PLC Dijital Girişler:
- Vana Açık Sinyal Geribeslemesi
- Vana Kapalı Sinyal Geribeslemesi
PLC Dijital Çıkış:
- Vana enerjilendir komutu
PLC, Aç-Kapa Vanayı Nasıl Kontrol Eder:
Herhangi bir pnömatik vananın çalışması için hava beslemesi gerekir. Hava filtresi regülatörü, hava besleme kaynağında bulunan herhangi bir sıvı veya partikül maddeyi elimine etmek ve pnömatik aktüatörlü proses vanasını çalıştırmak için, gerekli basınçlı hava kaynağını ayarlar. Hava filtresi regülatörünün çıkışı, solenoid valf vasıtasıyla vana aktüatörüne bağlanır. Bu örnekte kullandığımız DURAVIS ESV 106 serisi solenoid valf, tek etkili normalde açık bir aç/kapa(on/off) pnömatik aktüatörlü vanayı kontrol etmek için kullanılmıştır.
ESV 106 serisi solenoid valfler, normalde kapalı tiptir. Normal konumda selenoid valf, kapalı konumda veya enerjilenmemiş durumda olduğundan, hava kaynağı bloke olur ve basınçlı hava, vana aktüatörüne ulaşamaz. Bu durumda pnömatik aktüatörlü proses vanası (enstrumanımız) da açık konumdadır. Selenoid vana enerjilendirildiğinde, yani PLC sinyal gönderdiğinde; solenoid vana açık pozisyona gelir, böylece pnömatik aktüatörlü proses vanasına (enstrumana), gerekli hava beslemesi geçişine izin verir ve proses vanasını kapatır. Aşağıdaki resimde solenoid valfin enerjili ve enerjisiz durumlarda akışı nasıl kontrol ettiği gösterilmektedir;
Çoğu zaman solenoid valf ile vana aktüatörü karıştırılır. Her ne kadar, valf üzerindeki solenoid kısmı yapısı itibariyle bir aktüatör olsada, vana aktüatörü bambaşka bir ekipmandır. Bu simülasyonda solenoid valf, proses vanasını kumanda eden aktüatörü açıp kapamaya yarayan basınçlı havayı kontrol etmektedir. Proses vanasına bağlı olan aktüatör ise vanayı açıp kapayarak proses akışkanını kontrol eder.
Aç/Kapa proses vanası, vana konumunun tamamen açık veya tamamen kapalı olduğu ile ilgili sinyal olarak geribildirim için limit anahtarları (limit switchleri) ile donatılmıştır. Bu nedenle bu geribesleme sinyalleri PLC dijital girişlerine bağlanır. Dolayısıyla PLC, proses vanasının konumunu tam açık veya tamamen kapalı olarak izleyebilir ve/veya operatöre grafik yoluyla gösterebilir.
Baştada dediğimiz gibi pnömatik aktüatörlü proses vanasının açık pozisyonda (Normalde Açık) olduğunu düşünelim. Yani dışarıdan hiçbir etki olmaksınızın vananın pozisyonundan bahsediyoruz. Bu durumda, varsayılan olarak açık sinyali PLC’ ye gönderilecek veya açık bildirim limit switchi enerjilenecek ve kapalı bildirim limit switchinin enerjisinin kesileceğini söyleyebiliriz.
PLC’ nin proses vanasına bir dijital çıkış komutu gönderdiğini varsayalım. (Bir bariyer veya bir röle vasıtasıyla). Gene, proses vanamız üzerine monte edilmiş 24V DC solenoid valfimiz olduğunu varsayalım. (Resim1)
PLC dijital çıkış modülünden sonra genellikle bir bariyer veya bir röle yerleştirilir. Bir bariyere sahip olduğumuzu düşünelim, ilk bariyer, PLC dijital çıkış modülü komutunu alır (PLC komutu bariyer girişi), sonra bariyer çıkışını (Bariyer çıkışı) enerjilendirir ve bariyer ilgili valfe 24V DC gönderir. Bariyer veya rölenin amacı, PLC ve alan sinyallerinin izole edilmesi veya güvenlik amacıyla veya güç / voltaj sinyallerinin yükseltilmesi için kullanılır.
