Güneş (Solar) Enerjisi

Şekil 9’da, PLC tabanlı veri toplama ve kontrol sistemi görülmektedir. Sistemde ana işlemci birimi olarak bir adet Siemens S7-200 PLC-CPU ünitesi kullanılmıştır. Veri toplama ve kontrol işlemlerinde analog sinyallerin okunup PLC’ye iletilebilmesi amacıyla da yine Siemens EM-235 modülleri kullanılmıştır. 

Şekil 10’da, EM-235 modülü görülmektedir. Bu modül 4 analog girişe müsaade ettiğinden, analog giriş sayısı ihtiyacına göre modül sayısının belirlenmesi gerekmektedir.

Sistem üzerinden akım okuma işlemi, şönt birimleri vasıtasıyla yapılmaktadır (Şekil 11). Sistemde kullanılan mevcut 200A/0-100mV şönt elemanı, sistem üzerinden akan akımı mV cinsinden EM-235 analogmodülüne iletmekte, ilgili veri PLC’ye aktarılarak veri toplama işlemi tamamlanmaktadır.

Şekil 13’teki devrede bir adet 12V DC elektrik süpürgesi, 1 adet Fluke 43B güç kalitesi analizörü ve 1 adet DC akım pensi görülmektedir. Şekil 11’de görülen konvertör, fotovoltaik-rüzgar-yakıt pili hibrit enerji üretim sistemi üzerinden gelen 46-56V DC gerilimi alarak 12V DC’ye dönüştürmektedir. Elektrik süpürgesi bu DC/DC konvertör üzerinden çalıştırılarak çektiği akım değeri güç kalitesi analizörü ile ölçülmüş ve 2.773A olarak kaydedilmiştir.

Aynı akım değeri, kurulan PLC tabanlı sistem tarafından ölçülmüş ve 2714mA olarak kaydedilmiştir. Şekil 14’te, ladderdiyagramı üzerinden okunan akım değeri görülmektedir.

PLC tabanlı veri toplama sistemince voltaj değerleri de okunabilmektedir. Voltaj değerleri 0-100V/4-20mA değerli konvertörlerce (şekil 15) yine EM-235 modüllerine girilmekte, sonrasında PLC tarafından değerlendirilerek kullanıcı ekranına verilmektedir. Şekil 16’da, örnek olarak el alınan 48V akü bara hat gerilimi ölçüm noktası görülmektedir.

Şekil 17’de, Fluke 43B tarafından ölçülen akü voltaj değeri görülmektedir. Bu değer, 51,04V olarak tespit edilmiştir. Şekil 18’de ise, PLC tabanlı sistemce ölçülen değer görülmektedir ki bu değer de 51V olarak kayda geçmiştir.

Mevcut sistem, AC yüklerin de beslemesini yapmaktadır. Ancak yüklerin şebeke ya da akü bankı üzerinden invertör ile beslenmesi için gerekli geçişler, manuel yapılmaktadır. Şekil 19’da manuel işlemde kullanılan pano görülmektedir. Pano üzerinde Simatic dokunmatik panel ve üç ayrı pako şalter bulunmaktadır. Pako şalterlerden birincisi, sistemin ulusal şebeke-5kW’lık fotovoltaik-rüzgar yakıt pili çıkış invertörü ve 2.5kW’lık yakıt pili arasında anahtarlanmasını, ikinci pako şalter 5kW’lık invertörün laboratuar içerisinde önceden belirlenmiş linyeleri enerjilendirmesini, üçüncüsü ise 2.5kW’lık invertörün laboratuar içerisinde önceden belirlenmiş linyeleri enerjilendirmesini sağlamaktadır. PLC tabanlı otomatik kontrol sisteminin yazılım işlemleri tamamlanmış olup, devreye alma denemeleri devam etmektedir.

SONUÇ

Yapılan bu çalışma ile, Pamukkale Üniversitesi’nde kurulu fotovoltaik-rüzgar-yakıt pili hibrit güç sistemi için bir veri toplama ve kontrol sistemi tasarlanmış vedevreye alınmıştır. Bu sistemle akım ve gerilim değerleri rahatlıkla okunabilmekte ve kaydedilebilmektedir. Sistemin ulusal şebeke ve akü bankı arasındaki anahtarlama ve kontrol düzeneğinin devreye alma işlemleri ise devam etmektedir. Sunulan sistem ile esnek, genişletilebilir, kontrolü ve müdahale etmesi kolay bir veri toplama sistemi oluşturulmuştur. Sistemin geliştirilmesine yönelik çalışmalar ise devam etmektedir.

Engin ÇETİN, Mahmut HEKİM, Ahmet YILANCI, Harun Kemal ÖZTÜRK, Serdar İPLİKÇİ

Enerji Araştırma ve Uygulama Merkezi, Pamukkale Üniversitesi, Kınıklı Kampüsü, 20070 / Denizli

Metin ÇOLAK

Güneş Enerjisi Enstitüsü, Ege Üniversitesi, Bornova Kampüsü, 35100 / İzmir-Türkiye

İsmail KAŞIKÇI

Biberach University of Applied Sciences, Biberach-Germany

One Response to “PLC Tabanlı Veri Toplama ve Kontrol Sistemi”