Elektropnömatik Sistemlerin

Programlanabilir Denetleyiciler ile kontrolü

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.

KAYNAKLAR Ders notları

Fluidsim kullanım kılavuzu

PLC kullanım kitabı ve programlar

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

ELEKTRO PNÖMATİK VALFLER

Selenoid bobinli yay geri dönüşlü valf

Selenoid bobinli impuls valf

Elektrik sembolü

Elektrik sembolü

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.

Manyetik Silindirler

Şekil : Manyetik silindir iç yapısı

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.

Manyetik sensörün elektrik sembolü ve bağlantısı

Reed çıkışlı

Manyetik sensör

Elektronik çıkışlı

Manyetik sensör

Pnömatik ile yapılan sistemlerde kullanılan elektrik malzemeleri sembolleri

Gerilim beslemesi

Ölçme cihazları

Motorlar

Röleler

Kontaklar

Kontroller PLC

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)

Gerilim beslemesi Dc gerilim

Zamana göre yönü ve şiddeti

Değişmeyen akımdır.

Semboller DC kaynak AC kaynak

Ölçme cihazları Basınç ölçer hava veya sıvı

Mesafe ölçer analog veya dijital

Ampermetre : Elektrik Akımını ölçer

Voltmetre : Gerilim ölçer

Ohm metre : direnç ölçer

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 220 50hz şebeke gerilimiyle direk bağlantı yapılarak çalıştırılabilir.

ÜÇ FAZLI AC ASENKRON MOTOR ÜÇ fazlı AC motorlar 380 50Hz

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.

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.

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.

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 .

2000 d/dk ile 6000 d/dk arası

Geri besleme ile çalışan bu motorlar morun 1 turunu

1/10000 oranında pozisyonlayabilir.

Servo motorlar

Servo motor

Güç girişi Geri besleme

Encoder resolver

Servo sürücü

Servo motorlar

PLC

SERVO DRIVER

LİNEER VİDA

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 1- 2 – 3 - 4 bağımsız kontakları olan röleler

vardır

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.

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.

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.

NO NC NO/NC

Yay geri dönüşlü butonlar

Kalıcı butonlar

NC

Acil stop NO

(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.

BİR VALFİN 0 -1 KALICI TİP ANAHTARLA ÇALIŞTIRILMASI

ANAHTAR 0 KONUMDAN 1 KONUMA ÇEVRİLDİĞİNDE VALF BOBİNİ ENERJİLENİR.

24V

OV

0-1 ANAHTAR

Bir pnömatik valfin start butonuyla çalıştırıp stop butonuyla durdurulması

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.

Devrenin stop durumu Devrenin start durumu

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

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.

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

DEVRENİN ÇÖZÜMÜ

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.

DEVRESİ