Pet Şişe Şişirme Makinelerinde Fırın Optimizasyonu

Year 2020, Ejosat Special Issue 2020 (ARACONF), 494 - 504, 01.04.2020

Burcu Bayram , Zeki Oralhan

https://doi.org/10.31590/ejosat.araconf64

Cited By: 1

Abstract

Bu çalışma, Pet Şişe Makinesi üreticilerinin ve son kullanıcılarının bilgilerine danışılarak; Türkiye’de sınırlı sayıda olan Pet Şişe Şişirme makinalarında yer alan fırınlar üzerine yapılmıştır. Preformun, makineye girmesinden itibaren kendi ekseni etrafında hareket etmesi ile fırın bölümlerinden geçirilerek yeterli ısıya ulaşmasından sonra, şişirme ünitesinde 40 bar yüksek basıncın verilmesiyle şişeler elde edilmektedir. Elde edilen şişelerin kaliteli üretilmesi oldukça önemlidir. Bunun sebebi, Pet Şişe Şişirme makinelerinin devamında, etiketleme, dolum ve paletleme makinelerinin de yer alıyor olmasıdır. Şişelerin kalitesiz olması durumunda hattın tamamı durmaktadır. Şişelerin sağlam olarak üretilmesini sağlamanın en önemli yolu ise, şişenin hammaddesi olan preformların verimli ısıtılmasıdır. Söz konusu çalışma, prefomların ısıl işlemlerinin daha verimli şekilde uygulanmasını sağlamıştır. Preformun ısıl işlemlerinde, fırın bölgesinin optimizasyonu sağlamak için; PLC, HMI, ısı kontrolleri, termal ısı ölçer, termokupl ve termal kamera kullanılmıştır. Termal ısı ölçer, termokupl ve ısı kontrollerinden alınan anlık sıcaklık değerleri, referans olarak PLC’ ye işlenmiş olup, HMI üzerinden gerekli ayarlamalar kullanıcıya sunulmuştur. PLC’ ye alınan referans değerler Codesys tabanlı yazılımda ST dili kullanılarak geliştirilmiştir. Söz konusu çalışmada panel üzerinden anlık değerler gösterilmiştir. Bu veriler kullanılarak, değişken hava şartlarına karşın Pet Şişe Şişirme Makinalarında yer alan infrared lambaların ısı optimizasyonu sağlanmıştır. Şişelerin hammaddesi olan preformun, geliştirilmiş yazılımla ısı optimizasyonu sağlanmış fırından aldığı ısılar, termal kamera ile gözlemlenmiş olup; sonuçlar standart sistemde çalışan fırın ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen veriler kapsamında, yazılımın preformu olumlu yönde etkilediği ve değişken iklim şartlarından etkilenmeyen, daha kaliteli, maliyeti azaltan şişelerin çıkmasına etken olduğu gözlemlenmiştir.

Keywords

Isı Optimizasyonu, Pet Şişe Şişirme Makinesi, Preform, Fırın Optimizasyonu, Fırın Kontrolü

Oven Optimization In Pet Bottle Blow Molding Machines

Abstract

In this study, we have consulted the information of Pet Bottle Machine manufacturers and end users; Located in a limited number of Pet Bottle Blowing Machines in Turkey has been conducted on ovens. After the preform moves around its axis since it enters the machine and reaches the required heat by passing through the oven sections, bottles are obtained by giving 40 bar high pressure in the blowing unit. The quality of the obtained bottles is very important. The reason for this is that the labeling, filling and palletizing machines are also included in the continuation of Pet Bottle Blowing Machines. If the bottles are of poor quality, the entire line stops. The most important way to ensure that the bottles are produced in a robust manner is the efficient heating of the preforms, the raw material of the bottle. This study provided more efficient application of heat treatments of prefoms. In the heat treatment of the preform, to optimize the oven zone; PLC, HMI, temperature controls, thermal heat meter, thermocupl and thermal camera are used. The instantaneous temperature values obtained from the thermal heat meter, thermocupl and temperature controls are processed to the PLC as a reference and necessary adjustments are made available to the user via HMI.
The reference values imported to PLC were developed using ST language in Codesys based software. In this study, instant values are shown on the panel. By using these data, heat optimization of infrared lamps in Pet Bottle Blow Molding Machines despite variable weather conditions is provided.
The heat taken from the oven, the preform which is the raw material of the bottle, which has been optimized by the software, is observed with the thermal camera; The results were compared with the standard oven. In the context of the data obtained, it was observed that the software positively affected the preform and caused the production of bottles of better quality and cost-effective which are not affected by the changing climate conditions.

Keywords

Heat Optimization, Pet Bottle Machine, Preform, Oven Optimization, Oven Control

References

• MEB. (2012). Şişirme Makinelerinde Üretim. Ankara
• Avunduk, H. (2019). Yalın altı sigma: bir pet şişe makinesinde süreç iyileştirme uygulaması. Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi, 18, 633-653.
• Brandau, O. (2019). Stretch Blow Molding. USA: Elsevier
• Büyükyıldız, A. (2006). Plc kullanarak cam temperleme fırınının otomasyonu. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi,13, 247-256.
• Usalan, M.A., (2005). Bir endüstriyel fırın otomasyonu. Yüksek Lisans Tezi Mart 2015.
• Eason, G., Noble, B., Sneddon, I.N. (1955). On certain integrals of Lipschitz-Hankel type involving products of Bessel functions. Phil. Trans. Roy. Soc. London, vol. A247, 529–551.
• Arslan, F. (2018). Codesys İle Plc Programlama. İstanbul: Birsen Yayınevi
• Gülgör, E.(2004). Termal kamera nedir. 22 Ekim 2019 tarihinde https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/termal-kamera-nedir-muhendislik-uygulamalari-ve-kullanim-alanlari/11460#ad-image-0 adresinden erişilmiştir.
• Çalışan, M., Türkoğlu, İ. (2011). Termal Kameralar Ve Uygulamaları. Elektrik Elektronik Bilgisayar Sempozyumu’nda sunulan bildiri. Fırat Üniversitesi, Elazığ.
• Optris , (2015). Operator’s manuel. 22 Ekim 2019 tarihinde https://www.optris.com.tr/compact-series adresinden erişildi.
• Elimko, (2016). Termokupllarla ilgili genel bilgiler. 22 Ekim 2019 tarihinde http://www.elimko.com.tr/files/TermokupllarGenelBilgiler.pdf adresinden erişildi.
• Jumo, (2008). Termokuplların yapısı ve kullanımı. 22 Ekim 2019 tarihinde http://www.jumo.com.tr adresinden erişildi.
• Bulut, C. (2015). Otomasyon sektörünün geleceği HMI sistemler. 22 Ekim 2019 tarihinde https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/hmi-sistemlerini-yakindan-taniyalim/16489#ad-image-0 adresinden erişildi.
• Lenze, (2016). Hardware Controller 3200C and P300. Germany