Galvanoteknik kaplama banyolarında verimliliğin arttırılması veanahtarlamalı güç kaynağı tasarımı
Increasing efficiency in galvanotechnical coating bathrooms and design of switched power supply
- Tez No: 812443
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYATİ MAMUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Galvanoteknik kaplama materyallerin korozyona karşı korunması, görünümünün iyileştirilmesi ve dayanıklılığının artırılması için kullanılmaktadır. Bu çalışmada esnek ambalaj sektörüne baskı silindiri sağlayan, prosesinde bakır ve krom kaplama banyolarında galvanoteknik kaplama işlemi gerçekleştiren üretim bölümdeki kaplama banyoları üzerine üretim kalite ve verimliliklerinin arttırılmasına yönelik tasarımlar yapılmış, uygulamalar gerçekleştirilmiş, durumlar ve sonuçları incelemiştir. Üretim bölümümde bulunan krom kaplama banyoları elektrik akım baraları üzerine kurulan şönt dirençler ile akımları ölçülmüş, şönt dirençlerden alınan akım bilgileri öncelikle ENDA 242 sinyal dönüştürücülerden 0-10 V analog sinyale dönüştürülerek Siemens S7-1200 programlanabilir lojik denetleyiciye (PLC) aktarılmıştır. PLC üzerinde yazılan program ve programa insan makine arayüzü (HMI) vasıtasıyla girilen limit değerlerine göre makine üzerinden ölçülen akım değerlerinin farkları hesaplanmış, uyarı ve alarm limitlerine göre sistemin çalışanlara akım durumları bilgisini vermesi sağlanmıştır. Akım ölçümünün yanında kaplama kalitesine etki edebilecek pH, sıcaklık ve solisyon miktarı değerleri sensörler ile ölçülmüş Arduino Nano kontrol kartında işlenerek analog sinyal olarak yine PLC'ye gönderilmiştir. PLC'de akım değerlendirildiği gibi bu değerler de değerlendirilerek proses limit değerlerine göre uyarı vermesi sağlanmıştır. Ölçüm ve kontrol sistemine ek olarak kaplama banyolarında kullanılabilecek özelliklerde anahtarlamalı güç kaynağı (SMPS) tasarımı ve prototip uygulaması gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan tam dalga doğrultuculu girişi 230 V AC ve çıkışı 12 V 10 A DC olan SMPS devresi kaplama prosesinde kullanılabilecek kapasitede güce sahip olabilecek SMPS'lere benzetim yapılarak devre haline getirilmiştir. Anahtarlama elemanı olarak metal oksit yarı iletken alan etkili transistör (MOSFET) kullanılmıştır. Bu MOSFET'ler 31 kHz ile Arduino Mega üzerinden tetiklenmiştir. Kaplama banyolarında standart tip redresörlerin yerine SMPS'lerin kullanılması ile akım ve gerilim dalgalanmalarının daha az olması sağlanabilmiştir. Çalışmanın sonucunda geliştirilen PLC'li uyarı sistemi ve SMPS ile kaplama banyolarındaki verimlilik artışı gerçekleştirilebilmiştir.
Özet (Çeviri)
Electroplating is used to protect materials against corrosion, improve their appearance and increase their durability. In this study, designs were made on the plating baths in the production section, which provide printing cylinders to the flexible packaging industry and perform galvanotechnical plating in copper and chrome plating baths in the process, to increase production quality and efficiency, applications were made, situations and results were examined. The currents were measured with the shunt resistors installed on the electric current bars of the chrome-plated baths in my production department, and the current information obtained from the shunt resistors was first converted into 0-10 V analog signal from ENDA 242 signal converters and transferred to the Siemens S7-1200 programmable logic controller (PLC). According to the program written on the PLC and the limit values entered to the program via the human machine interface (HMI), the differences of the current values measured on the machine were calculated, and the system was enabled to inform the employees about the current status according to the warning and alarm limits. In addition to the current measurement, pH, temperature and solution amount values that may affect the coating quality were measured with sensors and processed on the Arduino Nano control card and sent to the PLC as an analog signal. As the current is evaluated in the PLC, these values are also evaluated and it is provided to give a warning according to the process limit values. In addition to the measurement and control system, a switched mode power supply (SMPS) design and prototype application has been carried out that can be used in coating baths. The designed SMPS circuit with full-wave rectifier input of 230 V AC and output of 12 V 10 A DC has been turned into a circuit by simulating SMPSs that can have enough power to be used in the coating process. A metal oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) is used as the switching element. These MOSFETs are triggered on the Arduino Mega with 31 kHz. By using SMPS instead of standard type rectifiers in coating baths, less current and voltage fluctuations can be achieved. As a result of the study, the productivity increase in the coating baths was achieved with the PLC warning system and SMPS.
Benzer Tezler
- Galvanoteknik endüstrisi atık çözeltilerinin yüksek konveksiyonlu elektroliz hücrelerinde demetalizasyonu
Demetalization of galvanotechnique industries waste solution in high convectional electrolysis cells
GÖKHAN ORHAN
- Elektro kaplama sektöründe çalışanların krom ve nikel maruziyetinin iş sağlığı ve güvenliği açısından değerlendirilmesi
Assesment of the workers health and safety of the chromi̇um and nickel exposure of the workers in the electroplating sector
İSMAİL YUSUF YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Halk Sağlığıİstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELMA YAZAR ÜREK
- Organize sanayi bölgelerinde çevre yönetimi ve İkitelli Galvano Teknik Sanayi Sitesi örneği
Environmental management in the organized industrialregions and the case of İkitelli Galvano Technical Industry sites
SİNEM METE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEYMA ORDU
- Endüstriyel metal kaplama teknikleri
Industrial metal coating techniques
YUSUF BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Eğitim ve ÖğretimSakarya ÜniversitesiTeknoloji ve Sanayi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN ALİ ÇELİK
- Endüstriyel arıtma çamurlarından ağır metal gideriminin incelenmesi
Investigation of heavy metal removal from industrial sewage sludge
NAİM SEZGİN
Doktora
Türkçe
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BALKAYA