64
AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

AKILLI STOK SİSTEMİ

Mayıs 2014

TRABZON

DOÇ. DR. AYTEN ATASOY

243405 Mustafa Kerem ARMUTCU

243397 Mehmet SÖNMEZ

Page 2: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ
Page 3: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

AKILLI STOK SİSTEMİ

243405 Mustafa Kerem ARMUTCU

243397 Mehmet SÖNMEZ

DOÇ. DR. AYTEN ATASOY

Mayıs 2014

TRABZON

Page 4: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

II

Page 5: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

LĠSANS BĠTĠRME PROJESĠ ONAY FORMU

Mehmet SÖNMEZ ve Mustafa Kerem ARMUTCU tarafından, Doç. Dr. Ayten

ATASOY yönetiminde hazırlanan “Akıllı Stok Sistemi” başlıklı lisans bitirme projesi

tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak

kabul edilmiştir.

Danışman : Doç. Dr. AYTEN ATASOY

Jüri Üyesi 1 : Yrd. Doç. Dr. Yusuf SEVİM

Jüri Üyesi 2 : Öğr. Gör. Oğuzhan ÇAKIR

Bölüm Başkanı : PROF. DR. İSMAİL H. ALTAŞ

Page 6: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

IV

Page 7: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

ÖNSÖZ

Bu kılavuzun ilk taslaklarının hazırlanmasında emeği geçenlere, kılavuzun son halini

almasında yol gösterici olan kıymetli hocamız Sayın Doç. Dr. Ayten ATASOY „a

şükranlarımızı sunmak istiyoruz. Ayrıca bu çalışmayı destekleyen Karadeniz Teknik

Üniversitesi Rektörlüğü‟ne, Mühendislik Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik-Elektronik

Mühendisliği Bölüm Başkanlığına içten teşekkürlerimizi sunarız.

Her şeyden öte, eğitimimiz süresince bize her konuda tam destek veren ailemize ve

bize hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarımıza saygı ve sevgilerimizi sunarız.

Mayıs 2014

Mehmet SÖNMEZ

Mustafa Kerem ARMUTCU

I V

Page 8: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

ĠÇĠNDEKĠLER

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU ………………………… III

ÖNSÖZ ………………………… V

İÇİNDEKİLER ………………………… VII

ÖZET ………………………… XI

SEMBOLLER VE KISALTMALAR ………………………… XIII

ŞEKİLLER DİZİNİ ………………………… XV

1. GİRİŞ ………………………… 1

2.TEORİK ALTYAPI ………………………… 2

2.1. Otomasyon ………………………… 2

2.1.1. Otomasyon Tarihi ………………………… 2

2.1.2. Otomasyon Türleri ………………………… 2

2.1.2.1. Sabit Otomasyon ………………………… 2

2.1.2.2. Programlanabilir Otomasyon………………………… 2

2.1.2.3. Esnek Otomasyon ………………………… 3

2.2.Kontrol Elemanları ve Türleri ………………………… 4

2.2.1. Mikroişlemciler ………………………… 4

2.2.2. PIC ………………………… 5

2.2.3. PLC ………………………… 5

2.2.3.1. PLC Temel Yapısı ………………………… 6

2.2.3.2. PLC Uygulama Alanları ………………………… 7

2.2.3.2.1. Sıra Denetimi Uygulamaları……………………. 7

2.2.3.2.2. Hareket Denetimi Uygulamaları……………... 7

2.2.3.2.3. Süreç Denetimi Uygulamaları………………... 7

2.2.3.2.4. Veri Denetimi Uygulamaları………………… 8

2.2.3.3. PLC lerin Avantajları ………………………… 8

2.3. Depolama Sistemleri ………………………… 9

VII

Page 9: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

2.3.1. Depo Türleri ………………………… 9

2.3.2. Sistem İçinde Ürün Taşıma Sistemi ………………………… 12

2.4. PLC Seçimi ………………………… 14

2.4.1. GEMO AR1-A PLC ………………………… 14

2.4.2. Panasonic PLC ………………………… 15

2.4.3. Siemens PLC ………………………… 15

2.4.4. Schneider Electric PLC ………………………… 15

2.5. PLC Giriş ve Çıkışları ………………………… 17

2.5.1. PLC Girişleri ………………………… 17

2.5.2. PLC Çıkışları ………………………… 17

2.6. PLC Giriş ve Çıkış Elemanları ………………………… 19

2.6.1. Giriş Elemanları ………………………… 19

2.6.1.1. Şalter ve Butonlar ………………………… 19

2.6.1.2. Fiziksel Sınır Anahtarları ………………………… 19

2.6.1.3. Sensörler ………………………… 19

2.6.1.3.1 Sensör Çeşitleri ………………………… 20

2.6.1.3.1.1. Isı Sensörleri………………………… 20

2.6.1.3.1.2. Manyetik Sensörler…………………… 20

2.6.1.3.1.3. Basınç Sensörleri …………………… 21

2.6.1.3.1.4. Optik Sensörler …………………… 21

2.6.1.3.1.5. Ses Sensörleri …………………… 22

2.6.1.3.1.6. İndüktif Sensörler…………………… 22

2.6.1.3.1.7. Kapasitif Sensörler…………………… 22

2.6.1.3.2. Sensör Seçimi ………………………… 22

2.6.1.3.2.1. Işığa Duyarlı LDR Alıcı Sensör……. 23

2.6.2. Çıkış Elemanları ………………………… 25

2.6.2.1. Çıkışı Kontrol Eden Lambalar………………………… 25

VIII

Page 10: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

2.6.2.2. Kumandalı Valfler ………………………… 25

2.6.2.3. Kontaktör ve Röleler ………………………… 25

2.6.2.4. Motorlar ………………………… 25

2.6.2.4.1. Step Motorlar ………………………… 25

2.6.2.4.2. Servo Motorlar ………………………… 26

2.6.2.4.2.1. AC Servo Motorlar………………… 26

2.6.2.4.2.2. DC Servo Motorlar………………… 27

2.6.2.4.3. Redüktörlü DC Motor……………………… 27

2.6.2.4.4. Motor Kontrol Devresi………………………… 28

2.7. PLC Programlama ………………………… 30

2.7.1. PLC Programı Yapılırken İzlenmesi Gereken Yol………………. 30

2.7.2. Twidosoft Programı ………………………....... 30

2.7.2.1. List Dili ………………………… 31

2.7.2.2. Merdiven (Ladder) Diyagramları ………………………… 31

2.7.2.3. Grafcet ………………………… 31

2.8.Endüstriyel Otomasyonda Haberleşme Yardımcıları………………………… 32

2.8.1. Fieldbus ………………………… 32

2.8.2. Profibus ………………………… 32

2.8.3. Modbus ………………………… 32

2.8.4. Ethernet ………………………… 32

3.TASARIM ………………………… 34

3.1. Bant Sistemleri ………………………… 34

3.1.1. Sistem Blok Şeması ………………………… 35

3.1.2. Ürün Tanıma ………………………… 36

4. SONUÇLAR ………………………… 38

KAYNAKLAR ………………………… 39

EKLER ………………………… 40

IX

Page 11: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

EK-1. IEEE ETİK KURALLARI ………………………… 40

EK-2. DİSİPLİNLER ARASI ÇALIŞMALAR ………………………… 43

EK-3. STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU………………………… 44

EK-4. MALİYET TABLOSU ………………………… 46

ÖZGEÇMİŞ ………………………… 47

I

X

Page 12: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

ÖZET

Teknolojinin gelişimiyle birlikte insan gücüne duyulan ihtiyaç azalırken, makineleşme

hızlı bir şekilde talep görmektedir. İş sahipleri, kuruluşlarında daha fazla verim elde

edebilmek adına otomasyon sistemlerinin her imkânından faydalanmak istemektedir. İlk

kurulumunun masraflı olmasına rağmen otomasyon sistemleri ilerleyen zamanlarda kendi

masraflarını amorti ederek, kuruluşu kara geçirmektedir. Tez konusu projede,

otomasyonun her adımından faydalanılmıştır ve yapılacak stoklama sistematiği ile zaman

ve alandan kar elde edilmiştir.

Depolama sisteminde PLC ve konveyör sistemleri yardımıyla kullanıcıya, istediği

noktalarda stoklama imkanı tanınmaktadır. Depolar, üretilen ürünün tüketiciye ulaşımında

kullanılan geçici stok noktalarıdır. Otomasyon uygulanmayan klasik yöntem biçimli

depolarda ürünler, raf sistemiyle stoklanmış ve ürün boşaltma/yükleme işlemi forklift

denilen iş makineleri aracılığıyla yapılmaktadır. Tez konusu sistem, forklift makinelerinin

uygulandığı sistemlerdeki iş gücü ihtiyacını ortadan kaldıracak ve daha verimli depo

alanları açarak, komutlandırlmalı stok işlemi yapacak şekilde tasarlanmıştır. Proje; boyut

sensörleriyle ürün tanımlama işlemiyle, insan hatalarını sıfıra indirerek, kuruluşun

ihtiyaçlarını karşılamakta ve gereken programlamalar, yazılımlar ile stoklarda çevrimiçi

kontrol ve müdahale imkânı sunmaktadır.

Tez konusu AR/RS otomatik stoklama sistemi, dünya ve ülkemiz pazarında birçok

firma ve şirket bünyesinde faaliyet göstermektedir. Sistem, depo edilen ürüne endeksli

olduğundan geniş bir alanda kullanıcı bulmaktadır. Ürün modeli, tipi, boyutu ve

mukavemetine göre farklı tipte depo ortamları, ürün taşıma bantları ve motor tipleri

uygulanabilmektedir. Bu yönüyle sistem, çokça tercih edilmesinin yanı sıra, kullanıcıya

güven vermekte ve geniş bir çözüm aralığı sunmaktadır.

XI

Page 13: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

XII

Page 14: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

SEMBOLLER VE KISALTMALAR

PBP : Pic Basic Pro

PLC : Programmable Logic Controller

AC : Alternatif Akım

DC : Doğru Akım

V : Volt

A : Amper

msn : Milisaniye

VA : Voltamper

W : Watt

us : Mmikrosaniye

PC : Bilgisayar

cds : Kadmiyum Sülfür

cdse : Kadmiyum Selinür

NC : Normalde Kapalı

NO : Normalde Açık

hp : Beygir Gücü

mm : Milimetre

IP : İnternet Protokol

I/O : Giriş/Çıkış

XIII

Page 15: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

XIV

Page 16: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

ġEKĠLLER DĠZĠNĠ

Tablo 1. İş-Zaman Çalışma Takvimi

Şekil 1. Mikroişlemci yapısı

Şekil 2: PLC temel yapısı

Şekil 3. Proje konveyör bant sistemleri ve ahşap taban

Şekil 4. Kasnak Sistemi

Şekil 5. TWDLCAE40DRF ön cephe görünümü

Şekil 6. TWDLCAE40DRF PLC girişleri

Şekil 7. TWDLCAE40DRF PLC çıkışları

Şekil 8. LDR'li Alıcı ve LED'li Verici Devre

Şekil 9. Alıcı-Verici Devre

Şekil 10. Röle Pin Yapısı

Şekil 11. Redüktanslı DC motor

Şekil 12. H Köprüsü Simülasyonu

Şekil 13. H Köprüsü fiziki devresi

Şekil 14. Twidosuit programının ladder diyagramı penceresi

Şekil 15. Sisteme Ürün Girişi

Şekil 16. Sistemden ürün çağırılması

Şekil 17. Ürün Tanıma Devresi

Çizelge 1. PLC çıkışlarının röle veya transistör olarak değişmesi halinde dikkate

alınması gereken değerler.

Çizelge 2. Röle durumlarına göre ürünlerin boyutlarını ifade eden sistematik

XV

Page 17: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

XVI

Page 18: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

1. GĠRĠġ

Gelişen teknoloji; günümüzde, yenilikleri ve kolaylıkları insanlığın hizmetine sunuyor.

Makineleşmenin hızla arttığı sanayi uygulamalarında yeni ihtiyaçlar doğuyor ve kolaya

indirgenmiş sistemlerin cazip hale geldiği günümüzde insan gücünün değeri eski önemini

yitiriyor. İş kurucuları, en az maliyetle en fazla verimi alabilmek için ilerleyen zamanlarda

kendi masraflarını amorti ederek, kuruluşu kara geçirecek her teknolojiye erişmeyi

hedefliyor. Bu noktada teknoloji, insanlığa otomatik kontrol olanağını sağlıyor.

Makinelerin otomatik olarak kontrol edilebileceği bir işyerinde kas gücünün ihtiyacı

azalıyor ve verimlilik artış gösteriyor. Verim artışından memnun kalan iş kurucuları,

işyerinden uzakta iken bu makinelerin çalışmasını denetleme şansını da bulabiliyor. Ve bu

aşamada otomasyon tam anlamıyla devreye giriyor.

