S7 200 Örnek Projeler

1 İKİNCİ BÖLÜM 1. SİMATİC S PLC CPU türleri Siemens in PLC ailesinde küçük projeler için S serisi, orta büyüklükte projeler için S7 serisi, büyük ölçekli projeler için ise S7 serisi PLC ler kullanılıseafoodplus.infoın dışında oldukça basit roleli kumanda devreleri için ise LOGO olarak adlandırılan programlanabilir akıllı roleler kullanılır. 1

2 Şekil Siemens PLC ailesi Siemens Ailesine ilişkin küçük, orta ve büyük ölçekli PLC lerinin önemli özellikleri Tablo de verilmiştir. Tablo Küçük orta ve büyük ölçekli PLC lerin karşılaştırılması Siemens S7 PLC S7 serisi farklı CPU lar içermektedir. Farklı özelliklere ve modül kapasitesine sahip olan bu CPU lar küçükten büyüğe doğru; CPU , CPU,CPU,CPU XP,CPU olarak sıralanabilir. Aşağıda bu CPU larım modül kapasiteleri ve özelliklerinin karşılaştırılması verilmiştir. 2

3 Şekil S7 CPUlarına ilişkin modül kapasitesi Tablo S7 CPU larının karşılaştırılması 3

4 Şekil Ek modülün CPU ya bağlanma adımları S PLC ler için besleme ve giriş/çıkış bağlantısı: Şekil S7 CPU giriş/çıkış bağlantıları 4

5 Siemens S7 serisinden CPU tipi PLC nin giriş çıkış başlantıları şekil de verilmiştir. Şekil de ise S7 serisi CPU larının DC ve AC beslemeye bağlantısı aşağıda verilmiştir. Şekil S7 CPU larının DC ve AC beslemeye bağlanması Şekil S7 CPU PLC sine ilişkin giriş/çıkış bağlantıları S7 CPU PLC sine ilişkin giriş/çıkış bağlantısı yukarıdakişekilde verilmiştir. Diğer CPU lara ve ek modüllere ilişkin bağlantılar ise Siemens S7 e ilişkin kullanım kılavuzunda verilmiştir. S7 iletişim portuna ilişkin pin bağlantısı aşağıdaki tabloda verilmiştir. Tablo S7 iletişim portu için pin bağlanıları 5

6 S7 CPU nun PC ye ve diğer birimlere bağlanması: Siemens, bilgisayarımızı S e bağlamak için iki ayrı iletişim seçeneği sunmaktadır: PC/PPI kablosu ile MPI ve PROFİBUS-DP iletişim ağlarında da kullanılabilecek bir Communication Processor (PC) kartı ve MPI kablosu ile PC/PPI programlama kablosu bilgisayarınızı S e bağlayabilmek için en yaygın olarak kullanılan ve en ekonomik seçenektir. Kablonun bir tarafı S seri portuna, diğer tarafı ise bilgisayarınızın USB portuna bağlanıseafoodplus.info kablosu, sadece programlama amaçlı değil, S ün diğer cihazlara (örneğin modem) bağlantısı için bir çevirici olarak da kullanılabilir. MPI kablosunu kullanmak için, bilgisayarınıza bir CP kartı takmanız gerekir. Bu CP kartı daha yüksek iletişim hızlarında bağlantı için gereken donanımı içerir ve yüksek hızda ağ bağlantısına olanak tanır. Şekil PC/PPI kablo ile bağlantı (a) 6

7 (b) (c) Şekil PPI protokolü ile diğer cihazlara bağlantı örnekleri CP Endüstriyel Ethernet Modülü: Micro/Win ile bu Ethernet modülü üzerinden program yüklenebilir, diagnostik ve OPC bağlantısı yapılabilir (Şekil ). CP IT Endüstriyel Ethernet IT Modülü: Micro/Win ile bu Ethernet modülü üzerinden program yüklenebilir, diagnostik ve OPC bağlantısı yapılabilir,e_mail gönderme, FTB haberleşmesi, WEB server fonksiyonu gerçekleştirilebilir (Şekil ). Şekil Endüstriyel Ethernet modülü ile değişik Siemens PLC lerinin birbirine bağlanması EM Profibus DP Slave Modülü: S ün Profibus DP ağına bağlantısını sağseafoodplus.infoı anda kullanılabilen MPI slave özelliği sayesinde operatör panellerine ve S ve S serisi PLC lerine bağlantı yapılabilir (Şekil). EM Modem Modülü: Tak-çalıştır, şifre korumalı uzaktan program yükleme ve diagnostik, CPU lar arası bilgi alışverişi (PPI/Modbus), modbus master slave haberleşmesi, geri çağırma fonksiyonu (Callback) işlevleri gerçekleştirilebilir (Şekil ). 7

8 Şekil EM Profibus DP Slave Modülü ile PROFİBUS DP ağ bağlantısı Şekil EM modem modülü ile CPUya uzaktan bağlantı CP AS-Interface Master Modülü: V AS-Interface özelliğine göre 62 AS-Interface Slave bağlantısı, Micro/Win wizard ile PLC I/O su gibi programlama imkanı. Şekil CP AS-Interface Master Modülü ile ağ bğlantısı 8

9 Operatör panelleri: TD programlama konsolu: TD , 2 satırlık, her satırında 20 karakter bulunan ve sadece S Cihazına bağlanabilen bir Text displey ünitesidir. TD ile, S cihazına mesaj metinleri ve uygulamanızla ilgili diğer değişkenleri göstermek üzere kolaylıkla programlayabilirsiniz. TD , uygulamanızdaki proses değişkenlerini izlemek ve değiştirmek için ucuz bir arayüzdür. TD işlevlerini ve özelliklerini anlatan farklı bir kullanım kılavuzu mevcuttur. TP Touch Panel Ekran: TP, dokunmatik ekran sadece S ünitesine bağlanabilen bir arayüzdüseafoodplus.info dokunmatik ekran ile operatör sistem ile ilgili bilgileri girebilir ve görüntüleyebilir. TP sabit grafikler, sütun grafikler, butonlar ve uygulama değişkenlerini gösterir. TP i programlayabilmek için seçime bağlı TP-Designer for TP programlama paketi kullanılmalıdır. TD programlama konsolu TP Touch panel Şekil TD ve TP operatör panelleri STEP 7- Micro/WİN programlama: S PLC ler STEP 7-Micro/WİN yazılım programı ile programlanır. Aşağıdaki şekilden de görüleceği gibi, STEP 7-Micro/WİN proje penceresi, programınızı oluşturmak için uygun bir çalışma alanı sağlar. Araç çubuğunda sıklıkla kullanılan menü komutları için kısayol butonları yer almaktadır. Araç çubuklarından istediğinizi gizleyebilir veya görüntüleyebilirsiniz. 9

10 Şekil STEP 7-Micro/WİN yazılımı ana penceresi Tarama döngüsü: 2. S KAVRAMLARI S işlemleri bir tarama döngüsünde gerçekleştirir. 10

11 Şekil S için program icrası 1-Girişlerin okunması: Digital girişler: Digital girişlerin klemens değerleri sıra ile okunup giriş görüntü kütüğüne kaydedilir. Anolog girişler: Anolog filitreleme devreye sokulduğunda, anolog girişler her tarama peryodunda bir kez okunur, filitreleme işlemi yapılır ve filitre edilmiş değer saklanır. Anolog filitreleme devreye sokulmadıysa, fiziksel anolog giriş modülünden okunan değer, program o anolog girişe eriştiği zaman güseafoodplus.info anolog girişler gerçek zaman olarak değerlendirilir. 2- Kullanıcı programının icrası: Kullanıcı programı ilk satırından başlayıp son satırına kadar icra edilir. Programdaki Immediate I (Anında Giriş) komutu icra edilirken, bilgi giriş görüntü kütüğünden değil, doğrudan ilgili giriş klemensinden okunur. Immediate O (Anında Çıkış) komutu icra edilirken ise, bilgi çıkış görüntü kütüğüne değil, doğrudan ilgili çıkış klemensine gönderilir. Eğer programinızda interrupt lar kullanıyorsanız, interrupt olgularıyla ilişkilendirilmiş interrupt altprogramları, programınızın bir parçası olarak saklanır. İnterrupt altprogramları normal taramanın bir parçası olarak değil, ilgili olduğu interrupt olgusu gerçekleştiğinde icra seafoodplus.info icra taramanın herhangi bir noktasında ve normal tarama kesilerek o anda gerçekleştirilir. Bu nedenle, interrupt olguları, çok hızlı gelişmesi ve/veya kısa sürmesi beklenen durumların izlenmesi ve kontrol edilmesi için kullanılar. Anolog çıkışlar kullanıcı programında icra edildikleri anda taramadan bağımsız olarak fiziksel çıkış klemensine aktarılır. 3-a İletişim taleplerinin sağlanması: Taramanın bu evresinde iletişim portu veya akıllı giriş/çıkış modüllerinden gelen mesajlar değerlendirilir. 3-b Diagnostik test: Taramanın bu evresinde CPU, hafıza birimleri ve genişletme modüllerine ilişkin hatalar kontrol edilir. 4- Çıkışların güncellenmesi: Kullanıcı programının icrası esnasında kaydedilmiş olan çıkış görüntü kütüğündeki sayısal çıkış bilgileri, fiziksel çıkış klemenslerine aktarılır. 11

12 S Veri alanları Veri alanlarına geçmeden önce PLC lerde kullanılan veri formatlarını ve kodlama türlerini incelemek yerinde olacaktır. Veri formatları: Kodlama türleri: İkili kodlama: 12

13 BCD kodlama : 16 bitlik bir saklayıcıda BCD formatında 0 ile arasındaki işaretsiz ondlık tamsayılar saklanabilir. Bu metotta saklayıcı dörder bitlik kısımlara bölünür. Bu kısıma ondalık sayının her bir hanesinin ikil kodu ayrı ayrı kaydedilir Örneğin sayısının 16 bitlik bir saklayıcıda BCD formatta kodlanması aşağıda verilmiştir. Şekil sayısının BCD formatta kodlandığı 16 bitlik saklayıcı Numaratör switch den PLC deki 16 bitlik bir kaydediciye BCD formatında veri aktarımı aşağıda verilmiştir. Şekil Numaratör switch kullanılarak PLC ye BCD formatında data aktarımı PLC den gelen dört dijitlik BCD sayısının 7-parçalı göstergede görüntülenmesine ilişkin bir örnek aşağıda verilmiştir. Hexadesimal kodlama: Şekil PLC den 7- parçalı göstergeye BCD formatında data aktarımı 16 bitlik bir saklayıcıda Hexadesimal formatında 0 ile FFFF arasındaki işaretsiz hexadesimal tamsayılar saklanabilir. Bu metotta saklayıcı dörder bitlik kısımlara bölünür. Bu kısıma hexadesimal sayının her bir hanesinin ikil kodu ayrı ayrı kaydedilir. Hexadesimal sayı hanesindeki A,B,C,D,E ve F harflerinin sayı karşılığı aşağıda verilmiştir. A=10, B=11,C=12,D=13,E=14,F=15 13

14 Örneğin C19D 16 hexadesimal sayısının sayısal kodu aşağıda verilmiştir. S, bilgiyi değişik uzunluktaki veri alanlarında saklar. Erişmek istediğiniz bellek adresini kesin olarak ifade edebilirsiniz. Aşağıdaki tabloda programlamada kullanabileceğiniz farklı uzunluktaki sayıların onluk ve onaltılık sistemdeki aralık değerleri görülmektedir. Tablo Değişik uzunluktaki sayıların onluk ve onaltılık sistem aralıkları S CPU larında bilgilerin saklanması ve işlenmesi için değişik türden bellekler kullanılır. Bu bellek türleri aşağıda verilmiştir. Tablo S ler için bellek türleri ve uzunlukları Bellek Bellek türü uzunluğu sembolü V Değişik bellek alanı Bit,Byte,Word, DoubleWord M Bit bellek alanı Bit,Byte,Word, DoubleWord I Giriş kütüğü bellek alanı Bit,Byte,Word, DoubleWord Q Çıkış kütüğü bellek alanı Bit,Byte,Word, DoubleWord L Zaman rolesi bellek alanı Bit,Byte,Word, DoubleWord S Sıralamalı kontrol rolesi (SCR) bellek alanı Bit,Byte,Word, DoubleWord SM Özel bellek alanı Bit,Byte,Word, DoubleWord AC Akümülatör bellek alanı Byte,Word, DoubleWord T Zaman rolesi bellek alanı Word C Sayıcı bellek alanı Word AI Anolog giriş bellek alanı Word AQ Anolog çıkış bellek alanı Word HC Hızlı sayıcı bellek alan DoubleWord Bit düzeyinde adresleme: 14

