14
18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu OTOMATİK KONTROL Giriş, Motivasyon, Tarihi gelişim - Tanım ve kavramlar, Lineer Sistemler, Geri Besleme Kavramı, Sistem Modellenmesi, Transfer Fonksiyonları - Durum Değişkenleri Modelleri Elektriksel Sistemlerin Modellenmesi, Mekanik Sistemlerin Modellenmesi, Elektromekanik Sistemlerin Modellenmesi - Isıl Sistemlerin Modellenmesi, Akışkan Sistemlerin Modellenmesi - Zaman Tanım Bölgesi Analizi, Sürekli Sistemlerin Zaman Yanıtı, Sürekli hal hatası, İkinci mertebeden bir sitemin geçici hal yanıtına ilişkin kriterler (sönüm oranı, sönüm faktörü, doğal frekans vs.), Eklenen kutup ve sıfırların etkileri - Köklerin Yer Eğrisi Tekniği, 2. dereceden bir sistemin kök eğrisi, Kök eğrilerinin özellikleri ve çizimi - PID Kontrol - Frekans Tanım Bölgesi Analizi, Rezonans frekansı ve bant genişliği, Kök eğrisi ile Nyquist eğrisi arasındaki ilişki, Bode diyagramları Uygulamalar - Nyquıst Dıagramı ve Kararlılık Kriteri, Nyquist Teoremi - Örnek Soru Çözümleri, Pratik uygulama örnekleri Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu Dersin Kredisi (2+1) 2 Teori (sınıfta) 1 Uygulama (laboratuvarda) %10 ödevler %30 Vize %60 Final

OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

1

1

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

OTOMATİK KONTROLGiriş, Motivasyon, Tarihi gelişim - Tanım ve kavramlar, LineerSistemler, Geri Besleme Kavramı, Sistem Modellenmesi,Transfer Fonksiyonları - Durum Değişkenleri ModelleriElektriksel Sistemlerin Modellenmesi, Mekanik SistemlerinModellenmesi, Elektromekanik Sistemlerin Modellenmesi - IsılSistemlerin Modellenmesi, Akışkan Sistemlerin Modellenmesi -Zaman Tanım Bölgesi Analizi, Sürekli Sistemlerin ZamanYanıtı, Sürekli hal hatası, İkinci mertebeden bir sitemin geçicihal yanıtına ilişkin kriterler (sönüm oranı, sönüm faktörü, doğalfrekans vs.), Eklenen kutup ve sıfırların etkileri - Köklerin YerEğrisi Tekniği, 2. dereceden bir sistemin kök eğrisi, Kökeğrilerinin özellikleri ve çizimi - PID Kontrol - Frekans TanımBölgesi Analizi, Rezonans frekansı ve bant genişliği, Kök eğrisiile Nyquist eğrisi arasındaki ilişki, Bode diyagramları –Uygulamalar - Nyquıst Dıagramı ve Kararlılık Kriteri, NyquistTeoremi - Örnek Soru Çözümleri, Pratik uygulama örnekleri

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Dersin Kredisi(2+1)

2 Teori (sınıfta)

1 Uygulama (laboratuvarda)

%10 ödevler%30 Vize%60 Final

Page 2: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

2

3

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

4

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Page 3: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

3

5

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

6

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Page 4: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

4

7

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

8

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Page 5: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

5

9

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

10

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Page 6: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

6

11

Kontrol Sistemleri -Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

12

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Otomatik Kontrol Sistemi Nedir ?

Sistem; Özel bir görevi yapmak üzere, aralarında belirli ilişkiler ve etkileşimler bulunan nesneler ve donanımların bir bütün oluşturacak biçimde bir araya gelmesidir.

Kontrol; Sistemleri belirli bir duruma yönlendirme,işleyişine, gidişatına müdahale etmektir.

