Elektropnomatik Sistemler

Pnoma, Yunanca’da nefes alıp verme anlamındadır. Pnomatik; havanın ve diğer gazların özelliklerini ve uygulamalarını içeren bilim dalıdır. Dolayısıyla pnomatik deyince akla, hava ile çalışan mekanizmalar gelir.

-Dijital Elektropnomatik Proses Regülatörü-

Pnömatik sistemler hava basıncıyla çalışır. Hava basıncının 2 rölü vardır. Birisi kontrol diğeri güç. Her enerji kaynağının da avantajları olduğu gibi basınçlı havanın da en büyük dez avantajı;uzun hatlarda basıncın düşmesidir. Elektro pnömatik bu dez avantajı ortadan kaldırmak amacıyla tasarlanmış bir sistemdir.

Elektropnömatik Nedir? 

Pnömatik, hava basıncının enerji olarak kullanılmasıdır. Pnömatik sistemlerde bu enerji hem mekanik hareket hemde otomasyon için kullanmaktadır.

Pnomatik ve elektrik teknolojisinin bir arada kullanılması, endüstriyel otomasyon çözümlerinin uygulamalarında önemli rol oynar. Bu tür bir çözüm beraberinde makine çevrim süresinde (üretim süresinde) azalma getiren, ucuz ve güçlü bir üretim sistemi sağlar. Bu nedenle pnomatik, elektrik, elektronik, mekanik kontrol tekniklerinin bir arada kullanıldığı sistemlere elektropnomatik sistemler denir.

Bugünkü anlamda pnomatiğin gelişmesi 1950‟den sonra başladı.

Elektropnomatikte iki devre vardır: 

• Güç devresi = Pnomatik
• Kontrol devresi = Elektrik

Elektropnomatik kontrol sisteminin tüm elemanları aşağıdaki dört gruptan birine aittir:

• Enerji beslemesi (basınçlı hava ve elektrik)
• İşaret alınması: İşaret elemanları (sınır anahtarı, basınç anahtarı, temassız algılayıcı)
• İşaret işlenmesi: İşaret işleme elemanları (mantık elemanları, selenoid valfleri, pnomatik elektrik çevirici)
• İşaret çıkışı: Çıkış işaretinin işe eyleme dönüştürülmesini sağlayan kumanda valfleri ve eyleyici elemanlar (silindirler, motorlar, yönlendirme valfleri)

Basınçlı hava borular ile taşınır ve borunun uzunluğu arttıkça havadaki basınç seviyesi düşer. Ayrıca basınçlı havanın akış hızı 50-100 m/s civarındadır. Tüm bu durumlar pnömatiği otomasyon için kullanma konusunda şu dezavantajları yaratacaktır:

• Kısa otomasyon mesafesi.
• Yavaş otomasyon hızı.
• Karmaşık sistem yapısı.
• Basınçlı hava hazırlama ve hortum maliyetleri.

Günümüzde bu dezavantajları ortadan kaldırmak için elektrik enerjisi kullanılmaktadır böylece otomasyon için elektrik, mekanik hareket için pnömatik enerji kullanılır. Bu iki enerji türünün beraber kullanılmasına da elektropnömatik denilmektedir. Elektropönmatik sistemlerin sağladığı avantajlar şöyle sıralanabilir:

• Elektropnömatik sistemlerde elektronik valfler ile daha hızlı aç-kapat işlemleri yapılır.
• Çoz uzun mesafeden otomasyon yapılabilir.
• Pnömatikten daha verimli bir otomasyon sağlanır
• Elektropnömatikte EMK röle yerine PLC sistemler kullanarak kolayca programlanan bir otomasyon yapısına sahip olunabilir.

EGR Valfi Nedir?

