pi denetleyici İle sıvı seviye kontrolünün gerçek zamanlı...

PI Denetleyici İle Sıvı Seviye Kontrolünün Gerçek Zamanlı Olarak PLC İle

Gerçeklenmesi

Real Time PI Implementation on Liquid Level Control by means of PLC

Fatih Erol1, Mehmet Emren2, Sıtkı Öztürk3,Melih Kuncan4

1,2,3Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümü

Kocaeli Üniversitesi, İzmit [email protected], [email protected], [email protected]

4Mekatronik Mühendisliği Bölümü

Kocaeli Üniversitesi, İzmit [email protected]

Özetçe

Bu çalışmada sıvı seviyesinin PI denetleyici ile istenilen seviyeye

en kısa zamanda ulaşması ve bu değerde sabit kalması

amaçlamaktadır. Denetim parametrelerini sistemin özelliklerine

uygun bir şekilde seçebilmek için sistemin gecikmesi kullanılarak

gerekli olan PID parametreleri hesaplanmıştır.Bu çalışmada,

Siemens S7-300 PLC kullanarak sıvı seviyesinin kontrolü gerçek

zamanlı olarak yapılmıştır. Denetleyici olarak Simatic Manager

yazılım programı içerisinde bulunan FB41 PID bloğu, data

toplamak için ultrasonik sensör, sıvı beslemesi için pompa

kullanılmıştır.

Abstract

In this study, main purpose is the desired level in the shortest time

by the PI controller of the liquid level and is intended to remain

constant at this value. PID parameters required using the delay

system for choosing Control parameters are calculated in

accordance with the characteristics of the system. Siemens S7-300

PLCusing the liquid level control study was conducted in real time.

Located in the Simatic Manager software program FB41 PID

Controller block, ultrasonic sensors to collect the data was used for

the liquid feed pump.

1. Giriş

Sanayide teknolojinin gelişmesi ile birlikte insan gücüne olan

gereksinimin azalmış, yerini makinelere bırakmıştır. Bu değişim ile

birlikte sanayide istenilen ve planlanan biçimde üretim başlamış,

buna izlenebilme özelliği eklenmiş, ayrıca kişilerden dolayı

oluşabilecek hatalarda bu gelişim ile azalmıştır. Makineleşme ve

otomasyon teknolojileri hızlı ve güvenilir üretim özelliklerini de

beraberinde getirmiştir. Bu nedenle mikroişlemci tabanlı

gerçeklenen kontrol yöntemleri ile hayata geçen makineler

sanayinin vazgeçilmez bir parçası olmuşlardır[1].

PLC’ler çok giriş ve çok çıkışa sahip karmaşık sistemlerin kontrolü

için düşük maliyetli çözüm sunmaktadırlar. Ayrıca sistemlere çabuk

ve kolay uygulanabilirlik, elektriksel gürültülere ve mekanik

titreşimlere karşı etkilenmemeleri kullanımını gün geçtikçe daha da

artırmaktadır.

Otomatik kontrolün amacı bir sistemde bir veya birden fazla

parametrenin ölçülerek, ölçülen parametre ya da parametrelerin

belirli değer ya da değerlerde tutulmasını sağlamaktır. Böylelikle

makine, alet, araç, tesis ve sistemlerin istenmeyen koşullardan uzak,

güvenlikle çalışmaları sağlandığı gibi, işletme koşullarının da

iyileştirilmesi mümkün olmaktadır. Endüstriyel alandaki denetim

işlemlerini yapabilme yöntemleri çeşitlilik göstermektedir.

Bunlardan bir kaçı geleneksel On-Off, P, PI, PD, PID, bulanık

mantık tabanlı, doğrusal olmayan uyarlanır değişken yapı, model

referans uyarlamalı kontrol, yapay sinir ağları, ileri beslemeli

hesaplanmış moment denetim yöntemleri v.s. PID kontrol tekniği,

dinamik sistemlerin kontrolünde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Dinamik kontrollerin %85’i PID kontrol tabanlıdır[2]. Bu çalışmada

da PI kontrol incelenmiş ve uygulamada,Şekil 1’de verilen, bir sıvı

tankının seviyesi PLC kullanarak PI denetleyici ile kontrolü gerçekleştirilmiştir.

