7/21/2019 deneyotoknt

http://slidepdf.com/reader/full/deneyotoknt 1/6

1. GİRİŞ

  Pnömatik güç iletim sistemleri endüstride yaygın olarak kullanılırlar. Kuvvet ve hareketi basınçlı hava yardımıyla iletmeye yararlar. Endüstriyel otomasyonda önemli bir yer tutar veorta büyüklükteki güç taleplerini karşılamakta hidrolik güç iletim sistemlerine göre maliyet

açısından bir avantajlıdırlar. Otomasyon sistemleri boyama montaj makineleri robotlar bükme!çekme!haddeleme gibi şekil verme işlemleri beton ve as"alt döşemelerinin sıkıştırmave dövme işlemleri ile makine kimya gıda tekstil endüstrisi pnömatik sistemlerin yaygınolarak kullanıldı#ı alanlardır.

  $emel olarak denetleyi%i sürü%ü devre elektropnömatik val" silindir ve geri beslemeelemanlarının bulundu#u kapalı döngü çalışan pnömatik bir denetim sisteminde geri beslemedöngüsü içinde yer alan elektropnömatik val"ler bir elektrik sinyali yardımı ile pnömatik silindir sisteminin elektriksel kumandalı olarak çalışmasını sa#layan temel elemanlardır.Elektropnömatik val"ler elektriksel aygıtlarla pnömatik sistemler arasında bir arayü& elemanı

görevi görmektedirler. Pnömatik sistemin iyi bir dinamik per"ormans sa#laması için val"inhem yüksek %evap hı&ına hem de iyi bir giriş!çıkış oransallı#ına sahip olması istenir. 'uşekilde bir çalışma ile sistemden istenen konumlama hassasiyeti sa#lanabilir. Elektropnömatik val"ler genelde servo oransal aç!kapa ve hı&lı anahtarlama val"leri biçimindesını"landırılabilirler. (ervo val"ler hassas bir oransal denetim sa#lamakla beraber yapılarınınkarmaşık ve maliyetlerinin çok yüksek olması sebebiyle endüstride kullanımı pek yaygınde#ildir.

'asitli#i ve u%u&lu#u açısından endüstriyel alanda daha çok solenoidle çalışan aç!kapa tipielektropnömatik val"ler ter%ih edilmekle beraber bu val"lerin çok hassas denetim gerektirenyerlerde kullanılması &ordur. )ünümü&de geleneksel solenoidlere göre daha yüksek 

 per"ormanslı servo val"lere göre daha u%u& ve basit yapılı val"lerin geliştirilmesi ile ilgiliçalışmalar devam etmektedir. 'u çalışmalar da daha çok oransal solenoidler ve yüksek açma!kapama hı&ına sahip hı&lı anahtarlama val"leri ü&erinedir. *ı&lı anahtarlama val"leri klasik aç!kapa val"leri ile servo val"ler arasında yer alan alternati" bir val" türüdür ve sürekli bir gelişimgöstermektedir. $emelde aç!kapa biçiminde çalışan bu val"lerin yapıları basit ve aynı &amandamaliyetleri düşüktür. *ı&lı anahtarlama val"leri genellikle oturma elemanı tipindedirler. 'u tür val"lerin oturma yü&eyi ile oturma elemanı arasındaki çok küçük yer de#iştirmelerde yüksek etkin akış alanı ve buna ba#lı olarak yüksek akışkan debisi sa#lamak mümkündür. +yrı%a butür val"ler ile küçük açma mesa"elerinde yüksek %evap hı&ları da sa#lanır. *ı&lı anahtarlama

val"lerinin darbe genişlik modülasyon ,-)/ tekni#i gibi yöntemlerle sürülmesiyle &amanoransal ba#ıntılar elde edilmesi mümkündür.

  2. ELEKTROPNÖMATİK DENEY DÜZENEĞİ

  -eney dü&ene#i temel olarak prototip val"ler sürü%ü devreler silindir konum algılayı%ısıve denetim biriminden oluşmaktadır. Elektropnömatik val" olarak tasarlanıp prototipi imaledilen val"ler kullanılmıştır. +yrı%a geri besleme elemanı olarak magneto restrikti" temassı&konum algılayı%ısından yararlanılmıştır.

