PLC VE SCADA KULLANARAK İRMİK ÜRETİM SİSTEMİNİN OTOMASYONU
İlteriş MİRZAOĞLU
YÜKSEK LİSANS TEZİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
OCAK 2008 ANKARA
İlteriş MİRZAOĞLU tarafından hazırlanan “PLC VE SCADA KULLANARAK İRMİK ÜRETİM SİSTEMİNİN OTOMASYONU” adlı bu tezin Yüksek Lisans tezi olarak uygun olduğunu onaylarım. Prof. Dr. Müzeyyen SARITAŞ
……………………………….
Tez Danışmanı, Elektrik Elektronik Mühendisliği AD Bu çalışma, jürimiz tarafından oy birliği ile Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir. Prof. Dr. İrfan KARAGÖZ
……………………………….
Elektrik Elektronik Mühendisliği A.D., G.Ü. Prof. Dr. Müzeyyen SARITAŞ
……………………………….
Elektrik Elektronik Mühendisliği A.D., G.Ü. Prof. Dr. N. Fatma GÜLER
……………………………….
Elektronik Bilgisayar Eğitimi A.D., G.Ü. Tarih: 28/01/08
Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Yüksek Lisans derecesini onamıştır. Prof. Dr. Nermin ERTAN Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü
……………………………….
TEZ BİLDİRİMİ Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada orijinal olmayan her türlü kaynağa eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.
İlteriş Mirzaoğlu
iv PLC VE SCADA KULLANARAK İRMİK ÜRETİM SİSTEMİNİN OTOMASYONU (Yüksek Lisans Tezi) İlteriş MİRZAOĞLU GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ocak 2007 ÖZET Bu çalışmada, orta büyüklükteki bir makarna fabrikasının değirmen kısmında kapasite olarak artırımına paralel olarak elektrik, kontrol ve kumanda birimlerinde yenileme çalışmaları yapılmıştır. Makarnanın irmikten üretilmesi nedeniyle fabrikanın değirmen kısmının verimli çalışması fabrikanın genel maliyeti açısından kritiktir. Çünkü gelen buğdaydan yüksek randıman ve kaliteli irmik elde etmek ve tüketilen elektrik enerjisinden mümkün olduğunca tasarruf etmek, değirmenin kontrollü ve efektif çalışmasına bağlıdır. Bu da ancak oldukça iyi tasarlanmış ve programlanmış PLC ve SCADA sisteminin kullanılması ile mümkün olmaktadır. Fabrikanın değirmen kısmı tam otomasyon ile çalışmaktadır. Otomasyon sisteminde PLC yazılımı olarak VIPA CPU 318–2 ve DP300V ve SCADA yazılımı olarak Wonderware InTouch V9.5 kullanılmıştır. SCADA ile PLC arası MPI (Message Passing Interface), CPU 318–2 ile DP300V arasında PROFIBUS (Process Field Bus) haberleşme protokolleri olarak kullanılmıştır. Toplam giriş/çıkış sayısı 261’dir.
v İrmik üretim sistemindeki yenileme çalışması, aşağıdaki 6 ana üretim grubunda yapılmıştır: •
1. grupta, fabrikaya gelen buğday kabaca temizlenir ve silolara depolanır,
•
2. grupta, buğday silolarından alınan buğday yıkanır ve birinci tavlama işlemi yapılır,
•
3. grupta, buğdayın esas yumuşatma ve ikinci tavlama işlemi yapılır,
•
4. grupta, iyice tavlanmış olan buğday son kez temizlikten geçirilerek öğütmeye hazır hale getirilir,
•
5. grupta, buğdayın öğütülür ve irmik konveyörüne dökülür,
•
Son olarak; 6. grupta, üretilen irmik kalitesine göre irmik silolarına depolanır.
Bu yenileme çalışması sonucunda; irmik randımanı %58’den %61’e çıkmış ve randımanda süreklilik sağlanmıştır. İrmik kalitesi artmıştır. Değirmenin ilk çalışmasında kararlı değerlere ulaşma süresi % 66 oranında azalmıştır. Enerji tüketiminde %50 tasarruf sağlanmıştır. Arızalar ve gereksiz duruşlar azalmıştır. Sistemin izlenmesi ve arızaların giderilmesi için çalışan personel % 50’ye düşmüştür.
Bilim Kodu
: 905.1.035
Anahtar Kelimeler : PLC, SCADA, otomasyon, irmik, değirmen, Sayfa Adedi
: 145
Tez Yöneticisi
: Prof. Dr. Müzeyyen SARITAŞ
vi AUTOMATION OF A SEMOLINA PRODUCTION SYSTEM USING PLC AND SCADA (M.Sc. Thesis) İlteriş MİRZAOĞLU GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY January 2007 ABSTRACT
In this study, the renewal efforts in the electricity, command and control units in parallel with the capacity expansion of the mill unit of a midsized macaroni production plant have been done. Since spaghetti is produced from semolina, the efficiency of the mill unit of a spaghetti plant is critical for the overall cost of the plant. Because, not only yielding a high throughput and high-quality semolina from the input wheat, but also saving the energy as much as possible from the consumed electricity depends on the controlled and effective operation of the mill. Such an operation can only be achieved by using a well-designed and a well-programmed PLC and SCADA system. The operation of the mill unit of the plant is fully automated. In the automation system, VIPA CPU 318–2 and DP300V are used as the PLC software, and Wonderware InTouch V9.5 is used as the SCADA software. As the communication protocols, MPI (Message Passing Interface) is used between PLC and SCADA, while PROFIBUS (Process Field Bus) is used between CPU 318–2 and DP300V. The total number of inputs and outputs are 261.
vii Renewal operation on the semolina production system has been done on the following of 6 principal production groups: •
In the 1st group, the input wheat is cleaned (isolated from its cover, and the stones, dust and soil in it) roughly and stored into silos,
•
In the 2nd group, the wheat taken from the silos is washed and tempered for the first time,
•
In the 3rd group, the wheat is softened and tempered for the second time,
•
In the 4th group, thoroughly tempered wheat is cleaned for the last time and prepared for grinding,
•
In the 5th group, the wheat is grinded and poured on the semolina conveyor,
•
Finally, in the 6th group, produced semolina is stored into semolina silos according to its quality.
As the result of this renewal operation, the semolina throughput of the plant was increased from 58% to 61% and the continuity of this throughput was ensured. The quality of semolina was improved. The time required for the stable operation of the mill was decreased by amount of 66%. The 50% of the consumed energy was saved. The number of faults and unnecessary stops were reduced. The number of employees responsible for observing the system and fixing the faults was decreased by 50%.
Science Code
: 905.1.035
Key Words
: PLC, SCADA, automation, semolina, mill
Number of Pages
: 145
Advisor
: Prof. Dr. Müzeyyen SARITAŞ
viii TEŞEKKÜR Çalışmalarım boyunca değerli yardım ve katkılarıyla beni yönlendiren Hocam Prof. Dr. Müzeyyen SARITAŞ’a ayrıca çalışmalarımı gerçekleştirmemde bana yardımcı olan SETMAŞ A.Ş. adına Erdoğan DÖNMEZ’e, tecrübesi ve bilgisi ile bana destek olan Elektrik Elektronik Yüksek Mühendisi Mehmet AKDERE’ ye, Ankara Un Fabrikasında görevli olan Kenan ÖZGENÇ’e ve maddi ve manevi destekleriyle beni hiçbir zaman yalnız bırakmayan çok değerli eşim Ayşe Gül MİRZAOĞLU’na ve aileme teşekkürü bir borç bilirim.
ix İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET .......................................................................................................................... iv ABSTRACT................................................................................................................ vi TEŞEKKÜR..............................................................................................................viii İÇİNDEKİLER ........................................................................................................... ix RESİMLERİN LİSTESİ ............................................................................................. xi ŞEKİLLERİN LİSTESİ ............................................................................................ xiv 1. GİRİŞ ....................................................................................................................... 1 2. PLC, SCADA VE EKİPMANLAR ......................................................................... 3 2.1. PLC ................................................................................................................... 3 2.1.1. PLC’nin tanımı ve tarihçesi .................................................................... 3 2.1.2. PLC’nin kullanım alanları ve yapısı ....................................................... 4 2.1.3. PLC’nin avantajları ................................................................................. 6 2.1.4. PLC’nin programlanması ........................................................................ 7 2.2. SCADA ............................................................................................................. 9 2.2.1. SCADA’nın tanımı ve tarihçesi .............................................................. 9 2.2.2. SCADA’nın yapısı ve çalışması ........................................................... 10 2.2.3. SCADA’nın avantajları......................................................................... 11 2.3. Ekipmanlar ...................................................................................................... 11 2.3.1. Ekipman listesi ...................................................................................... 11 2.3.2. Makineler .............................................................................................. 12 2.3.3. Koruma ve kontrol elemanları .............................................................. 22 2.3.4. Diğer ekipmanlar................................................................................... 28
x Sayfa 3. İRMİK ÜRETİM SİSTEMİNDE PROSESİN İŞLEYİŞİ...................................... 30 3.1. G–1 grubu-buğday alımı ................................................................................. 30 3.2. G–2 grubu–1.tavlama...................................................................................... 33 3.3. G–3 grubu - 2. tavlama ................................................................................... 35 3.4. G–4 grubu – değirmen buğday besleme.......................................................... 38 3.5. G–5 grubu – öğütme........................................................................................ 40 3.6. G–6 grubu–irmik silo besleme ........................................................................ 43 4. İRMİK ÜRETİM SİSTEMİNDEKİ TEK HAT DİYAGRAMLARI .................... 45 5. SİSTEMİN OTOMASYONUNDA KULLANILAN DONANIM VE YAZILIMLAR........................................................................................................... 73 5.1. Otomasyondaki Donanım ............................................................................... 73 5.1.1. Sistemdeki PLC..................................................................................... 73 5.1.2. Sistemdeki SCADA .............................................................................. 74 5.1.3. Haberleşme protokolleri........................................................................ 74 5.2. Otomasyondaki Yazılımlar ............................................................................. 75 5.2.1. PLC yazılımı ......................................................................................... 75 5.2.2. SCADA yazılımı ................................................................................... 98 6. SONUÇLAR VE İLERİYE YÖNELİK ÇALIŞMALAR.................................... 100 KAYNAKLAR ........................................................................................................ 102 EKLER..................................................................................................................... 106 EK-A Ekipman listesi .............................................................................................. 107 EK-B Giriş-çıkış listesi ............................................................................................ 110 EK-C PLC akış diyagramları ................................................................................... 122 ÖZGEÇMİŞ ............................................................................................................ 145
xi
RESİMLERİN LİSTESİ Resim
Sayfa
Resim 2.1. Toz siklonu .............................................................................................. 12 Resim 2.2. Siklon altı hava kilidi ............................................................................... 13 Resim 2.3. Elevatör .................................................................................................... 13 Resim 2.4. Çöp sasörü................................................................................................ 13 Resim 2.5. Hava kanalı .............................................................................................. 14 Resim 2.6. Toz aspiratörü .......................................................................................... 14 Resim 2.7. Konveyör ................................................................................................. 14 Resim 2.8. Silo ........................................................................................................... 15 Resim 2.9. Paçal makinesi ......................................................................................... 15 Resim 2.10. Taş ayırıcı .............................................................................................. 16 Resim 2.11. Vibro tarar.............................................................................................. 16 Resim 2.12. Kabuk soyucu ........................................................................................ 16 Resim 2.13. Triyör ..................................................................................................... 17 Resim 2.14. Yıkama makinası ................................................................................... 17 Resim 2.15. Hava tarar............................................................................................... 17 Resim 2.16. Vals ........................................................................................................ 18 Resim 2.17. Elek ........................................................................................................ 19 Resim 2.18. Sasör....................................................................................................... 19 Resim 2.19. Kepek fırçası .......................................................................................... 20 Resim 2.20. Detaşör ................................................................................................... 20 Resim 2.21. Blower.................................................................................................... 20
xii Resim
Sayfa
Resim 2.22. Pnömatik hava motoru ........................................................................... 20 Resim 2.23. Jet filtre .................................................................................................. 21 Resim 2.24. Takatuka................................................................................................. 21 Resim 2.25. Randıman kantarı ................................................................................... 21 Resim 2.26. Tüp vidalı helezon ................................................................................. 22 Resim 2.27. Kompresör ............................................................................................. 22 Resim 2.28. Pnömatik yön klapesi............................................................................. 22 Resim 2.29. Motor koruma şalterleri (MKŞ) ............................................................. 23 Resim 2.30. Sigorta .................................................................................................... 23 Resim 2.31. Kontaktör ............................................................................................... 23 Resim 2.32 Röle ......................................................................................................... 24 Resim 2.33. İzolasyon trafosu.................................................................................... 25 Resim 2.34. Akım trafosu .......................................................................................... 25 Resim 2.35. Klemens ................................................................................................. 25 Resim 2.36. Kapasitif sensör ve sanayide kullanılışı................................................. 26 Resim 2.37. Basınç sensörü ....................................................................................... 27 Resim 2.38. Ağırlık sensörü....................................................................................... 27 Resim 2.39. Ağırlık sensörü transmitteri ................................................................... 28 Resim 2.40. Valf ........................................................................................................ 29 Resim 3.1. Buğday temizlenmesi ve depolanması .................................................... 31 Resim 3.2. Buğday temizlenmesi ve 1. tavlama ........................................................ 34 Resim 3.3 İkinci tavlama ......................................................................................... 37 Resim 3.4. Değirmen buğday besleme ...................................................................... 39
xiii Resim
Sayfa
Resim 3.5. Buğday öğütme ....................................................................................... 41 Resim 3.6. İrmik silo besleme ................................................................................... 44 Resim 5.1. VIPA CPU 318-2 PLCsi .......................................................................... 73 Resim 5.2. PLC yazılımındaki FC, DB,OB ve FB’ler ............................................... 78 Resim 5.3. SCADA ekranından alınan rapor sayfası................................................. 96 Resim 5.4. SCADA ekranından alınan alarm sayfası ................................................ 97 Resim 5.5. Buğday kantarının SCADA ekran görüntüsü .......................................... 99 Resim 5.6. Buğday kantarının, SCADA-PLC bağlantısının kurulması ..................... 99
xiv ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil
Sayfa
Şekil 2.1. PLC’nin genel yapısı.................................................................................... 5 Şekil 2.2. LADDER diyagramı ile set-reset rölesinin kullanılması ............................. 8 Şekil 2.3. Komut listesi ile set-reset rölesinin kullanılması ......................................... 8 Şekil 2.4. Fonksiyonel blok diyagramı ile set-reset rölesinin kullanılması ................. 9 Şekil 3.1. Prosesin işleyiş blok diyagramı ................................................................. 30 Şekil 3.2. Buğday alımı ve 1. tavlama (blok diyagram)............................................. 32 Şekil 3.3. 2. Tavlama ve değirmen buğday besleme (blok diyagram)....................... 36 Şekil 3.4. Buğday öğütme 1 (blok diyagram) ............................................................ 42 Şekil 3.5. Buğday öğütme 2 (blok diyagram) ............................................................ 42 Şekil 3.6. İrmik silo besleme (blok diyagram)........................................................... 43 Şekil 4.1. Trafo merkezi tek hat diyagramı ............................................................... 47 Şekil 4.2. AG_Panosu tek hat diyagramı .................................................................. 48 Şekil 4.3. AG_Değirmen tek hat diyagramı .............................................................. 49 Şekil 4.4. Kompanzasyon panosu tek hat diyagramı ................................................ 50 Şekil 4.5. Kompanzasyon panosu tek hat diyagramı ................................................ 51 Şekil 4.6. Kompanzasyon panosu ............................................................................. 52 Şekil 4.7. Kompanzasyon kontrol devresi 1 .............................................................. 53 Şekil 4.8. Kompanzasyon kontrol devresi 2 .............................................................. 54 Şekil 4.9. MCC_G1 tek hat ....................................................................................... 55 Şekil 4.10. M01 konrol ve besleme devresi .............................................................. 56 Şekil 4.11. M03_M04 kumanda kontrol devresi ....................................................... 59 Şekil 4.12. M67 kumanda kontrol devresi ................................................................ 60
xv
Şekil
Sayfa
Şekil 4.13. M87 kumanda kontrol devresi ................................................................ 61 Şekil 4.14. TK1 kumanda kontrol devresi ................................................................ 62 Şekil 4.15. V01 kumanda kontrol ve besleme devresi .............................................. 63 Şekil 4.16. FK1 kumanda kontrol ve besleme devresi .............................................. 64 Şekil 4.17. Temizleme MCC 3P panosu ................................................................... 65 Şekil 4.18. Öğütme MCC 4P panosu ........................................................................ 66 Şekil 4.19. 24 volt DC güç kaynağı devre şeması 1................................................... 67 Şekil 4.20. 24 volt DC güç kaynağı devre şeması 2 .................................................. 68 Şekil 4.21. Sensör besleme ve kontrol devresi 1 ....................................................... 69 Şekil 4.22. Sensör besleme ve kontrol devresi 2 ....................................................... 70 Şekil 4.23. Sensör besleme ve kontrol devresi 3 ....................................................... 71 Şekil 4.24. PLC – SCADA konfigürasyonu ............................................................. 72 Şekil 5.1. PLC-SCADA ve grup bağlantıları ............................................................. 75 Şekil 5.2. Donanımın yazılıma tanıtılması 1.............................................................. 76 Şekil 5.3. Donanımın yazılıma tanıtılması 2.............................................................. 76 Şekil 5.4. Yazılımın çalışma mantığı ve temel bileşenleri......................................... 79 Şekil 5.5. FB2 network 1: motor start-stop ................................................................ 81 Şekil 5.6. FB2 network 2: çalış çıkışı ........................................................................ 81 Şekil 5.7. FB2 network 3: manuel start-stop.............................................................. 81 Şekil 5.8. FB2 network 4: motor arızaları.................................................................. 82 Şekil 5.9. FB2 network 5: sayaç sıfırla ...................................................................... 82 Şekil 5.10. FB2 network 6: sayaç .............................................................................. 83
xvi Şekil
Sayfa
Şekil 5.11. FB2 network 7: çalış arıza ....................................................................... 83 Şekil 5.12. FB2 network 8: motorun çalışma gecikmesi ........................................... 84 Şekil 5.13. FB2 network 9: motorun durma gecikmesi ............................................. 84 Şekil 5.14. FC3 fonksiyonu........................................................................................ 85 Şekil 5.15. G1 grubu (buğday alımı) otomatik çalışma (blok diyagram) .................. 87 Şekil 5.16. FB1 network 1: grup start ........................................................................ 89 Şekil 5.17. FB1 network2: grup auto start-reset ........................................................ 89 Şekil 5.18. FB1 network3: grup stop ......................................................................... 90 Şekil 5.19. FB1 network 4: grup auto stop-reset........................................................ 90 Şekil 5.20. FB1 network 5: grup başlama uyarı kornası zamanlayıcısı ..................... 91 Şekil 5.21. Grup başlama uyarı kornası ..................................................................... 92 Şekil 5.22. FC200 fonksiyonu – network 1 ............................................................... 92 Şekil 5.23. FC200 fonksiyonu – network 2 ............................................................... 94 Şekil 5.24. FC200 fonksiyonu – network 3 ............................................................... 94
1
1. GİRİŞ
Bu bölümde Türkiye’deki makarna sektörü ve makarna üretim süreci kısaca verilmiştir. İrmik ve makarna tesisleri Türkiye'de ilk kurulan gıda sanayi dallarındandır. Önceleri erişte seklinde evlerde yapılan makarnanın, sanayi olarak Türkiye'ye giriş tarihi 1922'dir. Ülkemizdeki ilk makarna tesisi, İzmir-Bayraklı'da kurulmuş olup sektörde üretim, 1950'lere kadar küçük kapasiteli tesislerde gerçekleştirilmiştir. Sektördeki kurulu kapasitedeki artışların esas olarak 1970'li yıllarda büyük tesislerin devreye girmesi ile ortaya çıktığı görülmektedir. 1980'li yıllarda ise yeni fabrikaların kurulmasının yanı sıra mevcut tesislerin de tevsii yatırımları sonucunda kapasitelerini arttırmaları ile sektörün üretim kapasitesindeki artış yeni bir ivme kazanmıştır. Son yıllarda ise ihracatta görülen hızlı artışların sektördeki yatırım eğilimlerini tekrar canlandırdığı görülmektedir. Türkiye, dünya makarna ihracatında 1998 yılı rakamlarına göre İtalya’dan sonra ikinci sırada yer almaktadır. 2006 yılı verilerine göre kurulu kapasitesi ve pazar payı en yüksek olan fabrika Nuh`un Ankara Makarnası’dır [1]. Türkiye’de makarna tesislerinin hızla artmasının nedenlerinden biri de üretimin ana maddesi olan durum buğdayının yetişmesidir. Durum Buğdayı çoğunlukla Güneydoğu ve İç Anadolu Bölgelerinde üretilmektedir. Bu yüzden Türkiye’deki makarna fabrikaları daha çok bu bölgelerde yoğunlaşmıştır. Günümüzde modern tesislerde el değmeden üretilen makarna, temel olarak aşağıdaki süreç izlenerek üretilmektedir. Temizleme – Tavlama: Makarnalık sert buğday (durum buğdayı) önce birkaç aşamadan geçirilerek temizlenir ve sonra su ile tavlanır.
