1. PROGRAMLANABİLİR LOJİK KONTROL SİSTEMLERİ
1.1GİRİŞ:
Endüstriyel uygulamaların her dalında yapılan genel amaçlı kumanda ve otomasyon çalışmalarının bir sonucu olan PLC tekniÄŸi, kullanıcılara A’dan Z’ye her türlü çözümü getiren komple bir, teknoloji alt grubudur.
Endüstriyel kontrolün geliÅŸimi PLC’lerin gerçek yerini belirlemiÅŸtir. İlk önce analog kontrolle baÅŸlayan, elektronik kontrol sistemleri zamanla yetersiz kalınca, çözüm analog bilgisayar adını verebileceÄŸiz sistemlerden, dijital kökenli sistemlere geçmiÅŸtir. Dijital sistemlerin zamanla daha hızlanması ve birçok fonksiyonu, çok küçük bir hacimle dahi yapılabilmeleri onları daha da aktif kılmıştır. Fakat esas geliÅŸim, programlanabilir dijital sistemlerin ortaya çıkması ve mikroiÅŸlemcili kontrolün aktif kullanıma geçirilmesinin bir sonucudur. MikroiÅŸlemcili kontrolün, mikroiÅŸlemci tabanlı komple sistemlere yerini bırakmak zorunda kalması, Z80 ile aylarca süren tasarlama süresinin yanında, baskı devre yaptırmak zorunda kalınması ve en küçük deÄŸiÅŸikliÄŸin bile ağır bir yük olmasının sonucudur. İşte bu noktada PLC’ler hayatımıza girmeye baÅŸlamıştır.
Programlanabilir lojik kontrolörlerin çıkışı 60′li yılların sonu ile 70′li yılların baÅŸlarına dayanır. İlk kumanda kontrolörleri baÄŸlantı programlamalı cihazlardı. Bu cihazların fonksiyonları, lojik modüllerin birbirine baÄŸlantı yapılarak birleÅŸtirilmesi ile gerçekleÅŸtiriliyordu. Bu cihazlarla çalışmak hem zordu, hem de kullanım ve programlama olanakları sınırlıydı. Bugünkü PLC’ler ile karşılaÅŸtırıldığında son derece basit cihazlardı. PLC’lerin ortaya çıkarılma amacı, röleli kumanda sistemlerinin gerçekleÅŸtirdiÄŸi fonksiyonların mikroiÅŸlemcili kontrol sistemleri ile yerine getirilebilmesidir. Lojik temelli röle sistemlerine alternatif olarak dizayn edildiklerinden PROGRAMLANABILIR LOJIK KONTROLÖR (Programmable Logic Controller) adi verilmiÅŸtir.
İlerleyen zaman içinde çeÅŸitli firmalar muhtelif kapasitelerde PLC’ler üretmiÅŸlerdir.Bu firmalar arasında Mitsubishi, Toshiba gibi firmalar küçük tipte, kapasite bakımından alt ve orta sinif PLC’ler üretmiÅŸlerdir. Siemens, Omron, Allen-Bradley, General Electric, Westinghouse gibi firmalar da PLC sistemlerini daha geniÅŸ bir tabana yayarak alt, orta ve üst sınıflarda PLC’ler üretmiÅŸlerdir.
1.2 PLC
Günümüzde endüstride hemen hemen her alanda el deÄŸmeden eÄŸitim sürecine girilmiÅŸtir. El deÄŸmeden gerçekleÅŸtirilen üretimlerde PLC’ler kullanılmaktadır. PLC “Programlanabilir Lojik Kontrolör” İngilizce kelimelerinin baÅŸ harflerinin alınarak kısaltılması ile oluÅŸur.
PLC bir bilgisayara benzetilirse; girişlerinde Mouse ve klavye yerine basit giriş bağlantıları vardır. Yine çıkışlarında ekran yerine basit çıkış bağlantıları vardır. Girişlere bağlanan elemanlara sensör, çıkışlara bağlanan elemanlara da iş elemanı denir.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg[/IMG]
Şekil-1.1 PLC Genel Blok Şeması
Üstteki şekildeki blok diyagramda gösterildiği gibi PLC sensörlerden aldığı bilgiyi kendine göre işleyen ve iş elemanlarına göre aktaran bir mikroişlemci sistemidir. Sensörlere örnek olarak, herhangi bir metali algılayan endüktif sensör, PLC girişine uygun gerilim vermede kullanılan buton ve anahtarlar verilebilir. İş elemanları için PLC çıkışından alınan gerilimi kullanan kontaktörler, bir cismi itme veya çekmede kullanılan pnömatik silindirleri süren elektro-valfler, lambalar uygun örnektirler.
1.3PLC SİSTEMLERİNİN AVANTAJLARI
PLC’lerin, daha önce kullanılan konvansiyonel sistemler ile karşılaÅŸtırıldığında bir çok avantajı vardır. Eski sistemlerin getirdiÄŸi birtakım zorluklar bugün PLC’lerin yaygınlaÅŸması ile aşı1mıştır. PLC sistemleri önceki sistemlere göre daha az yer kaplamaktadır. Dolayısıyla kontrol sisteminin yer aldığı dolap yada pano boyutları oldukça küçülmektedir. Sınırlı alanlarda kontrol mekanizmasının kurulması imkanı ortaya çıkmıştır. Sistem için sarf edilen kablo maliyetleri nispeten daha azalmıştır. Ayrıca PLC sisteminin kurulmasının kolay olması ve kullanıcıya, kurulu hazır bir sistemin üzerinde deÄŸiÅŸiklik ve ilaveleri kolayca yapabilme esnekliÄŸinin saÄŸlanması, PLC’lerin giderek yaygınlaÅŸmasına ve endüstride her geçen gün daha fazla kullanılmalarına neden olmuÅŸtur. Bu avantajlar ile proje maliyetleri de azaltılarak, proje mühendislerine de ticari açıdan büyük faydalar saÄŸlamıştır.
1.3.1 PLC İLE RÖLELİ SİSTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI
1.PLC ile daha üst seviyede otomasyon sağlanır.
2.Az sayıda denetim yapılan durumlarda tesis yatırımı PLC’ de daha fazladır.
3.PLC’li sistem daha uzun süre bakımsız çalışır ve ortalama bakım onarım süresi (MTTR-Meal Time To Repair) daha azdır.
4.Arızalar arası ortalama süre (MTBF-Mean Time Between Feilures) PLC’li sistem için 8000 saatten daha fazladır.
5.Teknik gereksinimler deÄŸiÅŸip arttıkça PLC’li sistem az bir deÄŸiÅŸiklikle ya da hiçbir deÄŸiÅŸikliÄŸe gereksinim duyulmadan yeniliÄŸe adapte edilebilirken röleli sistemde bu oldukça zordur.
6.PLC’ler daha az bir yer kaplar ve enerji harcarlar
1.3.2 PLC’LER İLE BİLGİSAYARLI KONTROL SİSTEMLERİNİN KARÅžILAÅžTIRILMASI
Endüstriyel kontroldeki yeni trendler, software tabanlı kontrol sistemlerini gündeme getirdi. PC tabanlı kontrol sistemi seçimiyle sürecin sadece ilk adımı atılmaktadır. Peki ya daha sonrası?
Kontrol sistemleri için PC tabanlı ya da PLC’ ye dayalı kontrol yapısında karar vermeden önce, dikkate alınması gereken tüm noktaların titizlikle analiz edildiÄŸinden emin olunmalıdır.
Yazılım
PC tabanlı kontrol sistemleri, uygulama için gerekli operasyonları gerçekleştirecek şekilde geliştirilen bir yazılım programıdır. Bu nedenle, bu tip sistemler, aynı zamanda yazılım motoru (soft control engine) olarak da adlandırılmaktadır. Unutulmamalıdır ki, PC tabanlı kontrol sistemi sipariş edildiğinde, özel bir işletim sistemi için geliştirilmektedir. Bu noktada asıl mesele bu işletim sisteminin seçimidir.
Windows NT, gerçek zamanlı (real time) veya bir baÅŸka gerçek zamanlı iÅŸletim sisteminin seçimi yapılmalıdır. Bu sistemler için en yaygın olarak kullanılanı Windows NT’dir. Bu iÅŸletim sisteminin zorlu endüstriyel ortamlarda gerçek zamanlı kontrol amaçlı dizayn edilmemiÅŸ olması nedeniyle, üzerinde yoÄŸunlaÅŸan tartışmalara raÄŸmen, PC tabanlı kontrol sistemlerinde, % 90 civarında bu iÅŸletim sisteminin kullanıldığı tahmin edilmektedir.
Konuya genel olarak bakıldığında, Windows NT, kabul edilebilir bir işletim sistemi olarak düşünülebilir.
Donanım
Sistem seçiminin en kritik etkenlerinden birisi de donanımdır. Yazılım üzerinde koşacağı donanım için genellikle şu seçenekler söz konusudur;
·Endüstriyel PC
·Ticari bir PC
·Açık kontrolörler (open controller)
Her hangi bir bilgisayar satıcısından kolayca temin edilebilen ticari PC’ler, ekonomik fiyat ve temin kolaylığı avantajlarına sahiptir. Buna karşılık endüstriyel koÅŸullarda çalışma performansı yeterli düzeyde deÄŸildir.
DiÄŸer taraftan endüstriyel PLC’ler sanayideki ağır çalışma koÅŸulları için geliÅŸmiÅŸ özelliklere sahip cihazlardır. (sarsıntılı, nemli, tozlu, gürültülü ortamlar için önleyici donanımlara sahiptirler). 0- 60 C ortam ısılarında ve %0 ve %95 arası nem oranı olan ortamlarda çalışabilir.
Bununla birlikte farklı programlama dili, arıza bulma ve bakım kolaylıklarının olması gibi özelliklerden dolayı bilgisayarlardan farklıdırlar. Bilgisayarların arıza ve bakım servisi ile programlama dillerinin öğrenilmesi için özel bir eğitime gerek vardır.
