Elektropnömatik Sistemlerin Programlanabilir Denetleyiciler ile kontrolü

Transkript

1 Elektropnömatik Sistemlerin Programlanabilir Denetleyiciler ile kontrolü

2 Dersin Amacı Pnömatik sistemlerde kullanılan elektrik kumanda elemanlarını tanıtmak. Kumanda elemanları ve pnömatik valfleri kullanarak elektropnömatik sistemleri kurmak Elektro pnömatik sistemleri PLC programlanabilir denetleyicileri kullanarak kurabilmek.

3 KAYNAKLAR Ders notları Fluidsim kullanım kılavuzu PLC kullanım kitabı ve programlar

4 ELEKTROPNÖMATİK VALFLER Elektrik enerjisi ile konum değiştiren Valflere selenoid valfler denir. Bir solenoid valf AC ve DC olmak üzere iki çeşit uyarı alabilir Herhangi bir voltajdaki AC ve DC bobin aynı güçte ise değiştirilebilir. Düşük ve yüksek güçteki bobinler değistirilemez. Akış kesiti ve yay gerginliği bobin gücüne uygun olmalıdır 12V dc 24V dc 24V 50/60 Hz 48V 50/60 Hz 110/120V 50/60 Hz 220/240V 50/60 Hz

5 ELEKTRO PNÖMATİK VALFLER Selenoid bobinli yay geri dönüşlü valf Elektrik sembolü Selenoid bobinli impuls valf Elektrik sembolü

6 ELEKTROPNÖMATİK VALFLER Selenoid bobinler valfin içerisinde bulunan sürgüyü çekmek için mıknatıslanma oluştururlar Selenoid bobinler genellikle 1-6 W güç harcarlar Slenoid bobini valfe takmadan uzun süre enerji altında bırakmak bobine zarar verir. Slenoid bobin, üzeri emaye kaplı bakır telden sarılarak oluşur.

7 Manyetik Silindirler Şekil : Manyetik silindir iç yapısı

8 Manyetik piston sensörü 5m/s piston hızına kadar sensörler sorunsuz olarak algılama yapabilirler. Manyetik sensörlerin iki çeşidi vardır. Elektronik çıkışlı sensörler, uzun ömür, dayanım ve hızlı anahtarlama yeteneğine sahiptirler. Reed çıkışlı sensörler ise universal besleme ile çalışma avantajına sahiptir.

9 Manyetik sensörün elektrik sembolü ve bağlantısı Reed çıkışlı Manyetik sensör Elektronik çıkışlı Manyetik sensör

10 Pnömatik ile yapılan sistemlerde kullanılan elektrik malzemeleri sembolleri Gerilim beslemesi Ölçme cihazları Motorlar Röleler Kontaklar Kontroller PLC

11 Gerilim beslemesi 3 fazlı AC gerilim 380 V 50Hz P= SQRT(3) *U*I*COS(Ø) 1 Fazlı AC gerilim kaynağı 220V 50 Hz P= U*I*COS(Ø)

12 Gerilim beslemesi Dc gerilim Zamana göre yönü ve şiddeti Değişmeyen akımdır. Semboller DC kaynak AC kaynak

13 Ölçme cihazları Basınç ölçer hava veya sıvı Mesafe ölçer analog veya dijital Ampermetre : Elektrik Akımını ölçer Voltmetre : Gerilim ölçer Ohm metre : direnç ölçer

14 İŞ ELEMANLARI ELEKTRİK MOTORLARI BİR FAZLI AC MOTOR. Bir fazlı AC motor bir ana sargı bir yardımcı sargı ve kısa devre rotor ismi verilen dönen kısımdan oluşur. Yardımcı sargıya bağlı bir kondansatör yardımıyla oluşan faz farkıyla döner alan olan oluşur ve bu döner alan içerisindeki rotor döner. Küçük güçte yapılır. Buzdolabı motoru, çamaşır makinesi motoru ve kombi motorları bu türden motorlardır motor AC hz şebeke gerilimiyle direk bağlantı yapılarak çalıştırılabilir.

