TEKNOLOJİLER / KONTROL ÇÖZÜMLERİ°LER-KONTROL...Endüstriyel kontrol sistemleri, fiziksel dünyada var olan endüstriyel süreçleri izleyen ve kontrol eden bilgisayar kontrollü

TEKNOLOJİLER / KONTROL ÇÖZÜMLERİ

© Telif Hakkı YENİ NESİL 2018 – Bütün Hakları Saklıdır

İzleme ve Kontrol

Kontrol Çözümleri

Uzaktan izleme ve kontrol sistemleri fabrikalar, enerji santralleri, ağ operasyon merkezleri, havaalanları ve uzay aracı gibi büyük veya karmaşık tesisleri bir dereceye kadar otomasyonla kontrol etmek için tasarlanmıştır. Bu sistemler sensörlerden, telemetri akışlarından, kullanıcı girişlerinden ve önceden programlanmış işlem gruplarından veri alabilir. Yazılım aktüatörlere, bilgisayar sistemlerine veya diğer cihazlara telekomut gönderebilir.


Endüstriyel ortamlarda SCADA (Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama) ile sınırlı kaldığında, çok sayıda alanda uzaktan izleme ve kontrol uygulanmaktadır: ●Akıllı şebekeler ● Pozitif tren kontrolü ● Boru hattı sensörleri ● Hasta izleme ● Masaüstü / sunucu izleme

İzleme ve Kontrol



İzleme ve Kontrol


Bina otomasyonu göz önünde bulundurulduğunda, izleme ve kontrol sistemleri aşağıdakiler için kullanılır: Havalandırma, Isıtma ve Soğutma: Düzgün tasarlanmış bir izleme ve kontrol sistemi, binadaki önceden belirlenmiş çevresel koşulları koruyabilmelidir. Besleme: Besleme kontrol sistemi, besleyicilerin ne zaman açılıp kapanacağını ayarlamanın bir çalışmasını gerektirir. Sıcak su kazanları tarafından tüketilen miktarın ölçülüp takviye edilmesi için izleme sistemleri mevcuttur.

Aydınlatma: Kullanıcı tarafından kolaylıkla kullanılabilecek bir aydınlatma zamanlama kontrol ve izleme sistemi sağlanabilir. Işığın istenen yoğunluğunu sağlamak da önemlidir.


SCADA (Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama) Bir tür endüstriyel kontrol sistemidir. Endüstriyel kontrol sistemleri, fiziksel dünyada var olan endüstriyel süreçleri izleyen ve kontrol eden bilgisayar kontrollü sistemlerdir. SCADA sistemleri, birçok siteyi ve büyük mesafeleri içerebilen büyük ölçekli süreçler olarak kendilerini diğer endüstriyel kontrol sistemlerinden ayırır. Bu süreçler endüstriyel, altyapı ve tesis bazlı süreçleri içerir. Uygulama: Endüstriyel süreçler imalat, üretim, elektrik üretimi, fabrikasyon ve arıtma işlemlerini içerir ve sürekli, seri, tekrarlı veya ayrık modlarda çalışabilir. Altyapı süreçleri kamu veya özel olabilir ve su arıtma ve dağıtım, atık su toplama ve arıtma, petrol ve gaz boru hatları, elektrik iletim ve dağıtım, rüzgar çiftlikleri, sivil savunma siren sistemleri ve büyük iletişim sistemlerini içerir.

İzleme ve Kontrol



İzleme ve Kontrol


Ortak SCADA sistem bileşenleri: İnsan-makine arayüzü veya HMI: işlenen verileri bir insan operatörüne sunan aparat veya cihazdır. Böylece bir insan operatör süreci izler ve kontrol eder. Denetleyici (bilgisayar) sistemi: süreçle ilgili verileri toplar (edinir) ve süreç için komutlar (kontrol) gönderir. Uzak terminal birimleri (RTU'lar): süreçteki sensörlere bağlar, sensör sinyallerini dijital verilere dönüştürür ve dijital verileri denetim sistemine gönderir. Programlanabilir mantık denetleyicileri (PLC'ler): özel amaçlı RTU'lardan daha ekonomik, çok yönlü, esnek ve yapılandırılabilir olduklarından, saha cihazları olarak kullanılır. İletişim altyapısı: denetleyici sistemi uzak terminal birimlerine bağlar.


