T.C. ERCYES NVERSTES

MHENDSLK FAKLTES MEKATRONK MHENDSL BLM

MEKATRONK LABORATUVARI 1

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulamas - 2) DENEYSEL KARITIRMA STASYONUNUN

PID LE DEB KONTROL

DENEY SORUMLUSU Ar.Gr. Serta SAVA

Temmuz 2012 KAYSER

1

DENEYSEL KARITIRMA STASYONUNUN DEB KONTROL

1. GR

retim endstrisinde, tank sistemleri ok farkl uygulama alanlar bulmaktadr. Tekstil, gda, kat ve kimya endstrisinde; kartrma, stma, ktrme ve alkalama ilemleri iin yaygn olarak kullanlmaktadr. Debi kontrol; g reten proseslerdeki buhar jeneratrlerinde, reaktrlerde, ya ya da gaz retim endstrisindeki depolama tanklar gibi farkl mhendislik alanlarnda nemli uygulama alanlarna sahiptir. Grld zere endstriyel uygulamalardaki bu yaygnlk tank sistemlerinin debi kontrolnn de nemini ortaya koymaktadr. Farkl tank sistemlerinin seviye ve debi kontrol iin PID kontrolden, yapay sinir a temelli kontrol sistemlerine kadar birok kontrol metodu kullanlmaktadr.*

* . Eski, Deneysel Kartrma stasyonunun Yapay Sinir A Kontrol Sistemi ile Debi Kontrol, 15. Ulusal Makine Teorisi Sempozyumu (UMTS 2011), Nide niversitesi, Nide, sayfa 281-287, 16-18 Haziran 2011.

2. DENEYN AMACI

Deneyde kullanlacak olan kartrma istasyonu, farkl depo tankndan gelen svlar iin istenilen oranlarda kartrma ilemini yapmaktadr. Depo tanklarna gelen sv, pnmatik tahrikli iki yollu kresel valf vastasyla ana tanka pompalanr. Ayrca deney dzenei ile ana tanktaki sv seviyesi ikili kontrol ile ayarlanabilmekte ve ana tanka olan akn kapal evrim debi kontrol yaplabilmektedir. Kartrma istasyonunun kontrol iin kullanlan FluidLab programnda, P, I, PI, PD ve PID kontrol organlar kullanlabilmetedir.

3. DENEYSEL KARITIRMA STASYONU VE SSTEM BLEENLER

Kartrma istasyonu; 3 adet depo tank, 1 adet ana tank, Muhtelif sayda seviye sensrleri, 2 adet pompa, 3 adet pnmatik tahrikli 2-yollu valf, 1 adet debi ler, basn ve scaklk sensrleri, kompresr ve g nitesinden,

oluur. Sistem bileenleri ekil 1de grlmektedir. Depo tanklarndan herhangi birinden gelen sv, iki yollu pnmatik valf vastasyla kontrol edilen ana tank iine pompalanr. Tanklardaki su seviyesi, her bir tankn altnda bulunan ultrasonik seviye sensrleri ile denetlenir. Depo tanklarnn minimum ve maksimum deerleri aadaki gibidir:

Debi : 0-9 (l/min) Bas : 0-100 (mbar) Scaklk : 0-100 (C)

2

ekil 1. Kartrma istasyonu ve sistem bileenleri.

ekil 1de grlen sistem bileenleri, ekil zerindeki numaralandrlmalarna gre u ekildedir;

1. Pompa 2. 2 yollu kresel valf 3. Kapasitif seviye sensr 4. Depo tank 5. Balant bordu 6. Ana tank 7. Debi ler (mekanik) 8. Debi ler (elektriksel)

3

ekil 2de de kartrma istasyonunun gerek grnm ve ematik grnm yer almaktadr.

(a)

(b)

ekil 2.a. Kartrma istasyonu b. Kartrma istasyonunun ematik grnm

4

4. DENEYN YAPILII

Kartrma istasyonu bilgisayar zerinden kontrol edilmekte olup, 7 adet sensr verisi (dijital giriler) Easyport DA zerinden bilgisayar tarafndan okunmakta ve 3 2-yollu valf ve 2si de pompa kontrol sinyali olmak zere, 5 dijital k sisteme gnderilmektedir. ekil 3te sistem kontroln gerekletirdiimiz FluidLab programnn arayz grlmektedir. ekilden de grld zere, arayz zerinden sistem modeli, dijital giri ve klar grlebilmekte, PID parameterleri ayarlanabilmekte ve kontrol ilemi gerekletirilebilmektedir.

Deneye balarken ncelikle, P, I, PI, PI veya PID kontrol organlarndan hangisi kullanlacak ise, program arayznden gerekli kontrol etkileri seilir ve kontrol etkilerinin deerleri programa girilir. Ardndan ana tanka giden akn debisi iin bir ayar noktas (set point) seilir ve sisteme girilir. stenilen depo tanklarn valfleri ve ana tanka giden pompa da aldktan sonra Start dmesine baslr. Kartrma ilemine balayan istasyon, daha nce de sylediimiz gibi sensr verilerini Easyport zerinden bilgisayara gnderir. Bilgisayar zerinde istenilen debi deeri ile okunan debi deeri arasndaki fark alnarak bir hata deeri elde edilir ve PID kontrol organna uygulanarak kumanda sinyali retilir. Oluturulan yeni kumanda sinyali yine Easyport zerinden kartrma istasyonuna gnderilir ve bylece ana tanka giden ak iin proses sresince kapal evrim bir debi kontrol salanm olur. Bu kontrol ileminin blok diyagram ekil 4de grlmektedir.

ekil 3. FluidLab pragramnn arayz.

5

ekil 4. Bilgisayar kontroll kartrma istasyonunun ematik grnm.

5. DENEY RAPORUNDA STENENLER

1. Kartrma istasyonlar hakknda bilgi veriniz. 2. kili kontrol, PID kontrol organ ve P, I, D kontrol etkilerinin karakteristii hakknda

bilgi veriniz. 3. Deney tesisat hakknda bilgi veriniz. 4. PID kontrol organnn baka hangi sistemlerde kullanlabileceine rnekler verip,

birinin kontrol srecini blok diyagram zerinden anlatnz.