plastİk enjeksİyon makİnesİnde servo motor kullanimitez.sdu.edu.tr/tezler/tf04345.pdf · 2020....
TRANSCRIPT
T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNESİNDE SERVO MOTOR KULLANIMI
Ünal ŞANLI
Danışman Prof. Dr. Ali Kemal YAKUT
YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNE EĞİTİMİ ANABİLİM DALI
ISPARTA - 2019
II. Danışman Prof. Dr. Osman İPEK
© 2019 [Ünal ŞANLI]
i
İÇİNDEKİLER
Sayfa
İÇİNDEKİLER .................................................................................................................................... ii ÖZET .................................................................................................................................................... ii ABSTRACT ....................................................................................................................................... iii TEŞEKKÜR ........................................................................................................................................ iv ŞEKİLLER DİZİNİ ............................................................................................................................ v ÇİZELGELER DİZİNİ .................................................................................................................... vii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ................................................................................. viii 1. GİRİŞ................................................................................................................................................ 1
1.1. Plastiğin Özellikleri ........................................................................................................... 3
1.2. Plastiğin Türleri .................................................................................................................. 3
1.3. Plastik Ürünlerin İmalat Yöntemleri .......................................................................... 4
2. KAYNAK ÖZETLERİ ................................................................................................................ 12 3. MATERYAL ve METOT .......................................................................................................... 17
3.1. Enjeksiyon Makinasının Üretimi ............................................................................... 17
3.2. Enjeksiyon Makinasının Üretiminde Kullanılan Ürünler ................................ 31
3.2.1. USB Yardımcı Kartlar ............................................................................................. 31
3.2.2. RS485 Mod-Bus Haberleşme Kartı ................................................................... 32
3.2.3. Oransal Kontrol Kartı ............................................................................................ 33
3.2.4. Servo Motorlar ......................................................................................................... 35
4. BULGULAR VE TARTIŞMA ................................................................................................... 38 4.1. Mod-Bus Haberleşme Sistemi .................................................................................... 40
4.2. Giriş-Çıkış ve Analog Veri İşlemleri ......................................................................... 40
4.3. Programa Genel Bakış ................................................................................................... 40
5. SONUÇ ve ÖNERİLER ............................................................................................................. 41 KAYNAKLAR .................................................................................................................................. 43 EKLER............................................................................................................................................... 47
EK A. Enjeksiyon Makinesinin Fotoğrafları ................................................................... 48
EK B. Mod-Bus Haberleşme Programı............................................................................. 53
EK C. Oransal Kontrol Kartı Yazılımı................................................................................ 59
EK D. Giriş-Çıkışlarla İlgili Yazılımlar .............................................................................. 74
EK E. Ana Program Yazılımı ve Resimleri ...................................................................... 82
ÖZGEÇMİŞ ....................................................................................................................................... 93
ii
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNESİNDE SERVO MOTOR KULLANIMI
Ünal ŞANLI
Süleyman Demirel Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Makine Eğitimi Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Ali Kemal YAKUT
II. Danışman: Prof. Dr. Osman İPEK
Bu tez çalışmasında, ideal ürün çıktısı için mevcut hidrolik sistemli enjeksiyonla kalıplama makinalarından optimizasyon için gerekli hız, sıcaklık ve basınç parametreleri alınamadığından yeni bir servo motor kontrollü enjeksiyonla kalıplama makinası imal edilmiştir. İmal edilen yeni yerli makina ile hidrolik baskı sistemi yerine kullanılan servo motorlar istenilen değerlerle çalışabilme imkanı vermiştir. Bu çalışma ile ülkemizde ilk kez servo motor kontrollü enjeksiyonla kalıplama makinası üretilmiştir. Üretilen makinanın kontrol ünitesi ile istenilen sıcaklık ve baskı hızı ayarlanabilmektedir. Üretilen makinada kullanılan servo motorlara uygun sürücüler kullanılmış ve bu sürücülere yazılımlar yüklenmiştir. Bu sayede mevcut ana yazılımımızın yüklü olduğu endüstriyel PC dışında otonom kontrol yazılımı olan servo motor kontrolü sağlanmıştır. Sistemde iki adet servo motor kullanılmış ve bunlar mal alma ve enjeksiyon bölümlerinde kullanılmıştır. Bu sayede yüksek hızlara çıkılmış ,mal almada hassasiyet ve süre kazanılmış sistemler bağımsız çalıştırılmış ve istenilen sonuçlar alınmıştır. Bu tip cihazlarda ilk kez endüstriyel PC tercih edilmiş ve yazılım olarak Visual Studio VB kullanılmıştır. Sistemdeki data alımları ek USB kartlarla sağlanmış servo motor kontrolleri RS485 modbus protokolleri ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan sistemde servo motor dışında hareket mekanizmaları hidrolik ve asenkron motorlarla gerçekleştirilmiş ayrıca hidrolik sistemde enerji tasarrufu olması için sürücü kullanılarak oransal olarak kontrol edilmiş ve tasarruf sağlanmıştır. Buradaki oransal kontrol kartı geliştirilmiş ve sisteme başarı ile uygulanmıştır. Anahtar Kelimeler: plastik enjeksiyon makinasında servo motor kullanımı, plastik enjeksiyon kontrol sistemi , hidrolik motoru oransal kullanım, plastik enjeksiyon da servo motor
2019, 93 sayfa
iii
ABSTRACT
M.Sc. Thesis
THE USE OF SERVO MOTOR IN PLASTIC INJECTION MACHINE
Ünal Şanlı
Süleyman Demirel University
Graduate School of Natural and Applied Sciences Department Of Mechanical Education
Supervisor: Prof. Dr. Ali Kemal YAKUT
Co-Supervisor: Prof. Dr. Osman İPEK
In this thesis, because of not receiving necessary speed, temperature and pressure parameters for optimization of moulding machines through injection within existing hydraulic system for ideal product output, a new servo motor controlled moulding with injection machine has been produced. The recently produced native machine and the servo motors used instead of hydraulic pressure system have supplied possibility of working with intended values. By this study, servo motor controlled moulding with injection machine has been produced in our country for the first time. The control unit, the intended temperature and pressure speed of the produced machine can be adjusted. Proper drivers have been used at the produced machine and softwares have been installed on these drivers. By this means, except for the industrial PC on which our existing main software has been installed, the servo motor control which is an autonomous control software has been provided. In this system, two servo motors have been used and these have been used in sections of having goods and injection. By this means, high speeds have been launched out, sensitivity and time have been gained in having goods, systems have been generated independently and intended results have been admitted. Industrial PC has been preferred in these machines for the first time and as a software Visual Studio VB has been used. The data intake in the system has been provided with additional USB cards, the servo motor controls have been realized with RS485 modbus protocols. At the made system; except the servo motors, the motion mechanisms have been realized with hydraulic and asynchronous motors, also for energy conservation at the hydraulic system, by using driver has been controlled as modulating and saving been generated. The modulating control card here has been improved and applied on the system successfully.
Keywords: the use of servo motor in plastic injection machine, plastic injection control system, hydraulic motor modulating use, servo motor in plastic injection
2019, 93 pages
iv
TEŞEKKÜR Bu çalışmanın her aşamasında bilgi ve tecrübeleri ile beni yönlendiren danışmanım Prof. Dr. Ali Kemal YAKUT’a,Prof. Dr. Osman İPEK’e, SANTEZ projesi kapsamında çalıştığım Yrd. Doç. Dr. Murat KORU’ya, Dr.Öğr.Üyesi Melik Ziya Yakut’a, yoğun çalışmalarımda bana destek olan aileme ve çalışma arkadaşlarıma da teşekkür ederim. Ayrıca bu çalışma SANTEZ “00012.STZ.2006–1“ nolu proje ve SDÜ BAP “2212-D-10” nolu proje ile desteklenmiştir. Maddi desteklerinden dolayı Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı ve Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Projeleri Birimine teşekkür ederim.
Ünal ŞANLI ISPARTA, 2019
v
ŞEKİLLER DİZİNİ
Sayfa Şekil 1.1. Plastik enjeksiyon kalıplama makinası ve elemanları ................................. 5
Şekil 1.2. Plastik enjeksiyon kalıplama makinasında enjeksiyon birimi .................. 6
Şekil 1.3. Vidanın üzerinde plastiğin geçiş aşamaları ................................................... 10
Şekil 1.4. Enjeksiyonla baskı işleminin süreci .................................................................. 10
Şekil 3.1. Hidrolik tahrikli 160 ton-B enjeksiyon makinasının görünüşü .............. 18
Şekil 3.2. Mengene ünitesinin boyutları .............................................................................. 19
Şekil 3.3. Kalıp açma ve kapama mengenesinin görünüşü .......................................... 19
Şekil 3.4. Enjeksiyon ünitesinin boyutları .......................................................................... 20
Şekil 3.5. Enjeksiyon kovanı ve enjeksiyon vidası .......................................................... 20
Şekil 3.6. Enjeksiyon sistemi için dişli çark elemanlarının tasarımı ....................... 22
Şekil 3.7. Mal alma servosu ...................................................................................................... 23
Şekil 3.8. Enjeksiyon servosu .................................................................................................. 23
Şekil 3.9. Servo motorlu plastik enjeksiyon makinası için hazırlanan şase .......... 24
Şekil 3.10. Şasiye konumlandırılmış mal alma ve enjeksiyon servo motoru ....... 25
Şekil 3.11. Şasiye yerleştirilmiş servo motorlar .............................................................. 25
Şekil 3.12. Şasiye mengene ünitesi ve enjeksiyon ünitesi............................................ 26
Şekil 3.13. Enjeksiyon makinasındaki kontrol ünitesinin yuvaları .......................... 26
Şekil 3.14. Servo motorların sürücüleri ve elektrik tesisatı panosu ........................ 27
Şekil 3.15. Kontrol ünitesi bilgisayarı .................................................................................. 28
Şekil 3.16. Enjeksiyon makinasının tamamlanmış üniteleri ....................................... 29
Şekil 3.17. Enjeksiyon makinasının rezistanslarıyla kovanı ve servo motorları 29
Şekil 3.18. Enjeksiyon makinası için hazırlanan yazılım programının arayüzü 30
Şekil 3.19. USB 32 kanal dijital giriş-çıkış kart ................................................................. 31
Şekil 3.20. USB 8 kanal 14 bit çözünürlüklü ADC ve 2 kanal DAC kart ................... 32
Şekil 3.21. 8 kanal termokupl okuma kartı ........................................................................ 33
Şekil 3.22. Oransal sistem kontrol kartı .............................................................................. 34
Şekil 3.23. Oransal sistem kontrol kartı alt yüz baskısı ................................................ 34
Şekil 3.24. Oransal sistem kontrol kartı üst malzeme yerleşim şeması ................. 35
Şekil 4.1. Makine elektrik-elektronik ve program blok diagramı ............................. 39
Şekil 4.2. USB-RS485 dönüştürücü ....................................................................................... 40
Şekil A.1. Enjeksiyon vidasının imalatının bir görünüşü .............................................. 48
Şekil A.2. Enjeksiyon memesinin görünüşü....................................................................... 48
Şekil A.3. Enjeksiyon memesinin farklı bir görünüşü .................................................... 49
Şekil A.4. Enjeksiyon memesinin çıkış ucunun görünüşü ............................................ 49
Şekil A.5. Kalıbın dişi plakasının görünüşü........................................................................ 50
Şekil A.6. Kalıbın itici plakasının görünüşü ....................................................................... 50
Şekil A.7. Kalıbın enjeksiyon makinasına yerleşmiştirilmiş hali ............................... 51
Şekil A.8. Kalıbın kapatılmış hali............................................................................................ 51
Şekil A.9. Üretilen enjeksiyon makinasının arkadan görünüşü ................................. 52
Şekil A.10. Üretilen enjeksiyon makinasının önden görünümü ................................ 52
Şekil E.1. Makine kontrol yazılımı ana sayfa görünüşü................................................. 88
vi
Şekil E.2. Makine kontrol yazılımı çalışma seçenekleri sayfa görünüşü ................ 88
Şekil E.3. Makine kontrol yazılımı sıcaklık ayar sayfa görünüşü .............................. 89
Şekil E.4. Makine kontrol yazılımı mesafe-hız-basınç ayarları sayfa görünüşü .. 89
Şekil E.5. Makine kontrol yazılımı mengene ayar sayfa görünüşü ........................... 90
Şekil E.6. Makine kontrol yazılımı enjeksiyon işlemleri ayar sayfa görünüşü ..... 90
Şekil E.7. Makine kontrol yazılımı itici ayar sayfa görünüşü ...................................... 91
Şekil E.8. Makine kontrol yazılımı genel ayarlar sayfa görünüşü ............................. 91
Şekil E.9. Makine kontrol yazılımı genel I/O ayar sayfa görünüşü ........................... 92
vii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Sayfa Çizelge 1.1. Plastiğin türlerine göre kullanım alanları .................................................... 2
Çizelge 1.2. Enjeksiyon işleminde görülen sorunlar ve çözümleri tablosu .......11
viii
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
A Isı transfer yüzeyi, Lüle iç alanı, m2
A Amper AC Alternatif akım A/D Analog/Digital (Analog/Dijital) ADC Analog to Digital Converter (Analog/Dijital Dönüştürücü) Co Santigrat C Isı kapasitesi, kJ/K cP Sabit basınçta özgül ısı, kJ/kgK Da Dişli dış çapı, m Db Vida yuvası çapı, m DC Doğru akım Dr Dişli iç çapı çapı, m e Vida kalınlığı, m Ft Kramayer dişlisinin teğetsel kuvveti, N G, m Enjeksiyona giren toplam katı termoplastik debisi, kg/s h Entalpi, kJ/kg h Vida yuvası boşluğu, Lüle yüksekliği, m I/O Input/Output (Giriş/Çıkış) L Yolluk uzunluğu, Kovan boyu, m N Devir sayısı P Düzeltilmiş enjeksiyon basıncı, Pa PC Kişisel Bilgisayar PIC Peripheral Interface Controller (Çevresel Arabirim Denetleyicisi Pin Enjeksiyon basıncı, Pa PWM Pulse-width modulation(Sinyal Genişlik Modülasyonu) Re Reynolds sayısı RS232 Seri Port Arabirimi s Plaka kalınlığı, Vida adımı, m t Zaman, s T Tork, Nm Ta Ergiyiğin enjeksiyona giriş sıcaklığı, K Tb Kalıp çıkış sıcaklığı, K Te Polimerin enjeksiyondan çıkış sıcaklığı, K Tw Kalıp sıcaklığı, K USART Evrensel Senkron Asenkron Alıcı Verici USB Universal Serial Bus (Evrensel Seri Yol) V Volt Va Uygulanan giriş gerilimi Q Isı transferi, kJ α Isı yayınım katsayısı, m2/s Ω Ohm
1
1. GİRİŞ
Teknolojide önemi giderek artan plastik ürünlerin sağladığı pek çok
avantajlardan ötürü kullanım alanları gün geçtikçe artmaktadır. Hafif, dayanıklı,
kolayca şekil alabilmelerinden dolayı plastik ürünler, kağıt, cam, tahta, keten,
pamuk, demir gibi ham maddeye sahip ürünlerin yerlerini almıştır. Her geçen
gün kullanımı daha da farklı sektörlerde artmaktadır.