Örnek: SCADA sistemi - Arayüz konsolu

İzleme ve Kontrol



Balastlar Balastların Verimlilik Sınıfları

A1 Sınıfı Ayarlanabilir elektronik balastlar

A2 Sınıfı Asgari kayıplı elektronik balastlar

A3 Sınıfı Elektronik balastlar

B1 Sınıfı Çok düşük kayıplı manyetik balastlar

B2 Sınıfı Düşük kayıplı manyetik balastlar


Elektronik balastlar, daha yüksek frekansta (binlerce Hz) çalışabilmek için katı hal teknolojisini kullanırlar ve daha düşük güç kaybı ve floresan ışıkları için daha yüksek lamba etkinliği sayesinde enerji tasarrufu sağlarlar. Bu balastlar ayrıca güç faktörünü de geliştirebilir.


Cihazlar

Manyetik balastlar, bakır sargılara sarılmış çelik plakalardan oluşan bir çekirdeğe sahip daha eski bir teknolojidir. Bakır üzerinde meydana gelen joule kayıpları ve nükleolustaki histerezis kayıpları, lamba giriş gücünü %5 ile %25 arasında azaltır. Bu değer, balast boyutuna ve konstrüksiyona bağlı olacaktır. En verimli manyetik balastlar düşük kayıplılardır ve hibrid balastlar olarak da bilinir.



Sürücüler

LED sürücüler, hat voltajını LED'ler için gerekli olan düşük voltaja dönüştüren düşük voltajlı cihazlardır. LED yüküne bağlı olarak sabit akım veya sabit voltajda gelirler. LED sürücüler, sisteme işlevsel esneklik, verimlilik, güvenilirlik, kontrol edilebilirlik ve zeka gibi ek avantajlar getirir.


LED'leri sürmek için en uygun topolojinin seçimi, uygulama gereksinimlerine (örneğin çalışma ortamı koşulları, sistem giriş gerilimi, LED sayısı, vb.), standartlara ve özelliklere bağlıdır.


Aydınlatma sensörleri, yüksek kaliteli, enerji verimli bir aydınlatma sistemi elde edilmesine yardımcı olur. Elektrik aydınlatma kontrolleri (sensörler dahil) uygun şekilde kullanıldığında,

enerji tasarrufu sağlanacak ve lambaların ve balastların ömrü uzayacaktır.

Sensörler


Aydınlatma kontrolleri enerji tüketimini azaltmak için: • Pik talebini otomatik olarak düşürür veya ihtiyaç duyulmadığında devre dışı bırakır; böylece pik talebi sırasında kullanılan güç miktarını azaltır; • Işıkların açık olduğu saatleri azaltır; • Kullanıcıların ışık seviyesini düşürmek ve enerji tasarrufu sağlamak için kumanda etmelerine olanak sağlar.


Sensörler / Kullanıcı Dedektörleri

Bir aydınlatma kontrol sisteminin kullanımdaki aydınlatmayı mevcut kullanıcı sayısına uyumlu hale getirebilme özelliği çok değerlidir.

Pazarda üç hareket algılama özelliği bulunan sensörler mevcuttur:

Pasif Kızılötesi (PIR): Isı hareketi algılamaya dayalı çalışır.

Cihaz, insan vücudu hareketiyle yayılan kızılötesi radyasyonu tespit

etmek için kalibre edilmiş bir piroelektrik sensöre sahiptir.

Algılamaya bağlı olarak, sensör bağlı olan aydınlatma sistemlerini

çalıştırır.



Ultrasonik: Bir radarın benzeridir. Bir ultrasonik sensör bir bölgeye yüksek frekanslı ses dalgaları gönderir ve yansıyan desenleri kontrol eder. Yansıtılan model sürekli olarak değişiyorsa, doluluk olduğunu ve bağlı olan aydınlatma yükünün açık olduğunu varsayar. Yansıtılan model önceden belirlenmiş bir süre için aynıysa, sensör doluluk olmadığını ve yükün kapalı olduğunu varsayar.




Mikrodalga: Ultrasonik dedektöre benzer. Mikrodalga sensörü bir alanda yüksek frekanslı mikrodalgalar gönderir ve yansıyan desenleri kontrol eder. Yansıtılan model sürekli olarak değişiyorsa, o zaman doluluk olduğunu varsayar. Bir mikrodalga sensörü, diğer sensörler ile karşılaştırıldığında, yüksek hassasiyete ve algılama aralığına sahiptir.




Günışığı sensörleri mevcut doğal aydınlatmaya yanıt olarak ışıkları söndüren veya kısan fotoelektrik aygıtlardır. Pürüzsüz ve sürekli ayarlama, otomatik gün ışığı kontrolleri için tercih edilen stratejidir. Zaman saatleri, belirtilen zamanlarda ışıkları açıp kapatmak için programlanabilen cihazlardır. Kesin tahmin edilebilir kullanıma sahip uygulamalar için fotoelektrik sensörlere faydalı bir alternatiftir.

