EMAF’IN TARİHÇESİ VE KURULUŞU...............................................................................3

Çalışma Konuları;.................................................................................................................3

Ürünler;.................................................................................................................................4

MONTAJ ATÖLYESİ..............................................................................................................7

PID Kontrol:.........................................................................................................................7

Basınç Akım Transmiteri (Pressure Transmitter).................................................................9

PLC (Programlanabilir Lojik Kontrolör)................................................................................12

Bir PLC ile kontrol sistemlerinin oluşturulması:................................................................13

Genel Kullanım Amacı.......................................................................................................13

Genel Uygulama Alanları...................................................................................................14

1. SIRA  (SEQUENCE) KONTROL..............................................................................14

2. HAREKET KONTROLÜ...........................................................................................14

3. SÜREÇ DENETİMİ...................................................................................................14

4. VERİ YÖNETİMİ......................................................................................................14

PLC Sistemlerinin Avantajları............................................................................................15

PLC İle  Röleli Sistemlerin  Karşılaştırılması....................................................................15

PLC kullanılarak hazırlanan bir kızgın buhar kazanı otomasyon panosunun montajı.......17

ÖLÇÜ KONTROL ATÖLYESİ............................................................................................23

24V Besleme kartı üretimi;.................................................................................................23

Yaptığımız PLC otomasyon uygulaması............................................................................24

Yürüyen Bant Kantar Sistemi.............................................................................................29

Çuvallama (Dozajlama) makinesi;.....................................................................................33

GÜÇ ELEKTRONİĞİ BÖLÜMÜ..........................................................................................35

ANKARA ŞEKER FABRİKASI...........................................................................................36

Şeker Fabrikası Şeker Üretim Basamakları........................................................................37

ŞEKİL 1 PID KONTROL...................................................................................................7ŞEKİL 2 PID KONTROLÖR.............................................................................................8ŞEKİL 3 BASINÇ TRANSMİTTERİ................................................................................9ŞEKİL 4 BASINÇ TRANSMİTTERİ İÇ YAPISI..........................................................10ŞEKİL 5 BASINÇ TRANSMİTERİNİN KALİBRASYONU........................................11ŞEKİL 6 ÇEŞİTLİ MARKA PLC LER...........................................................................16ŞEKİL 7 KAZAN OTOMASYON PANOLARI.............................................................17ŞEKİL 8 BUHAR KAZANI TALİ DAĞITIM PANOLARI..........................................18ŞEKİL 9 DAĞITIM PANOSUNUN İÇ KISMI...............................................................19ŞEKİL 10 AKIM AKIM ÇEVİRİCİ................................................................................20ŞEKİL 11 DAĞITIM PANOSU ÖN PANEL..................................................................20ŞEKİL 12 GELEN AKIMI EKRANA YANSITAN DEVRE.........................................21ŞEKİL 13 ÇEŞİTLİ BİRİMLERDEKİ GÖSTERGELER............................................22ŞEKİL 14 24V BESLEME KARTLARI..........................................................................23ŞEKİL 15 OTOMASYON.................................................................................................24ŞEKİL 16 YÜRÜYEN BANT VE METAL ALGILAYICI SENSÖR...........................25ŞEKİL 17 BASINÇLI HİDROLİK, MANYETİK SENSÖR (TURUNCU RENKTE)26ŞEKİL 18 ELEKTRONİK SAYICI.................................................................................26ŞEKİL 19 RÖLELER........................................................................................................27ŞEKİL 20 PLC MOELLER EASY 619............................................................................27ŞEKİL 21 ENCODER VE YÜK HÜCRESİ....................................................................29ŞEKİL 22 BANT KANTARI LCD PANELİ...................................................................31ŞEKİL 23 BANT KANTARI PROJESİ...........................................................................32ŞEKİL 24 ÇUVALLAMA MAKİNASI KONTROL KUTUSU....................................33ŞEKİL 25 ÇUVALLAMA SİSTEMİ................................................................................34ŞEKİL 26 TRİSTÖRLÜ ÇEVİRİCİ GÜÇ KARTI........................................................35ŞEKİL 27 GÜÇ KARTI DEVRE ŞEMASI.....................................................................36ŞEKİL 28 TRİSTÖR TETİKLEME SIRASI VE ÇIKIŞ DALGA ŞEKLİ..................36ŞEKİL 29 1800KVA LIK TRİBÜN..................................................................................38ŞEKİL 30 KOMPANZASYON PANELİ, SENKRONOSKOP, FREKANS ÖLÇER.39

EMAF’IN TARİHÇESİ VE KURULUŞU

EMAF :Öncelikle Türkiye Şeker Fabrikaları A.Ş’nin genel olarak da özel sektörün

ölçü ve denetim aygıtlarına olan ihtiyacının tamamen yerli kaynakları kullanmak süretiyle

karşılanmasını, mevcut sistem ve aygıtların geliştirilmesini,bakım ve onarımlarını sağlamak

amacı ile kurulmuştur.

EMAF’IN Kuruluşu muhtelif safhalarda gerçekleştirilmiştir. Önce Türkiye Şeker

Fabrikaları A.Ş. Şeker Enstitüsü Bünyesinde bulunan elektromekanik şubesi 14.01.1977

Tarihinde genel müdürlüğe bağlı elektrik makineleri ölçü ve kumanda atölyesi şekline

dönüştürülmüştür. Bu atölye 10.11.1977 tarihinde yönetim kurulu kararı ile elektromekanik

fabrikası adı altında fabrika şekliyle teşkilatlandırılmıştır. 14 ay sonra 12.01.1979 tarihinde

kısaca EMAF olarak belirtilen Elektromekanik Aygıtlar Fabrikası ismini almıştır.

