PLC KULLANILARAK BİR MEDİKAL SANTRİFÜJ CİHAZI TASARIMI VE GERÇEKLENMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ALİ ERKAN ÖNEM
Danışman: Vekil Sarı
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.