OTOMASYON SİSTEMLERİ DERS NOTLARI 

 

                

Yrd.Doç.Dr. Birol ARİFOĞLU Yrd.Doç.Dr. Ersoy BEŞER 

           

2014 

Endüstriyel Otomasyon  

Bir üretim sisteminin istenilen biçimde gerekli işlemlerin insan müdahalesine gerek olmadan otomatik  olarak  yapılmasını  sağlayan  süreç  olarak  tanımlanır.  Başka  bir  ifadeyle  üretim biriminin amaca uygun çalışmasını düzenler. Bu düzenleme esnasında ayrıca üretim biriminin yönetim  ve  planlanması  için  verilerin  sahadan  alınması  ve  ilgili  birimlere  aktarılması işlemlerini de gerçekleştirir.  Endüstriyel otomasyon genel olarak; i) Endüstriyel kumanda sistemleri, ii) Endüstriyel kontrol sistemleri, iii) Endüstriyel veri iletişim sistemleri,  alt bölümlerinden oluşur.   Endüstriyel kumanda sistemleri : Üretim birimlerinin çalışma koşullarını mantıksal kurallara göre düzenleyen ve gerçekleyen sistemleridir. Bu tür devrelerde mantıksal ilişki, zamanlama ve sayma işlevleri kullanılarak amaca uygun kumanda işaretleri üretilir.   Endüstriyel kontrol sistemleri : Bir üretim sürecini, her türlü bozucu etkiye istenen değerde çalışmasını  sağlamak üzere  kurulan  sistemlerdir. Kontrol  sisteminin  temel görevi, herhangi bir nedenle oluşan hatayı (kontrol edilen büyüklük ile istenen büyüklük arasındaki fark) belirli değerler arasında tutmaya çalışmaktır.   Endüstriyel veri iletişim sistemleri : Bilginin güvenilir ve hızlı şekilde birimler arasında gerçek zamanlı  olarak  akışını  sağlayan  sistemlerdir.  Ayrıca  SCADA  (Supervisory  Control  and  Data Acquisition) gibi özel yazılımlar ile gerçek zamanlı süreç izleme, uzaktan kumanda ve kontrol işlemleri gerçekleştirilir.   Programlanabilir  Lojik  Kontrolör  (PLC  –  Programmable  Logic  Controller)  günümüzde endüstriyel otomasyon sistemlerinin yukarıda anlatılan her üç alt bölümünü de gerçekleyen aygıt özelliğini taşımaktadır.   

PROGRAMLANABİLİR LOJİK KONTROLÖR (PLC)  Otomasyon  sistemlerinin  en  önemli  kısmını,  bu  sistemlere  büyük  esneklik  veren programlanabilen  cihazlar oluşturmaktadır. Bu  cihazların  temelini de mikroişlemciler ya da mikrodenetleyiciler  oluşturmaktadır.  Gerçekte  PLC’ler  mikroişlemciler  ya  da mikrodenetleyiciler kullanılarak gerçekleştirilmiş cihazlardır. PLC’lerin ortaya çıkarılma amacı, röleli kumanda sistemlerinin gerçekleştirdiği  fonksiyonların mikroişlemcili kontrol sistemleri ile  yerine  getirilebilmesidir.  Lojik  temelli  röle  sistemlerine  alternatif  olarak tasarlandıklarından  PROGRAMLANABILIR  LOJIK  KONTROLÖR  (Programmnable  Logic Controller) adı verilmiştir.  İlk  ticari PLC, 1969  yılında  röleli elektriksel  kumanda devrelerinin yerine  kullanılmak üzere Modicon firması tarafından geliştirilmiş ve üretilmiştir.  

