PLC kullanılarak bir medikal santrifüj cihazı tasarımı ve gerçeklenmesi
Design and implementation of a medical centrifuge device using PLC
- Tez No: 958061
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ VEKİL SARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Engineering Sciences, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, sağlık personelinin kolaylıkla kullanabileceği, programlanabilir lojik denetleyici (PLC) ile kontrol edilebilen ve bir operatör paneli üzerinden yönetilebilen bir santrifüj cihazı tasarlanmış ve hayata geçirilmiştir. Geliştirilen bu santrifüj sistemi dört ana bileşenden oluşmaktadır: PLC, elektrik motoru, operatör paneli ve kontrol sistemi. Kullanılan PLC, 8 dijital girişe ve 6 dijital çıkışa sahiptir. Sistemin tahrik elemanı, 1,4 kW gücünde üç fazlı bir asenkron motordur. Operatör paneli olarak XGT marka bir panel tercih edilmiş ve arayüz yazılımı PanelEditor programı kullanılarak hazırlanmıştır. Kontrol sisteminin tasarımında, PLC ile asenkron motorun etkin bir şekilde yönetilebilmesi temel alınmış ve bu doğrultuda uygun bir kontrol mekanizması oluşturulmuştur. Kontrol ünitesinde, santrifüj motorunun hızını ayarlamak için bir motor sürücüsü bulunmakta olup, bu sürücüye 0-10 volt aralığında analog sinyaller gönderen, PLC'ye bağlı bir analog giriş-çıkış modülü entegre edilmiştir. Bu modül sayesinde, sürücüye analog gerilimle hız komutu verilirken, aynı zamanda sürücünün analog çıkışından elde edilen veriler PLC tarafından değerlendirilmekte ve santrifüjün anlık hızı operatör paneli ekranında görüntülenebilmektedir. Kumanda devresi tasarlanırken, 220 Volt AC gerilimle beslenen ve röle çıkışlı bir PLC tercih edilmiştir. PLC çıkışlarının korunması amacıyla, röle çıkışlarına ilave olarak harici röleler entegre edilmiş ve bu röleler aracılığıyla sistem kumanda edilmiştir. Bu yöntemle, PLC çıkışlarının izolasyonu sağlanarak cihazın uzun ömürlü çalışması hedeflenmiştir. PLC, 24 Volt DC gerilimle tetikleme yapmaktadır. Bu nedenle, kumanda devresi, 24 V DC ile çalışan ve kontak bilgisi sağlayan rölelerden oluşturulmuştur. Endüstriyel otomasyon sistemlerinde güvenlik gerekçesiyle düşük gerilim kullanımı önem arz ettiğinden, bu gerekliliğe özellikle dikkat edilmiştir. Analog veri aktarımı için gerilim yöntemi tercih edilmiş olup, sistemde akım-gerilim ya da gerilim-akım dönüştürücü gibi ilave donanımlara ihtiyaç duyulmamıştır. Bu tercihin temel nedeni, analog bilginin gönderildiği ve alındığı motor sürücüsünün aynı pano içerisinde yer alması ve dolayısıyla kısa mesafeli bağlantılarda gerilim düşümünün ihmal edilebilir düzeyde olmasıdır. Kumanda sinyalleri blendajlı kablolar aracılığıyla iletilmiş ve bu sayede elektromanyetik parazitlerin kontrol sistemi üzerindeki olumsuz etkileri minimize edilmiştir. Kumanda sisteminin önemli bir bileşeni olan operatör paneli, 24 Volt DC ile beslenmekte olup, PLC ile RS-232 haberleşme protokolü üzerinden iletişim kurmaktadır. Haberleşme için kullanılan kablo da blendajlı yapıya sahiptir. Santrifüj cihazının tahrik motoru, Medel marka olup; tek faz 220 Volt giriş ve üç faz 220 Volt çıkışa sahip bir sürücü ile kontrol edilmektedir. Tasarlanan sistem, soğutma özelliğine sahip bir santrifüj cihazı olup, sıcaklık kontrolü entegre edilen bir elektronik termostat aracılığıyla sağlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, a centrifuge device that can be easily used by healthcare personnel, controlled by PLC and managed via an operator panel has been designed and implemented. This developed centrifuge system consists of four main components: PLC, electric motor, operator panel and control system. The PLC used has 8 digital inputs and 6 digital outputs. The drive element of the system is a 1.4 kW three-phase asynchronous motor. An XGT brand panel was preferred as the operator panel and the