Elektrik Otomasyon Kontrolü: Endüstriyel Kontrol Terimleri, Enstrümantasyon ve Ölçüm Terimleri
Elektrik Otomasyon Kontrolü: Endüstriyel Kontrol Terimleri, Enstrümantasyon ve Ölçüm Terimleri
Endüstriyel Kontrol
Kapalı Döngü Kontrolü
Kontrol teorisindeki temel bir kavram olan kapalı döngü kontrolü, kontrolü etkilemek için kontrollü çıkışı giriş ucuna geri besleyerek açık döngü kontrolünden farklılık gösterir. Bu geri bildirim mekanizması, çıktının bir "yan zincir" aracılığıyla girdiye geri dönmesine olanak tanıyarak girdinin çıktı üzerinde kontrol sahibi olmasını sağlar. Kapalı döngü kontrolünün temel amacı geri bildirime dayalı düzenlemeyi sağlamaktır.
G/Ç Noktaları
Kontrol sistemlerinde sıklıkla kullanılan bir terim olan G/Ç noktaları Giriş/Çıkış noktalarını ifade eder. Girişler, kontrol sistemine giren cihazlardan gelen ölçüm parametreleridir; çıkışlar ise sistemden aktüatörlere gönderilen kontrol parametreleridir. Bir kontrol sisteminin ölçeği genellikle barındırabileceği maksimum G/Ç noktası sayısıyla tanımlanır.
Analog ve Anahtarlama Miktarları
Kontrol sistemlerinde parametreler analog veya anahtarlama büyüklükleri olabilir. Analog büyüklükler, sıcaklık veya basınç gibi belirli bir aralıkta sürekli değişen değerlerdir. Ancak anahtarlama büyüklükleri, bir anahtarın veya rölenin açık/kapalı durumları gibi yalnızca iki duruma sahiptir.
Kontrol Döngüsü
Analog kontrol için, bir kontrolör belirli kuralları ve algoritmaları kullanarak bir girişe dayalı olarak bir çıkışı ayarlar ve bir kontrol döngüsü oluşturur. Kontrol döngüleri açık veya kapalı döngü olabilir. Kapalı döngü kontrolü veya geri besleme kontrolü, çıkışın ayarlanan değerle karşılaştırılmak üzere girişe geri beslendiği en yaygın türdür.
İki Konumlu Kontrol
Anahtar kontrolü olarak da bilinen geri besleme kontrolünün en basit şekli. Ölçülen değer maksimum veya minimuma ulaştığında bir anahtarlama sinyalini tetikler. Ölçülen değer analog olabilse de kontrol çıkışı dijitaldir. Bu yöntem endüstriyel termoregülatörlerde ve seviye anahtarlarında yaygın olarak kullanılır.
Oransal Kontrol
Kontrolörün çıkışı, ölçülen değer ile ayarlanan değer veya referans noktası arasındaki sapmayla orantılıdır. Oransal kontrol, iki konumlu kontrole göre daha düzgün düzenleme sağlar ve iki konumlu kontrolle ilişkili salınım sorunlarını ortadan kaldırır.
Entegre Kontrol
İntegral kontrolde, kontrol edilen değişkendeki değişiklik, kontrol sistemi çıkışının etkin hale gelmesi için geçen süre ile ilgilidir. Aktüatörün çıkışı kademeli olarak ayarlanan değere ulaşır. Bu kontrol yöntemi genellikle sıcaklık kontrol sistemlerinde kullanılır.
Türev Kontrolü
Türev kontrolü tipik olarak orantısal ve integral kontrol ile birlikte kullanılır. Kontrol sisteminin sapmalara daha hızlı tepki vermesini sağlayarak sistemin yavaş tepki vermesini önler. Oransal ve integral kontrol ile birlikte kontrol edilen değişkenin salınım olmadan daha hızlı bir şekilde kararlı duruma ulaşmasına yardımcı olur.
PID Kontrolü
Kontrol sisteminin özel gereksinimlerine bağlı olarak kontrol yöntemleri P (Orantılı), PI (Orantılı - İntegral), PD (Orantılı - Türev) veya PID (Orantılı - İntegral - Türev) kontrol olabilir. PID kontrolü, kontrol sistemlerinde en yaygın kontrol modudur.