 Şekil 1. Modicon 084 ilk PLC 

 Röleli kumanda devreleri yerine kullanılmak üzere geliştirilen bu aygıt yalnız temel mantıksal işlem  komutları  içerdiğinden programlanabilir  lojik  kontrolör  adı  ile piyasaya  sunulmuştur.  PLC’ler  otomasyon  sistemlerinde  yardımcı  röleler,  zaman  röleleri,  sayıcılar  gibi  kumanda elemanlarının  yerine  kullanılan mikroişlemci  temelli  cihazlardır.  Bu  cihazlarda  zamanlama, sayma, sıralama ve her türlü kombinasyonel ve ardışık lojik işlemler yazılımla gerçekleştirilir.   Karmaşık  otomasyon  problemlerini  PLC  ile  çözmek  hızlı  ve  güvenli  ve  kolaydır.  PLC’lerin avantajlarını kısaca sıralayacak olursak;   PLC’leri kullanmak daha kolay ve güvenilirdir.  Daha az yer tutar ve daha az arıza yaparlar.  Yeni bir uygulamaya daha çabuk adapte olurlar.   Kötü çevre şartlarından kolay etkilenmezler.   Daha az kablo bağlantısı isterler.   Hazır fonksiyonları kullanma imkanı vardır.   Giriş ve çıkışların durumları izlenebilir.  

 PLC’ler  ;  lojiksel  ve  aritmatiksel  işlemler,  sıralama,  sayma,  veri  işleme,  karşılaştırma  gibi fonksiyonları  gerçekleştirirken  girişleri değerlendirip  çıkışları  atayan, bellek,  giriş/çıkış, CPU ve programlayıcı bölümlerinden oluşan entegre bir  cihazdır. Günümüzde üretilen PLC’lerin giriş/çıkış  sayısı,  program  belleği,  işlem  yeteneği  gibi  özellikleri  başlangıçtaki  durumu  ile kıyaslanamayacak bir düzeye ulaşmıştır. Örneğin, geniş ölçekli bir PLC’lerde giriş/çıkış sayısı binleri, program belleği ‘megabyte’ boyutunu ve işlem yeteneği genel amaçlı kişisel bilgisayar düzeyine ulaşmıştır.  Piyasada, Allen‐Bradley, General Electric, Siemens, Mitsubishi, Omron, Toshiba, ABB, Hitachi, Texas Instruments gibi firmalara ait PLC’ler yer almaktadır.  

                                           a) Siemens Simatic S7‐200                                            b) Siemens Simatic S7‐300 

                                   c) Siemens Simatic S7‐1200                                                  d) Siemens Simatic S7‐1500 

                                       e) Siemens Simatic S7‐400                                             f) Omron PLC 

                                g) ABB AC500‐eCO                                                h) Mitsubitsi PLC 