Plastik sektörü, Türkiye ekonomisinin en önemli aktörlerinden birisidir. Bugün
10 milyon tonu aşan toplam üretimi, 40 milyar dolara yaklaşan cirosu, 5 milyar
dolara yaklaşan direkt ihracatı ve son 10 senede ortalama yüzde 10ʼları aşan
yıllık büyüme oranı ile plastik sektörünün ülke ekonomisine sağladığı katkı
giderek artmaktadır. Sektörümüz, ulaştığı üretim kapasitesiyle Avrupaʼda
ikinciliğe, dünyada ise altıncılığa yükselmiştir. (Pagev, 2018)
2018 yılının ilk 6 aylık döneminde 5,1 milyon tonluk toplam plastik mamul
üretimi içinde yaklaşık 2 milyon 21 bin ton ile plastik ambalaj malzemelerinin
başı çektiği, plastik inşaat malzemeleri üretiminin ise 1,1 milyon ton ile plastik
ambalaj malzemelerini takip ettiği görülmektedir. (Pagev, 2018)
Plastik sektöründe 2013-2017 yılları arasında, yılda ortalama 850 milyon
dolarlık makine ve teçhizat yatırımı gerçekleşmiş olup, toplam yatırımın
%36ʼsını presler ve diğer makineler, %22ʼsini enjeksiyon, %18ʼini ekstrüzyon,
%5ʼini termoform, %2ʼsini şişirme ve %17ʼsini de aksam ve parçalar
oluşturmuştur. Plastik sektöründe makine teçhizat yatırımı 2018 yılının ilk 6
ayında 526 milyon dolar olarak gerçekleşmiş olup, aynı trendle sürmesi halinde
makine teçhizat yatırımının 2018 yılı sonunda 1 milyar 53 milyon dolara
çıkacağı ve 2017 yılına kıyasla % 13 artacağı tahmin edilmektedir. (Pagev,
2018)
Piyasada yoğun olarak kullanılan plastik türleri ve onların örnek kullanım
alanları Çizelge 1.1’de gösterilmiştir (Pala, 2006).
2
Çizelge 1.1. Plastiğin türlerine göre kullanım alanları (YAKUT,2014)
Bu süreçte hem ham madde hem de plastik işleme makinaları ağırlıklı olarak
ithal edilmektedir. Her ne kadar ithal makina kullanımı yüksek olsa da sektörün
dış ticaret açığı yıllar geçtikçe azalma göstermektedir. Bu ithalatın önüne
geçmek ve yerli ürünler yapmak şarttır. Bu proje kapsamında sektörde yerli
imalat yapan firmalar araştırılmış ve Ekin Makina ile Elsim motor firmaları
bulunmuş servo motorlu bir cihazı SANTEZ kapsamında ülkemizde imal
edilmiştir.
ABS
• Elektronik
• Telefon
• TV
• Buzdolabı
• Monitör
• Bavul & Çanta
PVC
• Boru
• Kablo
• Profil
• Ayakkabı
• Ambalaj
• Yer Karosu
Polipropilen
• Boru
• Otomotiv
• Tekstil
• Ambalaj
• Bahçe mobilyaları
Poliakrilat
• Otomotiv
• Elektronik eşya
• Ev eşyası
Polistiren
• Beyaz eşya
• Ambalaj
• Otomotiv
Polietilen • Şişe
• Ambalaj
• Otomotiv
PET Resin • Şişe
3
1.1. Plastiğin Özellikleri
Plastik malzemeler, yapılarına göre çeşitli işleme tekniklerine ve kullanıldıkları
çevre koşullarına göre değişen mekanik özelliklere sahiptir. Plastikler hafif
olmakla birlikte oda sıcaklığından 543.15K (270oC)’ye kadar, bazı koşullarda
daha yüksek sıcaklıklara kadar yükselebilir ve kolaylıkla işlenebilir. Düşük
sıcaklıklarda işlenmesi katkı maddeleri katılmasını kolaylaştırır. Bu katkılar
sayesinde aşınmaya, ışığa, darbeye dayanıklı plastikler üretilir. Plastiklerin ısı
ve elektrik iletkenlikleri düşüktür. Bu yüzden plastikler önemli ısı yalıtım
malzemelerinden biridir. Bu kadar yüksek ısı yalıtkanlığına sahip olmasının
önemli bir dezavantajı eriyik haldeki plastiğin kalıp içerisinde soğutulması için
uzun sürelere ihtiyaç duyulmasıdır. Isı geçirgenlikleri, metallere göre yaklaşık
yüz kat daha azdır. Plastiklerin ısıl iletkenliklerinin düşük olması kullanım
sırasında termal yüklemelerin ısıl yorulmalar oluşmasına sebep olmaktadır. Bu
yorulmaların azaltılması amacıyla ısı iletimini artırıcı katkı maddeleri ilave
edilir. Bunlar genellikle metal tozları veya fiberlerdir. Bu yöntemlerle
polimerlerin ısıl iletkenlik değerleri 10 kat veya daha da fazlası
arttırılabilmektedir. (Pehlivanlı, 2004)
1.2. Plastiğin Türleri
Plastik ürün üretiminde ham madde olarak kullanılan malzemenin özelliklerinin
bilinmesi, enjeksiyonla baskı işleminin en önemli başlangıç noktasını
oluşturmaktadır. Ancak aynı türdeki malzemelerin üretim fabrikalarının değişik
olması bile birbirinden farklı değerlere sahip ürünler oluşmasına sebep
olmuştur. Ayrıca üretici firmalar piyasadaki ihtiyaca göre pek çok ara ürün
ortaya çıkarmışlardır. Bu sebeple piyasada yüzlerce plastik ham madde
üreticisinin, binlerce model plastik ürünü ortaya çıkmıştır. Bu çıkan ürünler
hassasiyetle incelenmelidir.
Piyasadaki plastikler pek çok şekilde sınıflandırılabilir. Genellikle mühendislik
uygulamalarında ısıya veya çözücülere karşı gösterdikleri davranışlara göre
plastikler Termosetler ve Termoplastikler olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.
4
Termoset plastikler, iki aşamalı kimyasal reaksiyon sonucunda oluşan
plastiklerdir. Kalıp soğutulduğunda sonuç ürün rijit bir yapıya kavuşmaktadır.
Termoset plastikler bir kez işlem gördükten sonra bir daha
şekillendirilememektedir. Termoset malzemelere ısı uygulanması durumunda
ise malzeme yanar. Bunun için dikkatli olmak gerekmektedir. Termoset
plastiklere örnek olarak reçineler, poliüretan, poliamid, polibütadien ve
vulkanize kauçukları verebilir.
Termoplastik malzemelerde molekül benzeri uzun zincirli yapılar birbirlerine
göreceli olarak zayıf olan Van der Waals bağları ile bağlanmıştır. Malzeme
ısıtıldığında moleküller arasındaki bu zayıf kuvvetler kalkmakta ve yumuşak,
esnek bir yapı oluşmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda sıvılaşabilmektedir. Malzeme
soğumaya terk edildiğinde ise tekrardan katılaşmaktadır. Bu ısıtarak
yumuşatma ve soğutarak sertleştirme çevrimi pek çok defa tekrar
edilebilmektedir. Bu özelliği nedeniyle plastik endüstrisinde günümüzde
kullanılan tüm plastiklerin içinde % 90’lık bir kullanım oranına sahiptirler.
(İçten, 2004)
1.3. Plastik Ürünlerin İmalat Yöntemleri
İmalatta, termoplastik ham maddeler genel olarak; enjeksiyon kalıplama,
ekstrüzyon, şişirme, vakumlama, döner (rotasyonel) kalıplama gibi üretim
yöntemleriyle yapılabilir. Piyasada en fazla termoplastik ürün enjeksiyonla
kalıplama yöntemi ile üretilmektedir. En sık enjeksiyon kalıplama tercih
edilmektedir.
Enjeksiyonla kalıplama yöntemi, toz veya granül hâldeki plastik malzemeyi,
homojen olarak ısıtıp, gerekirse çeşitli katkılarla homojen olarak karıştırıp belli
basınçla kalıba itilerek kalıbın doldurulduğu bir yöntemdir. Daha sonra kalıbın
şeklini alan eriyik termoplastik malzemenin, kalıbın soğutulmasıyla dışarı atılır.
Bu soğutma işlemi genellikle su yollu bir soğutmadır. Bu şekilde hızlı bir baskı
süreci oluşmuş olmaktadır.
5
Enjeksiyonla üretim yöntemiyle, hızlı ve yüksek hacimde mal üretebilir ve seri
üretime olanak sağlar ve otomasyona uygundur. Diğer imalat yöntemlerine göre
düşük maliyettedir. Doğru ve ideal baskı sürecine ulaşırsa hemen hemen hiç son
işlem gerektirmez. Çok değişik yüzey, renk ve şekillerde mal üretebilir. Malzeme
kaybı ideal baskılarda oldukça azdır. Aynı makinada ve aynı kalıpla farklı ham
maddelerden üretim yapılabilmektedir. Düşük toleranslarda çalışılabilir. Kalıba,
metal ve ametaller ilave parçalar eklenerek üretim yapılabilir. Yine ideal
baskıyla kalıplanan ürünlerin mekanik özellikleri oldukça başarılıdır.
Enjeksiyon yönteminin dezavantajı sektördeki yoğun rekabetten dolayı kâr
oranının düşük kalmasıdır. Ayrıca kaliteli hazırlanmış kalıp fiyatları
enjeksiyonla baskı makinaları ve yedek parçaları oldukça pahalıdır. Bu süreçte
henüz ideal baskı oluşumu adına işlem kontrolü tam olarak sağlanamamıştır.
Ürün kontrolü makina tarafından direkt ve sürekli olarak yapılamamaktadır.
Kalite sürekliliği tam olarak tanımlanamamakta ve sağlanamamaktadır.
Enjeksiyonla kalıplama makinasında ideal baskı için makinanın çalışma şekli ve
süreç iyi takip edilmelidir. Bir plastik enjeksiyonla kalıplama makinası genel
olarak Şekil 1.1’deki gibi beş fonksiyonel birimden oluşmaktadır.
Şekil 1.1. Plastik enjeksiyon kalıplama makinası ve elemanları (Köse, 2006)
Sabit Plaka
Hareketli Kapama Plakası
Sabit Kapama Plakası
Kalıp Boşluğu
Silindir
Huni Hidrolik Motor Ve Dişli Kutusu
Vida Isıtma Bantları
Kontrol Ünitesi
Açma-Kapama Kalıp Enjeksiyon Ünitesi
6
Bu birimler; enjeksiyon ünitesi, mengene ünitesi, kontrol ünitesi, tahrik
(hareket) sistemi, kalıp ve kalıp elemanları olarak sınıflandırılmaktadır.
Enjeksiyon ünitesi, huni, ocak (kovan), ısıtıcı bant (rezistans), vida (helezon,
burgu), geri dönüşsüz valf, meme gibi elemanlardan oluşmaktadır. Enjeksiyon
ünitesinde dışarıdan alınan granül haldeki termoplastik malzeme, ısıtıcılı
silindirik ocakta, hareketli döner vida, termoplastik malzemeyi taşırken eriterek
memeye taşır. Memeye taşınan akışkan halindeki termoplastik eriyik yine
vidayla kalıba ittirilir. Kalıba enjekte edilmiş olan eriyiğin, basınç uygulanarak
kalıp boşluğunu iyice doldurması sağlanır. Bu işleme ütüleme denilir. Ütüleme
işlemi bittikten sonra katılaşması için soğuması beklenir ve kalıp açılır. İticiler
vasıtasıyla ürün kalıptan çıkarılır. Kalıptaki ürünün çıkması için açılması ve
sonraki baskı için tekrar kapanması için mengene ünitesi gerekmektedir. Şekil
1.2’te plastik enjeksiyonda ham madde alımı ve enjeksiyon birimi
görülmektedir.
Şekil 1.2. Plastik enjeksiyon kalıplama makinasında enjeksiyon birimi (Kamber,
2008)
Kontrol ünitesiyle makinada bulunan bir ekran vasıtasıyla enjeksiyonla
kalıplama makinasının tüm fonksiyonları elektronik devreler aracılığıyla
kontrol edilmektedir. Ayrıca enjeksiyon çevriminin tüm süreci anlık olarakta
görüntülenmektedir.
7
Enjeksiyon işlemi son safhasını oluşturan kalıp kısmı bir ürün imal etmek için
ürünün yapısına uygun tasarlanmalıdır. İdeal bir kalıpta, eriyik malzemenin tüm
boşluklara homojen bir şekilde dağılmalıdır. Malzemenin düzgün ve hızlı bir
şekilde soğutulmasını ve ürünün rahatça dışarı çıkarılmasını sağlamalıdır.
Makinaye bağlanan kalıbın her iki plaka üzerindeki (hareketli ve sabit kalıp) ana
parçaları tam karşı karşıya gelecek yani merkezlenecek şekilde ayarlanmalıdır.
Kalıbın içerisinde eriyik malzemenin tüm kalıp boşluklarına dağılmasını
sağlayan yolluk sistemleri bulunmaktadır. Hassas bir kalıp ideal sonuç almada
oldukça etkilidir.
Enjeksiyonla kalıplama sürecini etkileyen iki yüze yakın parametre
bulunmaktadır. Bu parametrelerin hepsinin birden kontrol edilmesi mümkün
olmamaktadır. Sürece en çok etki eden parametrelerin kontrolü eğer başarılırsa
ideal sonuca olabildiğince etki edilebilmektedir. Enjeksiyonla kalıplamada
belirlenen ürünü üretmeden önce uygun termoplastik malzeme ve enjeksiyon
cihazı seçimi yapılması gerekmektedir. Bu seçimlerden sonra enjeksiyonla
kalıplama makinasında plastik ürün, sıcaklık, hız ve basınç başta olmak üzere
pek çok parametrenin belli sürede belli koşullarda gelişmesiyle elde
edilmektedir.
Sıcaklık, plastik enjeksiyonla kalıplarında önemli bir parametredir. Çünkü
malzemenin kalıbı kaliteli bir şekilde doldurmasına etki eder. Kalıplama
esnasındaki asıl problem ise sıcaklık kontrolüdür. Bu her malzeme için farklı
olabilmektedir. Yine sıcaklığın etkisiyle eriyik malzemenin termodinamik
özellikleri, başta viskozitesi, entalpisi, özgül hacmi olmak üzere değişmektedir.
Bütün akış yolu boyunca eriyik sıcaklığının çok iyi kontrol edilmesi
gerekmektedir. Vida kovan sistemi ısıtıcı bantlar (rezistans) ile sarılı olup bu
bantlar kelepçe şeklinde kovan etrafına takılmıştır. Enjeksiyon işlemi için
plastik malzemenin uygun sıcaklığa ulaşması çok önemlidir. Malzeme, vida
kovan sistemi boyunca ilerledikçe vida kanatları ve kovan arasında sıkışmaya
zorlanmaktadır. Bu zorlanmadan doğan sürtünmeyle ısı açığa çıkmaktadır. Bu
8
ısının önemli bir bölümü plastik malzeme tarafından emilmektedir. Burada
amaç plastiğin enjeksiyon için uygun sıcaklık değerine çıkarılmasının
sağlanmasıdır. Isıtıcı bantlardan oluşan ısı çeşitli kontrol ünitesiyle
ayarlanabilmektedir.
Sistem içerisinde ısı etkisiyle plastik malzemeler genleşirken kalıp içinde
soğuma etkisiyle de çeker. Bu nedenle kalıplar imal edilirken çekmenin etkisi
göz önüne bulundurularak bir miktar daha büyük imal edilir. Enjeksiyon
parametrelerinin de bu çekme olayı üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır.
Çekme olayını etkileyen en önemli parametrelerden birisi de eriyik sıcaklığıdır.
Eriyik sıcaklığı arttıkça çekme oranı da artış göstermektedir. Bunun en temel
nedeni ısı etkisinin artması ile plastik moleküllerinin genleşmesidir. Bu çekme
ve genleşme etkisi parçanın boyut hassasiyetini olumsuz yönde etkilemektedir.
Kalıp sıcaklığının üretilen parçaların sertlik ve çekme dayanımı üzerinde önemli
etkileri bulunmaktadır.
Plastik enjeksiyon kalıplarında basınç, en önemli parametrelerden birisidir.
Üretilecek ürün kalıbının yolluk ve giriş kanallarının çapı ve tiplerine bağlı
kalacak şekilde gerekli basınç tayini imalat için dikkatle hesaplanmalıdır. Plastik
enjeksiyon makinasının enjeksiyon basıncını bir çok faktör etkilemektedir. Bu
faktörlerin enjeksiyon basıncını nasıl etkilediğini belirlemek amacıyla çok
sayıda çalışma yapılmıştır.
