Proses Kontrol not1 Tanım ve Amaç Proses kontrol ve otomasyon modern işletmelerde mekanik ve otomatik kontrol edilen beynidir.Proses değişkenliklerini belirlenen değerlerde tutma belirli kalitede ürün eldesinin ön koşuludur.Basit bir vana ile kontrol edilmiş sistemlerden tüm işletmenin bilgisayarla kontrol edildiği sistemlere değişim gösterir. İşletmenin Teknik Beklentileri: İşletme giderlerini azaltmak Bakım onarım giderlerini düşürmek Geri dönen ürün miktarını azaltmak İşletmenin işlenebilirliğini arttırmak. Kontrol ve cihazlara karar verme kriterleri 1)Proses koşullarını etkileyen değişkenler ve etki dereceleri 2)Ölçülecek fiziksel değişkenler ve kesinlik dereceleri 3)Otomatik olarak kontrol edilecek fiziksel değerlerin belirlenmesi. Genel kontrol sistemleri Fiziksel veya kimyasal her proses sıcaklık,nem,basınç ve akış hızzı gibi en az bir değişkenden etkilenir.Girişte,ara noktalarda ve çıkışta değişkenler mutlaka ölçülmeli,ayarlanan değerlerle karşılaştırılmalı ve gerekli düzeltmeler yapılmalıdır. Proses kontrolünün temel fonksiyonları: 1)Ölçme 2)Karşılaştırma 3)Hesaplama 4)Düzeltme İlgili tanımlar Set noktası veya aralığı:Sistemde sabit tutulması gereken değer veya aralık Set noktası sinyali:Operatöre söylenen seviye bilgisi. Geri besleme:Ölçüm aletinden okunan değer. Geri besleme sinyali:Kontrol cihazına gelen geri besleme bilgisi Kontrol cihazı:Set noktası ve geri besleme bilgilerini alıp kumanda sinyalleri üreten alet. Kumanda sinyali:Kontrol cihazından çıkan ve hareketi sağlayan sinyal. Ses kontrol elemanı:Kumanda sinyali tarafından uyarılan son aksam. Kumanda edilen değişken:Son kontrol elemanının hareketi ile kumanda edilen proses değişkeni. Kapalı devre:Kontrol eden sistemle edilen sistem bağlantılı geri besleme sinyali var) Açık devre(Kontrollü değişkeni ölçen ve geri besleme sinyali gönderen sistem yok) Örnek:T(i) sıcaklığında ve m kütlesel akış hızında bir sıvı karıştırmalı tanka alınmaktadır.Bu tankta sıvı T(i) sıcaklığına ısıtılacaktır.Giren sıvı ısıtıldıktan sonra aynı akış hızıyla tank tabanından alınacaktır.Sıvının özgül ısısı işlem esnasında sabittir.Isıtma işlemi buhar ile yapılmaktadır.Kontrollü değişken(........) Bu değişkeni etkileyen faktörler: Sıvının giriş sıcaklığı,sıvı akış hızı,buhar sıcaklığı,buhar debisi,sıvının özgül ısısı,tanktan olan ısı kaybı,karıştırıcı hızı. T(r) sıcaklığını istenen değerde tutmak için ne yapılmalıdır? 1)Manuel(elle) kontrol:Bir sıcaklık ölçer alınıp,sorumlu bir kişiden sıcaklığı çıkışta takip etmesi istenir.Bı kişi sıcaklık düşükse buhar vanasını açarak,yüksekse kapayarak sıcaklığı sabit bir değere yakın tutmaya çalışacaktır. OTOMATİK KONTROL Bu sistemde insanın görevini aletler üstlenmektedir. a)Geri beslemeli kontrol Sıvı çıkış sıcaklığı ölçülür Ölçülen sıcaklık elektriksel sinyal haline getirilip kontrol merkezine gönderilir. Bu (sinyal) sıcaklık değeri ayar(set) nokta değeri ile karıştırılır. T(r)-T(ölçüm)=HATA Geri Beslemeli Kontrol Hatanın büyüklüğüne göre düzeltme merkezi sinyal üretir ve son kontrol elemanına gönderir. Örneğimizde son kontrol elemanı otomatik çalışan buhar vanasıdır. Bu kontrolde geriden gelen bilgiler girişe beslenir yani hata oluştuktan sonra düzeltme yapılır. Proses değişkenlerindeki sık ve büyük değişiklikler olursa sıvının çıkış sıcaklığı dalgalanacaktır. Örneğimizde kumanda edilen değişken buhardır. Geri beslemeli kontrol Avantajlar: Basit,ucuz,başarı şansı yüksek Dezavantajlar Aşırı dalgalanma,ürünün zarar görme ihtimali. İleri Beslemeli Kontrol Proses değişkenlerindeki değişimler ölçülür ve kontrollü değişkende (T(r)) bir değişim gerçekleşmesi beklemeden değişim yapılır. Kontrol merkezlerinin hesap yetenekleri vardır,örneğimizde giren sıvının akış hızı ve sıcaklığından ısıtma için gerekli buhar miktarı hesaplanır. Genellikle kontrollü değişkenin (T(r)) ölülemediği durumlarda kullanılır. Kademeli (Katlı) Kontrol Geri ve ileri beslemeli kontrol sistemlerinin bileşimidir. Proses değişkenlerindeki değişimler ve kontrollü değişken ölçülerek birlikte değerlendirilir. Kontrol Sistemleri 1)Aç-kapa kontrol sistemleri Basit ve ucuz,dayanıklı tüketim mallarında kullanılırlar,son kontrol elemanı ya açık ya kapalıdır,çok hassas kontrolün gerekli olduğu yerlerde kullanmak uygun değildir. Aç-kapa sistemleri ne zaman kullanılabilir? 1)Set(ayar) noktasından belli oranda sapmanın sorun oluşturmadığı 2)Set noktasını belirli bir değerde tutmak için sık açma-kapamanın gerekmediği. 3)Prosese giren ve prosesten çıkan madde ve enerji miktarının proseste bulunan madde miktarına göre küçük olduğu durumlarda. Aç-kapa kontrol sistemleri -Tanka üzerinde selenoid vana bulunan hattan sıvı gelir -Tanktan belli bir sürede çıkan sıvı miktarına 'proses yükü' denir. -Sıvı seviye ölçüm aletinin probuna değince vana kapanmakta altına inince açılmaktadır. -Proses yükü düşükse vananın açık ve kapalı kalma süreleri uzun yüksekse kısadır. -Kritik soru:Yük yüksekse ne yapmalıyız? Çözüm:Üst ve alt seviyede probları olan bir sistem kullanarak bir set noktası değil set aralığı belirlemek -Şekildeki sistemde sıvı alt seviye probuna değince vana açılmakta üst seviye probuna değince kapanmaktadır. -Sistemde vananın açık ve kapalı kalma süreleri uzun,arıza yapma olasılığı daha düşük ve proses daha düzenlidir.