interface software was prepared using the PanelEditor program. The design of the control system was based on the ability to effectively manage the asynchronous motor with a PLC and an appropriate control mechanism was created in this direction. The control unit includes a motor driver to adjust the speed of the centrifuge motor and an analog input-output module connected to the PLC that sends analog signals in the range of 0-10 volts to this driver has been integrated. Thanks to this module, while the speed command is given to the driver with analog voltage, the data o1ained from the analog output of the driver is evaluated by the PLC and the instantaneous speed of the centrifuge can be displayed on the operator panel screen. When designing the control circuit, a PLC with 220 Volt AC voltage supply and relay output was preferred. In order to protect the PLC outputs, external relays were integrated in addition to the relay outputs and the system was controlled by these relays. With this method, the isolation of the PLC outputs was ensured and the device was aimed to operate for a long time. The PLC triggers with 24 Volt DC voltage. Therefore, the control circuit was formed from relays operating with 24 V DC and providing contact information. Since the use of low voltage is important for safety reasons in industrial automation systems, special attention was paid to this requirement. The voltage method was preferred for analog data transfer, and the system did not require additional equipment such as current-voltage or voltage-current converters. The main reason for this preference is that the motor driver, where analog information is sent and received, is located in the same panel, and therefore the voltage drop in short-distance connections is negligible. Control signals are transmitted via shielded cables, thus minimizing the negative effects of electromagnetic interference on the control system. The operator panel, which is an important component of the control system, is supplied with 24 Volt DC and communicates with the PLC via the RS-232 communication protocol. The cable used for communication also has a shielded structure. The centrifuge device's drive motor is Medel brand; it is controlled by a driver with a single-phase 220 Volt input and a three-phase 220 Volt output. The designed system is a centrifuge device with cooling feature and temperature control is provided by an integrated electronic thermostat.
Benzer Tezler
- Çocuk yoğun bakımda oluşan klebsiella pneumoniae sepsislerinde IL-21, IL-23, 8-OHG, prokalsitonin, CRP ve 25-oh vitamin D düzeylerinin araştırılması
Investigation of IL-21, IL-23, 8-OHG, procalcitonin, CRP and 25-OH vitamin D levels in klebsiella pneumoniae sepsis in pediatric intensive care unit
CUMA ASLAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıHarran ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET GÜZELÇİÇEK
- Fasulye tohum böceği (Acanthoscelides obtectus say.col.bruchidae)'nın fasulye, nohut, börülce üzerindeki kısa biyolojisi ve farklı konukçularda yetişen bireylerin deltamethrin ve malathion'a olan hassasiyetleri üzeri...
An Investigation on the brief biology of the bejan weevil (Acanthoscelides obtectus say.col.bruchidae) and, on the susceptibility of the individuals reared on different hosts to deltamethrin and malathion
SEVİM OĞUZKAN
- Hidrolik kontrol valflerinde çalışma kuvvetleri
Operating forces in hydraulic control valves
MUSTAFA İNAL
- Polimerik membranlarda kimyasal ve makromoleküler yapının membranın oksijen ve iyonik geçirgenliğine etkileri
The Dependence of the anygen and ionic permeabilities of some polymeric membranes on their chemical and macromolecular structures
H. YILDIRIM ERBİL
- Gemi levhalarının elasto-plastik olarak incelenmesi
Elasto-plastic analysis of the ship plates
MEHMET ÇEVİK