Şekil 2. Piyada yer alan PLC’lerden bazıları  

PLC NİN KULLANIM AMACI VE ALANLARI  PLC‟ler  endüstri  alanında  kullanılmak  üzere  tasarlanmış,  sayısal  prensiplere  göre  yazılan fonksiyonu gerçekleyen, bir sistemi ya da sistem gruplarını giriş/çıkış birimleri ile denetleyen, içinde  barındırdığı  zamanlama,  sayma,  saklama  ve  aritmetik  işlem  fonksiyonları  ile  genel kontrol sağlayan elektronik bir cihazdır.   PLC  sistemi  sahada meydana gelen  fiziksel olayları, değişimleri ve hareketleri  çeşitli ölçüm cihazları  (algılayıcılar)  ile  belirleyerek,  gelen  bilgileri,  yazılan  programa  göre  bir değerlendirmeye  tabi  tutar. Mantıksal  işlemler  sonucu ortaya  çıkan  sonuçları da  kumanda ettiği elemanlar aracılığıyla sahaya yansıtır.  Sahadan gelen bilgiler ortamda meydana gelen aksiyonların elektriksel sinyallere dönüşmüş halidir.  Bu  bilgiler  analog  ya  da  sayısal  olabilir.  Bu  sinyaller  bir  algılayıcıdan  veya  bir kontaktörün  yardımcı  kontağından  gelebilir.  Gelen  bilgi  analog  ise  gelen  değerin  belli  bir aralığı  için,  dijital  ise  sinyalin  lojik’0’  veya  lojik’1’  olmasına  göre  sorgulama  yapılabilir.  Bu algılama  olayları  giriş  birimleri  ile müdahale  olayları  ise  çıkış  birimleri  ile  yapılır.  PLC  ile kontrolü yapılacak sistem büyüklük açısından farklılıklar gösterebilir.   PLC  ile  sadece bir makine  kontrolü  yapılabileceği gibi bir  fabrikanın  komple  kumandası da gerçekleştirilebilir. Aradaki fark sadece, kullanılan kontrolörün (PLC’nin) kapasitesi ile ilgilidir. PLC'ler her türlü otomasyon işlerinde kullanılmaktadır.   Kimya sektöründen gıda sektörüne, üretim hatlarından depolama sistemlerine, marketlerden rafinerilere kadar  çok geniş bir yelpazede PLC’ler kullanılmaktadır. Elektronik  sektöründeki hızlı gelişmelere paralel olarak gelişen PLC  teknolojisi, gün geçtikçe  ilerlemekte otomasyon alanında mühendislere yeni ufuklar açmaktadır.   İmalat sanayi, tarım, enerji üretimi, kimya sanayi vb. endüstrinin tüm alanlarında kullanılan PLC’lerin genel uygulama alanları aşağıda sıralanmıştır;  i) Sıralı Kontrol  PLC’lerde en çok kullanılan kontrol yöntemidir. Bu kontrol yöntemi “sıralı çalışma“ özelliği ile kumanda  sistemlerine  en  benzer  olan  endüstriyel  uygulamadır.  Uygulama  açısından, bağımsız makinelerde  ya  da makine  hatlarında,  konveyör  ve  paketleme makinelerinde  ve hatta modern asansör denetim sistemlerinde kullanılmaktadır.  ii) Hareket Kontrolü  Doğrusal veya döner hareket denetim  sistemlerinin PLC’ler  ile ortak kullanılmasıdır. Örnek olarak servo kontrol veya hidrolik sürücülerde kullanılabilen tek ya da çok eksenli bir sistem denetimi verilebilir. PLC hareket kontrolü uygulamaları, sonsuz bir makine çeşitliliği ve çoklu hareket eksenlerini kontrol edebilirler. Bunlara örnek olarak; kartezyen robotlar, film, kauçuk ve dokunmamış kumaş tekstil sistemleri gibi ilgili örnekler verilebilir.   iii) Süreç Denetimi  Bu  uygulama  PLC’nin  birkaç  fiziksel  parametreyi  (sıcaklık,  basınç,  debi,  hız,  ağırlık  vb  gibi) denetleme  yeteneğiyle  ilgilidir.  Bu  da  bir  kapalı  çevrim  denetim  sistemi  oluşturmak  için, 

analog  giriş/çıkış  gerektirir.  PID  fonksiyonunun  kullanımıyla  PLC,  tek  başına  kapalı  çevrim denetleme görevini yerine getirebilir. Buna  tipik örnek olarak plastik enjeksiyon makineleri ve ısıtma fırınları verilebilir.  iv) Veri Yönetimi  PLC  ile  verilerin  toplanması,  incelenmesi  ve  işlenmesi  kolaylıkla  yapılabilmektedir.  PLC’ler denetlediği  proses  hakkında  veri  toplayıcı  olarak  kullanılabilir.  Bu  veriler,  denetleyicinin belleğindeki referans veri ile karşılaştırılır ve rapor alımı için başka cihazlara aktarılabilir. Veri yönetimi,  endüstride, malzeme işleme tesislerinde, kağıt, metal ve yiyecek işleme gibi birçok prosesde kullanılır.   Kullanım Alanlarına Örnekler   Havalandırma ve soğutma tesislerinde,  Paketleme ve ambalajlama tesislerinde,  Taşıma tesislerinde,  Otomobil endüstrisi,   Petrol dolum ve yıkama tesislerinde,   Çimento sanayinde,   Klima ve asansör tesislerinde,   Aydınlatma ve vinç tesislerinde,   İmalat, tarım, tekstil ve her türlü makinelerde,  Elektro pnomatik–hidrolik sistemlerde,   Robot tekniğinde kullanılmaktadır.  