2 Öğütme – Eleme: Tavlaması tamamlanmış olan buğday, öğütülerek ve elenerek irmik haline getirilir. İrmik tanecikleri 125–450 mikron büyüklüğünde, parlak ve köşeli bir görünüme sahiptir. Bu özellikler nedeniyle durum buğdayından elde edilen irmik parlak sarı renktedir. Öğütme sırasında irmik dışı ürünler (kepek, razmol, irmikaltı un vb) ayrıştırılır. Yoğurma – Şekillendirme: Elde edilen irmik, sıcak su ile karıştırılarak, mikserlerde düzgün bir hamur yüzeyi elde edilinceye kadar yoğrulur. Bu hamur basınçla şekil verilmek üzere kalıplara alınır ve istenen şekillerde hamur dökülür. Kurutma – Soğutma: Oluşan hamur şekilleri fırında kurutmaya alınır. Kurutmadan çıkan makarna soğutmaya alınır. Dinlendirme – Ambalajlama: Silolarda dinlendirilen makarna, el değmeden paketleme makinelerinde istenen tür ambalaj ve gramajda paketlenerek satışa hazır hale getirilir. Bu çalışmada bir makarana fabrikasının irmik üretim sisteminde PLC ve SCADA kullanarak durum buğdayının irmik elde edilinceye kadar geçirdiği aşamalar ve yapılan yenilik çalışmaları anlatılmıştır. Bu çalışmanın 2. kısmında, PLC ve SCADA hakkında genel bilgi verildikten sonra irmik üretim sistemindeki ekipmanlar hakkında açıklamalar yapılmıştır. İrmik üretim sisteminde, durum buğdayının işlenerek irmiğe dönüştürülmesindeki aşamalar 3. kısımda özetlenmiştir. 4. kısımda, irmik üretim sistemindeki tek hat diyagramları verilmiştir. İrmik üretim sisteminin otomasyonunda kullanılan donanım ve yazılımlar detaylı olarak bölüm 5’te verilmiştir. 6. kısımda ise, sonuçlar ve ileriye yönelik çalışmalar özetlenmiştir.
3
2. PLC, SCADA ve EKİPMANLAR
Bu bölümde PLC ve SCADA hakkında genel bir bilgi verilmesinin yanında sistemdeki ekipmanlar, koruma ve kontrol elemanlarının çalışması ve kullanıldıkları kısımlarla ilgili açıklamalar yapılmıştır.
2.1. PLC
Bu kısımda PLC’nin tanımı, tarihçesi, kullanım alanları, yapısı, avantajları ve çok basit olarak PLC programlanması verilmektedir.
2.1.1. PLC’nin tanımı ve tarihçesi
PLC (Programmable Logic Controller – Programlanabilir Mantıksal Denetleyici) algılayıcılardan aldığı bilgiyi kendine yüklenen programa göre işleyen ve iş elemanlarına aktaran mikro işlemci tabanlı bir cihazdır. PLC, endüstriyel otomasyon sistemlerinin kumanda ve kontrol devrelerini gerçekleştirmeye uygun yapıda girişçıkış birimleri ve iletişim arabirimleri ile donatılmış, SCADA sistemi ile uyumlu çalışan sanayi tipi bilgisayarlardır. 1960’larda ilk defa PLC’lerin ilk kısımları oluşturulmaya başlandı. Böyle bir cihazın tasarlanmasındaki başlıca neden, karmaşık ve yüksek maliyetli röle tabanlı kontrol sistemlerinin kullanılmasından kaynaklanmaktadır. İlk ticari PLC, 1968 yılında “MODICON” firması tarafından geliştirilmiştir. Daha sonra ise; Allen Bradley, General Electric, Siemens ve Westinghouse gibi firmalar maliyeti daha düşük ancak performansı daha yüksek PLC’ler üretmişlerdir [2].
4 2.1.2. PLC’nin kullanım alanları ve yapısı
PLC’lerin esas uygulama alanı endüstriyel otomasyondur. Bunun yanında bina otomasyonu, robotik uygulamaları, SCADA sistemleri ile veri izleme ve kaydetme alanlarında da kullanılmaktadır. PLC’lerin kullanım yerleri ve amaçları farklı olmasına rağmen yapı bakımından benzerlik göstermektedirler. Şekil 2.1’de gösterildiği gibi PLC’lerin yapısında bir güç kaynağı, merkezi işlemci ünitesi (CPU), bellek, giriş ya da algılama ünitesi (Input), çıkış ya da kumanda elemanları (Output) bulunmaktadır. Güç kaynağı: PLC’ler mutlaka bir güç kaynağına ihtiyaç duyarlar. Yapısı gereği DC gerilimle çalıştıkları için bir AC/DC dönüştürücüye ihtiyaç duymaktadırlar. Bu güç kaynakları genellikle AC 220 V’dan DC 24 V’ta çeviren tiptedir. Merkezi işlemci ünitesi (CPU): Bütün program bu ünitede yazılır ve değiştirilebilir. Program yazılımları EPROM ve EEPROM kartlarında gerçekleştirilir. Merkezi işlem ünitesinde aritmetik, mantık ve denetim birimleri vardır. Bu merkezde komutlar yorumlanır, bilgiler saklanır ve işlemler yürütülür. Girişten alınan bilgiler hafızadaki programa göre işlenir ve çıkan bilgiler, çıkış ünitesi yardımı ile kumanda elemanlarına aktarılır [3]. Bellek: PLC’nin hafıza bölümünü oluşturur. PLC’ de enerji bulunmadığı zaman da hafızasındaki bilgileri saklayabilmektedir. Program yazılımları EPROM ve EEPROM kartlarında gerçekleştirilir. EPROM (erasable programmable read only memory): Sadece okunabilir bellektir. İçeriği morötesi ışık ile silinebilmektedir.
5 EEPROM (erasable electrical programmable read only memory): Bilgisayarda yazılan PLC programı ile değiştirilmesi veya silinmesi mümkündür. EPROM’a göre daha kullanışlıdır. Giriş ya da algılama ünitesi (input): Kontrol edilen sisteme ait dijital girişlerden (0 veya 1) ve analog girişlerden (4–20 mA) oluşmaktadır. Sistemde bulunan; anahtarlar, röle kontakları, akış bilgileri, motor bilgileri (hız, çalışma durumu, arıza), seviye anahtarları, devre kesiciler, sensörler (hareket, optik, metal, duman v.b.), basınç transmitterleri, loadcell (ağırlık sensörü), termoelemanlar gibi algılayıcılardan gelen sinyaller giriş birimi üzerinden alınmaktadır. Çıkış ya da kumanda elemanları (output): Merkezi işlem ünitesi giriş verilerini belirlenmiş programa göre işler, daha sonra çıkış birimi ilgili denetim için gerekli kontrol sinyallerini üretir. Bu sinyaller dijital (0 veya 1) veya analog (4–20 mA) olarak çıkabilmektedir. Bu sinyaller röle, kontaktörler ve tristörler aracılığı ile alarma, frekans konvertörlerine, valflere, motorlara, ışıklara, pnömatik sistem çıkışlarına aktarılmaktadır.
Şekil 2.1. PLC’nin genel yapısı
6 2.1.3. PLC’nin avantajları
PLC’lerin fiziksel büyüklük, maliyet, ortam dayanıklılığı, haberleşme kabiliyeti, karmaşık yapı, programlama kolaylığı, kapasitesinin artırılması, işlem hızı ve görüntüleme özellikleri bakımından birçok avantajı bulunmaktadır. Fiziksel büyüklük: PLC’ler yeteneklerine göre çok küçük ve az yer kaplayan cihazlardır. Bu da her ortamda sorunsuzca kullanılmalarını sağlamaktadır. Maliyet: PLC çözümlerinin gerek ilk yatırım maliyetleri gerekse sağladığı üretim kazançları açısından maliyetleri önemsiz kalmaktadır. Ayrıca elektrik donanımı çok azaldığından ve daha az kablo kullanıldığı için sistem maliyeti düşmektedir.
Ortam dayanıklılığı: PLC’ler özellikle endüstriyel ortamlar için tasarlandıklarından bu tip ortamlarda dayanıklılık göstermektedirler. PLC’ler yüksek ve düşük sıcaklıklarda, titreşimli ve gürültülü ortamlardan etkilenmeden uzun süre sorunsuz çalışabilmektedir. Haberleşme kabiliyeti: PLC’ler kendi aralarında, kişisel bilgisayarlarla ve diğer akıllı cihazlarla iletişim sağlayabilmektedirler. Kompleks yapı: PLC’ler birçok makinenin aynı anda kontrolünü, bellekteki iş elemanlarına ait programlar ile yapabilmektedirler. Programlama kolaylığı: PLC programlaması kolay yapılabilmekte ve istenildiğinde değişiklik rahat ve hızlı bir şekilde yapılabilmektedir. PLC’nin kapasitesinin artırılması: PLC’de ek I/O modülleri çok rahatlıkla ilave edilebilmektedir. Ayrıca PLC’nin belleğinin de büyütülmesi mümkündür.
7 İşlem hızı: PLC mantıksal ve aritmetik işlemlerden oluşan bir programı oldukça hızlı bir şekilde işletebilmektedir. Hızlı çalışma zamanları ve performansa göre farklı CPU’lar seçilebilir. Görüntüleme: Bir PLC programı ve ilgili devrenin/sistemin çalışması direkt olarak monitörden (SCADA ekranından) izlenebilmektedir. Ayrıca arıza taraması yapılabilmekte ve geçmiş çalışma durumları sonradan izlenebilmektedir.
2.1.4. PLC’nin programlanması
PLC programlarını yapabilmek için öncelikle klasik kumanda devrelerini bilmek gerekmektedir. PLC’nin hangi girişinden sinyal gelirse, çıkışında hangi kumanda elemanını çalıştıracağını programcının emirleri belirler. Bu emirlerin her birine komut denir. Birçok komutun bir araya gelerek oluşturduğu yazılıma da program denir. PLC üç farklı şekilde programlanabilmektedir. Merdiven diyagramı (LADDER), komut listesi (STL), fonksiyonel blok diyagram (FBD) programlaması şeklinde olup aşağıda açıklanmıştır. Merdiven diyagramı (LADDER): Kontrol mantığı aynen otomatik kontrol sistemlerinde olduğu gibidir. Şekil 2.2’de görüldüğü üzere Merdiven devre, kontakları seri ve paralel bağlandığı, sonuçta bir rölenin veya bir özel fonksiyonun çalıştırıldığı bir devreden oluşur. Komut listesi (STL): Şekil 2.3’te verildiği gibi kontrol fonksiyonları kısaltılmış ifadelerle gösterilir. Fonksiyonel blok diyagram (FBD): Şekil 2.4’de verilen örnekteki gibi her mantık fonksiyonu işlemine karşılık bir fonksiyon bloğu gelir.
8
Şekil 2.2. LADDER diyagramı ile set-reset rölesinin kullanılması
Şekil 2.3. Komut listesi ile set-reset rölesinin kullanılması
9
Şekil 2.4. Fonksiyonel blok diyagramı ile set-reset rölesinin kullanılması 2.2. SCADA
Bu kısımda SCADA’nın tanımı, tarihçesi, yapısı, çalışması ve avantajları kısaca anlatılmaktadır.
2.2.1. SCADA’nın tanımı ve tarihçesi
SCADA kelimesi, İngilizce açılımı “Supervisory Control and Data Acquisition” nın kısaltılmasından oluşur. İşletme operatörleri, SCADA’yı kullanarak bir sistemin işleyişini görüntüler, kontrol ve kumanda ederler. SCADA sistemleri, endüstriyel proseslerde
(çimento
üretimi,
demir-çelik
sanayi,
kimya
sanayi
vb.)
telekomünikasyonda, taşımacılıkta, enerji santrallerinde ve füzyon gibi bilimsel deneylerin kontrolünde kullanılmaktadırlar. SCADA sistemleri 100 binleri bulan giriş/çıkış sayılı prosesleri kontrol edebilmektedir [4]. 1920 ve 1930'larda çeşitli ticari sistemler,
"çalıştırmadan önce kontrol et" gibi
işletme mantığına ve farklı noktalardaki bilgileri merkeze taşıyabilme kabiliyetine yer vermeye başladılar. Bu ilk sistemler, telefon sistemlerindeki teknolojiden gelen elektromekanik mantıksal devrelere dayanmaktadır. İlk elektromekanik sistemlerde çok haneli sayıları ve analog değerleri kullanmak oldukça zor olmaktadır. Bu
10 sistemler basit olarak "denetleyici kontrol" olarak adlandırılmışlardır. 1960’larda mini bilgisayarların icadı ile denetleyici kontrol sistemlerinin tasarımı ve kullanımında büyük değişiklikler oldu ve veri edinme kolaylaştı. Denetleyici Kontrol adlı sistem geliştirildi ve adına "Merkezi Denetim ve Veri Toplama Sistemi (SCADA, Supervisory Control and Data Acquisition)" denmiştir. SCADA tabiri ilk olarak Bonneville Enerji Yönetimi tarafından Kanada’nın Vancouver şehrindeki Dittmer Kontrol Merkezi yapımının planlanması sırasında kullanılmıştır [5].
2.2.2. SCADA’nın yapısı ve çalışması
SCADA
sistemlerinde
mutlaka
aşağıda
belirtilen
bileşenlerin
bulunması
gerekmektedir. [5] RTU (remote terminal unit), DCS (distributed control system), PLC gibi prosesi kontrol eden ve sahadan gelen verileri aktaran cihazlar: SCADA’nın kullanıldığı sistemlerde aslında işleri yürüten ve kontrol eden, yapısında işlemcilerin bulunduğu donanımdır. Bu cihazlar; SCADA sisteminin gözü ve kulağı hatta bazı sistemlerde beyni olarak kabul edilebilir [6]. Bununla ilgili detaylı bilgi bölüm 3.1’de verilmiştir. Sahadan gelen bilgileri PLC’ler üzerinden SCADA’ya aktaran haberleşme sistemi: Haberleşme sistemi için kablolar kullanılabilmesinin yanında RF (Radyo frekansı) de kullanılabilmektedir. Kabloların kullanıldığı yerler özellikle fabrikalardır. Ancak uzak birimlerden bilgi transfer edilmesinde sıfırdan kablo çekilmesi hem çok pahalı hem de pek mümkün değildir. Bunun için telefon hatları kiralanabilir veya enerji iletim hatları üzerinden haberleşebilinir hatta uydu üzerinden veya RF modemler kullanarak haberleşme sağlanabilmektedir [6]. Merkezi veri sunucu ve istemci bilgisayarlar: Veri sunucular; veri akışını kontrol ederler ve PLC, RTU ve DCS ile sürekli olarak haberleşir. Veri sunucular prosesteki verileri alır ve operatörler tarafından girilen değerlere göre prosesi PLC üzerinden kontrol eder. İstemci bilgisayarlar; kullanıcıların sistemle sürekli olarak etkileşimde
11 olduğu bilgisayarlardır. Veri sunucular, proses kontrolcülere (PLC vb.), ethernet, fieldbus veya diğer haberleşme protokolleri üzerinden; istemci bilgisayarlara ise ethernet veya internet üzerinden bağlanabilmektedirler [4]. Ara yüz programı: SCADA’da bulunan yazılım, PLC’nin yaptığı işlemleri ve/veya RTU(Remote Terminal Unit)’den gelen bilgileri, kullanıcılara gösteren bir ara yüz programıdır. Bu program HMI (Human Machine Interface) olarak da adlandırılırlar. Ara yüz yazılımları daha önceden sadece DOS, VMS ve UNIX’in altında çalıştırılmakta iken artık; Linux ve Windows gibi işletim sistemlerinde de çalıştırılması oldukça yaygınlaşmıştır. HMI sürekli olarak gerçek zamanlı çalışan bir veritabanına bağlıdır. Veritabanı, sunucudan aldığı bilgileri anlık, saatlik, günlük, aylık ve yıllık olarak kaydedebilmektedir.[4] Ara yüz yazılımı ne kadar iyi bir şekilde tanımlanır, tasarlanır, yazılır, kontrol ve test edilirse, SCADA sistemi o kadar iyi şekilde çalışır. Bunun aksi durumunda, sistemin çökmesi kolaylaşır [6].
2.2.3. SCADA’nın avantajları
SCADA’nın bir otomasyon sisteminde kullanılması bakım ve servis kolaylığı sağlamasının yanında, uygulamada karşılaşılan zorluklar ve belirsizliklerin ortadan kalkması gibi avantajlar da sağlamaktadır. Raporlama ve alarm bilgilerini ekrana taşıma ve kaydetme olanağı sağlamaktadır. Hatta alarm bilgileri cep telefonlarına mesaj şeklinde de gelebilmektedir. Bu şekilde genel bir optimizasyon ve güvenilirlik sağlanmaktadır. Ayrıca SCADA sistemindeki veri sunucuların internete bağlı olması sistemin web üzerinden izlenmesi ve kontrol edilmesini sağlamaktadır. Ancak internete bağlı olmak birçok güvenlik problemlerini yanında getirmektedir.
2.3. Ekipmanlar
Bu bölümde, değirmen fabrikasında kullanılan temizleme ve öğütme makineleri, asenkron motorları, valfleri ve filtre kartları genel olarak açıklanmıştır.
12 2.3.1. Ekipman listesi
Ek A’da her ekipmanın kodu, ekipmanın adı, kullandığı güç, bağlantı şekli, besleme gerilimi, adedi, ekipmanın hangi kısımda kullanıldığı, beslendiği pano şeklinde tablo ile verilmiştir.
2.3.2. Makineler
Temizleme ve öğütme için kullanılan makineler aşağıda sıralanmıştır. Temizlemede kullanılan makineler: Bu kısımda, temizlemede kullanılan toz siklonu, siklon altı hava kilidi, çöp sasörü, elevatör, çöp sasörü, hava kanalı, toz aspiratörü, konveyör, silo, paçal makinesi, taş ayırıcı, vibro tarar, kabuk soyucu, yıkama makinesi, triyör, cevri tav ve hava tarar makineleri tanıtılmaktadır. Toz siklonu: Toz Siklonu, tahıl temizleme sisteminde aspiratör çıkışına monte edilmektedir. Temizleme, makinelerden gelen hava içindeki toz ve diğer hafif maddelerin tutulmasını sağlar.
Resim 2.1. Toz siklonu [7]
13 Toz aspiratörlerinden gelen ve toz ihtiva eden hava, teğetsel olarak siklona verildiği zaman kesit genişlemesi sonucu hızını kaybeder, hava içinde bulunan partiküller yerçekimi ile aşağı inerken temiz hava tahliye olur. Siklon altı hava kilidi: Pnömatik sistemlerde hava kesici olarak kullanılır. Üst ağızdan giren tozlu hava, 180 derece döndürülür. Oluşan santrifüj kuvvet sayesinde, havadan ağır tozlar siklonun iç cıdarına savrulur. Orta bölümlerde hava ikinci girdabı oluşturur. Toz cıdardan, siklonun alt konisine düşerken hava orta bölümdeki çıkış ağzından yukarı yönelerek siklonu terk eder. Alt motorlu hava kilidi sayesinde toz aşağıya dökülür. Elevatör: Tahıl temizleme ve öğütme sistemlerinde tahıl ürünlerinin dikey olarak taşınmasını sağlayan elevatör, alt ve üst başlıklardan, borusu içinde dönen geniş kayış bandı ve üzerindeki kovalardan oluşmaktadır.