15 ÜÇ FAZLI AC ASENKRON MOTOR ÜÇ fazlı AC motorlar Hz şebeke gerilimiyle çalışır. şebekeden gelen bir birinden 120 derece faz farkı bulunan şebeke gerilimi kutuplarda döner mıknatıs alanı meydana getirir ve içindeki rotoru döndürür. Rotorun dönüş hızı dönen mıknatıs alanı takip ettiğinden asenkron denilmiştir. Çok sık Bakım istemeyen bu motorlar endüstriyel alanda en fazla kullanılan motorlardır.

16 FIRÇALI DC MOTOR Fırçalı doğru akım motoru kutuplarında mıknatısları olan dönen kısımda ise endüvi denilen sargısı olan ve enerjinin fırçalar ve kollektör yardımıyla dönen kısma verilmesiyle hareket eden bir motordur. Doğru akım motorunun hızı uygulanan gerilim büyüklüğüne göre ayarlandığından ve momenti yüksek olduğundan yüksek moment gerektiren sabit hız istenen yerlerde kullanılır. Kendi içerisinde seri sargılı paralel sargılı hem seri hem paralel sargılı tipleri mevcuttur. Elektrikli trenlerde, işleme kafalarında hız ayarlı konveyör sistemlerinde kullanılır. Ayrıca küçük tipleri küçük elektronik cihazlarda oyuncaklarda çokça kullanılmaktadır.

17 STEP (ADIM) MOTORLARI Adım motorları rotoru güçlü mıknatıs dan yapılmış ve dişli yapıya sahiptir. Rotorun hareketini sağlamak için kutuplarında (stator) bulunan sargılara verilen akımla karşı mıknatıs kutbu oluşturulur. Üretici tarafından Her adımı 1,8 derece veya daha farklı derecelerde yapılır. Motor elektronik malzemelerle yapılmış bir motor sürücüsü karta ihtiyaç duyar. Sürücüye verilen her kare dalganın kaç derece hareket sağladığı bilindiğinden motor hareket miktarı ve hızı kontrol edilir. Motor bu özelliği sebebiyle eksen kontrolü istenen işlerde kullanılır.

18 Servo Motorlar Motorların dönen kısımları mıknatıslı olup elektronik bir sistemle çalışırlar. Motor millerinden geri beslem alarak çalışan bu motorlar, çalışma aralığında her devirde aynı Torku verirler 400 W elektrik gücüne sahip bir motorun mil torku 2,7 Nm ve 1 sn süesince %300 tork değerine kadar ulaşabilir d/dk ile 6000 d/dk arası Geri besleme ile çalışan bu motorlar morun 1 turunu 1/10000 oranında pozisyonlayabilir.

19 Servo motorlar Servo sürücü Güç girişi Geri besleme Encoder resolver Servo motor

20 Servo motorlar PLC SERVO DRIVER LİNEER VİDA

21 RÖLE Elektrik uyartımıyla elektrik enerjisini yönlendiren çok kullanılan Elektrik malzemesidir. Mıknatıslanmayı sağlayan bir bobini ve birbirinden izole edilmiş bakır kontaklar vardır. Bobin enerjisi kesildiğinde yay ile kontak yerine Döner. COM : Ortak uç COM - NO : bobine enerji verilmişse elektriği iletir. COM - NC : Bobinde enerji yoksa elektriği iletir. aynı bobinle konum değiştiren bağımsız kontakları olan röleler vardır

22 KONTAKTÖR Üç fazlı şebeke enerjisi için hazırlanmış bobin kontrollü anahtardır. Röle gibidir yüksek akımları iletmek için tasarlanmıştır. Ana enerjiyi ileten kontakları normalde açık ve kumanda için kullanılan yardımcı kontakları normada açık ve normalde kapalı olarak yapılmıştır.

23 MOTOR KORUMA ŞALTERİ Motoru aşırı akımdan korumak için kullanılır. Motorun çektiği akım bir süre normal çekeceği akımdan yüksek olursa üzerindeki anahtar 0 konumuna gelir motora giden enerjiyi keser Motor koruma şalterinin üzerinde akım ayarı vardır ve bu akım motorun etiketinde yazılı akımla aynı değere ayarlanır. Motor koruma şalteri üzerindeki 0-1 anahtarla enerji geçişi kontrol edilir.