Gecikme Kontrolü
*Genellikle anahtarlama kontrol uygulamalarında kullanılan gecikme kontrolü, anahtar durumu değişikliği ile kontrolörün çıkış eylemi arasında bir zaman gecikmesi sağlar. Örneğin üretim hatlarında yakınlık anahtarları, iş parçası konumlandırıldıktan sonra bir sonraki silindirin çalışmaya başlaması için genellikle birkaç saniyelik bir gecikme gerektirir.
Kilit Kontrolü
* Anahtarlama kontrol senaryolarında sıklıkla kullanılan kilitleme kontrolü, anahtarlar arasındaki ilişkileri kurar. Örneğin, C anahtarı yalnızca A ve B anahtarlarının her ikisi de açık olduğunda etkinleştirilebilir veya A anahtarı açıldığında C anahtarının da açılması gerekir. Kilitleme kontrolü, basınç belirli bir seviyeye ulaştığında hemen açılması gereken bir reaktördeki havalandırma valfi gibi güvenlik açısından kritik uygulamalarda yaygındır.
Elektrik Kontrolü
* Röleler, solenoid valfler ve servo sürücüler gibi elektrikle çalıştırılan bileşenleri hedef alan, çıktının elektriksel büyüklükler veya elektronik sinyaller yoluyla elde edildiği kontrol sistemlerini ifade eder. Çoğu otomatik kontrol sistemi elektrikli kontrol elemanlarını içerir.
Hidrolik Kontrol
* Hidrolik kontrol sistemleri makine ve ekipman operasyonlarında özellikle sürekli hız kontrolü uygulamalarında kullanılmaktadır. Yüksek verimli ve hassas elektro-hidrolik aktüatörler oluşturmak için hidrolik kontrol sıklıkla elektrikli servo kontrol ile birleştirilir.
Pnömatik Kontrol
* Pnömatik kontrol sistemleri çeşitli senaryolarda kullanılmaktadır. Sinyal iletimi veya çalıştırılması için güç kaynağı olarak basınçlı havayı kullanırlar. Basınçlı hava, kullanılabilirliği, temizliği, güvenliği ve basit kontrol işlevselliği nedeniyle fabrikalarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve pnömatik aletlerin birçok üretim hattında yaygın olmasını sağlamaktadır.
Enterpolasyon
* Enterpolasyon, bir takım tezgahı CNC sisteminin belirli bir yöntem kullanarak takım yolunu belirlediği süreçtir. "Veri noktası yoğunlaştırması" olarak da bilinen, bir eğri üzerindeki bilinen veri noktaları arasındaki ara noktaların hesaplanmasını içerir. CNC sistemi, bir program bölümünün başlangıç ve bitiş noktaları arasındaki verileri yoğunlaştırarak gerekli kontur yörüngesini oluşturur.
Konum, Hız ve Akım Döngüleri
* Döngü kavramı, uygulama sistemlerinin kararlılığını ve performansını artırmak için geri bildirimin kullanılmasını içerir.
* Akım döngüsü kontrolü, voltaj iletimi sırasındaki kayıpları, voltaj düşüşlerini ve gürültüyü telafi etmek için akım sinyali iletimini kullanarak voltajı düzenlemeyi amaçlar.
* Hız ve konum arasındaki ilişki şu formüle dayanmaktadır: mesafe = hız × zaman. Hızın bir zaman aralığı boyunca sürekli değişimi, kat edilen mesafeye (konum) karşılık gelen, bu aralıktaki hızın integraliyle sonuçlanır.
* Hız ve akım arasındaki ilişki şu şekilde tanımlanır: hız = ivme × zaman. Hızlanma uygulanan akıma bağlıdır ve ivmenin bir zaman aralığı boyunca integrali anlık hızı verir.