Enjeksiyon basıncını etkileyin faktörler; enjeksiyon malzemesi, sıcaklık
(malzemenin sıcaklığı, kalıp sıcaklığı), kalıplanan parçanın biçimi, et kalınlığı ve
ağırlığı, yolluk sistemi, enjeksiyon memesi ile meme, yolluk ve dağıtıcıların
yüzey kalitesidir. Enjeksiyon makinalarının enjeksiyon üniteleri genellikle üç
değişik türde basınç üretirler. Bunlar enjeksiyon basıncı veya diğer adıyla ilk
basınç, tutma basıncı ve geri basıncıdır.
Enjeksiyon basıncı, kalıplama için mümkün olan en yüksek değerde seçilmelidir.
Bu sayede sistemdeki enjeksiyon için seçilen sıcaklık değeri düşük
kalabilmektedir. Enjeksiyon basıncı kısa süre içerisinde atmosferik basınç
9
değerinden meme, yolluk ve kalıp boşluğu akış direncini yenebileceği değere
yükselmektedir. Meme ve yolluklarda oluşan kayıplardan dolayı enjeksiyon
basıncının sadece bir kısmı kalıp boşluğuna etki edebilmektedir. Enjeksiyon
basıncının kalıp boşluğunda etkili olduğu kısmına kalıp iç basıncı denir.
Kalıp içeresindeki basınç ile enjeksiyon basıncı arasındaki fark enjeksiyon
sıcaklığına bağlı olarak azalmakta ve çoğalmaktadır. Yüksek enjeksiyon
sıcaklıklarında bu fark artmaktadır. Kalıp iç basıncı çok özel durumlarda
enjeksiyon basıncına eşit olabilir. Genellikle kalıp iç basıncı, enjeksiyon
basıncının yaklaşık 0,39 kadardır. Kalıp iç basıncı kalıp sıcaklığından da
etkilenmektedir. Kalıp sıcaklığı arttıkça iç basınç azalmakta, kalıp sıcaklığı,
azaldıkça iç basınç artmaktadır (Tatar, 2005). Tutma basıncı safhası ise kalıp
boşluğuna enjekte edilen plastik malzemenin belli bir süreliğine basınç altında
tutulmasıdır. Daha sonra basınç düşerek yeniden atmosferik basınca
yaklaştırılmaktadır. Tutma basıncı sona erdikten hemen sonra vidanın geri
çekilmesiyle geri basınç etkisi oluşur. Geri basınç sayesinde malzeme içinde
kalmış hava kabarcıkları ve sistem içinde kalan nem ortamdan
uzaklaştırılmaktadır.
Enjeksiyon sürecinde enjeksiyon hızı, vida dönüş hızı ve vida geri dönüş hızları
bulunmaktadır. İnce kesitli parçalarda ergimiş plastiği katılaşmadan doldurmak
için yüksek enjeksiyon hızı gerekmektedir. Fakat kalın parçalarda yavaş
enjeksiyon hızı sağlamlık açısından gerekebilir. Genellikle enjeksiyon hızı bir
saniye civarındadır. Vida hızı genellikle düşük tutulmaktadır. Bundan plastik
malzemenin homojen ısınması göz önüne alınır. Vidanın üzerindeki plastiğin
geçişi Şekil 1.3’te gösterilmiştir.
10
Şekil 1.3. Vidanın üzerinde plastiğin geçiş aşamaları (Rao ve O’Brien, 1998)
Şekil 1.4’te, genel olarak enjeksiyonla kalıplama işleminin süreci gösterilmiştir.
Şekil 1.4. Enjeksiyonla baskı işleminin süreci (Rao ve O’Brien, 1998)
Baskı işleminin süresi, plastik malzemenin viskozitesini ve kalıp içerisindeki
sıcaklığı, basıncı direkt olarak etkilemektedir. Genellikle ürün çıktılarında
oluşan hatalar ve sebepleri Çizelge 1.2’de özetlenmiştir.
1
2
3
4
5
6
7
SOĞUTMA
tF
tE
tH
Kalıbın Kapatılması
Enjeksiyon Ünitesinin
Basılması
Doldurma
Tutma
Enjeksiyon Ünitesinin
Geri Çekilmesi Plastikleşme
Kalıbın Açılarak Ürünün
Boşaltılması
SON BAŞLAMA
11
Çizelge 1.2. Enjeksiyon işleminde görülen sorunlar ve çözümleri Tablosu (YAKUT,2014)
Eksik Dolum
• Yetersiz malzeme veya makina kapasitesi
• Enjeksiyon süresinin kısa tutulması
• Düşük kovan sıcaklığı
• Yeterli basıncın sağlanamaması
• Kalıp içi cidar hesabı hatası
Çarpılma ve Deformasyon
• Düşük hızda boşluk dolumu
• Yüksek sıcaklıktaki ergiyik malzeme
• Dengesiz et kalınlığı seçimi
• Soğutma sisteminin yanlış tasarlanması
• Kısa soğutma süresi
• Hatalı yolluk yerleşimi
Gaz Boşluğu
• Hatalı yolluk yeri seçimi
• Kaynak izi oluşumuna yol açacak deliklerin yerleşimi
• Hava çıkışı için imkan verilmemesi
Yanma ve Kara Noktalar
• Aşırı sıcak malzeme
• Yetersiz soğutma
• Kalıp boşluğuna hızlı malzeme girişi
Boyutsal Sapma
• Eksik malzeme veya basınç
• Uniform olmayan besleme sistemi
• Yetersiz makina kapasitesi
• Çekme payı hesabı hatası
Yüzey Hataları
• Soğuk kalıp ve malzeme
• Kalıp yüzeyi kesim hataları
• Kalıp yüzeyinde nem
• Malzemenin Akış hızının düşüklüğü
12
2. KAYNAK ÖZETLERİ
Yapılan araştırmalara göre, ideal plastik baskı için uygun değerleri belirlemede
pek çok yöntem kullanılmaktadır. Bazı çalışmalar sensörlerden yardım alarak
hazırlanırken, bazıları ise matematiksel modellemelerden ve simülasyon
programlarından destek almaktadır. Ancak enjeksiyon makinasında servo
motor kullanımı ve sonuçları yer almamaktadır.
Hétu vd. (1998), üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemiyle akış burnundaki
sıcaklık, basınç ve hız tahminleri yapmıştır. Hız ve basınç alanları Stokes
denklemleriyle, akış davranışları Carreau ve Arrhenius modelleri ile Galerkin
formülündeki süreklilik denklemini oluşturmakta kullanmışlardır. Oluşturulan
modelin denklemleri Petrov-Galerkin denklemi kullanılarak çözmüşlerdir.
Yöntemlerin doğruluğu basit geometrilerdeki akışlarda denenmiştir. Pek çok
enjeksiyonla üretilen parçaların karmaşık geometriye sahip olmaları ve
genellikle eriyiklerin Newtonyan ve izotermal olmayan olarak kabul edilmeleri
kalıp içinde analiz edilmesini zorlaştırmıştır. Bu yüzden kalıp içi boşluklarındaki
akış modellemede Hele-Shaw akış modeli kullanılmıştır.
Pichelin ve Coupez (1999)’in çalışmalarında, sıkıştırılamaz akışa sahip üç
boyutlu kalıp dolum aşamasının termal problemlerin çözümünde Taylor’un
süreksiz Galerkin yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem sıcaklığa bağlı viskozite,
kayma, konveksiyon ve kondüksiyonla ısı transferini kapsamakta olup hareketli
serbest yüzeylerdeki izotermal olmayan viskozlu akışı ve sıcak polimerle, soğuk
kalıp yüzeyinin oluşturduğu termal şok simüle edilmiştir. Bu yöntem özellikle
enjeksiyonla kalıplamadaki polimerler için kararsız üç boyutlu sıkıştırılamaz
viskozlu akışlar için geliştirilmiştir. Üç boyutlu izotermal olmayan akışların nasıl
explicit, süreksiz, sonlu elemanlarla çözülebileceği gösterilmek istenilmiştir.
Çalışma üç aşamadan oluşmakta olup ilk aşamada nümerik yöntemde Taylor
Galerkin yapısı ve onun explicit çözümü, sıcaklık alanı ve ısı akısının (sıcaklık
grandyeni) karışık süreksiz interpolasyonuna dayanmaktadır. İkinci aşamada üç
boyutlu izotermal olmayan kalıp dolumun nümerik simülasyonu gösterilmiş ve
son aşamada da simülasyon sonuçları tartışılmıştır.
13
Chang ve Yang (2001)’ın yaptıkları çalışmalarında, sonlu hacimler yöntemi
SIMPLE ayrıklaştırma algoritmasıyla Navier-Stokes denklemleri çözülmüştür.
Yapılan çalışma izotermal, sıkıştırılamaz yüksek viskoziteli, serbest yüzeyli
Newtonyan akışlar için hareketli yüzeylere göre sunulmuş bir model
olmaktadır. Sonuçta önerilen bu yöntemle kalıp dolumunda kalınlığın değiştiği
ve kalın yüzeyli parçaların üretileceği Hele-Shaw yöntemine göre çok daha hızlı
ve doğru sonuçlar verdiği görülmüştür.
Nardin vd. (2002) tarafından yapılan çalışmada, enjeksiyonla kalıplama
teknolojisi için en ideal çıktı alınmasını sağlayan bir program geliştirilmiştir.
Sonuçlar geometrik ve teknik veriler içermekte olup, her iki konuyu çalışanlar
için makul sonuçlar ortaya konulmuştur. Hazırlanmış olan program ile ideal
çıktı için gerekli olan sonuçlar 1786 dakikada hesaplanırken klasik deneme
yanılma yöntemiyle yapılmış olsaydı bu sürenin 7680 dakikada ancak
gerçekleşebileceği tespit edilmiştir.
Galantucci ve Spina (2003)’nin yaptıkları çalışmasında, kalıp içerisindeki
boşlukların yerleşimi ve ideal çıktı değerlerinin yakalanması için kalıp
geometrisi Catia tasarım programında çizilerek Moldflow analiz programında
değerlendirilmiştir. Çıkan sonuçlar deneyimsel tepkilerle birleştirilerek ideal
sonuç yakalanmaya çalışılmıştır. Sonuçların başarısının arttırabilmesi için başka
tahmin yöntemleriyle de çalışılabileceği vurgulanmıştır.
Yılmazçoban (2003)’nın tez çalışmasında, enjeksiyonlu kalıplama
sistemlerindeki ünitelere ve parçalara değinildikten sonra kalıp tasarımına etki
eden parametrelerin bilgisayarla modellemesinin avantajlarından
bahsedilmiştir. Kalıbın karmaşık ve detaylarının oldukça önemli olmasından
ötürü imalat toleranslarının son derece dar olmasından ve CAD/CAE
programlarının kullanılmasının kazanç sağlayacağı belirtilmiştir. Örnek bir
uygulama olarak bir klips, Pro Engineer tasarım programıyla modellenmiş ve
sistemin analizi sonlu elemanlar yöntemiyle çalışan Plastic Adviser programıyla
yapılmıştır. Kalıp modelleri için Novolen, Novodur, NPP8502HK model üç farklı
14
termoplastik malzemeler kullanılmıştır. Yapılan analizle malzemelerin kalıp
boşluğundaki dolum anları incelenmiştir. Çeşitli kalıp boşluklarında ve kanal
boyutlarında denenmiştir. Optimizasyon ve analizler sürecinde en önemli
parametrelerin sırasıyla viskozite, basınç, dağıtıcı kanal ve giril kanal boyutları
olduğu belirlenmiş ve bu parametreler incelenmiştir. Oluşan verilere göre hangi
malzeme için kaçlı kavitede kalıp yapılacağı tespit edilmiştir. Sonuç olarak kalıp
parametrelerinden dağıtıcı kanal ve giriş kanal boyutlarında değişiklik yapılıp
imalat için uygunluğu kontrol edilmiştir. Bu parametrelerde iyileştirmeler
yapıldıktan sonra tekrar analiz yapılmıştır. Analiz sonuçlarıyla da deneysel yolla
tespit edilen veriler karşılaştırılmıştır. Mevcut bir sistemin incelenmesinde ve
geliştirilmesinde uygun programların sağladığı esneklik ve hız bu çalışmada
uygulanarak görülmüştür.
Bendada vd. (2004)’nin yaptığı bu çalışmada, bir kızılötesi pirometre ve iki tane
termokupl kullanılarak sistem içerisindeki ve yüzeyindeki sıcaklıklara
ulaşılması istenilmiştir. Pirometre ile anlık yüzeysel sıcaklık ölçümü,
termokupllarla ise malzemeyle kalıp arasındaki ısı akısı hesaplamasında
kullanılmıştır. Ölçüm sonuçlarına göre, oldukça etkili sıcaklık geçişleri olduğu
gösterilmiştir. Sonuç olarak ısıl iletkenlik değerinin kalıplama koşullarına bağlı
olduğu görülmüştür. Düşük ısıl iletkenlik değerinde daha yüksek sıcaklıklara ve
tutma basıncına ihtiyaç duyulmuştur. Yüksek ısıl iletkenlik değerlerinde ise
soğutma süresinin daha az olduğu durumu ortaya çıkmıştır. Ayrıca ısı transferi
etkisiyle baskı süresinin değişeceği belirtilmiştir.
Uluer (2009)’in yaptığı tez çalışmasında, enjeksiyonla kalıplama sırasında eriyik
polimerin kalıp boşluğundaki üç boyutlu akış davranışı, deneysel olarak
görüntülenmiş ve sayısal analizi gerçekleştirilmiştir. Kalıp boşluğuna
yerleştirilen camlar sayesinde dolum anı görüntülenmiştir. Üç boyutlu bir
kalıplama boşluğunun A.Y.PE, Y.Y.PE ve PS malzemeleri ile dolum aşamasının
sayısal analizi, sonlu kontrol hacmi yöntemini kullanarak temel akış
denklemlerini ayrıklaştıran ve sayısal çözümünü yapan, genel bir akışkanlar
dinamiği yazılımı olan FLUENT ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında
kullanılan plastik malzemelerin yoğunluk, ısı iletim katsayısı ve viskozite gibi
15
fiziksel özellikleri, deneysel olarak tespit edilerek malzemelerin
karaterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Basınca dayalı çözüm algoritmasının
kullanıldığı analizler de basınç SIMPLE algoritması ile elde etmiştir. Akış
cephesi, akışkan hacmi (VOF) yöntemi ile tespit edilmiştir. Deneysel görüntüler
ile simülasyon çıktıları karşılaştırılmıştır. Akış cephesi profillerinin her üç
sonuçta da benzer olduğu fakat dolum süreleri dikkate alındığında fiziksel
özellik modellerinin kullanıldığı simülasyon çıktılarının gerçeğe çok daha uygun
olduğu tespit edilmiştir.
Khor vd. (2010)’nin yaptıkları bu çalışmasında, ABS tipinde bir termoplastik
malzeme ile kalıp boşluğuna dolumu simüle edilmiştir. Kullanılan orta ölçekli
enjeksiyonla baskı makinesinin deneyleri Gambit tasarım ve FLUENT 6.3 analiz
yazılımları yardımıyla simülesi gerçekleştirilmiştir. Akışın modellenmesinde
viskozitesi Cross modelle, akış burnu VOF modelle belirlenmiştir. Modelin
geçerliliği, enjeksiyon memesinde kullanılan Davenport yüksek kaymalı
viskozimetre ile ideal viskozite için sıcaklık ve kayma hızı denenerek tespit
edilmiştir. Çeşitli sıcaklık değerlerine göre denemeler yapıldıktan sonra
ölçümlerde en iyi baskı işlemi için 473.15-533.15K(200-260oC)’de, kayma
hızının 102 - 104s-1’de olduğu zaman verdiği tespit edilmiştir. Bu değerler
sonucunda eriyik termoplastik malzemenin kalıba dolumu modellenerek ayrıca
görüntülenmiştir.