Sensörler / Günışığı Sensörleri



Sensörler / Dimmerler

Dimmerler, bir ışığın parlaklığını azaltmak için kullanılan cihazlardır. Lambaya uygulanan voltaj dalga şeklini değiştirerek, ışık çıkışının yoğunluğunu azaltmak mümkündür. Dimmerler, ışık çıkışını dirençli akkor, halojen, CFL ve LED'den kontrol etmek için kullanılır. Profesyonel aydınlatma endüstrisinde, yoğunluktaki değişiklikler “ayarlamak” olarak adlandırılır ve “yukarı ayarlamak” veya “aşağı ayarlamak” olabilir. Doğrudan elle çalışan dimmerlerın hızında bir sınırlama olmakla beraber, bu konuda modern dijital ünitelerle büyük ölçüde yol katedilmiştir.


Modern dimmerler, değişken dirençler yerine yarı iletkenlerden üretildiklerinden, daha yüksek verime sahiptirler. Bir değişken direnç, gücü ısı olarak dağıtır ve bir voltaj bölücü gibi davranır. Yarı iletken veya katı halli dimmerler düşük direnç "açık" durumu ve yüksek direnç "kapalı" durumu arasında geçiş yaptıklarından, kontrollü yük ile karşılaştırıldığında çok az güç harcarlar.


Işık Sensörleri

Işık sensörleri, özellikle bölgede kimse bulunmadığında, yeterli ve uygun doğal ışık olduğunda yapay ışığı azaltarak enerji tüketimini azaltır,.

Aşağıdaki grafik, birlikte çalışan farklı ışık sensörleri kombinasyonlarının bir servis

binasında sağlayabileceği potansiyel tasarrufları göstermektedir.

25% 50% 60% 75%

ayarlamasız el ile ayarlama

PIR + el ile

ayarlama

günışığı bağlantılı

ayarlama

günışığı bağlantılı

ayarlama + PIR



CO₂ Sensörleri

CO₂ sensörleri için en yaygın prensipler kızılötesi gaz sensörleri ve kimyasal gaz sensörleridir. İç hava kalitesini izlemek, ısıtma, soğutma ve havalandırma tüketimini ve birçok endüstriyel işlemi azaltmak için karbon dioksit ölçümü önemlidir. Kızılötesi gaz sensörleri gaz halindeki bir ortamda CO₂'i tespit edebilen spektroskopik sensörlerdir. Anahtar bileşenler bir kızılötesi kaynak, bir ışık tüpü, bir girişim (dalga boyu) filtresi ve bir kızılötesi detektördür. Gaz pompalanır veya ışık tüpüne yayılır ve elektronik ışık karakteristik dalga boyunun emilimini ölçer.


Gaz

Barınma Alanı

Aynalar Optik Küvet

Fotodedektör LED Yayıcı

PCB’li Mikrodenetleyici


Kimyasal CO₂ gaz sensörleri, çok düşük enerji tüketiminin temel avantajına sahiptir ve mikroelektronik tabanlı sistemlere uyacak şekilde boyut olarak küçültülebilir. Aşağı yönde, kısa ve uzun vadeli sapma etkilerinin yanı sıra oldukça düşük kullanım ömrü önemli engellerdir.

CO₂ Sensörleri


Çoğu CO₂ sensörü fabrikadan gönderilmeden önce tamamen kalibre edilir. Zaman içinde sensörün sıfır noktası, sensörün uzun süreli istikrarını korumak için kalibre edilmelidir.


Nem Sensörleri

Nemi ölçmek ve düzenlemek için kullanılan çeşitli cihazlar vardır: 1. Psikrometre veya higrometre. 2. Nem ölçer genellikle nem gidericiyi kontrol etmek için kullanılan nem tetiklemeli bir anahtardır. Bu sensörlerin kullanımının akıllı termostatlarla birleştirilmesi, daha yüksek seviyede enerji tasarrufu sağlamak için gereklidir.



Akıllı Termostatlar

Akıllı termostatlar, ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemlerini kontrol eden ev otomasyon cihazlarıdır. Kullanıcı, gece boyunca daha düşük bir sıcaklık için ayarlama yapabilir; gün boyunca da sıcaklığı kontrol edebilir. İnternete bağlı oldukları için, kullanıcılar akıllı telefonlar, tabletler gibi diğer internet bağlantılı cihazlardan ayarları yapabilir. Bu işlem, kullanıcıların bina boşken ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemlerini kolayca açıp kapatabilmelerini sağlar. Bu eylemler enerji tasarrufunu sağlamak için çok önemlidir, ancak tüketimde etkili bir azalma sağlamak için programlamanın doğru bir şekilde yapılması önemlidir.