EGR valfi elektropnömatik bir valftir. Motor bölmesinde bulunur ve egzoz gazı devridaim işlemine kumanda etmek için kullanılır. EGR Valfi farklı firmaların yaklaşımına göre bazı farklılıklar gösterse de genellikle iki valf ve bir EGR soğutucu ile EGR Sistemini oluştururlar. EGR sistemi motora giren taze havanın düşük miktarda yanmış egzoz gazı ile karışmasını sağlayarak motorun yanma odasında yanma sıcaklığını ve fazla oksijen miktarını azaltır. EGR, nitrojen oksitlerin meydana geldiği yüksek yanma ısılarını düşürerek NOx emisyonunun azaltılması görevini üstlenmiştir. Modern motorlarda EGR hem motorun emme gücünü azaltmak için hem de atık gazın belirli sürüş durumlarında yanmaya olan pozitif etkisini kullanmak için tasarlanmıştır.

EGR Valfi Ne İşe Yarar?

Emme manifoldunun üzerine monte edilmiş bulunan EGR elektrovalfi (vites kutusu tarafı) motor kontrol ünitesinden verilen kumanda bazında emme manifolduna gönderilen egzoz gazı geçişini kontrol etme görevini yapmaktadır.

Egzoz gazı geri dönüşüm sistemi kullanılarak egzoz gazındaki azot oksitler azaltılır. Egzoz gazının bir kısmı emilen havaya karıştırılır. Böylece yanma odasındaki yanma reaksiyon hızı azalır ve yanma sıcaklığı düşer. Düşük yanma sıcaklığı, nitrojen oksit emisyonunun azaltılmasını sağlamaktadır. Motor tam yükte çalışırken egzoz gazı devirdaimi gerçekleştirilmez, çünkü iyi bir güç kazancı için yanma odasında fazla miktarda oksijen bulunması gerekir.

EGR Valfi Arızası Nasıl Anlaşılır?

Genellikle EGR Valfi kirlenmesi veya bozulması sonrasından araç motorunun sarsıntılı bir şekilde çalışması veya hiç çalışmaması şeklinde kendini gösterebilir. Akabinde artan yakıt tüketimi gözle görülür oranda artacaktır. Çekiş düşüklüğü, hareket halindeyken titreme veya zıplama,tekleme gibi belirtiler göstermesi EGR Valfinin kirlendiğinin bir göstergesi olabilir. Eğer zamanında müdahale edilmez ise başka sorunların çıkması olasıdır. Bu nedenle en kısa zamanda EGR valfinin temizletilmesi gerekmektedir.

Devamını oku

Pnomatik Sistemler

Pnomatik Nedir ? 

Pnömatik, gaz basıncı ile çalışan, hareket eden makine demektir. İlk buhar kazanlarının ortaya çıkmasıyla birlikte elektrikten ve hidrolikten (Sıvı sistemiyle çalışan makinalar) çok önce pnömatik bilimi ortaya çıkmıştır.

Pnömatikde amaç istediğimiz hareketi hava, CO2 ya da bir tür gaz kullanarak gerçekleştirmektir.

Makineler hidroliğe göre daha düşük basınçlarda çalışırlar. Hidrolikte 1000 bar gibi değerlere çıkılabilirken pnömatikte standart çalışma basınçları 3 barla 12 bar arasındadır.

Pnömatik sistemlerin tercih edilmesnin en büyük edeni diğer hidrolik ve elektrik hareket sistemlerine göre çok yüksek hızlara ulaşabilmeleridir. Böylece düşük verimlerini (%25-%40) hızlarıyla kapatırlar. 

Pnömatik sistemleri öğrenmek ve kullanmak oldukça kolaydır. Tabi bu kolaylık beraberinde bazı maliyetleri de getirir. Pnömatik sistemelerin üretimi, bakımı daha maliyetli olduğu için endüstri yavaş yavaş pnömatikten uzaklaşıp elektrik sistemlerine  yönelmektedir.