Şekil 1: Sistemin Genel Yapısı

Tasarlanan denetleyicinin, PI parametreleri sistemin ölü zamanı

bulunarak hesaplanmıştır. PI denetleyicinin ürettiği kontrol işareti

uygun formata dönüştürülerek, 0 – 10 volt arasında, doğrusal

çalışan bir pompanın sürücü devresine uygulanarak sıvı seviye

kontrolü gerçekleştirilmiştir.

Bozucu

Etki

Seviye

Tankı

Boşaltım

Tankı

Pompa

Sürücüsü

Seviye sensörü

Pompa

PLC

506

Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK'2015, 10-12 Eylül 2015, Denizli

2. Sistem Çalışması ve Deney Düzeneği

Şekil 1'de verilensistemin genel yapısının Şekil 2'de de çalışma

anındaki resmi verilmiştir. Sistemde biri alt kısımda, diğeri üst

kısımda olmak üzere iki adet sıvı tankı bulunmaktadır. Sistemde alt

sıvı tankı depo/boşaltım tankı olarak kullanılmaktadır. Bu tanktaki

sıvı, 0-10 volt aralığında çalışan bir adet pompa ile üst sıvı seviye

tankına, sıvı seviye kontrolü için doldurulmaktadır. Seviye tankının

üst bölümüne yerleştirilen bir adet 4-20 mili amper arası çıkış üreten

ultrasonik seviye ölçer sensör ile sıvı seviyesi okunmaktadır. Bu

sensör, tank boş iken PLC 32, tank tamamen sıvı ile dolu iken de

27648 değeriniokumaktadır.

Sıvı seviye tankındaki sıvı seviyesi, istenen set değerine karşılık,

PLCyazılan FB41 PID denetleyici yapısı kullanılarak istenilen set

seviyesine ulaşması sağlanmıştır. Sistemde sıvı seviye tankından

boşaltım tankına sıvı akışını kontrol etmek için bir adet elle kontrol

edilen vana kullanılmıştır. Bu vanaile sisteme bozucu etki

yaptırılarak yani vananın açıklık miktarı değiştirilerekboşaltım

tankına sıvı akışı sağlamaktadır. Böylece sıvı seviye tankındaki

sıvının seviyesi bozularak denetleyici bu seviyeyi koruması

amaçlanmıştır.

Şekil 2:Sistem Görünümü

3.PID Denetim

PID denetleyici, oransal K p, entegral

iT ve türev

dT olmak üzere üç

parametrelerin hangisinin ya da hangilerinin kullanılacağı sisteme

veya istenilen duruma göre değişir. Şekil 3’de PID denetleyiciile

kontrol edilen sistemin blok yapısı verilmiştir[3].Şekil 3’teki

denetleyici çıkışı 𝑢(𝑡), sistem çıkışında 𝑦(𝑡) olarak elde

edilmektedir.𝑦(𝑡),sıvı seviye bilgisi olup ultrasonik sensörle alınan

veri yükseklik-voltaj dönüşümü yapılarak geri besleme işareti

𝑏(𝑡)elde edilmektedir.

Şekil 3:Sistemin kontrol blok yapısı.

𝑏(𝑡)işaretisıvı seviyesininistenen seviye bilgisi 𝑟(𝑡)referans

işaretiyle karşılaştırılarak denklem-1’de verilen 𝑒(𝑡)hata işareti elde

edilmiştir. Denetleyici bu hata işaretini sıfır yapacak 𝑢(𝑡) çıkış

kontrol işaretini üretecektir. Kısaca denetleyicinin görevi, hata

işaretini her türlü bozucu etki karşısında en kısa sürede sıfır

olmasını sağlamaktır. Bu da denetleyiciparametrelerinin sisteme

uygun belirlenmesiyle mümkündür.

)()()( tbtrte (1)

Şekil 3'de verilen PID denetleyici yapısı Şekil 4 PID

parametrelerinin etkisi dikkate alınarak çizilmiştir. Şekil

4’denyararlanarak denklem-2 yazılabilir.

