PLC ve SCADA Kontrol Yöntemleri ile Sıvı Dolum Otomasyonu

Öz

Endüstriyel üretim için kullanılan sıvı dolum tesisleri insanların ihtiyaçlarını karşılama konusunda önemli bir yer tutmaktadır. Bu üretim tesisleri, endüstriyel otomasyon ve güncel teknolojinin sürekli gelişmesiyle birim zamanda üretim maliyetlerini düşürmektedir. Otomasyon sistemlerinin kontrolünde birçok yöntem olmakla beraber en sık kullanılanlardan biri “Programlanabilir Mantıksal Denetleyiciler (Programmable Logic Controller-PLC)” ile kontrol yöntemidir. PLC’ler işlem hızı, üretim maliyeti, programlama kolaylığı ve bilgi kaynaklarının fazlalığı gibi birçok avantaja sahiptir. PLC’lerle birlikte kullanılan “Merkezi Denetim ve Veri Toplama (Supervisory Control and Data Acquisition-SCADA)” sistemleri verilerin toplanması, izlenmesi, değerlendirilmesi ve operatör kolay kullanımı gibi önemli özelliklere sahiptir. Endüstride kullanılan sıvı dolum ünitelerinin benzer özelliklerine sahip prototip üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışma prototip sıvı dolum sistemi üzerinde PLC programlaması yapılarak gerçekleştirilmiştir. Dolum tesisi içerisine veri toplama, bilgi sağlama ve uygulama esnasında müdehale için SCADA sistemi dahil edilmiştir. SCADA sistemi bir “İnsan-Makine Arayüz (Human-Machine Interface-HMI)” paneli üzerinden kontrol edilebilmektedir. Prototip sistemde HMI ekranından seçilen ürün ve ağırlıklarına göre bardaklara dolum gerçekleştirilmiştir. Ürün bilgileri kullanıcı tarafından girilmektedir. Kullanıcının girmiş olduğu bilgilerin uygunluğu HMI panel içerisine yazılan makro koduna göre belirlenmektedir. İstenilen dolum sayısına göre bardak deposundan bardaklar çıkarak sıvı dolum istasyonlarına gelir. Sıvı dolumu ağırlık sensör bilgilerinin gerçek zamanlı kontrolü ile gerçekleştirilir. İstenilen miktarda dolum gerçekleştikten sonra bardakların kapakları takılır. Bardak kapaklarının üzerine dolum çeşidine göre etiketleme(sade-karışık) yapılarak çıkışa gönderilir. Üretilen ürünler çıkış istasyonundan alınır. Böylece talep edilen miktar ve oranda ürünler otomasyon sisteminde tam otomatik olarak üretilmiş olur.

Anahtar Kelimeler

• Sıvı Dolum
• PLC
• SCADA

Liquid Filling Automation with PLC and SCADA Control Methots

Abstract

Liquid filling facilities used for industrial production have an important place in supply the needs of people. These production facilities reduce production costs per unit time with the continuous development of industrial automation and current technology. Although there are many methods in the control of automation systems, one of the most frequently used is the control method with “Programmable Logic Controller (PLC)”. PLC’s have many advantages such as processing speed, production cost, ease of programming and very information resources. “Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)” systems used with PLCs have important features such as data collection, monitoring, evaluation and operator ease of use. Studies on a prototype with similar properties of the liquid filling unit used in the industry have been made. This study has been performed by programming PLC on the prototype liquid filling system. A SCADA system is included in the filling facility for data collection, information obtainment and intervention during implementation. The SCADA system can be controlled via a “Human-Machine Interface (HMI)” panel. In the prototype system, the glasses are filled according to the product selected and their weight from the HMI screen. The contents of the product are entered by the user. The conformity of the contents entered by the user is determined according to the macro code written into the HMI panel. Depending on the desired filling number, the glasses leave the glass storage and arrive at the liquid filling stations. Liquid filling is performed by real-time control of weight sensor data. After the desired amount is filled, the cups of the glasses are attached. Labeling (pure-mixed) is made on the glass cups according to the filling type and sent to the exit. The products produced are taken from the exit station. Thus, the products in the requested quantity and ratio are produced in the automation system fully automatically.

Keywords

• Liquid Filling
• PLC
• SCADA

Kaynakça

1. Aykaç, E. S. (2010). Development of a SCADA Control System for a Weighing and Bagging Machine. Master Thesis, Middle East Technical University Department of Mechanical Engineering , Ankara.
2. Bayındır, R., Kaplan, O., Bayyiğit, C., Sarıkaya, Y., & Hallaçlıoğlu, M. (2011). PLC ve SCADA Kullanılarak Bir Endüstriyel Sistemin Otomasyonu. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 27(1), 107–115. https://dergipark.org.tr/en/pub/erciyesfen/issue/25571/269745
3. Becerikli, F. (2013). PLC ve SCADA Sistemlerinde Katı ve Sıvıların Tartım Hassasiyetinin Arttırılması ve Dozajlanması. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
4. Chakraborty, K., Choudhury, M. G., Das, S., & Paul, S. (2020). Development of PLC-SCADA Based Control Strategy for Water Storage in a Tank for a Semi-automated Plant. Journal of Instrumentation, 15(4). https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/04/T04007
5. Çilek, A. (2005). PLC (Programlanabilir Lojik Kontrol Cihazı) ve SCADA (Yönetsel Denetim ve Veri Toplama) ile Endüstriyel Otomasyon Uygulaması. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
6. Değirmencioğlu, G. (2008). Ağırlık Duyarlı Elma Sınıflandırma Otomasyonunun Tasarımı ve Prototip İmalatı. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
7. Eminoğlu, Y. (2013). PLC Programlama ve S7 1200. Birsen Yayınevi.
8. Erol, F., Emren, M., Öztürk, S., & Kuncan, M. (2015). PI Denetleyici ile Sıvı Seviye Kontrolünün Gerçek Zamanlı Olarak PLC İle Gerçeklenmesi. Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, 10–12.

9. Gençoğlan, C., Usta, S., & Gençoğlan, S. (2020). Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC) Tarafından Yönetilen Bir Tartılı Lizimetre Sisteminin Geliştirilmesi. Mediterranean Agricultural Sciences, 33(1), 107–115. https://doi.org/10.29136/mediterranean.667338
10. Hamzaoğlu, S. (2015). Sepet Yıkama ve Salamura Dolum Makinası. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
11. Kafalı, A. (2019). PLC ve SCADA Tabanlı Sıvı Boya Dozajlama Sisteminin Gerçekleştirilmesi ve Performansının İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
12. MEGEB. (2014). Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri, SCADA Sistemlerine Giriş. Milli Eğitim Bakanlığı, Ankara, 69.
13. Özer, A. (2016). Endüstri̇yel Si̇stemlerde PLC ve SCADA Uygulaması. Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
14. Şeker, H. (2019). SCADA Si̇stemler ve Modbus Güvenli̇k Açıklıkları.
15. Yaşar, E. (2020). Bir Tartım Otomasyonunda, Platform Tipi Yük Hücrelerinin, S-tipi Olarak Kullanılması. European Journal of Science and Technology, November, 221–227. https://doi.org/10.31590/ejosat.821620