Çalışma Konuları; 1. Laboratuvar ölçü ve test aygıtları üretimi,

2. Süreç denetim aygıtları üretimi,

3. Enerji dağıtım ve süreç denetim tabloları üretimi,

4. Elektrik makinelerinin bakım ve onarımı,

5. Elektromekanik aygıtlar üretimi,

6. Güç elektroniği ve endüstriyel denetim aygıtları

7. Bilgisayar destekli süreç denetim sistemleri

8. Montaj ve devreye alma çalışmaları,

Ürünler; EMAF ‘ da birçok ürünün imalatı yapılmaktadır.

Bunlar:

GÜÇ ÖLÇÜ VE DENETİM AYGITLARI

SAYISAL ÖZİLETKENLİK ÖLÇER

SAYISAL pH ÖLÇER

SICAKLIK ÖLÇÜM AYGITLARI

DOZAJ POMPASI

ELEKTRONİK KONUMLAYICI

RULMAN ISITMA AYGITI

ELEKTROMEKANİK KANTAR

PANCAR BIÇAKLARI DÜZELTME VE BİLEME MAKİNASI

PANCAR BIÇAĞI

DOĞRULTMA ve DÜZELTME MAKİNASI

ALÇAK VE ORTA GERİLİM ELEKTRİK DAĞITIM PANOLARI

SKORBORD

KİREÇ OCAĞI KUMANDA PANOSU

TRİSTÖRLÜ ÇEVİRİCİ

DİFÜZYON ÖLÇÜ KONTROL VE KUMANDA PANOSU

HAM FABRİKA ÖLÇÜ KONTROL VE KUMANDA PANOSU

KATODİK KORUMA AYGITI ‘dır.

MONTAJ ATÖLYESİPID Kontrol:

PID kontrol sistemi elemanları:

Sensörler (sensör bilgisini sağlayan ( 4- 20 ma) akım kaynağı ) PID kontrolör Basınç valfleri (komutatör) Kontrol edilen sistemler (basınçla çalışan ventil veya hidrolik kol, elektrik motoru)

Elemanların görevleri

Sensörler: Endüstride sensörlerden alınan bilgiler elektriksel olarak uzak mesafelere akım bilgisi olarak taşınır. Eğer bilgi gerilim olarak taşınırsa kablolarda gerilim düşümleri meydana gelecekti ve bilgi parazitlerden dış etkilerden kolayca etkilenebilecekti oysaki seri bağlı devrelerde akım bilgisi her yerde sabittir bu yüzden akım olarak taşınır. Bilginin 4-20mA aralığında taşınmasının yani minimum olarak 0mA in kullanılmamasının nedeni ise güvenlik içindir. Eğer sensör bilgisini taşıyan hatta bir kopukluk olursa 0mA akım okunur bu okunan akım sensör tarafından gönderilen minumum bilgimi yoksa hattaki arızadan dolayı okunan değermi olduğu anlaşılamaz. İşte bu ayrımı yapabilmek için 4-20mA aralığı kullanılır.

Şekil 1 PID Kontrol

PID kontrolör: endüstride kullanılan en temel kontrol mantığıdır. Giriş bilgisini belirlenen referans değeri ile karşılaştırıp aradaki farkı çıkışında kazanç kadar kuvvetlendirip veren kontrol elemanlarıdır. Kazanç değeri arttırıldıkça hassasiyetleri artar ve tepki süreleri kısalır.

Basınç valfleri: Elektrik röleleri ile aynı mantıkta çalışır. Elektrik röleleri elektrikle daha yüzsek güçlü akımları anahtarlamaya yararken basınç valfleride elektrik sinyalleri ile basınçlı havayı kontrol etmeye yarayan elemanlardır.

Kontrol edilen sistemler: Basınçlı hava ile çalışan ventil, hidrolik kol vb sistemler, elektrik motorları PID kontrolün tepki elemanlarıdır.

Y = Kp( X-W) Kp:Kazanç Y:Çıkış X:Giriş W:Referans

Şekil 2 PID Kontrolör

Basınç Akım Transmiteri (Pressure Transmitter)

Şekil 3 Basınç Transmitteri Basınç transmitteri, basınç duyarlı aletler sayesinde elde edilen düşük seviyedeki elektriksel çıkışı, sinyalin taşınabileceği ve gönderilebileceği daha yüksek seviyedeki sinyale dönüştürme işlemini yapar. Bu alet sayesinde sıvı veya gazların basınçları ölçülebilir.

Transmitter direkt veya kontrol edilebilir diagram skalası sayesinde açık tankın içindeki sıvının seviyesi ve basıncının ölçülmesinde kullanılır. Şeker fabrikalarında da tanklar içinde bulunan sıvının akım basınç çevrimleri, ölçülmesi bu sayede olur. Genellikle buhar kazanları için hazırlanan panolar ve fabrikadaki tankların arasındaki kontrolü sağlamakta görevlidir. Bu tanklar için kullanılan Smart pressure transmmitter model APC-2000 ALW nin ayarlanabilirlik özelliği de sisteme sağlanan avantajdır. Bu aletin ayarlanması fabrikada kullanılan tankın kapasitesine ve aletin kullanım yerindeki koşullarına bağlıdır. APC-2000 ALW transmitteri içersinde yer alan duyarlı aktif alet piezoresistant silikon sensörüdür. Bu sensör sayesinde tankın içerisindeki sıvı seviyesi (genelde kazanlarda bulunan su seviyesi) mbar cinsinden hesaplandıktan sonra sensör ile birlikte mbar-mA çevrimi yapılır. Şeker fabrikaları için hazırlanan panoların akım düzeyi 4-20mA civarındaydı. Biz transmitterin kullanılacağı yerdeki koşulları gözeterek mbar değerini ayarlayıp tankın içerisindeki sıvıyı sabit tutma, yükseltme veya indirme gibi işlemleri yapabiliriz.

