NAMUR, otomatik valf teknolojisi için bir standarttır. Bu standart mekanik arayüz, solenoid valf ve pnömatik aktüatör montajında toplam kurulum maliyetlerini azaltır. Bu nedenle bir NAMUR solenoid valfi, herhangi bir bağlantı elemanına(nipel, hortum vs.) ihtiyaç olmaksızın pnömatik aktüatör giriş / çıkış portlarına doğrudan monte edilir.

Bir NAMUR solenoid valfinin işlevi, medya (çoğunlukla hava) akışını kontrol etmektir. Valfin kendisi, bir pilot vasıtasıyla pnömatik aktüatöre giden havayı kontrol ederek vanayı açan veya kapatan bir solenoid tarafından kontrol edilir. Pnömatik aktüatör, basınçlı havayı harekete dönüştürür. Solenoid ve aktüatör, akış hızını, akış miktarını ve akış yönünü kontrol etmek için birlikte çalışır. Benzer şekilde, valf normalde kapalı veya normalde açık pozisyonda çalıştırılır.

Solenoid valfler 3 yol, 4 yol ve 5 yol dahil olmak üzere çeşitli konfigürasyonlarda mevcuttur. 3 yollu bir solenoid valf, tipik olarak 1 giriş, 1 çıkış ve 1 egzoz portu içerir, genellikle tek-etkili(yay dönüşlü) pnömatik aktüatörlerin kumandasında kullanılır. 5 yollu bir solenoid valf  ise tipik olarak fazla portu (2 giriş, 1 çıkış, 2 egzoz gibi) kumanda için kullanır ve genellikle çift-etkili pnömatik aktüatörlerin kumandasında kullanılır. Yön denetim valfleri de olarak adlandırılan namur solenoid valfler, yaygın olarak kremayer ve pinyon dişli veya scotch-yoke tip aktüatörleri çalıştırmak için kullanılır. Exproof veya standart ortamlar için uygun olabilecek bobin seçenekleri; 12/24/220V AC veya DC olabilmektedir.

Yön Denetim Valfi Seçim Soruları

• Ne tip bir aktüatörüm var?
• Eğer aktüatörün solenoid valfine gelen enerji kesilirse aktüatörümün ne yapmasını istiyorum?
• Direk montajlanan bir valf mi yoksa uzaktan mı kontrol istiyorum?
• Normalde kapalı bir solenoid valfe mi ihtiyacım var? (Genellikle bu tip tercih edilir)
• Kaç portlu bir valf olmalı? (3? / 4? / 5? Yollu)
• Sinyal Voltajım nedir?
• Solenoid valfimde istenilen bağlantı büyüklüğü nedir? (1/8″, 1/4″, 1/2″ vb.)
• Solenoid valf gövdesi için istenilen gövde malzemesi nedir?
• Solenoid valf için herhangi bir exproofluk veya su geçirmezlik özelliği isteniliyor mu?
• Solenoid valfin maruz kalacağı ortam sıcaklık aralığı nedir?
• Valf için besleme hava basıncı nedir?

Tek Etkili(Yay Dönüşlü) ve Çift Etkili Aktüatörler Arasındaki Farkı Bilmek

Bu iki tip aktüatör arasındaki belirleyici özellik isimlerinden de bulunabilir; tek etkili bir aktüatörde yay ve yaylar sayesinde, çalışma aralığının yalnızca bir yönü için güç sağlanırken; çift etkili aktüatörde, her iki çalışma yönüne de güç sağlanır. Bunun nedeni, yaylı aktüatörün, vana pozisyonunu açmak veya kapatmak üzere hareket ettirmek için yay kuvvetini kullanmasıdır. Aksine, çift etkili aktüatörlerde, bu vanayı hem açmak hemde kapamak için her iki tarafında da basınç gerekecektir.

Doğru Uygulama İçin Doğru Aktüatörü Seçmek

Tork ve itme kuvveti söz konusu olduğunda; Bazı kaynaklar, her iki aktüatör tipinin, itme ve tork söz konusu olduğunda, eşit mukavemet kabiliyetine sahip olduğuna inanırken, aceleci bir karar vermeden önce, ihtiyaçlarınızı yakından incelemenizi öneririz. Yaylı aktüatörün tasarımı, aktivasyon strokunda sadece bir tarafta tork yükünün yaşandığı durumlar için idealdir. Aksine, çift etkili aktüatör, hem çalışma yönlerinde hem de birçok petrol ve doğal gaz uygulamasında olduğu gibi yüksek bir itme kuvveti olduğunda yüksek tork yüklerinin olduğu durumlarda verimli çalışır.