7/21/2019 deneyotoknt

http://slidepdf.com/reader/full/deneyotoknt 2/6

  -enetim elemanlarını bilgisayar ünitesi veri toplama kartı ile konum algılayı%ısıoluşturmaktadır. -enetim birimi ile elektropnömatik sistem arasında arayü& görevi yapanelemanları ise +0- -0+ çeviri%iler ve sürü%ü devreler oluşturmaktadır. Elektriksel kısmınıntemel elemanı bir bobin olan elektropnömatik val" denetim kartından çıkan düşük güçlügerilim sinyali ile do#rudan sürülemeye%e#i için gerilim sinyalini akıma dönüştüren bir 

elektronik akım sürü%ü devre tasarlanarak kurulmuştur. 1al"leri oransal sürmek için kullanılan-arbe )enişlik odülasyon sinyalinin üretilmesinde ise +$2+'0(imulink programıkullanılmıştır.

ŞEKİL 1 Deney Düzeneğinin şe!"i# $%&"e'ii

ŞEKİL 2 Dene"i K(&(n(n M!")!*+,i-)in# M/e)i

 

7/21/2019 deneyotoknt

http://slidepdf.com/reader/full/deneyotoknt 3/6

 

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 0 0.25 0.5 0.750

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0.24

0.28

Zaman (s)

 P i s t o n k o n u m u ( m )

 0. E,APLAMALAR 

-enklemlerinden

ise 3 p 4 3 ,567 8 59:/ ; 955 dür.  59:

'uradan 3 p 4 3 7:67

7/21/2019 deneyotoknt

http://slidepdf.com/reader/full/deneyotoknt 4/6

  oldu#undan

z = 59< = 9 $itreşimli sönümlü davranış gösterir.

tt 4 5> sn oldu#una göre ?

@n 4 A7: rad0sn dir.

Oturma &amanı ?

  " 3 4 + 5z.6n7  oldu#undan?

" 4 A<> sn

oldu#undan ?

ty 4 5.76 sn. bulunur.

7/21/2019 deneyotoknt

http://slidepdf.com/reader/full/deneyotoknt 5/6

(OBCD 1E OFC2+F apmış oldu#umu& deneyde elektropnömatik bir sistemin konum kontrolü

yapılmaktadır. -eney dü&ene#ini oluşturan elektropnömatik sistemin istenilen konumda

dengeye gelmesi sa#lanmaktadır. Kolay temin edilebilen hava bu sistemde sıkıştırılıp basınçlı

hale getirilerek iş yapabilir hale getirilmiştir ve sistemi besleyi%i enerji olarak kullanılmıştır.

*avanın işlenmesi ve basınçlı hale getirilmesi sanayideki uygulamalarında da oldu#u gibi

merke&de bulunan bir kompresör vasıtasıyla sa#lanmaktadır. Elde edilen basınçlı hava

 pistonlu bir silindir içerisine gönderildi#inde silindirde öteleme hareketi meydana gele%ektir.'urada silindir do#rusal tahrikli iş elemanı sını"ına girer. Gakat havayı basınçlandırmak ve

 pistonlu silindir içinde do#rusal harekete geçirmek ar&u edilen işlevi yerine getirmek için yerli

de#ildir. Elde edilen gü%ün uygun donanımlarla uygun do#rultularda gerekli ve yeterli

miktarlarda ar&u edilen işlevi yerine getire%ek şekilde yönetilmesi %iddi önem ar& etmektedir.

'u noktada sistem kontrolü ve otomatik kontrol ilkeleri devreye girmektedir.

