Endüstriyel makinelerde elektrik enerjisinin güvenli biçimde dağıtılması, kontrol sinyallerinin doğru ekipmanlara ulaşması ve PLC tabanlı otomasyon sistemlerinin gerçek saha ile uyumlu çalışması için İzmit Elektrik Otomasyon çözümleri sunuyoruz.
Uydurukcum olarak elektrik otomasyonu yalnızca pano içerisine PLC yerleştirmek veya makineye kablo çekmek olarak değerlendirmiyoruz. Üretim makinesinin çalışabilmesi için enerji dağıtımı, kontrol devresi, saha sensörleri, PLC, motor sürücüleri ve gerçek mekanik hareket aynı sistem içerisinde doğru sırayla çalışmalıdır.
Bu nedenle kontrol mimarisini;
Enerji → Koruma → Kontrol Panosu → PLC → Saha I/O → Sürücü / Aktüatör → Motor → Makine Hareketi → Geri Bildirim
bütünlüğünde ele alıyoruz.
Yeni makine elektrik otomasyonundan mevcut panoların revizyonuna, PLC programlamadan sürücü-servo sistemlerine ve sahadaki otomasyon arızalarının tespitine kadar farklı ihtiyaçları gerçek üretim prosesine göre değerlendiriyoruz.
İzmit Elektrik Otomasyon Hizmetleri
Endüstriyel bir makinenin elektrik sistemi yalnızca enerji kablolarından oluşmaz.
Makinenin yapısına göre;
- güç devresi,
- kontrol devresi,
- PLC,
- HMI,
- röle ve kontaktörler,
- motor sürücüleri,
- servo sürücüler,
- saha sensörleri,
- valfler,
- remote I/O,
- analog sinyaller,
- haberleşme cihazları
aynı otomasyon mimarisinin parçaları olabilir.
Elektrik sistemi doğru kurulmadığında PLC programı doğru olsa bile gerçek makine beklenen şekilde çalışmaz.
Bu nedenle elektrik ve otomasyon çalışmalarını birbirinden ayrı iki disiplin gibi değil, aynı üretim sisteminin iki katmanı olarak değerlendiriyoruz.
Elektrik Otomasyon Nedir?
Elektrik otomasyon; makine veya üretim prosesindeki elektriksel güç, kontrol ve saha ekipmanlarının otomatik çalışma senaryosu içerisinde birlikte yönetilmesidir.
Sistem temel olarak üç katmanda düşünülebilir:
Güç Katmanı → Kontrol Katmanı → Saha Katmanı
Güç katmanı motor ve ekipmanların ihtiyaç duyduğu enerjiyi sağlar.
Kontrol katmanı PLC, röleler ve sürücüler üzerinden hangi ekipmanın ne zaman çalışacağına karar verir.
Saha katmanı ise sensörlerden bilgi alır ve motor, valf veya farklı aktüatörlerle gerçek fiziksel hareketi oluşturur.
Sağlıklı otomasyon bu üç yapının birbiriyle doğru ilişkilendirilmesini gerektirir.
Makine Elektrik Otomasyonu
Makine elektrik otomasyonu, üretim ekipmanının elektrik ve kontrol sisteminin makinenin gerçek çalışma senaryosuna göre oluşturulmasıdır.
Makine üzerinde;
- motorlar,
- sensörler,
- limit switchler,
- valfler,
- sürücüler,
- servo sistemleri,
- operatör paneli
bulunabilir.
Bu ekipmanların yalnız elektriksel olarak bağlanması yeterli değildir.
Kontrol sistemi:
Hangi Ekipman? → Hangi Şartta? → Hangi Sırayla? → Hangi Geri Bildirimle?
çalışacağını belirlemelidir.
Bu nedenle makine elektriğini doğrudan proses mantığı üzerinden tasarlıyoruz.
Yeni Makine Elektrik Sistemi
Yeni geliştirilen makinede elektrik otomasyonu mekanik sistem tamamlandıktan sonra düşünülmesi gereken son aşama değildir.
Motor sayısı, sensör noktaları, valfler, servo eksenleri ve operatör ihtiyaçları kontrol mimarisini doğrudan etkiler.
Yeni makine elektrik otomasyonu hazırlanırken;
Makine Fonksiyonu → Elektrik Yükleri → I/O → Kontrol Sistemi → Saha → Devreye Alma
sırası izlenmelidir.
Bu yaklaşım ilerleyen aşamalarda gereksiz pano ve kablolama revizyonlarını azaltır.