Güvenlik söz konusu olduğunda; Acil kapanma ve arıza durumlarında ilk pozisyona geri dönme gibi aciliyetin en fazla olduğu güvenlik sistemi uygulamaları söz konusu olduğunda, en uygun seçenek tek-etkili aktüatörlerdir. Örneğin LPG dolum tesislerinde bu sebeple hep, yay dönüşlü aktüatörler kullanılır ve acil bir durum olmadıkça hiç çalışmazlar.

Eğer vana arızalandığı pozisyonda kalsın isteniyorsa;
Sinyalini veya beslemesini kaybettiğinde, vananın son pozisyonda kalması istenilen çok çeşitli uygulamalar vardır. Çift etkili çalıştırma(çift etkili aktüatör), bu tip uygulamalarda en iyi şekilde çalışır, çünkü vanayı güvenli bir konumda tutmak ve son konumda sabit tutmak için her iki boyutta da basınçlandırma kullanılır.

SONUÇ

Aslında önemli olan, çift etkili veya tek etkili aktüatör seçiminden çok, ihtiyacınızı sağlayabilecek vana paketi için tam çözüm bulabilmektir. Yukarıda bahsedilen aktüatörlerin her biri, bazı kullanımlar için ideal olmasına rağmen, tüm uygulamalar için uygun olamayabilir. Ancak hangisini seçerseniz seçin, bu aktüatörlerin genellikle kurulumu kolay kabul edilir ve çoğu uzun ve güvenilir bir servis için üretilmiştir. Özel ihtiyaçlarınız için doğru aktüatörü seçme hakkında daha fazla bilgi için, USKON müşteri temsilcilerimizle iletişime geçebilirsiniz.

www.us-kon.com.tr
www.duravis.com

Direk montajlı küresel vanaların çoğu, buhar uygulamasına uygun olabilirken, genellikle bu uygulama için aktüatörlü vana paketi olarak önerilmemektedir. Bunun nedeni, her zaman kolayca farkedilmese de, oldukça basittir. A noktasından B noktasına, vanaların içinde sit veya contalara gerek olmadan ve yüksek basıncı korumak kaydı ile, temiz ve kuru buharı taşıyabilmek, oldukça karmaşık bir iştir.

Vana Buhar Uygulamalarında 316 Paslanmaz Çelik

Doğrudan aktüatör bağlantılı vana kullanmak ve bunun sonucunda kritik vana arıza riskini almak yerine, aktüatörü mümkün olduğunca buharın kaynağından uzak tutmak çok daha akıllıca bir fikirdir. Kullanılacak bir arabağlantı, vana mili ve diğer dahili bileşenlerin aşırı ısınmasını önlemeye yardımcı olur. Bu yöntem, buhar hattınızı nasıl kurguladığınıza bakılmaksızın, dikkate alınması gereken evrensel bir gerçektir. Yine, birçok vana tipi buhar için uygun olarak nitelendirilirken, aslında bu vanaların tümü gerçekten buhar için uygun olmaz.

Direk bağlantılı herhangi bir vana kullanmak yerine, 17 bar(250psi) veya daha yüksek basınçlar için üretilmiş bir 3 parçalı 316 paslanmaz çelik küresel vanayı kullanmak daha iyidir. Bu tip küresel vanalar özel buhar sitleri ve valf boyunca basınç dengelemesini sağlamak için ısı tahliye opsiyonu ile tasarlanmışlardır. USKON ürün gamında, aktüatörlü vanalar ister elektrikli, ister pnömatik kontrollü olarak uygun kombinasyonla önerilir. Buhar gibi sıcaklığın önemli bir parametre olarak sayıldığı proseslerde, montaj braketi ile aktüatör akışkan kaynağından uzaklaştırılarak vana ömrü uzatılır.

Daha fazla bilgi için;

DURAVIS Pnömatik Aktüatörlü Vanalar

DURAVIS Elektrik Aktüatörlü Vanalar

Nikel kaplı pirinç, normal olarak kuru koşullarda pirinçle karşılaştırıldığında; arı su, mineral yağlar ve yakıtlara karşı daha dirençlidir. Daha zor endüstriyel koşullar altında, parçalar yine pirinç reaksiyonları ile karşılaştırıldığında nötr ve alkali tuz çözeltilerine ve bazı organik bileşiklere karşı kısmen dirençlidir.

Elbette, paslanmaz çelik bu ortamlara daha dayanıklı olabilir, ancak pirinç veya nikel kaplı pirinçten daha pahalıya mal olabilir.

Görünüm de bir faktör olabilir. Koyu ve matlaşan pirinçten farklı olarak, nikel kaplamalı pirinç yaşlandıkça parlak kalır.

Korozyon direncine ve parlaklığa ek olarak, nikel ayrıca aşınmaya karşı dayanıklıdır, iyi bir kayganlığa sahiptir (sürtünmenin azaltılması) ve ayrıca leke tutacak parçaları korur. Nikel ayrıca pirinçten daha fazla yüzey sertliğine sahiptir. Bu durum, nikel kaplı pirinci, birçok koşulda tercih edilebilir kılıyor.