Dursun (2010)’un yaptığı çalışmada, kalıp içerisindeki ürünün enjeksiyon giriş
noktası ile parçanın en uç noktası arasındaki sıcaklık farkının fazla olması
nedeniyle ürünü mekanik ve boyutsal olarak olumsuz yönde etkileyebildiği
belirlenmiştir. Sıcaklık farkının azaltılması ile bu olumsuzluklar asgariye
indirilebileceği vurgulanmıştır. Sıcaklığına en fazla etki edebilecek iki değişken
olarak kalıp ve malzeme sıcaklıkları üzerine çalışılmıştır. Çalışmada PP, ABS ve
PC olmak üzere üç farklı malzeme kullanılmıştır. Her deneme için üç farklı kalıp
ve malzeme sıcaklığı üzerinde durulmuştur. Enjeksiyondan çıkan ürüne çeşitli
mekanik testler uygulandıktan sonra kalıp içerisine konan termokupllardan
alınan değerlerle, PP malzeme için Moldflow MPI programı ile kalıp içi ve
malzeme sıcaklık değişimlerinin parça üzerinde etki edebileceği parametreler
16
üzerine analizler yapılmıştır. Moldflow çalışmasıyla kalıp içi ve eriyik sıcaklık
değişimlerinin enjeksiyon zamanı, ortalama enjeksiyon hızı, birleşme izi, hava
hapsi ve enjeksiyon basıncı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Enjeksiyon hızı
eriyik sıcaklığı artışı ile arttığı görülmüştür. Yüksek eriyik sıcaklıklarında
enjeksiyon zamanının düştüğü gözlenmiştir. Kalıp içi sıcaklık değişimlerinin
enjeksiyon basıncı üzerinde kayda değer değişikliklere neden olduğu ve kalıp
sıcaklığı artarken enjeksiyon basıncının azaldığı tespit edilmiştir. Eriyik
sıcaklığının artmasının da yine kalıp sıcaklığı gibi enjeksiyon basıncının
azalmasına ve hem eriyik sıcaklığının hem de kalıp sıcaklığının artışının
enjeksiyon basıncının azalmasına neden olduğu belirlenmiştir.
Silva vd. (2012) tarafından karışık sonlu elemanlar (MFE) yöntemi, üç boyutlu
viskoelastik sıkıştırılabilir akışkanın, süreksiz akışı için kullanılmıştır. Bu
yöntem karmaşık kalıp boşluklarına sahip enjeksiyon işlemlerinde polimerlerin
modellenmesinde kullanılmıştır. Karışık sonlu elemanlar (MFE) yöntemi,
sıkıştırılamaz viskozlu akışlar için Tait, viskoelastike için Pom-Pom benzeri
modellerle genişletilmiştirHız, basınç, ek stres, yoğunluk parametreleri
çözümlenmeye çalışılmıştır.
Yakut (2014) tarafından yapılan tez çalışmasında, enjeksiyonla kalıplama
makinasındaki termoplastik malzemenin ideal ürün çıktısı verebilmesi için
kovandan kalıba kadarki süreç bilgisayar destekli simülasyon programları ve
matematiksel denklemlerle üç boyutlu olarak modellenmiştir. İdeal ürün çıktısı
için mevcut hidrolik sistemli enjeksiyonla kalıplama makinalarından
optimizasyon için gerekli hız, sıcaklık ve basınç parametreleri alınamadığından
yeni bir servo motor kontrollü enjeksiyonla kalıplama makinası imal edilmiştir.
İmal edilen yeni yerli makina ile hidrolik baskı sistemi yerine kullanılan servo
motorlar istenilen değerlerle çalışabilme imkanı vermiştir.
17
3. MATERYAL ve METOT
Enjeksiyonla kalıplama makinasında istenilen değerleri seçerek ideal ürün elde
edebilmek çok önemlidir. Özellikle parametrelerin doğru değerlere ulaşmasını
kısa sürede mümkün hale getirerek, ürün maliyetleri oldukça
düşürülebilmektedir. Plastik enjeksiyonla kalıplama makinasında ideal baskı
kalitesinin yakalanabilmesi için pek çok parametrenin kontrol edilmesi
gerekmektedir. Bu parametreler sıcaklık, basınç, hız, erime durumu, yüzey
direnci diyebiliriz. Bu yüzden parametrelerin alacağı değerlerin hassas
seçilebildiği ve okunabildiği, yeni nesil yerli üretim bir enjeksiyon makinasının
üretilmesi hedeflenmiştir. Bunun için SAN-TEZ projesi desteği sağlanarak proje
kapsamında sanayi ortağıyla kolektif bir çalışma yapılarak, enjeksiyonla
kalıplama makinası üretilmiştir.
Yapılan bu çalışma ile istenilen kontrollerin kolaylıkla yapılabileceği bir sistem
hazırlanmıştır. Ülkemizde yerli üretim olarak ilk kez üretilen servo motorla
baskı yapabilen makina ve bilgisayarla analizinin yapılıp optimum değerlerinin
belirlenebildiği bir süreç geliştirilmiştir.
3.1. Enjeksiyon Makinasının Üretimi
Hidrolik sistemle çalışan enjeksiyonla kalıplama makinalarında istenilen
hassasiyetin uygulanamamasından ötürü üretilen ürünün hangi enjeksiyon
şartlarında tam olarak üretildiği belirlenememektedir. Hidrolik sistemle baskı
yapan makinaların, mengene, enjeksiyon ve itici üniteleri hidrolik bir sistemle
tahrik edilmektedir.
Üretilen servo motor kontrollü yeni makinada hassasiyetini arttırmak için
hidrolik iticiyle çalışan vida yerine servo motorlarla kontrol edilen vida konulup
kontrolün istenilen düzeyde olması sağlanmıştır. Bu sayede enjeksiyon
işleminde kullanılacak olan parametreler hidrolik sistemlerde olduğu gibi
oransal olarak değil, hassas ve tam olarak seçilip kaliteli ürünler üretilebilmeyi
mümkün kılmaktadır. Servo motorlu makina istenilen hızda ve basınçta
18
kullanılabileceği için farklı plastik türlerinin ihtiyaç duyduğu değerlere oldukça
kolay uygulanabilmektedir. Sürekli baskılarda kararlı sonuçlar elde
edebilmektir. Hidrolik sisteme göre sistem sürekli akım çekmediği için de enerji
maliyetleri daha düşüktür. Uzun süreli kullanımlarda oluşan bakım masraflarıda
eklenince verimi daha da çok artmaktadır. Ayrıca sistem daha sessiz
çalışmaktadır.
Bu sebeplerden ötürü ideal baskı analizi yapabilmek için servo motor kontrollü
yerli bir enjeksiyonla kalıplama makinası 00012.STZ.2006–1 kodlu Sanayi
Bakanlığı Tezleri (SAN-TEZ) ve Ekin Makina Plastik San. Tic. Ltd. Şti. işbirliğinde
desteklenerek gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında servo motor kontrollü
plastik enjeksiyon makinası üretimi için firmanın halen üretmekte olduğu 160
ton-B modeli baz alınmıştır (Şekil 3.1).
Şekil 3.1. Hidrolik tahrikli 160 ton-B enjeksiyon makinasının görünüşü
(YAKUT,2014)
Makina üzerinde, mengene kısmı hariç mal alma ve enjeksiyon üniteleri kısmı
servo motor kontrollü hale getirilmiştir. Mengene ünitesi yine hidrolik tahrikli
olmak üzere mevcut haliyle kalmıştır. Makinanın mengene ünitesi: mafsal
pimleri, mengene silindiri grubu, itici silindiri grubu, mengene blokları CNC
torna tezgâhında işlenip imal edilmiştir. İmalatı gerçekleştirilen kilitleme
mekanizması parçaları indüksiyon, su verme gibi ısıl işlemlerinden sonra
19
kaynak ve cıvata bağlantıları ile montajlanmıştır. Şekil 3.2’de enjeksiyon
makinasının üretilen mengene ünitesinin boyutları görülmektedir.
Şekil 3.2. Mengene ünitesinin boyutları (Yakut,2014 )
Kalıbı açmak ve kapamak için üretilen mengene ünitesinin boyutları Şekil 3.3’te
görülmektedir.
Şekil 3.3. Kalıp açma ve kapama mengenesinin görünüşü(Yakut,2014 )
Plastik enjeksiyon makinasının vidayı taşıyan blokların, hidromotor plakası
üretilmiş, kovan memesi, enjeksiyon makinası vidası oluşan bu üniteye
20
yerleştirilmiştir (Şekil 3.4, 3.5). Daha sonra plastik malzeme ile temas eden ve
aşınmaya maruz kalan enjeksiyon kovanı ve vidası ısıl işleme tabi tutulmuştur.
Şekil 3.4. Enjeksiyon ünitesinin boyutları(Yakut,2014 )
Şekil 3.5. Enjeksiyon kovanı ve enjeksiyon vidası(Yakut,2014 )
Proje kapsamında, enjeksiyon makinasının seçilen baskı değerlerine ulaşması
servo motor büyüklükleri için gerekli hesaplamalar yapılmış ve uygun motor
21
güçleri tespit edilmiştir. Plastik enjeksiyon prosesinde vidanın hareketine
uygun olarak dönüşü sağlayan mal alma servosu ve itmeyi sağlayan enjeksiyon
servosu olmak üzere iki servo motor makinada kullanılmıştır.
Proje çalışmasında yapılan araştırmalarda, servo motorlu enjeksiyon sisteminin
iki farklı şekilde (sonsuz vida tahrikli ve dişli çark mekanizmalı) tahrik
edilebileceği üzerinde durulmuş ve bu iki farklı sistemin avantaj ve
dezavantajları incelenerek sistem tasarımı tamamlanmıştır. Bu noktada sonsuz
vidanın gerekli enjeksiyon basıncını ve hızını sağlayamaması, sonsuz vida
imalatının zor olması, üretilmesi durumunda ısıl işlemi ve efektif çalışma ömrü
konularında olumsuz öngörülerin ortaya çıkması nedeniyle enjeksiyon ve mal
alma sistemi için dişli çark mekanizması kullanılmıştır. Dişli çark
mekanizmasıyla enjeksiyon prosesi için gerekli enjeksiyon basıncı, enjeksiyon
hızı ve enjeksiyon kuvveti elde edilebilmiştir. Servo motorla baskı yapan
enjeksiyon ünitesi için dişli çark elemanlarının mekanizma tasarımı ve boyutları
Şekil 3.6’daki gibi belirlenmiştir.
22
Şekil 3.6. Enjeksiyon sistemi için dişli çark elemanlarının tasarımı ve boyutları
(Yakut,2014 )
Kramiyer dişlisinin ekseninden geçen bir delik ve mil ile mal alma işlemi
gerçekleşmektedir. Soğutma işlemine gerek duyulmadan servo motor
kullanılması nedeniyle plastik enjeksiyon makinasının elektrik tüketiminin
düşmesine katkı sağlamıştır.
Ekin makinanın ürettiği 160 ton-B modeli hidrolik sistemli enjeksiyon
makinasının çalışma büyüklükleri göz önüne alınarak yapılan değerlendirmeler
ve hesaplamalar sonucunda mal alma kısmı için, 300 dev/dak dönme hızına, 35
Kremayer Karşılık Dişlisi Da = 154 mm Df = 122.5 mm D0 = 140 mm m = 7 Z = 20 b = 112 mm p = 21.98 mm
Kremayer Dişlisi Da = 154 mm Df = 123.2 mm m = 7 Z = 15 b = 105 mm p = 21.98 mm b1 = 156.8 mm L = 329.7 mm
Servo Motor Dişlisi Da = 180 mm Df = 139.5 mm D0 = 162 mm m = 9 Z = 18 b = 126 mm p = 28.26 mm
Büyük Dişli Da = 360 mm Df = 319.5 mm D0 = 342 mm m = 9 Z = 38 b = 126 mm p = 28.26 mm
Kremayer Hareket Dişlisi Da = 294 mm Df = 262.5 mm D0 = 280 mm m = 7 Z = 40 b = 105 mm p = 21.98 mm
23
kW, 47 hp gücüne ve 335 Nm tork değerine sahip bir servo motor seçilmiştir
(Şekil 3.7).
Şekil 3.7. Mal alma servosu(Yakut,2014 )
Enjeksiyon ünitesi için ise 300 dev/dak dönme hızına, 50 kW, 67.1 hp gücüne ve
1580 Nm tork değerine sahip bir servo motor seçilmiştir. Bu servo motor
maksimum 3430 Nm tork üretebilmektedir (Şekil 3.8).
Şekil 3.8. Enjeksiyon servosu(Yakut,2014 )
24
Motorunun ucundaki milin, dişli çarkla doğrudan montajının yapılabileceği bir
imalat gerçekleştirilmiştir. Bu sayede plastik enjeksiyon makinası gerekli kuvvet
ve basınca daha etkili bir şekilde ulaşılabilmektedir. Enjeksiyon servo
motorunun ucuna takılan dişli mekanizma ile kramiyer dişli tahrik edilerek
enjeksiyon gerçekleşmektedir.
Servo motorlu plastik enjeksiyon makinası için hidrolik tahrikli makinadan
farklı olarak servo motorların ve dişlilerin yerleşebileceği bir alan
oluşturularak, enjeksiyon makinasının şasesi 500 mm uzatılmıştır (Şekil 3.9).
Şekil 3.9. Servo motorlu plastik enjeksiyon makinası için hazırlanan şase
(Yakut,2014)
Daha sonra hazırlanan bu şasenin üzerine mengene ünitesi ve enjeksiyon
ünitesi yerleştirilmiştir (Şekil 3.10, 3.11, 3.12).
Servo motor yerleşimi
için gerekli uzatmanın
yapıldığı kısım.
25
Şekil 3.10. Şasiye konumlandırılmış mal alma ve enjeksiyon servo motoru
(Yakut,2014 )
Şekil 3.11. Şasiye yerleştirilmiş servo motorlar(Yakut,2014 )
Mal alma servo
motoru
Enjeksiyon servo
motoru Kramiyer dişlisi
Enjeksiyon vidası
Enjeksiyon servo
motoru
Enjeksiyon kovanı
26
Şekil 3.12. Şasiye mengene ünitesi ve enjeksiyon ünitesi(Yakut,2014 )
Ana şasiye, enjeksiyon ünitesi ve mengene ünitesi yerleştirildikten sonra,
kontrol ünitesinin bilgisayar yuvası ve sürücü panosu için yerler hazır hale
getirilmiştir (Şekil 3.13). Enjeksiyon makinasını kontrol edecek olan sürücüler
ve bilgisayar yerleştirilmiştir.
Şekil 3.13. Enjeksiyon makinasındaki kontrol ünitesinin yuvaları(Yakut,2014 )
Enjeksiyon servo
motoru
Mengene ünitesi Enjejsiyon kovanı
Enjeksiyon vidası
27
Hazırlanmış olunan panoda kontrol ünitesindeki servo motorların, sürücüleri ve
tüm elektrik tesisatı yerleştirilmiştir (Şekil 3.14).
Şekil 3.14. Kontrol ünitesinde servo motorların sürücüleri ve elektrik tesisatı
panosu (Yakut,2014 )
Kontrol ünitesi olarak sistemi kontrol eden bilgisayarda dokunmatik panel
kullanılmış olup çift çekirdekli işlemciye sahip bir bilgisayar ve Windows işletim
sistemi kullanılmıştır (Şekil 3.15).
28
Şekil 3.15. Kontrol ünitesi bilgisayarı(Yakut,2014 )
Kontrol ünitesinin eklenmesiyle enjeksiyon makinası donanımsal olarak
tamamlanmış, son olarak kovan etrafına eklenen ısıtıcı rezistanslarla,
enjeksiyon makinası Şekil 3.16 ve 3.17’deki gibi kullanıma hazır hale
getirilmiştir.