Şekil 4: PID denetleyicisinin blok diyagramı

( ) . ( )

( ) ( ). ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

0

( ) ( )

p

i

d

P t K t

tI t K t d t u t P t I t D t

dD t K t

dt

e

e

e

(2)

Denklem-2 de elde edilen kontrol işareti )(tu , iki farklı şekilde

denklem-3 ve 4’deverilmiştir[4].

)(.)(.

0

)()(.)( tdt

dKtd

ttKtKtu eee

dip (3)

Denklem-3’dedenetleyiciparametreleri her birinin 𝐾𝑝, 𝐾𝑐 ve

𝐾𝑑kazançları birbirinden bağımsız olarak ifade edilmiştir. Benzer

şekilde ISA (Industry Standard Architecture) standardına göre

denetleyici parametrelerinin kazançlarının birbirine bağımlı olarak

da denklem-4 verilmiştir. Burada,𝐾𝑐denetleyici çevrim kazancını,𝑇𝑖 integral zamanı,𝑇𝑑 türev zamanı olarak verilir[5].

1( ) ( ) ( ). ( ) . ( )

0

t du t K e t e t d t T e t

c dT dti

(4)

3.1. PID Parametre Hesabı

PID parametrelerinin belirlenmesi için sistemin davranışının

bilinmesi gerekir. Bu nedenle önce sistemaçık çevrim

çalıştırılmıştır. Bu amaçla Şekil 3’dekikapalı çevrim blok yapısı

yeniden düzenlenmiştir.Açık çevrim olarak devre Şekil 5’deki blok

yapıya dönüştürülmüştür. )(tr olarak birim basamak işareti

uygulanmıştır.

PID

Kontrolör SİSTEM

Pompa

ALGILAYICI

UltrasonikSensör

Hata

PID

Çıkışı

Geri Besleme

işareti

Referans

İşareti

507


Şekil 5: PID katsayılarını belirlenmesi için blok yapı.

Sistemin girişine sabit Vtr 3)( DC işaret uygulanmıştır (Şekil

9).Bu işaret denklem-5 ile ifade edilebilir. Bu işarete karşı sistem

çıkış işaretiŞekil 10’da görüldüğü gibi elde edilmiştir.

)(3)( tutr (5)

Bu çıkış işaretinden sistemindavranışının birinci dereceden olduğu

görülmektedir. Bu nedenle denetleyici olarak PID kontrolör yerine

PI kontrolü tercih edilmiştir[6]. Sistemin kontrolü için bu işaretin

özelliklerinin daha iyi bilinmesi gerekir. Şekil 10’daki işaret

ayrıntılı olarak Şekil 6’de birim genlikli olarak verilmiştir. Bu

işaretin matematiksel ifadesi denklem-6 ile verilmiştir.

Şekil 6: Birim genlikteki girişe birinci dereceden ölü zamanlı

sisteminçıkış işareti.

Şekil 6, Şekil4’de verilen blok devrede 𝑟(𝑡) birim genlikli DC işaret

olduğunda algılayıcı çıkışındaki 𝑏(𝑡)’nin değişimini

göstermektedir. Burada 𝐿, 𝑟(𝑡) işareti sistemin girişine ilk

uygulandığı andan ultrasonik sensörden ilk verinin okunduğu ana

kadar geçen süredir.𝑏(𝑡)’nin ilk okunduğu andan, maksimum

genliğinin 0.632’üne ulaştığı ana kadar geçen süre sistemin zaman

sabiti,𝜏 olarak verilir. Bu verilerle çıkış işaret 𝑏(𝑡) = 𝑉𝑚(1 −

𝑒−(𝑡−𝐿)/𝜏) olarak yazılır. Şekilde 𝑉𝑚 = 1 olarak alınmıştır. Sistem

yaklaşık 𝐿 + 3𝜏 süresinde 𝑏(𝑡)’nin 0,95𝑉𝑚’ine ve 𝐿 + 5𝜏 süresinde

𝑏(𝑡)’nin 0,99𝑉𝑚’una ulaştığı kabul edilir.Sistemin 𝑡 = ∞’da

alacağı değere, yaklaşık 𝐿 + 5𝜏‘luk bir süre sonunda ulaştığı kabul

edilir [7].