Sahadan gelen bilgilerle kullanıcılar, pek çok elektrikli aktüatörün fazla ısındığını ve bunun ürün kaynaklı olduğunu iddia ederler. Kısmen bu sav doğrudur.

! Elektrikli bir aktüatör, aşırı ısınmadan sadece sınırlı bir süre çalışabilir.

Pnömatik aktüatörler, %100 görev döngüsüne(duty cycle) sahiptir. Kısaca, ne kadar çok çalışırlarsa, okadar  iyi çalışırlar. Elektrikli aktüatörler çoğunlukla %25′ lik görev döngülü motorlara sahiptir. İsteğe ve maliyete bağlı olarak elektrikli aktüatörlerin bu hizmet çeşitliliği; motor tipi ve kondansatörler ile %70-%100 çalışma döngüsüne yükseltilebilir.

IEC (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu), elektrik motorunun çalışma koşullarını tanımlamak için on çalışma rejimi (S1…..S10) tanımı kullanır. Bunlar;

• S1 (Sürekli Hizmet)……..Motor, denge sıcaklığına erişmek için yeterli bir süre boyunca, sabit bir yükte çalışır.
• S2 (Kısa Süreli Hizmet)…..Motor sabit bir yükte çalışır, ancak bu, denge sıcaklığına erişmek için yeterince uzun değildir. Dinlenme periyotları, motorun ortam sıcaklığına ulaşması için yeterince uzun sürelidir.
• S3 (Aralıklı Periyodik Hizmet)…..Sabit yük ile sıralı, özdeş çalışma ve dinlenme döngüleri. Denge sıcaklığına asla ulaşılamaz. Başlatma akımının sıcaklık artışı üzerinde çok az etkisi vardır.
• S4 (Başlangıçlı Aralıklı Periyodik Hizmet)….. Sabit yük ile ardışık, aynı başlangıç, çalışma ve dinlenme döngüsü. Denge sıcaklığına ulaşılmıyor, ancak başlatma akımı sıcaklık artışını etkiliyor.

ve bunun gibi diğer duty cycle sınıfları; S5, S6, S7, S8, S9 ve S10.

Örneğin; “IEC – S4 – 25% x 15 dakika x 600 başlatma/saat” görev döngüsü derecesine sahip bir elektrikli aktüatörün de bu denklemin ne anlama geldiğini kısaca şöyle açıklayabiliriz:

1. Aktüatör, zamanın %25′ inden fazlasını kullanamaz. Aktüatör 1 dakika çalışırsa, soğuması 3 dakika gerekir. 4 dakika çalışırsa, soğuması 12 dakika gerekir.

1. Aktüatör, sürekli olarak en fazla 15 dakika süreyle sürekli çalışabilir. Aktüatörü dinlenme aralığı olmadan çalıştırmaya zorlarsanız, 15 dakika içinde motor sargılarındaki termal aşırı yükler patlar ve soğuması sırasında aktüatörü 45 dakika boyunca çevrimdışı duruma getirir.

1. Elektrikli aktüatörü her saat başı 600’den fazla çalıştırmaya başlayabilir ve durdurabilirsiniz. Aktüatörü, her hareket ettirdiğinizde, nominal çalışma akımından daha yüksek bir akım çeker. Bu yükselmiş amper ısıya dönüşür, sonunda motor starterı ve sargıları yakar.

Şimdi DURAVIS EAR serisi elektrik aktüatörleri görev döngüleri hakkında bilgi verelim.

EAR-004……………………………S2 %70, 30 dakika maksimum

EAR-006, EAR-008……………..S4 %70, (1600 başlatma/saat)

EAR-010….EAR-300……………S4 %70, (1600 başlatma/saat)

DURAVIS EAR serisi aktüatörlerde; genel olarak S4 çalışma rejimi  seçilmiştir, çünkü bu rejim bir ister oransal ister on/off vana kontrolünde en tatmin edici rejimdir. Aktüatör zamanın %70 ini kullanabilir ve saatte maksimum 1600 kere başlatma komutu gönderebilirsiniz.

Bir vananın çalışması onun, mutlaka bir boru hattına bağlı olması ile mümkündür. Bu nedenle vana ve boru bağlantıları büyük önem taşımaktadır. Vananın kurulum bittikten sonra bir sızıntıya veya hasara neden olmasına engel olacak şekilde bağlantıya özen gösterilmelidir.