Elevatörlerin kapasite ve
yüksekliğine göre redüktör seçimi yapılır.
Resim 2.2. Siklon altı hava kilidi [8]
Resim 2.3. Elevatör [9]
Resim 2.4. Çöp sasörü [10]
Çöp sasörü: Tahılın çizgi ölçülerine göre farklı olan saman, başak, toprak gibi yabancı maddelerden ayrıştırılması işleminde kullanılmaktadır. Titreşim ve eğimiyle tasarlanmış iki elek bulunmaktadır. Makinenin üst eleğine gelen mamul kaba cisimleri üstünde bırakarak geniş çaplı yuvarlak deliklerden düşerken ikinci küçük
14 üçgen delikli eleğine geldiğinde küçük parçacıkları elenir ve temizlenmiş mamul hava kanalına aktarılır. Hava kanalı: Tahıl tanelerinden farklı olan her türlü hafif maddenin: çöp, saman ve başak kırıkları, çeşitli tohumlar, soyulmuş kabuk ve tozun hava akımı vasıtasıyla mamulden ayıklanmasını gerçekleştirmektedir. Tahıl ürünleri, makinenin beslenme tablası veya titreşimli bir besleyici ile hava kanalın genişliğinde homojen bir şekilde dağıtılırken içindeki hafif parçacıkları alttan gelen hava akımı ile yukarıdaki çıkış kanalına sevk edilmekte, temizlenmiş ürün ise aşağıya düşerek sistemin içine aktarılmaktadır. Çöp sasörü makinesi ile kullanılmaktadır. Toz aspiratörü: Hava ihtiyacı olan tüm makinelerle kombine olarak çalışan Toz Aspiratörü, hava kaynağı olarak kullanılmaktadır. Makine, içinde oluşturulan hava akımı aracılığıyla buğdaydan toz, saman gibi hafif maddeleri emerek toplamakta ve toz siklona göndermektedir. Konveyör: Tahılı veya ürünü dar alanda yüksek kapasiteli nakli amacıyla depolama silolarının doldurma ve boşaltma işlemlerinde ve elevatör uygulamalarında, uzun mesafe taşımalarda kullanılır.
Resim 2.5. Hava kanalı [11]
Resim 2.6. Toz aspiratörü [12]
Resim 2.7. Konveyör
15 Silo: Tahıl ürünlerini depolama amaçlı kullanılmaktadır. Buğday ve irmik depolanmaktadır. Paçal makinesi: Paçal makinesi, değirmen tesisindeki siloların altında yer alan aktarma konveyörleri üzerine monte edilir. Farklı yapıdaki buğdayların özelliklerini göz önünde tutarak istenilen oranlardaki karışımı paçal üzerinde yer alan sürgüler aracılığıyla ayarlamak mümkündür. Bu oranlar, sürgülere ait kapasite değerleri çizelgesinde yer almaktadır. Kısacası paçal bir oranlar karışımı düzeneğidir. Taş ayırıcı: Tahıl temizleme sistemlerinde kullanılan Kuru Taş Ayırıcı, isminden de anlaşıldığı gibi, tahıl tanelerinde özgül ağırlıkları açısından daha ağır olan taş gibi yabancı cisimleri elemektedir. Kuru taş ayırıcı, hassas ve istikrarlı bir tasarıma sahiptir. Tahıl taneleri, çelik telden örülmüş bir eleğin üzerine düşer. Eleğin altından emilerek gelen hava cereyanı, eleğin üzerine yayılmış olan buğdayı hafifçe yüzdürür. Hava akımının etkisi ile yüzmeye başlayan buğday taneleri özgül ağırlıklarına göre tabakalar oluşturur: hafif olanlar üste, ağır olanlar ise alta gelir. Buğdaydan ağır olan taş ve benzeri yabancı maddeler altta, eleğin üstünde kalır. Aynı zamanda eleğin vibratörle titremesi, ağır olanları yukarı doğru yürütür. Hafif olanlar, yani taştan arınmış buğday aşağı doğru akar.
Resim 2.8. Silo [13]
Resim 2.9. Paçal makinesi [14]
Vibro tarar: Tahıl ürünlerin içindeki ufak tanelerin, kabuk ve toz gibi maddelerin hava aspirasyonu yardımıyla ayrıştırılmasını sağlamaktadır. Hava emişli vibrasyonlu
16 çalışan bir makinedir. Vibrasyon motoru malın düzgün dağılmasını sağlayarak tahılın en iyi şekilde temizlenmesine yardımcı olur. Kabuk soyucu: Kabuk Soyucu, tahıl temizleme sistemlerinde tahıl tanelerinin, dış kabuğundan
ve
dolayısıyla
üzerinde
bulunan
toz,
kum,
haşere
ve
mikroorganizmalardan temizlenmesi işleminde kullanılmaktadır. Yatay olarak çalışan rotor, tahıl tanelerini ileriye doğru sıkıştırılarak üzerindeki paletlere ve aşındırıcı özelliğe sahip elek sacına sürtünmesini sağlamaktadır. Böylece başaktan ayrılmamış taneler ayrılır, kabukları soyulur, içi boş taneler kırılır, tanelere yapışan yabancı maddeler temizlenir, son olarak ürünün arasına girmiş küçük tohumlar ayıklanır. Buğday tav silolarından alındıktan sonra kabuğu daha kolay soyulur.
Resim 2.10. Taş ayırıcı [15]
Resim 2.11. Vibro tarar [16]
Resim 2.12. Kabuk soyucu [17] Triyör: Triyör, tahıl ürünün içerisindeki kırık buğday, ot tohumları gibi küçük yabancı maddelerin ayrılmasını sağlamaktadır. Makine, döndürülen tek veya çift
17 kabara gömlekli silindir ve içerisine yerleştirilmiş helezondan ibarettir. Ürün akışı 2 aşamalıdır. Önce ürün, silindirik kabaralı sacın baskılı bölümüne dökülürken, oyuklarında tutulan kırık taneler helezonlu havuza dökülür ve sistemden atılır. Daha sonra ise tahıl taneleri daha küçük çaplı oyuklarda tutarak kalan uzun tanelerin sistemden atılmasını sağlamaktadır. Yıkama makinesi: Makine, yıkama ve kurutma sistemlerinden oluşmaktadır. Tahıl temizleme istasyonlarında ve öğütme tesislerinde tahıl tanelerin suyla temizlenmesi ve böylece tavlanması için kullanılmaktadır. Yıkama tankındaki su seviyesi kontrolüyle, saman ve kavuz gibi hafif maddeler suyun üzerinde yüzdürülerek, dibe çöken ağır maddeler ise çakıllık helezonu yardımıyla ayrıştırmaktadır. Yıkamadan sonra, tahıl ürünleri kurutma kısmında hızla dönen paletler yardımıyla, merkezkaç etkisi ile, fazla suyundan arındırılır. Yıkanan buğday üst taraftan tahliye edilir. Hava tarar: Tahıl içerisindeki küçük tanelerin ve yabancı maddelerin hava aspirasyonu vasıtasıyla temizlenmesi görevini yapar. Kapalı sirkülâsyonlu kompakt bir sistemdir. Toz aspiratörü, siklonu ve hava kilidi makinenin içindedir. Siklon hafif tane ve tozu havadan ayırarak, temizlenmiş havayı, yine sisteme yönlendirir.
Resim 2.13. Triyör [18]
Resim 2.14. Yıkama makinesi [19]
Resim 2.15. Hava tarar [20]
Cevri tav: Tahıl ürünlerinde kısa zamanda az suyla yüksek nem oranı sağlayabilmek için kullanılır. Tavlama işlemi esnasında, tahıl tanelerinin kırılması önlenir. Su girişi
18 de, elektronik veya mekanik debimetreli tav cihazı ile kontrollü bir şekilde sağlanır. Makineye buğday ve su girişi aynı anda gerçekleşir. Öğütmede kullanılan makineler: Bu kısımda, öğütmede kullanılan vals, elek, sasör, kepek fırçası, dedesör grubu, blower, pnömatik hava motoru, jet filtre, takatuka, randıman kantarı, tüp vidalı helezon, kopresör, pnömatik yön klapesi tanıtılmaktadır. Vals: Temizlenmiş mamulün kaba ve yüksek öğütme işlemlerinde kullanılmaktadır. Öğütülecek mamulün özelliklerine göre dişli veya düz olan ve farklı çaplara sahip dört çift birbirine paralel vals topuyla öğütme işlemini gerçekleştirir. Tek ve çift katlı iki çeşidi vardır. Çift katlı valste herhangi bir ara işlem olmadan art arda iki öğütme söz konusudur: Geniş kalibrasyonlu vals topları arasında öğütülen mamul altta bulunan daha ince kalibrasyonlu vals topları arasında tekrar öğütülür, böylece normal öğütmeye nazaran daha ince ürün elde edilir. Camlı giriş nazosundan makineye alınan mamul, danelik merdaneler vasıtasıyla öğütülmek üzere birbirine doğru dönen öğütücü vals topları arasına homojen bir perde şeklinde dağıtılır. Ürünün camlı giriş nazosuna gelmesiyle oluşan uyarıcı güçten dolayı vals topları birbirine yaklaşır, danelik merdaneleri harekete geçer ve malın aynı seviyede akmasını sağlarlar.
Resim 2.16. Vals [21]
19 Ürün tamamen bittiğinde hava pistonunun itme gücüyle vals topları birbirinden ayrılır ve danelik perdesi tamamen kapanır. Valslar ile elek arasındaki mamul sirkülasyonu istenilen sonuca ulaşılmasına dek devam eder. Elek: Elekler, tahıl tanelerini kaba ve yüksek öğütme işlemleri sırasında oluşan ara ürünlerin eleme, sınıflandırma, tip ve özelliklerine göre ayırma işlemlerinde kullanılmaktadır.
Makinenin ana gövdesini oluşturan çelik konstrüksiyonlu
dolapların içerisine asıl eleme görevini gerçekleştiren değişik kalibrasyonlu elek kasaları yerleştirilmektedir. Ağırlık merkezinden ve alt ve üst taraftan yataklanmış ağırlık grubu ile merkezi sallanan gövde ve gövde içinde bulunan her pasajdaki elek kasalar sayesinde öğütülmüş malın tasnifi temiz ve düzenli bir şekilde yapılmaktadır. Sasör: İrmik sasörleri, irmik fabrikalarında eleklerden gelen unla karışık irmiklerin temizlenmesi ve sınıflandırılması işleminde kullanılmaktadır. Çalışma sistemi 2 vibro motor ve 1 aspiratörden ibarettir. Akış miktarı ayarlanılabilen ürün, içeride bulunan elekler üzerine bir perde sayesinde düzgün olarak dağılmaktadır. Eleme işlemi 2 veya 3 kat telero ile gerçekleştirilmektedir. Makine vibro motorla hareketlendirilir. Aerodinamik hava kanalı ve hava ayar klapeleri ile tüm elek yüzeyinde eşit vakum oluşturulur. Kepek ve benzeri tutunma yüzeyi genişletilmiş ürünler vakumla askıda tutularak üründen ayrıştırılıp hava emişiyle aspirasyon bağlantısından emilir. Kepekten arındırılmış irmik elekler sayesinde tane iriliğine göre tasnif edilir. İstenilen hava, makinede bulunan hava klapelerinden ayarlanır.
Resim 2.17. Elek [22]
Resim 2.18. Sasör [23]
20 İrmik sasörlerinde en önemli husus yeterli hava olması ve vibro motorların açılarının tam ayarlanmasıdır. Bu ayarlar yapılmazsa gelen materyal elenmez. Dedesör grubu: Eleğin verimini arttıran detaşör, valslerden çıkan yaprak yapıdaki malın dağıtılması ve parçalanmasında vazife görür. Bir sonraki valsin yükünü hafifletir. Dağıtılan mal eleklerde etkin bir biçimde elenir. Karıştırıcı ve taşıyıcı paletler makinenin içine basitçe yataklanmıştır. Mal makinenin üst girişinden girip, alttaki çıkıştan boşalır. Makinenin çeperine ve paletlere çarpmak suretiyle mal çıkışa iletilir. Böylece mal ufalanmış bir biçimde sonraki aşamaya gönderilir. Kepek fırçası: Un fabrikalarında kepeğe yapışmış unlu endospermin ayrılmasını ve un miktarının artmasını sağlar. Un kaybının önlenmesinin yanı sıra verimi artırır.
Resim 2.19. Kepek fırçası [24]
Resim 2.20. Detaşör [25]
Resim 2.21. Blower [26]
Resim 2.22. Pnömatik hava motoru [27]
21 Blower: Un, irmik, kepek gibi malzemelerin naklinde kullanıldığı gibi, jet plus filtrelerde torbalara basınçlı hava ile boşaltma işleminde de kullanılmaktadır. Pnömatik Hava Motoru: Yüksek hava emiş gücüne sahip olan bu aspiratörler öğütülen mamülü hava vasıtası ile katlardaki makinalara naklini sağlar. Jet Filtre: Pnömatik taşıma esnasında hava ile birlikte sistemi terk eden un zerrelerini tutarak hem maddi kaybı hemde çevre kirliliğini önler. Düşey olarak asılan filtre torbaları büzülmeyi önlemek amacı ile çelik iskelet ile desteklenmiştir. Filtre torbaları en ince toz parçalarını tutacak niteliktedir. Tozdan arındırılmış hava çıkışı ve subab grupları filtrenin üzerinde olup orta kısımda ise filtre torbaları ile kirli hava girişi ve kontrol kapısı bulunmaktadır. Torbaların temizlenmesi bloverdan gelen havanın patlaçlar vasıtası ile verilerek yapılır. Takatuka: Filtreden gelen malı tekrar sistem içerisine aktarmak için kullanılır. Vibrasyonla çalışan bir makine olup, üzerindeki vibrasyon ayar anahtarlarları sayesinde, istenilen tonaj ayarı yapılır.
Resim 2.23. Jet filtre [28]
Resim 2.24. Takatuka [29]
Resim 2.25. Randıman kantarı [30]
Randıman Kantarı: Randıman Kantarları, fabrika kapasite ve randıman değerlerini kontrol altında tutmak amacıyla tasarlanmıştır. Teknolojik gelişmeler takiben
22 oldukça hızlı gelişen bu ölçü sistemi uzaktan kumandalı olarak ve bilgisayar aracılığıyla da yönlendirilmektedir. Bütün veriler Kg./Saat, Ton/Gün veya % olarak okunabilir. Tüp Vidalı Helezon: Çok tozlu ve ince ürünlerin kapalı ortamda taşınması için kullanılır. Bu tip helezonlarda motor hızını kontrol etmek suretiyle standart ve istenilen kapasitede ürün alma imkanı mevcuttur. Kompresör: Yüksek basınçta hava elde etmek amacıyla kullanılır. Pnömatik Yön Klapesi: İhtiyaçlara göre, ürünün yönü istenilen yere çevrilebilir. Bütün fonksiyonlar basınçlı hava ve solenoid valf ile kumanda edilir.
Resim 2.26. Tüp vidalı helezon [31]
Resim 2.27. Kompresör [32]
Resim 2.28. Pnömatik yön klapesi [33]
2.3.3. Koruma ve kontrol elemanları
Koruma elemanları sistemde kullanılan ekipmanlarda (motor, valf, lamba, trafo, filtre kartı, plc, bilgisayar vb.), aşırı ısınma ve yüksek akıma karşı koruma sağlamaktadır. Kontrol elemanları ise PLC’ye bilgi girişi sağlayan veya PLC’den gelen komutları çıkış elemanlarına aktarmaya yarayan aracı cihazlardır. Koruma elemanları olarak sigorta ve motor koruma şalteri; kontrol elemanı olarak ise röle ve kontaktör kullanılmaktadır. İzolasyon trafosu, akım trafosu, klemens, sensörler gibi cihazlar
23 ise; kontrol elemanlarına yardımcı olmak ve sistemin daha verimli çalışmasını sağlamak için kullanılırlar. Motor Koruma Şalterleri (MKŞ): Motor Koruma Şalterleri (MKŞ) ekipmanları hem termik (aşırı ısıya) hem de manyetik (aşırı akıma) olarak koruma yaparlar. MKŞ’ler devreye seri olarak bağlanırlar ve aşırı ısınma veya akımda otomatik olarak açma yaparlar. MKŞ’lerin üzerlerinde MKŞ’nin hangi akım değerinde atacağını belirleyen bir ayar bulunmaktadır. Ayrıca MKŞ’ler ayarından birkaç kat fazla akım geçtiğinde hemen atmaz, belli bir süre sonra atar. Bu özellik ise sistemde çalışan motor gibi kalkışında yüksek akım çeken cihazların daha rahat çalışmasını sağlamak içindir. Sistemde Merlin Gerin marka MKŞ kullanılmıştır. Sigorta: Sigortalar, elektriksel cihazları aşırı akıma karşı korumaktadırlar. Gecikmeli veya gecikmesiz olan tipleri vardır. Sistemde valfler, lambalar, takatukalar, filtre kartları ve korna için kullanılmaktadır. Kontaktör: Kontaktör, bir elektrik devresini başka bir devrenin kapanması ile kapatan veya açan ve bunu bir bobinin enerjilenmesi ile yapan, üzerinde “normalde açık" ve "normalde kapalı" kontakları olan elektromekanik bir alettir. Genelde elektrik motorlarının uzaktan kontrol edilmesinde kullanılmaktadır.
Resim 2.29. MKŞ [34]
Resim 2.30. Sigorta [35]
Resim 2.31. Kontaktör [36]
24 Kontaktörler, kontakları devreye seri olarak bağlanırlar. Sistemden PLC’nin çıkış bilgisi gelince kendini çeker ya da bırakır. Bu şekilde kontrol edilen ekipmanın çalışması sağlanır. Özellikle motorların çalışması için kullanılır. Sistemimizde Merlin Gerin marka kontaktör kullanılmıştır. Röle: Rölenin de çalışma mantığı kontaktör gibidir. Ancak kullanıldığı yerler ve çeşitleri itibari ile farklılık gösterir. Sistemimizde zaman rölesi, faz koruma rölesi ve plc-röle bloğu da kullanılmaktadır. Sistemimizde valfler, lambalar, takatukalar, filtre kartları ve korna için bobini ve kontakları 220 V olan röleler kullanılmıştır. Bu rölelerin de kontakları devreye seri olarak bağlanmıştır. Zaman rölesi, yıldız-üçgen bağlantılarda yıldızdan üçgene geçerken gecikme sağlanması için kullanılmaktadır. Faz koruma rölesi fazlardan biri veya bir kaçında enerji olmadığı veya dengesizlik olduğu zaman devreyi açar ve sistemdeki elemanları korumaya alır. PLC-Röle bloğu ise PLC’den gelen 24 V çıkış sinyalleri bu rölelerin bobinlerini çektirir veya bıraktırır.
(a)
(b)
(c)
Resim 2.32. a. Röle PLC-röle bloğu b. Faz koruma rölesi c. Zaman rölesi [37] Ancak kontaklarından 220 V geçmektedir. Kapanan kontaklar bir kontaktörü veya bobini 220 olan bir röleyi çektirir. Bu rölenin kullanılma amacı, direkt olarak motorların 24 V ile çalışamaması ve akım PLC’den gelen sinyalin direkt olarak güçlü bir röleyi çektiremeyecek olmasıdır.