PI katsayılarını bulmak için önce sistemin ölü zamanı L ve τ değeri

hesaplanacaktır. Daha sonra da açık çevrim kazancı ve entegral

zaman sabiti bulunacaktır.

Denklem-6’daki sistemin çıkış ifadesinden, sistemin transfer ifadesi

denklem 7’deki gibi eldeedilmiştir.

)().1(2)( LtuLt

ty e

(6)

(7)

Denetleyici yazılımla gerçekleştirilecektir. Bu nedenle denetleyici,

sisteminin çıkışını sürekli değil örnek anlarında değer alarak

kontrolör işareti üretecektir. Yani sistem çıkışının sT anlarındaki

değerleri alınarak sistem durumuna karar verilecektir. Örnekleme

zamanı sistemin üst kesim frekansı 𝑓𝐻 bağlı olarak 1

𝑇𝑠≥2𝑓𝐻’dir.Sisteminyükselme zamanı 𝑡𝑟 = 2.2𝜏 =

2.2

2𝜋𝑓𝐻 ifadesinden

𝑇𝑠 ≤ 𝜋𝜏 olarak bulunur[8]. Örneklenen işaretlerin bir sonraki örnek

zamanına kadar ( sT ) tutulması gerekir[8]. Tutma işaretininzaman

ve s-düzlemindeki ifadesi denklem-8’deki gibi yazılabilir.

s

ssT

sPtututpe

Ts

1

)(()()( ) (8)

Örnekleme devresiyle beraber sistemin toplam s-düzlemi transfer

ifadesi denklem-9 ve z-düzlemi ifadesi ise denklem-10 ile

verilmiştir.

(1 )( ) ( ) ( ) .

( 1/ )

..p

sT sLsH s G s P s K

s s

e e

(9)

sTL

zsT

z

sT

KzH

sTz

z

z

zzsT

L

zKzH

sHZzH

e

e

e

eez

p

p

pp

ssTsjwT

./

/1

)(

)/1

)(1

1(.)(

)()(

(10)

PIdenetleyicininz-düzlemi transfer ifadesi,Şekil 3’deki PID

denetleyici düzenlenerek elde edilen Şekil 7’den elde edilebilir [9].

Şekil 7. PI kontrolörün blok diyagramı

Şekil 7: PI denetleyicininblok yapısı.

Entegral alma işlemi sürekli zamanda denklem-11’de

verilmiştir.Denklem-11 sayısal olarak ise, sıfırıncı dereceden tutucu

ile Euler’s forward metodu kullanılarak denklem-12 ile

verilmiştir[10]. Entegral alıcının z-düzlemi dönüşümü denklem-13

ile;transfer fonksiyonu ise denklem-14 ile verilmiştir. Benzer

SİSTEM

Pompa Ultrasonik

Sensör

Sıvı seviye

Referans

Gerilimi

PLC

Sıvı

seviye

bilgisi

Analog giriş

Analog

çıkış

Hata

PI

Çıkışı

0.95

𝑡

𝑢(𝑡)

0.1

L

0.9

0

0.2

0.4

0.632

0.8

1

1.2

τ

𝑡𝑟

3τ

𝑏(𝑡)

508


şekilde oransal denetim içinde transfer fonksiyonu denklem -15 ile

verilmiştir.

dt

iTcK

utu e

0

)()0()(11

(11)

)1()1(

11 )( kuk

iT

sT

cK eku (12)

)(1)(1)(

11zUzzEz

iT

sT

cKzU (13)

11

)(

)(1

zcK

zE

zU

iTTs (14)

cKzE

zU

)(

)(2 (15)

PI denetleyicinin toplam transfer fonksiyonu ise denklem-14 ve

denklem-15 kullanılarak denklem-16 ile verilmiştir. Sistemin

transfer ifadesi 𝐻𝑝(𝑧), denklem-10ile; PI kontrolörün transfer

ifadesi 𝐻𝑐(𝑧)denklem-16kullanılarak, kontrolsistemin kapalı

çevrim blok diyagramını Şekil 8’deverilmiştir. Buradan sistemin

kapalı çevrim transfer ifadesi T(𝑧) denklem-17elde edilmiştir.