* Tork kontrol modunda servo motor, akım döngüsünden sabit bir çıkış sağlayarak ayarlanan bir torkta döner. Harici yük torku, motorun ayarlanan çıkış torkuna eşitse veya bu torku aşarsa, motorun çıkış torku sabit kalır ve motor, yük hareketini takip eder. Bunun tersine, eğer harici yük torku, motorun ayarlanan çıkış torkundan daha azsa, motor, izin verilen maksimum motor veya sürücü hızına ulaşana kadar hızlanmaya devam eder; bu noktada bir alarm tetiklenir ve motor durur.
* Hız modunda motor hızı ayarlanır ve motorun enkoderinden gelen hız geri bildirimi kapalı döngü kontrol sistemi oluşturur. Amaç, servo motorun gerçek hızının ayarlanan hıza uygun olmasını sağlamaktır.
* Hız döngüsünün kontrol çıkışı, tork - mod akım - döngü tork ayar noktası görevi görür. Konum kontrol modunda, ana bilgisayar tarafından sağlanan konum ayar noktası ve motorun kodlayıcısından gelen konum geri besleme sinyali veya ekipmandan gelen doğrudan konum ölçüm geri bildirimi, bir konum döngüsü oluşturmak üzere karşılaştırılır. Bu, servo motorun ayarlanan konuma hareket etmesini sağlar. Konum döngüsünün çıkışı, hız döngüsü ayar noktası olarak hız döngüsüne beslenir. Böylece tork kontrol modu, akım kontrol döngüsünü en temel katman olarak kullanır. Hız - kontrol döngüsü, akım - kontrol döngüsü üzerine kuruludur ve konum - kontrol döngüsü, hem hız - hem de akım - kontrol döngüleri üzerine kuruludur.
Enstrümantasyon ve Ölçüm Terimleri
Aralık
Üst ve alt limitlerle tanımlanan bir miktarın sürekli aralığı.
Ölçüm Aralığı
Cihazın belirtilen doğruluğu elde edebileceği ölçülen değerler aralığı.
Ölçüm Aralığı Alt Limiti: Cihazın belirlenen doğruluğa ulaşabileceği minimum ölçülen değer.
Ölçüm Aralığı Üst Sınırı: Cihazın belirlenen doğruluğa ulaşabileceği maksimum ölçülen değer.
Açıklık
Bir aralığın üst ve alt sınırları arasındaki cebirsel fark. Örneğin aralık -20°C ile 100°C arasındaysa aralık 120°C'dir.
Performans Özelliği
Bir cihazın işlevini ve yeteneğini tanımlayan parametreler ve bunların niceliksel ifadeleri.
Referans Performans Özelliği: Referans çalışma koşulları altında elde edilen performans özelliği.
Doğrusal Ölçek
Ölçek bölümleri ile karşılık gelen ölçülen değerler arasındaki aralığın sabit bir orantılı ilişkiye sahip olduğu bir ölçek.
Doğrusal Olmayan Ölçek
Ölçek bölümleri ile karşılık gelen ölçülen değerler arasındaki aralığın sabit olmayan bir orantısal ilişkiye sahip olduğu bir ölçek.
Bastırılmış - Sıfır Ölçek
Ölçek aralığının, ölçülen büyüklüğün sıfır değerine karşılık gelen ölçek değerini içermediği bir ölçek.
Genişletilmiş Ölçek
Ölçek uzunluğunun orantısız bir kısmının ölçeğin genişletilmiş bir bölümü tarafından işgal edildiği bir ölçek.
Ölçek
Bir gösterge cihazının parçasını oluşturan sıralı ölçek işaretleri ve ilgili sayılar dizisi.
Ölçek Aralığı
*Skalanın başlangıç ve bitiş değerleri ile tanımlanan aralık.
Ölçek İşareti
* Bir veya daha fazla spesifik ölçülen değere karşılık gelen gösterge cihazı üzerindeki işaret.
Sıfır Ölçek İşareti
* Ölçülen miktarın sıfır değerine karşılık gelen skala üzerindeki skala işareti veya çizgisi.
Ölçek Bölümü
* Ölçeğin herhangi iki bitişik ölçek işareti arasındaki kısmı.
Ölçek Bölme Değeri
* İki bitişik ölçek işaretine karşılık gelen ölçülen değerler arasındaki fark.
