19 Ocak 2015 Pazartesi
Merhabalar arkadaşlar.
Başlığa aldanıp hemen kötü yorumlara başlamayın :). Başlığımız işin esprisi sadece.Bu haftadan itibaren başlayacak olan "Mühendis Kafası" başlığı adı altında birbirinden farklı sistemlerin çalışma prensipleri ile hangi senaryolarla nasıl kontrol edikleri hakkında bilgiler paylaşmaya çalışacağım umarım hoşunuz giden ve faydanıza olacak bir başlık olur.
Bu haftaki konumuz gerek fabikalarda,üretim tesislerinde,ilaç sanayiinde ve hastanelerde havalandırma sistemlerinde yaygın olarak kullanılan bir sistem "Nemlendiriciler".
Nemlendirici yapısı nedir?
Nemlendirici nasıl çalışır?
Nemlendirici kartını nasıl tasarlayabiliriz?
Yukarıda görüleceği üzere nemlendiriciler genel olarak 13 parçadan oluşmaktadır peki nedir bu parçalar.
1.Doldurma vanası
2.Debi kontrol edici
3.Besleme hattı
4.Sistem besleme hattı
5.Su taşma engelleyici
6.İletken sensör - Sisteme su geliyormu gelmiyormu kontrolü
7.Doldurma kabı
8.iletken sensör - Sistemin tam kapasite dolu olup olmadığının kontrolü
9.Elektrikli ısıtıcı kablosu
10.Elektrot
11.Nemledirici haznesi
12.Pislik tutucu
13.Boşaltma vanası
Peki sistem nasıl çalışır?
Nemlendirici çalışmaya başladığıdan ile olarak doldurma vanasını açar.Debi kontrol edici tamamen açık durumdadır ve sisteme su gelip gelmediğini kontrol eden sensör suyu görünceye kadar su basar.Sonrasında 2 duruma bakar
1. Durum: Ben ilk defa mı çalışıyorum?
Yanıt evet ise 7 numaralı doldurma kabını tasırıncaya kadar ve yine aynı sekilde Nemlendirici haznesindeki tam kapasite sensörü suyu görünceye kadar sisteme su basar.Sonrasında boşaltma vanası açar ve sistemdeki tüm suyu tahliye eder.Bu işlemi 3 ya da 4 kere tekrarlar.Neden? Sistem ilk açıldığında içerisinde biriken toruları yok etme amacındadır lakin havaya karışacak olan nemi steril olacak ortama göndermek amacıdır.Tüm bu işlemi gerçeleştirirken asla ama asla elektrotlara akım yollamaz.
2. Durum: Bakım zamanım geldimi?
Sistem zaman saati ile düzenli olarak çalışma süresini ölçer ve bu çalışma aralığında yukarıda bahsettiğimiz senaryoyu tekrarlar ve kendini temizler.
3. Daha önce çalıştım ve bakım zamanım daha gelmedi?
İşte asıl senaryomuz burada devreye giriyor :)
Nemlendiriciler genel olarak, ortamın uzun süre nem ihtiyacı bulunmaması durumunda elektrotların oksitlenmemesi açısından içlerinde su bulundurmazlar.Bu nedenle nemlendirici devreye girdiği anda besleme vanasını açar.Ne zamana kadar besleme tankı sensörü suyu görene kadar sonrasında burada biriken su nemlendirici haznesine akar.Orada bulunan pislik tutucunun görevi sadece suyla birlikte gelen bazı parçacıkların hazne içerisine girmesini engellemektir bunu da belirmiş olalım.Peki sus nemlendirme haznemize aldık ve nemlendirme haznesindeki su sensörü nemlendirme haznesinin dolduğunu anladı.Sonrasında ne olur?
Burada işler biraz karışıyor :) Nemlendirici 2 tip olabilir on / off çalışan nemlendirici ya da pid kontrollü nemlendirici.Eğerki sistem on / off olarak çalışacak şekilde tasarlanmış ise ki nemlendiricilerde bu genellikle kabul edilmez.Sistem nem ihtiyacını karşılıncaya kadar nemlendirme haznesini dolu tutmaya çalışır ve elektrotlara akımı yollar ve buhar ortama basılır.Ortamın nem ihtiyacı bitmesi durumunda,sistem boşaltma vanasını açarak nemlendirme haznesini boşaltır.Döngü böyle devam eder.
Peki,pid kontol var ise yani sistemimiz oransal çalışıyorsa nasıl bir senaryo izler?
Ortamın nem ihtiyacına bakar ve sürekli olarak ortamdaki nem miktarını ölçer.Besleme vanasını açar taki besleme hattındaki su kontrol sensörü suyu görünceye kadar sonrasında nemlendirme haznesinin dolmasını bekler.Elektrotlara akımı verir ve nemlendirme işlemi başlar.İçerideki nem miktarı istenilen seviyeye yaklaştıkça,besleme hattındaki vanayı kısmaya başlar.Ortamda yeteri kadar nem oluşması durumunda ise elektrotlardaki akımı keser ve boşaltma vanasını açarak nemlendirme haznesindeki suyu tahliye eder.
Peki sistemin koruma metodları nelerdir?
Elektriksel besleme hattında akım trafosu mevcuttur.Elektrotlarda herhangi bir aksilik karşısında fazla akım çekilmesi durumunda kendini kapatır.Bakım durumunda ve ilk çalışma durumunda sistemin nasıl davrandığıdan yukarıda zaten bahsettik.
Gelelim özetlemeye :)
Biz bu cihazı kontrol eden bir kart tasarlamak istesek nasıl gerçekleştirebiliriz?
Sistemi inceleyelim isterseniz. (on / off çalışma prensibinde)
2 adet vana 24Vdc kontrollü - bu ne demek bana 2 adet dijital çıkış lazım
2 adet su limit sensörü - 2 adet dijital girişe ihtiyacım var
1 adet zaman saati - bakım zamanını ve ilk çalışma durumundamıyım kontrol etmem gerek
1 adet akım trafosu - analog bir girişe ihtiyacım var fazla akım çekme durumunu kontrol etmem gerek
1 adet nem sensörü - aslında mahalde olacak ama okumam lazım bunun için piyasada 0-10V çıkış veren bir sensör bulabilirsiniz ya da dht11 ile gerçekleştirebilirsiniz (hassasiyeti pek iyi olmasa da).
2 adet dijital giriş
2 adet dijital çıkış
2 adet analog giriş
1 adet zaman saati
Arduino uno nun sahip olduğu özelliklere baktığımda ise ihtiyacımı karşıladığını görüyorum.Lakin kensine zaman saati ekleyebiliyorum.Dijital çıkışlarına transistör bağlayarak röle kontrolü yapabiliyorum ve biraz elektronik bilgisi ile 0-10 ya da akım trafosundan gelen 0-10V ya da 0-5V bilgileri indirgeyerek akım ve nem değerlerini okuyabiliyorum.
Daha önce piclerle gerçekleştirmiş olduğum bu kartı artık arduino ile tasarlamak zor olmasa gerek :)
Bir sonraki "Mühendis Kafası" yazımda görüşmek dileği ile ....