'i&im deney dü&ene#imi&de amaç pnömatik pistonumu&a re"erans noktasına göre

65 %mH lik bir deplasman yaptırmaktır. 'u nedenle verilen pistonun iki u%unda da hava

 besleme girişleri mev%uttur. (isteme verdi#imi& giriş de#erine ulaşmak için pistonun bir 

u%undan basınçlı hava verilir. Gakat di#er oda%ıkta da belli bir basın%a ulaşılamadı#ı &aman

 piston maksimum strok sonuna kadar ilerlemek isteye%ektir. Istenen deplasman de#eri

aşıldı#ında karşı tara"tan uygulanan basınç sistemi istenen deplasman de#erine geri döndürür.

Gakat bahsetti#imi& bu sapmaları ve aşmaları salt pnömatik sistemin algılayıp geri dönmesi

mümkün de#ildir. O halde verile%ek basın%ın miktarına ve yönüne kara vermek için

sistemin çıkışını algılayıp denetim organına göndere%ek bir elemanın varlı#ı kaçınılma& hale

gelir. (istemimi&de bu görevi yerine getiren eleman kapasitans mantı#ıyla çalışan bir konum

algılayı%ısıdır. (ensörün topladı#ı bilgiler ve gönderdi#i sinyaller +-J elemanıyla denetim

organının anlayabile%e#i sayısal sinyallere dönüştürülür. -enetleme organı olan bilgisayara

ulaşan geri besleme sinyalleri giriş de#eri ile karşılaştırıldıktan sonra sapmayı do#rulta%ak 

hareketi yapa%ak olan motor elemana ne çeşit bir mesaj gönderile%e#ine karar verir. Gakat bu

sinyal motor elemanı aktive ede%ek güçte olmayabilir. -olayısıyla bu noktada sitemimi&deki

sinyal güçlendiri%i devreye girerek elektriksel emirleri uygun gerilim ve "rekans de#erine

ulaştırır.

7/21/2019 deneyotoknt

http://slidepdf.com/reader/full/deneyotoknt 6/6

otor eleman olarak sistemimi&de elektrik kontrollü val"ler mev%uttur. 1al"ler?

 basınçlı havayı denetim organından gelen sinyale göre açılıp kapanarak yada kademeli

açılarak pistonun gerekli olan tara"ına yeterli miktarlarda gönderir. 'öyle%e sistemde ar&u

edilen de#er yakalanmış olur.

(istem çalışması sırasında "ark edilemeye%ek kadar kısa bir &aman aralı#ında

dalgalanmalar göstermektedir. ani dengeye gelme belli bir süre sonra gerçekleşir. 'u durum

sistemin geçi%i durum davranışıdır. (istemi geçi%i ve kalı%ı durum davranış gra"i#i

in%elendi#inde geçi%i durum aralı#ında sistemin bir tepe yaptı#ı ve daha sonra birkaç küçük 

tepe%ikten sonra dengeye girdi#i gö&lenir. En büyük tepe olarak gördü#ümü& kısım sistemin

istenen de#eri maksimum aşma oranıdır. 'u tepenin oluşmasına hiç "ırsat vermeden de kalı%ı

duruma ulaşılabilir. Gakat o halde sistemin %evap hı&ı düşer. *ı&lı tepki istenen yerlerde böyle

 bir davranış istenme&. 'i&im deneyimi&de kaydetti#imi& gra"i#in bira& titreşimli oldu#unu

gö&lemekteyi&. 'unun sebebi bilgisayarın ve di#er elektronik elemanların ba#lı oldu#u

elektrik şebekesindeki voltaj dalgalanmalarında kaynaklanabilir.

'u sistemimi&de anlattı#ımı& gibi kontrol elektrik ve pnömatik kombinasyonlu bir 

sistemle yapılmaktadır. Elektropnömatik sistemlerin sanayide birçok uygulaması mev%uttur.

rne#in petrol ra"inerilerinde kolay alev alı%ı maddelerin tutuşmasını önlemek için pnömatik 

sistemlere ihtiyaç duyulabilir. 'unun yanında elektriksel elemanlardaki yalıtım tekniklerinin

gelişim göstermesiyle birlikte artık pnömatik sistemlerin kullanım alanları daralmaya

 başlamıştır.