24 PUSH BUTON Buton elle tahrik ile elektrik enerjisini ileten veya iletmeyi engelleyen malzemelerdir. Push Butonlar yay geri dönüşlü kalıcı olarak yapılır. Butonlar çok farklı ebatlarda ve şekillerde, birleşik veya ayrı şeklinde çok farklı şekillerde imal edilir. Kontak sayısı çoğaltılabilir Endüstriyel elektrik panolarında genellikle 22mm delik çapına yerleşebilen resimde görülen butonlar kullanılır. Anlaşılır olması bakımından yeşil başlık çalıştırma komutunu kırmızı başlık ise durdurma komutunu anlatır. Işıklı ışıksız çeşitleride vardır. Yay geri dönüşlü butonlar NO NC NO/NC Kalıcı butonlar NO NC Acil stop

25 (Switches) Anahtarlar Elektrik kumanda sistemlerinde çevirmeli veya pozisyon değiştiği belli olan malzemelerdir. sınır anahtarları ise yay geri dönüşlüdür. Mekanik bir hareketi sonlandırmak veya başka bir hareketi başlatmak amacıyla kullanılır. Mekanik bir sitemin çarpması sonucu konumu değişen kontaklara sahip sınır anahtarları çok değişik şekillerde tasarlanır. Makara başlıklı, yay başlıklı, pin başlıklı v.s. Isı,basınç,yağ seviyesi gibi değişimleri algılayan anahtarlarda vardır.

26 BİR VALFİN 0-1 KALICI TİP ANAHTARLA ÇALIŞTIRILMASI 24V 0-1 ANAHTAR OV ANAHTAR 0 KONUMDAN 1 KONUMA ÇEVRİLDİĞİNDE VALF BOBİNİ ENERJİLENİR.

27 Bir pnömatik valfin start butonuyla çalıştırıp stop butonuyla durdurulması Devrenin stop durumu Devrenin start durumu Böyle bir işlem için röle kullanılmalıdır röle start butonuna basıldığında kontakları konum değiştirir ve kendi bobini kendi kontağı tarafından beslenir. Stop butonuna basıldığında gelen enerji kesileceğinden röle bobini enerjisiz kalır. Valf ise röle nin açık kontaklarından biri ile çektirilir.

28 İki pnömatik pistonun iki yerden kontrol edilmesi devre şeması Stop butonları normalde kapalı kontaklar seri start butonları paralel bağlanır Soru : B bağlantıda 3 yerden çalıştırılıyor 2 yerden durdurulabilir olsaydı devre nasıl çizilirdi

29 Bir pnömatik valfin start butonuyla çalıştırıp stop butonuyla veya on saniye sonra kendiliğinden durdurulması Zaman rölesinin, enerji verildikten 10 sn sonra enerjisi kesilmektedir. Devrede S2 manyetik sınır anahtarı kullanılmıştır.

30 PRES SİSTEMİ START BUTONUNA BASILDIĞINDA ÜST PİSTON AŞAĞI İNER S2 MANYETİK YAKLAŞIM ANAHTARINI GÖRDÜĞÜNDE 2 SN BEKLEME SÜRESİ BAŞLAR 2 SN SONUNDA V1 ENERJİSİ KESİLİR ÜST PİSTON YUKARI ÇIKAR S1 MANYETİK NAHTARINI GÖRDÜĞÜNDE ALT PİSTON YUKARI HAREKET EDER S4 MANYETİK ANAHTARINI GÖRDÜĞÜNDE 4SN BEKLEME SÜRESİ BAŞLAR BU SÜRENİN SONUNDA VALFLERİN GÖREVİ SONA ERER STOP BUTONU HER HANGİ DURDURMAK İÇİNDİR

31 DEVRENİN ÇÖZÜMÜ

32 BASKI BANDI Start butonuna basıldığında m1 motor çalışır Optik sensör malzemeyi algıladığında motor durur. Pnömatik aşağı iner S2- Manyetik sınır anahtarı pitonu aşağı indiğini algıladığında 2 sn bekleme süresi başlar Süre dolduğunda piston yukarı hareket etmeli ve s1 sınır anahtarını algıladığında motor tekrar çalışacaktır.

33 DEVRESİ