25 İzolasyon trafosu: İzolasyon trafosu, iki fazlı bir gerilim düşürücü trafodur. 380 V gelen iki fazı 220 V’a çevirir ancak çıkışın iki ucu da enerjilidir (yani biri nötr biri faz değildir). İki fazın birbiri arasındaki potansiyel farkı 220 V’tur. Bu trafonun çıkışından alınan enerji kontrol-kumanda için kullanılmaktadır. Kontaktörlerin bobinlerine gelen enerji buradan alınmaktadır. Bu trafonun amacı besleme için kullanılan enerjiden kumanda gerilimini ayırmaktır. Ana şalter açsa bile enerjisini giriş barasından aldığı için enerjisi kesilmeyecektir. Akım trafosu: Akım trafosu şebekeden geçen akım değerini ölçü cihazlarına zarar vermeyecek seviyeye getirir. Akım trafosu devreye seri olarak bağlanır. Baralara veya kablolara bağlı olan akım trafolarının üzerinde gerilim indüklenir. Normal trafoların çalıştığı gibi indüklenen gerilimi düşürerek enerji analizörüne veya bir transmittere iletir.
Resim 2.33. İzolasyon trafosu [38]
Resim 2.34. Akım trafosu [39]
Resim 2.35. Klemens [40]
Klemens: Klemensler kabloların panolara düzgün ve numaralandırılarak sağlam bir şekilde girmesi için kullanılır. Projelendirme ve projeleri okumada yardımcı olmaktadır. Sensörler: Bir ölçüm sistemine giriş sinyali gönderen cihaz olarak tanımlanmaktadır. İnsanlar nasıl çevrelerinde olup bitenleri gözleriyle görüp, kulaklarıyla duyuyorlarsa, makineler de sıcaklık, basınç, hız ve benzeri değerleri sensörleri vasıtasıyla algılarlar. Tüm otomatik işlemlerde üretimin akışı ve makine hareketlerinin, geri besleme bilgisi olarak denetleyici birimlere aktarılması için sensörlere kesinlikle gerek vardır.
26 Sensörler konum, sınır, seviye bilgileri verirler veya darbe iletici vb. olarak görev yaparlar. Bu tesiste kapasitif ve basınç sensörleri kullanılmaktadır. Kapasitif Sensör: Bir kapasitörün elektrostatik alanına yaklaşan cismin neden olduğu kapasite değişikliğini algılayan bir anahtardır. Bu durumda, sensöre yaklaşan bir cismin küçük kapasite değişimleri uygun olan bir yöntemle değerlendirilir ve bir sayısal sinyale dönüştürülür. Bu tesiste sensörün önünden geçen cisim tahıl ürünü (buğday, kepek, razmol vb.)’dür. Çalışma gerilimi 10–30 volt dc’dir.
Resim 2.36. Kapasitif sensör ve sanayide kullanılışı [41] Basınç Sensörü: Basınç değişimine bağlı olarak çıkışında akım ve gerilim değerleri değişir. İki farklı çalışma prensibi vardır. Birincisi; basınç değişikliğinden seramik diyafram etkilenir ve buna bağlı olarak iki metal elektrod arası mesafe değişir. Böylece iki metal elektrod arasındaki kapasitif değeri değişir. Bu da akım ve gerilim değerini değiştirir. İkincisi; basınç değişikliğinden etkilenen diyafram direnç ölçüm köprüsünü saptırır ve akım değişikliğine neden olur. Basınç sensörünün üzerinde çoğunlukla transmitteri de bulunur. Çıkışına 4-20 mA verir. Sensörün çalışma gerilimi 10–30 volt dc’dir. Farklı basınçlar için farklı sensörler kullanılır.
27
Resim 2.37. Basınç sensörü [42]
Resim 2.38. Ağırlık sensörü [43]
Ağırlık Sensörü (Loadcell): Torbalama sistemleri, küçük tank ve silo tartımları kuvvet ölçme ve test sistemlerinde kullanılır. Loadcell'ler yükün göstergeye aktarılmasında kullanılan ağırlık sensörleridir. Direnç köprüsü mantığı ile çalışmaktadırlar. Üzerindeki ağılık değiştikçe direnç değerleri ve akım değeri de değişecektir. PLC’ye analog giriş olarak bir tranmitter vasıtası ile ağırlık bilgisi girilir. Loadcellerin çıkış kablolarında 2 adet besleme ve 2 adet çıkış kablosu, bazı loadcellerde de blendaj (metal kılıf) olmak üzere en az 4 bazen de 5 kablo bulunur. Ağırlığa bağlı olarak farklı loadcell’ler kullanılmaktadır. Ağırlık Sensörü Transmitteri: PLC ile loadcell arasında bir çeviricidir. Loadcell’den aldığı gerilim değerini PLC’nin anlayacağı 4–20 mA’e çevirir. 24 V dc gerilim ile çalışır. Loadcell’e 10 V verir. Loadcell’den 0–10 V aralığında bir gerilim alır. Daha sonra bunu 4–20 mA’e çevirerek PLC’ye iletir. PLC bu akım değerlerine göre bir karşılaştırma yaparak mevcut ağırlığı belirler. 200 kg’lık bir loadcell 20 mA verirse üzerinde 200 kg vardır veya 4 mA verirse üzerinde hiç ağırlık yoktur. Kalibrasyonunun Yapılması: Transmitterin kalibrasyonu iyi yapılmazsa yanlış değerler verir ve randıman yanlış hesaplanır ve ne kadar bir üretim yapıldığı tam olarak anlaşılamaz. Kalibrasyon yapılırken transmitterin beslemesi verilir. Loadcellin çıkış uçları yerine kalibratörden transmitterin girişine önce 10 v verilir.Transmitterin çıkışına bakılır 20 mA olması istenir.Değilse üzerindeki ayar vidalarından 20 mA’getirilir. Bu sefer 0 volt verilir. Çıkış 4 mA olması istenir. Bu şekilde kalibrasyon tamamlanmış olur ve yaklaşık 0,3 % hata ile ölçüm yapılabilir.
28
Resim 2.39. Ağırlık sensörü transmitteri [44] 2.3.4. Diğer ekipmanlar
Bu kısımda asenkron motorlar, valfler ve filtre kartları açıklanmaktadır. Asenkron Motor: Elektrik enerjisinin genel olarak üç fazlı A.C. şeklinde üretim, taşıma ve dağıtımı; A.C. motorların geniş ölçüde kullanılmalarının başlıca nedeni olmuştur. Elektrikle tahrik sisteminde kullanılan şönt ve seri karakterislikli pek çok çeşit A.C.
motoru vardır. Özellikle yapısı basit ve ucuz, pratik olduğu için son
derece kullanışlı olduğundan dolayı irili ufaklı birçok tahrikte üç fazlı asenkron motorlar kullanılır. Üç fazlı asenkron motor üç fazlı dağıtım sisteminde dengeli endüktif bir yük teşkil eder. Asenkron motorun farklı iki yapısı vardır: a. Kısa devre rotorlu (Sincap Kafesli) asenkron motorlar b. Rotorlu sargılı (Bilezikli) asenkron motorlar Günümüzde endüstride en çok kullanılan hareketli elektrik makinesi asenkron motorlardır. Çalışma ilkesi bakımından bu makinelere endüksiyon makinesi de denilebilir. Ucuz olması, fırça ve kolektörün bulunmaması, az arıza yaparak çalışmaları uygulamalarda daha sık kullanılmalarına sebep olmuştur. Makarna fabrikasında kullanılan motorlar kısa devre rotorlu (sincap kafesli) asenkron motorlardır.
29 Valf: Fabrikada çalışan iki farklı valf bulunmaktadır. a. Pnömatik Valf: Elektrikle tahriklenen hava basıncı (pnömatik olarak) ile çalışan bir sistemi vardır. Paketleme, depolama, tartma, gibi yerlerde kullanılır. b. Solenoid Valf: Valfe enerji verildiğinde açılır veya kapanır (konumdeğiştirir). Valfin içinde bulunan bobin enerjilenince mıknatıs özelliği kazanır ve açmakapama bununla yapılır. Normalde açık ve normalde kapalı çeşitleri vardır. Farklı gerilimlerde çalışma özelliği vardır. Hava, su, gaz, yağ akış sistemlerini kontrolde kullanılır.
Resim 2.40. Solenoid valf [45] Filtre Kartları: Alçak-yüksek basınçlı jet filtrelerde, patlaç valflerin çalıştırılmasında kullanılır. Amaç bloverdan gelen yüksek basınçlı havayı valflere aralıklarla vererek basıncı daha etkili kullanmaktır. Böylece daha iyi temizleme yapılmaktadır. Sigortalanmış yüksek çıkış gücüne sahiptir ve her güçte valf için uygun ve dayanıklıdır. Darbe ve aralık olmak üzere çift zaman ayarlıdır. 24 VDC - 220VAC olarak istenilen valf sayısında yapılabilir.
30 3. İRMİK ÜRETİM SİSTEMİNDE PROSESİN İŞLEYİŞİ
Bu bölümde gelen buğdayın işlenip, irmik oluncaya kadar geçirdiği aşamalar verilmiştir. Şekil 3.1’de işleyen prosesin 6 gruba bölünmüş hali ile blok diyagram görülmektedir.
3.1. G–1 grubu-buğday alımı
Fabrikaya gelen buğday önce buğday alım elevatörü (M02) ile silo seviyesinin üzerine taşınır. Daha sonra buğdayın içindeki sap, saman, başak, toprak, gibi yabancı maddeler posta çöp sasörü (M03–04)
ve hava kilidi (M44) vasıtasıyla kabaca
temizlenir. Çöp sasöründen geçirilmiş buğday, kuru buğday silo üstü konveyörü (M05), aracılığı ile buğday silolarına kalitelerine göre ayrılarak depolanır.
Şekil 3.1. Prosesin işleyiş blok diyagramı
31 Fabrikaya gelen buğdayın kabaca temizlenerek silolara depolanması işlemi SCADA ekranından alınan Resim 3.1 ile verilmiştir. Şekil 3.2’de ise G1 ve G2 gruplarında buğdayın işlenme akışını gösteren blok diyagram görülmektedir.
Resim 3.1. Buğday temizlenmesi ve depolanması
32
Şekil 3.2. Buğday alımı ve 1. tavlama (blok diyagram)
33
3.2. G–2 grubu–1.tavlama
Buğday silolarından alınan buğdayın temizlenmesi, yıkanması ve 1. tavlaması işlemleri Resim 3.2’ de görülmektedir. Buğday silolarındaki buğday M06 paçal makinesi ile uygun oranda karıştırılarak paçal makinesi konveyörüne (M07) dökülür ve elevatörü buğday götürülür. Buğday, elevatör (M08) vasıtası ile önce mıknatısa girer ve içindeki metal parçacıklar temizlendikten sonra çöp sasörüne (M09-M10) kırık buğdayı ayırmak üzere girer. Çöp sasöründe buğday, kırık buğdaydan ayrılır. Mono siklon (M43), ile kırık buğday, hava ile ayrıştırılır. Kırık buğday, kırık buğday elevatörü (M24) ile taşınır ve kırık buğday silosuna boşaltır. Kırık buğdaydan, saptan, samandan, topraktan ayrılan buğday, taştan ayrılmak üzere, taş ayırıcıya (M13–14) gelir. Taştan ayrılan buğday kabuk soyucuya (M17) gelir ve buğdayın dışındaki kir buğdayın kabuğu soyularak alınır. Vibro tarar (M46) ile kırık buğday, kabuk ve toz buğdaydan ayrılır. Bundan sonra buğday triyöre (M18) gelir. Triyör, vibro tararın ayıramadığı, buğdayın içinde bulunan kırık taneleri ve yabancı tohum gibi maddeleri iki aşamada temizler. Triyörden sonra, yıkama makinesi konveyörü (M23) ile yıkama makinesine (M22) gelen buğday yıkanarak temizlenir ve istenen nemin çekmesi sağlanır. Burada esas temizlik yapılır ve özellikle buğday tarım ilaçlarından temizlenir. İlk temizliği yapılan buğday elevatör (M21) yardımı ile tavlanması için 1. tavlama silosuna taşınır ve ihtiyaç ölçüsünde silo doldurulur. 1.tavlama silosunda 12 saat bekletilerek ilk tavlaması yapılır. Bu gurupta buğdayın ilk temizlenmesi, yıkanması, yumuşatılması ve tavlanması gerçekleştirilir.
34
Resim 3.2. Buğday temizlenmesi ve 1. tavlama
35
3.3. G–3 grubu - 2. tavlama
Bu gurupta ise; buğdayın esas yumuşatma ve tavlaması gerçekleştirilir. İlk tavlaması yapılmış olan buğday, paçal makinesi (M25) ile istenen miktarda konveyörüne (M26) dökülür ve buğday elevatörü (M27) ile 2. tavlama kabuk soyucusuna (M28) daha ince şekilde soyulması için gelir. Kabuk soymadaki esas amaç; buğdayın dışındaki pislilerin alınmasıdır ve bu işlem, süreç boyunca toplam üç kez tekrar edilir. Kabuğu soyulan buğdaydaki tozlar ve kabuklar, hava tarar (M45) ile temizlenir ve buğday elevatörü (M29) ile cebri tav vidasına (M30) getirilir. Buğdaya, su valfi (V2) ile su verilerek istenen oranda zorla nem çekmesi sağlanır. Ancak, cebri tav yapılırken buğdayı yorma ve kırma gerçekleştiği için randımanın düşmesine neden olabilir. Daha sonra silo üstü cebri tav konveyörü (M31) ile su almış buğday, 2. tavlama silosuna boşaltılır. 2. tavlama silosunda da buğdayın 24 saat bekletilerek tavlanması (şişmesi) sağlanır. Buğdaydaki nem miktarı fazla olursa randıman düşer. Eğer nem miktarı az olursa kalite düşer. Bu nedenle istenen nem miktarının laboratuar testleri ile sürekli kontrol edilerek sağlanması gerekir. Enerji tasarrufu ve 2. tavlama silosunda bulunan bütün buğdayların tavının aynı olması için G3 grubu, 2. tavlama silosu istenen oranda dolduktan sonra çalıştırılmaz. Şekil 3.3’te buğdayın işlenme akışını gösteren blok diyagram ve Resim 3.3’te SCADA ekranı görülmektedir.
36
Şekil 3.3. İkinci tavlama ve değirmen buğday besleme (blok diyagram)
37
Resim 3.3 İkinci tavlama
38 3.4. G–4 grubu – değirmen buğday besleme
Bu grupta, Resim 3.4’te de görüleceği gibi iyice tavlanmış olan buğday son kez temizlikten geçirilerek öğütmeye hazır hale getirilir. Tavlama silosundan buğday M32 paçal makinesi ile istenen miktarda alınarak, M33 konveyörüne dökülür ve buradan M34 elevatörüne getirilir. M34 elevatörü ve M35 konveyörü vasıtası ile buğday M38 kabuk soyucusuna daha hassas bir soyma işlemi için son kez getirilir. M38A tarar makinesi ile soyulan toz ve kabuk atılır ve buğday M36–M37 taş ayırıcısına getirilir. Taş kalmışsa atılır ve temiz buğday M39 cebri tava (kabuk ıslatma tavı) getirilir. Buğdayın burada ıslatılmasının nedeni, buğday elastiki bir şekilde kırmaya girerse, kül (istenmeyen ürün) oranı düşmekte ve randıman artmaktadır. Elastiki bir yapıda, temizlenmiş ve istenen oranda nem çekmiş buğday, daha sonra buğday bunkerine dökülür.
39
Resim 3.4. Değirmen buğday besleme
40 3.5. G–5 grubu – öğütme
Bu grupta, Resim 3.5’te görüldüğü gibi, buğdayın öğütülmesi ve irmik konveyörüne dökülmesi işlemleri gerçekleşmektedir. Buğday bunkerinden V4,V5,V6 valfleri aracılığı ile buğday önce kantarda istenen miktarda tartılır. Sonra, buğday mıknatıstan geçirilerek halen içinde metal parçacıklar varsa alınır ve M47-M48 valslerine dökülür. Valslere gelen buğday öğütülmeye başlar. Her valsin kendisine göre farklı ayarı ve özelliği bulunduğu için hepsinin kırma ve öğütmesi farklıdır. Fanlar ile hava kanallarındaki ürün akışı mallar emilerek sağlanır. Değirmen sisteminin en karışık tarafı; bu hava kanallarının hangi valsten, hangi eleğe, hangi sasörden hangi valse veya eleğe gideceğini bilmektir. M47 - M48 valslerine gelen buğday kırma işleminden sonra hava kanalları ile siklon grubuna gelir. Siklon grubunun altında bulunan hava kilidi ile hava ve mal ayrılır ve mal eleklere aktarılır. Eleklere gelen mal burada etkin bir biçimde elenir. Eleklerden çıkan un, un konveyörüne dökülür ve konveyörün sonunda çuvallara depolanır. Bunun yanı sıra, eleklerden gelen kepekle karışık un kepek fırçasına gelir. Kepek fırçasında, kepekle un ayrılır ve un, un konveyörüne dökülürken kepek de satılmak üzere depolanır. Eleklerden elenen mal sasörlere gelir. Sasörler istenen büyüklükteki irmiği, irmik konveyörüne (M70) döker. Sasörler, diğer ürünleri sınıflayarak; tekrar farklı bir valse öğütülmek üzere gönderir. Kırma ayarı farklı valse gelen mal burada tekrar öğütülür ve hava kanalları ile farklı bir siklon grubuna gider. Hava kanalları ile buğday irmik ve ara ürünler (kepek, razmol, un vb.) elde edilinceye kadar valsler, elekler ve sasörler arasında sürekli dolaştırılır. Fanlar ile, hava kanallarındaki ürün akışı mallar emilerek sağlanır. Öğütme ortamında bulunan 4 adet filtre, tozutmayı ve ürün kaybını önlemek için sürekli emiş yapar. Blowerden (M89) gelen yüksek basınçlı hava, filtrelerde biriken tozu ve unu filtre kartlarının periyodik çalışması ile takatukalara (TK1 - TK2) döker. Takatukalarda biriken toz ve un tekrar eleklere verilir. Bu şekilde; ürün kaybı azaltılırken tozutma da engellenmiş olur. Aynı zamanda dışarı verilen hava da temizlenmiş olur.
41
Resim 3.5. Buğday öğütme
42
Şekil 3.4. Buğday öğütme 1 (blok diyagram)
Şekil 3.5. Buğday öğütme 2 (blok diyagram)
43
3.6. G–6 grubu–irmik silo besleme
İrmiğin kalitelerine göre irmik silolarına depolanması işlemi Resim 3.6’da görülmektedir. Bu grupta önce; irmik konveyörüne dökülen irmik, irmik kantarına tartılmak üzere gelir. İrmik, randımanın hesaplanması için irmik kantarında tartılır. İrmik M111 elevatörü M113 ve M112 konveyörü ile taşınarak, irmik siloları beslenir. İrmik silolarında irmik, kalitesine göre depolanır ve ihtiyaç durumunda makarna üretimi için kullanılır.