Şekil 4 Basınç transmitteri iç yapısı

Örneğin 1.5 metrelik su seviyesi olan açık bir tankın içerisindeki basınç yaklaşık 150mbar (suyun özkütlesini gözeterek 1gr/cm3) olduğu takdirde transmitteri 0-150mbar arasına ayarlamış oluyoruz. Daha sonraki işlemler ise transmitter ve panolarda hallediliyor. Örneğin suyun seviyesi yarıya düşerse 75mbar’lık bir basınç olur ki bu da panolarda 4-20mA in tam ortasında bir değer alır (12mA).

Herhangi bir tank için kullanılan transmitterin ayarı PI kalibratörler sayesinde olur. Bu kalibratörler yukarıda belirtmiş olduğumuz piezoresistant silikon sensörünün duyarlılığını değiştirerek bar basınçlarının en yüksek ve en düşük seviyelerini belirler. 2 metre su bulunan bir tank için en yüksek seviye 200mbar’a ayarlanırken en düşük seviye ise 0mbar’a çekilir. Panolarda akım göstergeleri ile tank içerisinde bulunan basınç belirlendiğine göre bu aletlere akım basınç transmiteri demek de yanlış olmaz.

Şekil 5 Basınç transmiterinin kalibrasyonu

PLC (Programlanabilir Lojik Kontrolör)

PLC “Programlanabilir Lojik Kontrolör” İngilizce kelimelerinin baş harflerinin PLC alınarak kısaltılması ile oluşur. Endüstriyel uygulamaların her dalında yapılan genel amaçlı kumanda ve otomasyon çalışmalarının bir sonucu olan PLC tekniği, kullanıcılara A’dan Z’ye her türlü çözümü getiren komple bir, teknoloji alt grubudur.  25 yıl önce sanayi uygulamalarında kullanılmaya başlanmış ve son 10 yıldır IDEC, FESTO, MITSUBISHI, SIMATIC, TOSHIBA, SIEMENS, WESTING HOUSE, GENERAL ELECTRİC, GEC gibi firmaların, tabanı ve programlama mantığı birbirine çok yakın,kendi aralarında değişik üstünlükler ile ayrılan PLC sistemlerini geliştirmeleri ile, otomatik kontrol sistemlerinde , hız, kontrol, güvenlik, ürün kalitesi yanı sıra, yeni bir ürün imali için kumanda devrelerinin yeniden oluşturulması montajı ve bağlantıları yerine sadece PLC programlama ile giderilmesi çok büyük bir avantaj sağlamıştır. Bu da PLC tabanlı kontrol sistemlerinin endüstriyel otomasyon, devrelerinden vazgeçilmez bir sistem olarak kullanılmasını ve her geçen gün yeni özellikler ile güncelleştirilmesi gereğini doğurmuştur.                     

Endüstriyel kontrolün gelişimi PLC’lerin gerçek yerini belirlemiştir. İlk önce analog kontrolle başlayan, elektronik kontrol sistemleri zamanla yetersiz kalınca, çözüm analog bilgisayar adını verebileceğiz sistemlerden, dijital kökenli sistemlere geçmiştir. Dijital sistemlerin zamanla daha hızlanması ve birçok fonksiyonu, çok küçük bir hacimle dahi yapılabilmeleri onları daha da aktif kılmıştır. Fakat esas gelişim, programlanabilir dijital sistemlerin ortaya çıkması ve mikroişlemcili kontrolün aktif kullanıma geçirilmesinin bir sonucudur. Mikroişlemcili kontrolün, mikroişlemci tabanlı komple sistemlere yerini bırakmak zorunda kalması, Z80 ile aylarca süren tasarlama süresinin yanında, baskı devre yaptırmak zorunda kalınması ve en küçük değişikliğin bile ağır bir yük olmasının sonucudur. İşte bu noktada PLC’ler hayatımıza girmeye başlamıştır.

Programlanabilir lojik kontrolörlerin çıkışı 60'li yılların sonu ile 70'li yılların başlarına dayanır. İlk kumanda kontrolörleri bağlantı programlamalı cihazlardı. Bu cihazların fonksiyonları, lojik modüllerin birbirine bağlantı yapılarak birleştirilmesi ile gerçekleştiriliyordu.  Bu cihazlarla çalışmak hem zordu, hem de kullanım ve programlama olanakları sınırlıydı.  Bugünkü PLC'ler ile karşılaştırıldığında son derece basit cihazlardı. PLC'lerin ortaya çıkarılma amacı, röleli kumanda sistemlerinin gerçekleştirdiği fonksiyonların mikroişlemcili kontrol sistemleri ile yerine getirilebilmesidir. Lojik temelli röle sistemlerine alternatif olarak dizayn edildiklerinden PROGRAMLANABILIR LOJIK KONTROLÖR (Programmable Logic Controller) adi verilmiştir. İlerleyen zaman içinde çeşitli firmalar muhtelif kapasitelerde PLC'ler üretmişlerdir.Bu firmalar arasında Mitsubishi, Toshiba gibi firmalar küçük tipte, kapasite bakımından alt ve orta sinif PLC'ler üretmişlerdir. Siemens, Omron, Allen-Bradley, General Electric, Westinghouse gibi firmalar da PLC sistemlerini daha geniş bir tabana yayarak alt, orta ve üst sınıflarda PLC'ler üretmişlerdir.