Transfer ifadesinde sistemin girişi olarak, referans işareti; çıkışı

olarak da ultrasonik sensör çıkış işareti alınmıştır. Şekil 8‘deki

sistemin ayrık zaman açık çevrim transfer ifadesi 𝐻𝑇(𝑧) denklem-

18’de verilmiştir.

111

)(

)()(

zi

Ts

T

cKzE

zUzcH (16)

Şekil 8: Sistemin kapalı çevrim blok diyagramı

Kapalı çevrim bir kontrol sisteminin karakteristik denkleminin (

)(1 zT

H ) köklerinin değişimini gösteren eğriyi, açık çevrim

transfer fonksiyonu )().()( zcHzpHzT

H ’nin kutup ve

sıfırlarını kullanarak, TK kazancının

TK0 aralığında

çizimi kök yer eğrisi olarak isimlendirilir[10].

( )( )( )

( ) 1 ( )

H zB z TT z

R z H zT

(17)

, ,

/1 1

( ) . . 1/ 1

/

1( ) . .

1

( ) . 1 .1 ( 1)

si

i

T

T LsTTs sH z K z KcT Ts T ziz

T TTs LT Ts

E zH z K z KcT zz E

zH z K K EcT z z z

e

e

E e

(18)

Ayrık zamandasistemin kararlılığı, z-düzleminde sistemin

karakteristik denkleminin kökleri birim dairenin içinde olup

olmasıyla anlaşılır. Eğer karakteristik denklemin kökleri, ya da

sistemin kutupları, z-düzleminde birim daire içinde kalıyorsa sistem

asimptotik olarak kararlıdır denir. Sistemin, kök yer eğrisinin

gerçek eksenden ayrılma ve gerçek eksene geliş noktaları denklem-

18’denelde edilebilir[11].Gerçekleştirilen sistemin kararlılığı için

sistemin karakteristik ifadesi denklem-18 kullanılarak denklem-

19’den kökler elde edilir.Sistemin T kazanç değeri denklem-20

ile verilmiştir.

1 ( ) 0 1 0

1

10

( ) 1T T b

zH z

T Tz

z dz z

z d z

(19)

11

1

1

zz

zT (20)

Sonuç olarak gerçekleştirilen sistemin kararlı olması için gerekli

denetleyici kazancı denklem-21’de,entegral zamanı i

T ’de denklem-

24’de verilmiştir[12].

11)1(

11

1.

EKc

K

c EKKT

(21)

1

T Tsi TsT Ti EiE

(22)

Sistemin kararlı olarak çalışması için denklem-21’deki 𝐾𝑐

denetleyici kazanç ifadesi kullanılmıştır.Bu amaçla önce sistemin

ölü zamanı 𝐿 ve daha sonra sistemin zaman sabiti 𝜏bulunmuştur.

Sistemin kapalı çevrim kontrolü, denetleyicinin denklem-4’deki

sürekli zaman ifadesi ayrık zamanda yazılarak

gerçekleştirilmiştir.Denetleyicinin çıkış kontrol ifadesi denklem-

4’de, ayrık zaman entegral ifadesi denklem-12 kullanılarak

denklem-23 ile verilmiştir[13].

509


)1()1()()( kuke

iTsT

kecKku (23)

4.Gerçekleştirilen Sıvı Seviye PI Kontrolü

Gerçekleştirilen sisteminsembolik bağlantısı Şekil 1’de, resmi Şekil

2’de ve matematiksel modelin blok yapısı Şekil 3’de verilmiştir.

Burada su seviyesinin değişik bozucu etki altında sabit kalması

amaçlanmıştır. Sıvı seviye bilgisi ultrasoniksensörden0-10 Volt

analog veri olarak alınıp PLC de 0-27648 sayısal değer olarak

okunmaktadır. Bu nedenle sisteme uygulanan istenen sıvı seviyesi

yani referans işareti, gerilim olarak uygulanmıştır. Burada PI

parametrelerinin belirlenmesi algoritma ile ayrıntılı olarak Şekil

11’de verilmiştir. Sisteme önce istenen sıvı seviyesi olarakŞekil

9’da verilen 3 Volt DC gerilim açık çevrim olarak uygulanmıştır.Bu

girişe karşılık, ultrasonik sensörden sıvının seviye değişimi Şekil

10’daki gerilim değerleri Volt olarak ölçülmüştür. Böylece PI

parametreleri elde edilen Şekil 9 ve Şekil 10 yardımıyla

hesaplanmıştır.