PLC programlama dili klasik kumanda devrelerinde uygunluk saÄŸlayacak ÅŸekildedir. Bütün PLC’lerde hemen hemen aynı olan AND, OR, NOT (VE, VEYA, DEĞİL) gibi boolean ifadeleri kullanılır. Programlama klasik kumanda sistemini bilen birisi tarafından kolayca yapılabilir.
Büyük çaplı kontrol sistemleri için bilgisayarların mikroişlemcilerin kullanılması, 10 adet röle kontaktör elemanlarından daha az eleman gerektiren kontrol devrelerinde de klasik kumamda devrelerinin kullanılması daha avantajlı ve gereklidir.
Diğer seçenek olan açık kontrolörler ise, PLC yapısının içine, PC tabanlı kontrol yapısının entegre edilmesiyle ortaya çıkmaktadır.
Hafıza
MByte ve GByte düzeyinde hafıza gereksinimi olan uygulamalarda PLC’ler genelde yardımcı iÅŸlemci (coprocessor) desteÄŸine ihtiyaç duyulmaktadır PC tabanlı sistemlerin , sabit disklerinin GByte düzeyine eriÅŸmesi, yüksek hafıza gereksinimi olan uygulamalarda avantaj saÄŸlamaktadır.
Özet olarak PLC ile PC hakkında şunlar söylenebilir;
1.PLC’li sistem endüstriyel ortamdaki yüksek düzeydeki elektriksel gürültü elektromanyetik parazitler, mekanik titreÅŸimler, yüksek sıcaklıklar gibi olumsuz koÅŸullar altında çalışabilir.
2.PLC’lerin yazılım ve donanımları o tesisin elemanlarınca kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
3.Teşhis yazılarıyla hatalar kolayca bulunabilir.
4.Yazılım, alışagelmiş röle sistemleri ile yapılabilir.
5.Bilgisayarlar birden fazla programı deÄŸiÅŸik sıralarla esnek bir ÅŸekilde gerçekleÅŸtirirken, PLC’ler tek bir programı sıralı bir ÅŸekilde baÅŸtan sona gerçekleÅŸtirir.
6.Ayrıca PC tabanlı sistemin, güncel teknolojideki yeniliklere adapte olabilmesi açısından kullanım süresi daha kısadır.
2. PLC KULLANIM AMACI
2.1 GENEL KULLANIM AMACI
Genel olarak PLC, endüstri alanında kullanılmak üzere tasarlanmış, dijital prensiplere göre yazılan fonksiyonu gerçekleyen, bir sistemi yada sistem gruplarını, giriÅŸ çıkış kartları ile denetleyen, içinde barındırdığı zamanlama, sayma, saklama ve aritmetik iÅŸlem fonksiyonları ile genel kontrol saÄŸlayan elektronik bir cihazdır. Aritmetik iÅŸlem yetenekleri PLC’lere daha sonradan eklenerek bu cihazların geri beslemeli kontrol sistemlerinde de kullanılabilmeleri saÄŸlanmıştır.
PLC sistemi sahada meydana gelen fiziksel olayları, değişimleri ve hareketleri çeşit1i ölçüm cihazları ile belirleyerek, gelen bilgileri yazılan kullanıcı programına göre bir değerlendirmeye tabi tutar. Mantıksal iş1emler sonucu ortaya çıkan sonuçları da kumanda ettiği elemanlar aracılığıyla sahaya yansıtır: Sahadan gelen bilgiler ortamda meydana gelen aksiyonların elektriksel sinyallere dönüşmüş halidir. Bu bilgiler analog yada dijital olabilir. Bu sinyaller bir transduserden, bir kontaktöre yardımcı kontağından gelebilir. Gelen bilgi analog ise, gelen değerin belli bir aralığı için, dijital ise sinyalin olması yada olmamasına göre sorgulama yapılabilir.Bu hissetme olayları giriş kartları ile, müdahale olayları da çıkış kartları ile yapılır.
PLC ile kontrolü yapılacak sistem büyüklük açısından farklılıklar gösterebilir. Sadece bir makine kontrolü yapılabileceÄŸi gibi, bir fabrikanın komple kumandası da gerçekleÅŸtirilebilir. Aradaki fark sadece kullanılan kontrolörün kapasitesidir. PLC’ler, bugün akla gelebilecek her sektörde yer almaktadır. Kimya sektöründen gıda sektörüne, üretim hatlarından depolama sistemlerine, marketlerden rafinerilere kadar çok geniÅŸ bir yelpazede kullanılan PLC’ler, bugün kontrol mühendisliÄŸinde kendilerine hakli bir yer edinmiÅŸlerdir. Elektronik sektöründeki hızlı geliÅŸmelere paralel olarak geliÅŸen PLC teknolojisi, gün geçtikçe ilerlemekte otomasyon alanında mühendislere yeni ufuklar açmaktadır. Bu yüzden de her teknikerin yüzeysel bile olsa biraz bilgi sahibi olması gereken bir dal konumuna gelmektedir.
2.2 GENEL UYGULAMA ALANLARI
Yakın zamana dek PLC’lerin bugünkü kadar yaygın kullanılmamasının 2 nedeni vardır. MikroiÅŸlemcilerin ve ilgili parçaların fiyatlarının oldukça düşmesiyle maliyet verimliliÄŸinin (I/O noktası başına maliyet) artması ve karmaşık hesap ve iletiÅŸim görevlerini üstlenme yeteneÄŸinin, PLC’ yi daha önce özelleÅŸtirilmiÅŸ bir bilgisayarın kullanılıyor olduÄŸu yerlerde kullanılabilir hala getirmesi. PLC uygulamaları iki sınıfta toplanabilir: Genel ve Endüstriyel uygulamalar hem ayrık hem de proses sanayilerinde mevcuttur. PLC’lerin doÄŸduÄŸu sanayi olan otomotiv, en büyük uygulama alanı olmayı sürdürmektedir. Yiyecek iÅŸleme ve hizmetleri gibi sanayilerde ÅŸu an dünyada geliÅŸen alanlar arasında PLC’lerin kullanıldığı 5 genel uygulama alanı vardır. Tipik bir kurulum, kontrol sistemi sorununa çözümü, bunların bir ya da daha çoÄŸunu içererek bulunur. Bu 5 alan ÅŸunlardır:
2.2.1 SIRA (SEQUENCE) KONTROL
PLC’lerin en büyük ve en çok kullanılan ve “sıralı çalışma “ özelliÄŸiyle röleli sistemlere en yakın olan uygulamasıdır. Uygulama açısından, bağımsız makinalarda ya da makine hatlarında, konveyör ve paketleme makinalarında ve hatta modern asansör denetim sistemlerinde bile kullanılmaktadır.
2.2.2 HAREKET KONTROLÜ
Bu doÄŸrusal ve döner hareket denetim sistemlerinin PLC’ de tümleÅŸtirilmesidir ve servo adım ve hidrolik sürücülerde kullanılabilen tek yada çok eksenli bir sistem denetimi olabilir. PLC hareket denetimi uygulamaları, sonsuz bir makine çeÅŸitliliÄŸi içerir. (örn. metal kesme,metal ÅŸekillendirme, montaj makinaları) ve ÅŸoklu hareket eksenleri ayrık parça ve süreç sanayi uygulamalarında koordine edebilirler. Bunlara örnek olarak; kartezyen robotlar, film, kauçuk ve dokunmamış kumaÅŸ tekstil sistemleri gibi, aÄŸla ilgili süreçler verilebilir.
2.2.3 SÜREÇ DENETİMİ
Bu uygulama PLC’nin birkaç fiziksel parametreyi (sıcaklık, basınç, debi, hız, ağırlık vb gibi) denetleme yeteneÄŸiyle ilgilidir. Bu da bir kapalı çevrim denetim sistemi oluÅŸturmak için, analog I/O gerektirir. PID yazılımının kullanımıyla PLC, tek başına çalışan çevrim denetleyicilerinin (single loop controllers) iÅŸlevini üstlenmiÅŸtir. DiÄŸer bir seçenek de her ikisinin en iyi özelliklerini kullanarak PLC ile kontrolörlerin tümleÅŸtirilmesidir. Buna tipik örnekler de plastik enjeksiyon makinaları, yeniden ısıtma fırınları ve bir çok diÄŸer yığın denetimi (batch-control) uygulamasıdır.
2.2.4 VERİ YÖNETİMİ
PLC’yle veri toplama, inceleme ve iÅŸleme son yıllarda geliÅŸmiÅŸtir. İleri eÄŸitim setleri ve yeni PLC’lerin geniÅŸletilmiÅŸ bellek kapasiteleriyle sistem, artık denetlediÄŸi makine veya proses hakkında veri yoÄŸunlaÅŸtırıcı olarak kullanılabilir. Sonra bu veri, denetleyicinin belleÄŸindeki referans veri ile karşılaÅŸtırılır ya da inceleme ve rapor alımı için baÅŸka bir aygıta aktarılabilir. Bu uygulamada büyük malzeme iÅŸleme sistemlerinde ve kağıt, birincil metaller ve yiyecek iÅŸleme gibi bir çok proses sanayinde sıkça kullanılır.
2.3 SMATIC S7-200 MICRO PLC
2.3.1 SIMATIC S7-200 PLC NEYE YARAR?
Küçük boyutları ve güçlü komut seti ile S7-200 ‘ü, küçük otomasyon projelerinin her dalında kullanabiliriz. Bazı uygulama alanları bina otomasyonu, hidrolik presler, trafik lambaları, otomatik kapılar, asansörler, ısı kontrolü gereken fırınlar, karıştırıcılar, ÅŸiÅŸeleme makineleri, paketleme makineleri, pompalar, hidrolik pnömatik kaldırma platformları gibi birçok dalda kullanılır.
Bu örnekleri daha ayrıntılı olarak incelersek;
1.Konveyör Sistemi: Motorları durdurmak-çalıştırmak ve gelen malzemeleri saymak için bir program yazmak için 15 dakika ayırmak yeterlidir. Ayrı ayrı taşınan malzemeleri sayabilir ve stoklarınızı da dah rahat tutabilirsiniz.