  PLC sistemi Analog-Digital giriş/çıkış bağlantılarıyla bir çok makine ve sistemi kontrol eder ve bu amaçla sayısal işlemleri, zamanlama, sayıcı, veri işleme, karşılaştırma, sıralama, kendi bünyesinde 8-16 bit data transferi ile programlama desteği sağlamış, giriş bilgilerini kullanarak, çıkış ünitelerine atayan giriş-çıkış, bellek, CPU ve programlayıcı bölümlerinden oluşan entegre sistemdir. Cihaz içerisinde ayrıca çok sayıda dahili (yardımcı-saklayıcı) röleler, zaman röleleri bulunmaktadır.

Bir PLC ile kontrol sistemlerinin oluşturulması:a)      Kontrol probleminin tanımlanması, ifade edilmesiyle sorunun kağıda dökülmesi,

b)      Sorunun çözümü için gerekli program veya fonksiyonların belirlenmesi,

c)      Programın time diagramı ve dalga şekilleriyle çalışırlığının kontrolünün yapılması

d)      Programın Diagrama aktarılması (LADDER STL, SCL, FBD)

e)      Programın yazılması olarak sıralanabilir.

Genel Kullanım Amacı Genel olarak PLC, endüstri alanında kullanılmak üzere tasarlanmış, dijital prensiplere göre yazılan fonksiyonu gerçekleyen, bir sistemi yada sistem gruplarını, giriş çıkış kartları ile denetleyen, içinde barındırdığı zamanlama, sayma, saklama ve aritmetik işlem fonksiyonları ile genel kontrol sağlayan elektronik bir cihazdır. Aritmetik işlem yetenekleri PLC'lere daha sonradan eklenerek bu cihazların geri beslemeli kontrol sistemlerinde de kullanılabilmeleri sağlanmıştır.

PLC sistemi sahada meydana gelen fiziksel olayları, değişimleri ve hareketleri çeşit1i ölçüm cihazları ile belirleyerek, gelen bilgileri yazılan kullanıcı programına göre bir değerlendirmeye tabi tutar. Mantıksal iş1emler sonucu ortaya çıkan sonuçları da kumanda ettiği elemanlar aracılığıyla sahaya yansıtır: Sahadan gelen bilgiler ortamda meydana gelen aksiyonların elektriksel sinyallere dönüşmüş halidir. Bu bilgiler analog yada dijital olabilir. Bu sinyaller bir transduserden, bir kontaktöre yardımcı kontağından gelebilir. Gelen bilgi analog ise, gelen değerin belli bir aralığı için, dijital ise sinyalin olması yada olmamasına göre sorgulama yapılabilir.Bu hissetme olayları giriş kartları ile, müdahale olayları da çıkış kartları ile yapılır.

PLC ile kontrolü yapılacak sistem büyüklük açısından farklılıklar gösterebilir. Sadece bir makine kontrolü yapılabileceği gibi, bir fabrikanın komple kumandası da gerçekleştirilebilir. Aradaki fark sadece kullanılan kontrolörün kapasitesidir. PLC'ler, bugün akla gelebilecek her sektörde yer almaktadır. Kimya sektöründen gıda sektörüne, üretim hatlarından depolama sistemlerine, marketlerden rafinerilere kadar çok geniş bir yelpazede kullanılan PLC'ler, bugün kontrol mühendisliğinde kendilerine hakli bir yer edinmişlerdir. Elektronik sektöründeki hızlı gelişmelere paralel olarak gelişen PLC teknolojisi, gün geçtikçe ilerlemekte otomasyon alanında mühendislere yeni ufuklar açmaktadır. Bu yüzden de her teknikerin yüzeysel bile olsa biraz bilgi sahibi olması gereken bir dal konumuna gelmektedir.

Genel Uygulama Alanları            Yakın zamana dek PLC’lerin bugünkü kadar yaygın kullanılmamasının 2 nedeni vardır. Mikroişlemcilerin ve ilgili parçaların fiyatlarının oldukça düşmesiyle maliyet verimliliğinin (I/O noktası başına maliyet) artması ve karmaşık hesap ve iletişim görevlerini üstlenme yeteneğinin, PLC’ yi daha önce özelleştirilmiş bir bilgisayarın kullanılıyor olduğu yerlerde kullanılabilir hala getirmesi. PLC uygulamaları iki sınıfta toplanabilir:   Genel ve Endüstriyel uygulamalar hem ayrık hem de proses sanayilerinde mevcuttur. PLC’lerin doğduğu sanayi olan otomotiv, en büyük uygulama alanı olmayı sürdürmektedir. Yiyecek işleme ve hizmetleri gibi sanayilerde şu an dünyada gelişen alanlar arasında PLC’lerin kullanıldığı 5 genel uygulama alanı vardır. Tipik bir kurulum, kontrol sistemi sorununa çözümü, bunların bir ya da daha çoğunu içererek bulunur. Bu 5 alan şunlardır:

               1. SIRA  (SEQUENCE) KONTROL           PLC’lerin en büyük ve en çok kullanılan ve “sıralı çalışma “ özelliğiyle röleli sistemlere en yakın olan uygulamasıdır. Uygulama açısından, bağımsız makinalarda ya da makine hatlarında, konveyör ve paketleme makinalarında ve hatta modern asansör denetim sistemlerinde bile kullanılmaktadır.

                2. HAREKET KONTROLÜ            Bu doğrusal ve döner hareket denetim sistemlerinin PLC’ de tümleştirilmesidir ve servo adım ve hidrolik sürücülerde kullanılabilen tek yada çok eksenli bir sistem denetimi olabilir. PLC hareket denetimi uygulamaları, sonsuz bir makine çeşitliliği içerir. (örn. metal kesme,metal şekillendirme, montaj makinaları) ve şoklu hareket eksenleri ayrık parça ve süreç sanayi uygulamalarında koordine edebilirler. Bunlara örnek olarak; kartezyen robotlar, film, kauçuk ve dokunmamış kumaş tekstil sistemleri gibi, ağla ilgili süreçler verilebilir.