Pnömatik sistemlerin Kullanım alanları

Her gün sıkıştırılmış hava ile çalışan bir çok araç kullanıyoruz. Otomobildeki lastik, kompresörden alınacak sıkıştırılmış hava ile doldurulur. Bir garajda sıkıştırılmış hava ile çalışan matkap, otomobil lastiklerindeki somunları söküp sıkan takımlar, boya tabancaları gibi çeşitli havalı avadanlıklar bulunabilir. Sıkıştırılmış hava, yol tamiri vebina inşa işlemleri için havalı matkaplarda (tabancalarda) kullanılır.
Diş hekimleri sıkıştırılmış hava matkabını, dişleri yüksek hızda delmek için kullanırlar. Metrolardaki araların, şehirler arası ve şehir içi otobüslerin kapılan pnömatik kumandalıdır. Raylı araçlarda pnömatik frenlere çok rastlanır ve ticari araçların birçoğunun frenlerinde sıkıştırılmış havadan yararlanılır. Eski model motorlu araçlarda camsilecekleri de pnömatik kumandalıydı. Bazı modern motorlu araçlarda pnömatik süspansiyon sistemleri kullanılmaktadır.
Endüstrideki otomasyon sistemleri ve üretim hatlarında pnömatik elemanlar çok kullanılır. Bu elemanlar malzeme aktarımı, parça işlenmesi, montaj ve paketleme gibi otomatik üretim işlemlerine imkan sağlarlar. Elle yapılan birçok üretim işlemlerindeki kontrol ve emniyet sistemleri pnömatik cihazlardan yararlanırlar.

Pnömatik sistemlerin avantajları nelerdir?

1. Kıvılcım oluşması sonucu patlama tehlikesi yoktur.
2. Devre elemanları basit ve ucuzdur.
3. Hortumlar ve borular ile kolayca transport edilebilir.
4. Geri dönüş hattı yoktur.
5. Yüksek çalışma hızı vardır.
6. Yüksek çalışma hızı vardır.
7. Devre elemanları basit ve ucuzdur.
8. Hortumlar ve borular ile kolayca transport edilebilir.

Pnömatik sistemlerin dezavantajları nelerdir?

• Hava sızıntısı meydana gelebilir.
• Ekstra kurulama ve filtreleme gerekebilir.
• Hız kontrolü zordur.
• Havanın sıkışabilir olması kontrolü ve hassasiyeti azaltır.
• Ekzos gürültü kirliliği yaratır.

Pnömatik elemanları nelerdir?

1. Kompresörler
2. Pistonlar
3. Valfler
4. Elektrovalf
5. Valf Grupları (Adavalfler)
6. Gaz tankları
7. Çoklayıcı
8. Barmetre – Pnömatik Basınç Göstergeleri
9. Regülatörler & Şartlandırıcılar
10. Sayaçlar

Kaynaklar :

https://diyot.net/pnomatik-nedir/

Devamını oku

Veri Dağıtıcılar ( Demultiplexer )

Giriş bilgisini N sayıdaki çıkışlardan yalnızca birine aktaran devreye veri dağıtıcı (Demultiplexer) denir. Genel olarak kod çözücü entegreler veri dağıtıcı olarak kullanılır. Veri dağıtıcılar veri seçicilerin tersine işlem yapar. Yani giriş olarak tek veri vardır ve bu veri birden fazla olan çıkışlardan birine aktarılır. Veri dağıtıcı devrelerde girişteki bilginin hangi çıkışa aktarılacağını seçici girişler belirler.

Yukarıdaki şekilde verilen 1:4 (birden dörde) veri dağıtıcı incelendiğinde 1 giriş ve 4 çıkış olduğu görülmektedir. Seçici işlemi için ise iki bitlik bir seçme girişi bulunmaktadır. Burada seçici uçlardan gelen değerlerin her ikisi de 1 olduğu kapıda giriş aktif ucu aktif olacak ve giriş değeri o kapının bağlı bulunduğu çıkışa verilecektir. Giriş değerlerinin çıkışa aktarılması için Enable (E) girişinin aktif olması gerekmektedir. E değerii 0 olursa çıkışta hiçbir değer aktif olmayacaktır. Devreye ait doğruluk tablosu ise aşağıda verilmektedir. 

DENEY: 

Aşağıda verilen 74153 DEMUX devresini board üzerine kurunuz ve sonuçlar kısmında verilen giriş değerlerine karşılık gelen değerleri tabloda doldurunuz.