15 Byte, word ve double word düzeyinde adresleme: Diğer bellek türlerine de aynı gösterimle erişilebilir. T,C, HC tipi bellek alanlarına ise alan belirteci ve cihaz numarası ile erişilebilir. I-Giriş kütüğü (PII) :S, her taramanın başlangıcında fiziksel klemens girişlerini okur ve PII olarak tanımlanan bellek alanına kaydeder. Giriş kütüğüne Bit, Byte, Word veya Double word olarak erişebilirsiniz. Q:Çıkış kütüğü (PIQ): Her taramanın sonunda kullanıcı programı icrası süresince çıkış kütüğünde kaydedilmiş olan veriler, fiziksel çıkış klemenslerine aktarılır. Çıkış kütüğüne Bit, Byte, Word veya Double word olarak erişebilirsiniz. V:Değişken bellek alanı: V hafıza alanını kullanıcı programının icrası esnasında oluşan sonuçları saklamak için kullanılır. Bu bellek alanı ayrıca proses için gerekli diğer değişkenleri ve sabitleri saklamak için de kullanılır. V belleğine Bit, Byte, Word veya Double word olarak erişebilirsiniz. M:Bit bellek alanı: Bit bellek alanı (M hafıza) özellikle 1 bitlik bilgilerin tutulmasında yardımcı role gibi kullanılır. Ayrıca bu bellek alanına Byte, word veya Double word uzunluğunda bilgi yazılabilir veya okunabilir. T-Zaman rolesi bellek alanı: Bu bellek alanında; 1 msn, 10 msn veya msn nin katları olarak ayarlanabilen zaman roleleri kullanılır. Söz konusu zaman rolelerinde iki değişken bulunur: -Anlık değer: Bu değer 16 bitlik işaretli tamsayı olup, zaman rolesi tarafından sayılmış olan süreyi gösterir. -Zaman roleri biti: Bu bit, anlık değer ile ayar değerinin karşılaştırma işlemi sonucunda 1 veya 0 olur. Ayar değeri zamanlayıcı komutunun bir parçası olarak girilir. Her iki değişkene de T ile zamanlayıcı numarasının birlikte kullanılmasıyla oluşturulan zamanlayıcı adresi ile ulaşılır (Örneğin :T3). Bit operantı içeren komutlar, zamanlayıcı bitine erişim sağlarken, word operantı içeren komutlar anlık değere erişim sağlar. 15

16 C- Sayıcı bellek alanı: S, her biri sayıcı girişlerinin 0 dan 1 egeçişinde (yükselen kenarda) sayan üç tip sayıcı içerir. Bunlar ileri, geri ve İleri/Geri sayıcılardır. Bu sayıcılar iki değişken içerir. -Anlık değer: 16 bitlik işaretli tamsayı olarak sayılan değeri gösterir. -Sayıcı biti: Bu bit, anlık değer ile ayar değerinin karşılaştırma işlemi sonucunda 1 veya 0 olur. Ayar değeri sayıcı komutunun bir parçası olarak girilir. Her iki değişkene de C ile sayıcı numarasının birlikte kullanılmasıyla oluşturulan sayıcı adresi ile ulaşılır (Örneğin C3). Bit operantı içeren komutlar, sayıcı bitine erişim sağlarken, word operantı içeren komutlar anlık değere erişim sağlar. HC-Hızlı sayıcılar: Hızlı sayıcılar, yüksel frekanslı darbe girişlerini CPU tarama süresinden bağımsız olarak sayar. Hızlı sayıcıların 32 bit uzunluğunda sayma (anlık) değeri vardır. Bu değere erişim için bellek tipi HC ile hızlı sayıcı numarası birlikte kullanılır (örneğin HC0). Anlık değer, salt-okuma değeridir ve sadece double word(32 bit) olarak erişilebilir. AC-Akümülatör:Akümlatörler, okuma ve yazma yapılan bellek benzeri alanlardır. Örneğin, bir altprograma parametre atamak için çeşitli farklı değişkenleri akümülatör içine yazar ve altprogramda bu değerleri kullanabilirsiniz. S de 4 adet akümülatör bulunur: AC0,AC1,AC2 ve AC3. Akümülatöre Byte, Word veya Double word olarak erişebilirsiniz. Akümülatörde kullanacağınız verinin boyutunu kullanacağınız komut belirler. 16

17 SM-Özel bellek bitleri: SM bitleri CPU nun işletim sistemi ve dahili bazı özellikleriyle programınız arasında bir iletişim sağlar. Bu bitleri kullanarak S CPU nun bazı özel işlevlerini kullanabilirsiniz. Örneğin: hazır flaşör, ilk tarama biti (SM), daima 1 biti (SM). SM bellek alanına, Bit, Byte, Word veya Double word olarak erişebilirsiniz. L:Lokal bellek alanı: S, 64 bytlık lokal bellek alanı sunar ki bunlardan 60 bytlık kısmı yazboz alanı olarak veya altprogramlara değişken parametreler göndermek için kullanılır. Lokal bellek ile V bellek benzer olmakla beraber önemli bir istisnası vardır: V belleğin global bir Kapsamı varken,l bellek lokal kapsama sahiptir. Global kapsam, aynı bellek alanına değişik program parçasından (ana program, altprogram, interrupt programı) erişilebilir demektir. Lokal kapsam ise o bellek alanının belirli bir program ile ilişkilendirilmiş anlamına gelir. S, ana program için 64 byte, her alt program için de ayrıca 64 bytlık L tipi bellek tahsis eder. Ana program için tahsis edilmiş olan 64 baytlık L belleğine altprogramlardan erişilemez. Bir alt program, ana programa tahsis edilen L belleğine erişemediği gibi, diğer altprogramlara ait L belleklerinede erişemez. L bellek alanına Bit, Byte, Word veya Doubleword olarak erişebilirsiniz. AI-Anolog girişler: S, anolog giriş modülü üzerinden sıcaklık ve basınç gibi anolog değerleri 16 bitlik sayısal değere dönüştürür. Bu değerlere alan belirteci (AI), veri boyutu (W) ve başlangıç byte adresi ile erişseafoodplus.info girişler 2 bytlık değerler olduğundan ve daima çift sayı ile başladığından, onlara erişim de çift sayılı byte adresiyle olur (AIW0,AIW2,AIW4 gibi). Anolog giriş değerleri salt oku değerlerdir. AQ-Anolog çıkışlar: S, anolog çıkış modülü üzerinden, 16 bitlik sayısal bir değeri bu değerle orantılı anolog akım yada voltaj değerine dönüştürür. Bu değerlere alan belirteci (AQ), veri boyutu (W) ve başlangıç byte adresi ile erişseafoodplus.info çıkışlar 2 bytlık değerler olduğundan ve daima çift sayı ile başladığından, onlara erişim de çift sayılı byte adresiyle olur (AQW0,AQW2,AQW4 gibi). S-Sıralama Kontrol Rolesi (SCR) bellek alanı: SCR ler veya S bitleri, birbirlerini takip eden lojik adımlarla ifade edilebilen makinalar/prosesler için programlama kolaylığı sağlar. SCR ler kumanda programının lojik segmentler halinde ifade edilmesine imkan tanır. S bitlerine; bit,byte,word veya double word olarak erişebilirsiniz. Reel Sayı Formatı: Reel (kayar nokta-floating point) sayılar ANSI/IEEE standartına göre belirlenen 32 bitlik sayılardır. 17

18 Karakter dizisi formatı: Karakter dizisi, her bir karakterin bir byte yer kapladığı bir dizidir. Dizinin ilk baytı, dizi boyutununun kaç byte olduğunu gösterir. Aşağıda görüldüğü gibi, bir karakter dizisi; baytık karakter içerir. S komutları için sabit değerler kullanmak: S komutlarının çoğunda sabit değerler kullanabiliriz. Sabit sayı bayt, word veya double word olabilir. S tüm sabitleri ikili sayı formatında saklar. Bunlar daha sonra ondalık, onaltılık, ASCII veya reel sayı formatına dönüştürülebilir. Tablo Sabit değerlerin gösterim şekli S bellek alanlarının dolaylı adreslenmesi (Pointer-işaretçi kullanımı): Dolaylı adresleme, bellekteki bir veriye irişebilmek için pointer (işaretçi) kullanır. Pointerler double bellek birimleri olup başka bir bellek alanını göstermek için kullanılırlar. Sadece V, L bellekleri ile AC1, AC2 ve AC3 akümülatörlerini pointer olarak kullanabilirsiniz. Bir pointer oluşturmak için Move Double word komutu ile dolaylı olarak adreslenecek alanı pointer alanına taşımanız gerekir. Pointer ler bir alt programa parametre olarak ta aktarılabilir. S CPU larında sadece; I,Q,V,M,S, T (sadece anlık değer) ve C (sadece anlık değer) türü bellek alanlarına pointer ile erişilebilir. Tek tek bitlere ve AI,AQ,HC,SM ve L türü bellek alanlarına pointer ile erişilemez. Dolaylı erişim için, (&) işareti ve adreslenecek bellek alanını girerek bir pointer oluşturmanız gerekir. Burada (&) işareti, pointere aktarılacak olan bilginin alanın içeriği değil adresi olduğunu gösterir. Bir komutta kullanılan operandın başına (*) işaretinin konması onun bir pointer olduğunu gösterir. Aşağıda pointer kullanımına ilişkin uygulama verilmiştir. 18

19 CPU Giriş/Çıkış kanallarının adreslenmesi: S CPU ları üzerindeki giriş çıkışların adresleri sabittir. İhtiyaç doğrultusunda CPU nun sağ tarafına doğru giriş/çıkış genişletme modülleri eklenir. Her bir modül tipi kendi aralarında adreslenir. CPU üzerindeki modül tiplerinin adresleri sıfırdır. CPU ya sağ tarafa doğru bağlanan modül adresleri artarak devam ederler. Her bir modüldeki kanal adresi ise 00 dan başlamak üzere şeklinde devam eder. Anolog giriş ve anolog çıkış modüllerinde modül adresi bulunmaz. Digital genişleme modülleri giriş kütüğü (PII) alanında her zaman 8 bitin (1 bayt) katları oranında yer kablar. Bir modül 8 bitlik fiziksel kanal içermese dahi, yinede bu 8 bitlik alanı işkal eder ve sonraki modül kullanılmayan bu alanı kapsayamaz. Örneğin 4 giriş ve 4 çıkışlık kombinasyon modülü, 8 bit giriş ve 8 bitlik çıkış alanını işgal eder. Kullanılmayan giriş modül bitleri her taramada sıfır olarak okunur. Anolog genişleme modülleri her zaman 2 kanalın (4 bayt) katları cinsinden yer kablar. Fiziksel olarak bu boyuta sahip olmasalar bile yinede bu alanı işgal ederler. Örneğin 4 anolog giriş ve 1 anolog çıkış kombinasyon modülü 8 bayt lık giriş ve 4 baytlık çıkış alanı işgal eder. Anolog giriş kanalları CPU üzerinden (şayet var ise) başlayarak AIW0 AIW2 AIW4. biçiminde çift sayı artışlarıyla adreslenirler. Anolog çıkış kanalları da benzer biçimde CPU 19