  

PLC NİN GENEL YAPISI  Bir PLC, en genel anlamda işlevsel üç temel birimden oluşur. Bu birimler; giriş birimi, merkezi işlem birimi  (CPU) ve çıkış birimidir.  

 Şekil 3. PLC genel yapısı 

Merkezi İşlem Birimi (CPU) : Merkezi işlem birimi; mikroişlemci, bellek çipleri, bellekten bilgi isteme  ve  bilgi  saklama  devreleri  ve  programlama  aygıtlarıyla  işlemcinin  ihtiyaç  duyduğu haberleşme devrelerinden oluşur.  İşlemci zamanlama, sayma, tutma, karşılaştırma ve temel dört işlemi içeren matematik işlemleri gerçekleştirilebilir.   Bellekler : PLC’ de bulunan bellekler 3 kısımdan oluşmaktadır.   Sistem Program Belleği  : Bu bellek ROM  tipi  (sadece okunabilir) bellektir ve  içinde 

PLC’ nin işletim sistemin bulunmaktadır.   Program Belleği  : Bu bellek EEPROM  tipi bellektir. Bu belleğe programcının yazdığı 

program kaydedilmektedir.  Veri Belleği : İşlem esnasında veya sonucunda oluşan ve daha sonra kullanılacak olan 

verilerin  saklandığı  yerdir.  Örnek  :  Giriş/Çıkış  ‘  ların  durumları,  sayıcı/zamanlayıcı içerikleri analog işaretlere ilişkin sayısal değerler vb.  

 Ayrıca PLC’lerde ara değerlerin saklandığı Marker, Flag,  Internal Output, Auxilary Relay gibi işimler verilen veri alanları da bulunmaktadır. Bu verilen  için F, M, V gibi harflerle başlayan F0.1, M0.2, V0.0 gibi adresler kullanılır.   Giriş  Birimi  :  Sahadan,  endüstriyel  sistemden,  algılama  elemanlarından  gelen  elektriksel işaretleri  mantıksal  (lojik)  gerilim  seviyelerine  dönüştüren  birimdir.  Giriş  biriminde  lojik gerilim seviyelerine dönüşmüş bilgiler Giriş Görüntü Belleğine alınmaktadır.  

 Şekil 4. PLC’ ye bağlanan bazı giriş/çıkış elemanları 

 Kumanda edilen  sisteme  ilişkin, basınç,  seviye,  sıcaklık algılayıcıları, kumanda düğmeleri ve yaklaşım anahtarları gibi elemanlardan gelen 2 değerli işaretler (lojik ‘0’ – lojik ‘1’) giriş birimi üzerinden alınır. Giriş biriminde gerilim seviyesi ; 24V DC, 100‐120V AC, 200‐240V AC olabilir.  Çıkış Birimi  :  İşlem sonucunda elde edilen sonuçlar Çıkış Görüntü Belleğine aktarılmaktadır. Çıkış  birimi,  çıkış  görüntü  belleğindeki  mantıksal  (lojik)  işaretleri,  kontaktör,  röle  gibi kumanda elemanlarını sürmeye uygun elektriksel işaretlere dönüştüren kısımdır. Çıkış birimi; röle, transistör veya triyak çıkışlı olabilir.  Röle  çıkış  :  1A‐8A  arasında  sık  devreye  girmeyen  ve  elektriksel  yalıtım  gerektiren 

duumlarda kullanılır.  Transistör  çıkış  :  Doğru  akım  (DC)  devrelerinde  0.1A‐2A  arasında  ve  hızlı  açma‐

kapama yapılması gereken durumlarda kullanılır. 

Triyak çıkış : Alternatif akım (AC) devrelerinde 0.1A‐2A arasında ve hızlı açma‐kapama yapılması gereken durumlarda kullanılır. 

 Diğer Birimler :   Besleme güç kaynağı : PLC içerisindeki elektronik devrelerin çalışması için gerekli olan 

gerilimi  istenilen  seviyede  temin  eder.  PLC’  lerin  220 VAC  veya  24 VDC  de  çalışan  tipleri mevcuttur. Bazı PLC’lerde dahili bir güç  kaynağı bulunmakta olup bu  kaynak PLC’nin kendisinin, genişleme modüllerinin gereksinimini karşılamaktadır. 

