elektronikdevreler - PLC ile Çift Yönlü Sensör Algılaması İle Çalışan Otomatik Kapı Devresi

PLC ile Çift Yönlü Sensör Algılaması İle Çalışan Otomatik Kapı Devresi

Çift Yönlü Sensör Algılaması İle Çalışan Otomatik Açılıp
Kapanan Bina Kapısı Uygulaması
Bu uygulamada çevremizde sık karışılabileceğimiz bir sistemin uygulaması
yapılacaktır. Özellikle büyük alışveriş merkezlerinde bu tür kapılar bulunur. Her iki yönde
de bulunan sensör ile yaklaşan kişi veya nesneyi algılayarak kapının otomatik olarak
açılması sağlanır. Kapı ayarlanan süre sonunda kendiliğinden kapanır. Kapının arasında
sıkışmayı engelliyecek tedbirler de alınmalıdır.

Program Adımlarını Belirlemek İçin Sistemin Akış Şemasını Çıkarmak
Problemin çözümüne geçmeden önce sistemin akış diyagramı ile problemi
tanımlanması yerinde olacaktır. Akış diyagramı ile sistemin çalışması daha kolay bir şekilde
gözlenebilir. Ayrıca kullanılacak giriş çıkış sayısı da gözlenebilir.

Şekil 1.2’deki akış diyagramına göre aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir:
Ø Sistemin çalışması bir başlama butonu ile kontrol edilmektedir.
Ø Kapının açılması için kapının her iki yönünde de bulunan sensörlerden birinden
işaret gelmesi gerekmektedir.
Ø Kapının açılması için sinyal geldiğinde kapı son noktaya kadar açılacaktır.
Kapının son noktaya gelmesi bir sensör tarafından algılanacaktır.
Ø Kapı açıldıktan sonra giriş için 10 saniye açık bir biçimde bekleyecektir.
Kapının her iki yönünde de bulunan sensörlerden birinden işaret gelmezse kapı
kendiliğinden kapanacaktır.
Ø Kapının kapanması sırasında eğer her iki yönde de bulunan sensörlerden
birinden işaret gelirse kapı derhal geri açılacaktır.

Durdurma butonuna basıldığı anda kapı olduğu yerde kalacaktır.

Güvenli Çalışma İçin Güvenlik Önlemlerini Tespit Etmek
Bir ünitenin kontrolünde sistemin doğru çalışması kadar güvenli bir şekilde çalışması
da önemlidir. Oluşabilecek güvenlik problemlerini tespit etmek ve devreyi buna göre
tasarlamak gerekmektedir.
Sistemdeki en önemli güvenlik problemi arada bir kişi ve nesnenin sıkışmasıdır. Bunu
tespit edecek bir sensöre ihtiyacımız olacaktır. Arada bir nesne algılandığı anda kapı ya geri
gidecek veya olduğu yerde kalacaktır. Kapının geri gitmesi isteniyorsa sensör kapının her iki
tarafındaki sensöre paralel olarak bağlanabilir. Eğer olduğu yerde kalması isteniyorsa stop
butonuna paralel bağlanır.
Eğer arada sıkışmanın dışında beklenmedik bir problemle karşılaşılırsa acil stop
butonu ile sisteme müdahale edilebilmelidir. Böyle bir durumda kapının olduğu yerde
kalması tercih edilir. Ek olarak kapının mekanik sistemden ayrılarak kapının elle açıp
kapamaya uygun hale gelmesi istenebilir.

Çalışma İçin Gerekli Malzemeleri Seçmek
Şu ana kadar bahsedilen çalışma diyagramı ve güvenlik tedbirleri göz önüne alınarak
gerekli malzemeler ortaya çıkmıştır. Bunları sıralayacak olursak:
Başlatma butonu
Ø Durdurma butonu
Ø Kapının her iki yönünde de yerleştirmek için 2 adet sensör
Ø Kapının açma yönünde son konuma geldiğini algılayan sensör
Ø Kapının kapama yönünde son konuma geldiğini algılayan sensör
Ø Kapıyı hareket ettirmek için motor
Ø Arada bir nesnenin varlığını kontrol eden bir sensör
Ø Acil stop butonu
Ø Sistemi kontrol edecek bir PLC ve programlama yazılımı
Ø Programlama ve sistemin çalışmasını gözlemlemek için bir bilgisayar

Kontrol Programını Yapmak
Problemin doğru bir şekilde tanımlanması yapılıp gerekli malzemeler tespit edildikten
sonra kontrol programı yazılabilir. Bunun için kullanacağımız PLC’ye uygun bir
programlama yazılımına ihtiyacımız olacaktır. Buradaki uygulamamızda SIEMENS
firmasının üretmiş olduğu S7-200 serisi PLC’lere uygun bir kontrol programı yapacağız.