Otomasyon iki aşamada sistemlere etki edebiliyor. İlk olarak; insan gücüyle

makinelerin birlikte çalıştırıldığı sistemlerde, yarı otomasyon gözlemleniyor. İkinci olarak

ise, sistemlerin işleyişlerinin tamamıyla makineler üzerine kurulduğu sistemlerde, tam

otomasyon gözlemleniyor.

Otomasyon; bilgilerin yeterliliğiyle, makineler üzerinden kendi kendiliğine otomatik

bir ayarlama yapılmasını ve kontrol edilebilmesi halini belirtiyor. Bu derecede kolaylık

sağladığından otomasyon seralardan güvenlik sistemlerine kadar her alanda sıkça

kullanılıyor. Karadeniz bölgesinde oldukça yaygın olan çay fabrikalarında da otomasyon

sistemlerini yoğun olarak görebilme imkânı vardır. Fabrikalara kurulan sistemlerle, iş yeri

görevlileri istedikleri hemen hemen her bilgiye erişebiliyor. Sistemlerde oluşan arızalardan

anında haberdar olup, arızaya müdahale fırsatı yakalıyorlar.

Proje kapsamınca gerçekleştirilen işlemler Tablo 1‟ de verilmiştir.

Tablo 1. İş-Zaman Çalışma Takvimi

AY

YAPILAN Ġġ

EKİM Proje ile ilgili ön araştırma

KASIM Proje sisteminin simülasyon ve

tasarımı

ARALIK Malzeme araştırması

OCAK Malzeme alımı ve tedariki

ŞUBAT Mekanik aksamın inşası ve montajı

MART Elektronik sistematiğin oluşturulması,

Kontrol biriminin programlanması

NİSAN Sistem testi

MAYIS Bitirme tezi yazılması ve teslim

edilmesi

Page 19: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

2

2. TEORĠK ALTYAPI

2.1.Otomasyon

2.1.1. Otomasyon tarihi

Otomasyonun tarihi çok eski değildir. İlk organize otomasyon endüstriyel devrimin

sonrasında İngiltere‟de 18.yy‟ın ikinci yarısının sonlarında olduğu varsayılır. Son 200

yıldaki hızlı endüstriyelleşmede bazı önemli olaylar [1] yayınında belirtildiği üzere

şöyledir:

a. 1770 Endüstri devrimi

b. 1900 Henry Ford ve üretim hatlarının oluşması

c. Nümerik Kontrollü Takım Tezgâhları, 1952(ABD Hava Kuvvetleri, MIT)

d. 960 Mikroçip bilgisayarların ani gelişimi

e. CNC(Bilgisayar Destekli Nümerik Kontrollü) Takım Tezgâhları

f. Endüstriyel Robotik gelişimi 1970‟ler

g. Bilgisayar Ağları 1970-1980

h. Geleceğin Fabrikası: Full otomatik Esnek İmalat Sistemleri 1990‟lar

2.1.2. Otomasyon Türleri

Otomasyon sistemleri üç kısımda incelenebilmektedir.

2.1.2.1. Sabit Otomasyon

Sisteme etki edilmeden çalıştırılan otomasyon türüdür. Önceden ayarlanan sıralı

işlemleri içerisinde bulunduran sistemlerdir. Örnek olarak; otomatik kapı kapanışı ve

açılışı, asansör sistemleri, hol aydınlatma araçları verilebilir.

2.1.2.2. Programlanabilir Otomasyon

Değişik ürün opsiyonlarını içerisinde bulundurup, sıralı sistemlerde program

aracılığıyla kontrol imkanı sağlayan kodları ayarlatabilen sistemlerdir. Bu sistemler akış

anında programdan aldığı komutları yorumlayıp uygulayabilir. Tez konusu sistem, bu

otomasyon türü içerisindedir.

Page 20: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

3

2.1.2.3. Esnek Otomasyon

Bir sistem işleyişinde istenilen parçaların değiştirilme (ekleme-çıkarma) imkanı olan

otomasyondur. Bu özelliğiyle genişletilebilir bir uygulamadır.

Page 21: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

4

2.2. Kontrol Elemanları ve Türleri

1)Mikroişlemciler

2)PIC

3)PLC

2.2. 1. MikroiĢlemciler

Girişine yazılan programı işleyerek amaçlanan çıkışlara ileten birimdir. Bilgisayarların

beyni olarak nitelendirilebilirler. Şekil 1 ile gösterilen mikroişlemciyi, üç temel kısımda

inceleyebiliyoruz.

a. Merkezi İşlem Birimi (Central Processing Unit-CPU ): Bellekten komutları alır ve

gereken işlemleri uygular. Sistemin beyni olarak kabul edilebilir ve diğer birimlerle

iletişim bu kısım üzerinden sağlanır.

b. Program ve Veri Hafızaları

c. Giriş ve Çıkış Birimleri: Kullanıcının veri girebildiği kısım giriş, uygulanan işlemler

sonrasında sonuçların dış ortama aktarıldığı kısım çıkıştır.

Şekil 1. Mikroişlemci yapısı

Page 22: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

5

2.2.2. PIC

Kelime açılımı Peripheral Interface Controller olup, Microchip firmasının geliştirdiği

mikroişlemci serisidir. Çok fonksiyonlu mantık uygulamalarının hızlı ve ucuz şekilde

yazılımı amacıyla üretimine ihtiyaç duyulmuştur. İlk olarak 16 ve 32 bitlik işlemcilerin

giriş-çıkış yükünü denetlemek ve azaltmak hedefiyle piyasaya sunulmuştur.

PIC‟ ler bilgisayara USB veya portlar ile bağlanıp, uygun yazılımın yüklenmesiyle ASM

veya PBP (Pic Basic Pro) gibi programlama dilleriyle Windows altında

programlanabiliyor.

2.2.3. PLC

Otomasyon sistemleri tasarım açısından üç kısımdan oluşur. Bunlar; endüstriyel

kumanda sistemleri, geri beslemeli kontrol sistemleri ve veri iletişim sistemleridir.

Endüstriyel kumanda sistemleri, üretim birimlerinin çalışma şartlarını kontrol eden lojik

mantıklı sistemlerdir. Geri beslemeli kontrol sistemleri, üretim sistemlerinin bozucu etkiler

karşısında istenilen değerler seviyesinde işlevini sürdürmesini sağlayan sistemlerdir. Veri

iletişim sistemleri ise birimler arası veri iletimini ve akışını sağlayan yazılımsal ve

donanımsal sistemlerdir. PLC (Programmable Logic Controller), günümüz otomasyon

sistemlerinin her üç kısmında da yaygın olarak kullanılmaktadır.

Programlanabilir lojik kontrolör, otomasyon sistemlerinin kontrol ve kumanda

elemanlarını gerçeklemeye uygun, yeterli sayıda giriş ve çıkış birimleri, iletişim arabirimi

ile donatılmış kontrol yapısına uygun bir sistem yazılımı altında çalışan bir endüstriyel

bilgisayar olarak tanımlanabilir. İlk ticari PLC, 1969 yılında Modicon firması tarafından

geliştirilmiş ve röleli kumanda sistemlerine alternatif olarak düşünülmüştür. İlk PLC 'nin

endüstride yakaladığı başarının ardından Allen-Bradley, GEC, General Electric, Simens

gibi firmalarda orta maliyette yüksek performanslı PLC' ler üretmişlerdir. PLC' lerin

otomasyon alanında yaygınlaşması Omron, Mitsubishi ve Toshiba gibi firmaların düşük

maliyetli yüksek performanslı PLC' ler üretmesiyle gerçekleşmiştir.

Günümüzde üretimde olan PLC' ler donanımsal olarak hayli gelişme göstermiştir.

Giriş-çıkış sayıları, program belleği işlem yeteneği ile başlangıç modelleriyle

kıyaslanamayacak seviyeye yükselmişlerdir.

Günümüzde üretilmekte olan PLC modellerinin çoğu hem endüstriyel kumanda

sistemlerinde hem de kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılmasına olanak sağlayan

yeterli donanım ve yazılıma sahiplerdir.

PLC' leri endüstriyel otomasyonda ön plana çıkartan unsurlar şöyledir:

a. Röleli sistemlere oranla daha az yer kaplarlar.

Page 23: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

6

b. Kolay bakım ve yüksek güvenilirlik sağlarlar.

c. Bilgisayarla haberleşme olanağı olduğundan otomasyonda tercih edilme ihtimali

doğurur.

d. Arıza olasılığı düşük olup iki arıza arası 9000 saat civarıdır.

e. Kötü çevre şartlarında yüksek verimde çalışabilme olanağı diğer sistemlere oranla çok

yüksektir.

2.2.3. 1. PLC Temel Yapısı

PLC genel yapısını üç kısma ayırabiliriz:

1)Giriş birimi

2)İşlemci birimi

3)Çıkış birimi

3.3.1.1. Giriş Birimi, kontrolü amaçlanan sistemin, sıcaklık, basınç, miktar gibi

algılayıcılardan gelen işaretlerin alındığı kısımdır. Örnek olarak; herhangi bir elementi

algılayan algılayıcılar, ısıyı algılayan termal algılayıcılar verilebilir.

3.3.1.2. İşlemci Birimi, giriş biriminden alınan bilgiyi iletilen programına göre

işleyerek sonucunu çıkışa aktaran işlem birimidir.

3.3.1.3. Çıkış Birimi, işlemci biriminin belirlenen programa göre işlediği giriş

verilerinin sonuçlarını denetleyebilmek için kontrol işareti üreten kısımdır. Şekil 2 ile ifade

edilen PLC temel yapılanmasının kullanıldığı başlıca sistemlere örnek olarak; ısının

yayılması, ışığın dağıtımı, motor çalışma sistemi, uyarı verici sistemler verilebilir.

Giriş

Birimi

Giriş

Görüntü

Belleği

işlemci

Çıkış

Görüntü

Belleği

Çıkış

Birimi

Bellek

Giriş

İşareti Çıkış

İşareti

Şekil 2: PLC temel yapısı

Page 24: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

7

PLC' nin temel donanımsal elemanları ise işlemci, bellek, sistem belleği, giriş görüntü

belleği ve çıkış görüntü belleğidir.

İşlemci, kullanıcı programını PLC' nin sistem programı altında yürüten, PLC' nin

çalışmasını düzenleyen ve bu işlemleri yapabilmesi için gerekli donanıma sahip olan en

önemli elemandır.

Bellek, PLC' nin işletim sisteminin bulunduğu sistem program belleği, kullanıcı

programının bulunduğu program belleği ve veri belleği olarak üç kısımdan oluşur.

Sistem belleği, PLC işletim sistemi programının bulunduğu bellek alanı, program

belleği ise kullanıcı tanımlı programın bulunduğu bellek alanıdır.

Giriş görüntü belleği, giriş biriminden gelen işaretin durumunun saklandığı bellek

alanıdır.

Çıkış görüntü belleği ise çıkış büyüklüklerinin saklandığı bellek alanıdır.

2.2.3.2. PLC Uygulama Alanları

Birçok sektörde kullanılan ve kontrol mühendisliğinin vazgeçilmezi olan PLC' lerin

uygulama alanları dört grup olarak ayrılmaktadır.

2.2.3.2.1. Sıra Denetimi Uygulamaları

Röleli sistemlere benzer sistem uygulamalarıdır. Bir bantta konum sıralı çalışan

elemanların sırasının belirlenmesi, paketleme makinelerinde, modern asansör sistemlerinde

denetleyici olarak (hangi katlarda hangi sırayla durulacağı) uygulama alanları belirtilebilir.

2.2.3.2.2. Hareket Denetimi Uygulamaları

PLC ile lineer ve devingen sistemlerin birleştirildiği sistemlerdir. Örnek olarak

yoğunlaştırılmış kükürt, metal kesim ve şekil verimi, montaj motorları denetimi verilebilir.

2.2.3.2.3. Süreç Denetimi Uygulamaları

PLC' lerin fiziki parametreleri (sıcaklık, nem, basınç, hız, vb.) denetlediği

sistemlerdir. Sanayi fön araçları, ısıtma fırınları uygulama alanlarındandır.

Page 25: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

8

2.2.3.2.4. Veri Denetimi Uygulamaları

İşletmedeki işleyiş sürecinde oluşacak verilerin gerektiği şekilde toplanıp

komutlandırılmasıdır. Malzeme sistemlerinde, metal işleme gibi alanlarda uygulanır.

