Elektromekanik Sistem Simulatörü (ESS) Kullanım Kılavuzu
Hakkında
ESS (Elektromekanik Sistem Simulatörü ) Elektromekanik sistemleri tasarlamak ve incelemek için kullanılır. Bu sistemler sanayi makinalarını kontrol etmek için kullanılır. Bununla ilgili dersler Üniversite ve Teknik liselerde verilmektedir. Bu simulatörün amacı bu dersin eðitimine katkıda bulunmak.
Simulatör, bir sistem gibi davranarak, sistemin bütün etkilerini gösteren bir programdır. Bu simulatör elektromekanik sistemleri tasarlamak, çalıştırmak ve davranışlarını incelemek için geliştirilmiştir.
Kullanım Kılavuzu
Kullanıcı Arabirimi
Simulatörün çok sade kullanıcı arabirimi var. Programla ilgili bütün düðmeler üst tarafta yerleşmiştir. (Resim 1)
Resim 1: Kullanıcı arabirimi
Çizim alanında iki çizgi, biri faz ve diðeri nötr hattı temsil etmektedir. Devre bu iki hat arasında çizilmektedir. Çizimin kolay düzgün yapılabilmesi için çizim alanı ızgara şeklindeki yardımcı çizgilerden oluşturulmuştur.
Dosyalarla Çalışmak
Dosyalarla yapılacak yeni dosya açma, var olan dosyayı açma ve dosyaya kaydetme gibi birkaç işlem mevcut.
- Yeni dosya açmak için araç çubuðundan
Yeni dosya düðmesine tıklayınız veya Dosya -> Yeni menüsünü kullanınız. - Var Olan dosyayı açmak için araç çubuðundan
Dosya Aç düðmesine tıklayınız veya Dosya -> Dosya Aç menüsünü kullanınız. Dosya aç penceresinden açmak istediðiniz dosya seçin ve Aç düðmesine tıklayınız. - Herhangi bir dosya açmadan önce program açık olan dosyadaki deðişiklikleri kayıt etmenizi hatırlatacaktır.
- Dosya kayıt etmek için araç çubuðundan
Kaydet düðmesine tıklayınız veya Dosya -> Kaydet menüsünü kullanınız. Dosyayı farklı isimle kaydetmek için Dosya -> Farklı kaydet menüsünü kullanınız. Açılan dosya kaydet penceresinden yeni dosya ismini giriniz ve kaydet düðmesine tıklayınız.
Kumanda Devresini Tasarlamak
Devre elemanları ve onların sembolleri.
Kontaktör
Normalde açık kontak
Normalde kapalı kontak
Start düðmesi
Stop düðmesi
Jog button
Kenar anahtarı
Zaman Rölesi
Ters zaman rölesi
Lamba
Kumanda devresini tasarlamak için devre elemanlarını eklemek ve onları uygun şekilde baðlamak gerekiyor. Devre elemanı eklemek için araç çubuðundan eklemek istediðimiz elemana tıklıyoruz. Elemanı bırakmak istediðimiz yere fareyi götürüyoruz ve bir daha tıklıyoruz. Eleman eklendikten sonra taşımak için, fareyle üzerinde basılı tutarak istediðimiz yere taşıyoruz ve bırakıyoruz.
Elemana isim vermek için elemanın hemen üstünde bulunan etikete tıklıyoruz ve vermek istediðimiz ismi yazıyoruz. Daha sonra Enter tuşuna basıyoruz. Devreyi çalıştırmak için bütün elemanlar isimlendirilmiş olmalılar. Kontakların isimleri devredeki kontaktörlerin ve zaman rölelerinin içinden seçilmektedir. Dolaysıyla kontaktörler ve zaman röleleri öncelikle isimlendirilmelidir. Zaman rölelerinin sayaçları elemanın hemen altında bulunmaktadır. Sayaç deðerini girmek için sayaca tıklıyoruz ve deðeri girdikten sonra Enter tuşuna basıyoruz.
Lambanın deðerini deðiştirmek için lambaya sað tıklayınız ve açılan menüden istediðimiz rengi seçiniz.
Elemanları birbirine baðlamak için elemanın baðlantı noktasına fare işaretleyicisini yaklaştırınız. Baðlantı noktası gözükünce farenin sol düðmesine basılı tutarak diðer baðlantı noktasına, düðüme veya elektrik hattına taşıyınız. Diðer baðlantı noktası gözükünce farenin sol düðmesini bırakınız. Baðlantı yapılınca baðlantı çizgisi mavi renkten siyaha dönüşecektir. Eðer baðlantıyı özel dolandırarak çizmek istiyorsanız. istediðimiz yerlerde farenin sol tuşunu bırakarak bir daha tıklayınız. Baðlantı yapıldıktan sonra çizgiyi kaydırmak için fareyle üzerine tıklayarak sürükleyiniz.