2.Kapı Kontrol Sistemi: Küçük boyutları ile en küçük makinelere bile sığar; mesela giriş çıkışlarda kapıların kontrolünü yapabilir, araç geldiğinde kapıları otomatik olarak açıp kapayabilir.
3.Trafik Lambaları: Trfiğin durumuna ve hatta yoğunluğuna göre trafiği yönlendirebilirsiniz.
4.Fırınlar: Isı ve proses değerlerinin ölçülmesi, sıcaklığın ve prosesin istenilen şekilde yönlendirilmesi ve vanaların açılıp-kapatılması için 50 satırlık bir program yazarak, hem yer, hem de maliyet olarak daha avantajlı ve daha güvenilir bir sistemle çalışacaksınız. Sistemde hata bulmanız kolaylaşacak, fırın ısısını ve çalışma süresini kontrol etmek için kolaylıkla ekran takabileceksiniz.
5.Pompalar: Bir Pompanız var, son seferde kaç litre satış yaptınız veya makine açıldığından beri kaç litre satış çıkış elde ettiniz. Litre fiyatınız ne kadar ve müşteri size ne kadar bir ücret ödeyecek. Programını yazın ve gerektiğinde birim fiyatları değiştirin, yada fiyat artışını otomatiğe bağlayın ve mesela ayda %10 otomatik artış yaptırın.
2.3.2 SIMATIC S7-200 MICRO PLC’NİN TEMEL PARÇALARI VE FONKSİYONLARI
CPU adı verilen bölüm PLC’nin ana beyni olarak iÅŸlev görür, bir bilgisayarın merkezi iÅŸlem birimi olarak da tanımlanabilir. Bu bölümün iç yapısında mikroiÅŸlemcileri, mikrokontrolörleri ve Ram-EEPROM gibi hafıza birimlerini içerir. CPU, PLC’nin en önemli parçası olup, onun tüm fonksiyonlarını saÄŸlayan beynidir. Bizim için etkili olan temel özellikleri ise hızı, iÅŸleyebildiÄŸi komutlarının sayısı ve bu komutların yeterince etkili olmasıdır. Biz genellikle CPU’nun, programlanmasıyla, özel fonksiyonlarının ayarlanmasıyla ve dolayısıyla, istediÄŸimiz özelliklerde çalışmasıyla ilgileniriz.
S7-200 ün 6 çeÅŸit CPU’su vardır. CPU seçerken önemli bir noktada, CPU’ların hızıdır. S7-200’lerin iÅŸlemci hızları çok yüksektir. CPU 212, 1024 tane binary iÅŸlemi 1.3ms ve CPU 214 ise 0.8ms de tamamlar. Yani yaklaşık olarak 1.000.000 adet iÅŸlemi 1 saniyede yapabilirler. Uygulamanızın gerektirdiÄŸi hıza göre CPU’ların hızını da dikkate almanız düşük hızlı CPU’ları satın alırken önemli bir faktör olmakla beraber, S7-200 gibi yüksek hızlı PLC kullanıyorsanız, pek sorun olmaz!
Bu önemli nokta da CPU-212 veya CPU-214 seçmeye karar vermektir. Programlama ve birçok fonksiyon açısından birbirinin aynı olan bu iki tipten CPU-214’de CPU-212’de olmayan bazı önemli noktalar bulunuyor. 2 tane 7kHz’lik hızlı sayıcı ve 2 tane PTO/PWM darbe geniÅŸliÄŸi modülasyonu çıkışlarını kullanmak bazı durumlarda faydalı olabilir. PTO çıkışlarla STEP motorları veya DC motorları rahatlıkla ve ayrıca masraf yapmadan kontrol edebilirsiniz yada PWM çıkışlarla lamba ışık ÅŸiddetini arttırıp azaltabilirsiniz. PTO çıkışlar Türkçe darbe katarı çıkış olarak adlandırılır ve istediÄŸiniz frekansta ve istediÄŸiniz miktarda kare dalga çıkış vermenizi saÄŸlar. PWM çıkışta ise, kare dalganın frekansını ve simetrisini deÄŸiÅŸtirebilirsiniz.
Bunların yanında S7-214’de ki yüksek hızlı sayıcıları da unutmamak lazım. Bu sayıcılarda, bir ÅŸaftın dönüşünü kontrol edebilmeniz için uygun modlar vardır ve bu komple sistem, ayrıca ÅŸaft encoder kullanarak; motor hız ve pozisyonlama kontrolü yapabilmenizi belli ölçüler dahilinde mümkün kılar.
PLC’lerin haberleÅŸme yetenekleri, onların dış dünyaya uyum saÄŸlama güçleriyle doÄŸru orantılıdır. PLC’nizi tek başına herÅŸeyi yöneten ve bütün ihtiyaçlarını tek başına saÄŸlayan bir adam gibi tasavvur etmeyin. CPU’nuz bir çok aletle bilgi alış veriÅŸinde bulunup, görevlerini yerine getirebilir. S7-212’yi düşünebileceÄŸiniz birçok alete çok rahatlıkla baÄŸlayabilir ve bilgi transferi gerçekleÅŸtirebilirsiniz. CPU’nun kendi haberleÅŸme portu RS-485 olup birçok cihazın aynı hat üzerinden haberleÅŸmesini saÄŸlayabilir. CPU’nuzu bilgisayara baÄŸlamak için kullandığınız RS-232 seri haberleÅŸme portuna taktığınız özel kabloyu, barkod okuyucu veya yazıcı gibi RS-232 haberleÅŸme protokolünü kullanan cihazlarla bilgi alış veriÅŸinde bulunmak içinde kullanabilir olmanız size iki ayrı protokol tipini de, kullanma avantajını verir.
Barkod okuyucudan aldığınız bilgilerle stok tutabilir, yazıcınızdan her türlü bilgiyi bastırabilir yada bilgisayarınızla istediğiniz gibi haberleşme yapabilirsiniz. Bu arada başka bir PLC ile de haberleşmeniz mümkün.
Immediate I/O adıyla anılan komutları kullanarak normalde her çevrimin başında gerçekleştirilen okuma ve yine her çevrimin sonunda gerçekleştirilen dışarıya yazma işlemini çevrimin ortasında o komutlar işlenildiği anda gerçekleştirmenizi sağlar.
S7-214’ün bildiÄŸimiz 24 saatlik gerçek bir saati vardır. Aynı zamanda gün-yıl ayarlaması ve okuması yapabilen, bu saati kullanarak, zamana baÄŸlı olayları daha iyi kumanda edebilirsiniz.
S7200’ün makine tasarımında ve daha sonra program geliÅŸtirlmesinde çok faydalı olacak, test ve hata bulmaya yönelik fonksiyonları vardır. Bu fonksiyonları deÄŸiÅŸken adı verilen: zamanlayıcı(timer), sayıcı(counter), hafıza bitleri(memory bits), özel hafıza bitleri(special memory bits) ve normal hafıza bölgesi(variable memory) gibi programlama sırasında kullandığımız gereçleri daha iyi kontrol etmek için kullanırız. Bu fonksiyonları sıralarsak,
·Çok deÄŸiÅŸkeni takip etme fonksiyonu(taking snapshots): Programınızın çalışması esnasında CPU 212’de 1, CPU 214’de 8 defa olmak üzere 8 ayrı deÄŸiÅŸkeninin deÄŸerini önceden belirlediÄŸiniz komutlardan sonra kaydedilmesini saÄŸlayabilirsiniz. Böylece program hatalarını bulmanız kolaylaşır.
·Bir deÄŸiÅŸkeni takip etme fonksiyonu(tracing): Programın her çevrimi sonunda yani her iÅŸleyiÅŸinin sonunda önceden belirlediÄŸiniz bir deÄŸiÅŸken (zamanlayıcı, sayıcı, hafıza bölgesi…) kaydedilir ve kaydedilen bu deÄŸerleri daha sonra programınızdaki hataları bulma amacıyla kullanabilirsiniz.
·Tek veya çok çevrim(single/multiple scan): Programınızın istediÄŸiniz çevrim sayısı süresince çalışmasını, sonrada durmasını saÄŸlayıp, PLC’yi ara basamaklarda kontrol edebilirsiniz. Bu sayede sistem üzerinde çok daha kolay düzeltmeler yapabilirsiniz.
·DeÄŸiÅŸkenlerin deÄŸerlerini program dışında zorlama ile deÄŸiÅŸtirme (force) fonksiyonu: Bu fonksiyonu kullanarak giriÅŸleri, istediÄŸiniz deÄŸerler geliyormuÅŸ gibi çalışmaya zorlayabilir (yani giriÅŸlerin ve içeride bulunan deÄŸiÅŸkenlerin (zamanlayıcı-sayıcı-hafıza bitleri…) deÄŸerlerini gerçekte olmayan bir deÄŸere getirip sabitleme yapabilirsiniz), ve böylece programın iÅŸleyiÅŸinden etkilenmeyecek bir giriÅŸ simulatörü(input simulator) elde edebilirsiniz. DeÄŸiÅŸkenleri istediÄŸiniz gibi belli deÄŸerlere sabitleyebilir ve programın kontrölünü, atlama(jump) komutlarından evvel gelen deÄŸiÅŸkenlerin deÄŸerlerini deÄŸiÅŸtirerek, programda belli kısımların, istemediÄŸiniz zamanlarda iÅŸlenmemesini saÄŸlayabilirsiniz. Bu özelliÄŸi kullanırken dikkatli olmanızı önermek yerinde olur, çalışan bir sistemde bir çıkış bitini, “1”e sabitleyerek, bir motoru, programın kontrölü dışında çalıştırabilir ve dolayısıyla mesela motoru fazla zorlayıp yakarak sistemi bozabilir ve insanlara zarar verebilirsiniz.