2.3.3.3. PLC lerin Avantajları

a. Esneklik, PLC bellekleri arttırılabilir ve programlarında kolayca değişiklik

yapılabilir.

b. İşlem Hızı, PLC aritmetik işlemlerden oluşan programı hızlı ve güvenilir şekilde

işleyip sonuç verebilir.

c. Görüntüleme, PLC programı ve sistemin çalışması çoğu durumda ara yüze ihtiyaç

olmadan ekrandan izlenebiliyor. Büyük bir artı olarak da eski çalışma halleri otomatik

olarak incelenebiliyor.

Mikroişlemcilerin daha ucuz olmasına rağmen, elektronik tasarım amacıyla kaybedilen

zamanın fazla olması, aynı zamanda tez konusu sistemde; endüstriyel ortamların zor

koşullarına ( açık hava depoları, soğuk hava depoları, vb.) PLC' lerin daha dayanıklı olması

sebebiyle, kontrol elemanı olarak PLC tercih edildi.

Page 26: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

9

2.3. Depolama Sistemleri

Depolar, üretilen ürünün tüketiciye ulaşımında kullanılan geçici stok noktasıdır.

Depolar üretici ve üretici tesisine hususi olduğu gibi özel inşa edilmiş özel yönetimli

depolarda mevcuttur. Otomasyon uygulanmayan klasik yönetim biçimli depolarda ürünler

raf sistemiyle stoklanmış ve malzeme/ürün yükleme/boşaltma işlemi forklift denilen iş

makineleri aracılığıyla yapılmaktadır. Ayrıca bu tip depolarda ürünler depo rampaları adı

verilen girişlerden üretici tesisinden ürünü nakliyat araçları ile ürün alımı ve aynı yolla

ürün çıkışı sağlanır. Depo yönetimi, Depo Müdürü unvanı taşıyan bir tedarik zinciri

uzmanı tarafından yürütülür.

2.3.1. Depo Türleri

Depo türleri başlıca şöyle sınıflandırılabilir:

a. Hava şartlarından korunma derecesine göre

b. Ürün çeşidi ve özelliklerine göre

c. Mülkiyet şekline göre

d. İşletme fonksiyonuna göre

e. Coğrafi konumuna göre

f. Otomasyon düzeyine göre

Hava şartlarında korunma derecesine depolar üç sınıfa ayrılır. Açık hava depoları,

kapalı depolar ve soğuk hava depoları. Depolanacak ürün, malzemeye göre tercih uygun

depo türü tercih edilir.

Ürün çeşidi ve özelliklerine göre depolar beş sınıfa ayrılır. Hammadde depoları, yarı

mamul depoları, tamamlanmış ürün depoları, gıda depoları ve tehlikeli madde depoları.

Mülkiyet şekline göre depolar dört sınıfa ayrılır. Özel depolar, kamu kurum ve

kuruluşlara ait depolar, kontratlı depolar ve finansal kiralama depoları.

İşletme fonksiyonuna göre depolar dört sınıfa ayrılır. Lojistik depoları, dağıtım

depoları, genel saklama depoları ve hizmet depoları.

Coğrafi konumuna göre depolar üç sınıfa ayrılır. Merkezi depolar, bölgesel depolar ve

transit depolar.

Otomasyon düzeyine göre depolar üç sınıfa ayrılır. Geleneksel depolar, yüksek

yoğunluklu depolar ve otomatik depolar. Tez konusu sistemde uygulanacak yöntem

otomatik depolar sınıfa girmektedir.

Page 27: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

10

Otomatik depolar [2] yayınında belirtildiği gibi, ürün stok yönetimi ve stok sistemi

üzerindeki insan faktörünü en aza çekmektedir. Otomatik depolarda uygulanan işlemlerin

tamamına yakını kontrol elemanı olan bilgisayar ve elektronik altyapı tarafından

sağlanmaktadır. Otomatik depolarda uygulanan sistem sayesinde hata ve kayıplar en aza

çekilerek büyük oranda verim artışı elde edilmektedir. Otomatik depolarda uygulanan

sistem beraberinde mekanik ve bilişim sistemlerinden kaynaklı bakım maliyetini de

getirmektedir.

Stok sistemleri; iş kurumlarında ürünün muhafazasını, dağıtımını, teslim edilmesini,

potansiyel tüketicinin memnuniyetini etkileyen bir sistematik olarak piyasada yer buluyor.

Stok operasyonu; hızlı, hata olmadan, malzemede hasar bırakmayacak şekilde, istenilen

kontrol alanında, ölçümlerle yapılmalıdır. Hatalı durumlarda sorunların sebepleri, çıkış yeri

ve öngörüsü bilinmelidir. Stok sistemlerinde malzeme girişi ve çıkışları da hızlı yapılması

gereken unsurlardandır. Ancak yük ağırlığı arttıkça bu işlem zorlaşmaktadır. Hareket

imkânı fazla olan otomatik palet ve paket sistemleri depo otomasyonlarında önemlidir. Bu

sistemler yerine, insancıl sistematiklerin kullanımı verimi negatif etkilemekte ve

belirtildiği üzere yüksek hatalara yol açmaktadır Proje; boyut sensörüyle ürün tanımlama

işlemiyle, insan hatalarını sıfıra indirerek, kuruluşun ihtiyaçlarını karşılamakta ve gereken

programlamalar, yazılımlar ile stoklarda çevrimiçi kontrol ve müdahale imkânı

sunmaktadır.

Endüstriyel alanlarda depolama işlemlerinde;

a. Depo türüne, işletme sistemine, ürün hızına, hareket ve ambalaj tipine uygun

yazılım ve bilgi sistemi kurulmalıdır.

b. Bilgi işleyişi kesintisiz olmalı, otomatik talimatlandırma ile bilgi analizi

yapılabilmelidir.

c. Malzeme girişi, yerleşimi ve çıkış işlemleri sözel alıntılarla değil, bir sistem

üzerinden takip imkanı olan ve otomatik olarak kontrol edilebilen işlemlerle sağlanmalıdır.

Bu işlemler depo kullanıcısına mutlak üstünlükler sağlayacaktır.

Akıllı Stok Sistemi temelde bir otomatik depolama sistemidir. Sistem; ürün algılama,

ürün adresleme, sisteme giriş yapan ürünü bellekteki adresine ulaştırma, sistemden

kullanıcı girişli çağırılan ürünü adresten kullanıcıya ulaştırma ve tüm bu işlevleri insan

faktörü olmadan sistem algılayıcıları ile ölçerek kontrolör kontrolünde

gerçekleştirmektedir. Sistem geleneksel depolama sistemlerine (forklift, insan gücü vb.)

alternatif ve yenilikçi bir bakış açısı katmak için geliştirilmiştir. Geleneksel yöntemlerle

depolamadan kaynaklanan kayıplar (depo alanı kaybı, zaman kaybı vb.) bu sistemle

giderilmiştir.

Sistem yöntem kayıplarını azaltmak istediği gibi depo türlerine göre farklı açılardan

verim artışı da sağlamaktadır. Örneğin; bir soğuk hava deposunda düzenli ve sık giriş

yapılmasından dolayı enerji kaybı söz konusudur. Uygulanacak sistemle depoya insan ve

Page 28: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

11

araç girişi minimuma indirgenmektedir. [3] yayınında belirtildiği üzere bu sayede enerji

kaybı minimuma çekilmektedir. Diğer bir örnekte de yüksek güvenlik isteyen ürünlerin

depolanmasında sistem insan faktörünü en aza indirgediği için güven ortamı

sağlanmaktadır.

Ülkemizde ve diğer dünya ülkelerinde depolama alanında çalışan birçok firma

mevcuttur. Dünyada bunların başında SSI SCHAFER, APC storage solutions gelmektedir.

Ülkemizde bu alanda çalışan başlıca firma TEMESİST raf firmasıdır.

SSI SCHAFER, alman lojistik şirketi olup depolama alanında birçok ürün ve

uygulamaya sahiptir. Firma, otomatik depolama sistemleri alanında da hizmet vermektedir.

Firmanın uygulamakta olduğu akıllı kontrol sistemi ürün girişi, sisteme girilen ürünün stok

bölgesine ulaşımı, ürün adresleme, kullanıcı tanımlı çağırılan ürünün sistemden kullanıcıya

aktarımı ve stok takip sisteminden oluşmaktadır. Barkodlanan ürün [4] web sitesinde

belirtildiği gibi, sisteme girdiğinde barkod okuyucular yardımıyla tanımlanır, ardından

ürün palet ve palet-asansör mekanik sistemleriyle PLC kontrolünde stok bölgesine

ulaştırılır ve depoda uygulanan stok yöntemiyle stoklanır. Kullanıcı tanımlı çağırılan ürün

önceden sistemde kayıtlı stok bölgesinden mekanik sistemler vasıtasıyla kullanıcıya

aktarılır. Tüm bu işlemler stok takip programı altında yürütülür ve ürün-stok durumu

düzenli olarak denetlenir. Firmanın uygulamakta olduğu sistem hafif yük ve kırılabilir

ürünler için elverişlidir. Sistemde yatay raf depolama uygulandığından ürünler yan yana

istiflenir. Akıllı Stok Sistemi ise derinlemesine depolama uygulanmakta ve ağır yüklere

hitap etmektedir.

APC storage solutions lojistik firması otomatik depolama sistemleri alanında

kullanıcıya yönelik çözümler sunmaktadır. Firmanın otomatik depolama sistemleri

alanında uygulamakta olduğu sistem pallet moles (palet köstebekler) sistemidir. Uygulanan

sistem raf şeklinde dizayn edilen raflar içersinde raf boyunca yol alabilen ve altında

bulunduğu ürünü kaldırıp beraberinde taşıyabilen bir robot ve robotun raflar arasında

taşınması için forklift benzeri iş makinelerinden oluşmaktadır. Sistem raf yapısı

kullanıcının depolamak istediği ürüne göre ayarlanabilmekte ve çeşitleri mevcuttur.

TEMESİST [5] websitesindeki tanıtımıyla, ülkemizde depolama sistemleri alanında

faaliyet gösteren ve bu alanda ülkemizde yenilikçi bir firmadır. Temesist, aralarında

otomatik depolama sistemlerinin de bulunduğu, depolama alanında on farklı sisteme

sahiptir. Bunlar, sırt sırta raf sistemleri, hafif ve orta yük rafları, yüksek irtifa rafları,

mezzanin sistemleri, dış giydirme, konsol kollu raflar, drive-in (içine girilebilir raflar) ,

paletli kayar raflar, kutulu kayar raflar ve AS/RS akıllı depo sistemleri‟ dir. Bunların

arasında drive-in (içine girilebilir raflar) ve AS/RS akıllı depo sistemleri otomatik

depolama alanında hizmet vermektedir.

İçine girilebilir raflar/drive-in, derinlemesine raf üzerinde ürünlerin raf koridoru

boyunca düzenli ve sık bir biçimde istiflenmesini sağlayan, raf tabanı da bulunan raf

üzerinde koridor boyunca ilerleyebilen ve altında bulunduğu ürünü kaldırıp indirebilen bir

robot platformdan oluşmaktadır. Drive-in‟de raflar derinlemesine inşa edilmesinden dolayı

Page 29: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

12

son giren/ilk çıkan ürün mantığıyla çalışmaktadır. Yani rafa yerleştirilen ilk ürünü raftan

çıkartmak için diğer ürünlerin boşaltılması gerekmektedir. Diğer bir tasarım türü olan

Drive-in-through‟ da raflar iki yönlü girişe sahip olduğu için ilk giren-ilk çıkan ürün

mantığıyla çalışmaktadır. Tez konusu sistemin bu tasarımdan en büyük farkı tüm kontrol

ve stok işlemlerinin kontrolör kontrolünde gerçeklenmesidir. Akıllı Stok Sisteminde raf

sistemi olarak palet raf sistemi kullanılmaktadır.

AS/RS akıllı depo sistemleri [5] web sitesinde belirtildiği gibi, büyük hacimli ve ağır

yüklerin depolanmasında, depo alanının yetersiz olduğu ve depolama yoğunluğunun

yüksek olduğu durumlarda tercih edilmektedir. Üretim ve dağıtım firmaları bu yöntemi

tercih etmektedirler. Bu tip firmalarda ürün/malzeme stok bekleme süreleri kısa tutulduğu

için sisteme ürün giriş çıkışları hızla gerçekleşmesi ve stok takibinin kolay ve pratik olması

için AS/RS sistemi tercih edilir. Sistem mekanik aksam olarak ürün giriş-stoklama-çıkışını

sağlayacak ray, palet sistemleri, yük asansörü sistemleri ve gerekli sensörlerden

oluşmaktadır. Barkod okuyucu tarafından tanımlanan ürün sistemde kayıtlı stok bölgesine

mekanik sistem vasıtasıyla ulaştırılır, kullanıcı tarafından çağrılan ürün yine mekanik

sistem yardımıyla stok noktasından kullanıcıya ulaştırılır. Tüm bu işlemler PLC

kontrolünde gerçekleşir ve stok takip sistemi tarafında tüm ürün giriş çıkışları düzenli bir

şekilde denetlenir ve kayıt altına alınır. Temesist, bu uygulamasında hem hafif hem ağır

yüklere yönelik tasarımlar gerçeklemiştir. Akıllı Stok Sistemi PLC kontrolörlü olduğu için

bu sistemle benzerlik göstermektedir.