İRMİK SİLOLARINDA İRMİK KALİTESİNE GÖRE DEPOLANIR VE İHTİYAÇ DURUMUNDA MAKARNA ÜRETİMİ İÇİN KULLANILIR
İRMİK M111 ELEVATÖRÜ M113 VE M112 KONVEYÖRÜ İLE TAŞINARAK İRMİK SİLOLARI BESLENİR
İRMİK, RANDIMANIN HESAPLANMASI İÇİN İRMİK KANTARINDA TARTILIR
G6 GRUBU İRMİK SİLO BESLEME
Şekil 3.6. İrmik silo besleme (blok diyagram)
M70 İRMİK KONVEYÖRÜNE DÖKÜLEN İRMİK TAŞINIR VE İRMİK KANTARINA TARTILMAK ÜZERE GELİR
44
Resim 3.6. İrmik silo besleme
45
4. İRMİK ÜRETİM SİSTEMİNDEKİ TEK HAT DİYAGRAMLARI
Makarna fabrikasının toplam kurulu gücü 1000 kVA idi. Yeni otomasyon sisteminin kurulması ile beraber fabrikada güç artımına gidilerek toplam güç 2000 kVA’ya çıkartılmıştır. Önceki trafo merkezi açık şalt şeklindeydi. Eski şalt sistemi iptal edilerek metal mahfazalı hücreli şalt sistemine gidilmiştir. Şekil 4.1’de görüldüğü gibi sistemde bir giriş hücresi, bir ölçü hücresi ve iki adet 1000 kVA’lık çıkış hücresi bulunmaktadır. Trafo merkezine giren eski 4x(1x50+16) mm2 XLPE kablo giriş hücresine bağlanmıştır. Giriş hücresinde yük ayırıcısı bulunmaktadır. Ölçü hücresinde akım ve gerilim trafoları, sayaç ile bir de ayırıcı bulunmaktadır. Her bir çıkış hücresinin ayırıcısı, kesicisi, akım trafosu, topraklama bölümü ve trafosu bulunmaktadır. Trafonun giriş gerilimi 36 kV’tur. Çıkış gerilimi ise 380 volttur. Değirmen kısmının güç ihtiyacı 1000 kVA’lik trafo ile sağlanmaktadır. Diğer 1000 kVA’lık hücre ise makarna fabrikasının işletme bölümünü beslemektedir. Şekil 4.2’de alçak gerilim (AG) panosunun tek hat diyagramı verilmiştir. Trafo 2’nin çıkışından 4x(3x(1x240)) mm2’lik bakır kablo, AG panosuna getirilmiştir. AG panosunun girişinde 1600 A termik manyetik şalter bulunmaktadır. AG panosu değirmenin MCC (Motor kontrol merkezi) panosu, 3x(3x120+70) mm2 bakır kablo ile; kompanzasyon panosu 3x(3x240) mm2’lik bakır kablo ile bağlanmıştır. (3x120+70) mm2 bakır kablo ile 250 A şalterlerden fabrikanın ısı merkezine besleme çekilmiştir. Akım trafosu ile akım değeri, güç analizörüne gerilim bilgisi ile alınarak güç ve enerji hesabı yapılmaktadır. Şekil 4.3’te değirmen MCC panosunun giriş bölmesinin tek hat diyagramı verilmiştir. Değirmendeki bütün motorlar ve enerji ihtiyacı olan bütün cihazlar buradan beslenmektedir. MCC panosunda 3x60 mm2 bakır bara bulunmaktadır. İzolasyon trafosu ve UPS (kesintisiz güç kaynağı) da buradan beslenmektedir. UPS, PLC’nin güç ihtiyacını kesintisiz olarak sağlamaktadır. İzolasyon trafosu, motor kontrol devrelerinde kontaktör ve rölelerin beslemesini sağlamaktadır.
46 Şekil 4.4, Şekil 4.5 ve Şekil 4.6’da kompanzasyon panosunun tek hat diyagramı verilmiştir. Kondansatörlerin reaktif güçlerine ve fabrikadaki motor gruplarının devreye girişlerine göre kademeler oluşturulmuştur. 12 kademe olarak toplam 615 kVAR gücündedir. Şekil 4.7 ve Şekil 4.8’de kompanzasyon panosunun kontrol devresi verilmiştir. Fabrikada çalışan motor gruplarına göre mikroişlemci kontrolü ile kontaktörleri çektirerek kondansatörleri devreye sokup çıkarmaktadır. Şekil 4.9’da G–1(Buğday Alım) grubundaki motorların tek hat diyagramı verilmiştir. Her motorun bir motor koruma şalteri (MKŞ) ve bir kontaktörü bulunmaktadır. Şebekeye yakın olarak önce MKŞ sonra kontaktör, motorun besleme kablosuna 3 fazlı olarak seri bağlanmıştır. Değirmen MCC’de genel olarak motorlara direkt olarak yol verilmiştir. Ancak bazı motorların kumanda devreleri farklıdır. Şekil 4.10’da M01 motorunun kumanda ve besleme devresi görülmektedir. M01 siklon altı hava kilidinin motorunun gücü 0,8 kW’tır. MKŞ’deki akım değeri 1–1,6 A’dir. PLC’den gelen çıkış sinyali, önce 24 volt K4.0 rölesini çektirmektedir. Rölenin açık kontağından 220 volt enerjili kablo geçerek kontaktörün bobinine gelip, kontaktörü çektirir. Eğer MKŞ açık değil ise kontaktörün açık kontakları 1–2, 3–4, 5–6 kapanarak motoru çalıştırır. Kontaktörü çekince, kontaktörün 53–54 açık kontağından geçen 24 volt enerjili devre kapanarak PLC’ye, motorun çalıştığı sinyalini verecektir.
47
Şekil 4.1. Trafo merkezi tek hat diyagramı [46]
48
Şekil 4.2. AG_panosu tek hat diyagramı [46]
Şekil 4.3. AG_değirmen tek hat diyagramı [46] 49
Şekil 4.4. Kompanzasyon panosu tek hat diyagramı [46] 50
Şekil 4.5. Kompanzasyon panosu tek hat diyagramı [46] 51
Şekil 4.6. Kompanzasyon panosu [46] 52
Şekil 4.7. Kompanzasyon kontrol devresi 1[46] 53
Şekil 4.8. Kompanzasyon kontrol devresi 2 [46]
54
Şekil 4.9. MCC_g1 tek hat [46]
55
56
Şekil 4.10. M01 konrol ve besleme devresi [46]
57 Şekil 4.11’de M03 ve M04 motorlarının kumanda ve besleme devreleri verilmiştir. M03 ve M04 motorları aynı anda çalışıp aynı anda durmaktadır. PLC’den “çalış” sinyali geldikten sonra K1.1 ve K1.2 kontaktörleri aynı anda çekmektedir ve motorlar aynı anda çalışmaktadır. İki motorun da MKŞ’leri kapalı olması gerekmektedir. Kontaktörlerin 53–54 kontaklarındaki 24 volt dc devresi kapanarak PLC’ye “çalışıyor” sinyali gitmektedir. Şekil 4.12’de M67 motorunun kumanda ve besleme devresi verilmiştir. M67 motorunun çalışması için, MKŞ’si kapalı olmak zorunda, acil duruş düğmesine basılı olmaması ve PLC’den “çalış” sinyalinin gelmesi gerekmektedir. Şekil 4.13’te M13’te M87 motorunun kumanda ve besleme devresi verilmiştir. 30 kW’ın üzerindeki motorların yol vermesi yıldız-üçgen şeklinde olmaktadır. M87 motorunun gücü 75 kW’tır. Motorların kalkış anında çektikleri akım nominal çalışma durumunda çektiklerinden 8–10 kat fazla olmaktadır. Bunun için önce, motorun bobinlerine yıldız bağlı olarak enerji verilmekte ve her bobinin üzerinde 220 volt oluşmaktadır. Motor devrini yakaladıktan sonra üçgene geçilmektedir. Sargılar üzerinde 380 volt oluşmakta ve nominal çalışmasını sağlamaktadır. Dolayısı ile akım değeri de motor ilk yol alırken 1.73 kat daha az olmaktadır. Motorun besleme devresinde 3 adet kontaktör bulunmaktadır. Motorun bobinlerinin iki ucu da açıktır. K1 kontaktörüne bobinlerin bir ucu gelmektedir. Diğer uçları ise, yıldız yapılırken önce K3, üçgen yapılırken de K2 kontaktörüne bağlanmaktadır. Kumanda devresinde ise; motora çalış sinyali PLC’den geldikten sonra MKŞ’si kapalı ise, önce K4 zaman rölesi, K2 ve K1 kontaktörleri enerjilenir. Zaman rölesinin ayarına göre belli bir zaman sonra (yaklaşık 15 sn), K4 zaman rölesi kontağını değiştirir ve K2 kontaktörü bırakır K3 kontaktörü çeker. Bu şekilde yıldızdan üçgen bağlamaya geçilmiş olmaktadır. Motorun çalışıyor sinyali de, K1 ve K3 kontaktörlerinin 13–14 açık kontaklarının kapanarak 24 volt sinyalin PLC’ye gelmesi ile olur.
58 Motorların dışında panodan PLC kumandası ile çalışan takatukalar, valfler ve filtre kartları bulunmaktadır. Bunlar 220 volt AC ile çalışmaktadır. Şekil 4.14’te takatukaların besleme ve kumanda devresi verilmiştir. PLC’den gelen çalış sinyali ile K17.3 rölesinin kontağı kapanmaktadır. Sigorta da kapalı ise şekildeki K1 rölesi enerjilenerek ve takatuka çalışmaya başlayacaktır. Rölenin 21–24 açık kontağı kapanınca PLC’ye çalışıyor sinyali gelecektir. Şekil 4.15’te valflerin çalışması, Şekil 4.16’da ise filtre kartlarının çalışması verilmiştir. Bunların çalışma mantığı da aynen takatukalarda olduğu gibidir. Şekil 4.17’de temizleme gurubunun MCC’si, PLC panosu ve değirmenin besleme panosunun giriş gözü verilmiştir. 3P1, 3P2, 3P5 panolarında motorların MKŞleri, kontaktörleri, ve klemensleri bulunmaktadır. 3P3 panosu PLC panosudur. Burada PLC, güç kaynağı, giriş-çıkış modülleri, LED’li klemensler ve sigortalar bulunmaktadır. 3P4 panosunda 1250 A termik manyetik şalter, izolasyon trafosu, sigortalar, baralar ve klemensler bulunmaktadır. Şekil 4.18’de öğütme gurubunun MCC’si görülmektedir. Burada 4P1, 4P2, 4P3, 4P4, 4P5 panolarında motorların MKŞ’leri, kontaktörleri ve klemensleri bulunmaktadır. Şekil 4.19 ve 4.20’de PLC ve PLC’nin giriş-çıkış kartlarının enerji ihtiyacını karşılayan 220 AC / 24 DC dönüştürücü güç kaynağı ve LED’li sigortalı klemensler verilmiştir. Şekil 4.21 ve 4.22’de sensörlerin besleme ve çalışma devreleri verilmiştir. Normalde açık olan kontakları, herhangi bir şekilde uyarıldığında “1” konumuna geçerek kapanacaktır. Şekil 4.23’te loadcelller, transmitterleri, besleme ve kumanda devreleri verilmiştir. Loadcellin transmitterine 24 volt DC verilir. Transmitter’den loadcell’e 10 V gider. Loadcell’den transmitter’e, üzerindeki ağırlığa bağlı olarak 0–10 V arası bir değer gider. Transmitter bu gerilim değerini, PLC’nin anlayacağı 4–20 mA çevirmektedir. Şekil 4.24’te PLC panosu, SCADA ve arasındaki haberleşme bağlantıları ile giriş ve çıkış kartları görülmektedir. PLC ile SCADA, CP 5613 kartı ile MPI haberleşme protokolü üzerinden bağlanmıştır. Şekildeki PLC panosunda, PLC’nin işlemcisi (CPU) ve ek giriş çıkış (I/O) kartlarının bulunduğu DP 300 V görülmektedir.
59
Şekil 4.11. M03_M04 kumanda kontrol devresi [46]
60
Şekil 4.12. M67 kumanda kontrol devresi [46]
61
Şekil 4.13. M87 kumanda kontrol devresi [46]
62
Şekil 4.14. TK1 kumanda kontrol devresi [46]
63
Şekil 4.15. V01 kumanda kontrol ve besleme devresi [46]
64
Şekil 4.16. FK1 kumanda kontrol ve besleme devresi [46]
Şekil 4.17. Temizleme MCC 3P panosu [46] 65
Şekil 4.18. Öğütme MCC 4P panosu [46] 66
67
Şekil 4.19. 24 Volt DC güç kaynağı devre şeması 1[46]
Şekil 4.20. 24 Volt DC güç kaynağı devre şeması 2 [46]
68
69
Şekil 4.21. Sensör besleme ve kontrol devresi 1 [46]
70
Şekil 4.22. Sensör besleme ve kontrol devresi 2 [46]
71
Şekil 4.23. Sensör besleme ve kontrol devresi 3 [46]
72
Şekil 4.24. PLC – SCADA konfigürasyonu [46]
73
5. SİSTEMİN OTOMASYONUNDA KULLANILAN DONANIM VE YAZILIMLAR
5.1. Otomasyondaki Donanım
Bu kısımda sistemde kullanılan PLC, SCADA ve haberleşme protokolleri kısaca tanıtılmıştır.
5.1.1. Sistemdeki PLC
Fabrika güç artırımına gitmeden önce Omron PLC kullanılmaktaydı. Eskimiş, modelinin ve işlemcisinin düşük olması sebebiyle VIPA CPU 318–2 ve DP 300V modeli ile I/O sayısı artırılarak değiştirildi. Vipa PLC’ler Siemens’in Simatic Manager programı ve WinPLC7 ile programlanabilmektedir. 24 volt DC gerilim ile çalışmaktadır. Bir bit için işlem zamanı 0,1 µs’dir. Hafıza olarak üzerinde 128 KByte EEPROM’u bulunmaktadır. 2048 Byte’lık işlemi yapabilmektedir. 256 zamanlayıcı ve 256 sayıcıyı bu PLC ile kullanılabilmektedir. 1024 sayısal ve 256 analog giriş/çıkış olarak toplam 1280 giriş ve çıkış işleyebilme kapasitesine sahiptir. Ayrıca iki MPI ve bir Ethernet-CP 343 haberleşme bağlantıları bulunmaktadır. PLC’nin yazılımına bölüm 6’da ayrıntılı bir şekilde değinilmiştir. VIPA CPU 318-2 PLC’si Resim 5.1’de görülmektedir [47].
Resim 5.1. VIPA CPU 318-2 PLCsi [47]
74 5.1.2. Sistemdeki SCADA
Otomasyon sisteminde, SCADA programı olarak Wonderware InTouch V9.5 kullanılmaktadır. Bu programın kurulması, kullanılması ve yazılım değişikliğine gidilmesi kolaydır. Windows NT/2000 ve XP ile çalışabilmektedir. Otomasyon siteminde kullanılan PLC’ler, RTU(uzak terminal birimi)’ler ve IED (Akıllı elektronik cihaz)’larla sorunsuz olarak çalışabilmektedir. OPC, DDE, XML, FTTP, Web Services, SQL, .NET, Microsoft SQL Server, SAP, Oracle ve Microsoft BizTalk Server gibi yazılımlar ile de uyumlu bir şekilde çalışabilmektedir. Ayrıca alarm durumunda, herhangi bir telekomünikasyon sistemi ile mesaj atabilme veya sorumlu kişilere elektronik posta atabilme özelliğine sahiptir. Wonderware SCADA yazılımı, bir milyon I/O’yu işleme kapasitesine sahiptir [48]. Intouch programı WindowViewer ve WindowMaker olmak üzere iki ana kısımdan oluşmaktadır. WindowMaker SCADA programında sistemde bulunan tüm enstrümanların çizildiği, PLC program bloklarının şekillerle ilişkilendirilmesinin ve aktif
duruma
getirildikleri
programdır.
WindowViewer
ise
WindowMaker
yapılanların aktif olarak çalıştıran programdır.
5.1.3. Haberleşme protokolleri
Kontrol ve Kumanda sistemimizdeki; SCADA ile PLC arası MPI (Message Passing Interface), CPU 318–2 ile DP 300V arası PROFIBUS (Process Field Bus) haberleşme protokolleri kullanılmıştır. PLC-SCADA ve programlamaya göre grup bağlantıları Şekil 5.1’de verilmiştir.
75
Şekil 5.1. PLC-SCADA ve grup bağlantıları
5.2. Otomasyondaki Yazılımlar
5.2.1. PLC yazılımı
PLC yazılımı için Siemens’in Simatic Manager Step7 V5.3 programı kullanılmıştır. İlk önce yazılımda kullanılan PLC cihazı ve haberleşmede kullanılan donanım tanıtılmıştır. Daha sonra giriş ve çıkış ayarları yapılmış ve bilgileri girilmiştir. Bir sonraki adımda ise fonksiyonlar (FC) ve fonksiyon blokları (FB) yazılmıştır. Giriş – çıkış listesi Giriş listesinde; sensörlerden gelen dijital ve analog bilgiler, motorların “çalışıyor” sinyalleri, acil duruş sinyalleri bulunmaktadır. Çıkış listesinde ise; PLC’den motorların kontaktörlerine gönderilen “çalış” sinyalleri bulunmaktadır. Otomasyon
76 sisteminde 126 giriş ve 135 çıkış bulunmaktadır. Toplam I/O sayısı 261’dir. PLC’nin I/O modülünde bulunan giriş ve çıkışların listesi Ek-B’de verilmiştir. Donanımın yazılıma tanıtılması Sistemimizde donanım olarak VIPA CPU 318–2 ve DP 300V kullanılmıştır. Simatic Manager’a öncelikle hangi CPU ve I/O modüllerinin (DP) kullanıldığının tanıtılması gerekmektedir. Bu cihazlar tanıtıldıktan sonra CPU-SCADA ve CPU-DP aralarındaki bağlantıların (haberleşme protokolleri) tanıtılması gerekmektedir. Bu işlemler yapıldıktan sonra sistemin yazılıma başlanabilmektedir. Simatic Manager’da tanıtılan donanım ve kullanılan bağlantılar Şekil 5.2 ve 5.3’te görülmektedir.
Şekil 5.2. Donanımın yazılıma tanıtılması 1
Şekil 5.3. Donanımın yazılıma tanıtılması 2
77 Sistemin yazılımı Vipa ve Siemens PLC’lerde, yazılımı Organizasyon Blokları (OB) işlemektedir. Bunun yanında; sistemin yazılımının ve ilavelerin kolayca ve rahatlıkla yapılabilmesi için ortak bir motor ve grup fonksiyon blokları (FB) oluşturulmuştur. Gruplar için oluşturulan fonksiyon bloğu FB1’dir, motorlar için oluşturulan fonksiyon bloğu ise FB2’dir. Oluşturulan FB’ler sistemdeki her bir motor ve her bir grup için fonksiyonlarda (FC) çağrılmaktadır. Motorlara ait FC’lerde o motorlara ait tüm çalışma şartları ve bilgiler FB2 kullanılarak; gruplarda ise gruplara ait FC’lerde grupların tüm çalışma şartları ve bilgileri FB1 kullanılarak, Datablok’lara (DB) kaydedilir. SCADA yazılımı da motorlar ile ilgili tüm bilgileri DB’lerden alır. Yazılımdaki bu süreç, OB1’de işlemiştir. PLC yazılımındaki blokların Simatic Manager’daki ekran görünümü Resim 5.2’de verilmektedir. OB1: Vipa PLC’nin ana bloğudur. İlgili bütün FC’ler OB1’de çağrılmaktadır. Yani motor ve gruplar için yazılmış olan bütün fonksiyon blokları OB1’de yazılarak programın çalışması sağlanır. OB1’de program işleme döngü süresi her hangi bir şekilde sınırlandırılmamıştır. Yazılımın uzunluğuna göre bu döngü süresi değişebilmektedir. OB’lerde hangi FC önce yazılırsa ilk olarak o işlenir ve OB’lerdeki yazılımın tamamı işlenmeden ilk FC yeniden işlenmez. OB35: Tepki süresi kısa olması istenen veya işlenmesi hızlı olan fonksiyonlar OB35 ile çalıştırılabilmektedir. OB35’in döngü süresi 100 ms ile sınırlıdır. Bu süreyi aşan bir yazılım istenen verimde OB35 ile çalıştırılamamaktadır. PLC’nin özelliğine göre daha kısa ve uzun sürede işleme yapan organizasyon blokları da bulunmaktadır. OB1’de diğer motor ve grup yazılımları da çalıştığı için sistemdeki kantar yazılımı OB1 ile çağrılmış olsaydı istenen hassasiyet sağlanamayacaktı. Bu nedenle kantar yazılımı, maksimum işleme süresi 100 ms olan OB35’de işlenmiştir. Şekil 5.4’te yazılımının çalışma mantığı ve programda bulunan OB’ler, FC’ler, FB’ler ve DB’lerin arasındaki ilişki, blok diyagram olarak gösterilmiştir. OB1 ile OB35 arasında işleme sırası bakımından bir bağlantı yoktur. Ancak OB1’in işleme
78 sırası önce gruplar ve sırasıyla G1, G2, ...G5 sonra, sırasıyla M01, M02, … M112A ve diğer motorlardır. OB35’te ise; kantar yazılımı için öncelikle buğday ve irmik kantarlarından alınan ağırlık bilgileri analog değer olarak okunur. Daha sonra, bu değerler matematiksel fonksiyonlar kullanılarak randıman hesaplanır. Akabinde ise; raporlama işlemi gerçekleştirilir. Bu işlemeler yapılırken hepsinin data bloklarında kayıtlar tutulur ve istenen veriler SCADA ekranına yansıtılır. SCADA’daki yazılım ise bu bilgileri saatlik, günlük aylık zaman dilimleri olarak kayıt altına alır.