Dokunmatik renkli
operatör paneli
Operatörün acil
durumlar için
makinanın
durdurulma
butonu
Makinanın
çalışırken
kullandığı hidrolik
yağın sıcaklık
göstergesi
Makinanın
kontrolü için
hazırlanan
bilgisayarın açma
kapama butonu
29
Şekil 3.16. Enjeksiyon makinasının tamamlanmış üniteleri(Yakut,2014 )
Şekil 3.17. Enjeksiyon makinasının rezistanslarıyla kovanı ve servo motorları
(Yakut,2014 )
Dijital Kontrol Ünitesi
Servo Sürücü ve
Elektrik Panosu
Mengene Ünitesi
Isıtıcı Rezistanslar
Enjeksiyon Servosu
Mal Alma Servosu
30
Hazırlanan kontrol ünitesi bilgisayar yazılımıyla enjeksiyon makinasının tüm
kontrolü yapılabilmektedir. Bu yazılımla birlikte sıcaklık, basınç ve hız değerleri
ayarlanabilir ve görülebilir halde sunulmuştur. Yazılım üzerinden enjeksiyon
makinasının hareket komutları verildikten sonra anlık değişimler
gözlemlenebilmektedir. (Şekil 3.18)
Şekil 3.18. Enjeksiyon makinası için hazırlanan yazılım programının ara yüzü
Enjeksiyon makinasının oluşturacağı değerlerin tespitinde çeşitli sensörler
kullanılmıştır. Isıtıcı rezistansların anlık olarak sıcaklık değerleri
görülebilmektedir. Ayrıcı ısıtıcı rezistansların kullanılacak plastik malzemenin
türüne göre kaç dereceye kadar ısıtılacağı programdan seçilebilmektedir. Yine
aynı şekilde enjeksiyon baskısının ne kadarlık bir kuvvetle ne kadarlık bir
basınç uygulaması isteniyorsa menü aracılığıyla ayarlanabilmektedir.
İmal edilen makine ile ilgili detaylı şekiller EK A Enjeksiyon Makinasınn
Fotoğrafları kısmında sunulmuştur.
31
3.2. Enjeksiyon Makinasının Üretiminde Kullanılan Ürünler
İmal Edilen makine de PC ile mekanik aksamlar arasında iletişimi sağlamak için
Anvantech firmasının USB haberleşmeli ürünleri tercih edilmiştir. Hidrolik ana
motor sürücüsü için oransal kontrol kartı ve oransal vana kontrol kartı tasarım
ve imalatı tarafımdan yapılmıştır.
3.2.1. USB Yardımcı Kartlar
Dijital giriş ve çıkışları kontrol etmek, durumlarına göre programda kararlar
vererek makinanın çalışması sağlanmıştır. Bunun için Advantech firmasının
USB-4750 modülü kullanılmıştır.
Şekil 3.19. USB 32 kanal dijital giriş-çıkış kart (üretici firma datasheet)
Makinamızda lineer cetveller kullanılmıştır. Bunların kullanılma amacı mesafe
ölçümlerinin yapılması içindir. Lineer cetveller 10K potansiyometre olarak
çalışmaktadır. Bu cetvellerin okunmasında analog bilginin dijitale
32
dönüştürülmesi gerekmektedir. Bunun için Advantech firmasının USB-4704
kartını kullandık. Kullanılmış olan bu kartın ayrıca oransal sistem kumandası
için 2 kanal olan dijital analog çevirim kanalları da kullanılmıştır. Kullanılan
ürünün görseli ve özellikleri şekil 3.20’de gösterilmiştir.
Şekil 3.20. USB 8 kanal 14 bit çözünürlüklü ADC ve 2 kanal DAC kart (üretici
firma datasheet)
3.2.2. RS485 Mod-Bus Haberleşme Kartı
Plastik enjeksiyon makinasında rezistansların sıcaklıklarının ölçülmesi
gerekmektedir. Bunun için Advantech firmasının Adam-4019 serisi ürünü
kullanılmıştır. Bu ürüne j tipi termokupllar bağlanmıştır. Ürünün arayüz
yazılımı sayasinde ayarlamalar yapılmış ve bilgiler alınmıştır. Ürün mod-bus
haberleşme protokolü ile çalışmaktadır. Bu haberleşme ve sıcaklık değerlerinin
alınması Visual Basic programı yapılmıştır. Şekil 3.21 de ürün görseli
bulunmaktadır.
33
Şekil 3.21. 8 kanal termokupl okuma kartı(üretici firma datasheet)
3.2.3. Oransal Kontrol Kartı
Plastik enjeksiyon makinası için hidroliklerin oransal olarak kontrol edilmesi
gerekmektedir. Hidrolik pistonların istenilen hızlarla hareket etmesi ancak
oransal vana kontrolünü yaparak gerçekleştirilir. Oransal vana kontrolü
vananın özelliklerine bağlı olarak lineer DC gerilimle yapılmaktadır. Sistemde
kullanılan oransal vanalar 0..30 volt gerilimde en fazla 1 amper enerji
çekmektedir. Bunun için USB-4704 kartının çıkışındaki 0..4096 milivolt DAC
çıkış kullanılmış ve bu analog bilgi yükseltilerek çıkış yapılmıştır. Çıkış olması
PWM yöntemiyle mosfet sürülerek yapılmıştır. Şekil 3.22. ‘ de yapılan kart
görülmektedir. Bu işlemde PIC ailesinden mikrodenetleyici kullanılmış ve
yazılımları yapılmıştır. Kartın çalışma mantığında gelen analog bilgi PWM olarak
orantılı çıkışa yönlendirilmiştir. Oransal kart yazılımı MikroBasicPro dilinde
yazılmış ve EK-C’de yazılım verilmiştir.
34
Şekil 3.22. Oransal sistem kontrol kartı
Şekil 3.23. Oransal sistem kontrol kartı alt yüz baskısı
35
Şekil 3.24. Oransal sistem kontrol kartı üst malzeme yerleşim şeması
3.2.4. Servo Motorlar
Makinada kullanılılan servo motorlar şekil 3.7 ve 3.8’ de fotoğrafları verilmiştir.
Servo motorların özellikleri şu şekilde sıralanabilir.
Servo motor, bir mekanizmada son kontrol elemanı olarak görev yapan
motordur. Genellikle güç sağlayan motorlar belirli bir hızda dönmeye göre
tasarlanırken servo motorlar çok geniş bir hız komutunu yerine getirecek
şekilde tasarlanır. Servo motorlar kullanıcının komutlarını yerine getiren
motorlardır. Komutlar, pozisyon ve hız komutlarını veya hız ve pozisyonun
birleşimi olabilir. Bir servo motor şu karakteristiklere sahip olmalıdır.
36
- Geniş bir hız sınırı içinde kararlı olarak çalışabilmelidir.
- Devir sayısı, hızlı ve düzgün şekilde değiştirilebilmelidir. Yani küçük
boyuttan büyük moment elde edilebilmelidir.
Servo motorlar AC ve DC olmak üzere iki çeşit üretilirler.
DC servo motorlar; konvansiyonel DC motorlar gibi üretilir ancak boyutları
minyatürdür ve kutupsal hareketsizlik momentini minimize etmek için
endüvide
uzunluk/yarıçap oranı yüksektir. Alan sarılabilir, bu durumda ayrık ya da
merkeze bitişik olur. Alternatif olarak alan sistemi sabit mıknatıslarla
(genellikle ferrit) kurulabilir, bu durumda motor sabit mıknatıslı motor olarak
bilinir ve sadece endüvi kontrol edilebilir. Endüvi ya
komütatör iki taraflı baskı devre olabilir ve böyle motorlar DC motor olarak
bilinir. Kutupsal eylemsizlik momentini düşük tutmak için düşük
endüvi kütlesi, düşük uzunluk/yarıçap oranını dengeler. Klasik tip DA
motorlarda komütasyon (DA makinelerinde endüvi sargılarında akımın yönünü
değiştirme işlemi) için kullanılan komütatör ve fırçalardan
kaynaklanan mekaniksel-elektriksel problemleri ve sınırlamaları yenmek için
fırçasız motorlar tasarlanmıştır. Sonuçta klasik DC motorun performansını
sağlaması hedeflenmiştir.
AC servo motorlar; DC servo motorların güçleri birkaç “Watt”tan birkaç yüz
“Watt”a kadar olabilir. DC servo motorlar, yüksek güçlü uygulamalarda
kullanılır.
Günümüzde AC servo motorlar hem düşük hem de yüksek güç uygulamalarda
kullanılmaktadır. AC motorların yapıları basit ataletleri düşüktür.
Ancak, genellikle doğrusal olmayan özellik gösteren ve yüksek manyetik bağa
sahip makinelerdir. Ayrıca moment hız karakteristikleri
DC servo motorlarınki gibi ideal değildir. Bunların yanı sıra AC servo motorları
aynı
boyuttaki DC servo motor ile karşılaştırıldıklarında daha düşük momente
sahiptir
37
Üç Fazlı Servo Motorlar; DC servo motorlar, yüksek güç servo sistemlerin
uygulama alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak son yıllarda
yüksek-güç sistem uygulamalarında üç faz asenkron motorun servo motor
olarak kullanımı üzerine yapılan araştırmalar başarıya ulaşmış ve 3 fazlı
asenkron motor yerine güç uygulamalarında hızlı bir şekilde yerini almaya
başlamıştır. 3 fazlı asenkron motor yapı olarak dayanıklı olmakla beraber
doğrusal olmayan bir özelliğe sahiptir ve bundan dolayı kontrolü
karmaşıktır. Son yirmi yıldaki çalışmalar, 3 fazlı asenkron motorun yabancı
uyartımlı DC motoru gibi kontrol edileceğini göstermiştir. 3 fazlı asenkron
motorun stator akım vektörünün birbirine dik, birbirinden bağımsız iki
bileşenle temsil edildiği ve dik bileşenlerden biriyle momentin diğeriyle akının
kontrol edileceği tekniğe vektör moment tepkisi sağlanmaktadır . Bu sayede
yüksek torklar ve hassas dönüşler sağlanmakktadır.
Kullanılan servo motorların ELSİM firması tarafından imalatı istenilen tork ve
devirlere göre sağlanmış ve motorların sürücüsü olarak GEFRAN marka tercih
edilmiştir. Bu sürücüler programlanmış ve RS485 Mod-Bus ile haberleşmeleri
sağlanmıştır.
38
4. BULGULAR VE TARTIŞMA
Bu tez çalışmasında servo motorlar Elsim firmasından temin edilmiş ve Ekin
Makine firmasına sistem imal ettirilmiştir. Makinanın programsal çalışması için
şekil 4.1’ de blok diagram verilmiştir. Bu diagrama göre elektrik ve elektronik
alt yapı belirlenmiş, pano yapılmış ve program yazılmıştır.
39
Şekil 4.1. Makine elektrik-elektronik ve program blok diagramı
40
4.1. Mod-Bus Haberleşme Sistemi
Makinanın servo motorları ve termokupl okuma kartı mod-bus RTU ile haberleşmektedir. Buradaki haberleşme seri portun RS-485 için dönüşümü ile yapılmaktadır. Bu işlem için USB to RS485 ara yardımcı aparat kullanılmıştır. Seri port haberleşme hızı 9600 bps’dir. Şekil 4.2’ de kullanılan dönüştürücü gösterilmiştir.
Şekil 4.2. USB-RS485 dönüştürücü
Mod-Bus haberleşme protokolü RS-485 fiziksel alt yapısını kullanmaktadır.
Buradaki haberleşme protokolü Visual Studio VB programı ile yapılmıştır. Mod-
Bus haberleşme protokolü ile ilgili program dosyası EK-B’de verilmiştir.
4.2. Giriş-Çıkış ve Analog Veri İşlemleri
Programın çalışabilmesi için makinadan bilgilerin alınması gerekmektedir. Bu
bilgiler USB kartlar sayesinde gerçekleştirilmiştir. Giriş bilgileri DC 24V ile
gerçekleştirilmiştir. Bu gerilim seviyesi USB kartların giriş aralığındadır. Analog
dataların dijitale çevrilmesi ile sıcaklık verileri, cetvel konum bilgileri ve
oransal kontrol sistemleri gerçekleştirilmiştir.Bu işlemlerle ilgili program
kodları EK-D’ de verilmiştir.
4.3. Programa Genel Bakış
Sistemdeki bütün görsel yazılımlar Visual Studio VB programı ile yapılmıştır. Ana sayfa görüntüsünde anlık işlemler, sıcaklık durumları, haberleşme bilgileri ve ayarlamalarla ilgili diğer butonlar bulunmaktadır.
EK-E’ de yazılımla ilgili kodları ve resimleri eklenmiştir.
41
5. SONUÇ ve ÖNERİLER
Hidrolik sistemle baskı yapan enjeksiyon makinalarının ideal baskı için
yeterince hassasiyete sahip olamadığı görülmüş ve servo motorlu bir enjeksiyon
makinasının imalatı yapılmıştır. İmal edilen makinanın, servo motorlarının
oluşturduğu güç, baskı için gerekli olan itme hızı ve basınç parametrelerin
değerleri, sürücülerden alınan veriler ışığında matematiksel denklemlerle
hesaplanmıştır. Hesaplanan enjeksiyonla baskı makinasının başlangıç
parametreleri hesaplamalı akışkanlar dinamiği programı olan ANSYS FLUENT
programında kullanılarak kalıp öncesi memedeki akış modellenmiştir. Akışkan
olarak seçilen YYPS malzemesinin göstereceği davranış belirlenmiş, Newtonsal
olmayan davranış gösterdiği için malzemeyle ilgili kayma hızı hesaplamalarında
Rabinowitsch dönüşümünden faydalanılmıştır. Memeden sonra kalıba
geçmeden önceki yolluktaki basınç ve sıcaklık farkı hesaplanmıştır. Kalıp için
soğutucu sistem kullanılmazsa kalıbın yaklaşık soğuma süresi de bulunmuştur.
ANSYS FLUENT programında, memenin içerisindeki akış durumu basınca dayalı
çözücü kullanılarak temel akış denklemlerinin üç boyutlu olarak ifade
edilmesiyle sunulmuştur. Bu çalışmada kalıp öncesi akış, YYPS malzeme ile hava
birlikte olmasından ötürü VOF yöntemi tercih edilerek çok fazlı akış olarak
modellenmiştir. Kullanılan YYPS malzemenin viskozite modeli olarak Newtonsal
olmayan üs yasasına göre yoğunluğu, özgül ısısı, ısı iletim katsayısı ve
viskozitesi girilmiştir.
Basınca dayalı çözümde daha çok doğrulama seçeneğine sahip olan daha kararlı
sonuçlar elde eden ve sonlu kontrol hacmi yöntemi kullanan SIMPLE
algoritması gibi güçlü bir temele dayanan PISO (Pressure-Implicit with Splitting
of Operators) algoritması tercih edilmiştir. PISO algoritması özellikle zamana
bağımlı, kararsız, sıkıştırılabilir akışlar için hazırlandığı için modelleme için
ideal bir tercih olmuştur. Çözüm ağında oluşan parçaların hacimsel
oranlamasında üçüncü dereceden MUSCL yöntemi merkezi farklar ile ikinci
dereceden Upwind yönteminin harmanlanmasıyla oluşmuştur. ANSYS FLUENT,
kontrol hacmi tekniğini kullanarak genel skaler transport denklemini, cebirsel
42
denklem haline dönüştürüp nümerik olarak çözebilen bir programdır. Gauss
Seidel iterasyon yöntemi ve Cebirsel Çoklu Örgü (Algebraic multigrid, AMG)
yöntemini kullanarak doğrusallaştırılmış cebirsel denklemler elde edilmiştir.
İmal edilen makinanın ideal ürün çıktısı alması için gerekli olan değerlerin
tespiti için kalıp dolumunun analizi Autodesk Moldflow programı kullanılarak
üç boyutlu olarak incelenmiştir. Örnek kalıpta, belirlenen malzemeyle hangi
değerlerle çalışması gerektiği tespit edilmiştir. Belirlenen değerlerle ideal baskı
alınabildiği tespit edilmiştir. Değerler Taguchi yöntemi kullanılarak
optimizasyon çalışması yapılmış farklı sıcaklık değerlerinde uygulanması
gereken basınç değerleri gösterilmiştir.