2.3.2. Sistem Ġçinde Ürün TaĢıma Sistemi

Sistem içersinde [6] yayınındaki bilgilerden faydalanılarak, ürünün taşınması için bant

sistemi kullanılmıştır. Prototip sistemde toplamda altı adet farklı boyut ve uzunlukta bant

konveyör kullanılmıştır. Bunlardan üç adedi raf, bir adedi sistem giriş çıkış bandı ve iki

adette raflama bandı bulunmaktadır. Şekil 3 ile sistem yapısı görülmektedir.

Şekil 3 ile görülmekte olan numaralandırılmış bantların sırasıyla görevleri şöyledir:

a. 3,4,5,6 numaralı bantlardan ürün alıp-verme işlemi yapmaktadır. Bant, 2 numaralı

banda sabitlenmiş ve yatay olarak hareket ettirilebilmektedir.

b. 1 numaralı bandın 3,4,5,6 numaralı bantlar önünde konumlanmasını sağlamaktadır.

c. Ürün giriş-çıkış bandı. Ürünler bu bant üzerinde tanımlanmakta ve sisteme giriş-çıkışı

sağlanmaktadır.

d. Bir numaralı ürün raf içi bandı

e. İki numaralı ürün raf içi bandı

f. Üç numaralı ürün raf içi bandı

Page 30: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

13

Şekil 3. Proje konveyör bant sistemleri ve ahşap taban

Bant konveyörler millerine kasnak yardımıyla bağlanmış, şekil 11 ile görülen 24V‟luk

relüktörlü DC motorlar sayesinde hareket edebilmektedir. Şekil 4 ile de kasnak sistemi

görülebilmektedir.

Şekil 4. Kasnak Sistemi

Sistem içersinde kullanılan bant konveyörler, demir iskeletin iki ucundaki miller

üzerine geçirilen plastik kaplama ve iskelet sonuna bilezikle sabitlenmiş, mile kasnak

sistemiyle bağlanan 24V‟luk relüktörlü DC motorlardan oluşmaktadır. Bant konveyörlerin

inşasında yardım alınan kişi ve kurumlar Disiplinler Arası Çalışma bölümünde

belirtilmiştir.

Page 31: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

14

2.4. PLC Seçimi

Piyasada firmaların ürettiği birçok PLC türü bulunmaktadır. Her firmanın PLC sinin

birbirlerine göre üstünlükleri ve eksiklikleri bulunmaktadır. Bir PLC fiziki olarak ön plana

çıkarken diğer PLC teknik kapsam bakımından albenisini artırmaktadır.

Proje ye uygun PLC seçilirken öncelikli olarak kontrol edilecek mekanizmanın

malzeme listesi çıkarıldı, çalışma standartları belirlendi. PLC seçimi yapılırken aşağıdaki

şartlar irdelenerek kesin sonuçlara ulaşılmıştır.

a. PLC çıkış tipinin röleli, transistörlü olma durumuna,

b. PLC giriş ve çıkış sayılarının mekanik sistem ihtiyacını karşılayabilme olanağına,

c. Sayıcı giriş adedine,

d. Programlanabilme ölçütlerine,

e. Uygulama komutlarının niteliğine,

f. Yetersizlik durumunda genişletilebilir modül olanaklarına,

g. Haberleşme protokolleri ve iletişim olanaklarına,

h. Garanti koşullarının yeterliliğine,

i. Ürünün sipariş teslim zamanına, dikkat edilmiştir.

Projede kullanılmak üzere ve stoklama sisteminde diğer birimleri en iyi yönetebilecek,

kullanıcı isteklerine en iyi şekilde hitap edebilecek PLC seçiminde, incelenen firmalar ve

ürünleri aşağıda belirtilmektedir.

2.4.1. Gemo AR1-A PLC

Kendi markasıyla aynı adı taşıyan PLC‟ lerin özellikleri:

a. Merdiven sistemiyle programlanabilme,

b. Bilgisayar ortamında ücretsiz çalışan grafik altyapılı merdiven operatörü,

c. 12 giriş ve 8 çıkış imkânı,

d. 4 tanesi zaman seçmeli olan 16 adet röle,

e. 10 msn tarama süresi,

f. Bilgisayar ile tasarlama, kontrol ve program aktarım imkanı,

g. Şifreleme ve dil seçim imkânı,

h. 100-240 V AC ve 18-32 V DC kaynak besleme seçenekleri,

i. 12 VA-8 W dan küçük güç tüketimi,

j. 0-50 ⁰C sıcaklıklarında çalışma olanağı.

Bu PLC, [7] katoloğunda belirttiği özellikleriyle, fiyat ve tasarım açısından uygun

olmasına rağmen tez konusu proje altyapısını kaldıramayacağı için ve tarama süresinin

piyasadaki diğer ürünlere oranla daha fazla olduğu için, istenen bağlantılarda yeterli verimi

veremeyeceği için tercih edilmemiştir.

Page 32: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

15

2.4.2. Panasonic PLC

Panasonic markası PLC konusunda ürünlerinde kaliteli hizmet sunmaktadır.

Geliştirilen kompakt yapı içinde, yüksek hızda sayıcılar ve çoklu çıkış özelliklerini sunan

Panasonic USB portlu modbus imkânı ile projelerde ön plana çıkmaktadır. Ethernet,

profibus yardımcılarının da uygulanabilir olması haberleşmenin sorunsuz tanımlanmasına

olanak sağlamaktadır.

Panasonic PLC‟ lerde [8] kataloğunda belirtildiği gibi manyetik alan ve frekans

koruması vardır. Sapmaları bu özellikleri sayesinde az olmaktadır.

2.4.3. Siemens PLC

a. Basit kurma, tasarlama ve işletme,

b. Fiziksel avantajlar ve sağlam yapılanma,

c. Basit ve karışık kontrol imkânıyla otomasyonda ön plana çıkma,

d. Az maliyetle yüksek verim,

e. Güçlü iletişim (profibius),

f. Bütün kullanıcılar için ayrı ayrı komutlandırılabilme imkânı,

g. MicroWin ile programlanabilme desteği vardır. Ek olarak USB/PPI kablosuna

gereksinim vardır.

Siemens s7200 [9] kataloğundaki bilgilerden anlaşılacağı üzere, uzak mesafelerden

bile sapma yapabilmektedir. Kullanıcıya mikrodalga, stok sistemleri, depolar gibi

otomasyonu istenen yapılanmalarda kullanım sıkıntısı yaşatmaktadır.

2.4..4. Schneider Electric PLC

a. 24 giriş, 14 röle 2 transistör olmak üzere 16 çıkış imkânı,

b. 7 parça takılabilme imkânı,

c. Yüksek verim imkânı,

d. Fiziki sağlamlık ve iletişimde duraksızlık imkânı,

e. Klemens ile bağlantı imkânı vardır.

f. Gerçek zamanlı saati ve dahili etherneti içerisinde bulundurmaktadır.

Page 33: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

16

g. Twido PLC‟ ler, Modbus, Remote link, Canopen, Ethernet haberleşme yollarını

kullanmaktadır.

Twido PLC türü scada sistemleriyle uyumu, programlanabilme avantajları ve

otomasyon sistemlerinde yeniliklere ayak uydurabilmesiyle ön plana çıkmaktadır.

Twido serisi PLC‟ ler artık güncellenmeyen Twidosoft ve ücretsiz olarak benzetim

imkânı sunan Twidosuite yazılımlarıyla tasarım imkânı sunmaktadır.

Tez konusu projede; piyasadaki diğer PLC‟ lerden üstün olması, yazılımlarının

kullanılabilirliği, simülasyon imkanı ve programın sürekli yazılıp silinerek taranması ve

işletilmesi nedenleriyle, Şekil 5 ile gösterilen, Schneider-Electric ürünü olan ve [10]

websitesi kataloglarında özellikleri belirtilen, 24 giriş, 16 çıkış uçlu Twido PLC

(TWDLCAE40DRF) tercih edilmiştir.

Şekil 5. TWDLCAE40DRF ön cephe görünümü

Page 34: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

17

2.5. PLC GiriĢ ve ÇıkıĢları

2.5.1. PLC GiriĢleri

PLC girişleri 1 bayt ile tanımlanmaktadır. Giriş 8 li gruplar halinde artarak

uyuglamada yer bulur. Bilgiler PLC formatında tanımlanacak olursa;

X0/X1/X2/X3/X4/X5/X6/X7 : 0 – 7 arasındaki 8 girişi ifade eder.

PLC girişlerinin çalışabilmesi için, giriş uçlarına 24 V DC uygulanması gerekir. Şekil

6 ile TWDLCAE40DRF PLC girişleri gözlemlenmektedir.

Şekil 6. TWDLCAE40DRF PLC girişleri

2.5.2. PLC ÇıkıĢları

PLC çıkışları röleli ve transistörlü olarak 2 tiptir. Röle çıkışları motorların sürülmesi

gibi ani açma kapama isteyen mekanizmalarda kullanılır. Valf sürülmesi, kontaktör

çalışması gibi işlemlerle röle çıkışlı PLC örneklendirilebilir.

Transistör çıkışlı PLC montajında dikkat edilmesi gereken husus, DC güç

kaynaklarının negatif uçlarının, PLC sisteminin ortak uçlarına bağlanmasıdır.

Çıkış Bağlantıları Yapılırken Dikkat Edilmesi Gereken Unsurlar:

a. PLC röle çıkışlıysa, çıkışların ortak ucu 0 V ve 24 V DC, transistör çıkışlıysa, çıkışların

orta ucuna 0 V DC bağlanmalıdır.

Page 35: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

18

b. Yükler; transistor çıkışlı PLC‟ ye 0.3 A değerinden, röle çıkışlı PLC de ise 1.5 A

değerinden az akım çekecek şekilde bağlanmalıdır.

Şekil 7 ile TWDLCAE40DRF PLC çıkışları gözlemlenmektedir.

Şekil 7. TWDLCAE40DRF PLC çıkışları

PLC çıkışının hangi durumda nasıl etki vereceği Çizelge 1 ile gösterilmektedir.

Çizelge 1. PLC çıkışlarının röle veya transistör olarak değişmesi halinde dikkate

alınması gereken değerler.

ÇIKIŞ GRUPLANDIRMASI

Çıkış Tipi Röle Transistör

Akım Derecelendirmesi 1.5A-1 birim 0.3A-1 birim

Gerilim

Derecelendirmesi

250 V AC altı, 30 V DC 30 V DC

Eşik Yüklenme Değeri Endüktif -

75VA

Resistif -

90 w

9 W

Tepki Süresi 9ms-10ms 15-20 us

Page 36: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

19

2.6. PLC GiriĢ ve ÇıkıĢ Elemanları

2.6.1. GiriĢ Elemanları

2.6.1.1. ġalter ve Butonlar

Kontak durumunu dışarıdan yapılabilecek müdahaleler dahilinde değiştiren

elemanlardır. Örneğin; basmalı tip, dokunmatik tip, ışıklı tip, açma-kapama şalteri,

başlatma-durdurma anahtarı vb.

2.6.1.2. Fiziksel Sınır Anahtarları

Mekaniksel etkiler ile kontak konumları değişen elemanlardır. Sistem içerisindeki

yapılanmaların, konumunun tespiti ve eşik seviyelerini ( çalışma aralıkları) belirlemek

amacı ile kullanılırlar. Örneğin; stok sistemindeki, depo rafının, kapısının açık, kapalı

olmasının incelenmesini gerçekleştirir.

2.6.1.3. Sensörler

Birçok fiziksel değeri (sıcaklık, basınç, ivme, aydınlık, kütle, renk, boyut, vb.)

algılayan aygıtlara sensör denir. Günümüzde birçok sensör çeşidinden bahsedilebilir.

Sensör aracılığıyla alınan veriyi elektrik enerjisi olarak dönüştüren aygıtlara da transdüser

denir.

Sensör ve transdüser kavramlarını birbirinden ayırmak yanlış olur. Öğle ki, yaşadığı

alanlarda, insanlara birçok alanda kolaylık ve fayda sağlayan bir birliktelik olarak

teknolojideki önemini gösteriyorlar. Bu aygıtlar endüstride denetleme, koruma ve işletme

gibi geniş kapsamlı bir kullanıma sahiptirler. Otomatik açılıp, kapanan kapılar, musluklar,

araçlarda hava yastıkları, kamera takip sistemleri gibi her alanda kullanılmaktadırlar.