Vanalar bazen hat bağlantı tipine göre sınıflandırılabilir. Burada üç temel tipten kısaca bashedilebilir; dişli bağlantı, flanşlı bağlantı ve kaynaklı bağlantı…

Dişli Bağlantı

Vanalar, boru dişleri kullanılarak boruya bağlanır. Dişli bağlantı tipi, nispeten küçük vanalar için, 1 Mpa (10 bar) veya daha düşük bir basınç seviyesinde ve genelde maksimum 2″ ölçüsünü aşmayan yerlerde tercih edilir. Diğer bağlantı yöntemlerinden farklı olarak, dişli tip küçük parçalara (cıvata ve somun vb.) ihtiyaç duymaz, ekonomiktir ve hızlıca montajı yapılabilir. 2″ in üzerindeki ölçülerde malzeme cinsine de bağlı olarak bu ekonomikliğini kaybedebilir. Ancak, her ne kadar 3 parçalı vanalarla bir takım bakım kolaylıkları sağlansa da, bu tip bir bağlantıyı onarmak zordur. İki tip diş açma yöntemi vardır: iç ve dış dişler / konik ve paralel dişlerdir. Vananın tipine göre paralel veya konik diş kullanılabilir. Bazı durumlarda bağlantı yapıldıktan sonra bağlantı noktasının etrafına kaynak yapılmaktadır.

Flanşlı Bağlantı

Bu bağlantıda; uç bağlantıları bir flanş şeklinde olup iki flanş, cıvata ve somun kullanılarak bağlanır. Flanşlı bağlantılar, basınç seviyesine (düşük seviyeden yüksek basınç seviyelerine) ve vanaların boyutuna (küçük vanalardan büyük vanalara) bakılmaksızın valfleri bağlamanın en yaygın yöntemidir. Sıkı bir sızdırmazlık sağlamak için, flanşların işlenmiş yüzü arasına genellikle bir conta takılır. Metalik olmayan, metalik veya her ikisinin birleşimi olabilecek contanın tipi, servis koşullarına ve kullanılan flanş türüne bağlıdır. Flanş bağlantılı vanalar, (DN15) 15 mm’ den büyük boyutlarda üretilmektedir.

Kaynak Bağlantılı (Soket ve Alın Kaynaklı)

Bu tip bağlantıda valf, boruya doğrudan kaynak yapılır. Bu bağlantı genellikle, sızıntının mükemmel şekilde engellendiği ve kritik olduğu, örneğin yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı boru hattı sistemlerinde kullanılır. Bu kaynaklar için de iki tipten bahsedilebilir, bunlar; soket kaynağı ve alın kaynağıdır.

Soket tipte, valfin kaynaklı ucu, borunun içine geçen bir soket şeklindedir ve daha sonra kaynak yapılır. Bu bağlantı yaygın olarak 2 inçten büyük olmayan, küçük boyutlu vanalar için kullanılır. Alın kaynaklı sistemde, vana ve boru uçları birbirine bitişiktir ve daha sonra bağlantı oluşturmak için kaynak yapılır. Bu bağlantı yöntemi, herhangi bir boyuttaki vanalar için kullanılabilir.

Kontrol vanaları arızaları ve temel nedenlerin anlaşılması çok zor bir iş olabilmektedir. Bu konudan bahsetmeden önce, kontrol vanalarının temellerine değinmek önemlidir. Kontrol vanalarının arızalarını gidermek, kontrol devresinin performansını ciddi şekilde etkiler. Bazı kontrol vanaları arızaları, deneyimli kontrol vana teknisyenleri için oldukça açıktır ve bu arızalar, performans değerlendirme yazılımları tarafından kolaylıkla tespit edilebilir. Diğerleri, belirli testleri yapmadan algılanması daha zor olabilmektedir. Kontrol vanaları ile en büyük zorluklardan biri, yerinde servis isteği ile arıza analizi ve vana değişimidir. Bu nedenle, aşağıdaki vana problemlerine dikkat etmeyi ve / veya denediğimizden emin olmamız gerekmektedir.

Kontrol vanaları ile ilişkili beş ana hata koduna, düşük performans gösteren kontrol döngüsünde sıklıkla rastlanır. Bunlar; ölü bant, yapışma (statik sürtünme), pozisyoner ayar bozulması, yanlış vana boyutlandırma ve doğrusal olmayan akış karakteristikleri gibi unsurlardır. Şimdi bu sorunların her birine bir göz atalım.

Ölü Bant

Ölü bantlı bir valf, kontrolör çıkışı ile gerçek valf konumu arasında bir ölü nokta varmış gibi davranır. Dolayısıyla bir gecikme sözkonusudur. Kontrolör çıkışının yönü her değiştirildiğinde, valf fiziksel olarak hareket etmeden önce ölü bandın geçilmesi gerekir. Ölü bant, mekanik geri tepmeden (gevşeklik veya mekanik bağlantılarda oynama) kaynaklanabilse de, valfdeki aşırı sürtünme, olması gerekenden daha küçük bir aktüatör veya bozuk bir pozisyonerden de kaynaklanabilir. Ölü bantlı bir kontrol valfı, kontrolör doğrudan kontrol valfini (ardışık olmayan) sürerse PI veya PID kontrolü altındaki seviye döngüsünde salınımlara neden olur. Ölü bantlı bir kontrol valfı, kendinden regülasyonlu işlemlerde kontrol döngülerindeki ayar noktasının değişmesinden sonra salınımlara neden olabilir. (Özellikle de kontrolörün integral hareketi biraz aşırı ise)