Herhangi bir elemanı veya çizgiyi silmek için CTRL tuşuna basılı tutarak onu seçiniz. CTRL tuşu basılıyken birkaç eleman veya çizgi seçebilirsiniz. Seçili elemanlar çerçeveye alınacak, çizgiler kırmızıyla gösterilecektir. Elemanı veya düðüm noktasını seçtiðimizde onlara baðlı bulunan çizgilerde seçilecektir. Seçtikten sonra araç çubuðunda bulunan 
Sil düðmesine tıklıyoruz veya klavyeden Delete tuşuna basınız. Seçili elemanları bırakmak için CTRL tuşuna basmadan herhangi bir elemana tıklayınız.
Motor Devresi Çeşitleri
Programda şok kullanılan 9 motor devresi bulunmaktadır.
Bir fazlı endüksiyon motor
Otomatik geçişli bir fazlı endüksiyon motor
Üç fazlı endüksiyon motor
Yön değiştiren üç fazlı endüksiyon motor
Yıldız-üçken kontrolörlü motor
Tek kademeli dirençle başlatma devreli motor
Çift kademeli dirençle başlatma devreli motor
Dinamik frenleme devreli üç fazlı endüksiyon motor
Motor Devresini Kullanmak
Simulatörde hasır tasarlanmış motor devreleri bulunmaktadır. Motor devresini projenize eklemek için araç çubuğunda bulunan 
Motor devresi düğmesine 
tıklayınız veya Görünüm -> Motor devresi menüsüne tıklayınız. Motor devresi penceresi açıldığında Motor Özellikleri 
panelinden eklemek istediğiniz motor devresini seçiniz. Seçili motor devresi 
ve ismi 
panelde gözükecektir. Kontaktörlerin rölelerini motor özellikleri panelinden belirleyiniz 
. Motor devresiyle ilgili değişiklikleri etkinleştirmek için Tamam 
düğmesine, eski değerleri kullanmak için ise İptal 
düğmesine tıklayınız.
Eğer Motor Özellikleri paneli gözükmüyorsa ayarları Göster/Güzle 
düğmesine tıklayınız.
Motor devresi penceresini taşımak için pencerenin dış kenarından 
tutarak sürükleyiniz.
Motor devresini gizlemek için araç çubuğundaki Motor devresi düğmesine tekrar tıklayınız.
Tasarlanan Devreyi Çalıştırmak
Devreyi çalıştırmak için araç çubuðunda bulunan 
Çalıştır düðmesine tıklayınız. Eðer devrede herhangi bir sorun varsa program hata mesajı verecektir. Devreyi çalıştırmak için bütün hataları düzeltmeniz gerekir.
Devre çalışır durumdayken Start / Stop düðmeleriyle veya direk rölelere tıklayarak devrenin davranışlarını inceleyebilirsiniz. Düðmeleri kalıcı olarak kullanmak için farenin sað tuşunu kullanınız. Devre çalışırken aktif çizgiler pembe, elemanlarsa kırmızı ile gösterilmektedir. Motorun çalışması ve dönüş yönü üzerinde bulunan yeşil noktayla temsil edilmektedir.
Devreyi durdurmak için 
Durdur düðmesine tıklayınız.
Yazıcıdan Çıktı Almak
Tasarlanan devrenin çıktısını almak için araç çubuðundan 
Yazdır düðmesine tıklayınız. Kaðıdın durumunu ve devrelerin konumunu ayarlayabileceðiniz Baskı ön izleme penceresi açılacaktır. Kaðıdın durumunu belirlemek için sað tarafta bulunan seçeneklerden yatay veya dikey durumunu seçiniz. Devrelerin konumlarını deðiştirmek için devrenin üzerinde farenin sol tuşunu basılı tutarak istediðiniz konuma kaydırınız. Devreyi raporda kullanmak için resim olarak BMP formatında kaydedebilirsiniz.
Elektromekanik Sistem Simulatörü Örnekleri
1. Mühürleme Devresi
Bu devrede düðmelerin konumunu kilitlemek için kullanılan mühürleme metodu gösterilmiştir. START düðmesini basıldıðında M kontaktörü enerjilenecek ve motor dönmeye başlayacak. Aynı anda M kontaktörünün START düðmesine paralel baðlı olan kontaðı kapanacaktır ve akım üzerinden geçmeye başlayacaktır. Dolaysıyla START düðmesi bırakıldıðında akım M kontaðından geçerek M kontaktörünü enerjili tutmaya devam edecektir. STOP düðmesi M kontaktörünün enerjisini kesecek ve dolaysıyla motor enerjiden kesilecek ve duracaktır.