Sensörlerden alınan bilgiler, elektriksel enerjiye çevrildikten sonra devreler ile

harmanlanarak ve kontrol edilerek kumanda edilebilmektedir. Böylece günümüzde,

endüstri ve tez konusu sistemde olduğu gibi otomasyonda işlemleri kolaylaştırmaktadır.

Bir sensör sinyal ve gerilim üretme durumuna göre sırasıyla dijital ve analog olarak

ayrılmaktadır. Dijital sensörler sinyal üretim işini transistörler yardımıyla

gerçekleştirmekte ya bu transistorün NPN, PNP olma durumuna göre çeşitlendirilmektedir.

PLC – sensör bağlantısı gerçekleştirilirken dikkat edilmesi gereken önemli bir husus sensör

tipidir.

Page 37: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

20

Sensörler ve transdüser cihazlarının gelişimi olarak mikro elektronik

teknolojisinden bahsedilebilir. Bu teknolojinin sunduğu gelişmeler sonucunda sensörler;

tek tip olarak değil de, talebe, duyarlılığa ve kullanılma amaçlarına göre farklı boyutlar ve

sağlamlıktadırlar.

2.6.1.3.1. Sensör ÇeĢitleri

Sistemlerde ayrıntısı istenilen değişikliğe göre sensör seçilmesi gerekmektedir. Örnek

olarak ortam sıcaklık kontrolü yapılacaksa ısı sensörü, aydınlık faktörü ile işletim

yapılacak ise optik sensör, yangın sırasında duman algılaması isteniyorsa kızılötesi sensör

kullanılmalıdır.

Sensörler çalışırken enerji istiyorsa pasif, enerjiye gerek duymuyorsa aktif sensör

olarak nitelendirilmektedir.

Sensörler kullanım amaçlarına göre çeşitlendirilebilir.

a. Isı sensörleri

b. Manyetik sensörler

c. Basınç sensörleri

d. Optik sensörler

e. Ses sensörleri

f. İndüktif Sensörler

g. Kapasitif Sensörler

2.6.1.3.1.1. Isı Sensörleri

Kurulduğu sistemde ısı farklılıklarını hisseden aygıtlara ısı sensörleri denilmektedir.

Bu sensörler elemanın direncinin ısı ile değişmesi prensibiyle çalışmaktadır. Isı ölçümü ve

kontrolü bu değişim ile hesaplanır ve direnci değişen elemanlara termistör denilmektedir.

Termistörler ısı artısı ile dirençlerinin artıp azalması seçeneklerine göre isimlendirilir ve

çeşitlendirilir.

2.6.1.3.1.2. Manyetik Sensörler

İçerisinden akım akıtılan telin bobin haline getirilip manyetik alan oluşturması ile

çalışan ve bobin içerisindeki nüve hareketleriyle bobin endüktans değişimi prensibi ile

işleyen sensör türüdür.

Manyetik sensörler; tıbbi elektronikte, sanayi otomasyonlarında, kumanda

sistemlerinde, metal malzemelerin teşhisinin istenildiği uygulamalarda kullanılmaktadır.

Örneğin; güvenliği istenilen bir alanda ( hava alanı, alışveriş merkezi, stadyumlar, spor ve

Page 38: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

21

eğlence merkezleri, vb.) manyetik sensörün bulunduğu cihaz ortama manyetik alan yayar.

Bu cihazın içerisinden geçirilen bir metalin bu alan ile etkileşimi sensörü devreye sokar ve

kullanıcıya uyartı gönderilir.

2.6.1.3.1.3. Basınç Sensörleri

Değişken fiziki baskıları, ölçütleri ve basınç değişikliklerini denetleyen, kumanda

eden ve bu etkileri elektrik enerjisine çeviren sensör tipidir.

Kondansatör, esnek tel veya şerit, yük hücresi, kuartz gibi farklı maddelerin

kullanımına göre basınç sensörlerinin uygulandığı sistemler ve çalışma koşulları, çalışma

oranları gibi karakteristiksel özellikleri değişim göstermektedir.

2.6.1.3.1.4. Optik Sensörler

Işığın değişimini baza alarak çalışma karakteristikleri oluşturan sensörlere optik sensör

denir.

Otomasyon uygulamalarında ve teknolojik aletlerde yoğun olarak kullanılmaktadırlar.

İçerisinde bulunan malzemeye göre isimlendirilirler ve kullanım amaçları bu malzemenin

karakteristiğine göre şekillenir.

-Foto dirençli optik sensörler, soğurduğu ışık ile direncinin ters orantılı değişiminin olduğu

sensörlerdir. Apartmanlardaki gece lambalarında kullanılmaktadırlar.

-Foto diyotlu optik sensörler, ışık ile etkilenerek tersi yönde aktif hale geçen diyotların

oluşturduğu sensörlerdir. TV, fırın, PC gibi uzaktan kontrolü istenen aletlerin

kumandalarında kullanılmaktadırlar.

-LED diyotlu optik sensörler, LED polarlama tekniği ile çalışan ve elektronik aygıtların

üzerinde açık durumda olduğunu göstermek için kullanılan optik sensör tipidir.

-İnfrared diyotlu optik sensörler, LED karakteristiğine galyum arsenik eklentisi yapılarak

oluşturulan ve görünmez ışık(mor ve kızılötesi ışık) sağlayan sensör tipidir. Gelişen

teknoloji ile birçok uygulamada kolaylayıcı bir görev üstlendiğinden sık

kullanılmaktadırlar.

Optik sensörler uygulamada en çok kullanılan sensör türüdür. Ve sağladığı

üstünlükleri;

a. Algıladıkları cisimlere temas etmemeleri,

b. Algılama uzaklıklarının fazla olması,

c. Tepke sürelerinin çok az olması,

Page 39: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

22

d. Aşırı duyarlı konumlama yapabilmeleri olarak belirtilebilir.

2.6.1.3.1.5. Ses Sensörleri

Havada yayılan ses dalgalarının oluşturduğu basınç değişimlerini algılayarak işlem

yapan sensörlere, ses sensörleri denilmektedir.

Ses sensörleri, duyma organı olan kulağın işitme prensibinden faydalanarak

tasarlanmıştır. Diğer sensör tiplerinde olduğu gibi, ses sensörlerinde de kullanılan

malzemeye göre ( dinamik elemanlar, kapasitif elemanlar, kristal elemanlar, karbon

elemanla ) çalışma alanları belirlenmektedir.

2.6.1.3.1.6. Ġndüktif Sensörler

Elektromanyetik alan üreterek metal cisimlerin algılanmasında kullanılırlar. AC ve DC

gerilim besleme çeşitliliği sunana bu sensörler 10-20 V AC, 30-320 V DC çalışma

gerilimlerini kullanıcıya sunmaktadırlar.

2.6.1.3.1.7. Kapasitif Sensörler

Cam, metal, plastik vb. maddelerin algılanmasında kullaılmaktadırlar.

2.6.1.3.2. Sensör Seçimi

Sistemde ölçüm koşulları, bilgi biriktirme sistemi koşulları, bulunabilirlik koşulları ve

maliyet koşulları göz önüne alınarak sensör seçimi yapılmaktadır.

Depolanması istenen ürünün; boyut sensörüyle tanımlandıktan sonra depoya gelişi ile

birlikte, kullanıcının istediği bölmeye stoklanabilmesi için, sensör kullanımı tez konusu

projede önemli bir yer edinmektedir. Palet üzerindeki algılayıcılar ile ürünün algılanması

ve stoklanma birimi buradaki sensörler ile görevlendirilmiş ve basite indirgenmiştir.

Sistemde, kullanılabilirlik ve stoklanacak ürünü tespit ve kontrol edebilmek için optik

sensörlerin kullanımı tercih edilmiştir.

Sensörler, PLC‟ lerin giriş birimi yardımıyla sistemde kullanılabilir bir uygulama

haline getirilebilmektedir.

Page 40: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

23

2.6.1.3.2.1. IĢığa Duyarlı LDR Alıcı Sensör

Şekil 8. LDR'li Alıcı ve LED'li Verici Devre

Sistemin-PLC iletişimini ve PLC'nin sistem kontrolünü sağlamak amacıyla LDR'li

alıcı ve LED'li verici devre kullanılmıştır. Şekil 8 ile sensör devresi görülmektedir. Şekil 9

ile devrenin fiziki yapısı ve bir örneği görülmektedir.

Işık kaynağı olarak verici devre üzerinde şeffaf-beyaz led kullanılmıştır. Bu devre

üzerinden belirli bir mesafedeki alıcı devrede bulunan LDR foto direnç elemanı üzerine

istenilen miktarda ışık şiddeti düşürülmektedir. LDR, kendisine paralel 330 kΩ' luk

dirençle birlikte BC337 transistorunun bazını tetiklemekte ve transistoru iletime

geçirmektedir. Kolektörüne seri bağlı durumda olan röle-diyot devresi bu tetikleme ile

birlikte transistor tarafından anahtarlanarak röle aktif hale getirilmekte ve röle anahtarı

normalde açık konumunu alarak anahtarlanmaktadır.

Alıcı-Verici devreleri karşılıklı konumlandırılmaktadır. Verici kaynaklı ışık

kesildiğinde yada iki devre arasına ışığı engelleyici bir cisim girdiğinde LDR direnci

büyümekte ve transistoru kesime sokmaktadır. Kesime giden transistor röleyi kapatır ve

röle normalde kapalı konumunu alır. Bu konumda sensör bir cisim algıladığı için rölenin

normalde kapalı anahtarlamasına bağlı 24V kaynaktan PLC girişine bir gerilim uygulanır.

Bu giriş PLC programı içinde anahtar olarak kullanılmaktadır.

Alıcı devresinde transistoru tetiklemek için kullanılan LDR elemanı, üzerine vuran

ışık şiddetine göre değeri değişen bir foto dirençtir. LDR' nin karanlık ortamda direnci

MW, aydınlık ortamdaki direnci ise 100-5 kw mertebesinde değişmektedir. LDR' ler cds,

CdSe, selenyum , silisyum gibi ışık şiddetine göre reaksiyon gösteren maddelerden

üretilmektedir. Kullanılan maddeye göre alıcı hassasiyeti değişmektedir. LDR' nin üstüne

vuran ışığı odaklayabilmesi için üzeri cam veya plastik ile kaplanmaktadır. LDR' ler

Page 41: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

24

endüstriyel birçok uygulamada kullanılmaktadır. Örneğin endüstriyel kumanda sistemleri,

otomatik gece lambaları, flashlı fotoğraf makinelerinde çoğunlukla kullanılmaktadır.

Şekil 9. Alıcı-Verici Devre

PLC girişine gerilimin uygulanmasında kullanılan sensör kontrolündeki röle, 5-24V

arası çalışan, 24V anahtarlayan, çift kanalla bir röledir. Röle, gerilim uygulanmazken

anahtarları normalde kapalı konumunu almaktadır. Röle gerilim altına alındığında

anahtarlar normalde açık konumunu alırlar. Rölenin anahtarlama hızı ve kararlılığı

yüksektir. Şekil 10 ile rölenin pin yapısı görülmektedir. Anahtarlama işlemi NC1 pini ve

NO1 pinleri arasında gerçekleşmektedir.

Şekil 10. Röle Pin Yapısı

Page 42: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

25

2.6.2. ÇıkıĢ Elemanları

2.6.2.1. ÇıkıĢı Kontrol Eden Lambalar

Bu lambalar devre üzerinde çalışma mekanizmasının sorunlu olup olmadığını

göstermektedir. Yeşil, sarı ve kırmızı renk ile üretilen lambalar 24 V ile çalışma olanağı

sunmaktadırlar. Yeşil lamba mekanizmanın arızasız çalıştığını, kırmızı lambalar alarm

veya durma modunda olduğunu ifade etmektedir.

2.6.2.2. Kumandalı Valfler

Elektrik enerjisini doğrusal hareket enerjisine çevirici, sıvı, gaz formatındaki ortama

elektriksel darbelerle kontrol imkanı sunan cihazlardır.

2.6.2.3. Kontaktör ve Röleler

Röleler; elektromıknatıs, kontak ve palet olmak suretiyle üç kısımdan meydana gelir.

Bobinine uygulanan gerilim kontaklarının konumunu değiştirerek enerjilenme mantığıyla

çalışırlar.

Kontaktörler rölelere kıyasla daha yüksek gerilim seviyelerinde çalışan motorları

sürdürebilmek maksadıyla kullanılırlarken çalışma mantıkları aynıdır.

