Bulanık mantık kullanılarak PLC ile hidrolik pres pistonunun konum kontrolü

Abstract

Bütün sanayi dallarında olduğu gibi savunma sanayisinde de imalatın sürekli olması ve malzemelerin en etkin biçimde kullanılması önem arz etmektedir. Bu sebeple kullanılan sistemlerin gelişen teknolojiye göre yeniden tasarlanması kaçınılmazdır. Bu çalışmada MKE Mühimmat Fabrikası bünyesinde kullanılmakta olan hidrolik preslerin daha etkin kullanılması amacıyla bir hidrolik pres prototip sistemi kurulmuştur. Bu prototip sistem üzerinde bulunan pistonun konum kontrolü, hidrolik presin PLC programına yazılan bulanık mantık algoritmasıyla kontrol edilmiştir. Bu tez çalışmasında, önce günümüz endüstriyel kontrol tekniklerinin yeri ve önemi vurgulanmış, literatür taramaları yapılarak bulanık mantık ile yapılmış olan çalışmalar incelenmiştir. Daha sonra hidrolik pres sistemlerinde kullanılan temel parçalar tanıtılmış, Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC), insan makine ara birimi (HMI) kontrol sistemi ve programlama teknikleri açıklanarak çalışma sonlandırılmıştır. Kurulan prototip sistemdeki pistonun konum kontrolü bulanık mantık algoritması ile yapılmış ve sistem için bulanık mantık kural tabanı geliştirilmiştir. Geliştirilen kural tabanı sözel ifadelerden oluşturulmuştur. Bulanık mantık algoritmasının üyelik fonksiyonları, PLC programının matematiksel komutlarından yararlanılarak yazılmıştır. Prototip sistem üzerinde farklı giriş değerleri uygulanarak çıkışın kararlılığı gözlemlenmiştir. Deneyler sonucunda pistonun konum kontrolünün bulanık mantık yöntemi ile kontrol edilmesi sonucunda istenilen konuma daha az hata ile ulaşıldığı gözlemlenmiştir.

Continuity of manufacturing and using materials efficiently is very important in defence industry like all other industry branches. Therefore it is inevitable to redesign manufacturing systems with respect to developing technologies. In this study, a prototype system was designed with the aim of using current hydraulic presses at MKE Ammunition Factory more efficiently. Position of the piston on said prototype system is controlled via a fuzzy logic algorithm embedded in the hydraulic press' PLC. In the first part of this thesis, importance of current industrial control techniques is emphasized and studies done with fuzzy logic are examined via literature survey. Then, main equipments of hydraulic pres are introduced, and explanation of PLC, HMI control systems and programming techniques conclude this work. Position control of piston on the prepared prototype system was done with fuzzy logic algorithm, and a fuzzy logic rule-base was developed. The developed rule-base was formed by verbal expressions. Membership function of fuzzy logic algorithm were written using the mathematical commands of PLC. Output stability was observed by applying various different sets of input values on the prototype system. As a result of the experiment, it was observed that, by controlling the position of the piston via fuzzy logic method the desired position was attained with less error.