Yapışma/Sıkışma (Statik Sürtünme)

Kontrol döngülerinde bulunan bir diğer yaygın problem, yapışmadır. Bu durum statik sürtünme olarakta adlandırılır ve vana iç parçalarının yapışkan olduğunu gösterir. Yapışkan bir vana parçası hareket etmeyi bırakırsa, o konuma yapışmaya eğilim gösterir. Bu tutukluğun üstesinden gelmek için ek bir kuvvet gerekir. Kontrol cihazı, valf bu haldeyken, çıkışını değiştirmeye devam eder. Aktüatörde ilave basınç gönderilir. Statik sürtünmeyi aşmak için yeterli basıncın üzerine çıkılırsa, valf hareket eder. Valf hareketi basınç fazlalığını hızla absorbe eder ve genellikle valf hedef pozisyonunu aşar. Bundan sonra, valf hareketi durur ve valf yeni konuma yapışır. Sıklıkla, valf konumundaki bu aşma, prosesin ayar noktasını aşmasına neden olur. Daha sonra valf yeni konuma yapışır, kontrolör çıkışı yön değiştirir ve tüm işlem ters yönde tekrarlanır. Bu, tutma-bırakma döngüsü bir salınmaya neden olur. Döngü salınımları yapışma nedeniyle oluyorsa, proses değişkeni bir kare dalga veya düzensiz bir sinüs dalgası gibi görünebilirken, kontrolör çıkışının çevrimi çoğu zaman bir testere diş dalgasına benzer. Bu sıkışma; aşırı-sıkı vana mil ringleri, yapışkan valf iç parçaları, küçük seçilmiş aktüatör veya yapışkan bir pozisyoner neden olabilir.

Pozisyoner Aşımı

On yıl öncesine göre şimdi daha yaygın olan kontrol vanası problemlerinden biri de; pozisyoner aşımıdır. Pozisyonerler, vana (stroke) konumunu ölçen ve vana istenen konuma gelene kadar aktüatörünü yönlendiren hızlı geri beslemeli kontrolörlerdir. Çoğu pozisyoner ayarlanabilir. Bazıları kontrol ettiği vanaya göre çok agresif ayarlanmış olabilir.  Bu da, kontrolcü çıkışı değiştiğinde vananın hedef konumunu aşmasına sebep olur. Bazen pozisyonerler bu şekilde bir aşmaya sebep olacak şekilde arızalı da olabilir. Eğer proses kontrolcüsü de agresif şekilde ayarlandı ise poziyonerdeki bu sorun ile birleştiğinde kontrol loop’unda ciddi bir salınıma sebep olabilir.

Vana Boyutlandırma

Kontrol vanaları ile ilgili dördüncü problem vananın büyük boyutlandırılmasıdır. Vana, servis koşullarına ve vana karakteristik eğrisine bağlı kalmak şartı ile akış değerini %70-%90 hareket ile sağlayabilmelidir. Çoğu durumda vanalar, kontrol ettikleri akış oranına göre büyük boyutlandırılır. Bu da akış maksimumda olduğunda dahi vananın küçük hareketler ile çalışmasına sebep olur. Vana pozisyonundaki küçük bir değişiklik akış üzerinde büyük bir etki oluşturur. Kontrol loop performansını olumsuz etkileyen ölü bant ve sıkışma gibi vana pozisyonlama hataları, büyük boyutlandırılmış vanalarda daha da fazla büyür.

Doğrusalsızlık (Non-Linearity)

Doğrusal olmayan akış özelliğine sahip bir valf de ayar problemlerine neden olabilir. Bir kontrol vanasının akış karakteristiği, normal servis koşullarında valf konumu ve valf içerisindeki debi arasındaki ilişkidir. İdeal olarak akış karakteristiği doğrusal olmalıdır. Doğrusal olmayan bir özellik ile, sadece bir çalışma noktasında en iyi kontrolör tepkisine sahip olabilir. Valf konumu bu çalışma noktasından uzaklaştıkça, döngü oldukça dengesizleşebilir veya durgunlaşabilir.

Sonuç

Bu nedenle, bir kontrol döngüsü ayarlamaya çalışmadan önce kontrol valfi arızasının nedenlerini saptamak önemlidir. Valfi ölü bant için kontrol etmek, sıkışma/yapışmayı ve doğrusalsızlık varsa belirlemek bize, döngü ayarlama çabalarından saatlerce tasarruf sağlayabilir.