Akıllı termostatlar üç gruba ayrılabilir: Öğrenen Termostatlar: Belli akıllı termostatlar, binanın ne zaman kullanılacağını ve ne zaman boş olacağını otomatik olarak öğrenebilir.



Bu termostatlar ile ev önceden otomatik olarak ısınabilir veya ön-soğutması sağlanabilir, böylece bir insan eve geldiğinde konforlu bir ortamda oturabilir. Bina kullanım profili değişirse, akıllı termostatlar zamanla kademeli olarak enerji tasarrufunu ve konforu koruyacaktır. Nest termostatı (resimdeki) iyi bilinen bir örnektir.

EKRAN

DURUM

ANLIK SICAKLIK

HEDEF SICAKLIK


Bölgesel Sistemler: Tüm binanın sıcaklığını kontrol etmek yerine, bölgesel sistemler bireysel odaları veya alanları kontrol edebilir. Örneğin sürekli olarak kullanılmakta olan ve nadiren kullanılan alanlarda soğutma ve ısıtma kullanımı ayarlanarak enerji tasarrufu artırabilir.




Öğrenen Bölgesel Sistemler: Bu termostatlar diğer iki tip termostatı birleştirir. Bir binanın her bir odası / alanı normal olarak dolduğunda öğrenebilir ve bu alan için uygun bir şekilde ısıtma veya soğutmayı otomatik olarak programlayabilir.




Cihazlar

Uzaktan Kumandalı Prizler Çoğu cihaz bekleme modunda bırakılacak şekilde tasarlanmamıştır. Bu nedenle uzaktan kumandalı prizler, enerji faturalarını azaltmak ve olası yangın tehlikelerini önlemek için iyi bir çözümdür.

Diğer Kontrol Çözümleri

Uzaktan kumanda prizleri, gözetleme cihazları için tam 30 metre menzile ve yüksek radyo frekansına sahiptir. Ulaşılması zor yerlere yerleştirilmiş fiş prizleri için idealdir, enerji israfını azaltır.


Zamanlayıcılı Prizler Zamanlayıcı prizler, ekipmanı önceden ayarlanmış bir zamanda veya zamanlarda açabilir, kapatabilir veya her ikisini birden çalıştırabilirler. Geri sayım süresi anahtarı, önceden ayarlanmış bir süreden sonra gücü kapatır. Döngüsel zamanlayıcı, belli bir süre boyunca önceden ayarlanmış zamanlarda ekipmanı açar ve kapatır, ardından döngüyü tekrarlar; bu dönem 24 saat ila 7 gündür. Örneğin, bir merkezi ısıtma zamanlayıcısı, hafta içi her gün sabah ve akşam saatlerinde ve hafta sonları tüm günlerde belirli bir süre boyunca ısı sağlayabilir.

Cihazlar



Bir balastın iki ana işlevi vardır. Lambayı çalıştırır ve lamba çalışmasını kontrol eder. Özelliklerine bağlı olarak gerilimi dönüştürmek, lambayı ayarlamak ve güç faktörünü düzeltmek için kullanılabilir. Tüm floresan lambaların çalışması için bir balast gerekir. İki tür balast vardır: ● Manyetik ● Elektronik

Balastlar



Balastları karşılaştırmak için aşağıdaki parametreler kullanılır:

Balast Faktörü (BF)

Çıkış balastı ve referans balastı arasındaki ışık çıkış

oranını gösterir.

(≤ 1,5 veya ≥0,73 olmalı)

Balast Etkinlik Faktörü (BEF)

Aydınlatma sistemini ışık

çıkışına ve giriş gücüne (Pin) göre karşılaştırır.

Güç Faktörü (PF)

Besleme gerilimi (V) ve akımı (I) lamba için güce

(P) dönüştürerek lambanın etkinliğini ölçer.

(Ne kadar yüksekse o kadar iyi) (1 idealdir)

Balastlar



+

• Lambaların çıkışı daha yavaş azalır • Lamba titremesi yoktur • Çoklu lamba çalışma seviyesi (1-4) • Daha uzun ömürlü

+ • Malzemeler kolayca geri dönüştürülebilir • Düşük ilk yatırım maliyeti

Elektronik Balast Magnetik Balast

- • Harmonik bozukluk ihtimali - • Daha az enerji verimliliği • Elektrikli balastlardan daha ağır • Elektrikli balastlardan daha gürültülü



TEŞEKKÜRLER

Documents

TEKNOLOJİLER / KONTROL ÇÖZÜMLERİ°LER-KONTROL...Endüstriyel kontrol sistemleri, fiziksel dünyada var olan endüstriyel süreçleri izleyen ve kontrol eden bilgisayar kontrollü