LabVIEW ve Mikro-denetleyici Tabanlı Sıcaklık Kontrol Sistemi Tasarımı

Abstract

Sıcaklık kontrol uygulamaları günümüzde sıklıkla kullanılmaktadır ve kontrol sistemleri içerisinde önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada bir süreç odasının sıcaklığını kontrol etmek üzere kolay temin edilebilir ve ucuz malzemeler kullanılarak bir sıcaklık kontrol sisteminin tasarımı ve testi gerçekleştirilmiştir. Sistemde süreç odasını ısıtmak ve soğutmak için sırasıyla lamba ve fan kullanılmıştır. Kontrol sisteminin ısıtıcı ve soğutucu çıkışlarını kontrol etmek ve süreç odası sıcaklığını ölçmek için Arduino UNO mikrodenetleyici kartı kullanılmıştır. Mikro-denetleyici seri haberleşme terminali üzerinden bilgisayara bağlanmış ve LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Electronic Workbench) platformunda hazırlanmış bir arayüzle kontrol edilmiştir. Mikro-denetleyicide işletilen aygıt yazılımından alınan veriler arayüz üzerinde görüntülenmiş ve arayüz üzerinden girilen süreç odası referans değeri, uygulanacak kontrol yöntemi tipi ve kontrolör parametreleri aygıt yazılımına gönderilmiştir. Tasarlanan sıcaklık kontrol sistemi kara kutu yöntemiyle birinci dereceden zaman gecikmeli olarak modellenmiş ve üretilen model parametreleriyle ayarlanan Aç−Kapa ve PID (Proportional Integral Derivative) kontrolörler sisteme uygulanmıştır. PID kontrolör parametreleri üretilen modele göre Zeigler−Nichols yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Aç−Kapa ve PID kontrolörlerle gerçekleştirilen ısıtma ve soğutma deneylerinde süreç odası sıcaklığının istenilen sıcaklık değerin etrafında yaklaşık 1 °C salınımla kontrol edilebildiği görülmüştür.