İletişim ara birimi  : PLC’ nin dokunmatik panel, bilgisayar, motor sürücüleri ve diğer PLC ve  cihazlar  ile haberleşmesini  sağlayan birimdir. Haberleşme esnasında, PLC’ler için  geliştirilmiş,  RS232,  RS485,  Profibus,  Profinet  gibi  haberleşme  protokolleri kullanılmaktadır. 

Genişleme birimi: Giriş ve çıkış sayısı kumanda problemini çözecek miktarda değilse PLC  sistemine  ek  bir  takım modüller  bağlanarak  cihazın  kapasitesi  genişletilir.  Bu durumda  PLC’ye  giriş  ve  çıkış  üniteleri  eklenmiş  olur.  Genişletilecek  giriş  ve  çıkış sayıları  PLC’lerin  marka  ve  modellerine  göre  değişir.  Hangi  firmanın  PLC’sine genişletme ünitesi eklenecekse o firmanı ürettiği genişletme modülleri kullanılır. 

Yüksek hızlı sayıcı birimi,  Analog giriş/çıkış birimi : Analog giriş modülleri analog girişlerden alınan analog akım 

ve gerilim  sinyallerini okumak  için kullanılır. Bu  sinyaller bir analog‐dijital‐konverter (ADC) sayesinde dijital sinyale çevrilir. Bu birimde analog sinyal ile orantılı olarak 12‐16  bit  ikili  sayı  (binary)  şekline  dönüştürülür.  Analog  girişe  genellikle  sıcaklık,  hız, basınç, nem algılayıcıları gibi algılayıcılar bağlanır. Analog çıkış modülü ise dijital bilgiyi analog  sinyale  dönüştürerek,  küçük  motorlar,  valfler  ve  analog  ölçü  aletleri  gibi elemanlara kumanda eder. 

Gerçek zamanlı saat birimi,  Programlayıcı  birimi  :  Yazılan  bir  programı  işletilmek  üzere  PLC  program  belleğine 

yüklenmesi bir programlayıcı birimi sağlanır. Bu birim günümüzde kişisel bilgisayara yüklenmiş bir yazılımdır. Bu birim programın yazılması, PLC’ ye aktarılması ve çalışma anında giriş/çıkış , sayıcı, zamanlayıcı ve veri belleğindeki çeşitli bilgilerin durumlarının gözlenmesi veya değiştirilmesi gibi olanakları da sağlamaktadır. 

 PLC’lere gerektiği durumlarda ek olarak ;  Dijital Giriş/Çıkış (I/O – DI/DO) modülleri,  Analog Giriş/Çıkış (AI/AO) modülleri,  Hızlı Giriş/Çıkış (I/O – DI/DO) modülleri,  Termokupl modülleri,  Sürücü modülleri, bağlanabilmektedir. 

 PLC Giriş/Çıkış Elemanları 

 Butonlar :   Start  Butonu  :  Start  (NO  kontak)  (başlatma)  butonudur.  Bu  butonlarda  kontak 

normalde  açıktır.  Butona  basılınca,  açık  olan  kontak  kapanır.  Buton  üzerinden  etki kaldırıldığında, kapanan kontak hemen açılır. Bunlara ani temaslı buton da denir.   

 Şekil 5. Start butonunun elektriksel gösterimi ve resmi. 

  Stop  Butonu  :  Stop  (NC  kontak)  (durdurma)  butonudur.  Bu  butonlarda  kontak 

normalde  kapalıdır. Butona  temas  edilince,  kapalı  olan  kontak  açılır;  temas  olduğu sürece açık kalır. Butondan temas kalkınca kontaklar normal konumunu alır.  

 Şekil 6. Stop butonunun elektriksel gösterimi ve resmi. 

  İki  Yollu  Kumanda  Butonu  :  Start  (NO  kontak)  ve  stop  (NC  kontak)  butonunun 

birleşmesinden  oluşmuştur.  Kapalı  kontak  stop  butonu  olarak  açık  kontak  ise  start butonu olarak kullanılır.  