Kaynaklar:

http://dosya.kmu.edu.tr/eemuh/userfiles/files/Laboratuvarlar/Say%C4%B1sal%20Elektronik2/Say%C4%B1sal%20Elektronik2_Deney4.pdf

Devamını oku

Veri Seçiciler (Multiplexer)

Sayısal elektronikte veri seçmenin önemi büyüktür. Çünkü seçilecek veri doğru kaynağa ulaştığında doğru işlem yapılabilecektir. Bu tip seçme işlemini yapan devrelere veri seçici ya da multiplexer denilmektedir. Giriş değerlerinden hangisinin çıkışa aktarılacağını seçici uçlardan girilen kod belirler. Veri seçicilerde birden fazla veri girişi ve bir adet veri çıkışı bulunmaktadır

Şekil 1: veri seçici blok şeması

4 Giriş Veri Seçici ( 4 x 1 Multiplexer)

Şekil 2 de 4 giriş veri seçici devresi blok şeması  lojik devresi vedoğruluk tablosu görülmektedir.

• G0, G1, G2, ve G3 bu devrenin girişleri, 
• Q ise bu devrenin çıkışıdır. 
• S0 ve S1 ise seçme uçlarıdır. 

Şekil 3 deki multplexer lojik devresine bakıldığında S0 ve S1 seçme uçlarının durumuna göre , G0, G1, G2 ve G3 girişlerinden sadece 1 nin çıkışa aktarıldığı görülmektedir.

• S0=0 ve S1=0 olduğunda 1 numaralı ve kapısı girişine S0 ve S1 den 1 değerleri ve G0 değeri gelmektedir. Dolayısıyla VE kapısının çıkışı  1.1.G0= G0 olmaktadır. 2, 3 ve 4 numaralı kapıların çıkışları seçme uçlarından gelen 0 değerlerinden dolayı bu kapıların çıkışları 0 olmaktadır.  Veya kapısının çıkışında ise G0 değeri elde edilir. 

• S0=0 ve S1=1 olduğunda 2 numaralı ve kapısı girişine S0 ve S1 den 1 değerleri ve G1 değeri gelmektedir. Dolayısıyla VE kapısının çıkışı  1.1.G1= G1 olmaktadır. 1, 3 ve 4 numaralı kapıların çıkışları seçme uçlarından gelen 0 değerlerinden dolayı bu kapıların çıkışları 0 olmaktadır.  Veya kapısının çıkışında ise G1 değeri elde edilir. 

• S0=1 ve S1=0 olduğunda 3 numaralı ve kapısı girişine S0 ve S1 den 1 değerleri ve G2 değeri gelmektedir. Dolayısıyla VE kapısının çıkışı  1.1.G2= G2 olmaktadır. 1, 2 ve 4 numaralı kapıların çıkışları seçme uçlarından gelen 0 değerlerinden dolayı bu kapıların çıkışları 0 olmaktadır.  Veya kapısının çıkışında ise G2 değeri elde edilir.

• S0=1 ve S1=1 olduğunda 4 numaralı ve kapısı girişine S0 ve S1 den 1 değerleri ve G3 değeri gelmektedir. Dolayısıyla VE kapısının çıkışı  1.1.G3= G3 olmaktadır. 1, 2 ve 3 numaralı kapıların çıkışları seçme uçlarından gelen 0 değerlerinden dolayı bu kapıların çıkışları 0 olmaktadır.  Veya kapısının çıkışında ise G3 değeri elde edilir. 

Deney:

Aşağıda verilen 74151 veri seçici devresini board üzerine kurunuz ve çıkışları sonuçlar kısmında verilen doğruluk tablosunda doldurunuz.

Kaynaklar:

http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Bile%C5%9Fik%20Mant%C4%B1k%20Devreleri.pdf

http://dosya.kmu.edu.tr/eemuh/userfiles/files/Laboratuvarlar/Say%C4%B1sal%20Elektronik2/Say%C4%B1sal%20Elektronik2_Deney4.pdf

Devamını oku