20 üzerinden (şayet var ise) başlayarak AQW0 AQW2 AQW4. biçiminde çift sayı artışlarıyla adreslenirler. Aşağıda CPU için örnek bir giriş çıkış modül konfigürasyonu verilmiştir. Gri renk ile gösterilen adresler programınız tarafından kullanılamaz. Şekil CPU için örnek giriş/çıkış adresleri S ün özellikleri: Uygulamalarda karşımız çıkacak olan bazı özel gereksinimleri karşılamak üzere s bazı özelliklerle donatılmıştır Anlık okuma ve güncelleme S komut seti, fiziksel giriş/çıkışların kullanıcı programının icrası esnasında anında okunmasını/güncellenmesini sağlayan komutlar içerir. Normalde giriş/çıkış erişimi için Giriş ve çıkış kütükleri (PII ve PIQ) kullanılmaktadır. Anında (immediate) giriş/çıkış komutları ile, giriş ve çıkış klemenslerine doğrudan erişim saşlanmaktadır. Anında komutuyla bir giriş klemansine erişildiğinde, o giriş klemensine ilişkin giriş kütük biti güncellenmez. Ancak, bir çıkış klemensine anında bilgi gönderimi yapıldığında, anında çıkış komutu kullanılmış olsa bile ilgili çıkış klemensine ilişkin çıkış kütüğü biti güncellenir. Anolog filitreleme kullanılmadığı sürece anolog girişler de anında okunur. Aynı şekilde anolog çıkışa yazılacak olan değer de doğrudan fiziksel çıkışa aktarılır. Normal çalışmada, giriş ve çıkışlara doğrudan erişmek yerine, onları giriş ve çıkış kütükleri aracılığı ile okumak daha kullanışlıdır. Giriş/çıkış kütüklerinin kullanımının 3 temel nedeni vardır: 1-Tüm sayısal girişler taramanın başında ve yaklaşık aynı zamanda okunarak program akışı sırasında sabit kalmak üzere giriş kütüğüne kaydedilir. Çıkışlar da kullanıcı programı icrası esnasında değil, tarama bittiği zaman yaklaşık aynı anda fiziksel çıkışlara aktarılır. Bu durum proses üzerinde dengeleyici bir rol oynar. 2- Kullanıcı programı kütüklere fiziksel giriş/çıkışlara kıyasla daha kısa sürede erişir. Bu da programın tarama süresini kısaltır. 3-Giriş/çıkış noktaları bit değerlidir ve bu nedenle bit veya bayt olarak erişilebilir. Oysa kütüklere bit, bayt, word ve double word olarak erişilebilir. Bu da programlama sırasında kullanıcıya esneklik sağlar Taramanın kesintiye uğramasına imkan verilir: Eğer kesme ( interrupt) kullanıyorsanız, her bir kesme olgusuyla ilişkili altprogram, ana programın bir parçası olarak saklanır. Bu alt programlar sadece kesme olgusu gerçekleştiğinde, 20

21 tarama kesintiye uğratılarak icra edilirler. Öncelik sırası gözetilmek koşuluyla kesmeler ilk gelen ilk hizmet alır prensibine göre icra edilir İletişim hizmetleri için ayrılan sürenin ayarlanabilmesi: Tarama süresinin belirli bir yüzdesi RUN modunda düzeltme yapma ve izleme işlemi için ayrılmaktadır (iletişim arka plan süresi). Bu süre ayarlanabilir. Bu yüzdenin arttırılması durumunda iletişimle ilgili süre ve tarama süresi seafoodplus.info durumda kullanıcı programı daha yavaş çalışır. İletişim hizmetleri için ayrılan sürenin başlangıç değeri %10 dur. Bu süre izleme işlemleri yapılrken program akışının çok fazla etkilenmemesi için seçilen süredir. Program tarama süresinin artması proses için sakıncalı değilse, buna karşılık izleme işlevlerinin daha verimli yapılması gerekiyorsa bu değer %5 lik artımlar halinde %50 ye kadar arttırılabilir. Sözkonusu süre için ayarlama penceresi aşağıda verilmiştir. Ayarlama penceresine erişmek için; View>Component>System Blok menü kutusunu seçip, Background time bölmesine tıklayınız. Şekil İletişim arka planı süresi ayar penceresi CPU stop moduna geçtiğinde sayısal çıkşların alacağı değerlerin seçilebilmesi Çoğu proseste CPU STOP moduna geçtiğinde çıkışların sıfırlanması istenmekle birlikte, bazı özel uygulamalarda belirli çıkışların çalışır durumda olması istenebilir. S ün çıkış tablosu, CPU STOP modunda iken çıkışların önceden belirlenmiş değerlere gelmesine veya mevcut durumlarını korumasına imkan verir. Çıkış tablosu S e yüklenen ve orada saklanan sistem bloğunun bir parçasıdır ve sadece sayısal çıkışlara uygulanır. Çıkış tablosunun ayarlanması: 1- View>Component>System Blok menü kutusunu seçip, Output table bölmesine tıklayınız. 2- Çıkışların son değerlerinde kalmasını istiyorsanız Freeze output (çıkışları doldur) kutucuğunu işaretleyiniz. 3- CPU STOP moduna geçtiğinde aktif durumda olmasını istediğiniz çıkışları tabloda birer birer işaretleyiniz (Başlangıç değerleri tüm çıkışlar için sıfırdır). 4- OK tuşlayarak seçiminizi onaylayınız. 5- Değiştirilmiş olan sistem bloğunu S e yükleyiniz. 21

22 Şekil Çıkış tablosunun doldurulması Enerji kesilmesinde saklanacak olan değerlerin seçilebilmesi Enerji kesintisi durumunda 8Süper kondansatör ve/veya opsiyonel pil tarafından) değerleri korunacak bellek alanlarının tanımlanabilmesi için 6 ayrı kalıcı bellek aralığı tanımlamanız mümkündür. V, M,C ve T tipi bellek alanları için sözkonusu aralıklar tanımlanabilir. Zaman roleleri için sadece kalıcı tipler (TONR) seçilebilir. Zaman rolelerinin ve sayıcıların sadece anlık değerleri saklanabilir. Kalıcı belleği tanımlamak için; 1-View>Component>System Block menü komutunu seçin ve Retentive Ranges (Kalıcı aralıklar) bölmesini tıklayın 2- Enerji kesilmesi durumunda kalıcı olacak bellek aralıklarını seçin ve OK i tıklayın. 3-Değiştirilmiş sistem bloğunu S e yükleyin. 22

23 Şekil Kalıcı bellek örneği Anolog girişlerin filitrelenmesi S ün işletim sistemine entegre edilmiş bir yazılımla her bir anolog girişin filitre edilebilmesi mümkündür. Filitrelenmiş değer, seçilen örnek sayısındaki anolog değerlerin ortalamasıdır. Girilen örnekleme süresi ve ölü band, seçilen tüm anolog girişlere uygulanır. Büyük değişimlerin kısa sürede algılanması amacıyla filitre, hızlı cevap imkanı da sunar. Anolog giriş değeri ortalamadan ölü band ile belirlenen düzeyden daha fazla değişirse, filitre çıkışı bu değişim değerini alır. Ölü band anolog değerin sayısal karşılığı cinsinden tanımlanır. Başlangıçtaki ayarlar tüm anolog girişlerin filitre edilmesi şeklindedir. Filitrelemeyi tanımlamak için; 1-View>Component>System Block menü komutunu seçin ve Anolog input filters bölmesini tıklayın 2- Filitrelemek istediğiniz anolog girişleri, örnekleme sayısını ve ölü bandı seçin. OK i tıklayın. 3-Değiştirilmiş sistem bloğunu S e yükleyin. 23

24 Şekil Anolog giriş filitresi Not: Anolog word içerisinde sayısal bilgi veya alarm gösterimi ileten modüllerde anolog filitre kullanmayınız. Bu nedenle termokupul, RTD ve AS-interface Master modüllerinde anolog modülleri iptal ediniz S ile kısa süreli darbeleri yakalayabilme S, CPU üzerinde yer alan sayısal girişlerin bir kısmı veya tamamı için darbe yakalama özelliği içerir. Darbe yakalama özelliği, S taramanın başında girişleri okurken, her taramada hissedemeyeceği kadar kısa süren, düşük veya yüksek seviye sinyal değişiminin Okunabilmesini sağlar. Bu giriş için darbe yakalama özelliği aktif yapıldığında, girişin değerindeki değişim kilitlenir ve bir sonraki giriş okumasına kadar bu değer korunur. Bu şekilde, kısa süren girişin yakalanması ve okuyuncaya kadar tutulması sağlanmış olur. CPU üzerindeki girişlerin her biri için darbe yakalama özelliğini ayrı ayrı aktif yapabilirsiniz. Darbe yakalama penceresine erişim için: 1-View>Component>System Block menü komutunu seçin ve Pulse Catch bits bölmesine tıklayın 2- ilgili onay kutucuğunu seçin ve OK i tıklayın. tıklayın. 3-Değiştirilmiş sistem bloğunu S e yükleyin. 24

25 Şekil Darbe yakalama penceresi Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi darbe yakalama fonksiyonu giriş filitresinden sonra yer aldığından, darbenin filitre tarafından ortadan kaldırılmaması için giriş filitresi değerini Kısaltmalısınız. Şekil Sayısal giriş devresi blok gösterimi Aşağıdaki şekil, S ün darbe yakalama özelliğinin devrede iken ve devredışı iken ki davranışını göstermektedir. Aşağıdaki şekilde ise darbe yakalama devredeyken değişik giriş durumlarındaki davranış görülmektedir. Şekilden de görüldüğü gibi bir tarama içerisinde birden fazla darbe var ise, sadece ilk darbe okunur. Bu şekilde bir tarama birden çok darbenin yer aldığı durumlarda yükselen/düşen kenar kesmelerini kullanmalısınız. 25

26 S de şifre koruması S ün tüm modelleri belirli fonksiyonlara erişimi kısıtlamak amacıyla şifre koruması içerir. Şifre, fonksiyonlara ve belleğe erişimi sınırlar. Şifre olmadan S e erişim sınırsızdır. Şifrelemede büyük harf/küçük harf ayırımı yoktur. Aşağıdaki tabloda görüldüğü gibi S, üç kısıtlama seviyesi sunar. Her seviye için değişik özellikler şifre olmadan kullanılamaz. Her üç seviye için de, geçerli şifreyi girmek tüm fonksiyonlara erişimi mümkün kılar. S ün başlangıç kısıtlaması seviye 1 dir (kısıtlama yok). Bir kişinin kısıtlanmış fonksiyonlara erişmesi, S ü diğer kullanıcıların kullanımına açmaz. Aynı anda sadece 1 kullanıcının sınırsız yetkilerle S erişimine izin verilir. Tablo S erişimini kısıtlama Şifre tanımlamak için: 1-View>Component>System Block menü komutunu seçin ve Password bölmesine tıklayın 2-S e uygulamak istediğiniz erişim seviyesini seçin 3-Şifreyi girin ve tekrarlayın 4- OK i tıklayın. tıklayın. 5-Değiştirilmiş sistem bloğunu S e yükleyin. 26

27 Şekil Şifre oluşturma ekranı Şifrenin unutulması durumunda ne yapılabilir? Şifreyi unuttuysanız S belleğini silmek ve programınızı PC den yüklemek dışında seçeneğiniz yoktur. Belleği silmek S ü STOP konumuna getirir ve iletişim aşı adresi, iletişim hızı ve saat dışında tüm ayarlar fabrika değerine çekilir. S programını silmek için: 1-PLC>Clear menü komutunu seçin. 2-Her üç blok tipini de seçin ve işlemi OK ile onaylayın. 3-Eğer daha önce şifre girildiyse,step 7-Micro/WIN de şifrenizi girmeniz için bir diyalog kutusu görülecekir. Bu kısıma CLEARPLC yazıp Clear All işlemini onaylayın. Clear All işlemi programı bellek kartuşundan silmez. Bellek kartuşunda programla birlikte şifre de saklandığı için onu da yeniden programlamanız gerekir. Not: S belleğini silmeden önce prosesin güvenli bir konumda olduğundan emin olunuz S, Anolog Ayar Potansiyometresi içerir Anolog ayar potansiyometreleri ön erişim kapağının altında ter alır. Bu potansiyometreleri kullanarak özel bellek alanındaki (SMB) belirli baytların değerlerini arttırabilir ve azaltabilirsiniz. Bu salt oku değerleri zaman veya sınır değeri ayarı gibi kaba ayar değerleri için kullanabilirsiniz. Bir klemens tornavidası kullanarak, değeri arttırmak için potansiyometreyi saat yönünde, azaltmak için ise aksi yönünde çeviriniz. Anolog ayar 0 ın sayısal karşılığı SMB28 de, anolog ayar 1 in sayısal karşılığı ise SMB29 da yer alır. Bu değerler bayt olduğu için 0 ile arasında olabilir ve tekrarlanabilirliği ±2 dir. Örneğin bir kez olarak okuduğunuz değer potansiyometre ile hiç oynamamış olsanız bile ile arasında olabilir. 27