Ölçek Bölme Aralığı
* Ölçek uzunluğu boyunca herhangi iki bitişik ölçek işaretinin merkez çizgileri arasındaki mesafe.
Ölçek Uzunluğu
* Başlangıç ve bitiş ölçek işaretleri arasındaki tüm en kısa ölçek işaretlerinin orta noktalarından geçen gerçek veya sanal çizgi parçasının uzunluğu.
Ölçek Başlangıç Değeri
* Başlangıç ölçeği işaretine karşılık gelen ölçülen değer.
Ölçek Bitiş Değeri
* Son ölçek işaretine karşılık gelen ölçülen değer.
Ölçek Numaralandırma
* Ölçek işaretleriyle tanımlanan ölçülen değerlere karşılık gelen veya ölçek işaretlerinin sırasını gösteren skala üzerindeki sayılar kümesi.
Bir Ölçü Aletinin Sıfır Noktası
* Bir ölçüm cihazının çalışması için gereken tüm yardımcı enerji uygulandığında ve ölçülen değer sıfır olduğunda doğrudan gösterimi.
* Ölçüm cihazının yardımcı güç kullandığı durumlarda bu terim genellikle "elektrik sıfır" olarak anılır.
* Herhangi bir yardımcı enerjinin bulunmaması nedeniyle cihazın çalışmadığı durumlarda sıklıkla "mekanik sıfır" terimi kullanılır.
Enstrüman Sabiti
* Ölçülen değeri elde etmek için bir ölçüm cihazının doğrudan göstergesinin çarpılması gereken bir katsayı.
Karakteristik Eğri
* Bir cihazın kararlı durum çıkış değeri ile bir giriş miktarı arasındaki fonksiyonel ilişkiyi, diğer tüm giriş miktarları belirtilen sabit değerlerde tutularak gösteren bir eğri.
Belirtilen Karakteristik Eğri
* Belirtilen koşullar altında bir cihazın kararlı durum çıkış değeri ile bir giriş miktarı arasındaki fonksiyonel ilişkiyi gösteren eğri.
Ayarlama
* Cihazın normal çalışma koşullarında olmasını sağlamak ve doğru kullanım için sapmaları ortadan kaldırmak için yapılan işlemler.
* **Kullanıcı Ayarı**: Kullanıcı tarafından yapılmasına izin verilen ayarlar.
Kalibrasyon
* Belirli koşullar altında, bir ölçüm cihazı veya sistemi tarafından gösterilen değerler ile ölçülen büyüklüğün karşılık gelen bilinen değerleri arasındaki ilişkinin kurulması işlemi.
Kalibrasyon Eğrisi
* Belirtilen koşullar altında ölçülen büyüklük ile cihazın gerçek ölçülen değeri arasındaki ilişkiyi gösteren bir eğri.
Kalibrasyon Döngüsü
* Bir cihazın kalibrasyon aralığı limitleri arasındaki yukarı kalibrasyon eğrisi ile aşağı kalibrasyon eğrisinin birleşimi.
Kalibrasyon Tablosu
* Kalibrasyon eğrisinin tablo halinde gösterimi.
İzlenebilirlik
* Kesintisiz bir karşılaştırma zinciri yoluyla uygun standartlarla (genellikle uluslararası veya ulusal standartlar) ilişkilendirilebilen bir ölçüm sonucunun özelliği.
Hassasiyet
* Cihazın çıkışındaki değişimin, giriş miktarındaki karşılık gelen değişime oranı.
doğruluk
* Cihazın göstergesi ile ölçülen miktarın gerçek değeri arasındaki tutarlılık derecesi.
Doğruluk Sınıfı
* Aletlerin doğruluklarına göre sınıflandırılması.
Hata Sınırları
* Standartlar veya teknik özellikler tarafından belirlenen bir cihazın izin verilen maksimum hatası.
Temel Hata
* Referans koşullar altında bir cihazın hatası.
Uygunluk
* Standart eğri ile belirtilen karakteristik eğri (düz çizgi, logaritmik eğri, parabolik eğri vb. gibi) arasındaki tutarlılık derecesi.