                  3. SÜREÇ DENETİMİ            Bu uygulama PLC’nin birkaç fiziksel parametreyi (sıcaklık, basınç, debi, hız, ağırlık vb gibi) denetleme yeteneğiyle ilgilidir. Bu da bir kapalı çevrim denetim sistemi oluşturmak  için, analog I/O gerektirir. PID yazılımının kullanımıyla PLC, tek başına çalışan çevrim denetleyicilerinin (single loop controllers) işlevini üstlenmiştir. Diğer bir seçenek de her ikisinin en iyi özelliklerini kullanarak PLC ile kontrolörlerin tümleştirilmesidir. Buna tipik örnekler de plastik enjeksiyon makinaları, yeniden ısıtma fırınları ve bir çok diğer yığın denetimi (batch-control) uygulamasıdır.

   4. VERİ YÖNETİMİ  PLC’yle veri toplama, inceleme ve işleme son yıllarda gelişmiştir. İleri eğitim setleri ve yeni PLC’lerin genişletilmiş bellek kapasiteleriyle sistem, artık denetlediği makine veya proses hakkında veri yoğunlaştırıcı olarak kullanılabilir. Sonra bu veri, denetleyicinin belleğindeki referans veri ile karşılaştırılır ya da inceleme ve rapor alımı için başka bir aygıta aktarılabilir. Bu uygulamada büyük malzeme işleme sistemlerinde ve kağıt, birincil metaller ve yiyecek işleme gibi bir çok proses sanayinde sıkça kullanılır.

PLC Sistemlerinin Avantajları

  PLC'lerin, daha önce kullanılan konvansiyonel sistemler ile karşılaştırıldığında bir çok avantajı vardır. Eski sistemlerin getirdiği birtakım zorluklar bugün PLC'lerin yaygınlaşması ile aşı1mıştır. PLC sistemleri önceki sistemlere göre daha az yer kaplamaktadır. Dolayısıyla kontrol sisteminin yer aldığı dolap yada pano boyutları oldukça küçülmektedir. Sınırlı alanlarda kontrol mekanizmasının kurulması imkanı ortaya çıkmıştır. Sistem için sarf edilen kablo maliyetleri nispeten daha azalmıştır. Ayrıca PLC sisteminin kurulmasının kolay olması ve kullanıcıya, kurulu hazır bir sistemin üzerinde değişiklik ve ilaveleri kolayca yapabilme esnekliğinin sağlanması, PLC'lerin giderek yaygınlaşmasına ve endüstride her geçen gün daha fazla kullanılmalarına neden olmuştur. Bu avantajlar ile proje maliyetleri de azaltılarak, proje mühendislerine de ticari açıdan büyük faydalar sağlamıştır.

Bir makinanın, bir fabrikanın yada her hangi bir prosesin gerçekleştirilmesi sırasında aynı anda bir çok olay meydana gelir ve bunların bir sıra halinde olması gerekmez. Dolayısıyla normal bilgisayar programlarıyla bu gibi bir prosesi kontrol edemezsiniz. Fakat bir PLC için aynı anda gerçekleşen bir çok olayı kumanda etmek hiç sorun değildir. Bu arada sırf kumanda işlemlerine yönelik bir çok komutu da fazladan ihtiva etmesi sebebiyle, PLC ile bu tip programları yazmak ve çalıştırmak kolaydır. CPU ‘yu programlayabilmek için LAD (merdiven diyagramı) ve STL (program listesi) gibi çeşitli diller kullanılabilir.     

PLC İle  Röleli Sistemlerin  Karşılaştırılması

PLC ile daha üst seviyede otomasyon sağlanır. Az sayıda denetim yapılan durumlarda tesis yatırımı PLC’ de daha fazladır.   PLC’li sistem daha uzun süre bakımsız çalışır ve ortalama bakım onarım süresi

(MTTR-Meal Time To Repair) daha azdır. Arızalar arası ortalama süre (MTBF-Mean Time Between Feilures) PLC’li sistem için 8000 saatten daha fazladır.

Teknik gereksinimler değişip arttıkça PLC’li sistem az bir değişiklikle ya da hiçbir değişikliğe gereksinim duyulmadan yeniliğe adapte edilebilirken röleli sistemde bu oldukça zordur.

PLC’ler daha az bir yer kaplar ve az enerji harcarlar.

Şekil 6 Çeşitli marka PLC ler

PLC kullanılarak hazırlanan bir kızgın buhar

kazanı otomasyon panosunun montajı

Panolar yapılırken ilk önce ana sigortalar ve PLC ler yerleştirildi. Daha sonra tüm PLC çıkış ve girişleri 0,315 A lik cam sigortalarla yüksek akım ve kısa devreye karşı korundu.

Mühendisler tarafından hazırlanan proje dosyasına göre PLC çıkışları uygun röle, gösterge ve kumanda panosuna bağlandı. PLC kontrolörün programı yüklendi ve mühendisler tarafından test edildi.

Şekil 7 Kazan Otomasyon Panoları

Buhar kazanı tali dağıtım panoları sayesinde fabrikaya gelen elektriğin buhar kazanlarındaki ölçütleri kontrol etmesi ve gerekli anlarda elektriği kesmesi ve kontrol etmesi görevlerini üstlenir. Sistemler PLC ile kontrol edilebilir bir hale getirilip kişinin kazan dairesinde kalmasını gerektirmez, kontaktörler sayesinde otomasyondaki bu büyük gelişme dijital olarak ekranlara yansıtılması ve yeri geldiğinde elle kontrol edilebilir olması düzeneklerin bu şekilde kurulması gerekliliğini artırmıştır. Bu Alçak gerilim ve orta gerilim elektrik dağıtım panoları TS 3367 standardına uygun olarak IP54 koruma sınıfında imal edilmektedir. Panoların imalatında fosfat ile temizlenmiş CrS 3237 soğuk çekilmiş sac kullanılıyor, bir kat astar, iki kat fırın boya ile boyanıp her amaca uygun iç kaideler korozyona karşı çinko ile kaplanıyor.