Makine Kontrol Panosu
Makine kontrol panosu otomasyon sisteminin elektriksel merkezidir.
Pano içerisinde makinenin yapısına göre;
- ana koruma elemanları,
- güç kaynakları,
- PLC,
- I/O modülleri,
- röleler,
- kontaktörler,
- motor sürücüleri,
- servo sürücüler,
- terminaller
bulunabilir.
İyi pano yalnız çalışan pano değildir.
Bakım sırasında devrenin takip edilebilmesi, saha kablolarının anlaşılabilmesi ve ileride yapılabilecek revizyonların yönetilebilmesi de önemlidir.
İzmit Otomasyon Panosu
Üretim makineleri için hazırlanan otomasyon panolarında cihaz seçimini yalnız marka üzerinden yapmıyoruz.
Öncelikle;
- motor sayısı,
- toplam I/O,
- sürücü ihtiyacı,
- servo eksenleri,
- saha mesafeleri,
- genişleme ihtiyacı
belirlenmelidir.
Ardından pano içerisindeki kontrol mimarisi oluşturulur.
Amaç bütün projelerde aynı cihaz listesini kullanmak değil, makinenin gerçek ihtiyacına uygun yapı kurmaktır.
PLC Kontrol Panosu
PLC tabanlı makinelerde kontrol panosu PLC’nin yanında güç ve saha ekipmanlarını da barındırır.
Temel ilişki:
Saha Sensörü → PLC Girişi → Program → PLC Çıkışı → Röle / Sürücü / Valf → Makine
şeklindedir.
Pano tasarımında bu sinyal akışının takip edilebilir olması bakım ve arıza tespit süreçlerini kolaylaştırır.
Motor Kontrol Panosu
Motorların kontaktör veya sürücü üzerinden kontrol edildiği uygulamalarda motor kontrol devresinin proses ihtiyacına uygun oluşturulması gerekir.
Motor için;
- çalıştırma,
- durdurma,
- yön,
- hız,
- hazır,
- arıza
gibi bilgiler otomasyon sistemi içerisinde kullanılabilir.
Yalnız motorun enerjilenmesi değil, PLC’nin motorun gerçek durumunu anlayabilmesi de önemlidir.
Güç ve Kontrol Devrelerinin Ayrılması
Endüstriyel panolarda yüksek güçlü devrelerle hassas kontrol sinyallerinin doğru şekilde düzenlenmesi önemlidir.
Motor beslemeleri, sürücüler ve güç kabloları elektriksel gürültü oluşturabilir.
Sensör, analog sinyal ve haberleşme hatlarının yerleşimi gerçek sistem şartlarına göre değerlendirilmelidir.
Özellikle analog ve haberleşme problemlerinde fiziksel kablolama yapısı önemli bir kontrol noktasıdır.
24 VDC Kontrol Sistemleri
PLC, sensör, remote I/O ve farklı otomasyon cihazları çoğunlukla kontrol beslemesine ihtiyaç duyar.
24 VDC sistemindeki bir problem çok sayıda ekipmanın aynı anda hatalı davranmasına neden olabilir.
Bu nedenle arıza tespitinde yalnız tek cihazı değiştirmek yerine;
Güç Kaynağı → Dağıtım → Sigorta → Terminal → Cihaz
zinciri kontrol edilmelidir.
Röle ve Kontaktör Sistemleri
PLC’nin verdiği komut bazı uygulamalarda ara röle veya kontaktör üzerinden saha ekipmanına aktarılır.
PLC çıkışı aktif görünmesine rağmen motor çalışmıyorsa;
- ara röle,
- kontaktör,
- termik koruma,
- güç bağlantısı
kontrol edilmelidir.
Bu nedenle PLC ekranındaki bit durumuyla gerçek saha enerjisini birbirinden ayırıyoruz.
PLC Programlama
PLC, elektrik otomasyon sisteminin temel kontrol elemanlarından biridir.
Sensörlerden gelen girişleri değerlendirerek tanımlanan proses mantığına göre çıkış üretir.
Ancak PLC programlama:
Giriş Geldi → Çıkış Ver
seviyesinde bırakılmamalıdır.
Gerçek makine kontrolünde;
- çalışma izinleri,
- manuel mod,
- otomatik mod,
- sekans,
- zamanlama,
- alarm,
- interlock,
- sürücü durumları
birlikte değerlendirilmelidir.
Siemens PLC Sistemleri
Uydurukcum hizmet kapsamındaki Siemens PLC sistemlerinde makinenin mevcut altyapısına göre programlama, revizyon ve saha entegrasyonu çalışmaları gerçekleştirilebilir.