Otomatik kontrol sistemi; Bir sistemin gidişini ve yönetimini otomatikleştirmek, verilen referanslara göre sistemin otomatik olarak işlemesini sağlamaktır. Bazı kurumlar veya özel kuruluşlar, tesisler ve fabrikalar genelde sistemlerini ve işleyiş biçimini bir otomatik kontrol sistemi üzerine entegre etmişlerdir. Bu entegre sonucunda üretim kalitesinin ve verimliliğin arttırılması ve sistematik çalışmanın verdiği faydalardan yararlanmaktadırlar

Page 7: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

7

13

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Sistemler Nelerdir ?

1 - Elektriksel Sistemler2 - Mekanik Sistemler

3 - Aerodinamik Sistemler4 - Elektromekanik Sistemler

5 - Uzaktan Kontrollü Sistemler6 - Endüstriyel Sistemler

7 - Isıl Sistemler8 - Foto - Elektrik Sistemler

9 - Akışkan Sistemler10 - Elektromanyetik Sis.

11 - Bilgi İletim Sistemleri12 - Ulaşım Sistemleri

13 - Sosyal Sistemler14 - Ekonomik Sistemler

15 - Biyolojik Sistemler16 - Tarım Sistemleri

17 - Ekolojik Sistemler

14

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Bazı Sistemler :1- Elektriksel Sistemler : Örneğin Bir devre. Bu devrede kontrol edilen

unsur gerilim ve akımdır.

2- Mekanik Sistemler : Örneğin Araba. Burada arabanın hızı, konumu, açısı v.b. bilgiler kontrol edilir.

Page 8: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

8

15

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

3- Elektromekanik Sistemler : Örneğin Robot kol. Burada konum, açı, hız, gerilim v.b. bilgiler kontrol edilir.

4- Uzaktan Kontrollü Sistemler : Örneğin Kumandalı bomba imha robotu, Internet üzerinden ev kontrol sistemi veya cerrahi operasyonlar.

16

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

4- Endüstriyel Sistemler : Örneğin Kağıt fabrikası. Burada kağıdın inceliği, ham madde akış hızı v.b. bilgiler kontrol edilir.

Page 9: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

9

17

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

5- Foto – Elektrik Sistemler : Örneğin Güneş paneli. Burada panelin açısı, gerilim v.b bilgiler kontrol edilir.

18

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Page 10: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

10

19

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Otomasyon Sistemlerinde Kontrol Nasıldır?

Örn: Bir doğalgaz tesis otomasyonu. Bu sistemde BNC-SERIES - Endüstriyel PC , Dokunmatik Endüstriyel Bilgisayar kullanılmaktadır ve bu bilgisayarlara yüklü yazılımlar sayesinde bir arayüzle kullanıcı burada sistemini kontrol etmekte, sistem hakkındaki bütün verilere ve raporlara ulaşabilmektedir.

20

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Bu sistemde bilgisayar bir denetleyici görevini üstlenmiştir. Otomatik kontrol sistemlerinin olmazsa olmazı ve sistemin kalbi, beyni olan denetleyicilerdir.

Denetleyiciler adından da anlaşılacağı gibi genel olarak giriş biriminden gelen sinyalleri denetleyerek çıkış birimine istenilen sinyali gönderme işlemini yapar.

Sistemin bir bölümünün denetimi için kullanılan programın ara yüzü

Page 11: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

11

21

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Genelde büyük sistemler Normal PC veya Endüstriyel PC’ler kullanılarak denetlenirler. Burada sadece PC’nin olması yetersizdir. Bu sistemi kontrol edecek yazılıma da ihtiyaç vardır. Bu ihtiyaçtan dolayı yazılım firmalarının bir çoğuda Endüstriyel alandaki yazılımlara yönelelim göstermektedirler. Bu yazılımlar sayesinde sistemin işleyişini eğer yazılımımız destekliyorsa simülasyon olarak ta görme imkanı sunulabilir.

Bu sistemler genelde donanın ve yazılım olarak birlikte entegre edilirler.