28 S Hızlı giriş ve çıkışları Hızlı sayıcılar: S, herhangi bir ek modül gerektirmeden hızlı sayıcı fonksiyonları sağlar. Bu hızlı sayıcılar kullanılarak, yüksek frekanslı darbelerin ölçülmesi S performansı azaltılmadan gerçekleştirilebilir. Darbe çıkışları: S, yüksek frekanslı darbe çıkışları sağlar.q ve Q den alınabilen bu çıkışlar, bir darbe dizisi (PTO) veya Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM) olabilir. PTO fonksiyonu seçilen bir darbe sayısı ( 1 ile ) kadar kare dalgayı, seçilen tarama süresi (50 μsn ile μsn veya 2 msn ile msn) içerisinde çıkışa verir. PTO fonksiyonu genellikle step motor kumandası için kullanılır ve birden çok ( e kadar) darbe dizisinin ard arda dizilmesi mümkündür. Bu şekilde step motorun hızlanması, yavaşlanması ve istenen konuma getirilmesi sağlanabilir. PWM fonksiyonu sabit bir peryot boyunca ayarlanabilir çıkış yüzdesi imkanı sunar. Peryot 50 μsn ile μsn veya 2 msn ile msn arasında olabilir. Darbe genişliği süresi ise 0 μsn ile μsn veya 0 msn ile msn arasında seçilebilir. PWM fonksiyonu hashas sıcaklık kontrolü için oldukça uygundur. Darbe genişliği, peryoda eşit olduğunda çıkış % oranında sürülür. Darbe genişliği 0 iken çıkış da sıfırdır. Darbe genişliği %0 ile % aralığında değiştirilerek çıkıştaki enerji düzeyide %0 ile % aralığında ayarlanabilir. 3. PROGRAMLAMA KAVRAMLARI, GÖSTERİM BİŞİMLERİ VE ÖZELLİKLERİ Kullanıcı programını hazırlayıp S e yüklemek için STEP 7-Micro/WIN yazılımı kullanılır. Bu yazılım, kullanıcı programınızı oluşturmak, düzenlemek ve test etmek için değişik araçlar sunar. Micro PLC Sistem Dizaynı için yönergeler: Bir Micro PLC sistem dizaynı için değişik yöntemler kullanılabilir. Aşağıdaki genel yönerge pek çok projede uygulanabilir. Elbette firmanızın prosedürlerini ve eğitiminiz ile yerel uygulamaların getirdiği yöntemleride dikkate alabilirsiniz. -Proses veya Makinaların Bölümlere ayrılması Proses veya makinanızı, mantıksal olarak bağımsız bölümlere ayırın. Bu bölümler kendi içinde bir bütünlük taşısın ve diğer bölümlerle ilişkileri basit şekilde tanımlanabilir olsun. Örneğin bir 28

29 makinada hareketlerin akışını, sıcaklık kontrolünü, alarmları ayrı ayrı bölümler olarak düşünebilirsiniz. -İşlevsel Kurallar Listesinin Hazırlanması Prosesin veya makinanın her bölümü için işlemlerin tanımını yapınız. Sözkonusu tanımlar için şunları ele alınız: -Giriş/Çıkışlar -İşlemin tanımı - Her aktüatörün Motor,Valf, sürücü vs.) çalışması için gğlantı noktalarıereken koşullar -Operatör arayüzleri (Lambalar,Operatör panelleri vs.) - Makine veya Proseslerin diğer bölümlerle olan her türlü b - Emniyet Devrelerinin Dizaynı Emniyet için gereken sabit kablolu ekipmanlar saptanmalıdır. Kontrol cihazları güvenli olmayan bir durum yaratacak şekilde arızalanabilir. Bu durumda makinanın beklenmedik hareketleri veya kendi kendine çalışmaya başlaması sözkonusu olabilir. Bu tarz beklenmedik makina hareketlerinin insan hayatını veya çalışma ortamını tehlikeye atması ihtimali olan yerlerde, S den bağımsız olarak çalışacak elektromekanik kilitlemelerin, hatta emniyet rölelerinin kullanımı düşünülmelidir. Emniyet devrelerinde aşağıdaki durumlar göz önüne alınmalıdır: - Tehlikeli sonuçlara yol açabilecek aktüatörleri saptayın - Sonucun zarara yol açmamasının ne şekilde sağlanabileceğini belirleyin ve bu durumu saptamak için S den bağımsız olarak ne yapılabileceğinin ortaya koyun - S CPU ve giriş çıkışlarına enerji verildiğinde veya kesildiğinde prosesin nasıl etkileneceğini, arızalar gözlendiğinde ne yapılması gerektiğini belirleyin. Bu bilgi sadece normal ve beklenen anormal durumların dizaynında kullanılmalıdır. Emniyet amaçlı olarak düşünülmemelidir. - S den bağımsız çalışan manuel veya elektromekanik ekipmanla tehlikeli durumu bloke eden çözümler dizayn edilmeli - Bu bağımsız devre ve ekipmanlar ile S e gönderilen geri besleme ile, programın ve operatörün gerekli bilgiyi alması sağlanmalı - Prosesin emniyetli çalışması için gereken diğer tüm emniyet önlemleri alınmalı -Operatör istasyonlarının belirlenmesi İşlevsel kurallar listesine bağlı olarak operatör istasyonlarının şekilleri hazırlanmalıdır. Aşağıdaki maddeler dahil edilmelidir: - Proses veya makinaya göre operatör istasyonunun konumunu gösteren şema - Operatör istasyonunda bulunacak ekran,switch,buton,lamba gibi cihazların mekanik yerleşimi - S CPU ve genişleme modüllerinin elektrik bağlantı şemaları -Konfigürasyon çizimlerinin hazırlanması İşlevsel kurallar listesine göre kumanda ekipmanlarının konfigurasyon çizimleri hazırlanmalıdır. Aşağıdaki maddeler dahil edilmelidir: - Proses veya makinaya göre S ün yerleşimini gösterir şema - S ve genişleme modüllerinin mekanik yerleşimi (Pano ve diğer ekipman dahil) - Her S CPU ve genişleme modülünün elektrik bağlantı resimleri (Cihaz sipariş numarası,giriş çıkış adresleri, iletişim adresleri dahil) -Sembolik isimler listesi oluşturma (Opsiyonel) Adresleme için sembolik isimler kullanılacaksa, mutlak adreslere karşılık gelen sembol isimleri için bir liste oluşturulabilir. Sadece fiziksel girişleri değil, programda yer alan diğer elemanlar (Zaman rolesi M bellek vs.) için de sembolik isimler eklenebilir. Bir programın temel bileşenleri 29

30 Bir program bloğu,icra edilebilir kodlardan ve notlardan oluşur. İcra edilebilir kod,ana program ve her türlü alt programdan oluşur. Program kodları derlenir ve S e yüklenirken notlar be açıklamalar yüklenmez. Kumanda progranımızı oluştururken altprogramların getireceği yapılandırma kolaylığından faydalanabilirsiniz. Aşağıdaki programda bir altprogram ve bir kesme (interrupt) programı yer almaktadır. Burada burada bir anolog girişin her msn de bir okunması için zamana dayalı kesme örneği yer almaktadır. Bir PLC kumanda programının ana bileşenler şu şekilde verilebilir: - Ana program: Uygulamanızı kumanda eden esan program parçasıdır. S burada yer alan komutları sürekli olarak tarar. Ana program OB1 (organizasyon bloğu 1) olarakta isimlendirilir. - Alt prıgramlar: Programınızın seçime bağlı bu bileşenleri sadece çağrıldıkları zaman icra edilir. Çağrılma işlemi ana programdan, bir kesme altprogramından veya başka bir alt programdan yapılabilir. Altprogramlar, bir işlemi birden çok yerde yazmak yerine sadece bir kez yazar ve ana programdan dilediğiniz kez çağırabilirsiniz. Altprogramlar aşağıdaki aşağıdaki avantajları sunar: -Altprogramlar genellikle programınızın toplam boyutunu azaltır. - Altprogram kullanımı genellikle toplam tarama süresini azaltır. Zira, her taramada icra Edilmeyecek olan program parçası ana program dışına aktarılmış olur ve sadece gerektiğizaman (yani çağrıldığı zaman) icra edilecek duruma getirilmiş olur. S çağrılmayan alt programları taramaz. -Alt programlar, oluşturulan kodu taşınabilir hale getirir. Belli bir amaç için altprograma yazdığınız kodu,başka bir alana kolaylıkla taşıyabilirsiniz. Not: V türü bellek kullanımı, altprogramınızın taşınabilirliğini sınırlayabilir, çünkü bir altprogram içinde yer alan V bellek alanı aynı şekilde başka altprograma aktarıldığında her iki program da aynı V adresini kullanıyor olacak ve bir çakışma olacaktır. Buna karşılık, L türü bellek kullanan altprogramlarda böyle bir sorun olmaz. Zira lokal bellek sadece kullanıldığı altprogram içerisinde geçerli olduğundan herhangi bir çakışma problemi doğmayacaktır. - Kesme (interrupt altprogramları): Seçime bağlı program bileşenleri belirli kesme olgularına bağlı olarak icra edilirler. Önceden bilinen bir kesme olgusunda ne yapılması gerektiği tanımlanır. Kullanıcı programı icra edilirken, herhangi bir anda söz konusu olgu koşulu sağlandığında o kesme programı icra edilir. Not:Bir kesme olgusunun programın hangi aşamasında gerçekleşeceğini önceden kestirmek mümkün olmadığı için hem kesme altprogramı, hem de diğer program bileşenlerinde yer alması gereken ortak değişkenleri ortak kullanmak gerekir. Eğer mümkünse kesme altprogramının lokal bellek adreslerini kullanın, böylece programın başka kısmında yer alan değişkenlerin üzerine yazılmasını engellenmiş olursunuz. Alt program ile kesme altprogramları arasında ortak verinin doğru olarak kullanılmasıyla ilgili birkaç programlama tekniği vardıseafoodplus.info teknikler Siemens kullanım kılavuzunda bölüm 6 nın kesme komutuyla ilgili kısmında ele alınmıştır. - Diğer program bileşenleri: Diğer program blokları S ile ilgili bilgi içerir. Bir yükleme sırasında (Download) bu blokları seçimli olarak yükleyebilirsiniz. -Sistem bloğu: Değişik donanım bileşenlerinin ayarlanmasını sağlar. -Data bloğu: Data bloğu V belleğinde oluşur. Data bloğu V alanı için başlangıç değerlerini tanımlamak ve gerektiğinde yüklemek amacıyla kullanabilirsiniz. STEP 5 Micro/WIN in Program Oluşturmak için Kullanılması Step 7-Micro/WIN proje penceresi, PLC programınızı oluşturmak için uygun bir çalışma alanı sağlar. Araç çubuklarında sıklıkla kullanılan menü komutları için kısayol butonları mevcuttur. İstediğiniz araç çubuğunu görüntüleyebilir veya gizleyebilirsiniz. Araştırma çubuğu, Step 7-Micro/WIN in değişik programlama olanaklarına erişim için simgeler içerir. Komut listesi kumanda programınızı oluşturmak için gereken tüm proje bileşenlerini ve komutları gösterir. Program editörü proje lojiğini ve lokal 30