Programlama için giriş ve çıkış isimlerinin şu şekilde tespit edilmiştir.
Ø Başlatma I0.0
Ø Durdurma ve acil stop I0.1
Ø Kapı üstü sensörü I0.2
Ø Kapı açma son nokta sensörü I0.3
Ø Kapı kapama son nokta sensörü I0.4
Ø Kapı açma yönü Q0.0
Ø Kapı kapama yönü Q0.1

Programı PLC Cihazına Yüklemek
Programlama işlemi tamamlandıktan sonra araç çubuğu üzerinde

düğmesine
tıklanır. Karşımıza Şekil 1.4’teki ekran görüntüsü gelir. Bu görüntüde hazırlanan kontrol
programının hangi bölümünün yükleneceği sorulmaktadır. İlk yükleme sırasında tüm
seçenekler işaretli olmalıdır.

Yükleme işlemi tamamlandıktan sonra Şekil 1.5’teki ekran görüntüsü karşımıza
gelmektedir. Bu görüntü yükleme işleminin başarıyla tamamlandığını gösterir. Eğer PLC
çalışır durumda ise PLC’nin durdurulacağını gösteren bir mesaj ekrana gelir.

Şekil 1.5: Kontrol programının PLC’ye başarıyla yüklendiğini gösteren ekran görüntüsü

Programın Simülasyonunu Yapmak
SIEMENS S7-200 serisi PLC’leri programlama için kullanılan SIEMENS firmasının
üretmiş olduğu STEP 7-Micro/WIN 32 programı ile PLC’den bağımsız simülasyon
yapılamamaktadır. Ancak yükleme işlemi tamamlandıktan sonra PLC’nin çalışması
gözlemlenebilir. Hangi kontağın açık veya kapalı olduğu, sayıcıların ve zamanlayıcıların
içerikleri ve hangi çıkışın enerjilendiği gözlemlenebilir.

Bu işlem için araç çubuğundan

düğmesine ( program status ) tıklanır. Bu
işlemden sonra Şekil 1.6’daki gibi bir ekran görüntüsü karşımıza çıkar. Ekran görüntüsünden
de görüldüğü gibi açık ve kapalı kontaklar, zamanlayıcının içeriği vb görülmektedir. Bu
kısım PLC’nin çalışmasının izlenmesi hataların ortaya çıkarılmasında oldukça yararlıdır.

PLC Cihazına Giriş ve Çıkış Elemanlarını Bağlamak
Kullanmış olduğumuz PLC cihazına programı yükledikten sonra montaj işlemine
geçebiliriz. Aşağıdaki şekle uygun olarak montaj işlemini gerçekleştirebiliriz.

Bağlantı işlemini gerçekleştirirken S7-200 serisi PLC ’lerden CPU-222 model PLC’ye
göre bağlantı şeması verilmiştir. Kullanmış olduğumuz PLC transistor veya röle çıkışlı
olabilir. Eğer transistör çıkışlı ise çıkışa röle bağlamamız gerekir. Rölenin kontakları
üzerinden motoru kontrol edebiliriz. Eğer röle çıkışlı ise ve motorumuz çekmiş olduğu akım
PLC çıkışına uygunsa doğrudan motor bağlanabilir. Eğer motorumuz çekmiş olduğu akım
yüksekse PLC çıkışına röle veya kontaktör bağlamalıyız. Motoru da röle veya kontaktörün
kontakları üzerinden çalıştırmalıyız.

PLC’yi Run Konumuna Alarak Sistemi Çalıştırmak
PLC’yi iki şekilde çalıştırabiliriz. Bunlardan birincisi PLC’nin üzerinde bulunan
anahtarı kullanmaktır. Bu anahtar RUN, TERM ve STOP olmak üzere 3 konumludur.
Çalıştırmak için

RUN konumuna durdurmak için ise

STOP konumuna alınır. TERM
konumuna alındığında ise kontrol işlemi STEP 7-Micro/WIN 32 programı araç çubuğundan
yapılır. Araç çubuğundan düğmesine tıklandığında PLC RUN konumuna geçer.
düğmesine tıklandığında ise STOP konumuna geçer.

DUYURU!