Şekil 9: Denetleyicigirişine uygulanan istenen sıvı seviye işareti

Şekil 10:İstenen sıvı seviye işaretine sistemin açık çevrim çıkışı

Önce sistemin gecikmesi, 𝐿ölü zaman ve sistemin zaman sabiti τ

değeri hesaplanmıştır. Bu değerlerden de denetleyici kazancı ve

entegral zaman sabiti denklem-21 ve denklem-22’den

bulunmuştur.Sistemin kazancı𝐾𝑐’yı bulmak için sistem çıkışın

kararlı değerinin bilinmesi gerekir. Sistemin kararlı değerini bulmak

için, Şekil 11’deki algoritmada verildiği gibi, sistemin çıkışından

örnek değerler alınmıştır. Böylece sistemin girişine uygulanan

istenen sıvı seviyesine göre alabileceği maksimum çıkış değeri elde

edilmiştir. Sistemin girişine uygulanan istenen sıvı seviyesine,

sistemin ne kadar zaman sonra tepki verdiği sistem gecikmesi, ölü

zaman olarak ifade edilmiştir[14]. Bulunan buzaman değer ile girişe

uygulanan ilk işaret zamanı arasındaki fark sistemin gecikmesi

olarak alınmıştır. Çıkış işaretinin ilk görüldüğü an ile çıkışın kararlı

değerinin %632’sineulaştığı an arasındaki farktan sistemin zaman

sabiti τhesaplanmıştır.

Şekil 11: Denetleyicinin PI katsayılarını hesaplanması algoritması

Bulunan PI parametreleri Tablo 1 verilmiştir bu parametrelerle

sistem, Şekil 3’de verilen blok yapı gerçek zamanlı olarak

çalıştırılmıştır.Şekil 12’de denetleyicinin belirlenen parametrelerle

istenilen sıvı seviye değeri,𝑟(𝑡), %40 (4 Volt) olacak şekilde

çalıştırıldığında elde edilen denetleyici çıkışı 𝑢(𝑡) ve sistem çıkışı

𝑦(𝑡)verilmiştir. Sistemin istenen seviye değerini başarılı bir şekilde

takip ettiği görülmektedir. Sistem eklenen gürültü etkileri Şekil

13’de verilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi sistemeverilenbozucu

etkiye karşı denetleyicinin tepkisi verilmiştir. Burada bozucu etki

vanası önce az daha sonra maksimum bozucu etki verecek şekilde

uygulanmış ve denetleyicinin sistemi istenen sıvı seviye değerinde

tutmak için gerekli tepkiyi göstererek tekrardan istenen sıvı seviye

değerinde sistemi getirdiği gözlemlenmiştir. Akabinde bozucu etki

minimum seviyeye getirilmiş ve sistemin tekrardan kararlı bir

şekilde istenen sıvı seviye değerinde oturduğu gözlemlenmiştir.

Tablo 1:Gerçekleştirilen denetleyiciPI değerler

Ölü zaman, 𝐿 4.0sn

Zaman sabiti, 𝜏 136sn

Oransalkazanç, 𝐾𝑐 8.232

Entegral sabiti, 𝑇𝑖 129sn

Örnekleme zamanı, 𝑇𝑠 1sn

Şekil 12: İstenen sıvı seviyesine 𝑟(𝑡),PI denetleyici cevabı𝑢(𝑡) ve

sistem çıkışı 𝑦(𝑡)

Sisteme istenen sıvı seviyesini

(referans işaretini) uygula.

Sistemi açık çevrim çalıştır.