Şekil 8 Buhar Kazanı Tali Dağıtım Panoları

Buhar kazanı tali dağıtım panolarında kullanılan malzemeler;

1- Güç Kaynağı : Panolarda kullanılan güç kaynağı PS300 serisinden seçilmiş olup DC

24V sağlayan bir alettir. Sistem 300 V güç kaynağı burda ayarlanabilir bir giriş AC

120/230V ve çıkış voltajı olarak da DC 24V vermektedir. Ancak bir modül sayesinde

bunu AC 100/240V seviyesine de çekebilir, bu modül girişi güç kaynağının

kendisinde bulunan bir düzeneğe bağlanabilir.

2- PLC sistem SIMATIC denetleyicisi : Başarılı otomasyon çözümlerine imkan veren bir

aygıttır. Az yer kaplaması ve elle ayarlanabilir olması ve hata payını en aza indirmesi

bu sistemler için tercih edilebilir olmasını artırmaktadır. Elektro manyetik yapısının

güçlü olması sisteme adaptasyonu artırmaktadır. İnput ve outputa gelen gidenin

kontrol edilmesini sağlar.

3- Analog giriş ve çıkış modülleri : Analog giriş cihazı alete gelen analog sinyali dahili

sinyale çevirip analog olarak yollamaktadır. Analog çıkış ise sistemdeki iç sinyali

yeniden analog olarak dış (external) sinyale çevirmektedir.

4- Dijital giriş ve çıkış modülleri : Analog giriş ve çıkıştaki işlemi dijital düzeyde

tamamlar.

5- Klemens : Klemens bağlama düzeneği olup enerji irtibatını sağlamakla görevlidir. Ev

ve iş yerlerinde elektrikli aletlerde alçak gerilim devreleri için kullanılırlar. Sigortalı,

zenerli, ledli çeşitleri vardır. Burada kullanılma sebebi, kablolar doğrudan modüller

üzerinden bağlandığında nem modüllere zarar verdiği için uzun ömürlü olmazdı.

Ayrıca arıza durumunda sorun klemens üzerinden daha rahat halledilir.

6- Akım-akım çeviriciler : Bu panolarda kullandığımız sistemde akım düzeyi hep 4-20

mA arasında istenir ancak güç kaynaklarından geçen akım düzeyi ise 0-85 mA

arasındadır. Bunu 4-20mA arasında yapabilmek için akım-akım çeviricileri kullanılır.

Örneğin gelen akımın 42,5 olması halinde (0-42,5-85) 4 ile 20mA arasına düşen değer

ise 12mA dir ve 12mA olarak bu çeviriciden çıkar.

Şekil 9 Dağıtım Panosunun iç kısmı

0-85 mA arasında gelen akım

4-20 mA arasında çıkacak akım

Bu pano üzerinde değişik verilerin ölçüldüğü ledli dijital göstergeler vardır, bu göstergelerden bir tanesi kızdırıcı giriş ve çıkış sıcaklığını oC cinsinden gösteren ekrandır. Bu göstergeler sadece oC cinsinden olmayıp bar, hava basıncı, taze hava akımı aspiratörünün akım

cinsinden değeri voltaj seviyeleri, baca gazının O2 değeri, tadiye depo seviyesinin % lik oranı gibi birçok değerlerin bulunduğu bir ön paneldir. Bu gösterge ekranlarının arkasında bulunan devreler sayesinde gelen veriler istenilen cinste ekrana yansır. Birimini ise devrede bulunan birim belirleyiciler seçer.

Şekil 10 Akım akım çevirici

Şekil 11 Dağıtım panosu ön panel

Minimum seviye

Birim belirleyici tipler

Maksimum seviye

Staj sürecinde hazırlanan kumanda panolarında 4-20 mA akım bilgisine göre -1999 ile +1999 arasında değer gösteren 4 dijitlik elekronik göstergeler farklı birimlerde ve farklı aralıktaki değerleri göstermek için kalibre edildi. Örneğin besleme suyu basıncı 0-40 bar arasında değişirken yanma odası basıncı -5 ile +3 Mbar arasında değişmekte yani birinde minimum değer (4mA de) 0 iken diğerinde -5 olarak gözükmeli bunun için dijital göstergeleri arkalarında bulunan trimpotlar ayarlanarak minumum ve maksimum nokta ayarları yapıldı.

Göstergeler her zaman sadece tek bir sıcaklığı ölçmek için kullanılmıyor. Aynı zamanda aynı seviyeyi ölçmeye yarayan ancak farklı göstergeler de bulunmaktadır. Yalnız bunların birbirinden ayırt edilebilmesi için yapılması gereken bir şey var;

Örneğin ; kızdırıcı giriş ve çıkış sıcaklıklarını göz önüne alırsak giriş ve çıkış sıcaklıklarının birbirinden farklı olması gerekmektedir. Mesela kızdırıcı giriş sıcaklığının çıkış sıcaklığından büyük olması beklenemez. Bu durumda devremizde yer alan minimum ve maksimum seviyeleri belirleyen potlar sayesinde sıcaklığımızın aralıklarını belirleyebiliriz. Kızdırıcı giriş sıcaklığının 0-100 oC arasında, çıkış sıcaklığının ise 100-200 oC arasında tutulması potların değerlerinin değiştirilmesi ile mümkündür. Bu sıcaklık aralıkları buhar kazanlarında oluşan sıcaklıklara göre ayarlanabilir. Birim belirleyici tipler sayesinde sayısal veri o cinse göre belirlenir.