2.6.2.4. Motorlar

2.6.2.4.1. Step Motorlar

Step motor, DC gerilim altında çalışan ve elektrik enerjisini döner hareket enerjisine

çeviren elektromekanik bir sistemdir. [12] yayınından çalışma mantığı anlaşılan motor,

gerilim altında rotor ve buna bağlı şaft dönmeye başlar. Step motor sürücüsü, çok yüksek

hızlı bir anahtarlama özelliğine sahiptir. Step motor sürücüsü, PLC veya bir encoder‟den

giriş palsları alır. Sürücü tarafından alınan her giriş palsı için motor bir adım ilerler. Step

motorlar, motorun bir turda yaptığı adım sayısına göre sınıflandırılır. Örneğin 300 adımlık

bir step motor, bir tam tur içersinde 300 adım yapar. Bu durumda bir adımın açısı 360/300

= 1.2 derecedir. Bu değer, step motorun hassasiyetini gösterir. Step motorların bir turdaki

adım sayısı arttıkça hassasiyeti ve maliyeti artar.

Step motorlar, yarım adım modunda çalıştıklarında adım sayıları ikiye katlanır ve

dolayısıyla hassasiyetleri artar. Örneğin, 300 adım/tur değerindeki bir motor, yarım adım

Page 43: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

26

modunda tur başına 600 adım yapar. Bu da 1.2 derece olan hassasiyeti 0.6 derece yapar.

Bazı step motor türlerinde mikro step tekniği uygulanarak adım açılarının daha da

daraltılması mümkündür.

Adım motorlarının, sahip olduğu avantajlar sayesinde geniş bir kullanım alanı

mevcuttur. Bu avantajlar sırasıyla şöyle belirtilebilir:

a. Geri beslemeye ihtiyaç duymazlar. Motor açık döngülü olarak kontrol edilir.

b. Motor, istenilen konumu minimum hata ile alabilir.

c. Dijital olarak kontrol edilebildiklerinden PLC veya mikroişlemci elemanlarıyla

kontrol edilebilirler.

d. Basit mekanik yapıya sahip olduklarından bakım gerektirmezler.

e. Uygulandıkları sistemde hasara yol açmadan defalarca çalıştırılabilirler.

Step motor girişine pals uygulandığında belirli bir miktar döner ve durur. Bu olaya

adım denir ve motorun yapısına göre belirli bir açı aralığı ile sınırlandırılmıştır. Step

motorun adım sayısı, girişe uygulanan pals sayısı ile doğru orantılıdır. Tüm step motorların

çalışma prensibi bu şekildedir.

Step motorlu uygulamalarda en çok tercih edilenleri Çok değişken relüktanslı ve

sabit mıknatıslı step motorlardır.

2.6.2.4.2. Servo Motorlar

Kararlılığını 1 devir/dakikalık hız bölgesinin altında bile koruyabilen, moment ve hız

kontrolü yapan motorlardır. Hassasiyet gerektiren uygulamalarda çok tercih edilen bir

motordur.

Servo motorların AC gerilim altında çalışan türleri fırçasız, DC gerilim altında çalışan

türleri fırçalıdır. Bu motorlar elektronik tabanlı sürücü devrelerle birlikte kullanılır.

İki tip servo motor vardır. AC servo motorlar ve DC servo motorlar.

2.6.2.4.2.1. AC Servo Motorlar

AC servo motorlar, iki fazlı sincap kafesli indüksiyon tipi motorlardır. İki fazlı

asenkron motorlar, üretim olarak genellikle büyük güçlü üretilmelerinin yanı sıra, otomatik

kontrol sistemleri için küçük güçlüde üretilmektedir. Yapılarında fırça ve kolktör

olmadığından arıza verme olasılıkları düşüktür ve bakımları kolaydır. AC servo motorlar,

iki fazlı ve üç fazlı olmak üzere iki türü mevcuttur.

Page 44: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

27

2.6.2.4.2.2. DC Servo Motorlar

DC servo motorlar, klasik DC motorlar gibi üretilir. Bu motorlar küçük boyutlarda

yapılır ve endüvileri kutup atalet momentini minimuma indirgeyecek şekilde üretilirler.

Küçük çaplı ve genellikle içersinde kompanzasyon sargısı bulunan güçlü manyetik alanlı,

boyu uzun DC akım motorlarına servo motor denir.

DC servo motorlar, genel manasıyla DC motordur. DC servo motorlar, çok büyük

güçlerden çok küçük güçlere kadar imal edilir. (1000hp‟den 0,05 hp‟ye kadar)

2.6.2.4.3. Redüktörlü DC Motor

DC motorlar uygulamada en fazla karşılaşılan motor tipidir. Step motordaki bobinlerin

yerini bu motor tipinde mıknatıslar almaktadır. Çalışma geriliminin büyüklüğüne veya rpm

ölçütlerindeki farklılıklarına göre piyasada redüktanslı ve redüktansız çeşitleri

bulunmaktadır. Proje sisteminde, uygunluklarından ve edinilebilirliklerinden dolayı 24 V

redüktörlü DC motor tercih edilmiştir. Karalılığının yüksek olması ve kontrolünün kolay

sağlanması da tercih nedenleri arasındadır.

Redüktans motora bağlı çarklı sistemi temsil ederken, rpm ifadesi motorun dakika

içerisinde tanımladığı tur sayısı olarak kullanılmaktadır. Rpm ölçütü yüksek olan bir motor

daha hızlı dönmektedir. Projede bant sistemleri redüktanslı dc motorlar ile hareket

ettirildiğinden, motorların rpm değerleri, motor seçim aşamasında önem teşkil etmekteydi.

Eğer rpm ölçütü fazla olsaydı bant sistemi, çok hızlı dönerek, üzerindeki ürünü

savurabilirdi. Eğer rpm değeri düşük olan bir motor kullanılsaydı bant sistemini

döndürmeye yetmeyecekti. Bu sebeple yapılan testler sonucunda 92 rpm en uygun ölçüt

olarak tanımlanılmış ve bu ölçüte uygun motorlar tercih edilmiştir. Şekil 11 ile proje

içerisinde kullanılan motor gösterilmektedir.

Şekil 11. Redüktanslı DC motor

Page 45: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

28

Bant sistemini hareket ettirmek amacıyla kullanılan motorun teknik özellikleri:

a. 24 V DC çalışma gerilimi

b. 92 rpm hız

c. Redüktörlü motor

d. Yüksek tork imkanı

e. 30 mA boşta çekilen akım

f. 0.85 A zorlanma akımı

g. 35 mm motor çapı

h. 37 mm redüktans çapı

i. 6 mm D şaft çıkışlı mil

j. 15 mm mil boyu

2.6.2.4.4. Motor Kontrol Devresi

Sistem içersindeki hareketli bant sistemleri altı adet 24V DC motor tarafından kontrol

edilmektedir. Sistem gereksinimi olarak motorlar her iki yönlüde kullanılmak zorundadır.

Bu ihtiyacı giderilmek için sistemde motor beslemesi H köprüsü üzerinden verilmiştir.

Şekil 12. H Köprüsü Simülasyonu

H köprüsü, Şekil 12 ile de görüldüğü gibi iki adet çift kanallı röleden oluşmaktadır. Bu

röleler PLC çıkışları tarafından kontrol edilmektedir.

Page 46: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

29

Röle 2 motor beslemesini kontrol etmektedir. röle aktif olduğu anda motor 24V

gerilim altına girmekte ve harekete geçmektedir. Röle 1 ise on-off konumu itibariyle

motora iki yönlü hareket imkanı sağlamaktadır. Röle 1kapalı iken motor sağa dönmekte,

açık iken röle sola dönmektedir. Bu anahtarlama Şekil 13' de kırmızı ve yeşil kablolarla

açıkça görülebilmektedir. Röle 1 kapalıyken devre kendini yeşil yol üzerinden

tamamlarken röle 1 açıldığında devre kırmızı yol üzerinden tamamlanır.

Şekil 13. H Köprüsü fiziki devresi

Page 47: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

30

2.7. PLC Programlama

2.7.1. PLC Programı Yapılırken Ġzlenmesi Gereken Yol

a. Mekanizmanın çalışma mantığı iyice anlaşılmalı ve hangi malzemelerden nasıl tepki

alınmak istenildiğine karar verilmeli. Sistemdeki elemanların görevlerini ve etkilerini

mekanizmaya uygulayarak oluşturulan hikaye mantığı, programın temelini

oluşturmaktadır.

b. Sistem elemanlarından hangilerinin giriş, hangilerinin çıkış elemanı olarak

kullanılacağı tespit edilir ve program içerisindeki görevi belirlenir.

c. Bütün elemanların giriş ve çıkış ifadesini oluşturacağı programın altyapısındaki

adresleri atnır. Örneğin; 3. Motor Q0.3, 6. Sensör I0.6 vb.

d. Her çıkışın aktif olma ve durma şartları belirlenmelidir.

e. Program yazılımı gerçekleştirilir ve bağlantılar istenilen şekilde sisteme uygulanır.

f. Oluşturulan yazılım PLC‟ ye yüklenir ve RUN konumu takibe alınır. Bu aşamada

klemenslerin söküldüğünden emin olunur.

g. Acil stop, her an sisteme dur konumunu verebilmek için hazır konumda olmalıdır. (

Olası aksiliklere karşı hazırlıklı olunmalıdır.)

h. Program seviye seviye kontrol edilmelidir ve her sıralamadaki eksiklikler gerek

sistem üzerinde gerekse simülasyon izlenmesinde tespit edilerek onarılmalıdır.

Twidosoft programı; Twido PLC‟ ler için uygulama, denetleme ve bakım amacıyla

grafiksel olarak geliştirme ortamıdır. Merdiven veya List program ara yüzleri ile denetleme

programları oluşturma ve bu programı işleyebilme imkanları sunmaktadır.

2.7..2. Twidosoft Programı

Twidosoft ve Twido PLC haberleşmesi aşağıdaki yollar ile sağlanabilmektedir:

a. Ethernet portu ile ( Önceden atanmış bir IP üzerinden ),

b. USB kablo haberleşmesiyle,

c. Seri kablo haberleşmesiyle,

d. Modbus bluetooth haberleşmesi ile

Bazı diller ile Twido denetleme ara yüzleri ve programları oluşturulabilir. Bu diller

[11] kullanım kılavuzunda belirtildiği üzere aşağıdaki gibidir:

Page 48: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

31

2.7.2.1 List Dili

Bir programı sırasal cebir komutları şeklinde ifade eden lojik ifadeler bütünüdür.

List dili ile yazılan program, denetleyici aracılığı ile sırasal dizilerle izleyerek ve her

sırasal komutu tek bir satır ile temsil ederek kullanıcıya sunar. Bu komut satırı üç ifadeden

oluşmaktadır.

2.7.2.2. Merdiven (Ladder) Diyagramları

Mantıksal ifadelerin grafiksel gösteri ara yüzüdür. Genel olarak röle denetleme

devrelerini temsil eder.

Bu diyagramlarda, veri akışını ve işleyişini temsilleyen bloklar bulunur. Bu bloklar;

Kontak, bobin, veri akış komutları, işleyiş blokları, kıyaslama blokları ve işlem blokları

olarak belirtilebilir.

Bütün girişler kontak ifadeleriyle, bütün çıkışlar ise bobin ifadeleri ile sembolize

edilir.

Proje kapsamında PLC yazılımı gerçekleştirilirken, ladder diyagramlarından

yararlanılmaktadır.

Şekil 14 ile Twidosuit programında ladder diyagramının hangi elemanlarla

yönetilebileceği görülebilmektedir.

Şekil 14. Twidosuit programının ladder diyagramı penceresi

Ladder diliyle yazılan program, iki dikey konum çubuğu arasında belirtilmiş ifadelerin

görsel komutlarını içerir ve bu komutları takip eden satırlardan oluşur. Satırlar sırasıyla

kontrolörler tarafından gerçekleştirilir. Kontrolör giriş-çıkış ve fonksiyonları, karşılaştırma

operatörleri ve lojik-aritmetik işlemler grafiksel-görsel komut seti içerisinde icra edilirler.

2.7.2.3. Grafcet

Twido PLC‟ lerin list komutlarını desteklediği ara yüzdür.

Page 49: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

32

2.8. Endüstriyel Otomasyonda HaberleĢme Yardımcıları

2.8.1. Fieldbus

Türkçe veri sahası yolları olarak adlandırılan otomasyon alanında, farklı verileri

değerlendirmek adına transmitter, algılayıcılar, driver (sürücü), PLC gibi elemanlar ile

bunlardan yüksek seviyedeki otomasyon sistemlerinin iletişimini sağlayan haberleşme

yardımcısıdır.

Bu yardımcılar, yeni yapılanmalardan üretime dayalı bileşenlerin birbirleriyle entegre

edilerek çalışabilmeleri için şartlandırılmış iletişim ağlarının genelleştirilmiş biçimidir.