Sistem belli bir değere oturana kadar

örnekleri kaydet

Sistemin ölü zamanını bul

Sistemin zaman sabitini hesapla

Sistemin kazancını hesapla

Sistemin integral parametresini hesapla

510


Şekil 13:İstenen sıvı seviyesinin 𝑟(𝑡), bozucu etki uygulanması ile

PI denetleyici 𝑢(𝑡)ve sistem çıkışı 𝑦(𝑡) cevabı

Şekil 14’de ise %40 ve %60(4 - 6 Volt) olan değişik istenen sıvı

seviyeleri için alınan sistem cevapları verilmiştir. İstenen değişik

sıvı seviye değerleri için denetleyicinin bu istenilen sıvı

seviyesindekideğerleri de takip ettiği görülmektedir.

Şekil 14: Değişik İstenen sıvı seviyesine𝑟(𝑡)için PI denetleyici

𝑢(𝑡),ve sistem çıkışı 𝑦(𝑡) cevabı

Sonuçlar

Bu çalışmada PI denetleyici kullanılarak gerçek zamanlı olarak sıvı

seviyesinin kontrolü S7-300 PLCile gerçek zamanlı olarak

yapılmıştır.PI parametreleri gerçek zamanlı olarak sistemin açık

çevrim cevabından Şekil 9 ve Şekil 10 kullanılarak hesaplanmıştır.

Şekil 13 de denetleyiciistenen sıvı seviyesini bozucu etkilere cevap

vererek istenen sıvı seviyesini takip ettiği, Şekil 14'de denetleyici

değişik istenen sıvı seviye değerlerinde de istenen sıvı seviyesini

takip ettiği ve yük etkilerine karşı hızlı cevap verdiği görülmektedir.

Birinci dereceli sistemler için PI denetleyicinin hem basit oluşu bu

nedenle anlaşılır olması dolayısıyla denetleyici tercihinde önceliğe

sahip olması bu çalışmada bir kez daha gözlemlenmiştir.

Teşekkür

Bu çalışma Kocaeli Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Proses

Kontrol Laboratuvarında gerçekleştirilmiştir.

Kaynakça

[1]Mustafa TİMUR, “Otomobil Fren Sistemlerinin Hidrolik Ünite

İle Kontrolü”, Endüstriyel Otomasyon Şubat 2015 sayı215 ISSN

1301-3610,sayfa 98-102

[2]Eminoğlu, Yavuz, “PLC Programlama ve S7-300/400 -2-

“,Birsen Yayınevi, 10 Aralık 2014

[3]İsmail Coşkun, Hakan Terzioğlu, “Hız performans eğrisi

kullanılarak kazanç (PID) parametrelerinin belirlenmesi”, Journal

of Technical-Online, 180-205, 2007.

[4]Eminoğlu, Yavuz, “WINCC Flexible İle Operatör Panel ve

WINCC İle SCADA Programlama”,Birsen Yayınevi, 28 Aralık

2014

[5]FinnHaugen, ”Discrete-time signalsandsystems”,

TechTeachFebruary 17 2005,

http://techteach.no/publications/discretetime_signals_systems/disc

rete.pdf

[6]Morriss, S. Brian, “ProgrammableLogiccontrollers”, Prentice-

Hall,Inc.,2000

[7]Eralp, Fethi Y., “Lineer devrelerde Geçici Olaylar ve Laplace

Transformasyonu”, Güven-arı Kitabevi, 1978

[8]Millman, Jacob, Halkios, Christos C.,”IntegratedElectronics”,

McGraw-HillKogakusha, Ltd, 1972



2014

[10]Morriss, S. Brian, “ProgrammableLogiccontrollers”, Prentice-

Hall,Inc.,2000

[11]FinnHaugen, ”Discrete-time signalsandsystems”,

TechTeachFebruary 17 2005,

http://techteach.no/publications/discretetime_signals_systems/disc

rete.pdf [12]http://www.incendustri.com.tr/faydali-bilgiler-pdf/PID-

KONTROLOR-ILE- Erişim: TASARIM.pdf Erişim: 6 Kasım 2014



2014

[14]Eminoğlu, Yavuz, “ PLC Programlama ve S7-300/400 -2-

“,Birsen Yayınevi, 10 Aralık 2014

511


http://techteach.no/publications/discretetime_signals_systems/discrete.pdf




pi denetleyici İle sıvı seviye kontrolünün gerçek zamanlı...

Documents