2. Uzaktan Kumanda Devresi
Bu devrede motor deðişik konumlarda kontrol edilebilir. Bütün Start düðmeleri paralel ve stop düðmeleri birbirlerine seri baðlanmıştır. Kullanıcı istediði konumdan motoru çalıştırıp durdurabilir.
3. Bir Fazlı Asenkron Motoru Başlatma Devresi
Bu devre bir fazlı asenkron motoru çalıştırmaya başlamak için kullanılır. START düðmesine basıldıðında A , M kontaktörleri ve ZR zaman rölesi enerjilenecektir. Motorun ana ve yardımcı sargıları enerjilenecek ve motor dönmeye başlayacaktır. ZR zaman rölesi sayacı sıfırlandıðında A kontaktörü enerjiden kesilecek ve motor yardımcı sargısız dönmeye devam edecektir.
4. Tek Kademeli Dirençle Motora Yol verme Devresi
Endüksiyon motorunun statör sargıları 3 fazlı enerji kaynaðına direk baðlandıðı zaman yüksek akım (maksimumun 5-8 katı) çekmektedir. Bu akım Motor kendi dönme hızına ulaştıkça normale inecektir. Yüksek güçteki motorlar direk başlatılınca yüksek başlatma akımından dolayı voltaj bozukluðuna (voltage dip) neden olacaktır. Bu voltaj bozukluðu kaynaða baðlı diðer aletlerin arızalanmasına neden olacaktır. Başlangıç akımını azaltmak için bu tür motorlar azaltılmış voltajla başlatılırlar ve istenilen hıza ulaştıklarında tam voltaj verilir.
Bu devre yüksek güçteki motorları başlatmak için kullanılır. START düðmesine tıkladıðımızda Mkontaktörü ve ZR zaman rölesi enerjilenecektir. M kontaktörü motoru enerji kaynaðına baðlayacaktır. Motorun voltajı devreye seri baðlı dirençlerle azaltılmıştır. ZR zaman rölesi sayacı saymayı bitirince A kontaktörü enerjilenecektir ve motor devresindeki dirençler etkisiz hale gelecektir. Motor tam voltajda dönmeye devam edecektir. Zaman rölesinin sayacı motor tam hızını alana kadar gereken süreye göre ayarlanması gerekir. STOP düðmesi devredeki bütün röleleri ve dolaysıyla motoru enerjiden kesecektir.
5. Çift Kademeli Dirençle Motora Yol verme Devresi
Yüksek güçteki motorları başlatmak için her zaman yol verme devresi gereklidir. STARTdüðmesine tıkladıðımızda motor düşük voltajla çalışmaya başlayacaktır. Motor devresine seri baðlı iki direnç motora düşen voltajı azaltacaktır. ZR1 zaman rölesi saymayı bitirdiðinde Akontaktörü enerjilenecek ve motor tek dirençle çalışmaya devam edecektir. Dolaysıyla motora düşen voltaj artacaktır. ZR2 zaman rölesi saymayı bitirdiðinde B kontaktörü enerjilenecek ve motor tam voltajda çalışmaya devam edecektir.
6. Yıldız-Üçgen Yol verme Devresi
Bu devre motoru yıldız baðlantı şeklinde çalıştırmaya başlayacak ve motor hızını alınca üçken baðlantı şekline geçecektir. Bu metot yüksek güçteki motorları çalıştırmak için kullanılmaktadır. START düðmesine bastıðımızda A kontaktörü enerjilenecek ve motor sargıları yıldız şeklinde baðlanacaktır. A kontaktörünün bir kontaðı M kontaktörünü enerjilendirecek ve motor güç kaynaðına baðlanacaktır. Motor düşük voltajda dönmeye başlayacaktır. START düðmesiyle enerjilenen ZR zaman rölesi saymayı bitirdiðinde A kontaktörü enerjiden kesilecek ve Bkontaktörü enerjilenecektir. B kontaktörünün kontakları motor sargılarını üçken şeklinde baðlayacaktır. B nin kontaklarından biri ZR zaman rölesini enerjiden kesecektir. STOP düðmesi bütün elemanları enerjiden kesecektir.
7. Düðme Kilitlemeli Dönüş Yönünü Deðiştirme
Motoru farklı yönlerde döndürmek için devrede iki düðme mevcuttur. ILERI düðmesi motoru ileri yönde döndürecek olan I kontaktörünü enerjilendiriyor. I kontaktörünü enerjilendirmeden önce Gkontaktörünün enerjisini kesiyor. GERI düðmesi ise I kontaktörünün enerjisini kesiyor ve aynı şekilde motoru geri yünde döndürecek olan G kontaktörünü enerjilendiriyor. Dolaysıyla motor devresini kısa devreden korumuş oluyor. STOP düðmesi bütün kontaktörlerin enerjisini keserek motoru durduruyor.
