www.teknolojikarastirmalar.com ISSN:1304-4141 Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 2005 (3) 65-70 TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR Teknik Not Problemlerin Farklı Endüstriyel Otomasyon Yöntemleri ile Çözümlenerek Uygulanması (Problem 4 : Suntaların Otomatik Olarak Delinmesi) Süleyman TAŞGETİREN, Barış GÖKÇE Afyon Kocatepe Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Makin Eğitimi Bölümü, AFYON Özet Bu çalışmada, sanayide ve günlük hayatta karşılaştığımız farklı problemler pnömatik, elektro-pnömatik ve PLC gibi farklı endüstriyel otomasyon uygulamaları ile çözümlenmiştir. Her çalışmada kolaydan zora doğru farklı seviyede problemler verilmektedir. Anahtar Kelimeler : Endüstriyel Otomasyon, Pnömatik, Elektropnömatik, PLC Problemin tanımı Bir marangoz atölyesinde sunta parçalara sabit delikler delinecektir. Bir matkabın ileri geri hareketi şekil 1 de gösterildiği gibi çift etkili bir silindir yardımı ile yapılmaktadır Delme işleminin başlayabilmesi için öncelikle matkabın geri son konumda, iş parçasının delme yerinde olması gerekmektedir. Start butonuna basıldığında delme işlemi başlayacak ve delme işlemi tamamlandıktan sonra matkap otomatik olarak geri dönecektir. Matkabın ileri ve geri hızı kullanıcı tarafından ayarlanabilecektir. Verilen bu problemin pnömatik, elektropnömatik ve PLC ile çözümü aşağıda verilmektedir. Şekil 1 Suntaların otomatik olarak delinmesi
Teknolojik Araştırmalar: MTED 2005 (3) 65-70 Suntaların Otomatik Olarak Delinmesi 1. Pnömatik Çözüm Problemin pnömatik çözümü Kullanılan devre elemanları 1 adet çift etkili silindir. 1 adet hava kaynağı (kompresör) 1 adet şartlandırıcı 1 adet 3/2 Normalde kapalı yay geri dönüşlü buton basmalı valf. 2 adet 3/2 Normalde kapalı yay geri dönüşlü makaralı valf. 1 adet 3/2 Normalde kapalı yay geri dönüşlü pimli valf. 1 adet 5/2 her iki tarafı hava kumandalı hafızalı valf 2 adet tek yönlü kısma valfi 1 adet VE valfi Delinecek olan sunta parçaların sistem tarafından algılanabilmesi için 3/2 NK pimli valf kullanılacaktır. Matkabın geri son konumda olduğunu anlamak için 3/2 NK makaralı valf ve matkabın delme işlemini yapıp yapmadığını anlamak için silindirin ileri son konumuna da 3/2 NK makaralı valf konulacaktır. Silindir başlangıçta geri son konumdadır yani S1 makaralı valf kumandalı vaziyettedir. Sunta parçalar matkabın altına konduktan sonra pimli valf tarafından iş parçasının yerinde olduğu algılanır. Start butonuna basıldığında 5/2 valf konum değiştirir ve silindir pistonu dönen matkabı ayarlanan hızda ilerletir ve parçalar delinmeye başlanır. Delme işleminin tamamlanıp tamamlanmadığı silindirin ileri son konumuna yerleştirilen 3/2 makaralı valf ile sağlanır. Piston S2 makaralı valfe vurduğunda 5/2 hafızalı valf tekrar konum değiştir ve silindir pistonu geri döner, delme işlemi tamamlanmıştır. Yeni bir delme işleminin yapılabilmesi için start butonuna tekrar basılması gerekmektedir. Şekil 2 Suntaların otomatik delinmesi problemi çözümü 66
Taşgetiren S., Gökçe, B. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2005 (3) 65-70 2. Elektropnömatik Çözüm a) 1. Çözüm Kullanılan devre elemanları 1 adet çift etkili silindir. 1 adet elektrik kaynağı 1 adet hava kaynağı (kompresör) 1 adet şartlandırıcı 1 adet Açık kontak buton basmalı anahtar 2 adet manyetik yaklaşım anahtarı 1 adet kapasitif sensör (iş parçasını algılamak için) 5 adet röle 1 adet 5/2 yay geri dönüşlü diğer tarafı bobinli ön kumandalı hafızalı valf 2 adet tek yönlü kısma valfi İş parçasının yerinde olup olmadığı B3 kapasitif sensör ile algılanmaktadır. İş parçası yerinde olduğunda K4 rölesi elektriklenir ve K4 kontağı kapanır. Silindir başlangıçta geri son konumda yani B1 manyetik yaklaşım anahtarı silindirin geri son konumda olduğunu algılamaktadır. K2 rölesi elektriklenmiş durumda ve K2 kontağı da kapalıdır. Start butonuna basıldığında K1 rölesi tetiklenir ve K1 kontağı kapanır. İş parçası yerinde ise ve silindir geri son konumda ise K2 ve K4 kontağı da kapanır ve K5 rölesi elektriklenir. Böylece K5 kontağı kapanarak Y1 bobini elektriklenir. 5/2 selenoid valf konum değiştirir ve silindir pistonu yavaşça ileri hareket eder. Silindir pistonu ileri son konuma ulaştığında B2 Manyetik yaklaşım anahtarı kapanır. K3 rölesi elektriklenir ve K3 kontağı kapanır. Sonuçta Y2 bobini elektriklenir, 5/2 selenoid valf tekrar konum değiştirerek silindir pistonu yavaşça geri hareket eder. Şekil 3. Elektropnömatik çözüm 1 67
