LabVIEW ile endüstriyel sıcaklık ölçme ve kontrol sistemi

Abstract

Bilgisayarlı otomasyon teknolojileri kullanılarak bir sistemin ya da bir sürecin kontrol edilmesi, son zamanlarda çok yaygın hale gelmiştir. Otomasyon uygulamaları sayesinde endüstrideki birçok süreç, çok düşük hatalar ile gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada, sanal aygıtlar kullanılarak(LabVIEW) bir tank içindeki suyun sıcaklığı, PID kontrol metodu ile kontrol edilmiştir.Sıcaklık endüstride en yaygın ölçülen ve kontrol edilen olgulardan biridir. Endüstride, cihazların birçoğu, belirli bir sıcaklığın üzerinde karakteristiklerindeki bozulmalar neticesinde kararsız davranışlar göstermektedirler. Bu kararsızlıklar endüstriyel uygulamalarda işleyişin ve sistemlerin bozulmasına neden olarak maddi kayıplara sebep olabilirler. Ayrıca endüstrideki çoğu uygulamalarda sıcaklık kontrolünün kaybedilmesi geri dönüşü olmayan zararlara neden olabilmektedir. Bu nedenle sıcaklık ölçümü ve kontrolü endüstride önemli yer tutmaktadır. Sıcaklık kontrolü endüstride kullanılacağı alana göre farklı modellerde (On-Off, PI, PD, PID) yapılabilir. Bu çalışmada kontrol hassasiyeti için PID modeli tercih edilmiştir.Sistem, kişisel bilgisayar (PC), sıcaklık algılayıcısı, su ısıtıcı tank, güç kaynağı ve sıcaklık verilerini toplayan kontrol devresinden oluşmaktadır.Sistemin kontrolü için endüstride yaygın olarak kullanılan kapalı çevrim, geri beslemeli kontrol kullanılmıştır. Sistem, bir tank içerisinde ısıtılan suyun sıcaklığını, grafik tabanlı bir kontrol programı (LabVIEW) ile kontrol etmektedir.Anahtar sözcükler: LabVIEW, Sanal aygıtlar, Sıcaklık Kontrolü, PID, Seri Port, Mikrodenetleyici.

Recently, control of a system or a process with the use of computerized automation technologies is widely used. Many industrial processes are controlled by automation applications with very small errors. In this work, temperature of water in a tank has been controlled by the PID control method using the virtual instruments created by graphical programming system LabVIEW.Temperature is one of the common quantities that is measured and controlled in the industry. In the industry, above certain temperatures, many instruments show unpredictable behaviors due to deformations on their characteristics. Not only do these unpredictable behaviors cause system malfunctions, but also they create economical losses in industrial applications. Also the loss of temperature control is the source of unrecoverable losses in many industrial applications. Therefore, temperature measurement and control is very important in industry. Temperature control can be modeled in many different ways (On-Off, PI, PD, and PID) depending on the area of use in the industry. In this work, PID control model is used for the case of high sensitivity.The system consists of a PC, temperature sensor, water heater tank, 12V power supply, and control circuit acquisitioning temperature value.Closed loop feedback control system (which is widely used in the industry) is used to control the temperature of the system in hand. The system controls the temperature of the heated water in a tank using graphical control system programming environment LabVIEW.Keywords: LabVIEW, Virtual Instruments, Temperature Control, PID, Serial Port, Microcontroller.