Fieldbus sisteminin sağladığı üstünlükler:

a. Hızlı kurulum,

b. Acil durumu kolayca tanıma ve izleme,

c. Dış etkilerden bağımsız çalışma, etkilenmeme,

d. Kolay yaygınlaştırılabilme imkânı,

e. Kablo fazlalığından feragat etme,

f. Fazla verimli iletişim imkânı,

g. Sistem işlevsel hareketini sürdürürken onarım ve bakım imkânı,

2.8.2. Profibus

Merkezcil olmayan input - output yapıları, algılayıcılar, sürücü, PLC, bilgisayar

sistemlerinde bilgi alışverişi için üretilip geliştirilmiştir. Çok hızlı bağlantılar ile

otomasyona yardımcı olmaktadırlar.

2.8.3. Modbus

PLC‟ler ile haberleşme sağlamak için üretilen bir yardımcıdır. Ücretsiz olarak herkes

tarafından kolay ve hızlı bir şekilde kullanılabilmektedir. Bu özelliği ile birlikte aygıtlarda

en fazla kullanılan haberleşme yardımcısıdır.

Bir ana aygıt ve bu ana aygıta bağlı yardımcı aygıtlar ( master - slave ) ile aynı ağ

tarafından yapılan bilgi iletişimi üzerine kurulmuş bir sistemdir.

Bilgi taşınması lojik işaretli bir ve sıfırlar ile gerçekleşmektedir. En fazla Modbus

RTU versiyonu kullanılmaktadır.

2.8.4. Ethernet

Ethernet yardımcısı endüstriyel alanlarda verilerin değerlendirilmesi ve aygıtların

denetimi gibi elemanların testlerine ilişkin sistemlerde uygulanır. Bu kablolar ile iletilen

veriler yüksek voltaj sinyaline uygundurlar. Fieldbus protokollerinin, bazı algılayıcılar ve

aygıtlar için oluşturduğu eksiklikleri giderebilmiş yardımcılardır.

Fieldbus ile Ethernet yardımcısı karşılaştırılacak olursa; Fieldbus sistemi seçim

açısından farklılık yaratmasıyla ön plana çıkarken, Ethernet sistemleri ise verimlilik

Page 50: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

33

açısından çok daha avantajlıdır. Bunun sebebi olarak ise band genişliğinin geniş ve yüksek

olması verilebilir. Ethernet band genişliğinin fazla ve yüksek hızda işletim imkânı ile

Windows uygulamalarında geniş olarak kullanılmaktadır. Bilgisayar sistemlerinde yaygın

olarak Ethernet yardımcısının kullanılmasının en büyük sebebi budur.

Ethernet sisteminde bilgi aktarılma ve iletim yüzdesi kesinlik derecesindedir. Çok

güvenilirdir ve maliyetsizdir. Aynı zamanda farklı aygıtlarla farklı zaman dilimlerinde

aktarma yapabilir.

Page 51: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

34

3.TASARIM

3.1. Bant Sistemleri

Endüstriyel otomasyon sanayisinde, sistem-hammadde, sistem-ürün arası ilişki birçok

parça ve bölümden oluşmaktadır. Bu bölümlerden biri de sistem içinde ürün

taşımacılığıdır. Farklı endüstriyel uygulama tiplerine, faklı taşımacılık çözümleri

üretilmektedir. Depolama alanında, geleneksel yöntemler uygulanan depolarda forklift tipi

iş makineleri yardımı ile ürünler sistem içinde taşınır ve insan kontrolünde stoklama

gerçekleşir. Otomatik depo sistemlerinde ise, sistem içinde ürün taşımacılığı bant veya

raylı platform sistemleri ile gerçeklenir. Tez konusu olan otomatik depo sisteminde,

sistemdeki ürün taşımacılığı, taşıma bandı (konveyör) ile sağlanmaktadır. Bu yöntem ray

üzerinde hareketli platform yönteminden daha kompleks olmasına rağmen daha hızlı ve

güvenlidir.

Endüstriyel bant sistemleri [13] yayınında belirtildiği gibi, her türlü amaca ve sisteme

göre farklı şekillerde tasarlanabilmektedir. Temelde hepsi motor kontrolünde silindir

şaftlar üstünde dönel hareket eden, taşınacak ürün türüne göre değişik bant kumaşı ve

metali seçeneklerine sahip sistemlerdir. Taşıma bantları (konveyörler) , iç yapılarına göre

iki gruba ayrılır. Bunlar; çelik telli bantlar ve dokuma bantlardır. Dokuma bantlar, sentetik

veya pamuk‟tan olabileceği gibi iplik kordlu, çelik kordlu veya sac‟dan da üretilebilir.

Günümüz konveyör bantlarında kapron, lavsan, naylon ve sentetik elyaflar dayanıklılıkları

sebebiyle kullanılmaktadır. Tez konusu proje için birkaç farklı taşıma bandı türü

incelenmiştir.

Bant konveyörler; yükün, bir motor tarafından sürülen kauçuk, branda, çelik veya tel

örgüden yapılmış bant üzerinde taşınması sistemleridir. Motor devir sayısı, bir dişli kutusu

yardımı ile düşürülür ve hareket, konveyörün yükü ulaştırması gereken varış ucundaki

tahrik kasnağından yapılarak, yükün bant üzerinden taşınması sağlanır. Çoğunlukla

taşımacılık ve depo sistemlerinde kullanılan konveyörler bu türdendir. Bu tip konveyörler

maden ve cevher taşımacılığında ucuz bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Yine insan

taşımacılığında kullanılan yürüyen merdiven sistemleri bu türe örnektir.

Zincirli konveyörler; konveyör hattı boyunca hareket edebilen zincir yardımıyla, ürün

ve malzeme taşıyan sistemlerdir. Taşınacak ürünün kaplarla veya doğrudan kancalara

asılarak taşınan türüne üstten zincirli konveyörler denir. Bu sistemde taşınacak yük ağır ise

doğrudan zincire değil Üstten döşenmiş ikinci bir ray üzerine, kancalar yardımıyla asılarak

hareket ettirilir. Otomobil fabrikalarında kullanılan üretim bantları bu türe örnektir. Çekici

zincirli konveyörlerde ise zincir, alt banttaki bir kanala yerleştirilmiştir. İçinde ürün

bulunan yük bu zincire takılıp bant doğrultusunda çekilmektedir. Eğimli bant sistemi

gereksinimi duyan yerlerde kullanıma uygundur.

Havalı konveyörler; küçük boyutlardaki, tane ve toz halindeki yükleri taşımada

kullanılan bant sistemidir. Bant yüzeyinden ağlanan hava akımı yardımıyla tane ve toz

yükle (maden filizleri, un vs.) ve dökme yükler hızlı ve kolay bir şekilde bant

doğrultusunda sürüklenirler. Bu yöntemle taşıma kapasitesi çok artırılır.

Page 52: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

35

Titreşimli konveyörler; eğimli bant üzerindeki yük, elektriksel veya mekanik yolla

sağlanan titreşimler sayesinde bant üzerinde sürüklenir. Titreşim sayesinde küçük

boyutlardaki tane yükler (tahıl, kömür filizi vs.) çok az bir eğimde bile kolaylıkla

taşınabilir.

Vidalı konveyörler; helezon biçimli vidanın, bir boru hattı içersinde dönmesi ile küçük

boyutlardaki yükler dişleri arasında taşınmış olur. Vidanın dönme yönüne göre iletim yönü

değişmektedir.

Sistemde, bant konveyör taşıma sistemi tercih edilmiştir. Mekanizmanın edinilebilir

olması, sistem içinde ürün taşımada hızlı ve güvenli olması tercih nedenleri arasındadır.

Mekanizmanın dezavantajları ise sistem içinde fazla yer kapması ve maliyeti

yükseltmesidir.

3.1.1. Sistem Blok ġeması

Şekil 15. Sisteme Ürün Girişi

Şekil 15 ile ifade edilen blok şeması, sisteme ürün girişini ifade etmektedir.

Sisteme Ürün Girişi: Kullanıcı depo girişinden sistem ürün bandına depolanacak ürünü

yerleştirir.

Ürün Tanıma: Sisteme giriş yapan ürün sensörler vasıtası ile çözümlenerek gerekli

sinyal üretilir. PLC‟ ye bildirilen komutlar doğrultusunda ürün istenilen rafa aktarılır.

Sisteme Ürün

Girişi

Ürün Tanıma Tanımlanan

Ürünün, Ürün

Bandına Sürülmesi

PLC’ nin Tanımladığı

Adrese Ürünün

Taşınması

Stoklama İşlemi

Tanımlanamayan

Ürün

Çıkış

Page 53: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

36

Tanımlanamayan Ürün: Algılanan komut, sistemde kayıtlı değilse ürün program

tarafından tanımlanamayan ürün sınıfına sokulur ve gerekli prosedür PLC‟ ye bildirilir.

Tanımlanan Ürünün, Ürün Bandına Sürülmesi: Tanımlanan ürün, PLC kontrolündeki

bant sistemleri üzerinden, sensör kontrolünde PLC‟ ye bildirilen depo içi adresine sürecek

olan banda taşınması işlemidir.

PLC‟ nin Tanımladığı Adrese Ürünün Taşınması: Ürün bandından gelen ürünün

sensör ve PLC kontrolünde kayıtlı adrese sürülmesidir. Bu sistem yüksek depo alanları için

asansör barındırmaktadır.

Stoklama İşlemi: Adrese ulaşan ürün; buradaki sensörler ve raf içi bant sistemi

yardımıyla rafa blok şeklinde stoklanır.

Şekil 16. Sistemden ürün çağırılması

Kullanıcı Tanımlı Ürün Çağırma: Kullanıcı, istediği ürünü belirler ve bu veri PLC‟ ye

ürün adresi olarak bildirilir.

PLC Kontrolünde, Kayıtlı Adresten Ürün Bandına Ürün Taşınması: PLC‟ ye bildirilen

adresten ürün, bant sistemleri ve sensörler yardımıyla PLC kontrolünde raf içi bant

sistemleri tarafından ürün bandına sürülür.

Ürün Bandındaki Ürünün Çıkışa Sürülmesi: Ürün bandına yüklenen ürün PLC

kontrolünde sistem çıkışına sürülür.

3.1.2. Ürün Tanıma

Sistemin ürünleri ayırt edip ayrı ayrı raflayabilmesi için ürünlerin boyut farklarından

yararlanıldı. Ürünler farklı boyutlarda hazırlandı. Bu farklar Şekil 17 de bulunan sensör

devresi yardımıyla algılanmaktadır.

Kullanıcı Tanımlı

Ürün Çağırma

Ürün Bandındaki

Ürünün Çıkışa

Sürülmesi

PLC Kontrolünde,

Kayıtlı Adresten

Ürün bandına

Ürünün Taşınması

Çıkış

Page 54: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

37

Şekil 17. Ürün Tanıma Devresi

Sensör, alt alta dizilmiş LDR alıcılar ve tetikledikleri BC337 transistörlerinden

oluşmaktadır. Tetiklenen transistör röleleri iletime sokmakta rölelerde PLC girişlerini

anahtarlamaktadır. Sensör önüne gelen ürün önünü kapattığı LDR‟ lerin bağlı olduğu

transistörleri kesime götüreceğinden ötürü röle anahtarları normalde kapalı konumunu alır

ve PLC girişlerini tetiklerler. PLC girişlerin durumlarına göre ürünün boyutunu

algılamaktadır. Çizelge 2'de rölelerin durumlarına göre ürün boyutları gösterilmiştir.

Çizelge 2. Röle durumlarına göre ürünlerin boyutlarını ifade eden sistematik

Röle1 Röle2 Röle3 Boyut

ON ON OFF En küçük boyut

ON OFF OFF Orta boyut

OFF OFF OFF En büyük boyut

Page 55: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

38

4. SONUÇLAR ve DEĞERLENDĠRME

Tez konusu AR/RS otomatik depolama sistemi, dünya üzerinde ve ülkemizde birçok

firma ve şirket bünyesinde faaliyet göstermektedir. Sistem, depo edilen ürüne endeksli

olduğu için geniş bir alanda kullanıcı bulmaktadır. Ülkemizde bu sistemi depolarına

uygulayan firma ve grupların başında gelen isimler; ÜLKER, ARÇELİK, VESTEL,

FIRELLI, TÜPRAŞ VE SABANCI‟ dır. Sistemin kullanıldığı alanlar başlıca;

a. İlaç sanayisi

b. Lojistik malzeme depoları

c. Ürün bekleme/dağıtım depoları

d. Kargo şirketleri

e. Beyaz eşya ve elektronik ürün depoları

f. Otomotiv yedek parça depoları

Sistem, depo ürününe endekslidir. Ürün modeli, tipi, boyutu ve mukavemetine göre

farklı tipte depo ortamları, ürün taşıma bantları ve motor tipleri uygulanabilmektedir. Bu

yönüyle sistem, çokça tercih edilmesinin yanı sıra, kullanıcıya güven vermekte ve geniş bir

çözüm aralığı sunmaktadır.