Burada yeni imal edilen enjeksiyon makinasının örnek kalıp için daha az bir
basınçla ideal baskı değerlerine erişebileceği görülmüştür. Kalıbın dolum süresi
literatürde kabul edilen süre çerçevesinde çıkmıştır. Kalıptaki örnek ürünün
hacminin büyük olması ve tek noktadan dolumun gerçekleştiriliyor olması
ürünün kaliteli baskı elde edebilmesinin çok zor ve hassas değerlerle ancak
oluşabilmesine imkan sağlamaktadır. Bu yüzden yapılacak baskı çalışmalarında
önce çalışılacak ürünün kalıbının hassas olarak tasarlanması, termoplastik
malzemenin akışının yeterli sayıdaki noktalardan belirlenmesi ve özellikle
uygun soğutma sistemiyle oluşturulması çok büyük önem arz etmektedir.
Hazırlanan bu çalışma ile ülkemizde ilk kez servo motorla baskı yapabilen bir
enjeksiyonla kalıplama makinası imal edilmiştir. Baskıya etki eden öncelikli
parametreler olarak sıcaklık, basınç ve hız değerleri hesaplanarak, bilgisayar
destekli mühendislik programları yardımıyla enjeksiyonla kalıplama
makinasının baskı süreci üç boyutlu olarak modellenmiştir. Özellikle memenin
modellenmesi ile ilgili çalışma bundan sonraki yapılacak çalışmalara ışık
tutacaktır. Ayrıca kalıp dolum aşamasının taguchi yöntemi ile üç boyutlu analizi
yapılarak optimum değerler, örnek kalıp için belirlenmiştir. Böylece ideal baskı
alınabilecek farklı baskı değerleri tespit edilmiştir.
43
KAYNAKLAR
Akyürek, A., 2009, Plastik Enjeksiyon Süreci Optimizasyonunda Yapay Zeka Tekniklerinin Kullanımı, Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi F. B. E., Bursa.
ANSYS 2011. ANSYS FLUENT Theory Guide, ANSYS Inc., 856p, USA. Bendada, A., Derdouri, A., Lamontagne, M., Simard, Y., 2004, Analysis Of Thermal
Contact Resistance Between Polymer And Mold In Injection Molding, Applied Thermal Engineeering, 24, 2029-2040.
Bhagavatula, N., Michalski, D., Lilly, B., Glozer, G., 2004, Modelling And
Verification Of Ejection Forces İn Thermoplastic İnjection Moulding, Modelling Simul. Material Science Engineering, 12, 239-254.
Bikas, A., Pantelis, N., Kanarachos, A., 2002, Computational Tools For The
Optimal Design Of The Injection Moulding Process, Journal Of Materials Processing Technology, 122, 112-126.
Bozdana, A. T., Eyercioğlu, Ö., 2002, Development Of An Expert System For the
Determination Of Injection Moulding Parameters Of Thermoplastic Materials: EX-PIMM, Journal Of Materials Processing Technology, 128, 113-122.
Chang, R. Y., Yang, W. H., 2001, Numerical Simulation Of Molding Filling In
Injection Molding Using A Three-Dimensional Finite Volume Approach, International Journal For Numerical Methods In Fluids, 37, 125-148.
Chen, H., Sundararaj, U., Nandakumar, K., 2003, Experimental And Simulation
Studies Of Heat Transfer In Polymer Melts, Ache Journal, 49-6, 1372-1382.
Chen, Z., Turng, L., 2005, A Review Of Current Developments In Process And
Quality Control For Injection Molding, Advances In Polymer Technology, 24, 165-182.
Demirci, B., 2012, Türkiye Plastik Sektör İzleme Raporu (2011), Türk Plastik
Sanayicileri Araştırma, Geliştirme ve Eğitim Vakfı, 1-14, Ankara. Estacio, K. C., Mangiavacchi, N., 2007, Simplified Model For Mould Filling
Simulations Using CVFEM And Unstructured Meshes, Commun. Numer. Meth. Engineering, 23, 345-361.
Galantucci, L. M., Spina, R. , 2003, Evalution Of Filling Conditions Of Injection
Moulding By Integrating Numerical Simulations And Experimental Tests, Journal Of Materials Processing Technology, 141, 266-275.
44
Garcia, D., Courbebaisse, G., Jourlin, M., 2001, Image Analysis Dedicated To Polymer Injection Molding, Image Anal Stereol, 20, 143-148.
Gayatri, K., Atreya, S. K., Rao, P. N., 2000, Thermal And Stress Analysis Of An
Injection-Molded Polystyrene Ring., Polymer-Plastics Technology And Engineering., 39(1), 61-81.
Güldaş, A., Uluer, O., Özdemir, A., 2005, Analysis Of Flow In Injection Molds, The
Derivation Of The Governing Equations Fort He Mathematical Modeling Of The Flow Of Polymer Melt, G. U. Journal Of Science, 18, 707-721.
Hassan, H., Regnier, N., Defaye, G., 2009, A 3D Study On The Effect Of Gate
Location On The Cooling Polymer By İnjection Molding, International Journal Of Heat And Fluid Flow, 30, 1218-1229.
İçten, B., 2004, Plastik Enjeksiyonda Basınç, Sıcaklık, Zaman, Hız Gibi
Faktörlerin Parça Kalitesi Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversite Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Kamber, Ö. Ş., 2008, Plastik Enjeksiyon Kalıplarında Basınç Ve Sıcaklık
Parametrelerinin Ürün Kalitesine Etkileri Ve Taguchi Yöntemi İle Optimizasyonu, Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Kenig, S., vd, 2001, Control Of Properties In Injection Molding By Neural
Networks, Engineering Applications Of Artificial Intelligence, 14, 819-823.
Kim, S. W., Turng, L., 2004, Developments Of Three-Dimensional Computer-
Aided Engineering Simulation For Injection Moulding, Modelling Simulation Material Science Engineering, 12, 151-173.
Koyun, Ç., 2005, Bilgisayar Destekli Plastik Enjeksiyon Kalıp Tasarımı Ve Analizi,
Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Kumar, A., Ghoshdastidar, P. S., Muju, M. K., 2002, Computer Simulation Of
Transport Processes During Injection Mold-Filling And Optimization Of Molding Conditions, Journal Of Materials Processing Technology, 120, 438-449.
Li, X., Hu, B., Du, R., 2008, Predicting The Parts Weight In Plastic Injection
Molding Using Least Squares Support Vector Regression, IEEE Transactions On Systems, Man, And Cybernetics, 38, 827-833.
Liu, S., Lin, C., Wu, Y., 2001, Minimizing The Sinkmarks İn İnjection-Molded
Thermoplastics, Advances İn Polymer Technology, 20, 202-215.
45
Masse, H., Arquis, E., Delaunay, D., 2004, Heat Transfer With Mechanically Driven Thermal Contact Resistance At The Polymer-Mold Interface In Injection Molding Of Polymers, International Journal Of Heat And Mass Transfer, 47, 2015-2027.
MEGEP, 2006, Plastik Teknolojisi Enjeksiyon Makinelerinde Üretim-1, Milli
Eğitim Bakanlığı, Ankara. MEGEP, 2006, Plastik Teknolojisi Polimerlerin Fiziksel Özellikleri 2, Milli Eğitim
Bakanlığı, Ankara. Mok, C. K., Chin, K. S., Lan, H., 2008, An İnternet-Based İntelligent Design System
For Injection Moulds, Robotics And Computer-Integrated Manufacturing, 24, 1-15.
Nardin, B., Kuzman, K., Kampus, Z., 2002, Injection Molding Simulation Results
As An Input To The Injection Molding Process, Journal Of Materials Processing Technology, 130-131, 310-314.
Özdemir, A., Uluer, O., Güldaş, A., 2004, Flow Front Advancement Of Molten
Thermoplastic Materials During Filling Stage Of Mold Cavity, Polymer Testing, 23, 957-966.
Pala, A., Mayıs 2006, Sektör Analizi/Plastik Sektörü, Ziraat Yatırım/Araştırma,
1-7. Pagev, 2014. Dünyada Ve Türkiye’de Plastik Tüketimi. Erişim Tarihi:
22.01.2014. http://www.pagev.org.tr/contents_TR.asp?id=12&pid=351
Pagev, 2018Türkiye Plastik Sektör İzleme Raporu 2018/6. Erişim Tarihi: 22.05.2019
https://www.pagev.org/turkiye-plastik-sektor-izleme-raporu-2018-6-aylik-5b6d529aee324
Plasfed, 22 Ağustos 2013, PLASFED Plastik İşleme Makineleri 2013 ilk yarı ve yıl sonu tahminleri raporu
Pehlivanlı, Z., 2004, Plastik Enjeksiyon Makinalarındaki Faz Dönüşümünün
İncelenmesi, Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale.
Rao, N., O’Brien, K., 1998, Design Data for Plastics Engineers, Hanser Publishers,
Munich. Rao, N. S., Schott, N. R., 2012, Understanding Plastics Engineering Calculations,
Carl Hanser Verlag, Munich. Sato, S., Oka, K., Murakami, A., 2004, Heat Transfer Behavior Of Melting
Polymers In Laminar Flow Field, Polymer Engineering And Science, 44-3, 423-432.
46
Szzoke, R., 2000, Injection Molding Of Plastics, With Large Differences In Wall Thickness., Proquest Dissetations And Theses.
Türk, F., 2008, Plastik Enjeksiyon İşleminde Malzeme Ve Kalıp Geometrisinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Optimizasyonu, Yüksel Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kırıkkale.
Uluer, O., 2008, Enjeksiyonla Kalıplamada İşleme Parametrelerinin Katılaşmış
Katman Oluşumuna Etkisi, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23, 249-255, Ankara.
Uluer, O., 2009, Enjeksiyonla Kalıplamada Üç Boyutlu Polimer Ergiyik Akışların
Sayısal Analizi Ve Deneysel İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Versteeg, H. K., Ve Malalasekara, W., 2007, An Introduction To Computational
Fluid Dynamics: The Finite Volume Method, Prentice Hall, P.153. Yakut, M.Ziya, 2014, Servo-Kontrollü Bir Plastik Enjeksiyon Makinasının Tasarımı Ve
Üretimi ,Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,ISPARTA
Yao, K., 2008, Energy-Efficient Control İn İnjection Molding, Doktora Tezi, The
Hong Kong University Of Science, Hong Kong. Yelkenci, Ş., 2009, Plastik Enjeksiyon Kalıplama Teknikleri Ve Özel Uygulamalar,
Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa. Yılmazçoban, İ. K., 2003, Plastik Enjeksiyon Kalıplarında Bilgisayar Destekli
Malzeme Akış Analizleri Ve Kavite Optimizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
Zerachian, B. A., 2008, Aquantitative Comparison And Validation Of Computer
Aided Engineering Softwares Simulating The Plastics Injection Molding Process, Proquest Dissertation And Theses, University Of Massacushusetts, Massacushusetts.
Zhou, H., Geng, T., Li, D., 2005, Numerical Filling Simulation Of Injection Molding
Based On 3D Finite Element Model, Journal Of Reinforced Plastics And Composites, 24, 823-830.
Zhou, H., Yan, B., Zhang, Y., 2008, 3D Filling Simulation Of İnjection Molding
Based On The PG Method, Journal Of Materials Processing Technology, 204, 475-480.
