Proses Kontrol Genel Terimler

ON/OFF KONTROL

Bu teknik en basit kontrol tekniğidir Ölçülen değer (PV : Present Value), set değerinin (SV : Set Value) üzerinde oldu unda çıkış sinyali açılır, set de erinin üzerine çıkmasıyla çıkış sinyali kapanır Sistemlerin ataleti nedeniyle, kontrol gücü (çıkış) kesildiği halde, ölçülen değer yükselmeye devam eder ve set değeri üzerinde sürekli bir dalgalanma oluşur Dalgalanmanın tepeden tepeye değişim ve sıklığı kontrol edilen prosesin dinamiğine bağlıdır On-Off kontrolsistemlerinde genellikle anlattığımız sistemin, histeresis eklenmiş tipi kullanılmaktadır Şöyle ki, set değeri etrafında histeresiz bandı oluşturulur, proses değeri, set de erini geçer geçmez kontrol cihazı çıkışı “Kapalı” sinyali üretmez, ancak bu band açıldıktan sonra çıkış kapatılır Aynı şekilde, ölçülen değer düşerken, set değ erinin altına düşünce değ il, histeresis bandının dışına çıkınca “Açık” sinyali üretilir Bu sistemin sakıncaları:

•Kesinlikle sağlıklı bir kontrol sistemi değildir Ölçülen proses değeri, hiçbir zaman set noktasına sabitlenemez, sürekli salınım oluşur

•Bu sistemle aşırı enerji tüketimi oluşur

•Kritik proseslerde, hızlı proseslerde tümüyle yetersiz kontrol gerçekleştirir

( Proportional Integral Derivative KONTROL)

Adından da anlaşılacağı gibi PID kısaltması, Oransal, Integral ve Türev kelimelerinden türetilmiştir Biz de te tüm dökümanlarımızda, PID kısaltmasını olduğu gibi kullanacağız

PID algoritması proses üretime yönelik faaliyet gösteren endüstride en çok bilinen ve kullanılan bir geri beslemeli kontrol şeklidir Tüm dünya üzerinde 50 yılı aşkın olarak kullanılmaktadır Kolay, anlaşılabilir ve güvenilir algoritması ile mükemmel performans sağlamakta, değişken ve dinamik karakteristik özellikleri ile sanayide en çok tercih edilen kontrol tipi olarak ön plana çıkmaktadır PID kontrolün matematik modellemesi, işleyişi ve detaylı bilgileri bu bölümde bulacaksınız

* PID Algoritması

Adından anlaşılacağı gibi PID algoritması 3 temel terim üzerine kurulmuştur Bunlar, Oransal, Integral ve Türevdir Bu algoritmayı değerlendirmek ve işleyişini anlamak için öncelikle algoritmadaki terimlerin ve bu terimleri oluşturan matematiksel kavramları çok iyi anlamak gereklidir Bu aşamada bu üç terimin ayrı ayrı anlamları olduğunu ve dolayısı ile PID algoritmasının, P, PI, PID olarak üç ayrı modda çalışabileceğini bilmemiz yeterli olacaktır

Oransal Algoritma (P)

Matematik Modellemesi;

Oransal mod; çıkış sinyalinin genliğinin, kontrol edilecek sistemden gelen giriş sinyaline (hata sinyali; e) orantılı olarak ayarlanmasını sağlar Bu ayarlanabilir oran parametresi "kontrolcünün kazancı" olarak adlandırılır (kc) Bu değer proses kazancı ile karıştırılmamalıdır (kp) kc 'nin daha büyük olması kontrolcünün çıkış sinyalinin, hataya bağıl olarak daha da artacağını ifade eder Yani; kazanç 1 iken hata %10 ise kontrolcünün çıkış sinyalinin değişimi %10 oranında olacaktır Günümüzde pek çok üretici kc yerine PB (Oransal Band) deyimini kullanmaktadır Oransal bant sistemden elde edilen hata sinyalinin büyüklüğü her ne olursa olsun, çıkış sinyalinin % oranında artabileceği aralığı tanımlar Bu değer genel olarak hedeflenen değer ile sistemin ölçülen değeri eşit olduğunda %50 oranında olacak şekilde ayarlanır

Zaman alanı (time domain) kontrolcünün sürekli işlem göreceği değerin ayar sahasını ifade eder Bu sabit terim olan mvss ile gösterilir Ölçülen değer mv (measured value) için süreklilik (steady-state) sinyali olarak gösterilmiştir ( mvss ) ve hedeflenen değerde sıfır hata elde etmek için kullanılır "Laplace" eşitliğinde bu terimin yerini sapma (deviation) terimi alır

Oransal kontrol hatayı azaltır ama tamamen yok etmez Çünkü sistemde entegrasyondan kaynaklanan doğal tepkiler söz konusudur

Oransal - Integral Algoritma (PI)

Matematik Modellemesi;

Oransal Algoritmaya ek olarak gelen integral terimi (genelde reset deyimi olarak karşımıza çıkar), değer ile çıkış sinyalinin genliği arasında oluşabilecek offset hatalarını tanımlı zaman içerisinde (Ti parametresi) doğrulamak için kullanılır Bu parametre kimi üreticiler tarafından dakika cinsinden ifade edilirken, kimi üreticiler tarafından da dakika/tekrar veya dakikaki tekrar sayısı olarak kullanılır Bu fark oldukça kritik önem arz eder

Reset terimi nereden geliyor?

Reset integral modunu tanımlamak için kullanılır Reset; oransal modun ölçülen değerde oluşturacağı statik değişimi oluşturacak eşdeğer integral aksiyon zamanı demektir