·Hafıza kartuÅŸu, S7214’de bulunan ek bir özelliktir. Bu kartuÅŸ özellikle yurt dışına veya veya uzak yerlere yollandığınız makinalar için özellikle faydalı olacaktır. Programda yapacağınız deÄŸiÅŸiklikleri ofisinizde yapacak ve daha sonra bunu S7-214’ün üzerinde bulunan kartuÅŸ takma bölümünü kullanarak hafıza kartuÅŸuna yükleyeceksiniz. Bundan sonra, hafıza kartuÅŸunu makinanızın bulunduÄŸu yere yollamanız ve kartuÅŸu S7-214’e yüklemeniz mümkün. PLC’ye giren elektiriÄŸi kesip kartuÅŸu takacak, daha sonrada PLC’yi çalıştıracaksınız. PLC üstünde dolu bir kartuÅŸ görünce, bir evvelki programını silerek, yeni programı kendi içindeki EEPROM hafızaya yükleyecektir ve tabi hafıza kartuÅŸunu daha sonra çıkarmalısınız.
·S7-200’de bulunan ÅŸifre koruma sistemi, makinanızın taklit edilemez olmasını ve yetkisiz kiÅŸilerce programınızın deÄŸiÅŸtirilememesini saÄŸlar. Kendinizin ve makinanızın güvenliÄŸi için rahatça kullanabileceÄŸiniz bu metodun üreticilerimize faydalı olacaÄŸnı düşünüyoruz.
3. PLC’ NİN YAPISI
·Güç kaynakları
·Merkezi işlem üniteleri (CPU)
·Dijital giriş/çıkış birimleri(Dijital I/ O Modules)
·Analog giriş / çıkış birimleri(Analog I/ OMmodules)
·Akıllı giriş/çıkış birimleri (İntelligent I/O Modules)
·Özel modüller
·Haberleşme modülleri (Communication Modules)
·Kartların takıldığı raflar (Subrack’s)
·Bağlantı modülleri (Interface Modules)
·Tamamlayıcı ekipmanlar
3.1GÜÇ KAYNAKLARI
Bu modüller PLC içindeki kartların beslemelerini (GiriÅŸ çıkış kartları hariç saklamakla yükümlüdür. Dış kaynak beslemelerini PLC’nin iç voltaj seviyelerine indirirler. PLC içindeki kartların güç sarfiyatına göre kaynağın maksimum çıkış akımı deÄŸiÅŸik deÄŸerlerde seçilebilir. Çıkış akımının çok yüksek olduÄŸu durumlarda fan ünitesi ile soÄŸutma gerekliliÄŸi yoktur.Güç kaynağının içindeki hafıza yedekleme pili ile CPU içindeki kullanıcı programı, kalıcı ‘retentive’ iÅŸaretleyiciler, sayıcı ve zamanlayıcı içerikleri gerilim kesilmesine karşı korunabilir. Bu yedekleme pili enerji yokken deÄŸiÅŸtirilecekse, dışarıdan bir kaynakla güç kaynağı beslenmelidir.
3.2MERKEZİ İŞLEM BİRİMLERİ (CPU’s)
Merkezi iÅŸlem birimleri PLC sisteminin beyni olarak düşünülebilir. Bu birimler kumanda edilen sisteme ait yazılımın(sadece mantık yazılımının) saklandığı ve bu yazılımın iÅŸlendiÄŸi kartlardır.Merkezi iÅŸlemci haricinde program hafızası ve programlama cihazı baÄŸlantısı için bir interface içerir.Ayrıca bazı modellerde baÅŸka PLC gurupları ile beraber çalışabilmeleri için özel interface’lerde bulunur.
CPU’lar çoklu iÅŸlemci sistemi ile dizayn edilmiÅŸtir.Bir standart mikroiÅŸlemcinin yanı sıra CPU tipi ile baÄŸlantılı olarak bir yada daha fazla Gate-Array TekniÄŸi ile özel olarak geliÅŸtirilmiÅŸ dil iÅŸlemcisi bulunur. Bu dil iÅŸlemcileri tanımlanmış olan kumanda komutlarını çok kısa sürede iÅŸlerler.Dil iÅŸlemcilerinin iÅŸleyemediÄŸi komutları da standart mikro iÅŸlemci yorumlar.Standart mikroiÅŸlemci ile dil iÅŸlemcisinin yada iÅŸlemcilerinin Co-Procsssing diye adlandırılan bu çalışma tarzı ile çalışmaları, PLC kumanda programının çok kısa zaman aralıklarında iÅŸlenmesini saÄŸlar.Standart mikroiÅŸlemci aynı zamanda iÅŸletim sisteminin çalışmasından ve interface’lerin sorgulanmasından sorumludur.Sadece okumaya yönelik (ROM) hafıza içinde iÅŸletim sistemi bulunur.Kullanıcı tarafından yazılan PLC programı ise CPU’nun okunabilir-yazılabilir (RAM) hafızası içinde yer alır.Örnek olarak CPU 944’ün iç yapısı ÅŸu ÅŸekildedir;
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg[/IMG]
Åžekil-3.1 CPU 944’ün iç yapısı
Sistemde kullanılacak CPU’nun seiçimi önemlidir. İstenen fonksiyounu uygun ÅŸekilde yerine getirebilmesi için CPU’nun iÅŸlem hızı, hafıza kapasitesi ve spesifik özelliklerinin process’in minimum gereklerini saÄŸlaması ÅŸarttır. CPU ne kadar güçlü ise saklanabilecek kullanıcı programı o kadar geniÅŸ, bu programın iÅŸlenebilmesi de o kadar kısa sürede gerçekleÅŸecektir. Bir baÅŸka deyiÅŸle process’i kontrol eden sistemin kendi kontrol mekanizması (CPU) process’e göre atıl kalmamalıdır. Örnek olarak SIMATIC 115U serisi CPU’lar düşünülecek olursa ,bu serideki CPU’lar CPU 941,CPU 942, CPU 943, CPU 943, CPU 944, ve CPU 945 olarak beÅŸ çeÅŸittir.
Serinin en alt modeli olan 941 modelinde bir bit operasyonu yerine getirilmesi için gereken zaman 1,6 uS iken, serinin en üst modeli olan CPU 945’te aynı iÅŸlem 0,1uS’dir. Buradan da anlaşılacağı üzere sistemi kontrol eden CPU^nun performansı sahadaki aksiyonları farketme, deÄŸerlendirme ve karara varma aÅŸamalarını minimum zamanda gerçekleyebilecek durumda olmalıdır.
CPU’lar ayrıca kumanda edilen sisteme göre PID fonksiyonlarını da iÅŸleyebilir.Analog modüller ve PID yardımcı software ile baÄŸlantılı olarak sekiz PID kontrol çevrimine kadar iÅŸlem yapılabilir. CPU’ların program iÅŸlemesi daha ileride detaylı olarak iÅŸlenecektir.
3.3DİJİTAL GİRİŞ/ÇIKIŞ BİRİMLERİ (Dijital I/O Modules)
PLC’nin giriÅŸ bilgileri kontrol edilen ortamdan veya makinadan gelir. Gelen bu bilgiler içimde PLC var yada yok ÅŸeklinde deÄŸerlendirilmeye tabi tutulan sinyaller sisteminin dijital giriÅŸlerini oluÅŸturur. Dijital giriÅŸler PLC ‘ye çeÅŸitli saha ölçüm cihazlarından gelir. Bu cihazlar farketmeleri gereken olay gerçekleÅŸtiÄŸinde PLC’nin ilgili giriÅŸ bitimini ‘0’ sinyal seviyesinden ‘1’ sinyal seviyesine çıkarırlar. Böylece sistemin sahada olan hadiselerden haberdar olmasını saÄŸlar. Dolayısıyla sistem içindeki fiziksel deÄŸiÅŸimleri PLC’nin anlayabileceÄŸi 0-1 sinyallerine dönüştürürler. PLC’nin giriÅŸine gelen sinyaller basınç ÅŸalterlerinden ,sınır ÅŸalterlerinden , yaklaşım ÅŸalterlerinden vaye herhangi bir röle,kontaktör yada otomatın yardımcı kontağından gelebilir. Sinyal PLC dışı binary sinyaldir ve giriÅŸ modüllerinde PLC’nin iç sinyal seviyesine indirirler. Tek bir giriÅŸ modüllerinde 8, 16 yada 32 bit dijital saha bilgisi okunabilir. Modüller üzerinde her giriÅŸe ait bir LED bulunur ve gelen sinyalin seviyesi buradan anlaşılabilir. PLC’nin giriÅŸ sinyallerini okuyabilmesi için bu sinyallerin kartın tipine göre ilgili aralıkta olması gerekmektedir. Örnek olarak SIMATIC S5 –115U PLC’nin giriÅŸ modüllerinde 24V DC bir giriÅŸ için 0 sinyal seviyesi –30V ile +5V arasındadır aynı giriÅŸin bir sinyal seviyesi için olması gereken gerilim seviyesi ise, +13V ile +30V aralığında olmalıdır. Alternatif gerilimli giriÅŸler için gerilim seviyesinin yanı sıra gelen sinyalin frekansında önem taşımaktadır. Bu sinyallerin izin verilen frekans aralığı 47Hz ile 63Hz’dir. Bazı giriÅŸ modüllerinde giriÅŸlerin okunması yine baÅŸka bir giriÅŸin tetiklenmesi ile engellenebilir. Bu ÅŸekilde istenilen sinyaller için PLC kör olarak çalıştırılabilir. Yarıca giriÅŸ modülleri kesmeli çalışma (interrupt) modunda çalışabilir.