47
EKLER EK A. Enjeksiyon Makinasının Fotoğrafları EK B. Mod-Bus Haberleşme Programı EK C. Oransal Kontrol Kartı Yazılımı EK D. Giriş-Çıkışlarla İlgili Yazılımlar EK E. Ana Program Yazılımı ve Resimleri
48
EK A. Enjeksiyon Makinesinin Fotoğrafları
Şekil A.1. Enjeksiyon vidasının imalatının bir görünüşü( Yakut,2014 )
Şekil A.2. Enjeksiyon memesinin görünüşü( Yakut,2014 )
49
Şekil A.3. Enjeksiyon memesinin farklı bir görünüşü( Yakut,2014 )
Şekil A.4. Enjeksiyon memesinin çıkış ucunun görünüşü( Yakut,2014 )
50
Şekil A.5. Kalıbın dişi plakasının görünüşü( Yakut,2014 )
Şekil A.6. Kalıbın itici plakasının görünüşü( Yakut,2014 )
51
Şekil A.7. Kalıbın enjeksiyon makinesine yerleştirilmiş hali( Yakut,2014 )
Şekil A.8. Kalıbın kapatılmış hali( Yakut,2014 )
52
Şekil A.9. Üretilen enjeksiyon makinesinin arkadan görünüşü( Yakut,2014 )
Şekil A.10. Üretilen enjeksiyon makinesinin önden görünümü( Yakut,2014 )
53
EK B. Mod-Bus Haberleşme Programı
Friend Class Form1 Inherits System.Windows.Forms.Form ' Call Windows API (For winsock use) Private Declare Function inet_addr Lib "wsock32.dll" (ByVal s As String) As Integer Private Declare Sub Sleep Lib "kernel32" (ByVal dwMilliseconds As Integer) ' Call Window API (For registry use, Find Serial Port list) Private Declare Function RegOpenKeyEx Lib "advapi32.dll" Alias "RegOpenKeyExA" (ByVal hKey As Integer, ByVal lpSubKey As String, ByVal ulOptions As Integer, ByVal samDesired As Integer, ByRef phkResult As Integer) As Integer Private Declare Function RegEnumValue Lib "advapi32.dll" Alias "RegEnumValueA" (ByVal hKey As Integer, ByVal dwIndex As Integer, ByVal lpValueName As String, ByRef lpcbValueName As Integer, ByVal lpReserved As Integer, ByRef lpType As Integer, ByRef lpData As Integer, ByRef lpcbData As Integer) As Integer Private Declare Function RegCloseKey Lib "advapi32.dll" (ByVal hKey As Integer) As Integer Const REG_SZ As Short = 1 Const HKEY_LOCAL_MACHINE As Integer = &H80000002 Const ERROR_SUCCESS As Short = 0 Const SYNCHRONIZE As Integer = &H100000 Const STANDARD_RIGHTS_READ As Integer = &H20000 Const KEY_QUERY_VALUE As Integer = &H1 Const KEY_CREATE_SUB_KEY As Integer = &H4 Const KEY_ENUMERATE_SUB_KEYS As Integer = &H8 Const KEY_NOTIFY As Integer = &H10 Const KEY_READ As Boolean = ((STANDARD_RIGHTS_READ Or KEY_QUERY_VALUE Or KEY_ENUMERATE_SUB_KEYS Or KEY_NOTIFY) And (Not SYNCHRONIZE)) 'Haberlesme Tipinin Secilmesi (RS 232 veya Ethernet) Private Sub Combo1_SelectedIndexChanged(ByVal eventSender As System.Object, ByVal eventArgs As System.EventArgs) Handles Combo1.SelectedIndexChanged Dim idx As Short idx = Combo1.SelectedIndex Select Case idx Case Is = 0 Combo2.SelectedIndex = 0 Combo2.Enabled = True Combo3.Enabled = True ipaddr.BackColor = System.Drawing.ColorTranslator.FromOle(RGB(236, 233, 216))
54
ipaddr.Enabled = False Case Is = 1 Combo2.SelectedIndex = 1 Combo2.Enabled = False Combo3.Enabled = False ipaddr.BackColor = System.Drawing.ColorTranslator.FromOle(RGB(255, 255, 255)) ipaddr.Enabled = True End Select End Sub Private Sub Command1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Command1.Click ' Data Tiplerinin Tanimlanmasi... Dim sendbuf(1024) As Byte ' Send buffer Dim recvbuf(1024) As Byte ' Receive buffer Dim remote_addr As Integer ' Remote IP Address Dim slav_addr_s As Integer ' Request Station address Dim func_code_s As Integer ' Request function code Dim slav_addr_r As Integer ' Receive Station address Dim func_code_r As Integer ' Receive function code Dim rlen As Short ' Receive data length Dim i As Short Dim RecvString As String Dim ComChr As String Dim parity As Byte Dim DataLen As Short ' Request data length Dim ASC_Renamed(1) As Byte ' Used to Convert HEX value to ASCII Dim idx As Short ' Communication Type Dim mode As Short ' Modbus mode Dim comport(8) As Byte ' Comport name slav_addr_s = CShort(add_s.Text) ' Modbus Address (Decimal) func_code_s = CShort("&H" & func_s.Text) ' Function Code (Hex String to Integer) Dim DataString As String DataString = data_s.Text ' Data, ex:0500FF00 Dim ComString As String ComString = Combo3.Text ' Com port, ex: COM2 remote_addr = inet_addr(ipaddr.Text) ' Get Internet IP Address For i = 0 To Len(DataString) - 1 Step 2 ' Convert Modbus Data sendbuf(i / 2) = CByte("&H" & Mid(DataString, i + 1, 2)) Next i
55
For i = 0 To Len(ComString) - 1 ' Conver String to Char Array ComChr = Mid(ComString, i + 1, 1) comport(i) = AscW(ComChr) Next i idx = Combo1.SelectedIndex ' Select Communication Type mode = Combo2.SelectedIndex ' Modbus mode parity = AscW("N") ' Parity DataLen = 4 ' Request data length ' Modbus Communication Start --------------------------------------- Select Case idx Case Is = 0 'Modbus Call OpenModbusSerial(comport(0), 9600, 8, parity, 1, mode + 1) ' Open Modbus (9600, 7, E, 1, (1 for ASCII, 2 for RTU)) Call RequestData(slav_addr_s, func_code_s, sendbuf(0), DataLen) ' Request Data rlen = ResponseData(slav_addr_r, func_code_r, recvbuf(0)) ' Response Data For i = 0 To rlen - 1 Call HEX_to_ASCI(recvbuf(i), ASC_Renamed) RecvString = RecvString & Chr(ASC_Renamed(0)) & Chr(ASC_Renamed(1)) Next i Call CloseSerial() ' Close Modbus Case Is = 1 'Modbus/TCP Call OpenModbusTCPSocket(remote_addr) ' Open Modbus TCP Socket Call RequestData(slav_addr_s, func_code_s, sendbuf(0), 4) ' Request Data rlen = ResponseData(slav_addr_r, func_code_r, recvbuf(0)) ' Response Data For i = 0 To rlen - 1 Call HEX_to_ASCI(recvbuf(i), ASC_Renamed) RecvString = RecvString & Chr(ASC_Renamed(0)) & Chr(ASC_Renamed(1)) Next i
56
Call CloseSocket() ' Close Modbus TCP Socket End Select ' Modbus Communication End ----------------------------------------- add_r.Text = CStr(slav_addr_r) ' Assign data func_r.Text = Hex(func_code_r) data_r.Text = RecvString End Sub ' Convert ASCII to HEX Private Function ASCI_to_HEX(ByRef asci() As Byte, ByRef value_hex As Byte) As Object value_hex = &H0 Dim i As Short i = 0 For i = 0 To 2 If (asci(i) >= CDbl(&H30 & asci(i)) <= &H39) Then ' 0-9 value_hex = (value_hex * 16) + (asci(i) - &H30) ElseIf (asci(i) >= CDbl(&H41 & asci(i)) <= &H46) Then ' A-F value_hex = ((value_hex * 16) + (asci(i) - &H37)) ElseIf (asci(i) >= CDbl(&H61 & asci(i)) <= &H66) Then ' a-f value_hex = ((value_hex * 16) + (asci(i) - &H57)) End If Next i End End Function 'Convert HEX to ASCII Private Sub HEX_to_ASCI(ByVal value_hex As Byte, ByRef asci() As Byte) Dim reglow As Object Dim reghigh As Byte reghigh = CShort(value_hex And &HF0) / 16 ' >>4 reglow = value_hex And &HF If (reghigh <= 9) Then asci(0) = reghigh + &H30 Else asci(0) = (reghigh - 10) + &H41 End If If (reglow <= 9) Then
57
asci(1) = reglow + &H30 Else asci(1) = (reglow - 10) + &H41 End If End Sub Private Sub Form1_Load(ByVal eventSender As System.Object, ByVal eventArgs As System.EventArgs) Handles MyBase.Load Combo1.Text = "RS232" Combo2.Text = "MODBUS-RTU" Combo3.Text = "COM2" add_s.Text = "0" End Sub Private Sub m0_on_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "05" data_s.Text = "0800FF00" Command1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Private Sub m0_off_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "05" data_s.Text = "08000000" Command1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Function HexToDec(ByVal hexStr As String) As Long 'Hex sayinin decimala donusturulmesi kodu HexToDec = CLng("&H" & hexStr) End Function Private Sub ComboBox1_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles funccode_combo.SelectedIndexChanged Dim func_cod As Short func_cod = funccode_combo.SelectedIndex Select Case func_cod Case Is = 0 func_s.Text = "01" Case Is = 1 func_s.Text = "02" Case Is = 2 func_s.Text = "03" Case Is = 3
58
func_s.Text = "05" Case Is = 4 func_s.Text = "06" Case Is = 5 func_s.Text = "15" Case Is = 6 func_s.Text = "16" Case Is = 7 func_s.Text = "17" End Select End Sub Private Sub D0_yaz_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "06" Command1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "03" data_s.Text = "10010001" Command1_Click(AcceptButton, AcceptButton) EndSub
59
EK C. Oransal Kontrol Kartı Yazılımı
program oransal
dim LCD_RS as sbit at Rc5_bit
LCD_EN as sbit at Rc4_bit
LCD_D4 as sbit at Rd0_bit
LCD_D5 as sbit at Rd1_bit
LCD_D6 as sbit at Rd2_bit
LCD_D7 as sbit at Rd3_bit
LCD_RS_Direction as sbit at TRISc5_bit
LCD_EN_Direction as sbit at TRISc4_bit
LCD_D4_Direction as sbit at TRISd0_bit
LCD_D5_Direction as sbit at TRISd1_bit
LCD_D6_Direction as sbit at TRISd2_bit
LCD_D7_Direction as sbit at TRISd3_bit
dim ileri as sbit at portb.3
dim geri as sbit at portb.4
dim clk as sbit at portc.2
dim dizi as byte[10]
dim sira as word
dim adc as word
dim adc1 as word
dim sadc as string[5]
dim sbyt as string[3]
dim say as word
dim sayb as byte
dim zaman as byte
dim yuzde as byte
dim onda as byte
dim kar1 as byte
kar2 as byte
kar3 as byte
kar4 as byte
sub procedure interrupt()
60
INTCON.GIE = 0
INTCON.2 = 0
INTCON.GIE = 1
end sub
sub procedure cik_volt(dim gelen as byte )
select case gelen
case 0
for say=0 to 5
clk=1
delay_ms(100)
clk=0
delay_ms(100)
next say
case 1
for say=0 to 3000
clk=1
delay_us(340)
clk=0
delay_us(340)
next say
case 2
for say=0 to 5000
clk=1
delay_us(200)
clk=0
delay_us(200)
next say
case 3
for say=0 to 6000
clk=1
delay_us(140)
clk=0
delay_us(140)
61
next say
case 4
for say=0 to 8000
clk=1
delay_us(107)
clk=0
delay_us(107)
next say
case 5
for say=0 to 10000
clk=1
delay_us(87)
clk=0
delay_us(87)
next say
case 6
for say=0 to 10000
clk=1
delay_us(74)
clk=0
delay_us(74)
next say
case 7
for say=0 to 15000
clk=1
delay_us(63)
nop
clk=0
delay_us(63)
nop
next say
case 8
for say=0 to 16000
62
clk=1
delay_us(55)
nop
clk=0
delay_us(55)
nop
next say
case 9
for say=0 to 18000
clk=1
delay_us(49)
clk=0
delay_us(49)
next say
case 10
for say=0 to 25000
clk=1
delay_us(40)
clk=0
delay_us(40)
next say
end select
end sub
sub procedure kaydet(dim gelen1 as byte,dim gelen2 as byte )
select case gelen1
case 0
EEprom_write(10,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 10
EEprom_write(11,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 20
EEprom_write(12,gelen2) 'adres,data
63
Delay_100ms
case 30
EEprom_write(13,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 40
EEprom_write(14,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 50
EEprom_write(15,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 60
EEprom_write(16,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 70
EEprom_write(17,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 80
EEprom_write(18,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 90
EEprom_write(19,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
case 100
EEprom_write(20,gelen2) 'adres,data
Delay_100ms
end select
end sub
sub procedure hafiza()
Lcd_cmd(_lcd_clear)
yuzde=0
SAYB=0
while true
adc= ADC_Read(0)
64
delay_ms(100)
adc=(adc/5)
WORDtostr(adc,sadc)
Lcd_Out(1, 1,"O.G." )
Lcd_Out(1, 5, sadc )
delay_ms(100)
bytetostr(yuzde,sbyt)
Lcd_Out(1, 11,"%" )
Lcd_Out(1, 12, sbyt )
Lcd_Out(2, 1,"< iLER KAY.CIK >" )
if geri=1 then
while(geri=1)
Delay_1us
wend
yuzde=(yuzde+10)
if yuzde>100 then
yuzde=0
end if
end if
if ileri=1 then
While ((ileri=1)and(sayb<=10))
delay_ms(350)
inc(sayb)
wend
if sayb>=10 then
goto BAS1
end if
sayb=0
KAYDET(yuzde,adc)
Lcd_cmd(_lcd_clear)
Lcd_Out(2, 1,"KAYIT OK" )
Delay_1sec
65
Lcd_cmd(_lcd_clear)
end if
wend
BAS1:
end sub
sub procedure manuel()
INTCON.2 = 0
INTCON.GIE = 1
Lcd_cmd(_lcd_clear)
zaman=5
wordtostr(zaman,sadc)
Lcd_Out(1, 1,"GiDEN DEGER" )
Lcd_Out(2, 5, sadc )
while true
if ileri=1 then
While ((ileri=1)and(sayb<=10))
delay_ms(350)
inc(sayb)
wend
if sayb>=10 then
goto bas
end if
sayb=0
inc(zaman)
if zaman>10 then
zaman=10
end if
wordtostr(zaman,sadc)
Lcd_Out(1, 1,"GiDEN DEGER" )
Lcd_Out(2, 5, sadc )
end if
if geri=1 then
66
while(geri=1)
Delay_1us
wend
dec(zaman)
if zaman=255 then
zaman=0
end if
wordtostr(zaman,sadc)
Lcd_Out(1, 1,"GiDEN DEGER" )
Lcd_Out(2, 5, sadc )
end if
cik_volt(zaman)
wend
bas:
end sub
sub procedure HAFIZA_OKU() '
dim deger1 as byte
deger2 as byte
ss as string[3]
ZAMAN=0
sayb=0
Lcd_cmd(_lcd_clear)
Lcd_Out(2, 1,"< GEZ > CIK >" )
while true
if ileri=1 then
While ((ileri=1)and(sayb<=10))
delay_ms(350)
inc(sayb)
wend
if sayb>=10 then
goto bas2
end if
sayb=0
67
inc(zaman)
if zaman>10 then
zaman=10
end if
deger1=(zaman*10)
bytetostr(deger1,ss)
Lcd_Out(1, 1,"%" )
Lcd_Out(1, 2, ss )
deger2=(zaman+10)
deger1=EEprom_read(deger2)
bytetostr(deger1,ss)
Lcd_Out(1, 5,"HAFIZADA" )
Lcd_Out(1, 14, ss )
end if
if geri=1 then
while(geri=1)
Delay_1us
wend
dec(zaman)
if zaman=255 then
zaman=0
end if
deger1=(zaman*10)
bytetostr(deger1,ss)
Lcd_Out(1, 1,"%" )
Lcd_Out(1, 2, ss )
deger2=(zaman+10)
deger1=EEprom_read(deger2)
bytetostr(deger1,ss)
Lcd_Out(1, 5,"HAFIZADA" )
68
Lcd_Out(1, 14, ss )
end if
WEND
BAS2:
END SUB
sub procedure hassasiyet()
dim deger1 as byte
deger2 as byte
ss as string[3]
Lcd_cmd(_lcd_clear)
ZAMAN=EEprom_read(9)
bytetostr(zaman,ss)
Lcd_Out(1, 1,"HASSASiYET" )
Lcd_Out(1, 12, ss )
Lcd_Out(2, 2,"KAYDET CIK >" )
SAYB=0
while true
if ileri=1 then
While ((ileri=1)and(sayb<=10))
delay_ms(350)
inc(sayb)
wend
if sayb>=10 then
EEprom_write(9,ZAMAN) 'adres,data
Delay_100ms
goto bas3
end if
sayb=0
inc(zaman)
if zaman>50 then
zaman=50
end if
end if
69
if geri=1 then
while(geri=1)
Delay_1us
wend
dec(zaman)
if zaman=255 then
zaman=0
end if
end if
bytetostr(zaman,ss)
Lcd_Out(1, 1,"HASSASiYET" )
Lcd_Out(1, 12, ss )
wend
BAS3:
end sub
main:
ADCON1 = %00001110 ' digital i/o an0 analog in
t0con = %11000111 '512 us
INTCON = %10100000
TRISA = %00000001
TRISB = %00000000
TRISC = %00000000
TRISD = %00000000
TRISE = %00000000
PORTA = 0
PORTB = 0
PORTC = 0
PORTD = 0
PORTE = 0
Lcd_Init()
Lcd_Cmd(_Lcd_CURSOR_OFF)
70
Lcd_cmd(_lcd_clear)
delay_ms(250)
Lcd_Out(1, 4,"UNAL SANLI" )
Lcd_Out(2, 4,"5055096152" )
delay_ms(100)
Lcd_cmd(_lcd_clear)
sayb=0
yuzde=0
zaman=5
kar1=10
kar2=0
kar3=0
kar4=0
adc1=122
while true
Lcd_Out(1, 1,"OTOMATiK CALISMA" )
Lcd_Out(2, 1,"MENU OK GiRiS" )
if ileri=1 then
INTCON.GIE = 0
sayb=1
While (ileri=1)
Delay_1us
wend
Lcd_Out(2, 1,"< GEZiNTi , OK >" )
while true
if geri=1 then
inc(sayb)
while(geri=1)
Delay_1us
wend
end if
if sayb=6 then
71
sayb=1
end if
if sayb=1 then
Lcd_Out(1, 1,"1-MANUEL KAYIT " )
end if
if sayb=2 then
Lcd_Out(1, 1,"2-MANUEL CIKIS " )
end if
if sayb=3 then
Lcd_Out(1, 1,"3-HASSASiYET " )
end if
if sayb=4 then
Lcd_Out(1, 1,"4- HAFIZAYI OKU " )
end if
if sayb=5 then
Lcd_Out(1, 1,"5- CIKIS " )
end if
if ileri=1 then
while(ileri=1)
Delay_1us
wend
if sayb=1 then
hafiza
Lcd_cmd(_lcd_clear)
while(ileri=1)
Delay_1us
wend
break
end if
if sayb=2 then
manuel
Lcd_cmd(_lcd_clear)
while(ileri=1)
72
Delay_1us
wend
break
end if
if sayb=3 then
hassasiyet
Lcd_cmd(_lcd_clear)
while(ileri=1)
Delay_1us
wend
break
end if
if sayb=4 then
HAFIZA_OKU()
Lcd_cmd(_lcd_clear)
while(ileri=1)
Delay_1us
wend
break
end if
if sayb=5 then
Lcd_cmd(_lcd_clear)
while(ileri=1)
Delay_1us
wend
break
end if
end if
wend
INTCON.2 = 0
INTCON.GIE = 1
end if
adc= ADC_Read(0)
73
kar4=EEprom_read(9)'hassasiyet değeri
adc=(adc/5)
kar3=20
for kar1=0 to 10
kar2=EEprom_read(kar1+10)
if ( ((adc-kar4)<= kar2) and ((adc+kar4)>=kar2) ) then
kar3=kar1
goto alt
end if
next kar1
alt:
if kar3=20 then
cik_volt(10)
else
cik_volt(kar3)
end if wend end.