 Şekil 7. Jog butonunun elektriksel gösterimi ve resmi. 

Mekanik Sınır Anahtarları :   Mekanik bir etkiyle kontakları konum değiştiren giriş elemanlarıdır. 

 Şekil 8. Sınır anahtarının elektriksel gösterimi ve resmi. 

 Endüktif  Yaklaşım  Sensörler  :    Kendisine  yaklaşan  cismi  temas  etmeden  algılamak  için kullanılır.  Sensör  kendi  algılama  sahası  içerisinde  bir  manyetik  alan  oluşturur.  Algılama sahasına  giren  bir  metal  cisim  bu  manyetik  alanı  etkiler.  Bu  değişim  sensör  içerisindeki elektronik devrelerde işlenir ve sensörün çıkış değerini değiştirir. Endüktif yaklaşım sensörleri 

daha çok, makinelerin hareketli metal parçalarının konumlarını algılamak amacıyla kullanılır. Endüstriyel  alanda  ise  makine  otomasyonunda  pozisyon  algılama  ve  hareket  kontrol amacıyla  kullanılırlar.  CNC  kontrollü  takım  tezgahları,  robotik  uygulamalar,  enjeksiyon  ve ekstrüksiyon makinaları, ambalaj makinaları, hidrolik presler, otomat  tezgahları, sac kesme makinaları  endüktif  sensörlerin  uygulama  alanlarıdır.  Endüktif  sensörler  genellikle  50mm mesafeye kadar algılama yaparlar. Fiziksel özellikleri birçok uygulama  için  farklılık gösterir. Standart  uygulamalarda  kullanılan  modeller  silindirik  ve  kübik  olmalarına  rağmen  özel uygulamalarda  birçok  farklı  şekilde  imal  edilebilirler.  Metrik  vida  dişli  standart  silindirik sensörler M5, M8, M12, M18 ve M30’ dur. Sensör çapı büyüdükçe algılama mesafesi artar. Standart  M5  endüktif  sensör  1‐2mm  mesafeye  kadar  algılama  yaparken,  standart  M30 endüktif sensör 15‐20 mm mesafeden algılama yapabilirler.  

 

 Şekil 9. Endüktif Yaklaşım sensörünün iç yapısı ve fotoğrafı. 

 Kapasitif  Yaklaşım  Sensörler  :  Alandaki  kapasitif  değişikliği  saptayarak  algılama  yaparlar. Kapasitif yaklaşım algılayıcıları hem  iletken olmayan  (plastik, tahta, cam, porselen vb.) hem de  iletken  olan  (metaller)  nesneleri  algılamak  için  sanayide  kullanılırlar. Metrik  vida  dişli standart silindirik sensörler M5, M8, M12, M18 ve M30’ dur. Sensör çapı büyüdükçe algılama mesafesi artar. 2 – 15mm mesafeden algılama yapabilirler. 

 Şekil 10. Kapasitif Yaklaşım sensörünün fotoğrafı. 

Optik Sensörler  : Optik  sensörlerin,  cisimden  yansımalı,  karşılıklı  tip  ve  reflektörlü olanları mevcuttur.  Tehlikeli makinelerin  çevresinde  güvenlik  bariyeri  olarak,  otopark  girişlerinde araç  saydırma  işlemlerinde,  üretim  bantlarında  üretilen  malın  sayımında,  alarm sistemlerinde, yaklaşım anahtarı olarak otomatik kapılarda vb. gibi yerlerde kullanılırlar.  

     

       Şekil 11.  Çeşitli optik sensörlerin fotoğrafları. 

