Labview tabanlı bir ani su ısıtıcı sisteminin tasarlanması

Abstract

Tez çalışmasında ani su ısıtıcısında mevcut olan farklı güçlerdeki rezistanslarla ve tasarlanan kontrol sistemiyle istenilen su sıcaklığına en kısa zamanda ulaştırabilmek ve o sıcaklıkta sabit tutabilmek amaçlanmıştır. Böylelikle en az enerji kullanımıyla ideal su sıcaklığı yakalanarak kullanım açısından en uygun seviye yakalanması hedeflendi. Bu çalışma için su sıcaklığını kontrol edebilen bir güç kontrol ünitesi geliştirilmiştir. Su ısıtıcısı 3kW, 4kW ve 7 kW güçlerinde çalışabilmektedir. Yapılan kontrol işlemindeki programda sıcaklık ölçülmekte ve bu işlem NI cDAQ-9281 hardware, NI 9211 termokupl modül aracılığı ile LabVIEW'de yazılan programa bağlı olarak değerlendirilmiştir. Gerçekleştirilen donanım sayesinde PID (Proportional-Integral-Derivative) kontrolörde üretilen hesaplamalar doğrultusunda ısıtıcı sisteme PWM (Pulse Width Modulation) sinyallerle iletilmektedir. PID parametreleri farklı şekillerde girilerek farklı sonuçlar elde edilmiştir. PID kontrolör tasarımı konusunda çok farklı yöntemler olacaktır. Dolayısıyla özellikle su sıcaklığını kontrolünde kullanılan PID tasarım konusu halen aktif bir çalışma konusudur. Deneylerimizde geliştirilen yöntemin bundan sonraki çalışmalarda kullanılma potansiyeli çok yüksektir.

Main objective of this study, on instant water heater with different power resistant and proposed control system, is to reach desired water temperature at the earliest time and to keep that in the same temperature. Therefore, with minimum energy usage to catch ideal water temperature, optimum level has been targeted for using purpose. In this study, a power control unit was developed to control water temperature. Water heater can work at 3kW, 4kW and 7kW levels. On the control program, temperature was being measured by NI cDAQ-9281 hardware and NI 9211 termokupl modül and then evaluated in LabVIEW environment. By means of developed hardware, with the help of calculations produced by PID (Proportional-Integral-Derivative) controller, PWM (Pulse Width Modulation) signals are transmitted to the heating system. Different results have been obtained with trying different PID input parameters. There will be many different methods on PID controller design. Therefore, PID design subject is still an active study topic especially on water temperature controlling. The method used in our experiments, has a big using potential on the next researches.