PLC’nin sahadaki yada prosesdeki bir ÅŸeye binary olarak müdahale edeceÄŸi zaman kullanıldığı birimler dijital çıkış birimleridir. Dijital çıkış modülleri PLC iç sinyal seviyeleri prosesin ihtiyaç duyduÄŸu binary sinyal seviyeleri çeviren elemanlardır. Bu modüller üzerinden bir çıkışın set edilmesi ile sahadaki yada kumanda panosu içimdeki herhangi bir eleman kumanda edilebilir. Bu eleman bir lamba, bir röle yada bir kontaktör olabilir. Dijital çıkış modülleri röle, triyak yada transistör çıkışlı olabilir. Sahaya yapılan kumandanın hızlı olması gerektiÄŸi durumlarda doÄŸru gerilimle çalışıyorsa transistör, alternatif gerilimle ile çalışıyorsa triyak kullanımlı yüzden de kart üzerine çekilecek max. Çıkış akımlarına dikkat etmek gerekir. SIMATIC S5-115U sistemlerinde kullanılan 24V çıkış modüllerinde max. Çıkış akımı 0,5A olabilir. Alternatif akım çıkışlarında ise çıkış akımı 2A’e kadar çıkabilir. Dijital çıkış kartları da, giriÅŸ kartları gibi 8, 16 yada 32 bit olabilir. Bu modüllerde de her bite ait sinyal durumunu gösteren bir LED bulunur. Ayrıca kartın özelliÄŸine göre kısa devre dedektörü de bulunabilir.
Sadece giriş sinyalleri okutan ve sadece çıkış sinyallerini gösteren kartlar yanında hem giriş hem de çıkış birimleri içeren kombine giriş çıkış kartlarıda vardır. Bu kartlar sınırlı sayıda giriş çıkışı için yer tasarrufu sağlar.
3.4ANALOG GİRİŞ/ÇIKIŞ BİRİMLERİ (Anolog I/O Modules)
Kontrol edilen sistemdeki bütün sinyallerin varlıklarına yada yokluklarına göre sorulan sinyaller beklenemez. Örnek olarak bir sıcaklık yada basınç deÄŸeri dijital olarak sorgulanabilir ancak bu deÄŸerin net bir ÅŸekilde belirlenmesi dijital giriÅŸ modülleri ile mümkün olmaz. İşte burada devreye analog olarak yapılan kontrol devreye girer. Analog deÄŸer kullanımında alt sınır ve üst sınır deÄŸerlerin arasında kalan bölgeye kontrol yapılır. Bu kontrollerin yapılması analog giriÅŸ çıkış kartları ile mümkün olmaktadır. Analog giriÅŸ modülleri prosesten gelen analog deÄŸerleri dijital deÄŸerlere dönüştürür. Yalnız öncelikle ölçümü yapılan fiziksel büyüklüğün PLC’nin anlayacağı dile çevrilmesi gerekir. Bu iÅŸlemi gerçekleÅŸtiren cihazlara transmitter adı verilir. Transmitterler problarından ölçtükleri büyülüğü deÄŸerlendirerek 0-20mA, 4-20mA yada 0-10V gibi belli aralıkta ifade edilen sinyallere çevirirler. Bu sinyaller de PLC’nin analog giriÅŸ kartları ile intern bus hattı üzerinden CPU’ya okutulur. Böylece PLC belli aralıklarda deÄŸiÅŸen deÄŸerleri iÅŸleyebilir duruma gelir.
SIMATIC analog giriÅŸ kartlarında ölçüm yapıla aralığı belirleyen ‘ölçüm aralık modülleri’ bulunur. Bu modülün takılması ile beraber analog kart üzerindeki switch ayarı da yapılarak analog deÄŸer okuma için gerekli ÅŸartlar yerine getirilmiÅŸ olur. Analog deÄŸer kartları mümkün olduÄŸu kadar gürültüye karşı korumalı üretilirler. Bütün modüller deÄŸer aralığı aşımını belirleyebilir ve kablo kopma durumunu ihbar edebilir. SIMATIC S5-115U kartları 50mV, 500mV, Pt100, 1V, 5V, 10V, 20mA +4-20mA aralıklarında ölçüm yapabilirler.
Analog çıkış modülleri sisteme analog olarak müdahale edilmesi gereken durumlarda kullanılır. Bu modüllerle sahadaki bir eleman 0-10V, 0-20mA yada 4-20mA çıkışları ile oransal olarak kontrol edilebilir. PLC’nin analog çıkışları ile bir actuator yönetilebilir. CPU tarafından karar verilen çıkış deÄŸerleri dijital formda analog çıkış kartının iÅŸlemcisine iletilir. Bu deÄŸerler bir dijital-analog çevirici ile analog voltaj deÄŸerlerine çevrilir. Ayrıca bir voltaj-akım çevirici ile çıkış akımları oluÅŸturulur.
Bir programlanabilir lojik kontrolör CPU’sunun performansı o CPU’nun analog deÄŸer iÅŸlemesi ile orantılıdır.
3.5AKILLI GİRİŞ/ÇIKIŞ MODÜLLLERİ (intelligent I/Q Modules)
PLC’lerin normal lojik fonksiyonları dışında birtakım özel fonksiyonları da bulunmaktadır. Bu fonksiyonlarla çıkış gözetimli, diÄŸer bir deyiÅŸle kapalı çevrim geri besleme kontrol uygulamaları gerçekleÅŸtirilebilir. Bu tip modüller yüksek hızda ve çok ileri derecede hassas kontrol imkanları saÄŸlamak için tasarlanmışlardır.Akıllı giriÅŸ-çıkış kartları kapalı çevrim kontrolünde, pozisyonlamada, sayma ve oranlamada ve analog deÄŸer iÅŸlemede kullanılır .
Akıllı I/Q modüllerin saÄŸladığı avantaj, bu modüllerin zaman açısından kritik olan görevlerini tamamıyla kendilerinin görmesidir. Birçok durumda bu kontrolleri kendi özerk iÅŸlemçileri gerçekleÅŸtirirler. Böylece CPU’nun kendi görevlerine konsantre olması saÄŸlanarak sistemin kontrol hızı büyük oranda arttırılmış olur. Bu akıllı giriÅŸ-çıkış modülleri, saha ile birebir giriÅŸ-çıkış kanalları üzerinden baÄŸlantılıdırlar.
3.6ÖZEL MODÜLLER
PLC ler için tasarlanmış özel modüller isminden de anlaşılacağı üzere PLC nin vazifesi olmayan daha çok kiÅŸisel bilgisayarların görevi olan bilgi saklama uygulamalarında kullanılır. Bu saklanacak bilgilerin CPU içerisinde sabit olarak yer alması gereksiz ve çoÄŸu zaman imkansızdır.Bu yüzden PLC sistemi içine dahil edilen bir kart ile bilgi alınması, alınan bu bilgilerin iÅŸlenmesi ve büyük oranlarda (CPU içerisinde saklanamayacak boyutta) saklanması saÄŸlanır.Bu tür iÅŸlemlerin gerçekleÅŸtirilebilmesi için özel modül içerisinde birtakım yazılımlar yapılması gerekir.CPU bu kartlara bilgileri “internal bus’’ hattı üzerinden çeÅŸitli komutalarla gönderir. Dos ortamı komutlarını çalıştırabilir ve örnek olarak database içerisinde bilgi saklayabilir. PLC ye takılabilen bu tip kart modeli PC’ler ayrıca flopy drive üzerinden bilgilerin backup olarak yedeklenmesini de saÄŸlarlar. Burada saklanan deÄŸerlere ulaşılabilmesi için CPU içerisinde ilgili data blokların açılmış olması gerekmektedir. CPU içindeki STEP5 data blokları herhangi bir ara iÅŸlem gerektirmeden excel yada lotus dosyaları içine entegre edilebilir.
3.7HABERLEŞME MODÜLLERİ (Communication modules)
Kominikasyon modülleri PLC’lerle giriÅŸ-çıkış birimleri arasındaki yada baÅŸka PC’ler arasındaki data alışveriÅŸini saÄŸlarlar. Bu modüller direkt baÄŸlantı (point to poinı) ile iÅŸletilebileceÄŸi gibi bir network üzerinden de iÅŸletilebilir. Bire bir baÄŸlantıda baÄŸlantı yapılan CPU çift interface içerir. Bir porta programlama cihazı ile ulaşılırken diÄŸeri üzerinden haberleÅŸme saÄŸlanır. Böylece sisteme daha fazla sayıda I/Q dahil edilmesi mümkün olur. Ayrıca LAN (local area network) üzerinden de data alışveriÅŸi saÄŸlanır. Bu networklar içinde PLC’ler PC’ler saha elemanları ve Workstationlar bulunabilir . Prosesin monitör üzerinden izlenmesi printer raporlamaları da bu tip haberleÅŸme modülleri üzerinden yapılır.
3.8KARTLARIN TAKILDIÄžI RAFLAR (Rack’s)
PLC kartlarının takıldığı bu raflar PLC sınıflarına göre farklılıklar göstermektedir. PLC grubu içinde S5-90 ve S5-95 direkt olarak raylı montaj olup herhangi bir rafa monte edilmemektedir. S5-100 kartları submodüle olarak tabir edilen elemanlar üzerine monte edilmektedir. Bu elemanlar üzerinde bulunan bus hattı ile haberleÅŸme saÄŸlanmaktadır.Ayrıca modüler yapıda olan bu elemanlar montaj kolaylığı saÄŸlamaktadır. Submodüler ray üzerine takılırlar. S5-100 tipi PLC’ye ait kartlarda submodüller üzerine vidalanmak suretiyle monte edilir. S5-115 sistemlerinde submodüllerin görevlerini subrack’ler yerine getirir. Subrack’ler ray sistemine uyumlu olmayıp vida montajı ile sabitlenirler. Bu elemanların ihtiyaca göre deÄŸiÅŸik tipleri bulunmaktadır. Bazı modellere sadece giriÅŸ-çıkış kartları takılabildiÄŸi gibi bazılarına da çeÅŸitli özel modüller takılabilmektedir. S5-115 sistemi subrack’lerin de ayrıca bazı yüksek akım çekebilen kartların soÄŸutulabilmesi için fan ünitesi montajı da yapılabilmektedir. S5-135 ve S5-155 sistemlerinde kartların takıldığı raflar daha özellikli olup PLC de kullanılan kartların beslemelerini saÄŸlayan güç kaynağı da barındırmaktadır. Ayrıca bu güç kaynağı içinde soÄŸutucu fanlar bulunmaktadır.