Daha fazla bilgi için;

www.duravis.com

www.us-kon.com.tr

PLC Dijital Girişler:

1. Vana Açık Sinyal Geribeslemesi
2. Vana Kapalı Sinyal Geribeslemesi

PLC Dijital Çıkış:

1. Vana enerjilendir komutu

PLC, Aç-Kapa Vanayı Nasıl Kontrol Eder:

Herhangi bir pnömatik vananın çalışması için hava beslemesi gerekir. Hava filtresi regülatörü, hava besleme kaynağında bulunan herhangi bir sıvı veya partikül maddeyi elimine etmek ve pnömatik aktüatörlü proses vanasını çalıştırmak için, gerekli basınçlı hava kaynağını ayarlar. Hava filtresi regülatörünün çıkışı, solenoid valf vasıtasıyla vana aktüatörüne bağlanır. Bu örnekte kullandığımız DURAVIS ESV 106 serisi solenoid valf, tek etkili normalde açık bir aç/kapa(on/off) pnömatik aktüatörlü vanayı kontrol etmek için kullanılmıştır.

ESV 106 serisi solenoid valfler, normalde kapalı tiptir. Normal konumda selenoid valf, kapalı konumda veya enerjilenmemiş durumda olduğundan, hava kaynağı bloke olur ve basınçlı hava, vana aktüatörüne ulaşamaz. Bu durumda pnömatik aktüatörlü proses vanası (enstrumanımız) da açık konumdadır. Selenoid vana enerjilendirildiğinde, yani PLC sinyal gönderdiğinde; solenoid vana açık pozisyona gelir, böylece pnömatik aktüatörlü proses vanasına (enstrumana), gerekli hava beslemesi geçişine izin verir ve proses vanasını kapatır. Aşağıdaki resimde solenoid valfin enerjili ve enerjisiz durumlarda akışı nasıl kontrol ettiği gösterilmektedir;

Çoğu zaman solenoid valf ile vana aktüatörü karıştırılır. Her ne kadar, valf üzerindeki solenoid kısmı yapısı itibariyle bir aktüatör olsada, vana aktüatörü bambaşka bir ekipmandır. Bu simülasyonda solenoid valf, proses vanasını kumanda eden aktüatörü açıp kapamaya yarayan basınçlı havayı kontrol etmektedir. Proses vanasına bağlı olan aktüatör ise vanayı açıp kapayarak proses akışkanını kontrol eder.

Aç/Kapa proses vanası, vana konumunun tamamen açık veya tamamen kapalı olduğu ile ilgili sinyal olarak geribildirim için limit anahtarları (limit switchleri) ile donatılmıştır. Bu nedenle bu geribesleme sinyalleri PLC dijital girişlerine bağlanır. Dolayısıyla PLC, proses vanasının konumunu tam açık veya tamamen kapalı olarak izleyebilir ve/veya operatöre grafik yoluyla gösterebilir.

Baştada dediğimiz gibi pnömatik aktüatörlü proses vanasının açık pozisyonda (Normalde Açık) olduğunu düşünelim. Yani dışarıdan hiçbir etki olmaksınızın vananın pozisyonundan bahsediyoruz. Bu durumda, varsayılan olarak açık sinyali PLC’ ye gönderilecek veya açık bildirim limit switchi enerjilenecek ve kapalı bildirim limit switchinin enerjisinin kesileceğini söyleyebiliriz.

PLC’ nin proses vanasına bir dijital çıkış komutu gönderdiğini varsayalım. (Bir bariyer veya bir röle vasıtasıyla). Gene, proses vanamız üzerine monte edilmiş 24V DC solenoid valfimiz olduğunu varsayalım. (Resim1)

PLC dijital çıkış modülünden sonra genellikle bir bariyer veya bir röle yerleştirilir. Bir bariyere sahip olduğumuzu düşünelim, ilk bariyer, PLC dijital çıkış modülü komutunu alır (PLC komutu bariyer girişi), sonra bariyer çıkışını (Bariyer çıkışı) enerjilendirir ve bariyer ilgili valfe 24V DC gönderir. Bariyer veya rölenin amacı, PLC ve alan sinyallerinin izole edilmesi veya güvenlik amacıyla veya güç / voltaj sinyallerinin yükseltilmesi için kullanılır.

Proses vanamız PLC komutunu alır, yani bariyerden solenoid valfin 24V DC gerilimini alır. Böylece solenoid valf enerjilendirilir ve valf açık konumuna geçer. Solenoid valf, proses vanasının aktüatörüne, basınçlı kumanda havasını iletir.

