DCI PLC ile Yol Kavşağı Trafik Lambalarının Kontrolü

Hazırlayan: Özgür Şahin ÖZÜPAK – Emeği geçen Kişilere Teşekkürler. Hızlı gelişen endüstri uygulamalarında yaygın olarak kullanılan PLC (Programlanabilir Lojik Denetleyici) cihazları ile yapılan endüstriyel otomasyon uygulamaları röleli sistemlere göre çok ekonomik ve hızlıdır. Günümüzde üretilen PLC’ler her ölçekteki işletmeye (tesis, fabrika vs.) uygundur. Modüler yapısı ile de kapasite artırımı çok kolay yapılabilmektedir. Ayrıca mini, mikro ve hatta nano tiplerde üretilen çok küçük PLC’ler de özellikle makine otomasyonu için idealdir.

Günümüz modern üretim süreçlerinde yüksek verim ve kalite için kaçınılmaz olan endüstriyel otomasyon sistemleri her geçen gün büyük bir hızla gelişmekte ve kendini yenilemektedir. Bu hızlı gelişim evresinde PLC kullanımı önemli bir yere sahiptir. Endüstriyel otomasyon sistemleri, en küçük biriminin amaca uygun çalışmasını düzenlediği gibi, bütün üretim sistemleri arasında veri iletişimi imkanı sağlayarak daha üst düzeyde yönetim ve planlama için gerekli bilgi tabanını oluşturur.

Bu nedenle PLC’ler kendilerine oldukça geniş kullanım alanları bulmuştur. Bunlardan bazıları enerji dağıtım sistemleri, karmaşık fabrika otomasyonları, trafik kontrol sistemleri, asansör sistemleri, vb. endüstrinin hemen hemen her alanında rahatlıkla kullanılabilen PLC‘ler ile yapılan otomasyon sistemleri röleli sistemlere göre bir çok avantaja sahiptir. Bunlardan bazıları şöyle sıralanabilir;

Daha üst düzeyde bir otomasyon sağlanır.

• PLC’li sistem daha uzun süre bakımsız çalışır ve ortalama bakım süreleri daha azdır.

• Teknik gereksinimler arttıkça PLC’li sistem az bir değişiklikle ya da hiç bir değişiklik gereksinimi duyulmadan yeniliğe adapte edilebilir.

• PLC’ler daha az yer kaplar ve çok az enerji harcarlar.

• Karmaşık sistemlerin çözümü, programlanması ve tesisi PLC’ler ile rahatlıkla yapılabilir.

• Teşhis yazılımlarıyla hatalar kolayca bulunabilir.

Görülüyor ki gerek hız gerekse daha karmaşık sistem çözümlerinde PLC’ler röleli sistemlere nazaran çok avantajlıdır. Sistem üzerinde yapılacak yeni eklemeler PLC’li kontrol sistemlerinde çok basit değişikliklerle yapılabilirken, bu işlem röleli sistemlerde yeni bir sistem kurmak kadar zor ve zahmetli bir iştir. Bunun yanında sessiz çalışmaları da PLC’li sistemlerin en güzel özellikleri arasındadır.

Zamanlayıcı, sayıcı, yardımcı röle vb. gibi elemanların neredeyse sınırsız kullanım imkanı röleli sistemlere nazaran sistem maliyetini de önemli derecede azaltmaktadır. Bütün bunların yanında azda olsa akla gelebilecek dezavantajlarının başında, az sayıda denetim yapılan durumlarda tesis yatırımının PLC’de daha fazla olmasıdır. Bu çalışmada kullanılan DCI PLC bu dezavantajı ortadan kaldırmaktadır.

Bu çalışmada DCI PLC tasarımı yapılarak bir deneysel yol kavşağındaki trafik lambaları kontrol edilmiştir. DCI PLC programının kullannılmasının sebebi maliyeti düşük, programlanması kolay, deney seti olarak kullanılmaya uygun ve anlaşılır olmasıdır. Şekil 1.1’de bu tez çalışmasında yapılan işlemlerin aşamaları gösterilmiştir.

Sistemde, bilgisayar yardımıyla yazılan DCI PLC yazılımındaki komutları DCI PLC ana kartına iletiyor ve DCI PLC kartı, röle kartının hangi çıkışlarının aktif veya pasif olacağını, gönderdiği sinyaller sayesinde trafik ışığı modeline ileterek trafik lambalarının kontrolü sağlanmış oluyor.

PLC’ler de üretilen lojik gerilim seviyelerindeki işaretleri, kontrol edilen sistemdeki kontaktör, röle, selenoid gibi kumanda elemanlarını sürmeye uygun elektriksel işaretlere dönüştüren birimdir.

Sürme elemanları için röle, triyak veya transistör kullanılabilir. Çalışma sırasında çok sayıda yüksek hızlı açma-kapama gerektiren durumlarda, doğru akımda transistörlü, alternatif akımda triyaklı çıkışlar kullanılır.

Uygulamada hangi çıkış biriminin kullanılacağı kumanda edilecek elemanların özelliğine bağlıdır. Örneğin motorlarının kumandasında kullanılan kontaktörlerin sürülmesi için genellikle röle çıkışlı birimler kullanılır. Şekil 2.3’de kontaktör süren röle çıkışlı bir çıkış birimi bulunmaktadır.

Her bir çıkışa farklı gerilimlere sahip yükler bağlanabilir. Örneğin AC 220V luk motor, AC 110 V’luk kontaktör, DC 30V’luk elektromanyetik kavrama aynı PLC’nin çıkışına aynı anda bağlanabilir.

Çıkış devresinde kontakların aşırı akımdan korunması için sigorta ile korunması gerekir. Bazı PLC’ler de sigorta, çıkış devresine monte edilmiştir. Bazılarında ise harici sigorta kullanılması gerekir. Çıkış rölelerinin her birinin bir numarası vardır. Örneğin Mitsubishi PLC’ler de Y030, Y031 gibi, Siemens PLC’ler de ise Q0.1, Q0.2 gibidir.