Proses vanamız PLC komutunu alır, yani bariyerden solenoid valfin 24V DC gerilimini alır. Böylece solenoid valf enerjilendirilir ve valf açık konumuna geçer. Solenoid valf, proses vanasının aktüatörüne, basınçlı kumanda havasını iletir.
Vana aktüatörü cihazın hava beslemesini alır ve vana milini buna göre hareket ettirir ve vana pozisyonu tamamen açık durumdan tam kapalı pozisyona geçer. Proses vanası gövde hareketini başlattığında derhal açık geri bildirim sinyali yok olur. Vana kapama hareketi başlatıldıktan ve kapalı konuma gelmeden önce hem açık hem de kapalı geribildirimler PLC tarafından kullanılamaz ve bu olay, geçiş durumu olarak adlandırılır. Proses vanası tamamen kapandıktan sonra, kapalı geri besleme switchi (limit switch veya proximity de olabilir) enerjilenir ve PLC’ye geribildirim sinyali gönderilir ve operatör vana kapalı bilgisini izler.
Not: Bazen on/off proses vanaları iki pozisyon arasında bir yerde takılabilir veya sıkışabilir, bu nedenle, ne açık ne de kapalı geri besleme anahtar devresi tamamlanamayacağından, vananın açık veya kapalı pozisyonu ile ilgili bir geri besleme alınamayabilir. Bu durumda proses vanasıyla alakalı, herhangi bir ara durumu algılamak mümkün değildir.
Şimdi PLC, çıktı komutunu on/off proses vanasına göndermiş olsun. Yani bariyer girişi kapatılacak, böylece bariyer enerjilenmeyecektir veya bariyer çıkışı KAPALI olacaktır, 24V DC enerji ise solenoid valfe gitmeyecektir. Enerjilenmeyen solenoid valfin konumu; açık pozisyondan kapalı pozisyona geçer. Böylelikle solenoid valf kapanır, yani pnömatik aktüatörlü proses vanasına giden hava beslemesini keser. Bu durumda proses vanası ilk konumu olan açık konumuna geri gelir ve PLC ye bunun ile ilgili sinyali iletir.
Simülasyonda Kullanılan Ekipmanların Detayları :
Örneğimizde bir pnömatik aktüatörlü aç/kapa vanasını simüle ettik. Bu sistemdeki vana ve bileşenlerin listesi aşağıdaki gibidir;
a.Hava Filtre Regülatörü: Hava Filtreleri, sıvı su ve partiküler maddeleri basınçlı hava kaynaklarından uzaklaştırmak için kullanılır. Bunlar ‘mekanik filtreler’ olup hava kaynağından gelen basıncı istenilen basınca regüle edip, onu filtreleyen ekipmanlardır.
b.Solenoid Vana: Solenoid valf, elektromekanik olarak kontrol edilen bir valftir. Vananın üzerinde bir hareketli ferromanyetik çekirdek, kovan ve bir elektrik bobini olan bir solenoid bulunur. Bobindeki elektrik akımı, manyetik alan yaratır. Manyetik alan çekirdeği bir kuvvet yardımıyla çeker veya iter. Sonuç olarak, bu çekirdek hareketi ile vananın orifisini açar veya kapatır.
c.Açık – Kapalı Besleme Sinyalleri:Proximity switchler, bazı nesnelerin yakınlığını algılayan anahtarlardır. Tanım gereği bu anahtarlar, kapak konumunun yakın ya da açık olduğunu algılamak için kapasitif, endüktif, manyetik, elektrikli veya optik araçlarla temassız sensörlerdir. Ayrıca limit switchler, proximity dışında mekanik switch te olabilirler, bu tip switchler temaslıdır.
d.Vana Aktüatörü: Bir vana aktüatörü, bir güç kaynağını kullanarak vanayı açmak veya kapatmak için kuvvet üreten bir ekipmandır. Bu güç kaynağı manuel (el, dişli, zincirli çark, kol vb.) olabilir. Ayrıca bu güç kaynağı; elektrik, hidrolik veya pnömatik te olabilir. Biz yukarıdaki örneğimizde, pnömatik tahrikli bir aktüatörden bahsettik.
e.Hava Besleme Kaynağı : Basınçlı ve şartlandırılmış hava kaynağıdır.
Daha fazla bilgi için; www.us-kon.com.tr