Vana aktüatörü cihazın hava beslemesini alır ve vana milini buna göre hareket ettirir ve vana pozisyonu tamamen açık durumdan tam kapalı pozisyona geçer. Proses vanası gövde hareketini başlattığında derhal açık geri bildirim sinyali yok olur. Vana kapama hareketi başlatıldıktan ve kapalı konuma gelmeden önce hem açık hem de kapalı geribildirimler PLC tarafından kullanılamaz ve bu olay, geçiş durumu olarak adlandırılır. Proses vanası tamamen kapandıktan sonra, kapalı geri besleme switchi (limit switch veya proximity de olabilir) enerjilenir ve PLC’ye geribildirim sinyali gönderilir ve operatör vana kapalı bilgisini izler.

Not: Bazen on/off proses vanaları iki pozisyon arasında bir yerde takılabilir veya sıkışabilir, bu nedenle, ne açık ne de kapalı geri besleme anahtar devresi tamamlanamayacağından, vananın açık veya kapalı pozisyonu ile ilgili bir geri besleme alınamayabilir. Bu durumda proses vanasıyla alakalı, herhangi bir ara durumu algılamak mümkün değildir.

Şimdi PLC, çıktı komutunu on/off proses vanasına göndermiş olsun. Yani bariyer girişi kapatılacak, böylece bariyer enerjilenmeyecektir veya bariyer çıkışı KAPALI olacaktır, 24V DC enerji ise solenoid valfe gitmeyecektir. Enerjilenmeyen solenoid valfin konumu; açık pozisyondan kapalı pozisyona geçer. Böylelikle solenoid valf kapanır, yani pnömatik aktüatörlü proses vanasına giden hava beslemesini keser. Bu durumda proses vanası ilk konumu olan açık konumuna geri gelir ve PLC ye bunun ile ilgili sinyali iletir.

Simülasyonda Kullanılan Ekipmanların Detayları :

Örneğimizde bir pnömatik aktüatörlü aç/kapa vanasını simüle ettik. Bu sistemdeki vana ve bileşenlerin listesi aşağıdaki gibidir;

a.Hava Filtre Regülatörü: Hava Filtreleri, sıvı su ve partiküler maddeleri basınçlı hava kaynaklarından uzaklaştırmak için kullanılır. Bunlar ‘mekanik filtreler’ olup hava kaynağından gelen basıncı istenilen basınca regüle edip, onu filtreleyen ekipmanlardır.

b.Solenoid Vana: Solenoid valf, elektromekanik olarak kontrol edilen bir valftir. Vananın üzerinde bir hareketli ferromanyetik çekirdek, kovan ve bir elektrik bobini olan bir solenoid bulunur. Bobindeki elektrik akımı, manyetik alan yaratır. Manyetik alan çekirdeği bir kuvvet yardımıyla çeker veya iter. Sonuç olarak, bu çekirdek hareketi ile vananın orifisini açar veya kapatır.

c.Açık – Kapalı Besleme Sinyalleri:Proximity switchler, bazı nesnelerin yakınlığını algılayan anahtarlardır. Tanım gereği bu anahtarlar, kapak konumunun yakın ya da açık olduğunu algılamak için kapasitif, endüktif, manyetik, elektrikli veya optik araçlarla temassız sensörlerdir. Ayrıca limit switchler, proximity dışında mekanik switch te olabilirler, bu tip switchler temaslıdır.

d.Vana Aktüatörü: Bir vana aktüatörü, bir güç kaynağını kullanarak vanayı açmak veya kapatmak için kuvvet üreten bir ekipmandır. Bu güç kaynağı manuel (el, dişli, zincirli çark, kol vb.) olabilir. Ayrıca bu güç kaynağı; elektrik, hidrolik veya pnömatik te olabilir. Biz yukarıdaki örneğimizde, pnömatik tahrikli bir aktüatörden bahsettik.

e.Hava Besleme Kaynağı : Basınçlı ve şartlandırılmış hava kaynağıdır.

Daha fazla bilgi için; www.us-kon.com.tr

Range ile Span Arasındaki Fark Nedir?

span, range, transmitter, measuringandcontrol, sensor

Sinyal Genişlik Modülasyonu (PWM ), bir modülasyon zaman periyodunda(duty cycle) verilen bir frekansta, aç-kapa anahtarlaması yapan bir DC besleme voltajıdır. Bu görev döngüsü, gerilimin açık kalma süresi iken, zaman periyodunun yüzdesi olarak ifade edilir.
 
Görev döngüsü kavramı aslında yapılan işlemin periyodunu belirtir. Bu döngü, düşük seviyelerde ise aktarılan güç düşük olurken, döngünün yüksek seviyelerinde ise yüksek güç aktarılır. %50 lik bir görev döngüsünde; gerilim zaman periyodunun %50 sinde açık, diğer %50 sinde kapalı demektir. Aynı zamanda ortalama gerilim, besleme-maksimum-geriliminin sadece %50 si olurken; aynı şekilde solenoide giden akım da, maksimum akım değerinin %50 si dir. Bu da PWM sinyalleri ile solenoidlerin, oransal kontrol olarak kullanımını sağlar.