31 değişkenler tablosunu kapsar. Bu tabloda geçici lokal değişkenler için sembolik isimler tanımlayabilirsiniz. Altprogramlar program editörü penceresinin alt kısmında bölmeler halinde görülür. Bu alanlara tıklayarak ana program ve altprogramlar arasında geçiş yapabilirsiniz. STL editörünün özellikleri: STL editörü, programın metin komutları ile girilmesini sağseafoodplus.info ve FBD ile yazılamayacak bazı özel komutların girilebilmesini de sağlar. Şematik veya grafik gösterim için geçerli bazı kısıtlamalar STL de sözkonusu olmadığından ve S ün belleğinde sakladığı makine koduna en yakın gösterim şekli olduğundan, STL komutları elektrik veya elektronik eğitimi almış kişilerden çok bilgisayar teknolojisine yatkın kişilere daha kolay gelmektedir. S, programda yazılan her satırı her bir tarama döngüsüne yukarıdan aşağıya doğru birer birer icra eder. STL ara sonuçları saklayabilmek için bir yığın kullanır. Böylece arad arda yapılan lojik işlemleri gerçekleştirmiş olur. STL editörünü seçerken aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır: -STL daha uzman programcı ve bilgisayar eğitimi almış kişiler için uygundur. - STL bazı özel durumlarda LAD veya FBD editörü ile kolay olmayan çözümlere kolayca ulaşmanızı sağlar. Buna karşın izleme forksiyonları STL de zordur. - STL editörünü sadece SIMATIC komut setiyle birlikte kullanabilirsiniz. - LAD ve FBD ile yazılmış olan bir programı her zaman STL ile izlemek mümkün olduğu halde, her zaman bunun tersi doğru değildir. Bazı STL programları LAD ve FBD ile görüntülenemez. LAD editörünün özellikleri: LAD editörü programı kumanda devresi bağlantısına çok yakın bir şekilde grafiksel olarak gösterir. Asında LAD de yazılmış program kumanda devre şemasının 90 derece döndürülmüş hali düşünüseafoodplus.infoen (Ladder) programları tıpkı gerçek elektrik devrelerindeki gibi bir enerji kaynağından kontaklar vasıtasıyla akan enerjiyi sembolize etmek şekliyle, kullanıcıya kolay gelebilecek gösterim mantığına sahiptir. LAD programında sol tarafta gösterilen düşey çizgi enerji kaynağını sembolize eder. Kapanmış olan kontaklar e nerji akışına izin verirken, açılmış kontaklar bu sembolik akışı engeller. Program devre Network olarak tanımlanan parçalara bölünmüştür. Her bir devredeki program akışı soldan sağa ve yukarıdan aşağıya doğrudur. 31

32 Kontaklar; Switch, buton, şalter veya dahili koşullar gibi lojik girişlere işaret ederi Bobinler;Lamba,kontaktör veya dahili çıkış koşulları gibi lojik sonuçlara işaret eder. Fonksiyon kutucukları;zaman rolesi,sayıcı,matematiksel fonksiyonlar gibi ek özelliklere işaret eder. Şekil Örnek LAD programı LAD editöründe dikkat edilmesi gereken hususlar: -LAD mantığı daha çok elektrik eğitimi almış kişiler ve yeni başlayanlar için uygundur. - Grafiksel gösterim şeklinin anlaşılması kolaydır ve tüm dünyada popilerdir. -LAD editörü hem SIMATIC, hem de IEC komut setiyle kullanılabilir. -LAD editörüyle yazılmış bir program her zaman STL ile görüntülenebilir. FBD editörünün özellikleri: FBD editörü, lojik kapıların kullanımına dayanan grafiksel bir gösterim şekli sunar. LAD editöründe olduğu gibi kontaklar ve bobinler yer almaz, ancak kutucuklar halinde lojik kapılar bulunur. FBD de enerji kaynağı ve nötr hattı söz konusu değildir. Yani kullanolan güç akışı deyimi, FB lojik kapılarının eşdeğeri (Lojik 1) anlamındadır. FBD elemanları için 1 lojik bilgisi akım akışı anlamındadır. Enerji akışının kaynağı ve sonuçta ulaştığı nokta doğrudan bir operanda atanabilir. Program mantığını kutucuklar arasındaki bağlantılar belirler. Yani bir komutun (örneğin AND kapısının) sonucu bir başka komutun (örneğin bir zaman rolesinin) girişi olarak kullanılabilir. Bu bağlantı kavramı pek çok lojik probleminin çözümünü sağlar. FBD editöründe dikkat edilmesi gereken hususlar: - Şematik lojik kapı gösterim şekli program akışını izlemek için çok uygundur. - FBD editörü hem SIMATIC, hm de IEC komut setinde kullanılabilir. - FBD editörüyle yazılmış bir program her zaman STL ile görüntülenebilir. Şekil Örnek bir FBD programı SIMATIC ve IEC Komut Setleri Arasında Seçim Yapmak: Çoğu PLC ler benzer komutlar içerir. Ancak firmadan firmaya görünüş, işlem ve diğer açılardan ufak farklılıklar vardır. Son yıllarda, Uluslar arası Elektroteknik Komisyonu (IEC), PLC programlarının değişik yönleriyle ilgili uluslar arası bir standart geliştirmiştir. Bu standart, farklı PLC üreticisini görünüş ve işlev açısından aynı komutları kullnmak üzere özendirmektedir. S pek çok otomasyon gereksiniminizi karşılamak üzere iki komut seti sunmaktadır. Bu komut setleri IEC standartına uygundur ve SIMATIC komut seti de 32

33 özellikle S için geliştirilmiştir. STEP 7 Mİcro/WIN IEC moduna ayarlandığında, IEC standartına tanımlı olmayan komutların yanına kırmızı bir dötgen koyulmaktadır. SIMATIC ve IEC Komutları arasında birkaç önemli farklılıklar vardır; -IEC komut seti, PLC üreticileri arasında standart olan komutlarla sınırlıdır. SIMATIC komut setinde yer alan bazı komutlar IEC tanımına göre standart değildir. Bu komutları kullanabilirsiniz, ancak programınız artık IEC uyumlu olmaz. - Bazı IEC kutu komutları birden çok veri formatını destekler. Örneğin, Tamsayı toplama ADD_I ve Reel sayı toplama ADD_R için ayrı ayrı komut yerine IEC ADD komutu toplanacak verinin fromatını inceler ve uygun komutu otomatik olarak seçer. Bu durum program oluşturma süresini kısaltabilir. -IEC komutlarını kullandığınızda, komut parametrelerinin veri formatlatı otomatik olarak kontrol edilir. Örneğin bit değeri bekleyen komutta tamsayı değeri kullanırsanız bir hata mesajı verir. Bu özellik programlama yazım hatalarını kısaltabilir. SIMATIC veya IEC komut setlerinden birini seçerken şunları dikkate alınız; -SIMATIC komutları genellikle daha kısa icra süresi gerektirir. Bazı IEC komutları oldukça yavaş çalışabilir. - Bazı IEC komutları, örneğin zaman rolesi, Sayıcı,Çarpma, Bölme komutları SIMATIC karşılıklarından daha farklı davranırlar. - IEC komut setinde STL gösterim şekliyle programlama yapamazsınız. - IEC komutlarının işleyişi PLC markasından bağımsız bağımsız olan bir syandarttır ve IEC uyumlu bir program yazılmasıyla oluşan bilgi, başka PLC programlarında da kullanılabilir. - IEC standartında, SIMATIC komut setinde yer aldığından daha az komut yer almakla birlikte,iec programınızın içine her zaman IEC uyumlu SIMATIC komutu yerleştirebilirsiniz. -IEC kurallarına göre, değişkenlerin tipi önceden tanımlanmalıdır ve veri tipinin doğruluğu komut içerisinde kontrol edilir. Program editörlerinin Kullandığı terminoloji: STEP7- Micro/Win aşağıdaki simgeleri tüm program editörlerinde kullanır; -Bir sembolün başına # işareti (örneğin # motor1) o sembolün lokal bellek kapsamında olduğunu gösterir. -IEC komutları için baştaki % sembolü doğrudan bir adresi gösterir. -?.? Veya???? şeklindeki operand sembolü bu alana bir operandın girilmesi gerektiğini gösterir. LAD Programları devre(network) adı verilen kısımlara bölünmüştür. Bir devre kontakların, bobinlerin ve kutuların tam bir devre oluşturmak üzere birbirine bağlanmasıyla oluşmuştur. Bu nedenle ;açık devre,kısa devre ve ters enerji akışı kabul edilmez. STEP 7 Micro/WIN LAD programının her devresinde not yazılmasına izin verilir. FBD programlarında devre prensibi vardır. STL programlarında devre kullanılmasına gerek olmamakla birlikte NETWORK ibaresi yazarak programınızı bölümlendirebilirsiniz. LAD editörüne özgün simgeler: LAD editöründe Fu,F6 ve F9 tuşlarıyla kontaklara, bobinlere ve kutulara erişebilirsiniz. LAD editörü programlama esnasında şu simgeleri kullanır: - >> sembolü, bir bağlantı yapılması gerektiğini gösterir. Yani açık devre, tamamlanmış devre veya enerji bağlantısı eksikliği söz konusudur. - sembolü, seçime bağlı enerji akışını gösterir. Bu simgeden sonra bir başka komut seri bağlanabilir veya bağlanamayabilir. - >> sembolü, enerji akışını kullanabileceğinizi gösterir. 33

34 FBD editörüne özgün simgeler: FBD editöründe F4,F6 ve F9 tuşlarıyla AND, OR ve Kutu komutlarına erişebilirsiniz. FBD editörü programlama esnasında şu simgeler kullanılır >> sembolü, enerji akışını veya operandı gösterir. - sembolü, seçime bağlı enerji akışını gösterir. Bu simgeler sonra bir başka komut seri bağlanabilir veya bağlanamayabilir. - << ve >> sembolleri buraya bir değer girebileceğinizi veya enerji akışı ekleyebileceğinizi gösterir. -Değilleme yuvarlakları: Mantıksal NOT (değilleme), girişin başına yerleştirilen küçük bir yuvarlakla gösterilir. -Anında giriş göstergeleri FBD editörlerinde anında giriş kutu girişindeki dikey bir çizgi ile gösterilir. - Giriş ve çıkışı olmayan kutu: Girişi olmayan kutu o kutunun enerji akışından bağımsız olduğunu göseafoodplus.info, AND ve OR komutlarının giriş sayısı 32 ye kadar arttırılabilir. Başlangıçta 2 olan sayıyı artırmak. Yeni operand yerleştirmek için klavyenin sağınaki nümerik guruptan + tuşuna, eksiltmek içinse - tuşuna basınız. Sihirbaz kullanmak: STEP7- Micro/WIN, programlama işlemlerini kolaylaştırmak için bir dizi (wizard) sağlar. Bunları, tool menüsü altında bulabilirsiniz. Data Blok editörünü kullanarak başlangıç değeri girmek: Data blok editörünü kullanarak sadece V bellek adresine başlangıç değerleri girebilirsiniz. Bu girişleri bayt, Word veya double Word olarak yapabilirsiniz. Açıklama yapmak seçiminize bağlıdır. Data blok editörü serbest formda bir metin editörüdür. Yani herhangi bir bilgi girmek için belli alanları yoktur. Bir satırı girip alt satıra geçtikten sonra editör satırı derler (sütunları düzene sokar, V harfini büyük harf yapar, hata varsa X işareti koyar ve yeniden görüntüler. Data blok editörü kullanılan V hafıza boyutuyla orantılı olarak yeterince büyük bir çalışma alanı sağlar. Şekil Data blok editörü Data bloğun ilk satırının belirli bir V adresini göstermesi gerekir. Sonraki satırlarda adres girilmezse önceki satırın devam adresi olarak kabul edilir. Bir satırına virgülle ayrılmış birden çok değer girilirse bu değerler o satırın V belleğinden başlayarak onu takip eden adreslere atanırlar. Data bloğunda aynı adres veya aynı adresi bir başka adresle birlikte kullanılamaz. (Örneğin VB20 ve VW19 aynı anda yer alamaz, zira VW19, VB20 yi kapsamaktadır.) 34

