Makina Otomasyonu

Makine otomasyonu, makinelerin çalışmasını kontrol etmek için tasarlanmış bir bilgi teknolojisidir. Birçok modern makinede yerleşik bir tür bilgisayar kontrolü vardır. Çoğu durumda, makineler kontrol girdileri sağlayan iş sistemleriyle de entegredir. Örneğin, bir makine, bir üretim hattını yöneten bir fabrika otomasyon sistemi tarafından kontrol edilebilir.

Bir makinenin otomasyon sistemi temel olarak güç ve kontrol bileşenlerinden oluşur. Daha küçük bir makine için bunlar bir panele yerleştirilebilir; oysa daha büyük makineler, genellikle biri kontrol için diğeri güç için olmak üzere birden fazla panel gerektirebilir. Bir makine otomasyon sisteminin ana alt sistemleri ve bileşenleri şunlardır:

• - Güç Dağıtımı
• - Motor Kontrolü ve Sürücüleri
• - Güvenlik Sistemi
• - Programlanabilir Kontrolörler
• - Dijital ve Analog G/Ç
• - Haberleşme Sistemleri
• - İnsan-Makine Arayüzü (HMI)

Güç Dağıtımı

Makinede, NFPA 79: Endüstriyel Makineler için Elektrik Standardı, yangın ve elektrik tehlikeleriyle ilgili endüstriyel makine güvenliği için bir ölçüttür. Bu standartlarda makine kontrol güç dağıtımı için bazı temel gereksinimlerin arasında, uygun bağlantı kesme araçlarının kullanılması, personelin elektrik tehlikeleriyle temastan korunması ve ekipmanın aşırı akım ve aşırı yüklenmelerden korunması yer alır.

Motor Kontrolü ve Sürücüleri

Makine kontrolünde motorların özel ihtiyaçları vardır. Her motor için, basit açma/kapama işlemlerinden daha karmaşık değişken hızlı uygulamalara kadar uygun bir elektrik kontrolü şekli gereklidir. Motor kontrol cihazları, manuel motor yol vericileri, motor kontaktörlerini ve yol vericiler (aşırı yüklemeli), sürücüleri ve yumuşak yol vericileri içerir.

Bir motor devresi hem aşırı akım (kısa devre), hem de aşırı yük korumasını içermelidir. Bu, tipik olarak, uygun değerlerde sigortalar ve termikler gibi aşırı yük koruma cihazlarına sahip bir motor yol vericisinden oluşur, ancak ek korumaya ihtiyaç duyulabilir.

Makine kontrol bileşenleri için dikkate alınması gereken ek koruma, soğutma kaybını ve anormal sıcaklıkları içerir. Toprak arıza koruması da gereklidir, bu nedenle uygun bir toprak bağlantısı önemlidir.

Güvenlik Sistemi

Risk değerlendirmesi, hem personelin, hem de makinelerin korunması için ekipmanı güvenli bir şekilde durdurmak üzere elektrik ve akışkan gücü de dahil olmak üzere harekete neden olan enerjiyi ortadan kaldırmak için gereken güvenlik sistemi tasarımını yönlendirir. Güvenlik sistemlerini uygulamak için çeşitli yöntemler vardır.

Küçük makine kontrol uygulamalarında, güvenlik rölesi güvenlik işlevselliğini entegre etmenin muhtemelen en basit yoldur, acil durdurma, koruma kapısının izlenmesi veya ışık perdesini geçen bir operatörün korunması gibi. Daha gelişmiş makinelerde, güvenlik dereceli kontrolörler aynı işlevleri sağlar, ancak birden fazla güvenlik cihazının entegrasyonunu basitleştirebilir.

Programlanabilir Kontrolörler ve G/Ç

Makine kontrolörü, boyutuna göre küçükten büyüğe, programlanabilir bir mantık kontrolörü (PLC), programlanabilir bir otomasyon kontrolörü (PAC) veya bir PC olabilir.

Bir kontrolör ailesini programlamak için kullanılan yazılım, kullanım kolaylığı ve diğer özellikler açısından yakından incelenmelidir.

Bir kontrolör ailesini programlamak için aynı yazılım platformunu kullanmak norm haline geliyor. Bu, tasarımcının önce sistemi programlamasına ve ardından ihtiyaç duyulan G/Ç noktalarının yanı sıra orantısal, integral, türev kontrolü ve veri işleme gibi özel işlevleri işleme kapasitesine dayalı olarak doğru denetleyiciyi seçmesine olanak tanır.

Dijital ve analog, girişler ve çıkışlar, kontrolörü makine sensörlerine ve aktüatörlere bağlar. Bu sinyaller, ana kontrol panelindeki terminal şeridi yoluyla, kablo bağlantısı ile saha cihazlarına bağlanabilir, ancak dağıtılmış bir G/Ç mimarisi genellikle daha iyi bir çözümdür.

Haberleşme Sistemleri

Şimdi ve gelecekte makine kontrolünün bir diğer önemli parçası da kapsamlı iletişim yeteneğidir. Çeşitli ekipman, bilgisayar, HMI ve iş ve kurumsal sistemlere entegre etmek için birden fazla Ethernet ve seri bağlantı noktasının bulunması iyi bir uygulamadır.

Birden çok yüksek hızlı Ethernet bağlantı noktası, HMI iletişiminin yanı sıra eşler arası (peer-to-peer) ve iş sistemi ağ iletişimi sağlar. EtherNet/IP ve Modbus TCP/IP dahil olmak üzere endüstriyel Ethernet protokollerinin desteği, scanner/client ve adapter/server bağlantıları için de önemlidir.

İnsan-Makine Arayüzü

HMI, grafik ve metin görünümlerini kullanarak makine koşulları hakkında önemli bilgileri gösterir. HMI'lar dokunmatik paneller, metin panelleri, mesaj ekranları veya endüstriyel monitörler şeklinde olabilir. İzleme, kontrol, durum raporlama ve diğer birçok işlev için kullanılırlar.

Makine otomasyon sistemleri, gerekli güç dağıtımını, güvenliği ve gerçek zamanlı kontrolü sağlamak için birden fazla alt sistemden ve bileşenden oluşur. Bu alt sistemlerin ve bileşenlerin her biri birlikte çalışmalıdır ve çoğu genellikle ya donanım yoluyla ya da giderek artan şekilde dijital iletişim bağlantıları aracılığıyla birbirine bağlanır.

Dikkatli tasarım ve önceden planlama, otomasyon sisteminin güvenilir, bakımı kolay ve esnek olmasını sağlayacaktır.