Resim 5.2. PLC yazılımındaki FC, DB, OB ve FB’ler
79 Motor fonksiyonları ve fonksiyon blokları Sistemimizdeki PLC yazılımı yapılırken kullanımda ve bakımda kolaylık sağlamak amacı ile her motora yazılım olarak bir fonksiyon (FC1 ile FC138 arası) verilmiştir. Bu fonksiyonlar, her motor için ortak kullanılan bir “fonksiyon bloğunu” çağırmaktadır. Bu yazılımda bütün motorlar için kullanılan fonksiyon bloğu FB2’dir. Simatic Manager’da PLC yazılımın daha anlaşılır olması için networkler kullanılmaktadır. FB2 yazılımı da ilerleyen sayfalarda açıklanmış olan 9 networkten oluşmaktadır.
Şekil 5.4. Yazılımın çalışma mantığı ve temel bileşenleri
80 FB2 Network 1: Motor Start-Stop “Out” çıkışına motoru çalışmasını sağlayan PLC’nin çıkış adresi yazılır. Bu sistemde motorların çalışma şekli temel yapı itibari ile aynı olduğundan bir ortak fonksiyon oluşturulup tüm motorlarda kullanmak için bu fonksiyon bloğu yazılmıştır. Şekil 5.5’te görüldüğü gibi motor iki şekilde çalışmaktadır. Motor otomatik veya manuel durumda çalışmaktadır. Motor otomatik durumunda iken ve grup ve otomatik çalışma şartı olan “On” sinyali geldiğinde kapısının çıkışı “1” olur. Sadece ilk çalışmada gerekli olan “st” yani çalışma şartı da gelmiş ise ve “reset” den de sinyal gelmiyorsa motor çalışır. “Manuel” de ise motor elle kumanda edilecek ve “manuel çalışma” geldiğinde ve “st” şartı da varsa çalışacaktır. Motorun durması beş farklı durumda gerçekleşmektedir: 1. Otomatik durumda iken; grup duruş sinyali ve de otomatik durması gereken şart da gelmiş ise motor durur. 2. Manuel durumda ve manuel duruş varsa durur. 3. Motorun çalışma kilidi yoksa durur. 4. “Çalıyor arıza” yani “geri dönüş arıza” gelince motor durur. 5. Acil durma sinyali geldiğinde durur. Motor dururken çıkış sinyali “0”dır. Motor çalışıyorken çıkış sinyali “1”dir. FB2 Network 2: Çalış Çıkışı Şekil 5.6’da görüldüğü gibi, oluşan çıkış sinyali PLC’nin çıkış adresine atanır. FB2 Network 3: Manuel Start-Stop Kilidi (SCADA’dan verilen izin kaldırılmış ise), CAL_ARZ ve ACIL_DUR sinyalleri gelmiş ise MSTR resetlenir. Bu sistem SCADA’dan kontrol yapısına sahip
81 olduğu için SCADA’dan da gelen MSTR biti resetlenir, böylece arıza gittiğinde tekrar çalışma şartlarının aranması sağlanır.
Şekil 5.5. FB2 network 1: motor start-stop
Şekil 5.6. FB2 network 2: çalış çıkışı
Şekil 5.7. FB2 network 3: manuel start-stop
82 FB2 Network 4: Motor Arızaları Motor arıza sinyalleri birleştirilir ve motor toplam arıza biti oluşturulur. FB2 Network 5: Sayaç Sıfırla Motorun otomatik olarak devreye girmesi ve çıkması için her motor için bir baytlık bir merker byte (MB)’ı kullanılır. MB, PLC’nin hafızasında oluşturulan bir byte’tır. Bu MB, motorun her çalışmasında, “otomatik çalışması” geldiğinde veya “otomatik duruş”u geldiğinde sıfırlanır. Bu yukarıdaki yazılımlarla birlikte motorun otomatik çalışma ve duruş gecikmesi ve geri dönüş arızasının oluşması için beklenmesi gereken sürelerin zamanlayıcı kullanmadan yapılmasını sağlar. Eğer her motor için bir zamanlayıcı kullanılsaydı, PLC’nin zamanlayıcı sayısının kısıtlı (256 adet Zamanlayıcı) olması nedeniyle sıkıntıya düşülecekti.
Şekil 5.8. FB2 network 4: motor arızaları
Şekil 5.9. FB2 network 5: sayaç sıfırla
83 FB2 Network 6: Sayaç OB1’de tüm yazılımda kullanılmak için ortak bir saniyelik “darbe sinyali” oluşturulmuştur. Bu networkte ise; o motora ait MB (Merker Byte), sayısal olarak 255 değerinden (8 bitin alacağı en fazla sayısal değer) küçükse ve bir saniyelik darbe olan M1.2’nin bir olmasında MB değeri bir(1) ile toplanır. Çalışma mantığı itibari ile bu yazılım bir sayaca benzer. Böylece bekleme süresi bu MB değeri ile karşılaştırılarak karar verilir.
Şekil 5.10. FB2 network 6: sayaç
Şekil 5.11. FB2 network 7: çalış arıza
FB2 Network 7: Çalış Arıza “Cal Arıza” oluşması için motor çıkışının “1” olması ve geri dönüş sinyalinin gelmesi için bekleme süresi dolmuş ve hala “çalışıyor” sinyali gelmiyor ise çalışıyor arıza oluşturulur. Network 1’de görüleceği üzere bu sinyal gelince motor durdurulur. FB2 Network 8: Motorun Çalışma Gecikmesi Burada motorun otomatik çalışması için gecikmesi sağlanır. Otomatik çalışma sinyali gelmiş ve motor bekleme süresini doldurmuş ise "on" sinyali oluşur. Network 1’de görüleceği gibi motorun otomatik olarak çalışması sağlanır.
84 FB2 Network 9: Motorun Durma Gecikmesi Bu networkte motorun otomatik olarak durdurulması sağlanmaktadır. Motorun otomatik olarak durması, otomatik durma sinyali geldikten sonra gerekli bekleme süresi dolmuş ise motor otomatik olarak duracaktır. Örnek olarak; fonksiyon 3 (FC3) çalışırken fonksiyon bloğu 2’yi (FB2) çağırmaktadır. FC3 şekil 5.14’te görülmektedir. FC3; sadece M03 motoru için kullanılan bir PLC yazılımdır. Ancak yukarıda açıklanan FB2 yazılımı sadece FC3 için değil, bütün motorların fonksiyonları için de kullanılmaktadır. Sistemin yazılımı yapılırken ve/veya değiştirilirken; PLC programcısı FB’lerin işlevini bildiği için, sadece FC içinde FB’yi çağırarak o motora ait bilgileri ilgili yerlere yazar. Bu da programcıya kolaylık sağlamaktadır. Aşağıdaki FC3 yazılımına bakıldığında, M03 motorunun sadece G1 grubuna bağlı olarak çalıştığı görülecektir. Ayrıca; M03 motoru, M05 motoru çalıştıktan 5 sn sonra çalışacağı ve M02 motoru durduktan 10 sn sonra otomatik olarak duracağı görülebilmektedir. Aynı zamanda, M05 ve M44 motorlarından herhangi biri durursa M03 motoru hiçbir komut beklemeden duracaktır.
Şekil 5.12. FB2 network 8: motorun çalışma gecikmesi
Şekil 5.13. FB2 network 9: motorun durma gecikmesi
85
Şekil 5.14. FC3 fonksiyonu Şekil 5.14 üzerinde verilen kısaltmalar aşağıda açıklanmaktadır:
EN (Enable): Bütün motor bloğunun çalışma şartı için kullanılan giriş ucudur.
CAL: M03’ün çalıştığını gösteren sinyalin giriş ucudur.
CAL_ARZ: M03’ün arıza durumunu bildiren sinyalin giriş ucudur.
AUTO: Motorun otomatik olmasını sağlayan giriş ucudur.
MANUEL: Motorun Manual olmasını sağlayan giriş ucudur.
86
ASTR: Motorun “Otomatik Çalışması” nı sağlayan giriş ucudur.
ASTP: Motorun “Otomatik Duruş”nu sağlayan giriş ucudur.
MSTR: Motorun “Manual Çalışması”nı sağlayan giriş ucudur.
MSTP: Motorun “Manual Duruşu”nu sağlayan giriş ucudur.
ACİL_DUR: Acil durdurma sinyal girişidir.
OP: Motor çalışma kilidinin giriş yeridir.
ST: Çalışma şartıdır.
KİLİTSİZ: SCADA’dan motorun çalışması için verilen izin sinyalidir.
RESET: Motor oluşan arızaları resetlemek için girilen sinyaldir..
GSTR_MODE: Hangi grubun çalışması ile çalışmaya başlamasını sağlayan giriş ucudur.
GSTP_MODE: Hangi grubun duruşu ile durmasını sağlayan giriş ucudur.
OUT: Çalış çıkışıdır.
T_ON: Girilen süre kadar otomatik çalışması gecikir.
T_OFF: Girilen süre kadar otomatik duruşu gecikir.
T_CAL: Girilen süre kadar motor çalışıyor sinyalini bekler. Bu süreden sonra “CAL” sinyali gelmezse “çalışıyor arıza” oluşmasını sağlar.
Akış diyagramları PLC’lerin makineleri otomatik olarak çalıştırması ve durdurması, sürecin ilerleyişindeki sıra ile aynı olmamaktadır. Çünkü makineler, çoğunlukla içlerinde mal varken çalıştırılırlar ve yanlış bir sıra ile çalıştırılması veya durdurulması ürün kaybına neden olmaktadır. Bu nedenle program yazılırken otomatik kalkışlar ve duruşlar ürün akış diyagramlarına göre yapılmaktadır. Şekil 5.15’te gösterilen blok diyagramda, G1-“Buğday Alım”daki motorların PLC’deki programa göre otomatik çalışma sıraları verilmiştir. G1 grubundaki motorlardan ilk olarak M01 motoru çalışmaya başlar. PLC’deki sıraya ve sürelere bağlı olarak diğer motorlar da devreye girmeye başlar. Ayrıca G2, G3, G4, G5 ve G6 gruplarındaki motorların da otomatik çalışma ve otomatik durmalarının yazılımda belirtilen sıraya ve sürelere göre oluşturulmuş blok diyagramları Ek C’de verilmiştir. PLC yazılımları da FC3’dekine
87 benzemektedir. Motorların çalışma şekilleri birbirlerine benzediğinden sadece M03 motorunun bulunduğu grubun otomatik çalışma blok diyagramı verilmiştir.
Şekil 5.15. G1 grubu (buğday alımı) otomatik çalışma (blok diyagram) Sasör grubunun (M73-M84 arası ve M73A-M84A arası motorlar), elek grubunun (M93-M96 arası) ve TK1-2 motorlarının otomatik kalkışı olmasına rağmen, otomatik duruşları bulunmamaktadır. Çünkü bu motorların makineleri değirmendeki diğer makineler ile bağlantılı olduğundan dolayı, G5 grubu motorlarından herhangi biri durduğunda, yukarıda belirtilen motorlar da hemen duracaktır. Aksi takdirde ürün kaybına neden olacaktır. Bunu engelleme işine “suspend” denmektedir. Ayrıca eleklerin ve sasörlerin otomatik veya manuel olarak durması sonucunda, yeniden çalışması için belli bir süreye ihtiyaçları vardır. Çünkü bu makinelerin elektrik motorları dursa bile mekanik kısımdaki hareket uzun sürmektedir ve makinenin kendisi tamamen durmadan çalıştırılmamaktadır. Bu süreler elekler için 360 sn ve
88 sasörler için 60 sn’dir. Bu süreleri SCADA ekranından değiştirmek operatörün elindedir. Grup Fonksiyon Bloğu Bu blok grubu, sistemde bulunan ve birden fazla elemandan oluşan alt sistemlerin çalıştırılmasında kullanılır. Motorlarda olduğu gibi aynen gruplarda da, her grup için bir fonksiyon (FC200 ile FC205 arası) kullanılmaktadır. Grup için kullanılan FC’ler ortak bir “Grup Fonksiyon Bloğu”nu çağırmaktadır. Bu yazılımda bütün grup FC’leri için kullanılan fonksiyon bloğu FB1’dir. FB1 yazılımı ilerleyen sayfalarda açıklanan 6 network’ten oluşmaktadır. FB1 Network 1: Grup Start Grup otomatik durumda, “oto çalışma” verilmiş ve “grup başlama şartı” da gelmiş ise grup çalışmaya başlar. Reset kısmından sinyal gelmemesi koşulu ile; önce Autostart_yrd oluşturulur ve korna çalar daha sonra motorların çalışması başlar. Bu bloğun resetlenmesi altı farklı durumda olur: 1. Otomatik durumunda ASTP sinyali geldiğinde resetlenir. 2. Gruptan herhangi bir motorun merkezi sinyali gidince resetlenir. 3. Çalışma kilidi gidince yani "OP" 0 olunca resetlenir. 4. Herhangi bir motordan veya gruba herhangi arıza gelmesi durumunda yani "PR" 1 olunca resetlenir. 5. "SA"nın “PR” den farkı network 3’te görüldüğü üzere bu sinyal geldiğinde grubu durdurmaktadır. 6. Grup otomatikte değilse, resetlenir. FB1 Network 2: Grup Auto Start-Reset "ASTR" yukarıda anlatılan durumlarda ve SCADA’dan gelen “ASTP” sinyali ile resetlenmektedir.
89
Şekil 5.16. FB1 network 1: grup start
Şekil 5.17. FB1 network 2: grup auto start-reset FB1 Network 3: Grup Stop ASTP_MODE ise grubu durduran sinyaldir. Otomatik durumda iken otomatik duruş gelirse ve yukarıda anlatıldığı gibi "SA" sinyali geldiğinde otomatik olarak sistem durdurulmaktadır. ”SA” sinyali genelde grubun acil olarak durması gereken yerlerde
90 kullanılır. Bu yazılımın avantajı sistemin sıralı olarak durdurulmuş olması ve herhangi bir üretim kaybının veya istenmeyen ani duruşların önlenmesidir. Otomatik durumda iken ve ASTR geldiğinde ve otomatik konumunda değilse “ASTP_MODE” resetlenir.
Şekil 5.18. FB1 network3: grup stop FB1 Network 4: Grup Auto Stop-Reset Bu network de aynı şekilde, “ASTP”a SCADA’dan gelen ASTR sinyali geldiğinde veya otomatik durma şartı iptal olduğunda resetlenmektedir.
Şekil 5.19. FB1 network 4: grup auto stop-reset
FB1 Network 5: Grup Başlama Uyarı Kornası Zamanlayıcısı Bu network, network 1 ile aynı yapıdadır. Sadece korna çaldıktan sonra “otomatik çalışma” sinyalinin oluşturulması için yazılmıştır. “astp_yrd sinyali bir ”1” olduktan
91 10 sn sonra otomatik çalışma sinyali oluşur. Bundan sonra sistem otomatik olarak devreye girmeye başlar.
Şekil 5.20. FB1 network 5: grup başlama uyarı kornası zamanlayıcısı FB1 Network 6: Grup Başlama Uyarı Kornası Bu networkte ise “astp_yrd” sinyali oluştuktan sonra ve 10 sn’lik bekleme süresi dolmamış ise korna çıkışı “1” olur. Bekleme süresi (10sn) dolduktan sonra korna çıkışı 0 olur. Örnek olarak; fonksiyon bloğu 1’yi (FB1) çağıran fonksiyon 200 (FC200) Şekil 5.22’de görülmektedir. FC200; sadece G1 grubu için kullanılan bir PLC yazılımdır. Ancak yukarıda açıklanan FB1 yazılımı sadece FC200 için değil, bütün grupların fonksiyonları için de kullanılmaktadır. FC200, 3 networkten oluşmaktadır.
92
FC200 - Network 1’de; G1 grup bloğu, SCADA’dan gelen Auto/Manual anahtarı ile Auto ucu aktif hale getirilir. Daha sonra SCADA ekranından operatörün starta basması ile otomatik çalışma ucu aktif hale gelir. M02, M03, M04, M05, M24, M44 motorlarından herhangi birisinde arıza yoksa otomatik çalışma başlar. Otomatik çalışmanın başlaması ile korna çalar. 10 sn sonra korna durur ve motorlar sırasıyla çalışmaya başlamaktadırlar.
Şekil 5.21. Grup başlama uyarı kornası
Şekil 5.22. FC200 fonksiyonu – network 1
93 Şekil 5.22 üzerinde verilen kısaltmalar aşağıda açıklanmaktadır:
EN (Enable): Bütün grup bloğunun çalışma şartı için kullanılan giriş ucudur.
AUTO: Grubun otomatik olmasını sağlayan giriş ucudur.
ASTR: Grubun “Otomatik Çalışma” nı sağlayan giriş ucudur.
ASTP: Grubun “Otomatik Duruşu”nu sağlayan giriş ucudur.
OP: Grup çalışma kilidinin giriş yeridir.”Dummy 1” yani sahte 1 verilerek o uçta problem olmadığını PLC’ye göstermemiz gerekmektedir.
ST: Çalışma şartıdır.
RESET: Grup içinde oluşan arızayı resetleyen uçtur.
MERK: O grupta bulunan bütün motorların merkezi sinyalinin giriş ucudur.
SA: Grubu otomatik durduran uçtur. Bu sinyal geldiğinde otomatik çalışma resetlenir ve otomatik duruş setlenir
PR: Grubun arıza giriş ucudur. Otomatik çalışmayı resetlemektedir. PR’nin otomatik çalışma bittikten sonra etkisi kalmamaktadır.
ON: Grubun çalışma tamamlandıktan sonra aktif olan uçtur.
OFF: Grup duruşu tamamlandıktan sonra aktif olan uçtur.
TIM: G1 grubu için kullanılan zamanlayıcının giriş ucudur.
ASTR_MODE: Grubun otomatik çalışma çıkış ucudur.
ASTP_MODE: Grubun otomatik duruş çıkış ucudur.
ASTR_MODE_YRD: Grubun otomatik çalışma şartı oluştuktan sonra 10 sn süre ile kornanın çalışmasını sağlar ve ASTR_MODE’u aktif hale getirir.
KORNA: Korna için kullanılan çıkış ucudur.
FC 200 - Network 2’de; M02 çalışınca, sıralı çalışma şartından dolayı G1 grubunun hepsi çalışmış olduğu için G1 grubu “ON” olmaktadır. Yani grubun bütün motorlarının devrede olduğunu bildirir. FC 200 - Network 3’te; M44 durunca G1 grubunun “OFF” kabul edilmektedir. Grubun bütün motorlarının devre dışı olduğunu bildirir.
94
Şekil 5.23. FC200 fonksiyonu – network 2
Şekil 5.24. FC200 fonksiyonu – network 3
Kantarın çalışması Sistem yazılımındaki en zor ve önemli bölümlerden biri de “Kantar Yazılımı”dır. Kantarın PLC kontrolü ve kumandası ile çalışması kısaca bu bölümde verilmiştir. Sistemi kontrol eden operatör SCADA ekranından sistemin saatte kaç ton üreteceğini girerek sistemin girilen ton kapasitede çalışmasını sağlar. Kantarın bu sistemdeki amacı girilen ton miktarını belirlenen paketlerle beslenmesini sağlamaktır. Bir örnekle açıklanacak olursa; sistemin kapasitesi opereatör tarafından 8 ton/saat olarak girilir. 8 tonu, 40 kg’lık paketler halinde beslenmesi istenildiğinde kantar yazılımı, otomatik olarak göndereceği paket sayısını ve bekleyeceği süreyi bularak sistemi besler. Değirmenin 1 saatte 8 tonu 40’ar kg’lık paketler halinde alması için, 18 sn’de bir 40 kg buğday paketleri, sisteme öğütmek için verilmesi gerekmektedir. Bunun yanında; kantar tarafından yapılan 3–4 tartım sonunda, gerçekleşek ton/saat değeri PLC tarafından hesaplanır ve SCADA ekranına yazılır. Bu değer ile set edilen değer arasında fark varsa operatör öğütme makinelerinde gerekli kırma ayarlarını yaparak istenilen ton/saat değerini tutturur ve bu da sistemdeki randımanı artırır. Raporlama ve alarm PLC ile kontrol ve kumandanın yapıldığı otomasyon sistemlerinde raporlama ve alarm bilgilerinin alınabilmesi için mutlaka SCADA sisteminin kurulması gerekmektedir. Bu bölümde PLC’de raporlama ve alarm için yapılan yazılıma kısaca değinilmektedir.