8. Elektriksel Kilitlemeli Dönüş Yönünü Deðiştirme Devresi
Motoru istenilen yönde döndürmek için ILERI ve GERI düðmeleri kullanılır. Motor bir yönde dönmekteyken tersi yönde döndürmek kumanda devresinden elektriksel olarak engellenmiştir. Örneðin ILERI düðmesine basarak motoru ileri yünde döndürelim. I kontaktörü enerjilenerek ve motor dönmeye başlayacaktır. G kontaktörünün önünde bulunan normalde kapalı I kontaðı açılacak ve G kontaðının enerjilenmesini önleyecektir. Dolaysıyla motoru geri döndürmek için önce STOP düðmesine basarak I kontaktörünün enerjisini kesmemiz gerekir.
9. Dinamik Frenleme
Motor çalışmaktayken enerjisini kesersek motor hemen durmayacaktır. Motorda oluşan kinetik enerji bitene kadar yavaşlayarak duracaktır. Motoru anında frenleyerek durdurmak için dinamik frenleme devresi kullanılmaktadır.
Kumanda devresinde START düðmesine tıkladıðımızda M kontaktörü ve ZR ters zaman rölesi enerjilenecektir. Motor güç kaynaðına M kontaklarıyla baðlanacaktır. STOP düðmesine tıkladıðımızda M kontaktörü ve ZR ters zaman rölesi enerjiden kesilecektir. ZR ters zaman rölesinin kontaðı motoru fren devresine baðlayacak olan F kontaktörünü enerjilendirecek. Ters zaman rölesinin sayacı dolduðunda F kontaktörü enerjiden kesilecek ve motor frenleyerek tamamen durmuş olacak.
10. İsteðe Baðlı Dinamik Frenleme
Bu devrede FREN frenleme düðmesi bulunmaktadır. Motoru START düðmesine basarak çalıştırıyoruz. Durdurmak için iki seçeneðimiz var. Birincisi FREN düðmesine basarak motoru belli bir süre fren devresine baðlayarak durdurmak. Diðeri ise STOP düðmesine basarak motoru sadece enerjiden kesmek.
11. Kesik Sürekli Çalıştırma
Bu devrede motoru kesik ve sürekli çalıştırmak için nasıl kontrol edebileceðimiz gösterilmektedir. START düðmesine basarak motoru çalıştıracak olan M kontaktörünü enerjilendiriyoruz. Aynı anda START düðmesini kilitliyoruz. KS.CL düðmesine basarak motoru sadece düðmeyi basılı tuttuðumuz sürece çalıştırıyoruz. Herhangi bir mühürleme kontaðı kullanmıyoruz. STOPdüðmesini motoru enerjiden kesmek için kullanıyoruz.
Tarihçe
8 Aralık 2005
- Programın ismi Elektrik Kumanda Simülatörü’nden Elektromekanik Sistemler Simulatörü (Elecrtomechanıcal Systems Simulator) olarak değiştirilmiştir.
- Başka dosya açmadan önce ve programı kapatmadan önce değişiklikleri kaydetme hatırlatıcısı eklendi.
- Kullanıcı arayüzü ve Kullanım kılavuzu Türkçe ve İngilizce olarak hazırlandı.
- Program kullanımını öğreten öğretici hazırlandı.
- Kurulum dosyası hazırlandı.
- Motor devresinde bulunan bası arızalar giderildi.
Haziran 2002
- Program Marmara üniversitesi Teknik eğitim Fakültesinden Bitirme projesi olarak hazırlandı ve sunuldu.
- Programın ilk sürümü.
İletişim Bilgileri
Danışman
Hasan ERDAL
Marmara Üniversitesi, Kontrol Eğitimi Bölümü , İstanbul, Türkiye
E-mail: herdal { at } marmara.edu.tr
Programlayan ve geliştiren
Vepa Halliyev
E-mail: vepa_hall { at } yahoo.com
Simulatör Bitirme projesi olarak yayınlandı
Proje adı: ELEKTRK KUMANDA TEKNKLERİ DERSİ SMULATÖR PROGRAMI TASARIMI
Yayn yılı: 2002
Yer: Marmara Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Bilgisayar ve Kontrol Eğitimi bölümü, İstanbul, Türkiye
Web: www.marmara.edu.tr
Mekatronik Bölümü Ve Teknoloji Haberleri 