74
EK D. Giriş-Çıkışlarla İlgili Yazılımlar
Private Sub Timer1_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer1.Tick AI0.ChannelNow = 0 TextBox1.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 1 TextBox2.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 2 TextBox3.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 3 TextBox4.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 4 TextBox5.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 5 TextBox6.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 6 TextBox7.Text = AI0.DataAnalog AI0.ChannelNow = 7 TextBox8.Text = AI0.DataAnalog TextBox16.Text = ADI0.ReadDiChannel(0) TextBox15.Text = ADI0.ReadDiChannel(1) TextBox14.Text = ADI0.ReadDiChannel(2) TextBox13.Text = ADI0.ReadDiChannel(3) TextBox12.Text = ADI0.ReadDiChannel(4) TextBox11.Text = ADI0.ReadDiChannel(5) TextBox10.Text = ADI0.ReadDiChannel(6) TextBox9.Text = ADI0.ReadDiChannel(7) Ao0.ChannelNow = 0 Ao0.DataDigital = TextBox17.Text 'Ao0.DataAnalog = TextBox17.Text Ao0.ChannelNow = 1 Ao0.DataDigital = TextBox18.Text End Sub
75
Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load sayac = 0 End Sub
Dim sayac As Byte Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load sayac = 0 End Sub Private Sub Timer2_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer2.Tick If DIO0.ReadDiChannel(0) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 0) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 0) End If If DIO0.ReadDiChannel(1) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 1) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 1) End If If DIO0.ReadDiChannel(2) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 2) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 2) End If If DIO0.ReadDiChannel(3) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 3) 'çıkış aktif-pasif-port no
76
Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 3) End If If DIO0.ReadDiChannel(4) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 4) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 4) End If If DIO0.ReadDiChannel(5) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 5) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 5) End If If DIO0.ReadDiChannel(6) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 6) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 6) End If If DIO0.ReadDiChannel(7) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 7) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 7) End If If DIO0.ReadDiChannel(8) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 8) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 8) End If
77
If DIO0.ReadDiChannel(9) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 9) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 9) End If If DIO0.ReadDiChannel(10) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 10) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 10) End If If DIO0.ReadDiChannel(11) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 11) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 11) End If If DIO0.ReadDiChannel(12) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 12) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 12) End If If DIO0.ReadDiChannel(13) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 13) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 13) End If If DIO0.ReadDiChannel(14) = 0 Then TextBox19.Text = sayac
78
DIO0.WriteDoChannel(1, 14) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 14) End If If DIO0.ReadDiChannel(15) = 0 Then TextBox19.Text = sayac DIO0.WriteDoChannel(1, 15) 'çıkış aktif-pasif-port no Else TextBox19.Text = "" DIO0.WriteDoChannel(0, 15) End If End Sub Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click If Button1.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 0) 'çıkış aktif-pasif-port no Button1.BackColor = Color.Silver Else Button1.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 0) End If End Sub Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click If Button2.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 1) 'çıkış aktif-pasif-port no Button2.BackColor = Color.Silver Else Button2.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 1) End If End Sub Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click If Button3.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 2) 'çıkış aktif-pasif-port no Button3.BackColor = Color.Silver Else Button3.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 2) End If End Sub
79
Private Sub Button4_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button4.Click If Button4.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 3) 'çıkış aktif-pasif-port no Button4.BackColor = Color.Silver Else Button4.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 3) End If End Sub Private Sub Button5_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button5.Click If Button5.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 4) 'çıkış aktif-pasif-port no Button5.BackColor = Color.Silver Else Button5.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 4) End If End Sub Private Sub Button6_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button6.Click If Button6.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 5) 'çıkış aktif-pasif-port no Button6.BackColor = Color.Silver Else Button6.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 5) End If End Sub Private Sub Button7_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button7.Click If Button7.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 6) 'çıkış aktif-pasif-port no Button7.BackColor = Color.Silver Else Button7.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 6) End If End Sub Private Sub Button8_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button8.Click If Button8.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 7) 'çıkış aktif-pasif-port no
80
Button8.BackColor = Color.Silver Else Button8.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 7) End If End Sub Private Sub Button9_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button9.Click If Button9.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 8) 'çıkış aktif-pasif-port no Button9.BackColor = Color.Silver Else Button9.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 8) End If End Sub Private Sub Button10_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button10.Click If Button10.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 9) 'çıkış aktif-pasif-port no Button10.BackColor = Color.Silver Else Button10.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 9) End If End Sub Private Sub Button11_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button11.Click If Button11.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 10) 'çıkış aktif-pasif-port no Button11.BackColor = Color.Silver Else Button11.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 10) End If End Sub Private Sub Button12_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button12.Click If Button12.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 11) 'çıkış aktif-pasif-port no Button12.BackColor = Color.Silver Else Button12.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 11) End If
81
End Sub Private Sub Button13_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button13.Click If Button13.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 12) 'çıkış aktif-pasif-port no Button13.BackColor = Color.Silver Else Button13.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 12) End If End Sub Private Sub Button14_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button14.Click If Button14.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 13) 'çıkış aktif-pasif-port no Button14.BackColor = Color.Silver Else Button14.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 13) End If End Sub Private Sub Button15_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button15.Click If Button15.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 14) 'çıkış aktif-pasif-port no Button15.BackColor = Color.Silver Else Button15.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 14) End If End Sub Private Sub Button16_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button16.Click If Button16.BackColor = Color.Red Then DIO0.WriteDoChannel(0, 15) 'çıkış aktif-pasif-port no Button16.BackColor = Color.Silver Else Button16.BackColor = Color.Red DIO0.WriteDoChannel(1, 15) End If End Sub
82
EK E. Ana Program Yazılımı ve Resimleri
Microsoft.VisualBasic.ComClass()> Public Class anasayfa Inherits System.Windows.Forms.Form ' Call Windows API (For winsock use) Private Declare Function inet_addr Lib "wsock32.dll" (ByVal s As String) As Integer Private Declare Sub Sleep Lib "kernel32" (ByVal dwMilliseconds As Integer) ' Call Window API (For registry use, Find Serial Port list) Private Declare Function RegOpenKeyEx Lib "advapi32.dll" Alias "RegOpenKeyExA" (ByVal hKey As Integer, ByVal lpSubKey As String, ByVal ulOptions As Integer, ByVal samDesired As Integer, ByRef phkResult As Integer) As Integer Private Declare Function RegEnumValue Lib "advapi32.dll" Alias "RegEnumValueA" (ByVal hKey As Integer, ByVal dwIndex As Integer, ByVal lpValueName As String, ByRef lpcbValueName As Integer, ByVal lpReserved As Integer, ByRef lpType As Integer, ByRef lpData As Integer, ByRef lpcbData As Integer) As Integer Private Declare Function RegCloseKey Lib "advapi32.dll" (ByVal hKey As Integer) As Integer Const REG_SZ As Short = 1 Const HKEY_LOCAL_MACHINE As Integer = &H80000002 Const ERROR_SUCCESS As Short = 0 Const SYNCHRONIZE As Integer = &H100000 Const STANDARD_RIGHTS_READ As Integer = &H20000 Const KEY_QUERY_VALUE As Integer = &H1 Const KEY_CREATE_SUB_KEY As Integer = &H4 Const KEY_ENUMERATE_SUB_KEYS As Integer = &H8 Const KEY_NOTIFY As Integer = &H10 Const KEY_READ As Boolean = ((STANDARD_RIGHTS_READ Or KEY_QUERY_VALUE Or KEY_ENUMERATE_SUB_KEYS Or KEY_NOTIFY) And (Not SYNCHRONIZE)) Private Sub anasayfa_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load With Me .MaximizeBox = False .MinimizeBox = False .FormBorderStyle = System.Windows.Forms.FormBorderStyle.None .WindowState = System.Windows.Forms.FormWindowState.Maximized End With End Sub
83
Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click CALISMASECENEKLERi.ShowDialog() CALISMASECENEKLERi.TopMost = True End Sub Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click ISIAYAR.ShowDialog() CALISMASECENEKLERi.TopMost = True End Sub Private Sub Button3_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button3.Click MESAFEHIZBASINC.ShowDialog() MESAFEHIZBASINC.TopMost = True End Sub Private Sub Button4_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button4.Click GENELİSLEMLER.ShowDialog() GENELİSLEMLER.TopMost = True End Sub Private Sub Button5_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button5.Click SAYICIAYARLARI.ShowDialog() SAYICIAYARLARI.TopMost = True End Sub Private Sub Button6_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button6.Click ' Data Tiplerinin Tanimlanmasi... Dim sendbuf(1024) As Byte ' Send buffer Dim recvbuf(1024) As Byte ' Receive buffer Dim remote_addr As Integer ' Remote IP Address Dim slav_addr_s As Integer ' Request Station address Dim func_code_s As Integer ' Request function code Dim slav_addr_r As Integer ' Receive Station address Dim func_code_r As Integer ' Receive function code Dim rlen As Short ' Receive data length Dim i As Short Dim RecvString As String Dim ComChr As String Dim parity As Byte Dim DataLen As Short ' Request data length Dim ASC_Renamed(1) As Byte ' Used to Convert HEX value to ASCII Dim idx As Short ' Communication Type Dim mode As Short ' Modbus mode
84
Dim comport(8) As Byte ' Comport name slav_addr_s = CShort(add_s.Text) ' Modbus Address (Decimal) func_code_s = CShort("&H" & func_s.Text) ' Function Code (Hex String to Integer) Dim DataString As String DataString = data_s.Text ' Data, ex:0500FF00 Dim ComString As String ComString = Combo3.Text ' Com port, ex: COM2 remote_addr = inet_addr(ipaddr.Text) ' Get Internet IP Address For i = 0 To Len(DataString) - 1 Step 2 ' Convert Modbus Data sendbuf(i / 2) = CByte("&H" & Mid(DataString, i + 1, 2)) Next i For i = 0 To Len(ComString) - 1 ' Conver String to Char Array ComChr = Mid(ComString, i + 1, 1) comport(i) = AscW(ComChr) Next i idx = Combo1.SelectedIndex ' Select Communication Type mode = Combo2.SelectedIndex ' Modbus mode parity = AscW("N") ' Parity DataLen = 4 ' Request data length ' Modbus Communication Start --------------------------------------- Select Case idx Case Is = 0 'Modbus Call OpenModbusSerial(comport(0), 9600, 8, parity, 1, mode + 1) ' Open Modbus (9600, 7, E, 1, (1 for ASCII, 2 for RTU)) Call RequestData(slav_addr_s, func_code_s, sendbuf(0), DataLen) ' Request Data rlen = ResponseData(slav_addr_r, func_code_r, recvbuf(0)) ' Response Data For i = 0 To rlen - 1 Call HEX_to_ASCI(recvbuf(i), ASC_Renamed) RecvString = RecvString & Chr(ASC_Renamed(0)) & Chr(ASC_Renamed(1)) Next i Call CloseSerial() ' Close Modbus
85
Case Is = 1 'Modbus/TCP Call OpenModbusTCPSocket(remote_addr) ' Open Modbus TCP Socket Call RequestData(slav_addr_s, func_code_s, sendbuf(0), 4) ' Request Data rlen = ResponseData(slav_addr_r, func_code_r, recvbuf(0)) ' Response Data For i = 0 To rlen - 1 Call HEX_to_ASCI(recvbuf(i), ASC_Renamed) RecvString = RecvString & Chr(ASC_Renamed(0)) & Chr(ASC_Renamed(1)) Next i Call CloseSocket() ' Close Modbus TCP Socket End Select ' Modbus Communication End ----------------------------------------- add_r.Text = CStr(slav_addr_r) ' Assign data func_r.Text = Hex(func_code_r) data_r.Text = RecvString End Sub Private Function ASCI_to_HEX(ByRef asci() As Byte, ByRef value_hex As Byte) As Object value_hex = &H0 Dim i As Short i = 0 For i = 0 To 2 If (asci(i) >= CDbl(&H30 & asci(i)) <= &H39) Then ' 0-9 value_hex = (value_hex * 16) + (asci(i) - &H30) ElseIf (asci(i) >= CDbl(&H41 & asci(i)) <= &H46) Then ' A-F value_hex = ((value_hex * 16) + (asci(i) - &H37)) ElseIf (asci(i) >= CDbl(&H61 & asci(i)) <= &H66) Then ' a-f value_hex = ((value_hex * 16) + (asci(i) - &H57)) End If Next i End End Function 'Convert HEX to ASCII
86
Private Sub HEX_to_ASCI(ByVal value_hex As Byte, ByRef asci() As Byte) Dim reglow As Object Dim reghigh As Byte reghigh = CShort(value_hex And &HF0) / 16 ' >>4 reglow = value_hex And &HF If (reghigh <= 9) Then asci(0) = reghigh + &H30 Else asci(0) = (reghigh - 10) + &H41 End If If (reglow <= 9) Then asci(1) = reglow + &H30 Else asci(1) = (reglow - 10) + &H41 End If End Sub Private Sub m0_on_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "05" data_s.Text = "0800FF00" Button1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Private Sub m0_off_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "05" data_s.Text = "08000000" Button1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub Function HexToDec(ByVal hexStr As String) As Long 'Hex sayinin decimala donusturulmesi kodu HexToDec = CLng("&H" & hexStr) End Function Private Sub ComboBox1_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles funccode_combo.SelectedIndexChanged Dim func_cod As Short func_cod = funccode_combo.SelectedIndex Select Case func_cod
87
Case Is = 0 func_s.Text = "01" Case Is = 1 func_s.Text = "02" Case Is = 2 func_s.Text = "03" Case Is = 3 func_s.Text = "05" Case Is = 4 func_s.Text = "06" Case Is = 5 func_s.Text = "15" Case Is = 6 func_s.Text = "16" Case Is = 7 func_s.Text = "17" End Select End Sub Private Sub D0_yaz_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) func_s.Text = "06" Button1_Click(AcceptButton, AcceptButton) End Sub
88
Şekil E.1. Makine kontrol yazılımı ana sayfa görünüşü
Şekil E.2. Makine kontrol yazılımı çalışma seçenekleri sayfa görünüşü
89
Şekil E.3. Makine kontrol yazılımı sıcaklık ayar sayfa görünüşü
Şekil E.4. Makine kontrol yazılımı mesafe-hız-basınç ayarları sayfa görünüşü
90
Şekil E.5. Makine kontrol yazılımı mengene ayar sayfa görünüşü
Şekil E.6. Makine kontrol yazılımı enjeksiyon işlemleri ayar sayfa görünüşü
91
Şekil E.7. Makine kontrol yazılımı itici ayar sayfa görünüşü
Şekil E.8. Makine kontrol yazılımı genel ayarlar sayfa görünüşü
92
Şekil E.9. Makine kontrol yazılımı genel I/O ayar sayfa görünüşü
93
ÖZGEÇMİŞ
Adı Soyadı : Ünal ŞANLI Doğum Yeri ve Yılı : Malatya, 1981 Medeni Hali : Evli Yabancı Dili : İngilizce E-Posta : [email protected] Eğitim Durumu Lise : Malatya Şehit Kemal Özalper Teknik Lisesi Lisans : S.D.Ü., Teknik Eğitim Fakültesi, Elektronik Bilgisayar Eğitimi Mesleki Deneyim Milli Eğitim Bakanlığı Bilgisayar Öğretmenliği : 2005-…(Halen) Ulusal kuruluşlarca desteklenen projede görev alma İPEK, O., KORU, M., YALÇIN, B., ÇAĞLAR, F., YAKUT, M.Z., "Plastik Enjeksiyon
Yöntemi ile Üretilen Enjeksiyon Ürünlerinin Termal (Sıcaklık, Termal İletkenlik Katsayısı, Temas Direnci) ve Dinamik (Hız, Akış, Basınç) Parametrelere Bağlı Olarak Üç Boyutlu Modellenmesi Amacıyla Üniversal Bir Enjeksiyon Makinesinin Tasarımı ve Üretimi" Sanayi ve Ticaret Bakanlığı SAN-TEZ Projesi, Proje No: 00012.STZ.2006-1.