Tipik PWM kontrollü solenoidler;

• Oransal Hidrolik veya Pnömatik Solenoid Valfler (Dijital Kontrol)
• Oransal Akım Kontrol (Pozisyon Kontrolü)

Oransal Hidrolik veya Pnömatik Solenoid Valfler (Dijital Kontrol)

Bir oransal solenoid valfin çalışma prensibi, debiyi (veya basıncı) sıfırdan maksimum debi aralığında görev döngüsünün bir fonksiyonu olarak kontrol etmektir. Sıfır görev döngüsünde solenoid hareket etmez dolayısıyla valf açılmaz ve akış sıfırdır. %50 görev döngüsünde solenoid, tam bir hareketle vanayı sonuna kadar tam açık pozisyonuna getirir. Madem ki vana sadece, zamanın %50 sinde tam akışa izin veriyor, teorideki zaman akışı ortalama maksimum akışın %50 olacaktır. Bu tip kontrol dijital kontrol olarak adlandırılır çünkü vana tam açık veya tam kapalı konumdadır..Açık veya Kapalı…

Bir dijital oransal solenoid valfin, PWM (Pulse Width Modulation) frekansı  tipik olarak; 25 ile 200 Hz arasındadır. Bu düşük seviyedeki frekans değerleri, solenoidin görev döngüsüne tam cevap vermesine izin verir.

Oransal Akım Kontrol (Pozisyon Kontrolü)

Dijital kontrol ile solenoid tam açma yapar ve pozisyonunu belirtilen zaman süresinde korur. Pozisyon kontrolünde solenoid, sıfır seviyesinden(tam kapalı) tam açık pozisyona uygulanan ortalama akım değeri vasıtasıyla  zamanın bir fonksiyonu hareket eder. %50 görev döngü(duty cycle) sünde solenoide, akım değerinin %50 si uygulanır ve teoride yarı açık pozisyona gelir.

Akım kontrollü solenoidler, linear pozisyon kontrolü ve ayrıca hidrolik ve pnömatik solenoid valflerde kullanılırlar.

PWM (Pulse Width Modulation) frekansı  tipik olarak; 200 ile 1000 Hz arasındadır. Bu yüksek seviyedeki frekans değerleri, zaman ortalama akım üretir fakat, dijital kontrolde olduğu gibi solenoidin tam cevap verebilirliliğine izin vermez.

www.duravis.com
www.us-kon.com.tr
 

Paslanmaz çelik parçalar en az; % 50 demir, % 10 krom içerir. Genellikle, krom miktarı arttıkça, daha yüksek korozyon direnci sağlanır. 304 kalite paslanmaz çelikler, %18 krom, %8 nikel oranı içerirken; 316 kalite paslanmaz çelikler %16 krom, %10 nikel ve %2 mobilden elementi içerir. Molibden; deniz suyu ve buz çözücü tuzlar gibi klorürlere karşı, korozyona karşı yardımcı olarak eklenir.

304 Kalite Paslanmaz Çelik Küresel Vana

304 kalite paslanmaz çelik vana; onun krom – nikel ve düşük karbonlu yapısı sayesinde, kendisine en esnek ve geniş kullanım alanı bulan en yaygın östenit paslanmaz çelik sınıfıdır. Yukarıda da bahsedildiği gibi, 304 kalite paslanmaz çelikler, %18 krom, %8 nikel oranı içerir. Bu durum; yıllanma, oksidasyon ve tokluk faktörlerine karşı dayanıklı bir yapı ortaya koyar. Kaynak ve form verme açısından kolaydır. Düşük sıcaklıklara mükemmel dayanım sağlar. Rahat temizleme ve işleme kolaylığı vardır.

316 Kalite Paslanmaz Çelik Küresel Vana

316 kalite paslanmaz çelik, 304 ten sonra en yaygın kullanımlı ve molibden alaşımlı östenit bir çeliktir. İçindeki %3 e kadar arttırılabilen mobilden elementi sayesinde okyanus suyu, tuzlu su çözeltileri gibi aşındırmaya meyilli akışkanlara karşı dayanımı yüksektir. 316 bu sebeple güçlü, oluşturulması kolay, temiz ve kaynağa uygun bir alaşımdır. Bu dayanımlı çelik; yüksek sıcaklıkta doymamış yağlar, sülfürik aşındırıcılar, klorürler, bromürler, iyodürler gibi korozif kimyasallara iyi dayanım sunar.

DURAVIS 304 ile 316 kalite paslanmaz çelik vanayı karşılaştırırken, mutlaka akılda kalıcı olacak şey ise; 316 SS parçaların olumsuz şartlara daha uzun süre dayanabileceği gerçeğidir. DURAVIS 304SS ten imal edilmiş bir vana nispeten daha az maliyetli olacakken, bazı koşullar altında daha kısa ömürlü olabileceği de unutulmamalıdır.