35 Data blok editörü büyük veya küçük harfleri kabul eder ve tab, virgül ve boşluk karakterlerini adres ile veri arasındaki ayraç olarak kabul eder. Sembolik adresleme için Sembol Tablosunu kullanmak: Sembol tablosu kullanarak değişkenlere isim verebilirsiniz. Böylece programınızda değişikliklerin mutlak adresi yerine, sembolik isimleri görüntülenir. Birden çok sembol tablosu oluşturulabilir. Ancak her bir tablo aynı adresleri içermez. Aynı adres aynı tablo içinde iki kez yer alamaz. Bunun dışında sembol tablosunda sistem tarafından tanıtılan sembollerle ilgili bir bölmede vardır. Sembol tablosu, global değişken tablosu olarak ta isimlendirilir. Şekil Sembol tablosu Komutlardaki operandların mutlak veya sembolik olarak adresleyebilirsiniz. Mutlak adres, bellek alanı ve bit ve bayt adresini içerir. Lokal değişkenlerin kullanımı: Program editöründeki lokal değişken tablosunu, o alt programa has değişkenlerin tanımlanması için kullanırız.(bkz şekil?).lokal değişkenler alt programa aktarılabilecek parametreler şeklinde girilebilir ve alt programın değişik parametrelerle birden çok kullanılabilmesine yarar. Şekil Lokal değişken tablosu Programı izlemek için durum tablosunu kullanmak: Durum tablosu (status chart) S programımızı çalıştırırken on-line olarak proses değişkenlerinin izlenmesi ve değiştirilmesini sağlar. Girişlerin, çıkışların ve diğer değişkenlerin anlık değerini izleyebilir, bazılarının değerlerini değiştirebilir veya forse edebilirsiniz. (istediğiniz bir değere zorlayabilirsiniz.) Programınızın değişik kısımlarından değişik elemanları görüntülemek amacıyla birden çok durum tablosu oluşturabilir ve bunları kaydedebilirsiniz. Durum tablosuna erişim için View>component >status chard menü komutunu tıklayın veya araştırma çubuğundan status chard simgesini tıklayınız. Durum tablosunu izlemek istediğiniz değişkenlerin adresini veya sembolünü görmelisiniz. Sabitlerin, akümülatörlerin ve lokal değişkenlerin durumunu izleyemezsiniz.( Bunların,izlenmesi gerekli ise programın ilgili kısımda V adresine aktarabilirsiniz). Zaman rölesi ve sayıcıları hem bit olarak hem de anlık değeri artışından izleyebilirsiniz. 35

36 Şekil Durum tablosu Not: Birden çok durumun tablosu oluşturulup kendi içinde lojik bütünlüğe sahip olan değişkenleri aynı tabloya yerleştirmeliyiz ve sembolik adresleme kullanmanız, izleme işlemlerini oldukça kolaylaştıracaktır. Komut kütüphanesi oluşturmak : STEP7- Micro/WIN başkası tarafından oluşturulan komut kütüphanesinin kullanılmasına veya sizin kendi kütüphanenizi oluşturmanıza imkan verir. Komut kütüphanesi, belli belli bir amaç için oluşturulmuş program parçalarından ( alt programlar ve kesme alt programları) oluşur. Burada yer alan kodlarınızı gizleyerek know-how larınızı koruma altına almış ve yanlışlıkla yapılacak değişiklikleri engellemiş olursunuz. Bir komut kütüphanesi oluşturmak için aşağıdaki adımlar takip edilir. 1. Programınızı standart bir STEP-7 micro/win projesi olarak yazın, ancak sadece alt program ve kesme alt programları kullanın(ana programı kullanmayın) 2. Tüm V bellek alanlarının sembolik bir ismi olduğundan emin olun. Kütüphanelerin gerektirdiği V bellek alanını minimum kullanmak için bir birini takip eden alanlar kullanın. 3. Tüm alt programlara kütüphanede gözükmesini istediğiniz isimler verin. 4. File>create Library menü komutunu kullanarak yeni kütüphanelerin oluşturulmasını sağlayın. Bu konuda ayrıntılı bilgi için STEP-7 micro/win online yardım dosyalarına başvurabilirsiniz. 1. File>Add libraries menü komutunu kullanarak kütüphanede yer alan komutların komut listesine eklenmesini sağlayın. 2. Özel komutu(fonksiyonu) tıpkı diğer komutlar gibi programınıza ekleyin. Eğer kütüphane V bellek gerektiriyorsa, STEP 7- Micro/WIN derlenirken bir blok adresi ( Örneğin VB ile bağlayan bayt gibi) girmenizi isteyecektir. Library memory Allocation diyalog kutusu ile bu blokları tanımlayabilirsiniz. Programı Test Etmek: STEP 7 Micro/WIN programınızı test etmek için şu imkanları sunar; - Uzun programlarda aşağı yukarı gezinmek için kolaylık sağlayan Bookmark lar. - Programda kullanılan değişkenlerin kontrol edilmesi için çarpan referans (Cross Reference) - Run Modunda değişiklik yapabilme olanağıyla kumanda edilen sistemi durdurmaya gerek kalmadan programında ufak düzeltmelerin yapılabilmesi. Ayrıca CPU yu STOP moduna geçirmeden programın yüklenmesi Bu konu ile ilgili detaylı bilgi için Siemens kullanım kılavuzundaki bölüm 8 e başvurabilirsiniz. 36

Daha göster

1. Programlanabilir Lojik Kontrol Sistemleri

Giriş:

Endüstriyel uygulamaların her dalında yapılan genel amaçlı kumanda ve otomasyon çalışmalarının bir sonucu olan PLC tekniği, kullanıcılara A&#;dan Z&#;ye her türlü çözümü getiren komple bir, teknoloji alt grubudur. Endüstriyel kontrolün gelişimi PLC&#;lerin gerçek yerini belirlemiştir. İlk önce analog kontrolle başlayan, elektronik kontrol sistemleri zamanla yetersiz kalınca, çözüm analog bilgisayar adını verebileceğiz sistemlerden, dijital kökenli sistemlere geçmiştir. Dijital sistemlerin zamanla daha hızlanması ve birçok fonksiyonu, çok küçük bir hacimle dahi yapılabilmeleri onları daha da aktif kılmıştır. Fakat esas gelişim, programlanabilir dijital sistemlerin ortaya çıkması ve mikroişlemcili kontrolün aktif kullanıma geçirilmesinin bir sonucudur. Mikroişlemcili kontrolün, mikroişlemci tabanlı komple sistemlere yerini bırakmak zorunda kalması, Z80 ile aylarca süren tasarlama süresinin yanında, baskı devre yaptırmak zorunda kalınması ve en küçük değişikliğin bile ağır bir yük olmasının sonucudur. İşte bu noktada PLC&#;ler hayatımıza girmeye başlamıştır.

Programlanabilir lojik kontrolörlerin çıkışı 60&#;li yılların sonu ile 70&#;li yılların başlarına dayanır. İlk kumanda kontrolörleri bağlantı programlamalı cihazlardı. Bu cihazların fonksiyonları, lojik modüllerin birbirine bağlantı yapılarak birleştirilmesi ile gerçekleştiriliyordu. Bu cihazlarla çalışmak hem zordu, hem de kullanım ve programlama olanakları sınırlıydı. Bugünkü PLC&#;ler ile karşılaştırıldığında son derece basit cihazlardı. PLC&#;lerin ortaya çıkarılma amacı, röleli kumanda sistemlerinin gerçekleştirdiği fonksiyonların mikroişlemcili kontrol sistemleri ile yerine getirilebilmesidir. Lojik temelli röle sistemlerine alternatif olarak dizayn edildiklerinden PROGRAMLANABILIR LOJIK KONTROLÖR (Programmable Logic Controller) adi verilmiştir. İlerleyen zaman içinde çeşitli firmalar muhtelif kapasitelerde PLC&#;ler üretmişseafoodplus.info firmalar arasında Mitsubishi, Toshiba gibi firmalar küçük tipte, kapasite bakımından alt ve orta sinif PLC&#;ler üretmişlerdir. Siemens, Omron, Allen-Bradley, General Electric, Westinghouse gibi firmalar da PLC sistemlerini daha geniş bir tabana yayarak alt, orta ve üst sınıflarda PLC&#;ler üretmişlerdir.

PLC

Günümüzde endüstride hemen hemen her alanda el değmeden eğitim sürecine girilmiştir. El değmeden gerçekleştirilen üretimlerde PLC&#;ler kullanılmaktadır. PLC "Programlanabilir Lojik Kontrolör" İngilizce kelimelerinin baş harflerinin alınarak kısaltılması ile oluşur.

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.

Şekil PLC Genel Blok Şeması &#; Şekli daha yakından görmek için üzerine tıklayınız.

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.

PLC Sistemlerinin Avantajları

PLC&#;lerin, daha önce kullanılan konvansiyonel sistemler ile karşılaştırıldığında bir çok avantajı vardır. Eski sistemlerin getirdiği birtakım zorluklar bugün PLC&#;lerin yaygınlaşması 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 değişiklik ve ilaveleri kolayca yapabilme esnekliğinin sağlanması, PLC&#;lerin giderek yaygınlaşmasına ve endüstride her geçen gün daha fazla kullanılmalarına neden olmuştur. Bu avantajlar ile proje maliyetleri de azaltılarak, proje mühendislerine de ticari açıdan büyük faydalar sağlamıştır.

PLC ile Röleli Sistemlerin Karşılaştırılması

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 saatten daha fazladır.
5. Teknik gereksinimler değişip arttıkça PLC&#;li sistem az bir değişiklikle ya da hiçbir değişikliğe gereksinim duyulmadan yeniliğe adapte edilebilirken röleli sistemde bu oldukça zordur.
6. PLC&#;ler daha az bir yer kaplar ve enerji harcarlar

PLC&#;ler ile Bilgisayarlı Kontrol Sistemlerinin Karşılaştırılması

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 edildiğinden 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 başka gerçek zamanlı işletim sisteminin seçimi yapılmalıdır. Bu sistemler için en yaygın olarak kullanılanı Windows NT&#;dir. Bu işletim sisteminin zorlu endüstriyel ortamlarda gerçek zamanlı kontrol amaçlı dizayn edilmemiş olması nedeniyle, üzerinde yoğunlaşan tartışmalara rağmen, PC tabanlı kontrol sistemlerinde, % 90 civarında bu işletim 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 koşullarda çalışma performansı yeterli düzeyde değildir.

Diğer taraftan endüstriyel PLC&#;ler sanayideki ağır çalışma koşulları için gelişmiş 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 sağlayacak şekildedir. 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 işlemci (coprocessor) desteğine ihtiyaç duyulmaktadır PC tabanlı sistemlerin , sabit disklerinin GByte düzeyine erişmesi, yüksek hafıza gereksinimi olan uygulamalarda avantaj sağlamaktadır.

Özet olarak PLC ile PC hakkında şunlar söylenebilir;

1. PLC&#;li sistem endüstriyel ortamdaki yüksek düzeydeki elektriksel gürültü elektromanyetik parazitler, mekanik titreşimler, yüksek sıcaklıklar gibi olumsuz koşullar 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 değişik sıralarla esnek bir şekilde gerçekleştirirken, PLC&#;ler tek bir programı sıralı bir şekilde baştan sona gerçekleştirir.
6. Ayrıca PC tabanlı sistemin, güncel teknolojideki yeniliklere adapte olabilmesi açısından kullanım süresi daha kısadır.

2. PLC Kullanım Amacı

Genel Kullanım Amacı

Genel olarak PLC, endüstri alanında kullanılmak üzere tasarlanmış, dijital prensiplere göre yazılan fonksiyonu gerçekleyen, bir sistemi yada sistem gruplarını, giriş çıkış kartları ile denetleyen, içinde barındırdığı zamanlama, sayma, saklama ve aritmetik işlem fonksiyonları ile genel kontrol sağlayan elektronik bir cihazdır. Aritmetik işlem yetenekleri PLC&#;lere daha sonradan eklenerek bu cihazların geri beslemeli kontrol sistemlerinde de kullanılabilmeleri sağlanmıştır.

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 yapıseafoodplus.info 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 yapılabileceği gibi, bir fabrikanın komple kumandası da gerçekleştirilebilir. 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 geniş bir yelpazede kullanılan PLC&#;ler, bugün kontrol mühendisliğinde kendilerine hakli bir yer edinmişlerdir. Elektronik sektöründeki hızlı gelişmelere paralel olarak gelişen 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.

Genel Uygulama Alanları

Yakın zamana dek PLC&#;lerin bugünkü kadar yaygın kullanılmamasının 2 nedeni vardır. Mikroişlemcilerin ve ilgili parçaların fiyatlarının oldukça düşmesiyle maliyet verimliliğinin (I/O noktası başına maliyet) artması ve karmaşık hesap ve iletişim görevlerini üstlenme yeteneğinin, PLC&#; yi daha önce özelleştirilmiş bir bilgisayarın kullanılıyor olduğu yerlerde kullanılabilir hala getirmesi. PLC uygulamaları iki sınıfta toplanabilir: Genel ve Endüstriyel uygulamalar hem ayrık hem de proses sanayilerinde mevcuttur. PLC&#;lerin doğduğu sanayi olan otomotiv, en büyük uygulama alanı olmayı sürdürmektedir. Yiyecek işleme ve hizmetleri gibi sanayilerde şu an dünyada gelişen alanlar arasında PLC&#;lerin kullanıldığı 5 genel uygulama alanı vardır. Tipik bir kurulum, kontrol sistemi sorununa çözümü, bunların bir ya da daha çoğunu içererek bulunur. Bu 5 alan şunlardır:

Sıra (Sequence) Kontrol

PLC&#;lerin en büyük ve en çok kullanılan ve "sıralı çalışma " özelliğiyle 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.