S7-1200 ve S7-300 gibi sistemlerde temel yaklaşım PLC modelinden önce gerçek makine senaryosunu anlamaktır.
Yeni yazılımda olduğu kadar mevcut programa müdahalede de I/O yapısı ve fiziksel makine davranışı dikkate alınmalıdır.
Delta PLC Sistemleri
Delta PLC bulunan mevcut makine ve otomasyon sistemlerinde programlama veya revizyon ihtiyacı oluşabilir.
PLC yazılımına yeni sensör, motor veya çalışma adımı eklenecekse mevcut otomatik sekans üzerindeki etkisi de kontrol edilmelidir.
Program değişikliğini yalnız eklenecek fonksiyon üzerinden değerlendirmiyoruz.
GMT PLC Sistemleri
GMT PLC kullanılan makinelerde yeni kontrol programı veya mevcut yazılım üzerinde değişiklik yapılabilir.
Marka değişse de kontrol mantığının temel yapısı aynıdır:
Saha → PLC → Karar → Çıkış → Gerçek Hareket
Bu ilişkinin saha üzerinde doğrulanması gerekir.
PLC Program Revizyonu
Çalışan makinelerde üretim ihtiyacı zaman içerisinde değişebilir.
Yeni;
- sensör,
- motor,
- sürücü,
- ürün,
- zamanlama,
- proses adımı
eklenmesi gerekebilir.
Bu durumda mevcut sistem tamamen değiştirilmeden PLC yazılımı revize edilebilir.
Doğru süreç:
Mevcut Program → Yedek → Analiz → Revizyon → Test → Güncel Yedek
şeklindedir.
HMI Operatör Paneli
HMI makine operatörünün kontrol sistemiyle iletişim kurduğu temel arayüzdür.
HMI üzerinden;
- çalışma modu,
- motor durumu,
- parametreler,
- üretim bilgisi,
- alarmlar,
- reçeteler
takip edilebilir.
Elektrik otomasyon projesinde HMI’yı yalnız görsel ekran olarak değil, bakım ve kullanımın bir parçası olarak değerlendiriyoruz.
HMI Alarm Ekranları
Makine durduğunda operatöre yalnızca genel arıza mesajı göstermek bakım süresini uzatabilir.
Örneğin:
“Makine Arızası”
yerine;
“Ana konveyör sürücüsü hazır bilgisi alınamadı.”
gibi açıklayıcı alarm mesajları arıza alanının daha hızlı belirlenmesine yardımcı olur.
Diagnostik ekranlar özellikle karmaşık makinelerde önemlidir.
Motor Sürücüleri
Motor sürücüleri üretim makinelerinde motorların kontrollü biçimde çalıştırılmasını sağlar.
Projeye göre sürücü üzerinden;
- hız,
- yön,
- kalkış,
- duruş,
- çalışma durumu
yönetilebilir.
PLC ile sürücü arasında yalnız start-stop komutu kullanmak yerine uygun sistemlerde hazır ve hata bilgileri de kontrol mimarisine dahil edilebilir.
Motor Sürücüsü Devreye Alma
Yeni veya değiştirilen sürücünün yalnız elektriksel olarak bağlanması yeterli değildir.
Motor etiket bilgileri, makine yükü ve kontrol yöntemi dikkate alınarak parametreleme yapılmalıdır.
Devreye alma sırasında;
Besleme → Sürücü → Motor → Yön → Hız → Yük
kontrol edilmelidir.
Gerçek mekanik yük görülmeden yalnız boşta test yapılması yeterli olmayabilir.
İnverter Arıza Tespiti
Motor sürücüsünün hata vermesi sürücünün fiziksel olarak arızalı olduğu anlamına gelmez.
Problem;
- motor,
- besleme,
- parametre,
- mekanik sıkışma,
- aşırı yük
kaynaklı olabilir.
Alarm kodunu arıza teşhisinin başlangıç noktası olarak kullanıyoruz; nihai teşhis olarak değil.
Servo Motor Sistemleri
Hassas hareket ve pozisyon kontrolü gerektiren makinelerde servo sistemleri kullanılabilir.
Servo yapısında;
- sürücü,
- motor,
- enkoder,
- PLC veya motion kontrolü,
- gerçek mekanik sistem
birlikte çalışır.
Pozisyon hatası oluştuğunda yalnız yazılım tarafına bakmak yeterli değildir.
Mekanik yük ve hareket sınırları da değerlendirilmelidir.