22

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Örn: BÜYÜKBAŞ HAYVAN BESLENMESİNDE BİLGİSAYAR KONTROLLÜ OTOMATİK

YEMLEME SİSTEMİKimlik Tanımlama(Alıcı Devreleri)

Anten

32x5 KodlayıcıDevresi

Kim

lik

Bilg

ile

riD

ata

YazılımAlgoritması

PC RöleKontrol Kartı

Ele

ktrik

Akım

ı

Elektrik Motorlu(Dozaj Sistemi)

Ve

rici (K

imlik S

inya

lı)

8255 Input

8255 Output

Başla

Önceki zamandiliminde kabine

girmiş mi ?

HE

Önceki porsiyonmiktarını diğer

öğünlere eşit olarakpaylaştır

Hesaplanan öğünmiktarını hayvanın

önüne dök

Hesaplanan yeniöğün miktarını veritabanına kaydet

Yapılan İşlemleriekranda belirt

Mevcut zamandiliminde

yemlendi mi ?

E

H

İlgili zamanaralığında

yemlendiğini veritabanına kaydet

Yem verme veverilmediğini ekrandabelirtmek üzere ilgilideğişkenlere aktar

Otomatikyemlemeye devam

edilsin mi ?

A

DurAE H

B

B

Veri tabanındanhayvanın kişiselbilgilerini belleğe

aktar

Kabine girenhayvanın

kimliğini oku

Page 12: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

12

23

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Örn: BÜYÜKBAŞ HAYVAN BESLENMESİNDE BİLGİSAYAR KONTROLLÜ OTOMATİK YEMLEME SİSTEMİ

12V Elek.motoru

Helezon

Sonsuz dişlili

redüktör

Alıcı devreleri

Şekil 2 - Yemleme kabini.

24

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Otomasyon Sistemi Neden Tercih Edilir ?

İş gücü

Denetim kararlılığı

Hataların sıfır veya sıfıra yakın hataya sahip olmasıdır.

Page 13: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

13

25

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Otomasyon’un Avantajları Ve Dezavantajları Nelerdir ?

Örneğin bir fabrikada kullanılan otomasyon sistemini göz önüne alacak olursak. Burada her şeyin esnek ve kontrol edilebilir olması yöneticinin işine gelmektedir. Çünkü bilgisayar ekranında sisteminin işleyişini eğer varsa arızanın yerini, üretilen ürün miktarını v.b. fabrikayı ilgilendiren bir çok bilgilere erişim ve kontrol kolaylığı vardır.

Bu faydalarda fabrika sahibine zaman, kalite, maliyet, hız ve kar olarak geri dönmektedir.

Bu sistemlerin en büyük dezavantajı ilk kurulumunun çok maliyetli oluşudur. Bu maliyet de uzun vadede çoğu otomasyon sistemlerinde kendini amorti etmektedir. Bir diğer zararı ise fabrikalara giren bu otomasyon sistemleri fabrika çalışanlarının sayısında azalmaya sebep olmaktadır.

26

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Sonuç olarak ;

Hayatımızın bir çok yerinde teknolojik sistemler vardır.Bu sistemler bizim hayatımızı kolaylaştırmakta bizefaydalı ve yardımcı olmaktadır. Fakat bu sistemlerindezararları söylenilebilir. Günümüzde gerçek gücün bilgive teknoloji olduğunu herkez tarafında bilmektedir.Bundan dolayıdır ki teknolojinin gelişmesi hızlaartmaktadır. Bu gelişme aynı zamanda kontrolsistemlerininde gelişmesi demektir.

Page 14: OTOMATİK KONTROL - hilmi.trakya.edu.trhilmi.trakya.edu.tr/ders_notlari/Otomatik_kontrol/Otomatik_Kontrol... · 18.10.2015 1 1 Otomatik Kontrol–Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

18.10.2015

14

27

Otomatik Kontrol – Ders Sorumlusu Doç.Dr.Hilmi Kuşçu

Diğer Slayta Geç