Şekil 12 Gelen akımı ekrana yansıtan devre

Şekil 13 Çeşitli Birimlerdeki Göstergeler

ÖLÇÜ KONTROL ATÖLYESİ

24V Besleme kartı üretimi;

Kumanda panolarında, PLC beslemelerinde, sensörler ve rölelerde ihtiyaç duyulan 24V gerilimi karşılamak üzere kartlar imal edildi.

İki adet 220/18 trafo, köprü doğrultucu devresi, 250V/310mA cam sigorta, 1 adet 7912, 1 adet 7812, 2 adet 1000uF 2 adet 10uF kondansatör kullanıldı.

7812 den alınan +12V, 7912 den alınan -12V ile seri bağlanarak 24V luk gerilim elde ediliyor.

Şekil 14 24V Besleme Kartları

Yaptığımız PLC otomasyon uygulaması

Otomasyon elemanları; Otomasyonun Ladder dilindeki programı;

24V besleme devresi PLC Moeller EASY 619 Yürüyen bant Basınçlı hidrolik kol Elektronik sayıcı Manyetik anahtarlar 6 lı röle

I1 Q5

I2 I1 Q4

I3 TT1

I1 T1 I3 Q1

I1 Q3

I1 Q6 TT2

T2 I3 Q6

Şekil 15 Otomasyon

Değişken tanımlamaları;

I1 = Başlatma butonu

I2 = Motor durdurma anahtarı

I3=Hidrolik kol geri çekme anahtarı

Q1=Hidrolik kol çıkışı

Q3=Yürüyen bant manyetik sensör güç çıkışı

Q4=Bant motoru çıkışı

Q5=Sayıcı bilgi çıkışı

Q6=Sayıcı resetleme çıkışı

T1=Pistonun bekleme süresi (2sn)

T2=Sayıcı sıfırlama süresi (1dk)

Yürüyen bant : Uygulamadaki amaçlarımızdan bir tanesini gerçekleştirmek üzere bu bantta bulunan ufak metal parçaları yerlerine yerleştirerek metal algılayıcı sensör tarafından görülmesini sağladık.

Metal algılayıcı sensör : Endüktif algılayıcı da denir. Yürüyen bant üzerindeki metal parçalarını algılamakla görevli bu sensörümüz 4mm ve 12mm arasındaki metalleri algılayabilmektedir.

Şekil 16 Yürüyen bant ve metal algılayıcı sensör

Manyetik sensör : Alan yoğunluğu, akı yoğunluğu, manyetik moment ve geçirgenlik özellikleri sayesinde dış eksende bulunan herhangi bir metalin, kendi manyetik alanına girmesi durumunda çalışmaya başlar. Bir nevi bazı valf pompa sistemlerinde anahtarlama görevi görür. Yaptığımız uygulamada ise bant motorunun durmasını sağlıyor.

Basınçlı hidrolik kol : Pompanın 2 sensör sayesinde hareket özelliği kazanması – kaybetmesi için ihtiyaç duyduğumuz bir alet, basınç sayesinde cihazın açık olduğu her anda çalışacak şekilde PLC tarafından kontrol ediliyor.

Şekil 17 Basınçlı hidrolik, manyetik sensör (turuncu renkte)

Elektronik sayıcı : 220 voltla beslenen bu sayıcıyı PLC tarafından kontrol ediyoruz ve bu kontrol sınırları çerçevesinde dijital olarak sayım işlemini yapıyor.

Şekil 18 Elektronik sayıcı

6’lı röle : Anahtarlama görevinde kullanılan ve PLC ile kontrol edilecek cihazlar arasında bulunan araç. Özellikle PLC’li uygulamalarda kontak yerine kullanılır.

Şekil 19 Röleler

PLC Moeller EASY 619 : 12 giriş ve 6 röle veya 8 transistör çıkışı olan bir cihazdır. Bütün DC versiyonlarında girişlerden 2 tanesi analog olarak tanımlanmıştır. 121 adet mantık satırına sahiptir ve PLC yi kontrol eden bu yazdığımız mantık satırlarıdır. Göstergesinde her biri 48 karakter olan 8 metin mesajını barındırabilir. Her bir mesaj için de değişkenler modül sayesinde farklı bir değer alabilirler.

Şekil 20 PLC Moeller EASY 619

Otomasyon kurulumunda bizden istenen görev;

Basınçlı hava ile çalışan hidrolik kol PLC tarafından 2sn lik zaman sonrasında ileri itiliyor, kolun istenilen açıklığa gelip gelmediği mekanik bir temas sensörü ile kontrol ediliyor, gelmiş ise hemen geri çekiliyor 2sn lik bekleme süresi sonunda tekrar açılıyor.

Bu periyodik uygulama manyetik sensörle yürüyen bant sisteminin çalışıp durmasını kontrol ediyor, kol tam çekildiğinde bir aleminyum parça manyetik sensöre yaklaşıyor ve bant motoru duruyor, diğer zamanlarda motor çalışıyor.

Bant üzerine yerleştirilen metal eşyalarda yine bir manyetik sensörle sayıcıya bilgi olarak yollanıyor ve belirlenen sürede (1dk) ne kadar eşya geçtiği sayılıyor, sayıcı sıfırlanıyor.

Bu projeyi hazırlamak bize elektrikten farklı enerjilerle (basınç vs) çalışan sistemlerin çalışma mantıklarını, kullanımlarını öğrenmemizi sağladı. Ayrıca bir otomasyonun gerçekleştirilmesinde izlenilecek adımların neler olduğu, uygulamada karşılaşılan zorlukların neler olduğunu öğrenmemizde büyük faydası oldu.