4. PLC LER ARASI HABERLEŞME (BUS) SİSTEMİ
4.1 GİRİŞ
Bir üretim hattı birden fazla CPU’nun kumanda ettiÄŸi istasyonlardan oluÅŸuyor ise bu istasyonların birbiri ile uyum içinde çalışmaları gerekir. Uyumlu çalışmanın yolu istasyonları kumanda eden CPU’ların birbirleri ile veri alış veriÅŸlerinin düzenli saÄŸlaması ile olur.
Örneğin; iki istasyondan meydana gelen bir sistemde, 1. istasyonda ölçme 2. istasyonda ölçüm sonucuna göre ayırma işlemi yapılacaktır. 1. istasyonda ölçülen parçanın 2. istasyona gönderebilmesi için 2. istasyonun hazır olduğuna dair bilginin 1. istasyon tarafından alınması gerekir. 2.istasyon ölçme sonucu elde edilen ayırma bilgileri (kalın, normal, ince) 1. istasyondan almalı ve ona göre parçayı farklı bantlara gönderebilmelidir.
CPU’lar arasında iletilecek bilgi sayısı kadar hat çekmek (paralel haberleÅŸme) gereksizdir ve ekonomik deÄŸildir. Bunun yerine gönderilecek bilgiler gönderici CPU tarafından tek hat üzerinden protokol çerçevesinde sıra ile gönderilir. Alıcı CPU aynı protokol ile gönderilen bilgileri alır, düzenler ve kullanır. (seri haberleÅŸme).
Bu ve benzer haberleÅŸme sistemlerimde her zaman CPU’ların haberleÅŸmesi söz konusu deÄŸildir. ÇoÄŸu zaman merkezde bir CPU (master) ve bunun ilk farklı istasyonlardaki giriÅŸ çıkış verilerinin merkeze iletilmesi amacıyla kullanılan yardımcı birimlerde (slave) oluÅŸur. Bu yapıya BUS sistemi denir. Åžekil-4.1’de bu yapı ayrıntılı olarak gözükmektedir. S5-155U ana PLC dir. DiÄŸer PLC lerden gelen bilgiler bu PLC de derlenir.
Burada şöyle bir soru akla gelebilir. PLC sistemlerinde çok sayıda giriş çıkış sayısına ulaşabilir. Dolayısıyla her istasyonda bir CPU olacak şekilde çok sayıda CPU mu? Yoksa tek CPU kullanılarak istasyonlar ile slavelerle haberleşme mi kullanılmalı?
Bu öncelikle sistemlerin büyüklüğü ve istasyonların birbiri ile olan bağımlılığı ile ilgili bir durumdur. Öncelikle farklı sistemleri tek CPU ile kumanda etmek demektir, sistemleri birbiri ile kilitlemek demektir. Yani, sistemlerden veya CPU’lardan herhangi birinden oluÅŸan bir arıza diÄŸer sistem veya CPU’da çalışmamasına neden olur. Ayrıca programın çok uzaması demek çevrim süresinin yani giriÅŸ ve çıkışların güncelleÅŸtirilme süresinin çok uzaması demektir. Bu da programlanmada istenmeyen bir durumdur. Ancak her sistem içimde farklı bir CPU kullanmak demek sistemin maliyetinin artması demektir.
Günümüzde otomasyon alanında üretim yapan bir çok firmanın ürettiği bir BUS sistemi vardır. Bu sistemleri birbirinden ayıran temel özellikler şunlardır.
§Veri ve kumanda hatlarının birbiri ile nasıl bağlandığı (topoloji şekli:ağaç, yıldız, düz hat, daire)
§Maksimum iletim hattı uzunluğu
§Veri iletim hızı
§Hatasız veri transferi
§Bağlanabilecek maksimum giriş çıkış elemanı sayısı
§Piyasada bulunan saha elemanlarına (sensör ve çalıma elemanları) uyumlu olması
§Saha elemanlarının sistem çalışırken değiştirilebilir olması v.b.
Bu bölümde veri alış verişi sağlamak amacıyla kullanılan BUS sistemlerinden,
§MPI
§AS-I
§PROFIBUS ağ sistemlerinin üzerinde durulacaktır.
4.2 MPI HABERLEŞME SİSTEMİ (Multipoint İnterface)
MPI haberleÅŸme sistemi özellikle CPU’lar arası haberleÅŸme iÅŸlemlerinde çok yoÄŸun olarak kullanılır. Konfigürasyon ve kullanımı oldukça basittir. İki damarlı (profibus) kablosu bir kablo ve MPI baÄŸlantı konnektörü dışında bir donanıma ihtiyaç duymazlar.
HaberleÅŸme kablosu (profibus kablosu) MPI hattına, programlama cihazı baÄŸlantı kablosu (MPI kablosu) baÄŸlanıyormuÅŸ gibi baÄŸlanmalıdır. Maksimum 32 adet katılımcı baÄŸlanabilir ve iletim hattı uzunluÄŸu en fazla 50 metre olabilir, 50 metrenin üzerindeki mesafeler için RS 485 yükseltici kullanmak gerekir. Her yükseltici hat uzunluÄŸu 1000m kadar çıkarabilir. Toplam 10 yükseltici kullanılabilir. İletim hattının baÅŸlangıç ve bitiÅŸ noktalarındaki konnektörlere sonlama direnci konmalıdır. (konnektör “on” konumuna alınmalıdır)
4.3 AS-I HABERLEÅžME SİSTEMİ (Aktuator Sensor –İnterface)
Giriş sinyalleri ile çıkış elemanlarının birbiri ile bağlanarak bir şebeke oluşturdukları alt seviyeli bir haberleşme sistemidir. Mevcut bir haberleşme sisteminin tamamlayıcısı olarak düşünülebilirler.
Özel yassı bir kablo ve buna takılan bir bağlantı elemanı ile sistemin oluşturulması, devreye alınması, sonradan eleman eklenip çıkarılması oldukça basit bir yapıdadır. Sisteme eklenmesi düşünülen giriş veya çıkış elamanları kuplaj modülleri ile AS-I kablosuna eklenir (özel formdaki bir modül bastırılarak kablo izolasyonu delinerek kontak sağlanır)
Bir CPU’nun AS-I ile haberleÅŸebilmesi için AS-I master AS-I slave’lerin kullanılması gerekir. AS-I master, CPU montaj rayına takılan AS-I haberleÅŸme iÅŸlemcisidir. (CP 342-2). DiÄŸer sinyal modülleri ile aynı özellikte kullanılır. CPU ile dahili bus sistemi üzerinden haberleÅŸir.
AS-I hattına baÄŸlanan sensör veya çalışma elemanlarının, master tarafından yapılan bildirimleri anlamaları ve kendi verilerini master’a iletebilmeleri için AS-I slave’ler kullanılır. Slave’ler AS-I kablosu üzerine eklenen ve özel bir adresleme ünitesi yardımı ile 1 ile 31 arasında adreslenen elemanlardır. Yeni alınan bir slave fabrika tarafından adreslenmemiÅŸse “0” adresine sahiptir. Slave’ler sadece master tarafından kendilerine bildirilen emri alır ve kendi durumunu master’a bildirirler.
Her AS-I slave’i giriÅŸ veya çıkış olarak kullanılabilir. Her slave’e 4 bit transferi yapabilir. Bu durumda bir AS-I hattına maksimum 31 eleman takılabilir ve her eleman 4 bit transferi yapabildiÄŸine göre 4×31=124 ikili sinyal iletebilir.
AS-I besleme gerilimi 30Vcc ve her bir slave’e baÄŸlı sensör çalışma elemanı için de 100mA’dir. AS-I hattından hem besleme hem de veri aktarımı yapıldığından özel bir besleme ünitesine ihtiyaç duyurulur. Maksimum hat uzunluÄŸu 100m’dir. Daha uzun mesafeler için kullanılmalıdır.
4.4 PROFİBUS HABERLEŞME SİSTEMİ (Process Field Bus)
Profibus haberleÅŸme sistemi Siemens’inde içinde bulunduÄŸu bir çok PLC üretici firma tarafından geliÅŸtirilen ve standart olarak kabul edilen bir aÄŸ sistemidir.Farklı amaçlar için geliÅŸtirilen PROFIBUS sistemleri olmasına raÄŸmen biz sadece PROFIBUS DP (merkezi olmayan çevresel birimlerin) üzerinde duracağız.
PROFIBUS DP (dezentrale peripherie) otomasyon cihazı ile merkezi olmayan cihazlar arsında hızlı bir ÅŸekilde ver alış veriÅŸimi saÄŸlayan bir haberleÅŸme sistemidir. Özellikle PLC’nin merkezde, çevre birimlerinin (slave) çalıma sahasında (iÅŸin yapıldığı yerde) olduÄŸu durularda iletim hatlarının oluÅŸturulması çok kolay bir ÅŸekilde gerçekleÅŸtirilmektedir.
Merkezdeki CPU (master) giriÅŸ bilgilerini slave’lerden okur, bunları iÅŸler ve çıkış bilgilerini slave’lerin çıkışlarına yazar.
Profibus teknik özellikleri
§Her bir bus bölümüne 32, toplam 126 katılımcı bağlanabilir.
§Çevre birimleri (slave’ler ve saha elemanları (sensör, motor) çalışma esnasında takılıp çıkarılabilir.
§Bu dağılımı “token-passing” sisteminin “master-slave” sisteminin yönetimine göre yapılır.
§Veri transferi iki damarlı blendajlı kablo veya optik iletkenler ile yapılır.
§Veri iletim mesafesi elektrik kabloları ile 12 km , optik kablolar ile 23.8 km kadar olabilir.
Modüler değiştirme ve cihazların değiştirilebilmesi mümkündür.