Teknolojik Araştırmalar: MTED 2005 (3) 65-70 Suntaların Otomatik Olarak Delinmesi b) 2. Çözüm Kullanılan devre elemanları 1 adet çift etkili silindir. 1 adet elektrik kaynağı 1 adet hava kaynağı (kompresör) 1 adet şartlandırıcı 1 adet Açık kontak buton basmalı anahtar 2 adet manyetik yaklaşım anahtarı 1 adet kapasitif sensör (iş parçasını algılamak için) 5 adet röle 1 adet 5/2 her iki tarafı bobinli ön kumandalı hafızalı valf 2 adet tek yönlü kısma valfi İş parçasının yerinde olup olmadığı B3 kapasitif sensör ile algılanmaktadır. İş parçası yerinde olduğunda K4 rölesi elektriklenir ve K4 kontağı kapanır. Silindir başlangıçta geri son konumda yani B1 manyetik yaklaşım anahtarı silindirin geri son konumda olduğunu algılamaktadır. K2 rölesi elektriklenmiş durumda ve K2 kontağı da kapalıdır. Start butonuna basıldığında K1 rölesi tetiklenir ve K1 kontağı kapanır. İş parçası yerinde ise ve silindir geri son konumda ise K2 ve K4 kontağı da kapanır ve K5 rölesi elektriklenir. Böylece K5 kontakları kapanarak hem Y1 bobini elektriklenir hem de K5 rölesinin devresi mühürlenir yani K5 Rölesi sürekli olarak elektriklenir. 5/2 selenoid valf yayın kuvvetini yenerek konum değiştirir ve silindir pistonu yavaşça ileri hareket eder. Silindir pistonu ileri son konuma ulaştığında B2 Manyetik yaklaşım anahtarı kapanır K3 rölesi elektriklenir ve K3 kapalı kontağı açılır. Böylece K5 rölesinin elektriği kesilir yani mühür bozulur. 5/2 selenoid valf yayın etkisi ile önceki konumuna gelir ve silindir pistonu yavaşça geri hareket eder. Şekil 4 Elektropnömatik çözüm 2 68
Taşgetiren S., Gökçe, B. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2005 (3) 65-70 3. PLC ile Çözümü Suntaların otomatik olarak delinmesi problemi OMRON CJ1M model PLC ye göre çözümlenmiştir. Program Omron CX 1 Programmer da yazılmış ve üzerinde çalışması kontrol edilmiştir. Devre oluşturma mantığı diğer model PLC ler ile aynıdır. Farklılıklar sadece etiketlerdedir. Giriş (Input) modülü olarak 24V DC, 7mA, 16 giriş, terminal bloğu kullanılmıştır. Rack adresi 0 dır. Çıkış (Outpu) modülü olarak 250V AC/24V DC max., 2A, 16 çıkışlı, terminal bloğu kullanılmıştır. Rack adresi 1 dir. I/O Tablosu Girişler 0.00 Start Butonu 0.01 Silindir Geride Manyetik Anahtar 0.02 İş Parçası Yerinde Sensörü 0.03 Silindir Geride Manyetik Anahtar Çıkışlar 1.00 Y1 bobini (Silindir ileri hareketi) 1.01 Y2 bobini (Silindir geri hareketi) 1 Y1 2 3 4 2 5 3 1 Y2 Şekil 5 Problemin şekil ve I/O listesi LADDER Şekil 6 Problemin PLC ile Ladder diyagramında çözümü 69
Teknolojik Araştırmalar: MTED 2005 (3) 65-70 Suntaların Otomatik Olarak Delinmesi Problemin çözümünde I/O tablosunda görüldüğü gibi 4 giriş ve 2 çıkış tanımlanmıştır. 0.00 girişine start butonu, 0.01 girişine silindir pistonun geri son konumda olduğunu algılayan manyetik yaklaşım anahtarı, 0.02 girişine suntaların yerinde olduğunu algılayan kapasitif sensör ve 0.03 girişine silindir pistonun geri son konumda olduğunu algılayan manyetik yaklaşım anahtarı bağlanmıştır. Sunta parçalar delme ünitesinin altına konulduğunda 0.02 girişi aktif olur. Başlangıçta silindir pistonu geri son konumda 0.01 girişi aktif olur. Start butonuna basıldığında 0.00 girişi de aktif olur ve aynı anda Y2 bobini yani 1.01 çıkışı (Reset) sıfırlanır, Y1 bobini 1.00 çıkışı kurulur (Set edilir.) 5/2 valf konum değiştirir ve seilidir pistonu ileri hareket eder. Silindir pistonu ileri son konuma ulaştığında 0.03 manyetik anahtarı elektriklenir ve 1.00 (Y1 bobini) çıkışı sıfırlanır (RESET) ve aynı anda 1.01 çıkışı (Y bobini) kurulur (SET). Böylece silindir pistonu ileri son konuma ulaştığında otomatik olarak geri döner. Şekil 6 da problemin Ladder diyagramı ile çözümü verilmiştir. 70