95 Raporlamada, kayıt altına alınması istenen değerler tespit edildikten sonra, belirlenen bilgiler her saat için ayrı ayrı PLC’nin hafızasında tutulur. Sistemimizde raporlanması için istenen değerler; saatlik buğday ve saatlik irmiktir. Buna bağlı günlük ve aylık randıman değerleri hesaplanarak kayıt altına alınır. Gün sonunda kayıt altında alınan değerler dünkü değerler olarak PLC’de ayrı bir yere aktarılır. PLC ile bağlantılı olan SCADA’da bulunan veri sunucu, PLC’den alması gereken kayıtları alır. PLC’de verilerin bir gün kayıtlı olarak saklanmasının amacı PLC ile SCADA arasında meydana gelecek bir haberleşme arızasından dolayı oluşabilecek kayıpların engellenmesi içindir. SCADA’ya alınan değerler gün sonunda MS Access’e aktarılır. Böylece raporlanması istenen veriler kaydedilmiş olur ve istenen zamanda operatör tarafından yeniden çağrılarak bir değerlendirme yapılabilir. Resim 5.3’te sistemin ve bir gün için tuttuğu saatlik rapor sayfası bulunmaktadır. Bu sayfada saatlik tartılan buğday ve irmik ve bunların oranı olan randıman bulunmaktadır. Aynı zamanda günlük zaman da sayfanın alt kısmında yazılmaktadır. Operatör tarafından istenirse; daha önce yapılan kayıtlara da ulaşılabilir. Alarm; SCADA’da tanımlanmış olan alarmlar, alarm şartları oluştuktan sonra operatöre uyarı şeklinde gösterilir. Sistemimizde tanımlanan alarmlar; her motor için geri dönüş arıza, buğday kantarı çalışmıyor, blower basınçları yeterli değil, suspend oluştu, fan klepeleri kapalı ve düşük devir arızalarıdır. SCADA bu gelen alarmları otomatik olarak PLC üzerinden kayıt altına almaktadır. Resim 5.4’te sistemde meydana gelen arızalar (kırmızı ile) ve bu arızalar giderildikten ve SCADA sayfasından resetlendikten sonraki arızalar (mavi ile) görülmektedir.
96
Resim 5.3. SCADA ekranından alınan rapor sayfası
97
Resim 5.4. SCADA ekranından alınan alarm sayfası
98
5.2.2. SCADA yazılımı
SCADA yazılımında ilk başta; daha önceden işletme tarafından sistem için hazırlanmış olan akış diyagramlarından faydalanarak motorların, grupların ve makinelerin resimleri çizilir. PLC’de yazılımın işlemesi sırasında data bloklara kaydedilen veriler, SCADA ile ilişkilendirilir ve SCADA ekranında gösterilir. Her motorun ve makinenin çalışması, otomatik çalışma ve duruşlar, manuel çalışma ve duruşlar, arızalar, raporlandırma SCADA ekranından takip ve kumanda edilmektedir. SCADA’nın ara yüz programı olan Wonderware Intouch programında; şekillerle ilişkilendirme ve aktif duruma getirme, uygulamalı olarak “buğday kantarının üstündeki silonun dolumu ve doldu uyarısı” yapılacaktır. Resim 5.5’te görülen silonun üst kısmında “B1 silosu üst seviye sensörü (B4)“ bulunmaktadır. Bu sensörün SCADA’da görünür olmasını visibil state “On” yapılarak ve Resim 5.6’da görülen item kısmına da PLC’de bu sensörün bağlandığı giriş (I17.3) yazılarak sağlanmaktadır. Bu şekilde silo dolduğunda B4 sensörü aktif olacak ve “1” sinyalini gönderecek,
PLC’ye bu sinyal gelince silo dolumunu
durduracaktır. Bunun yanında ise; SCADA yazılımında, bu sinyalin gelmesi ile B4 etiketi aktif olacak ve “DOLU” yazısı ekranda belirecektir. Bu şekilde operatör de uyarılmış olacaktır. SCADA’nın Mimic Board’a Göre Avantajı Sistemde yenileme çalışması yapılmadan önce SCADA ekranı yerine “Mimic Board” kullanılmaktaydı. Mimic boardın SCADA’ya göre çeşitli dezavantajı bulunmaktadır. Aşağıda bunların birkaçı verilmiştir. 1. Raporlarma bilgilerinin saklanması mümkün değildir. 2. Mimic Boardın kurulması ve işletilmesi SCADA’ya göre daha maliyetli ve zordur. 3. Uyarı ledlerinin bozulması durumunda, sistemde herhangi bir meydana gelen arızaların arızalar mimic boardda görülemeyecektir.
99
Resim 5.5. Buğday kantarının scada ekran görüntüsü
Resim 5.6. Buğday kantarının, SCADA-PLC bağlantısının kurulması
100 6. SONUÇLAR VE İLERİYE YÖNELİK ÇALIŞMALAR
Yeni sistemin performansı ile ilgili elde edilen sonuçlar aşağıda özetlenmiştir: •
Eski sistemde “İrmik Randımanı” %58 iken, yeni sistemde %61’e çıktı ve randımanda süreklilik sağlandı.
•
İrmik kalitesi arttı: SCADA sistemini operatörlerin rahat kontrol edilebilmesi sayesinde yüksek kalitede irmik elde edilmesi sağlanmıştır.
•
Randıman kantarı için kullanılan üç adet randıman kontrol panosu kaldırıldı ve transmitterler aracılığı ile PLC ve SCADA ile randıman kontrol edilmeye başlandı.
•
SCADA sistemi kurulmadan önce değirmen sisteminin ilk çalışması sırasında, sistemin kararlı duruma ulaşması 60 dakikayı bulmakta iken, yenilenen sistemde bu zamanın 1/3 oranında bir sürede kararlı duruma ulaşılabilmektedir.
•
Yeni sistemin kurulması, kompanzasyon sisteminin yenilenmesi, PLC’nin uygun yazılım kullanılarak sistemdeki motorların verimli çalıştırılması, SCADA’ya geçilmesi ile anında verimden haberdar olunması ve müdahale edebilmesi sayesinde üretilen ürün miktarı başına enerji tüketiminde %50 tasarruf sağlandı.
•
SCADA sistemine geçilmesi nedeniyle arızalar ve gereksiz duruşlar azaldı.
•
Sistemin izlenmesi ve arızaların giderilmesi için çalışan personel sayısı % 50’ye düşmüştür.
101 Bu fabrikada, ileriye yönelik yapılabilecek çalışmalar aşağıda verilmiştir: •
Bütün motorlara endüktif anahtar takılarak gerçekte çalışıp çalışmadığı motorun yanına gidilmeden anlaşılabilir.
•
Her motora lokal kumanda takılarak kontrol daha güvenli bir şekile getirilebilir. Herhangi bir acil durumda lokal kumandadan kapatılarak motor durdurulabilir.
•
Termik arıza girişi direkt termik manyetik şalterin kontağından alınabilir, ancak bu genel olarak giriş sayısını artıracaktır.
•
Trafo bilgileri(sıcaklık, mukoza ihbar, kesici açtı, aşırı akım vb.) SCADA sistemine taşınarak trafodaki durum uzaktan bilinebilirdi.
•
Merkezi işletme, müdür ve kontrol merkezi arasında bir ağ kurularak değirmen kontrolü artırılabilirdi.
•
Güç analizördeki bilgiler (akım, gerilim, aktif-reaktif güç, cos φ vb.) MODBUS üzerinden alınarak SCADA’ya taşınabilirdi. Bu şekilde günlük enerji tüketimi ayrıca AG panosuna gitmeden öğrenilebilirdi.
•
Ayrıca her motora bir faz koruma rölesi takılarak herhangi bir faz kopukluğunda motorlarda koruma sağlanabilirdi.
•
Sistemde bulunan valslerin akım değerleri sadece valslerin üzerinden okunabilmektedir. Operatörün rahat ve kontrollü çalışması için, bu akım değerleri PLC’ye akım transmitterler ile aktarılarak SCADA ekranından görüntülenebilirdi.
Elbette yapılması önerilen bu değişiklikler maddi açıdan ekstra bir yük getirecektir.
102 KAYNAKLAR
1. Tosun M., “Makarna sektör araştırması”, Türkiye Kalkınma Bankası A.Ş. Araştırma Müdürlüğü, SA – 01-3-9, Ankara , 5-6 (2001) 2. Kurtulan S., PLC ile Endüstriyel Otomasyon, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2-12 (1999) 3. Yılmaz H., Ekmek üretiminde programlanabilir mantıksal kontrol cihazının kullanılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 15-16 (2005) 4. Daneels A. Salter W., What is SCADA?, Proceedings of the 7th International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems, Trieste Italy, 1-2. (1999) 5. Gaushell D. J. Darlington H. T., Supervisory control and data accquisition Proceedings of The IEEE, 75 (12): 1645-1646 (1987) 6. Communication Technologies Inc., SCADA Systems, Com. Tech. Inc,. National Communications System, Technical Information Bulletin 04–1, Chantill Virginia USA, 4–9 (2004) 7. İnternet: Or-Taş Değirmen makineleri “Toz Siklon” http://www.ortasdegirmen.com/tr/toz_syklonu.html (2007) 8. İnternet: Yücebaş Makine Analitik Cihazlar Sanayi “Siklon Altı Hava Kilidi” http://www.yucebasmakine.com.tr/Degirmen.htm (2007) 9. İnternet: Molino “Elevatör” http://molinomilling.com/TR/default.asp (2007) 10. İnternet: Özden Yem ve Değirmen Makineleri “Çöp Sasörü” http://www.ozdenyemmak.com/turkce/urunler/5.htm (2007) 11. İnternet: Özenir Milling Industry and Trade co. “Hava Kanalı” http://www.ozenirmilling.com/turkce/urunler/121.html (2007) 12. İnternet: Özunmak Değirmen Makineleri Paz. Nak. San. ve Tic. a.ş. “Toz Aspiratörü” http://www.ozunmak.com/urun1.htm (2007) 13. İnternet: Ar-İş Makine Kazan Çelik Konstrüksiyon İnş. San. ve Tic. Ltd. Şti. “Silo” http://www.arismakine.com.tr/silo.htm (2007)
103 14. İnternet: Or-Taş Değirmen Makineleri “Paçal Makinesi” http://www.ortasdegirmen.com/pacal.html (2007) 15. İnternet: Or-Taş Değirmen Makineleri “Taş Ayırıcı” http://www.ortasdegirmen.com/cift_katli_tas_ayirici.html (2007) 16. İnternet: Yılmaz Değirmen Makineleri “Vibro Tarar” http://www.yilmazdegirmen.com/vibro_hava_kanali.htm (2007) 17. İnternet: Teknik Değirmen Makine Sanayi ve Ticaret Limited Şirketi “Kabuk Soyucu” http://www.teknikdegirmen.com.tr/tr/index.html (2007) 18. İnternet: Haksan Group “Tiyör” http://www.haksan.com.tr/tr_u3.php?lv1=15&lv2=66&p=0 (2007) 19. İnternet: Yücebaş Makine Analitik Cihazlar Sanayi “Yıkama Makinesi” http://www.yucebasmakine.com.tr/Degirmen.htm (2007) 20. İnternet: Or-Taş Değirmen Makineleri “Hava Tarar” http://www.ortasdegirmen.com/tr/hava_tarar.html (2007) 21. İnternet: Teknik Değirmen Makine Sanayi ve Ticaret Limited Şirketi “Vals” http://www.teknikdegirmen.com.tr/tr/index.html (2007) 22. İnternet: Or-Taş Değirmen Makineleri “Elek” http://www.ortasdegirmen.com/tr/kare_elek.html (2007) 23. İnternet: Or-Taş Değirmen Makineleri “İrmik Sasörü” http://www.ortasdegirmen.com/tr/irmik_sasoru.html (2007) 24. İnternet: Özenir Milling Industry and Trade co. “Kepek Fırçası” http://www.ozenirmilling.com/turkce/urunler/204.html (2007) 25. İnternet: Yucebas Makine Analitik Cihazlar Sanayi “Detaşör” http://www.yucebasmakine.com.tr/Degirmen.htm (2007) 26. İnternet: Yucebas Makine Analitik Cihazlar Sanayi “Blower” http://www.yucebasmakine.com.tr/Degirmen.htm (2007) 27. İnternet: Haksan Group “Pnömatik Hava Motoru” http://www.haksan.com.tr/tr_u3.php?lv1=15&lv2=66&p=1 (2007) 28. İnternet: Özden Yem ve Değirmen Makineleri “Jet Filtre” http://www.ozdenyemmak.com/turkce/urunler/8.htm (2007)
104 29. İnternet: Özden Yem ve Değirmen Makineleri “Takatuka” http://www.ozdenyemmak.com/turkce/aksesuar2.htm (2007) 30. İnternet: Or-Taş Değirmen Makineleri “Randıman Kantarı” http://www.ortasdegirmen.com/tr/randiman_kantari.html (2007) 31. İnternet: Yücebaş Makine Analitik Cihazlar Sanayi “Tüp Vidalı Helezon” http://www.yucebasmakine.com.tr/Degirmen.htm (2007) 32. İnternet: Ostim Makine “Kompresör” http://www.ostimmakina.com/5.htm (2007) 33. İnternet: Molino “Pnömatik Yön Klepesi” http://molinomilling.com/TR/default.asp (2007) 34. İnternet: Schneider Elektrik Sanayi ve Ticaret A.Ş. “Motor Koruma Şalteri” http://www.telemecanique.com.tr/te_tr/functions_discovery/motor_control/protec tion.htm (2007) 35. İnternet: Schneider Elektrik Sanayi ve Ticaret A.Ş. “Sigorta” http://www.merlin-gerin.com.tr/mg_tr/systems/ag_multi9_c120.htm (2007) 36. İnternet: Schneider Elektrik Sanayi ve Ticaret A.Ş. “Kontaktör” http://www.telemecanique.com.tr/te_tr/functions_discovery/motor_control/conta ctors.htm (2007) 37. İnternet: Schneider Elektrik Sanayi ve Ticaret A.Ş. “Röle” http://www.telemecanique.com.tr/te_tr/functions_discovery/motor_control/protec tion.htm (2007) 38. İnternet: SACThailand “İzolasyon Trafosu” http://www.sacthailand.com (2007) 39. İnternet: Sempati Otomasyon Enerji Çözümleri Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti. “Akım Trafosu” http://www.sempatiotomasyon.com (2007) 40. İnternet: Keşif Elektronik San. Ve Tic. Ltd. Şti “Klemens” http://www.kesif.com.tr (2007) 41. İnternet: Siemens AG “Kapasitif Sensör” http://www.siemens.com (2007) 42. AE Sensors BV, Pressure transmitter series ae-sml-10.0, Ae Sensors, Product catalogue, Dordrecht, Hollanda (2005)
105 43. İnternet: Esit Elektronik Ltd. Şti “Ağırlık Sensörü” http://www.esit.com.tr 44. İnternet: Weidmüller Interface GmbH & Co. KG “Ağırlık Sensörü Transmitteri” http://catalog.weidmueller.com (2007) 45. İnternet: Main Power Hydraulics Machinery Co. “Solenoid Valf” http://www.mainpowerhyd.com/product/solenoid_valve (2007) 46. SETMAŞ Elektrik Sanayi Tesisleri Taah. ve Tic. A.Ş., Makarna Fabrikası Otomasyon ve Elektrik İşleri Projesi, Setmaş A.Ş., Ankara, 28, 29, 43, 32, 33, 34, 41, 42, 44–45, 99, 101, 196, 162,118, 70, 114,6, 13, 206, 207, 208, 209, 210, 205 (2005) 47. VIPA GmbH, Vipa System 100V, 200V, 300V, 300S, 500S, Operator Panels, Software, Accessories, VIPA GmbH, System Summary, Herzogenaurach, Almanya, 22-27 (2006) 48. Wanderware Inc., Wanderware Intouch 10.0, Wanderware Inc. Documantation, Lake Forest USA, 2-15 (2007)
106
EKLER
107 EK–1. Ekipman Listesi Çizelge 1.1. Sistemde kullanılan ekipmanların ve diğer elemanların besleme gerilimleri, bağlantı şekilleri, bölümleri ve panoları verilmiştir.
108 EK–1. (Devam) Ekipman Listesi Çizelge 1.1. (Devam) Sistemde kullanılan ekipmanların ve diğer elemanların besleme gerilimleri, bağlantı şekilleri, bölümleri ve panoları verilmiştir.
109 EK–1. (Devam) Ekipman Listesi Çizelge 1.1. (Devam) Sistemde kullanılan ekipmanların ve diğer elemanların besleme gerilimleri, bağlantı şekilleri, bölümleri ve panoları verilmiştir.
110 EK-2 Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.1. PLC’nin dijital girişine bağlanan ekipmanlar ve kabloları PLC DİJİTAL GİRİŞ LİSTESİ KART NO :1 / 2 Byte
Ch. No
0
0
CPU315 2DP Ekp. No.
1
1
2
3
Açıklamalar TEMİZLEME Acil Stop ÖĞÜTME Acil Stop Çalışıyor
2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
M06 YEDEK M15 M16 M22 M23 M25 M32 M31 M42 M45 M46 YEDEK M07
0 1 2 3 4 5 6 7
M12 M26 M27 M28 M29 M30 M35 M34
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
0 1 2 3 4 5 6 7
M36 YEDEK M38 M39 M41 M44 M33 M40
Çalışıyor
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
KABLO NO
MCC X1
DAM. NO
TER. NO B0.0 B0.1
C0/3P1-3P3
1
3
" " " " " " " " " "
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
C1/3P2-3P3
1
3
"
1
4
" " " " " " "
1 1 1 1 1 1 1
5 6 7 8 9 10 11
"
1
12
" " " " " "
1 1 1 1 1 1
14 15 16 17 18 19
B0.2 B0.3 B0.4 B0.5 B0.6 B0.7 B1.0 B1.1 B1.2 B1.3 B1.4 B1.5 B1.6 B1.7 B2.0 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.5 B2.6 B2.7 B3.0 B3.1 B3.2 B3.3 B3.4 B3.5 B3.6 B3.7
111 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.1. (Devam) PLC’nin dijital girişine bağlanan ekipmanlar ve kabloları Byte 4
5
6
7
8
Ch. No 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
C2/3P5-3P3 " "
MCC X1 1 1 1
DAM. NO 3 4 5
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
" " "
1 1 1
7 8 9
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
" " " " " " " " C3/3P5-3P3 " " " " " " " " " " " " " "
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
11 12 13 14 15 16 17 18 19 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
C11/4P1-3P3 " " " " " " "
1 1 1 1 1 1 1 1
3 4 5 6 7 8 9 10
Ekp. No.
Açıklamalar
KABLO NO
M01 M02 M03-M04 YEDEK M05 M08 M09 YEDEK M11 M13 M17 M18 M19 M20 M21 M24 M43 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 M38A YEDEK M69 M92 M95 M96 M101 M102 M111 M112
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
TER. NO B0.0 B0.1 B0.2 B0.3 B0.4 B0.5 B0.6 B0.7 B1.0 B1.1 B1.2 B1.3 B1.4 B1.5 B1.6 B1.7 B2.0 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.5 B2.6 B2.7 B3.0 B3.1 B3.2 B3.3 B3.4 B3.5 B3.6 B3.7 B0.0 B0.1 B0.2 B0.3 B0.4 B0.5 B0.6 B0.7
112 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.1. (Devam) PLC’nin dijital girişine bağlanan ekipmanlar ve kabloları Byte
Ch. No 9 0 1 2 3 4 5 6 7 10 0 1 2 3 4 5 6 7 11 0 1 2 3 4 5 6 7 KART NO : 2 / 3 Byte Ch. No 12 0 1 2 3 4 5 6 7 13 0 1 2 3 4 5 6 7
Ekp. No.