Sistemin uygulandığı depolarda, geleneksel depo sistemlerine göre verim artışı

sağlanmaktadır. Sistemin getirdiği başlıca avantajlar;

a. Ürünlerin düzenli ve blok şeklinde depolanmasını sağlar

b. Sezonluk ürün ve malzemelerin stoklanabilmesini sağlar

c. Depo alanındaki koridor gereksinimini en aza indirir

d. Depo kapasitesinde %80‟lere varan artış sağlar (Geleneksel depo sistemlerine göre)

e. Farklı tip ve derinlikte istifleme şekilleri sağlar

f. Stok takip sisteminde kolaylık sağlar ve hata payını küçültür

g. Depo içersinde özel ortam şartları isteyen ürünler için (soğuk hava deposu vb.),

ortam şartlarının korunmasını sağlar.

h. Depo içersindeki insan faktörünü minimuma çektiği için hata payını, kaza oranını

azaltır ve depo güvenliğini artırır.

i. Sistem, uygulama sonrası maliyetini çok kısa bir süre içinde telafi edebilmektedir.

Page 56: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

39

KAYNAKLAR

[1]. Endüstriyel Otomasyon, Gören A. , 9 Eylül Üniversitesi Makine Mühendisliği

Bölümü, İzmir.

[2]. PLC ile Endüstriyel Otomasyon, Kurtulan S. , Birsen Yayınevi, Şubat 2010.

[3]. Depo operasyonlarında karşılaşılan sorunlar, Yıldıztekin A. , Mart 2013.

[4]. (2012) SSI SCHAEFFER Automation web site. [Online]. http://www.ssi-scheaffer.de/

[5]. (2010) Temesist web site. [Online]. http://www.temesist.com/

[6]. Ertek G. , Aba B. (2012) “Lojistik Bilişim Sistemleri İçin Bir Sınıflandırma

(Taksonomi)” Loder, Sayı: 25.

[7]. PLC/Akıllı Röle (AR1A), Gemo, 2008

[8]. “MT610i data sheet,” Panasonic, Japonya.

[9]. “SIMATIC, S7 200 Programmable Controller System Manual data sheet, ” Siemens,

Almanya,

[10]. Endüstriyel Otomasyon Ürünleri (TWİDO), Schneider Elecrtic, 2010

[11]. Twidosoft Tükçe Kılavuz (Twidosoft), Schneider Electric, 2010

[12]. Kenjo T. , “Stepping Motors and Their Microprocessor Controls”, Calerendon Press,

Oxford, 1984

[13]. Özençi M. T. , 1986, “Konveyör Bantları”, Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları Eğitim

Müdürlüğü Yayınları

Page 57: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

40

EKLER

EK-1. IEEE ETĠK KURALLARI

IEEE üyeleri olarak bizler bütün dünya üzerinde teknolojilerimizin hayat standartlarını

etkilemesindeki önemin farkındayız. Mesleğimize karşı şahsi sorumluluğumuzu kabul

ederek, hizmet ettiğimiz toplumlara ve üyelerine en yüksek etik ve mesleki davranışta

bulunmayı söz verdiğimizi ve aşağıdaki etik kuralları kabul ettiğimizi ifade ederiz.

1. Kamu güvenliği, sağlığı ve refahı ile uyumlu kararlar vermenin sorumluluğunu

kabul etmek ve kamu veya çevreyi tehdit edebilecek faktörleri derhal

açıklamak;

2. Mümkün olabilecek çıkar çatışması, ister gerçekten var olması isterse sadece

algı olması, durumlarından kaçınmak. Çıkar çatışması olması durumunda,

etkilenen taraflara durumu bildirmek;

3. Mevcut verilere dayalı tahminlerde ve fikir beyan etmelerde gerçekçi ve

dürüst olmak;

4. Her türlü rüşveti reddetmek;

5. Mütenasip uygulamalarını ve muhtemel sonuçlarını gözeterek teknoloji

anlayışını geliştirmek;

6. Teknik yeterliliklerimizi sürdürmek ve geliştirmek, yeterli eğitim veya tecrübe

olması veya işin zorluk sınırları ifade edilmesi durumunda ancak başkaları için

teknolojik sorumlulukları üstlenmek;

7. Teknik bir çalışma hakkında yansız bir eleştiri için uğraşmak, eleştiriyi kabul

etmek ve eleştiriyi yapmak; hatları kabul etmek ve düzeltmek; diğer katkı

sunanların emeklerini ifade etmek;

8. Bütün kişilere adilane davranmak; ırk, din, cinsiyet, yaş, milliyet, cinsi tercih,

cinsiyet kimliği, veya cinsiyet ifadesi üzerinden ayırımcılık yapma durumuna

girişmemek;

9. Yanlış veya kötü amaçlı eylemler sonucu kimsenin yaralanması, mülklerinin

zarar görmesi, itibarlarının veya istihdamlarının zedelenmesi durumlarının

oluşmasından kaçınmak;

10. Meslektaşlara ve yardımcı personele mesleki gelişimlerinde yardımcı olmak

ve onları desteklemek.

Page 58: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

41

IEEE CODE OF ETHĠCS

We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our

technologies in affecting the quality of life throughout the world, and in accepting

a personal obligation to our profession, its members and the communities we

serve, do hereby commit ourselves to the highest ethical and professional

conduct and agree:

1. to accept responsibility in making engineering decisions consistent with the

safety, health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that

might endanger the public or the environment;

2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to

disclose them to affected parties when they do exist;

3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available

data;

4. to reject bribery in all its forms;

5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and

potential consequences;

6. to maintain and improve our technical competence and to undertake

technological tasks for others only if qualified by training or experience, or

after full disclosure of pertinent limitations;

7. to seek, accept, and offer honest criticism of technical work, to acknowledge

and correct errors, and to credit properly the contributions of others;

8. to treat fairly all persons regardless of such factors as race, religion, gender,

disability, age, or national origin;

9. to avoid injuring others, their property, reputation, or employment by false

or mlicious action;

10. to assist colleagues and co‐workers in their professional development and to

support them in following this code of ethics.

Page 59: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

42

MÜHENDĠSLĠK ĠÇĠN ETĠK KURALLARI

Etik kuralları ile ilgili faydalı web adresleri

IEEE Code of Ethics

http://www.ieee.org/about/corporate/governance/p7‐8.html

NSPE Code of Ethics for Engineers

http://www.nspe.org/resources/ethics/code‐ethics

American Society of Civil Engineers, UC Berkeley Chapte

http://courses.cs.vt.edu/professionalism/WorldCodes/ASCE.html

Engineering Ethics BY DENISE NGUYEN

http://sites.tufts.edu/eeseniordesignhandbook/2013/engineering‐ethics‐2/

Code of Ethics of Professional Engineers Ontario

http://www.engineering.uottawa.ca/en/regulations

Bir kitap:

What Every Engineer Should Know about Ethics

Yazar: Kenneth K. Humphreys

CRC Press

EMO – Elektrik Mühendisleri Odası

Etik Kütüphanesi

http://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=50871&tipi=46&sube=0#.U1QfyVV_

tjs

Page 60: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

43

EK-2. DĠSĠPLĠNLER ARASI ÇALIġMALAR

Prototip sistem inşası sırasında, bant konveyörlerin üretiminde ve sensör devrelerinin

tasarım ve malzeme ediniminde grup dışı kişi ve şirketlerden yardım alındı.

Bant konveyörlerin iskele inşası Üçler Makine şirket sahibi Yusuf SARAÇ ile şirket

bünyesinde tamamlandı. İskele üzerine plastik bant kaplama Şahinler Oto Döşeme şirket

sahibi Tuncay ŞAHİN tarafından gerçekleştirildi. Motorların konveyörlere bağlanması ve

kasnak sistemleri İnci Makina şirket sahibi Yusuf İNCİ tarafından gerçekleştirildi.

Sistem içersindeki foto dirençli sensörlerin malzemeleri Çağdaş Elektronik „ten temin

edilmiştir. Sensör devrelerinin tasarımında Necmettin TAFLAN‟ dan yardım alındı.

Page 61: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

44

EK-3. STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU

1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.

Sistem, prototip modeli üretilmiş olup 88*80 (uzunluk*genişlik) cm boyutlarındadır

2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?

Sistem problem çözümünde kullanılan devre analiz yöntemleri tarafımızdan formüle edilip

çözülmüştür.

3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?

Derslerde edindiğimiz devre analiz teorileri ve devre tasarım yöntemleri ve PLC bilgileri

kullanılmıştır.

4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?

Mühendislik etiğine uygunluk

Mühendislik alanında geliştirilebilirlik

Mühendislik ekonomik sınırının korunması

5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?

a) Ekonomi

Prototip maliyeti minimum seviyede tutuldu.

b) Çevre sorunları:

Sistem çevre ve ortam şartlarına göre tasarlanabilmektedir. Sistem modül tabanlı olduğu

için istenilen ortam şartlarına uygun olarak üzerinde değişiklikler yapılabilir.

c) Sürdürülebilirlik:

Sistem dijital tabanlı olduğu için hata oranı düşüktür. Yazılım hataları güncelleştirme ile

giderilebilir ve genişletilebilirdir.

d) Üretilebilirlik:

Sistem donanımı edinilebilirliği yüksek ve kolaydır.

e) Etik:

Araştırma boyunca alıntılar kaynakçaları ile birlikte verilmiş olup etik açısından bir sorun

içermemektedir.

Page 62: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

45

f) Sağlık:

Sistem atık üretmediği için sağlığı etkilememektedir.

g) Güvenlik:

Sistem otomatik kontrol sistemi olduğundan kullanıcı kaynaklı sorunlar minimuma

indirgenmiştir.

h) Sosyal ve politik sorunlar:

Fabrikaların üretim süreçlerinde, verim artışı sağladığından sosyal ve ekonomik çevrede

olumlu karşılanmaktadır. Not: Gerek görülmesi halinde bu sayfa istenilen maddeler için

genişletilebilir.

Projenin Adı AKILLI STOK SİSTEMİ

Projedeki Öğrencilerin Adı Mustafa Kerem ARMUTCU

Mehmet SÖNMEZ

Tarih ve İmzalar

Page 63: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

46

EK-4. MALĠYET TABLOSU

Ürün adı

Adet

Birim Fiyat

Toplam

Redüktanslı DC motor

6

23 TL

138 TL

Sensör

(Röle ve LDR elemanlı

devre malzemeleri ile)

19

13 TL

247 TL

PLC

TWDLCAA40DRF

Twido PLC - Schneider

Electric

1

970 TL

970 TL

Motor Dişlisi Ve

Bileziği

6

20 TL

120 TL

Konveyör bandı

4 m

5 TL

20 TL

Konveyör mekanik

aksam

(Büyük ve küçük

aksamların ortalaması)

6

65 TL

390 TL

Ahşap Taban

1

50 TL

50 TL

TOPLAM

1935 TL

Page 64: AKILLI STOK SİSTEMİ - eee.ktu.edu.tr · AKILLI STOK SİSTEMİ Mayıs 2014 TRABZON DOÇ. DR. AYTEN ATASOY 243405 Mustafa Kerem ARMUTCU 243397 Mehmet SÖNMEZ

47

ÖZGEÇMĠġ

Mustafa Kerem ARMUTCU

23 Ekim 1991 tarihinde Trabzon‟ da doğdu. İlköğrenimini Mehmet Akif Ersoy

İlköğretim okulunda tamamladıktan sonra Tevfik Serdar Anadolu Lisesinden 2009 yılında

mezun oldu. Sonrasında Karadeniz Teknik Üniversitesi Elektrik Elektronik mühendisliği

bölümünü kazanarak lisans eğitimine başladı. Üniversite 4. Dönem sonunda DSİ

enformatik biriminde ilk stajını, 6. Dönem sonunda da Aremes Endüstriyel Elektronik

firmasında ikinci stajını tamamladı.

Mehmet SÖNMEZ

27 Mayıs 1992 tarihinde Ankara‟ da doğdu. İlköğrenimini Özel Yüksel Sarıkaya

ilköğretim okulunda tamamladıktan sonra Ankara Anadolu Lisesinden 2010 yılında mezun

oldu. Sonrasında Karadeniz Teknik Üniversitesi Elektrik Elektronik mühendisliği

bölümünü kazanarak lisans eğitimine başladı. Üniversite 4. Dönem Kemerburgaz Rüzgar

Enerjisi Santralinde ilk stajını, 6. Dönem sonunda da Türk Telekom Genel Merkezi

Teknoloji biriminde ikinci stajını tamamladı.