Yürüyen Bant Kantar Sistemi

Şekil 21 Encoder ve Yük Hücresi

Şeker fabrikalarında verimliliği hesaplayabilmek için fabrikaya giren şeker pancarı ve çıkan ürünlerin (küspe, şeker) tartılması miktarının bilinmesi gerekmekte. Bu tartım maddeler yürüyen bantlarla taşınırken anlık olarak yapılmakta. Yürüyen bant tartım sistemleri fabrikaların en önemli elemanlarından birisi.

Yürüyen bant tartım sistemlerinin başlıca elemanları encoder(kodlayıcı) ve loadcell(yük hücreleri) dir.

Encoder; Encoder bandın ilerleme hızını ve yönünü belirlemeye yarayan bir sensör.

Hassasiyeti Pals sayısı / Devir olarak ifade ediliyor.

A Dönüş yönünü tespit etmek için önce A palsi mi yoksa B palsi mi geldiğine bakılır.

B

Yük hücreleri; Yük hücreleri üzerine düşen ağırlıkla orantılı olarak milivoltlar seviyesinde potansiyel fark oluşturan sensörlerdir. Üzerinde yük olmadığında 0mV ölçebileceği maksimum yük olduğunda 2mV çıkış vermektedir. Bu gerilim PLC sistemlerinde değerlendirilmek için çok küçük olduğundan Op-Amplı yükselteçlerle kuvvetlendiriliyor. Ayrıca gerilim akım çeviricilerle 4-20mA akım bilgisine dönüştürülüyor.

Yürüyen bant

Yük hücreli

mil

1 m

Encoder

Şekil 22 Bant Kantarı LCD Paneli

Çuvallama (Dozajlama) makinesi; Üretilen şeker belirlenen kilolarda çuvallara doldurulurken dozajlama makinaları kullanılıyor. Dolmakta olan çuval anlık olarak tartılıyor ve sınır olarak belirlenen değere ulaşıldığında dolum kesiliyor.

Sistem 10bitlik çalışama modunda 100 kiloda ±6gr hata ile dolum yapmakta.

Şekil 24 Çuvallama Makinası Kontrol Kutusu

Şekil 25 Çuvallama Sistemi

GÜÇ ELEKTRONİĞİ BÖLÜMÜTrisem TC-N50

Emaf’da ki başka bir atölye ise güç elektroniği atölyesi. Burda tristörlü çevirici, inverter, konverter imalatı ve montajı ve testleri yapılmakta.

Trisem TC-N50 tristörlü bir çevirici. Motor hız kontrolünde, yüksek güçlü doğrultma devrelerinde kullanılıyor.

Güç kısmı altı tristörden oluşmakta (TR1 - TR6). Her tristöre dv/dt değişimini sınırlamak için paralel R-C devresi(turn-off snubır) bağlı. Ayrıca di/dt değişimini sınırlamak için seri olarak L (indüktans) bağlı.

Tristörlerin ateşlenmesi ateşme transformatörleri (TF1 – TF6) üzerinden yapılmaktadır. Güçdevresinden geçen akım girişte üç fazdan her birine konan akım transformatörleri ile ölçülür.

Şekil 26 Tristörlü Çevirici Güç Kartı

Şekil 27 Güç Kartı Devre Şeması

Şekil 28 Tristör Tetikleme Sırası Ve Çıkış Dalga Şekli

ANKARA ŞEKER FABRİKASI

Şeker Fabrikası Şeker Üretim Basamakları

Günlük 4000ton şekerpancarı işleniyor.

7 Kg şekerpancarından 1 Kg şeker elde edilmekte.

Haşlamada kullanılan kızgın buharın sıcaklığı 500oC.

Çökelmiş şeker santrifüjden önce kahve rengi, santrifüj esnasında beyazlamakta.

Şeker Pancarının Havuzlarda Yıkanıp Fabrikaya Alınması

Pancarın 3-5 mm Kalınlıkta Dilimlenip Parçalanması

Dilimlerin Kazanlarda Kızgın Buhar İle Haşlanması

Haşlanan Pancarın Difüzyon Tanklarında Şekerlerinin Difüze Edilmesi

Difüzyondan Elde Edilen Şerbetin Çökeltme Tanklarında Kireçden Elde Edilen CO2 ile Çökeltilmesi

Çökeltilen Şekerin Santrifüjlerle kurutulması

Kurutulan Şekerin Kimyasal İşlemlere Tabii Tutulması ve Kalite Kontrolünün Yapılması

Krital Şekerin Çuvallanıp Depolanması

Şekerpancarını haşlamada kullanılan kızgın buhar haşlama işleminden sonra elektrik üretiminde kullanılmak üzere trübinlere gelmektedir. Fabrika içersinde 2 adet 1800KVA bir adette 7900KVA lık buhar tribünleri bulunmakta. Fabrika çalıştığı zaman fabrikanın enerji ihtiyacının bir kısmı bu santralden sağlanmakta. 1800KVA lık generatörlerden yaklaşık 950KVA, 7900KVA lık generatörden ise 5000KVA toplamda ise 7000KVA enerji elde ediliyor. Senkron generatörlerin ihtiyaç duyduğu uyarma gerilimi aynı mil üzerine bağlanan başka bir generatörden sağlanıyor.

Şekil 29 1800KVA lık Tribün

Generatörleri devreye almak için kullanılan panoda şebeke ve generatör gerilimlerini gösteren voltmetreler, frekans ölçer, senkronoskop ve wattmetre bulunmakta.

Ayrıca reaktif güç kontrol rölesi ve kompanzasyon panosu bulunmakta.

Şekil 30 Kompanzasyon Paneli, Senkronoskop, Frekans ölçer