Hareket Kontrolü

Bu doğrusal ve döner hareket denetim sistemlerinin PLC&#; de tümleştirilmesidir ve servo adım ve hidrolik sürücülerde kullanılabilen tek yada çok eksenli bir sistem denetimi olabilir. PLC hareket denetimi uygulamaları, so
nsuz bir makine çeşitliliği içerir. (örn. metal kesme,metal şekillendirme, montaj makinaları) ve şoklu hareket eksenleri ayrık parça ve süreç sanayi uygulamalarında koordine edebilirler. Bunlara örnek olarak; kartezyen robotlar, film, kauçuk ve dokunmamış kumaş tekstil sistemleri gibi, ağla ilgili süreçler verilebilir.

Süreç Denetimi

Bu uygulama PLC&#;nin birkaç fiziksel parametreyi (sıcaklık, basınç, debi, hız, ağırlık vb gibi) denetleme yeteneğiyle ilgilidir. Bu da bir kapalı çevrim denetim sistemi oluşturmak için, analog I/O gerektirir. PID yazılımının kullanımıyla PLC, tek başına çalışan çevrim denetleyicilerinin (single loop controllers) işlevini üstlenmiştir. Diğer bir seçenek de her ikisinin en iyi özelliklerini kullanarak PLC ile kontrolörlerin tümleştirilmesidir. Buna tipik örnekler de plastik enjeksiyon makinaları, yeniden ısıtma fırınları ve bir çok diğer yığın denetimi (batch-control) uygulamasıdır.

Veri Yönetimi

PLC&#;yle veri toplama, inceleme ve işleme son yıllarda gelişmiştir. İleri eğitim setleri ve yeni PLC&#;lerin genişletilmiş bellek kapasiteleriyle sistem, artık denetlediği makine veya proses hakkında veri yoğunlaştırıcı olarak kullanılabilir. Sonra bu veri, denetleyicinin belleğindeki referans veri ile karşılaştırılır ya da inceleme ve rapor alımı için başka bir aygıta aktarılabilir. Bu uygulamada büyük malzeme işleme sistemlerinde ve kağıt, birincil metaller ve yiyecek işleme gibi bir çok proses sanayinde sıkça kullanılır.

Simatic S Micro PLC

Simatic S PLC Neye Yarar?

Küçük boyutları ve güçlü komut seti ile S &#;ü, küçük otomasyon projelerinin her dalında kullanabiliriz. Bazı uygulama alanları bina otomasyonu, hidrolik presler, trafik lambaları, otomatik kapılar, asansörler, ısı kontrolü gereken fırınlar, karıştırıcılar, şişeleme 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.

Simatic S Micro PLC&#;nin Temel Parçaları Ve Fonksiyonları

CPU adı verilen bölüm PLC&#;nin ana beyni olarak işlev görür, bir bilgisayarın merkezi işlem birimi olarak da tanımlanabilir. Bu bölümün iç yapısında mikroişlemcileri, mikrokontrolörleri ve Ram-EEPROM gibi hafıza birimlerini içerir. CPU, PLC&#;nin en önemli parçası olup, onun tüm fonksiyonlarını sağlayan beynidir. Bizim için etkili olan temel özellikleri ise hızı, işleyebildiği komutlarının sayısı ve bu komutların yeterince etkili olmasıdır. Biz genellikle CPU&#;nun, programlanmasıyla, özel fonksiyonlarının ayarlanmasıyla ve dolayısıyla, istediğimiz özelliklerde çalışmasıyla ilgileniriz.

S ün 6 çeşit CPU&#;su vardır. CPU seçerken önemli bir noktada, CPU&#;ların hızıdır. S&#;lerin işlemci hızları çok yüksektir. CPU , tane binary işlemi ms ve CPU ise ms de tamamlar. Yani yaklaşık olarak adet işlemi 1 saniyede yapabilirler. Uygulamanızın gerektirdiği hıza göre CPU&#;ların hızını da dikkate almanız düşük hızlı CPU&#;ları satın alırken önemli bir faktör olmakla beraber, S gibi yüksek hızlı PLC kullanıyorsanız, pek sorun olmaz!

Bu önemli nokta da CPU veya CPU seçmeye karar vermektir. Programlama ve birçok fonksiyon açısından birbirinin aynı olan bu iki tipten CPU&#;de CPU&#;de olmayan bazı önemli noktalar bulunuyor. 2 tane 7kHz&#;lik hızlı sayıcı ve 2 tane PTO/PWM darbe genişliği 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 şiddetini arttırıp azaltabilirsiniz. PTO çıkışlar Türkçe darbe katarı çıkış olarak adlandırılır ve istediğiniz frekansta ve istediğiniz miktarda kare dalga çıkış vermenizi sağlar. PWM çıkışta ise, kare dalganın frekansını ve simetrisini değiştirebilirsiniz.

Bunların yanında S&#;de ki yüksek hızlı sayıcıları da unutmamak lazım. Bu sayıcılarda, bir şaftın dönüşünü kontrol edebilmeniz için uygun modlar vardır ve bu komple sistem, ayrıca şaft encoder kullanarak; motor hız ve pozisyonlama kontrolü yapabilmenizi belli ölçüler dahilinde mümkün kılar.

PLC&#;lerin haberleşme yetenekleri, onların dış dünyaya uyum sağlama güçleriyle doğru orantılıdır. PLC&#;nizi tek başına herşeyi yöneten ve bütün ihtiyaçlarını tek başına sağlayan bir adam gibi tasavvur etmeyin. CPU&#;nuz bir çok aletle bilgi alış verişinde bulunup, görevlerini yerine getirebilir. S&#;yi düşünebileceğiniz birçok alete çok rahatlıkla bağlayabilir ve bilgi transferi gerçekleştirebilirsiniz. CPU&#;nun kendi haberleşme portu RS olup birçok cihazın aynı hat üzerinden haberleşmesini sağlayabilir. CPU&#;nuzu bilgisayara bağlamak için kullandığınız RS seri haberleşme portuna taktığınız özel kabloyu, barkod okuyucu veya yazıcı gibi RS haberleşme protokolünü kullanan cihazlarla bilgi alış verişinde 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 haber
leşme 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.

S&#;ün bildiğimiz 24 saatlik gerçek bir saati vardır. Aynı zamanda gün-yıl ayarlaması ve okuması yapabilen, bu saati kullanarak, zamana bağlı olayları daha iyi kumanda edebilirsiniz.

S&#;ün makine tasarımında ve daha sonra program geliştirlmesinde çok faydalı olacak, test ve hata bulmaya yönelik fonksiyonları vardır. Bu fonksiyonları değişken 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 değişkeni takip etme fonksiyonu(taking snapshots): Programınızın çalışması esnasında CPU &#;de 1, CPU &#;de 8 defa olmak üzere 8 ayrı değişkeninin değerini önceden belirlediğiniz komutlardan sonra kaydedilmesini sağlayabilirsiniz. Böylece program hatalarını bulmanız kolaylaşır.
· Bir değişkeni takip etme fonksiyonu(tracing): Programın her çevrimi sonunda yani her işleyişinin sonunda önceden belirlediğiniz bir değişken (zamanlayıcı, sayıcı, hafıza bölgesi&#;) kaydedilir ve kaydedilen bu değerleri daha sonra programınızdaki hataları bulma amacıyla kullanabilirsiniz.
· Tek veya çok çevrim(single/multiple scan): Programınızın istediğiniz çevrim sayısı süresince çalışmasını, sonrada durmasını sağlayıp, PLC&#;yi ara basamaklarda kontrol edebilirsiniz. Bu sayede sistem üzerinde çok daha kolay düzeltmeler yapabilirsiniz.
· Değişkenlerin değerlerini program dışında zorlama ile değiştirme (force) fonksiyonu: Bu fonksiyonu kullanarak girişleri, istediğiniz değerler geliyormuş gibi çalışmaya zorlayabilir (yani girişlerin ve içeride bulunan değişkenlerin (zamanlayıcı-sayıcı-hafıza bitleri&#;) değerlerini gerçekte olmayan bir değere getirip sabitleme yapabilirsiniz), ve böylece programın işleyişinden etkilenmeyecek bir giriş simulatörü(input simulator) elde edebilirsiniz. Değişkenleri istediğiniz gibi belli değerlere sabitleyebilir ve programın kontrölünü, atlama(jump) komutlarından evvel gelen değişkenlerin değerlerini değiştirerek, programda belli kısımların, istemediğiniz zamanlarda işlenmemesini sağlayabilirsiniz. Bu özelliği 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 kartuşu, S&#;de bulunan ek bir özelliktir. Bu kartuş özellikle yurt dışına veya veya uzak yerlere yollandığınız makinalar için özellikle faydalı olacaktır. Programda yapacağınız değişiklikleri ofisinizde yapacak ve daha sonra bunu S&#;ün üzerinde bulunan kartuş takma bölümünü kullanarak hafıza kartuşuna yükleyeceksiniz. Bundan sonra, hafıza kartuşunu makinanızın bulunduğu yere yollamanız ve kartuşu S&#;e yüklemeniz mümkün. PLC&#;ye giren elektiriği kesip kartuşu takacak, daha sonrada PLC&#;yi çalıştıracaksınız. PLC üstünde dolu bir kartuş görünce, bir evvelki programını silerek, yeni programı kendi içindeki EEPROM hafızaya yükleyecektir ve tabi hafıza kartuşunu daha sonra çıkarmalısınız.
· S&#;de bulunan şifre koruma sistemi, makinanızın taklit edilemez olmasını ve yetkisiz kişilerce programınızın değiştirilememesini sağlar. Kendinizin ve makinanızın güvenliği için rahatça kullanabileceğiniz bu metodun üreticilerimize faydalı olacağnı düşünüyoruz.

3. PLC&#; nin Yapısı

· 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

Güç Kaynakları

Bu modüller PLC içindeki kartların beslemelerini (Giriş çıkış kartları hariç saklamakla yükümlüdür. Dış kaynak beslemelerini PLC&#;nin iç voltaj seviyelerine indirirler. PLC içindeki kartların güç sarfiyatına göre kaynağın maksimum çıkış akımı değişik değerlerde seçilebilir. Çıkış akımının çok yüksek olduğu durumlarda fan ünitesi ile soğutma gerekliliği yoktur.Güç kaynağının içindeki hafıza yedekleme pili ile CPU içindeki kullanıcı programı, kalıcı &#;retentive&#; işaretleyiciler, sayıcı ve zamanlayıcı içerikleri gerilim kesilmesine karşı korunabilir. Bu yedekleme pili enerji yokken değiştirilecekse, dışarıdan bir kaynakla güç kaynağı beslenmelidir.

Merkezi İşlem Birimleri (CPU&#;s)

Merkezi işlem birimleri PLC sisteminin beyni olarak düşünülebilir. Bu birimler kumanda edilen sisteme ait yazılımın(sadece mantık yazılımının) saklandığı ve bu yazılımın işlendiği kartlardıseafoodplus.infoi işlemci haricinde program hafızası ve programlama cihazı bağlantısı için bir interface içseafoodplus.infoıca bazı modellerde başka PLC gurupları ile beraber çalışabilmeleri için özel interface&#;lerde bulunur.

CPU&#;lar çoklu işlemci sistemi ile dizayn edilmişseafoodplus.info standart mikroişlemcinin yanı sıra CPU tipi ile bağlantılı olarak bir yada daha fazla Gate-Array Tekniği ile özel olarak geliştirilmiş dil işlemcisi bulunur. Bu dil işlemcileri tanımlanmış olan kumanda komutlarını çok kısa sürede işseafoodplus.info işlemcilerinin işleyemediği komutları da standart mikro işlemci seafoodplus.infort mikroişlemci ile dil işlemcisinin yada işlemcilerinin Co-Procsssing diye adlandırılan bu çalışma tarzı ile çalışmaları, PLC kumanda programının çok kısa zaman aralıklarında işlenmesini sağseafoodplus.infort mikroişlemci aynı zamanda işletim sisteminin çalışmasından ve interface&#;lerin sorgulanmasından seafoodplus.info okumaya yönelik (ROM) hafıza içinde işletim sistemi seafoodplus.infoıcı tarafından yazılan PLC programı ise CPU&#;nun okunabilir-yazılabilir (RAM) hafızası içinde yer alır.Örnek olarak CPU &#;ün iç yapısı şu şekildedir;

Şekil CPU &#;ün iç yapısı &#; Şekli daha
yakından ögrmek için üzerine tıklayınız

Sistemde kullanılacak CPU&#;nun seiçimi önemlidir. İstenen fonksiyounu uygun şekilde yerine getirebilmesi için CPU&#;nun işlem hızı, hafıza kapasitesi ve spesifik özelliklerinin process&#;in minimum gereklerini sağlaması şarttır.