PROFIBUS DP iki ÅŸekilde oluÅŸturulabilir;
1.Mono master
2.Multi master,
4.4.1 Mono Master (DPM 1: DP- Master 1. Sınıf) Sistemi
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg[/IMG]
Tek merkezli kumanda ÅŸeklidir. Merkezi kumanda birimi olarak PLC kullanılır ve çevresel birimler (slave’ler PLC’e baÄŸlanırlar. Program belirlenen çevrim dahilinde slave’lerden bilgileri alır ve onları deÄŸerlendirir.
Åžekil-4.2 Mono Master Sistemi
4.4.2 Multi Master (DPM : DP – Master 2. Sınıf) Sistemi
Bu sistemde birden fazla master bulunur. Bu masterlar birbirinden bağımsız olarak, her biri bir master ve ona ait slavelerden meydana gelen alt sistemleri oluştururlar. Ana sisteme ait farklı görevleri yerine getiriler. İlave görselleştirme, arıza takip düzeneği gibi.
Slavelere ait giriÅŸ çıkış görüntüleri bütün masterlerden okunabilir. Çıkışlara bir ÅŸey yazılması ise sadece iliÅŸkilendirilmiÅŸ master tarafından gerçekleÅŸtirilebilir. Masterler birbirileri ile veri alışveriÅŸi yapabilirler. Multi master sisteminde çevrim süresi oldukça uzundur. Bu sistemler “Token Passing” (bayrak yarışı) sistemine göre çalışırlar, yani bayraÄŸa sahip olan gönderme hakkına sahip olur. Bu hak master den mastere belli zaman aralıklarında devredilir.
5. PLC PROGRAMLAMA
5.1 BİLGİSAYAR PROGRAMLARIYLA PLC PROGRAMLARININ FARKI
Bilgisayar programları yaptıkları iÅŸleri, sırasıyla ve birbiri ardınca test edebilen belli mantık iÅŸlemlerine göre yerine getirirler. Fakat PLC ‘ler için durum biraz daha farklıdır. PLC programı devamlı bir cevrim halindedir. Bütün komutlar sırasıyla iÅŸletilir ve yine baÅŸa dönülür. PLC programının tamamı bilgisayar dillerinde döngü adı verilen kısımlar gibidir. PLC programı yüksek seviyeli programlama dillerinde While/Wend komutları arasında yazılmış program parçalarına benzer ÅŸekilde çalıştırılır. Fakat PLC programının iÅŸlem tarzı itibariyle, biraz farkı vardır. PLC ‘de program aynı anda birkaç olayı gerçekleÅŸtirir. Dolayısıyla birbirinden bağımsız olayların ve dolayısıyla komutların aynı anda iÅŸletilmesi, yani bir olay bitmeden diÄŸerine baÅŸlanılması gerekir. Bu iÅŸ için en ideal iÅŸleyiÅŸ tarzı, bir döngü içine bütün komutları yazmak ve döngüyü de bütün olayların en iyi ÅŸekilde kontrolü için döngüyü mümkün olan en yüksek hızda çalıştırmaktır.
PLC ‘lerde, bilgisayarlarda olduÄŸu gibi bir iÅŸlemi bitirip baÅŸka bir iÅŸleme geçmek mantıklı deÄŸildir. Mesela bir motora kapıyı kapaması için çıkışlardan voltaj veriyorsunuz. Bu iÅŸi bir bilgisayar programı yazarak yapıyorsanız, kapanma komutunu verirsiniz ve kapı kapanana kadar dolayısıyla iÅŸlem bitene kadar Program alt satıra geçmez, yani bu sırada baÅŸka hiçbir iÅŸlemi yapamazsınız. PLC sistemlerinde ise iÅŸlemin tamamlanması önemli deÄŸildir, program baÅŸtan sona saniyede binlerce kez iletilir. Programda komutlar, yapılması gerekiyorsa, yani önlerindeki mantıksal iÅŸlemin sonucu izin veriyorsa iÅŸletilir. Böylelikle aynı anda birbirinden bağımsız olarak hem A kapısı açılıyor hem de B vanası kapatılıyor ve bu sırada yazıcıya bilgi yollanıyor olabilir.
5.2 PROGRAMLAMA AÇISINDAN PLC ‘NİN BİLGİSAYARA GÖRE AVANTAJLARI
Bir makinanın, bir fabrikanın yada her hangi bir prosesin gerçekleştirilmesi sırasında aynı anda bir çok olay meydana gelir ve bunların bir sıra halinde olması gerekmez. Dolayısıyla normal bilgisayar programlarıyla bu gibi bir prosesi kontrol edemezsiniz. Fakat bir PLC için aynı anda gerçekleşen bir çok olayı kumanda etmek hiç sorun değildir.
Bu arada sırf kumanda işlemlerine yönelik bir çok komutu da fazladan ihtiva etmesi sebebiyle, PLC ile bu tip programları yazmak ve çalıştırmak kolaydır.
CPU ‘yu programlayabilmek için LAD (merdiven diyagramı) ve STL (program listesi) gibi çeÅŸitli diller kullanılabilir.
5.3 STANDART PROGRAMLAMA
SIMATIC CPU’ların programlanmasında STEP5 adlı programlama paketi kullanılır. Bu paket basit mantık kurma fonksiyonlardan, kullanıcı programı tarafından çaÄŸrılabilecek kompleks sistem fonksiyonlarına kadar birçok özelliÄŸi içerir. STEP5 ile programlama yapılırken, programlayıcı, mesleki kökenine göre sunulan imkanlardan birini seçerek kendine en uygun programlama ortamını yaratabilir. SIMATIC programı, merdiven mantığı (Ladder Diagram ‘LAD’), lojik kapı mantığı (Control System Flowchart ‘CSF’) veya komut listesi (Statement List ‘STL’) olarak hazırlanabilir. Bu gösterimler DIN 19239 standardına göre hzırlanmıştır. Röle mantığına aÅŸina olanlar Ladder Diagram ile, mantıksal kapı iÅŸlemlerine aÅŸina olanlar Control System Flowchart ile program yazılabilir.
Üç program gösterimi arasındaki farklar özellikle binary operasyonlarda göze çarpmaktadır. Yazılan program çok özel komutlar içermediÄŸi sürece bir gösterimden diÄŸerine kolaylıkla dönüştürülebilir. Ayrıca bu programlama imkanları içinde kapasite farklılığı vardır. Sözgelimi LAD ile gerçekleÅŸtirilemeyen bazı fonksiyonlar CSF ile, CSF ile gerçekleÅŸtirilemeyen bazı fonksiyonlar da STL ile gerçekleÅŸtirilebilir. STEP5 programlama dilinde lojik operasyona tabi tutulacak sinyaller adreslenirken öncelikle adresin yer aldığı byte yazılır. Byte ve bit numarası nokta ile ayrılır. Örnek olarak 19. byte içinde ilk bit kastediliyor ise bu adres “19.0” olarak yazılmalıdır. Bu adresin giriÅŸ mi yoksa çıkış mı olduÄŸu ise bu adresin önüne yazılan harf ile belirtilir. Yazılmak istenen adres çıkış ise, İngilizce versiyonda “Q19.0” olarak yazılır.Misal olarak bir giriÅŸin olup diÄŸerinin olmadığı (10.0 var, 10.1 yoksa, çıkış 20.0 verilsin) bir VE fonksiyonu gerçekleÅŸtirilmek isteniyor olsun. Bu fonksiyonu yerine getiren program 3 ayrı gösterimde ÅŸu ÅŸekilde gösterilir;
5.3.1LOJİK KAPI GÖSTERİMİ (CSF)
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image009.jpg[/IMG]Yazılan programın CSF ile gösteriminde kullanıcı programını kutucuklar olarak görmektedir. Bir lojik kilitleme en az bir kilitleme kutucuğu ve bir sonuç kutucuğundan oluşmaktadır. Her kilitleme başlı başına bir birimdir ve STEP5 yazılımında segment olarak tabir
edilen bir birimi kapsar. Yapılacak olan lojik iÅŸlemin yerine getirilmesi gereken ÅŸartları, kilitleme kutucuÄŸunun sol tarafında yer alırlar. Burada operasyona giren sinyal var olmasına göre sorgulanacak ise düz bir çizgi ile, var olmamasına göre sorgulanacak ise, düz çizgi ve bir çember ile gösterilir. Kutucukların saÄŸ tarafında yapılan lojik iÅŸlemin sonucu yer alır ve bu sonuç “=” iÅŸaretiyle gösterilir. Teorik olarak bir çok “ve” ya da “veya” kapısı yazılabilir. Bunun sınırı kullanıcı hafızası ile ilgilidir. Bu program modunda yapılan lojik kilitlemeler her segment için sadece bir sonuca baÄŸlanabilmektedir. CSF modunda STEP5 komutlarının tamamı gösterilmemektedir. Bu fonksiyonların gösterilebilmesi için STL moduna geçilmelidir. EÄŸer program grafik olarak gösterilemeyen komutlar içeriyorsa, ekrana getirilmesinde ilgili segment otomatik olarak STL modunda gösterilir.
5.3.2KONTAK PLAN GÖSTERİMİ (LAD)
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg[/IMG]Program LAD modunda yazılacak yada izlenecek ise, binary kilitlemeler kontak sembollerinin ard arda yada alt alta sıralanması ÅŸeklinde yapılır. Operasyona tabi tutulacak sinyaller köşeli parantezler olarak resmedilirler. Sinyal lojik 1 seviyesine göre sorulacak ise köşeli parantez içerisi boÅŸ halde, lojik 0 seviyesine göre sorulacak ise köşeli parantez içerisine “/ “ ÅŸekli ile gösterilir. Sorgulama sonucu, bir akım yolu hattı gibi resmedilen lojik kilitlemenin saÄŸ tarafına eklenen parantez ile gösterilen bobindir. Kilitlenme ÅŸartları saÄŸlandığında bu bobinin enerjilendiÄŸi düşünülebilir. Kontaklar normalde açık ve normalde kapalı kontak olarak kilitleme ÅŸartları meydana getirilebilir. Grafik olarak gösterilemeyen komutlar CSF’ de olduÄŸu gibi otomatik olarak STL’e geçilerek ekrana getirilir.