Açıklamalar
KABLO NO
M113 M112A M113A YEDEK M86 M88 M70 M71 M72 M89 M90 M91 M103 M104 M105 M106 M107 M108 M109 M110 M87 M73-M73A M74-M74A M75-M75A
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
" " "
MCC X1 1 1 1
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
" " C12/4P2-3P3 " " " " " " " " " " " " " " C13/4P3-3P3 " "
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Ekp. No.
Açıklamalar
KABLO NO
M76-M76A M77-M77A M78-M78A M79-M79A M80-M80A M81-M81A M82-M82A M85 M52 M53 M54 M55 M56 M57 M58 M59
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor
C13/4P3-3P3 " " " " " " " C14/4P4-3P3 " " " " " " "
MCC X1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
DAM. NO 11 12 13
TER. NO B1.0 B1.1 B1.2 B1.3 B1.4 B1.5 B1.6 B1.7 B2.0 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.5 B2.6 B2.7 B3.0 B3.1 B3.2 B3.3 B3.4 B3.5 B3.6 B3.7
14 15 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3 4 5 ET200-M DAM. TER. NO NO 6 B0.0 7 B0.1 8 B0.2 9 B0.3 10 B0.4 11 B0.5 12 B0.6 13 B0.7 3 B1.0 4 B1.1 5 B1.2 6 B1.3 7 B1.4 8 B1.5 9 B1.6 10 B1.7
113 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.1. (Devam) PLC’nin dijital girişine bağlanan ekipmanlar ve kabloları 14
15
16
17
18
19
0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5
M60 M83-83A M84-84A M47 M48 M49 M50 M51 M61 M62 M63 M64 M65 M66 M67 M68 M93 M94 M97 M98 M99 M100 M69A Yedek B1 B2 B3 B4 B5 B6
6
B7
7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4
B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 FK1 FK2 FK3 FK4 TK1 TK2 TK3
Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor Çalışıyor 1. tavlama akış sen. 2. tavlama akış sen. b1 akış sen. b1 s. üst seviye sen. b1 s. alt seviye sen. b1 valsi seviye sen. 4.buğ s. üst sev. sen. 1.tav.s. üst sev.sen. 2. tav. s. üst sev. 1. ir. s. üst sev. sen. 2. ir. s. üst sev. sen.. 3. ir. s. üst sev. sen. 4. ir. s. üst sev. sen. hava basınç swıtch filtre kartı 1 filtre kartı 2 filtre kartı 3 filtre kartı 4 takatuka1 takatuka2 takatuka3
" " " C15/4P5-3P3 " " " " " " " " " " " " C15/4P5-3P3 " " " " " "
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
11 12 13 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
B2.0 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.5 B2.6 B2.7 B3.0 B3.1 B3.2 B3.3 B3.4 B3.5 B3.6 B3.7 B0.0 B0.1 B0.2 B0.3 B0.4 B0.5 B0.6 B1.0 B1.1 B1.2 B1.3 B1.4 B1.5 B1.6
C24/3P5-3P3 " " " " "
1 1 1 1 1 1 1
1 2 3 4 5 6 7
B1.7 B2.0 B2.1 B2.2 B2.3 B2.4 B2.5 B2.6 B2.7 B3.0 B3.1 B3.2 B3.3 B3.4
114 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.2. PLC’nin çıkışına bağlanan ekipmanlar ve kabloları PLC DİJİTAL ÇIKIŞ LİSTESİ DİJİTAL ÇIKIŞ Byte
Ch. No
0
0
1
2
Ekp. No.
Açıklamalar
CPU315 2DP
KART NO : 1 / 2 KABLO NO
MCC X1
DAM. NO
YEDEK
1
YEDEK
2
M06
3
YEDEK
4
Çalış
C4/3P1-3P3
M15
Çalış
"
5
M16
Çalış
"
6
M22
Çalış
"
7
M23
Çalış
"
0
M25
Çalış
1
M32
Çalış
"
2
M35
Çalış
"
3
M42
Çalış
"
4
M45
Çalış
"
5
M46
Çalış
"
6
YEDEK
Çalış
7
M07
Çalış
0
M12
Çalış
1
M26
Çalış
"
2
M27
Çalış
"
3
M28
Çalış
"
4
M29
Çalış
"
"
C5/3P2-3P3 "
2 3
1 2
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
TER. NO 13 14 23 24 33 34 43 44 53 54 63 64 73 74 83 84 93 94 103 104 113 114 123 124 133 134 143 144 153 154 163 164 173 174 183 184 193 194 203 204 213 214
115 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.2. (Devam) PLC’nin çıkışına bağlanan ekipmanlar ve kabloları
3
5
M30
Çalış
"
6
M31
Çalış
"
7
M34
Çalış
"
0
M36-M37
Çalış
1
YEDEK
2
M38
Çalış
"
3
M39
Çalış
C6/3P2-3P3
4
M41
Çalış
"
5
M44
Çalış
"
6
M33
Çalış
"
7
M40
Çalış
"
Açıklamalar
KABLO NO
KART NO : 2 / 2 Ch. Ekp. No. Byte No 4
5
"
C7/3P5-3P3
0
M01
Çalış
1
M02
Çalış
"
2
M03-M04
Çalış
"
3
YEDEK
4
M05
Çalış
"
5
M08
Çalış
"
6
M09-M10
Çalış
"
7
YEDEK
0
M11
Çalış
"
2 3 2 3 2 3 2 3
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 MCC X1 2 3 2 3 2 3
2 3 2 3 2 3
2 3
13 14 15 16 17 18 19 20
223 224 233 234 243 244 253 254 263 264 23 273 24 274 1 283 2 284 3 293 4 294 5 303 6 304 7 313 8 314 9 323 10 324 CPU315 2DP DAM. TER. NO NO 1 13 2 14 3 23 4 24 5 33 6 34 43 44 9 53 10 54 11 63 12 64 13 73 14 74 83 84 17 93 18 94
116 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.2. (Devam) PLC’nin çıkışına bağlanan ekipmanlar ve kabloları
6
7
1
M13-M14
Çalış
"
2
M17
Çalış
"
3
M18
Çalış
"
4
M19
Çalış
C8/3P5-3P3
5
M20
Çalış
"
6
M21
Çalış
"
7
M24
Çalış
"
0
M43
Çalış
1
V1
Çalış
C9/3P1-3P3
2
V2
Çalış
"
3
V3
Çalış
"
4
V4
Çalış
"
5
V5
Çalış
"
6
V6
Çalış
"
7
V7
Çalış
"
0
V8
Çalış
"
1
V9
Çalış
"
2
V10
Çalış
"
3
V11
Çalış
"
4
V12
Çalış
"
5
V13
Çalış
C10/3P1-3P3
6
M38A
Çalış
"
7
YEDEK
"
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4
103 104 113 114 123 124 133 134 143 144 153 154 163 164 173 174 183 184 193 194 203 204 213 214 223 224 233 234 243 244 253 254 263 264 273 274 283 284 293 294 303 304 313 314
117 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.3. PLC’nin çıkışına (ET 200M) bağlanan ekipmanlar ve kabloları Byte 8
9
10
KART NO : 1 / 3 Ch. No Ekp. No.
ET200-M Açıklamalar
KABLO NO
M69
Çalış
C16/4P1-3P3
1
M92
Çalış
"
2
M95
Çalış
"
3
M96
Çalış
"
4
M101
Çalış
"
5
M102
Çalış
"
6
M111
Çalış
"
7
M112
Çalış
"
0
M113
Çalış
"
1
M112A
Çalış
"
2
M113A
Çalış
"
3
YEDEK
4
M86
Çalış
"
5
M88
Çalış
C17/4P1-3P3
6
M70
Çalış
C18/4P2-3P3
7
M71
Çalış
"
0
M72
Çalış
1
M89
Çalış
"
2
M90
Çalış
"
3
M91
Çalış
"
4
M103
Çalış
"
5
M104
Çalış
"
6
M105
Çalış
"
7
M106
Çalış
"
0
"
Mcc x1
Dam. No
Ter. No
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
13 14 23 24 33 34 43 44 53 54 63 64 73 74 83 84 93 94 103 104 113 114
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2
23 24 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
133 134 143 144 153 154 163 164 173 174 183 184 193 194 203 204 213 214 223 224 233 234 243
118 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.3. (Devam) PLC’nin çıkışına (ET 200M) bağlanan ekipmanlar ve kabloları 7
M106
Çalış
"
1
M108
Çalış
"
2
M109
Çalış
C19/4P2-3P3
3
M110
Çalış
"
4
M87
Çalış
"
Çalış
C20/4P3-3P3
Çalış
"
Çalış
"
Açıklamalar
KABLO NO
MCC X1
DAM. NO
TER. NO
C20/4P3-3P3
2
7
13
3
8
14
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
23 24 33 34 43 44 53 54 63 64 73 74 83 84 93 94 103 104 113 114 123 124 133 134
11
5 6 7
M73M73A M74M74A M75M75A
3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
KART NO : 2 / 3 Byte 12
Ch. No 0 1 2 3 4 5 6
13
Ekp. No. M76M76A M77M77A M78M78A M79M79A M80M80A M81M81A M82M82A
Çalış Çalış
"
Çalış
"
Çalış
"
Çalış
"
Çalış
"
Çalış
" "
7
M85
Çalış
0
M52
Çalış
M53
Çalış
"
M54
Çalış
"
M55
Çalış
"
M56
Çalış
"
1 2 3 4
C21/4P4-3P3
20 244 21 253 22 254 23 263 24 264 1 273 2 274 3 283 4 284 5 293 6 294 1 303 2 304 3 313 4 314 5 323 6 324 ET200-M
119 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.3. (Devam) PLC’nin çıkışına (ET 200M) bağlanan ekipmanlar ve kabloları 5 6 7 14
0 1 2 3 4 5 6 7
15
0 1 2 3 4 5 6
7 KART NO : 3 / 3
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 ET200-M
KABLO NO
MCC X1
DAM. NO
TER. NO
C23/4P5-3P3
2 3 2 3 2 3
3 4 5 6 7 8
13 14 23 24 33 34
M57
Çalış
"
M58
Çalış
"
M59
Çalış
"
M60
Çalış
M83-83A
Çalış
"
M84-84A
Çalış
"
M47
Çalış
C22/4P5-3P3
M48
Çalış
"
M49
Çalış
"
M50
Çalış
"
M51
Çalış
"
M61
Çalış
M62
Çalış
"
M63
Çalış
"
M64
Çalış
"
M65
Çalış
"
M66
Çalış
"
M67
Çalış
"
M68
Çalış
C23/4P5-3P3
"
"
Byte
Ch. No
Ekp. No.
Açıklamalar
16
0
M93
Çalış
1
M94
Çalış
"
2
M97
Çalış
"
143 144 153 154 163 164 173 174 183 184 193 194 203 204 213 214 223 224 233 234 243 244 253 254 263 264 273 274 283 284 293 294 303 304 313 314 323 324
120 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.3. (Devam) PLC’nin çıkışına (ET 200M) bağlanan ekipmanlar ve kabloları
17
3
M98
Çalış
"
4
M99
Çalış
"
5
M100
Çalış
"
6
M69A
Çalış
"
7
FK1
Çalış
C25/3P5-3P3
0
FK2
Çalış
"
1
FK3
Çalış
"
FK4
Çalış
" C26/3P5-3P3
3
TK1
Çalış
"
4
TK2
Çalış
"
5
TK3
Çalış
"
6
KORNA
Çalış
C27/3P5-3P3
7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8
YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK YEDEK
2
18
19
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2
43 44 53 54 63 64 73 74 83 84 93 94 103 104 113 114 123 124 133 134 143 144 153 154
121 EK-2 (Devam) Giriş-çıkış listesi Çizelge 2.4. PLC’nin analog girişine bağlanan ekipmanlar ve kabloları PLC ANALOG GİRİŞ LİSTESİ Byte
Ch. No 0 1 2 3 4 5 6 7
Ekp. No.
Açıklamalar
Buğday Kantarı Tartım Kesme İrmik Kantarı Tartım Çubuk İrmik Kantarı Tartım yedek yedek yedek yedek yedek
CPU315 2DP Ölç. Ar. Range (kg)
4_20mA 4_20mA 4_20mA
0-150 0-150 0-150
M24
(G1 GRUBUNA OTOMATIK ÇALISMA VERDIKTEN 3 sn SONRA ÇALISIR )
(M01 ÇALISTIKTAN 1 sn SONRA ÇALISIR)
( M11 ÇALISTIKTAN 1sn SONRA ÇALISIR)
M44
EK-3 PLC Akış Diyagramları
M01
M11
(M24 ÇALISTIKTAN 5 sn SONRA ÇALISIR)
M05
M04
(M44 ÇALISTIKTAN 10 sn SONRA ÇALISIR)
(M05 ÇALISTIKTAN 5 sn SONRA ÇALISIR)
M02 (M03 ÇALISTIKTAN 5 sn SONRA ÇALISIR)
122
Şekil 3.1. G1 grubu otomatik çalışma
M03 (M05 ÇALISTIKTAN 5 sn SONRA ÇALISIR)
M02
M05
(G1 GRUBU OTOMATIK DURUS VERDIKTEN 20 sn SONRA DURUR )
( M03 DURDUKTAN 5 sn SONRA DURUR )
M04 (M02 DURDUKTAN 10 sn SONRA DURUR)
M44 (M05 DURDUKTAN 20 sn SONRA DURUR )
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
M03 (M02 DURDUKTAN 10 sn SONRA DURUR )
M11 M24
M01
(M01 DURDUKTAN 20 sn SONRA DURUR)
(M11 DURDUKTAN 5 sn SONRA DURUR )
123
Şekil 3.2. G1 grubu otomatik duruş
(M44 DURDUKTAN 30 sn SONRA 30 sn SONRA DURUR)
M21 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M23 M21 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M17
M46
M18 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M18ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M21 M20 ÇALISIYORSA VE G2 CEBRI TAV SEÇILI ISE 10 SN SONRA ÇALIS
M20 G2 OTOMATIK ÇALISMA VERILMISSE VE G2 CEBRI TAV SEÇILI ISE 1 SN SONRA ÇALIS
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
M22
M18 G2 CEBRI TAV SEÇILI DEGILSE VE M22 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA 5 SN SONRA ÇALIS
M15 M18 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M16 M15 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
124
Şekil 3.3. G2 grubu otomatik çalışma_1
M09
M10
M13
M14
M43
M16 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M16 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M16 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M16 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M16 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M08
M07
M06
M09 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M08 ÇALISTIKTAN 3 SN SONRA ÇALIS
M07 ÇALISTIKTAN 3 SN SONRA ÇALIS
125
Şekil 3.4. G2 grubu otomatik çalışma_2
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
M16 M15 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
M06
M07
G2'YE OTOMATIK DURUS VERILDIKTEN 3 SN SONRA DURUR
M06 DURDUKTAN 3 SN SONRA DURUR
M08 M06 DURDUKTAN 20 SN SONRA DURUR
M10
M13
M14
M17
M09
M46
M08 DURDUKTAN 10 SN SONRA DURUR
M08 DURDUKTAN 10 SN SONRA DURUR
M08 DURDUKTAN 10 SN SONRA DURUR
M08 DURDUKTAN 10 SN SONRA DURUR
M08 DURDUKTAN 10 SN SONRA DURUR
M08 DURDUKTAN 10 SN SONRA DURUR
Şekil 3.5. G2 grubu otomatik duruş_1
126
M16
M18
M22
M09 DURDUKTAN 5 SN SONRA DURUR
M16 DURDUKTAN 5 SN SONRA DURUR
M18 DURDUKTAN 15 SN SONRA DURUR
M23
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
M09 M08 DURDUKTAN 10 SN SONRA DURUR
M21
M18 DURDUKTAN 15 SN SONRA DURUR
CEBRI TAV SEÇILI DEGILSE VE M22 DURDUKTAN 20 SN SONRA DURUR
M15
M43
M21 DURDUKTAN 5 SN SONRA DURUR
M21 DURDUKTAN 5 SN SONRA DURUR
Şekil 3.6. G2 grubu otomatik duruş_2 127
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
128
Şekil 3.7. G3 grubu otomatik çalışma
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
129
Şekil 3.8. G3 grubu otomatik duruş
M32 M33 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M36
V3
M39 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M39 ÇALISTIKTAN 3 SN SONRA ÇALIS
M33
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
M39 G4 OTOMATIK ÇALISMA VERILDIKTEN 3 SN SONRA ÇALIS
M34 ÇALISTIKTAN 10 SN SONRA ÇALIS
M37 M38 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
M38A
M38
M36 ÇALISTIKTAN 3 SN SONRA ÇALIS
M38A ÇALISTIKTAN 3 SN SONRA ÇALIS
M34 M35 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
130
Şekil 3.9. G4 grubu otomatik çalışma
M35 M38 ÇALISTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIS
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
131
Şekil 3.10. G4 grubu otomatik duruş
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları 132
Şekil 3.11. G5 grubu otomatik çalışma_1
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları 133
Şekil 3.12. G5 grubu otomatik çalışma_2
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları 134
Şekil 3.13. G5 grubu otomatik çalışma_3
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
Şekil 3.14. G5 grubu otomatik çalışma_4 135
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları 136
Şekil 3.15. G5 grubu otomatik çalışma_5
M79_M79A
M78_M78A
M77_M77A
M79_M79A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M78_M78A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M77_M77A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M76_M76A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M81_M81A M80_M80A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
M80_M80A
M82_M82A M81_M81A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M83_M83A
M84_M84A
M93
M94
M82_M82A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M83_M83A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M84_M84A ÇALIŞTIKTAN 3 SN SONRA ÇALIŞ
M93 ÇALIŞTIKTAN 2 SN SONRA ÇALIŞ
137
Şekil 3.16. G5 grubu otomatik çalışma_6
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
Şekil 3.17. G5 grubu otomatik çalışma_7
138
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları 139
Şekil 3.18. G5 grubu otomatik duruş 1
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları 140
Şekil 3.19. G5 grubu otomatik duruş 2
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları 141
Şekil 3.20. G5 grubu otomatik duruş 3
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları 142
Şekil 3.21. G5 grubu otomatik duruş 4
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
G6 grubuna otomatik çalışma verildikten sonra
M112
M112A
G6 GRUBU OTOMATİK ÇALIŞMASI VERİLDİKTEN 1 SN SONRA ÇALIŞ
G6 GRUBU OTOMATİK ÇALIŞMASI VERİLDİKTEN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M113
M113A
M112 ÇALIŞTIKTAN 3 SN SONRA ÇALIŞ
M112A ÇALIŞTIKTAN 1 SN SONRA ÇALIŞ
M70
M69
M69 ÇALIŞTIKTAN 10 SN SONRA ÇALIŞ
M111 ÇALIŞTIKTAN 10 SN SONRA ÇALIŞ
V9 M69 ÇALIŞTIKTAN SONRA ÇALIŞ
M69A
M70A
M111 ÇALIŞTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIŞ
M69A ÇALIŞTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIŞ
V12 M69A ÇALIŞTIKTAN 3 SN SONRA ÇALIŞ
143
Şekil 3.22. G6 grubu otomatik çalışma
M111 M113 VEYA M113A ÇALIŞTIKTAN 5 SN SONRA ÇALIŞ
EK-3 (Devam) PLC Akış Diyagramları
144
Şekil 3.23. G6 grubu otomatik duruş
145
ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler Soyadı, adı
: MİRZAOĞLU, İlteriş
Uyruğu
: T.C.
Doğum tarihi ve yeri
: 24.04.1980
Medeni hali
: Evli
e-mail
:
[email protected]
Eğitim Derece
Birimi
Mezuniyet tarihi
Lisans
Yıldız Teknik Üniverisitesi
2003
Lise
Konya Meram Fen Lisesi
1998
Yıl
Yer
Görev
2007- …
Savunma Sanayi Müsteşarlığı
Uz. Yrd.
2006-2007
TÜBİTAK
Bil. Prog.Uz.Yrd.
2005-2006
Setmaş a.ş
Saha Mühendisi
İş Deneyimi
Yabancı Dil İngilizce Hobiler Binicilik, Masa tenisi, Futbol, Satranç
