkış sıvı sıcaklığını set noktasında tutacak ideal bir giriş su debisi vardır. Kontrol moduna iki değişiklik uygulamamız gerekecektir: ortalama çalışma koşullarında, süreç değişkenini set noktasında tutabilecek kararlı bir sıcak su akışını saptamak ve ortalama akış miktarını sağlayacak vana konumu belirlemek. Bu oransal kontrol kavramıdır; yani hata miktarındaki değişim ile orantılı düzeltici vana hareketinin yapılmasıdır.

Oransal + İntegral Kontrol Oransal kontroldeki manüel reset ayarının operatör yerine kontrol aygıtı tarafından otomatik olarak yapıldığını varsayalım. Bu, süreç değişimlerinden kaynaklanan sürekli durum hatasını giderecektir. Bunun için vana hata sıfır olmadığı sürece belirli bir hızda hareket ettirilir. Böylece kontrol vanası için doğru konum bulunabilir. Bu eklenen kontrol moduna otomatik reset (integral kontrol) denilmektedir. Kalıcı durum hatasını giderdiğinden dolayı oransal kontrol ile beraber kullanılmaktadır.

Oransal + Türevsel Kontrol Türevsel kontrol PID kontrolde üçüncü kontrol modudur. Türevsel kontrol süreç değişkeninin (veya hata sinyalinin) değişim hızına yanıt verir. Türevsel kontrol parametresinin doğru ayarlanması ile yavaş değişen süreç değişkeninin sistemdeki bir değişime daha hızlı yanıt vermesi sağlanır. Bu kontrol modu da oransal kontrol modu ile birlikte kullanılır ve rate (türevsel) kontrol olarak da adlandırılır.