5.3.3KOMUT LİSTESİNİN GÖSTERİMİ (STL)
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.jpg[/IMG]Bir diÄŸer programlama cinsi olan STL modunda, yerine getirilmesi istenen lojik fonksiyonun ÅŸartları ve sonuçları ve komut listesi (mnemonic) olarak hazırlanmaktadır. Mnemonic komutlar iki kısımdan oluÅŸur. Birinci kısım operasyon kısmıdır ve prosesörün bu komutla ne yapması gerektiÄŸini belirler. İkinci kısım ise operand kısmıdır. Bu kısımda da operasyon kısmında ki iÅŸlemin hangi sinyale uygulanacağı belirlenir. Mnemonic komutlar prosesör tarafından ekranda görüldüğü haliyle yukarıdan aÅŸağıya doÄŸru ilerlemekte ve her lojik ÅŸart sırası geldiÄŸinde sorgulanmaktadır. Bu programlama / izleme modunda meydana getirilen her sonucun tek tek segmentlere yerleÅŸtirilmesine gerek yoktur. Bir segment içinde birden fazla lojik iÅŸlem gerçekleÅŸtirilebilir.Bu modda lojik 0 sorgulaması yapılacaksa komutun arkasına “N” not harfi eklenir
5.4 PROGRAMLAMA
Genel olarak, bir kumanda devresi tasarımı için temel lojik işlem komutları yeterlidir ve bu komutlara zamanlayıcı komutları da eklendiğinde bütün kontaklı kumanda devreleri gerçekleştirilebilir.
Herhangi bir kontaklı kumanda devresi bir lojik fonksiyon ile ifade edilebilir. Biz burada temel PLC komutlarını göreceğiz:
5.4.1 VE (AND) İŞLEMİ
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image017.jpg[/IMG]Bu örnekte yapılan iş, I 0.0 olarak adlandırılan girişten gelen sinyalin değeri ile I 0.1 girişinden gelen sinyalin değerinin mantıksal VE işleminden geçirilmesidir. Ayrıca normalde açık kontak için seri bağlantı komutudur.
Bu diyagramın STL karşılığı ise:
LD I 0.0 //I0.0 GiriÅŸini oku
A I 0.1 //ve bu sonucu I0.1 giriÅŸi ile A(nd) yani VE iÅŸlemine tabi tut
= Q0.0 //And işleminin sonucuna göre Q0.0 çıkışını 1 yap
5.4.2 VEYA (OR) İŞLEMİ
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.jpg[/IMG]Bu örnekte I0.0 girişi ile I0.1 girişinin mantıksal OR işleminden geçirilmesidir. Normalde açık kontaklar için paralel bağlantı komutudur.
Bu diyagramın STL karşılığı;
LD I 0.0 //I0.0 GiriÅŸini oku
O I 0.1 //bu sonucu I0.1 giriÅŸiyle O(r) yani VEYA iÅŸlemine tabi tut
= Q0.0 //Or işleminin sonucuna göre Q0.0 çıkışını 1 yap
5.4.3VE DEĞİL (AND NOT) İŞLEMİ
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image021.jpg[/IMG]Normalde kapalı kontaklar için paralel bağlantı komutudur.
Bu LAD diyagramın STL karşılığı;
LD I 0.0 //I 0.0 GiriÅŸini oku
AN I 0.1 //I 0.0 ile I 0.1’i Ve DeÄŸil iÅŸlemine tabi tut
= Q0.0 //Ve Değil işleminin sonucuna göre Q0.0 çıkışını 1 yap
5.4.4VEYA DEĞİL (OR NOT) İŞLEMİ
Normalde kapalı kontaklar için paralel bağlantı komutu.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image023.jpg[/IMG]
Bu diyagramın STL karşılığı;
LD I 0.0 //I 0.0 giriÅŸini oku
OR I 0.1 //I 0.0 giriÅŸi ile I0.1 giriÅŸini Veya DeÄŸil iÅŸlemine tabi tut
= Q0.0 //Veya Değil işleminin sonucuna göre Q0.0 çıkışını 1 yap
5.5 PROGRAMLAMADA DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR
1.PLC kumanda devresinde sinyal akışı soldan sağa doğrudur.
2.Elemanların hiçbirisinin dağıtım hattına direkt olarak bağlantı yapılamaz. Eğer gerekli olursa programda kullanılmayan yardımcı rölelerin normalde kapalı kontaklar üzerinden bağlantı yapılabilir.
3.Herhangi bir röle bobininden sonra kontak bağlantısı yapılamaz. Eğer gerekli ise bu kontağın röle bobininden önceye alınması geekir.
4.İki veya daha fazla röle bobini paralel bağlanabilir.
5.Kontak ve bobin numaraları o PLC’ye ait kullanma kılavuzundan öğrenilmelidir.
6. ÖRNEK SİSTEMLER
6.1PRESLEME MAKİNESİNİN PLC İLE KONTROLÜ
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image025.jpg[/IMG]
Aşağıda şema olarak gösterilen presleme makinesi çalışma prensibi şu şekilde olacaktır. Magazin içerisinden aşağı alınacak parça V1 valfi ile kontrol edilen itici piston tarafından yuvaya sürülür. Daha sonra V4 valfi ile kontrol edilen sıkıştırıcı piston aşağı harekete başlayarak parçayı presler ve bu konumda 3 saniye bekler. Bekleme süresi sonunda itici ve sıkıştırıcı aynı anda harekete başlayarak ilk konumlarına geri dönerler. Daha sonra V3 valfi ile basınçlı hava püskürtülmesi, V2 valfi ile de atıcının yukarıya hareketi sağlanır. Basınçlı hava ile atılan parça S4 sensörü tarafından hissedilerek atıcının aşağı konuma, V3 valfinin de kapalı konuma gelmesi sağlanır. Böylece bir hareket periyodu tamamlanmış olur. S5 sensörü işlenmiş parça bölümünün dolması halinde lamba ikazı vererek yeni bir periyoda başlanmasını engelleyecektir.
Şekil-6.1 Pnömatik Presleme Makinesi
Sensörlerin çıkışlarını PLC girişlerine, PLC çıkışlarını da elektrikli valf girişlerine bağlarız.Yazacağımız küçük bir PLC programı ile bu sistemi kolay bir şekilde kontrol edebiliriz.
Program içerisinde kullanılacak sinyaller şunlardır:
GİRİŞLER: ÇIKIŞLAR:
I 0.0 Start Butonu Q 1.0 Lamba Yakma
I 0.1 S1 Sensörü Q 1.1 V1 Aç Sinyali
I 0.3 S3 Sensörü Q 1.2 V2 Aç Sinyali
I 0.4 S4 Sensörü Q 1.3 V3 Aç Sinyali
I 0.5 S5 Sensörü Q 1.4 V4 Aç Sinyali
6.1.1 BASİTLEŞTİRİLMİŞ PROGRAM:
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image027.jpg[/IMG]
Segment 1: Start sinyali geldiğinde V1 valfinin aç sinyalini gönderen kısımdır.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image029.jpg[/IMG]
Segment 2: Q 1.1 sinyali geldikten sonra ve itici silindirin tamamen dışarı çıktığını bildiren sinyal geldiğinde V4 valfini yani presleyecek silindiri dışarı çıkaracak sinyali gönderir.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image031.jpg[/IMG]
Segment 3: Q 1.4 sinyali geldikten sonra ve presleyici silindirin tamamen dışarı çıktığını bildiren I 0.3 sinyali geldikten zamanlayıcı çalışır.
Segment 4: Zamanlayıcı çıkışlarını 1 yaptığı anda ve itici ve presleyici silindirler içeri girdiği zaman parçayı itecek olan basınçlı hava(V3 valfi) ve atıcı silindiri dışarı çıkaracak olan V2 valfine sinyal gönderir.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image033.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image035.jpg[/IMG]
Segment 5:İşlenmiş parça bölümünün dolduğunu bildiren sensörden gelen I 0.5 sinyali ikaz lambasını yakarak yeni bir periyoda başlanmasını engeller.
6.2 NAUTOS MONİTORİNG SİSTEM
Nautos Monitoring sistemi Gemilerde Makine Kontrol Odalarında (MCR) bulunan bir izleme sistemidir. İncelediğim donanmamızın savaş gemilerinde Nautos sistemi Siemensin S5 marka PLC leri kullanılarak yapılmıştır. Gemi içerisindeki tüm sensörler MCR daki PLC lere gelerek işlenir.
Nautos monitoring sistemine gemi dahilindeki tüm sıcaklık, yakıt, ve su seviyeleri gelmektedir. Ana dizeller, yardımcı makinalar ve GT leri burada oluÅŸan bilgileri ile sürekli gözetim altında tutarız. Bütün makinalara ait her türlü bilgi (sıcaklık, basınç, devir, on/off durumları gibi…) buraya gelir. Makinalardan veya baÅŸka herhangi bir yerden gelen tüm alarmlar hem monitörde yazılı olarak gözükür hem de alarm geldiÄŸine dair sesli ikaz duyulur. Aynı zamanda gelen tüm alarmlar printer ile de yazılır. Bu sistemde her 4 yardımcı makine için ayrı ayrı bulunan ageler vasıtası ile monitörden yardımcı makinaları kontrol etme imkanı vardır. Monitörden yardımcı makinalar start/ stop edilebilir, istenilen makinanın ÅŸalteri kurulabilir.
Şekil-6.2 de Nautos Sistemi ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Bu şekilde genel olarak PLC lerin ve yardımcı birimlerin birbirleri ile bağlantıları gösterilmiştir. PLC ve yardımcı elemanları daha ayrıntılı olarak anlatırsak;
Watch Panel Geminin Köprü üstündedir. Önemli alarmlar buraya da gelir