Röleler : Küçük güçteki elektromanyetik anahtarlara, röle denir. Röleler elektromıknatıs, palet ve kontaklar olmak üzere üç kısımdan oluşur. Şekilde bir rölenin yapısı, görünüşü ve sembolü verilmiştir.  Elektromıknatıs,  demir  nüve  ve  üzerine  sarılmış  bir  bobinden  ibarettir.  Bobin uçlarına  gerilim  uygulandığında,  nüve mıknatıslık  özelliği  kazanarak  paleti  kendine  doğru çeker.  Bu  hareket  sonucu,  palet  üzerindeki  kontaklar  konum  değiştirir,  açık  olan  kontak kapanır,  kapalı  olan  kontak  açılır. Rölelerde  bir  veya  daha  fazla  sayıda  kontak  bulunabilir. Rölenin paletine bağlanmış bir yay kontakların normal konumda kalmalarını sağlar. Rölenin kontakları normalde açık ("Normally Open ‐ NO"), normalde kapalı ("Normally Closed ‐ NC") şeklinde olabilir.

   

Şekil 12.  Bir rölenin yapısı, fotoğrafı ve sembolü. 

 Kontaktörler :  Kontaktörler,  bobinine  enerji  verilmesiyle  açık  kontakları  kapatan,  kapalı  kontakları  açan, uzaktan  kontrol  edilmeye  imkân  veren  elektromanyetik  anahtarlardır.  Rölelerin  aksine, yüksek akım çeken devrelerde kullanılır. Kontaktör elektrik motorlarında, kompanzasyonda kondansatörlerin devreye alınıp  çıkarılmasında,  ısıtma  sistemlerinin ayarlanmasında  sıklıkla kullanılır. Termik röleler  ile kullanıldığında  ise cihazları ve tesisleri aşırı yük akımlarına karşı korurlar.  

 Şekil 13.  Kontaktörün çalışma prensibi. 

 

             Şekil 14.  Çeşitli kontaktörlerin fotoğrafları. 

 Bir kontaktörün yapısında bulunan temel elamanlar demir nüve, bobin, palet ve kontaklardır.   Demir  Nüve: Alternatif  akım  kontaktörlerinde  ince  saçlardan  yapılır,  doğru  akım 

kontaktörlerinde  tek  parçalı  yumuşak  demirden  imal  edilir.  AC  kontaktörlerinde nüvenin ön yüzüne oyuklar açılır ve bu oyuklara bakır halkalar yerleştirilir. Bu halkalar hem  gürültü  ve  titreşimi  önler  hem  de  akımın  sıfır  olduğu  durumda  nüvenin bırakılmasına engeller. DC kontaktörlerinde ise bobinin enerjiden kesildiği anda paleti hemen bırakması için plastik pullar yerleştirilir. 

        Şekil 15.  Kontaktör nüvesi, bakır halka ve bobin resimleri. 

 

Bobin: Üzerinden akım geçmesiyle nüveye manyetik özellik katar. Sarım sayısı çalışma gerilimine göre değişir.   Bobinlerin gerilimleri DC ya da AC olarak 24 ‐ 48 ‐ 220 ‐ 380 volt olabilmektedir. 

  Kontaklar: Normalde  açık  (NO)  ve  normalde  kapalı  (NC) olmak  üzere  iki  çeşittirler. 

Bunlar ana ve yardımcı kontaklar olarak da adlandırılırlar. Palet üzerine yerleştirilen 

kontakların  bir  kısmı  başlangıçta  açık  veya  kapalıdırlar.  Bobinin  enerjilenmesiyle kontaklar durum değiştirirler.  

                                                                                                               Güç Kontakları    Yardımcı Kontaklar 

Şekil 16.  Kontaktör bobin ve kontak sembolleri. 

 Güç  kontakları  (ana  kontaklar),  ana  akım  yolu  üzerinde  bulunur  ve  yük  akımını taşırlar.  Yardımcı  kontaklara  göre  yüksek  akıma  dayanıklı  olup, motor  vb.  alıcıları çalıştırmak için kullanılırlar. Bu nedenle yapıları büyüktür.   Kumanda  kontakları  (yardımcı  kontaklar),  isminden de belli olduğu üzere  kumanda sisteminde kullanılır ve kumanda devresinin akımını taşırlar. Termik aşırı akım rölesi, zaman  rölesi,  ısı  kontrol  rölesi, mühürleme  vb.  gibi  düzeneklerin  çalıştırılmasında görev yaparlar. Bu kontakların ana akım kontaklarına göre mukavemetleri düşüktür. Bu nedenle yapıları küçüktür ve ana akım devresine bağlanmamalıdır.Ana kontaklar yük akımını, yardımcı kontaklar kumanda akımını taşırlar. 

 

 Şekil 17.  Kontaktör kontaklarını elektriksel sembol ve numaraları. 

 

Zaman  Röleleri  :  Zaman  röleleri,  zamanı  tutmak  için  kullanılan  kumanda  elemanıdır. Özelliğine  göre,  zaman  rölelerinin  kontakları,  ani  ya  da  zaman  gecikmeli  olarak  konum değiştirir. Zaman röleleri en çok düz zaman rölesi (ON delay timer) ve ters zaman rölesi (OFF delay timer) olarak bulunur.  

 Şekil 18. Çeşitli zaman röle fotoğrafları. 

Düz  zaman  röleleri  : Bobinine enerji  verildikten belli bir  süre  sonra, normalde açık olan kontağını kapatır, normalde kapalı olan kontağını da açar. Başka deyişle  ; Röle bobinine enerji uygulandığında, ayarlanan süre sonunda kontaklar konum değiştirir. Röle bobininin enerjisi kesildiğinde kontaklar ilk konumuna geri döner. 

 Şekil 19.  Düz zaman rölesi bobin ve kontak sembolleri. 

 

    Şekil 20.  Düz ve ters zaman rölesi zaman diyagramları. 

  Ters  zaman  röleleri  : Röle bobinine enerji uygulanır uygulanmaz,  kontaklar hemen 

konum  değiştirir.  Röle  bobininin  enerjisi  kesildiğinde,  ayarlanan  süre  sonunda kontaklar  ilk  konumuna  geri  döner.  Zamanlayıcının  gecikme  zamanı,  kullanılan zamanlayıcının tipine bağlıdır. Örneğin 0.1sn., 1sn., 1dk. vb. 

 Şekil 21.  Ters zaman rölesi bobin ve kontak sembolleri. 

 Sayıcılar : Sayıcı,  girişine  uygulanan  verileri  saymaya  yarayan  kumanda  elemandır.  Sayıcılar,  ardışık diyagram  içerisinde numaraları kontrol etmek ve göstermek amaçları  ile kullanılır. Sayıcılar, toplam  sayıcı  ve on değer  sayıcısı olmak üzere  ikiye  ayrılabilir.  Toplam  sayıcı,  saymaya  ve sayılan  değeri  ekranında  göstermeye  yarar.  Herhangi  bir  çıkış  kontağı  yoktur.  On  değer sayıcısı ise, önceden belirtilmiş olan değere kadar giriş verilerini sayar ve bu değere ulaşıldığı anda  çıkış  kontağını  aktif  eder. On değer  sayıcıları  hemen hemen  toplam  sayıcıların  sahip olduğu tüm özelliklere sahiptir.  

 Şekil 22. Çeşitli sayıcı fotoğrafları. 

  Yukarı  sayıcı  (UP  counter)  :  Bu  sayıcı,  her  giriş  sinyalinde  saymış  olduğu  sayıyı  bir 

yukarıya arttırır.  Asağı sayıcı (DOWN counter) : Bu sayıcı, her giriş sinyalinde saymış olduğu sayıyı bir 

aşağıya doğru azaltır.  Yukarı / asağı (UP/Down) sayıcı : Bu sayıcı, her bir sinyalin gelişine göre toplam sayıyı 

artıran ya da azaltan fonksiyona sahiptir.  

 Şekil 23. Sayıcı zaman diyagramları. 

 Kaynaklar 1) PLC ile Endüstriyel Otomasyon, Salman Kurtulan,2010. 2) MEB Temel PLC Eğitimleri, 2011. 3)  Elektromekanik  kumanda  sistemleri,  Yrd.Doç.Dr.  Nuray  At,  Yrd.Doç.Dr.  Hanife  Apaydın Özkan, Anadolu üniversitesi, 2013.