CPU ne kadar güçlü ise saklanabilecek kullanıcı programı o kadar geniş, bu programın işlenebilmesi de o kadar kısa sürede gerçekleşecektir. Bir başka deyişle process&#;i kontrol eden sistemin kendi kontrol mekanizması (CPU) process&#;e göre atıl kalmamalıdır. Örnek olarak SIMATIC U serisi CPU&#;lar düşünülecek olursa ,bu serideki CPU&#;lar CPU ,CPU , CPU , CPU , CPU , ve CPU olarak beş çeşittir.

Serinin en alt modeli olan modelinde bir bit operasyonu yerine getirilmesi için gereken zaman 1,6 uS iken, serinin en üst modeli olan CPU &#;te aynı işlem 0,1uS&#;dir. Buradan da anlaşılacağı üzere sistemi kontrol eden CPU^nun performansı sahadaki aksiyonları farketme, değerlendirme ve karara varma aşamalarını minimum zamanda gerçekleyebilecek durumda olmalıdır.

CPU&#;lar ayrıca kumanda edilen sisteme göre PID fonksiyonlarını da işseafoodplus.info modüller ve PID yardımcı software ile bağlantılı olarak sekiz PID kontrol çevrimine kadar işlem yapılabilir. CPU&#;ların program işlemesi daha ileride detaylı olarak işlenecektir.

Dijital Giriş/Çıkış Birimleri (Dijital I/O Modules)

PLC&#;nin giriş bilgileri kontrol edilen ortamdan veya makinadan gelir. Gelen bu bilgiler içimde PLC var yada yok şeklinde değerlendirilmeye tabi tutulan sinyaller sisteminin dijital girişlerini oluşturur. Dijital girişler PLC &#;ye çeşitli saha ölçüm cihazlarından gelir. Bu cihazlar farketmeleri gereken olay gerçekleştiğinde PLC&#;nin ilgili giriş bitimini &#;0&#; sinyal seviyesinden &#;1&#; sinyal seviyesine çıkarırlar. Böylece sistemin sahada olan hadiselerden haberdar olmasını sağlar. Dolayısıyla sistem içindeki fiziksel değişimleri PLC&#;nin anlayabileceği sinyallerine dönüştürürler. PLC&#;nin girişine gelen sinyaller basınç şalterlerinden ,sınır şalterlerinden , yaklaşım şalterlerinden vaye herhangi bir röle,kontaktör yada otomatın yardımcı kontağından gelebilir. Sinyal PLC dışı binary sinyaldir ve giriş modüllerinde PLC&#;nin iç sinyal seviyesine indirirler. Tek bir giriş modüllerinde 8, 16 yada 32 bit dijital saha bilgisi okunabilir. Modüller üzerinde her girişe ait bir LED bulunur ve gelen sinyalin seviyesi buradan anlaşılabilir. PLC&#;nin giriş sinyallerini okuyabilmesi için bu sinyallerin kartın tipine göre ilgili aralıkta olması gerekmektedir. Örnek olarak SIMATIC S5 U PLC&#;nin giriş modüllerinde 24V DC bir giriş için 0 sinyal seviyesi V ile +5V arasındadır aynı girişin bir sinyal seviyesi için olması gereken gerilim seviyesi ise, +13V ile +30V aralığında olmalıdır. Alternatif gerilimli girişler için gerilim seviyesinin yanı sıra gelen sinyalin frekansında önem taşımaktadır. Bu sinyallerin izin verilen frekans aralığı 47Hz ile 63Hz&#;dir. Bazı giriş modüllerinde girişlerin okunması yine başka bir girişin tetiklenmesi ile engellenebilir. Bu şekilde istenilen sinyaller için PLC kör olarak çalıştırılabilir. Yarıca giriş modülleri kesmeli çalışma (interrupt) modunda çalışabilir.

PLC&#;nin sahadaki yada prosesdeki bir şeye binary olarak müdahale edeceği zaman kullanıldığı birimler dijital çıkış birimleridir. Dijital çıkış modülleri PLC iç sinyal seviyeleri prosesin ihtiyaç duyduğu 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 gerektiği durumlarda doğru gerilimle çalışıyorsa transistör, alternatif gerilimle ile çalışıyorsa triyak kullanımlı yüzden de kart üzerine çekilecek max. Çıkış akımlarına dikkat etmek gerekir. SIMATIC SU 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, giriş kartları gibi 8, 16 yada 32 bit olabilir. Bu modüllerde de her bite ait sinyal durumunu gösteren bir LED bulunur. Ayrıca kartın özelliğine 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.

&#; Analog Giriş/Çıkış Birimleri (Anolog I/O Modules)

Kontrol edilen sistemdeki bütün sinyallerin varlıklarına yada yokluklarına göre sorulan sinyaller beklenemez. Örnek olarak bir sıcaklık yada basınç değeri dijital olarak sorgulanabilir ancak bu değerin net bir şekilde belirlenmesi dijital giriş modülleri ile mümkün olmaz. İşte burada devreye analog olarak yapılan kontrol devreye girer. Analog değer kullanımında alt sınır ve üst sınır değerlerin arasında kalan bölgeye kontrol yapılır. Bu kontrollerin yapılması analog giriş çıkış kartları ile mümkün olmaktadır. Analog giriş modülleri prosesten gelen analog değerleri dijital değerlere dönüştürür. Yalnız öncelikle ölçümü yapılan fiziksel büyüklüğün PLC&#;nin anlayacağı dile çevrilmesi gerekir. Bu işlemi gerçekleştiren cihazlara transmitter adı verilir. Transmitterler problarından ölçtükleri büyülüğü değerlendirerek mA, mA yada V gibi belli aralıkta ifade edilen sinyallere çevirirler. Bu sinyaller de PLC&#;nin analog giriş kartları ile intern bus hattı üzerinden CPU&#;ya okutulur. Böylece PLC belli aralıklarda değişen değerleri işleyebilir duruma gelir.

SIMATIC analog giriş kartlarında ölçüm yapıla aralığı belirleyen &#;ölçüm aralık modülleri&#; bulunur. Bu modülün takılması ile beraber analog kart üzerindeki switch ayarı da yapılarak analog değer okuma için gerekli şartlar yerine getirilmiş olur. Analog değer kartları mümkün olduğu kadar gürültüye karşı korumalı üretilirler. Bütün modüller değer aralığı aşımını belirleyebilir ve kablo kopma durumunu ihbar edebilir. SIMATIC SU kartları 50mV, mV, Pt, 1V, 5V, 10V, 20mA +mA aralıklarında ölçüm yapabilirler.

Analog çıkış modülleri sisteme analog olarak müdahale edilmesi gereken durumlarda kullanılır. Bu modüllerle sahadaki bir eleman V, mA yada mA çıkışları ile oransal olarak kontrol edilebilir. PLC&#;nin analog çıkışları ile bir actuator yönetilebilir. CPU tarafından karar verilen çıkış değerleri dijital formda analog &#;
ccedil;ıkış kartının işlemcisine iletilir. Bu değerler bir dijital-analog çevirici ile analog voltaj değerlerine çevrilir. Ayrıca bir voltaj-akım çevirici ile çıkış akımları oluşturulur.

Bir programlanabilir lojik kontrolör CPU&#;sunun performansı o CPU&#;nun analog değer işlemesi ile orantılıdır.

Akıllı Giriş/Çıkış Modüllleri (intelligent I/Q Modules)

PLC&#;lerin normal lojik fonksiyonları dışında birtakım özel fonksiyonları da bulunmaktadır. Bu fonksiyonlarla çıkış gözetimli, diğer bir deyişle kapalı çevrim geri besleme kontrol uygulamaları gerçekleştirilebilir. Bu tip modüller yüksek hızda ve çok ileri derecede hassas kontrol imkanları sağlamak için tasarlanmışlardıseafoodplus.infoıllı giriş-çıkış kartları kapalı çevrim kontrolünde, pozisyonlamada, sayma ve oranlamada ve analog değer işlemede kullanılır .

Akıllı I/Q modüllerin sağladığı avantaj, bu modüllerin zaman açısından kritik olan görevlerini tamamıyla kendilerinin görmesidir. Birçok durumda bu kontrolleri kendi özerk işlemçileri gerçekleştirirler. Böylece CPU&#;nun kendi görevlerine konsantre olması sağlanarak sistemin kontrol hızı büyük oranda arttırılmış olur. Bu akıllı giriş-çıkış modülleri, saha ile birebir giriş-çıkış kanalları üzerinden bağlantılıdırlar.

Özel Modüller

PLC ler için tasarlanmış özel modüller isminden de anlaşılacağı üzere PLC nin vazifesi olmayan daha çok kişisel bilgisayarların görevi olan bilgi saklama uygulamalarında kullanılır. Bu saklanacak bilgilerin CPU içerisinde sabit olarak yer alması gereksiz ve çoğu zaman imkansızdıseafoodplus.info yüzden PLC sistemi içine dahil edilen bir kart ile bilgi alınması, alınan bu bilgilerin işlenmesi ve büyük oranlarda (CPU içerisinde saklanamayacak boyutta) saklanması sağlanıseafoodplus.info tür işlemlerin gerçekleştirilebilmesi için özel modül içerisinde birtakım yazılımlar yapılması seafoodplus.info bu kartlara bilgileri "internal bus&#; hattı üzerinden çeşitli 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 sağlarlar. Burada saklanan değerlere ulaşılabilmesi için CPU içerisinde ilgili data blokların açılmış olması gerekmektedir. CPU içindeki STEP5 data blokları herhangi bir ara işlem gerektirmeden excel yada lotus dosyaları içine entegre edilebilir.

Haberleşme Modülleri (Communication modules)

Kominikasyon modülleri PLC&#;lerle giriş-çıkış birimleri arasındaki yada başka PC&#;ler arasındaki data alışverişini sağlarlar. Bu modüller direkt bağlantı (point to poinı) ile işletilebileceği gibi bir network üzerinden de işletilebilir. Bire bir bağlantıda bağlantı yapılan CPU çift interface içerir. Bir porta programlama cihazı ile ulaşılırken diğeri üzerinden haberleşme sağlanır. Böylece sisteme daha fazla sayıda I/Q dahil edilmesi mümkün olur. Ayrıca LAN (local area network) üzerinden de data alışverişi sağlanır. Bu networklar içinde PLC&#;ler PC&#;ler saha elemanları ve Workstationlar bulunabilir . Prosesin monitör üzerinden izlenmesi printer raporlamaları da bu tip haberleşme modülleri üzerinden yapılır.

Kartların Takıldığı Raflar (Rack&#;s)

PLC kartlarının takıldığı bu raflar PLC sınıflarına göre farklılıklar göstermektedir. PLC grubu içinde S ve S direkt olarak raylı montaj olup herhangi bir rafa monte edilmemektedir. S kartları submodüle olarak tabir edilen elemanlar üzerine monte edilmektedir. Bu elemanlar üzerinde bulunan bus hattı ile haberleşme sağlanmaktadıseafoodplus.infoıca modüler yapıda olan bu elemanlar montaj kolaylığı sağlamaktadır. Submodüler ray üzerine takılırlar. S tipi PLC&#;ye ait kartlarda submodüller üzerine vidalanmak suretiyle monte edilir. S sistemlerinde submodüllerin görevlerini subrack&#;ler yerine getirir. Subrack&#;ler ray sistemine uyumlu olmayıp vida montajı ile sabitlenirler. Bu elemanların ihtiyaca göre değişik tipleri bulunmaktadır. Bazı modellere sadece giriş-çıkış kartları takılabildiği gibi bazılarına da çeşitli özel modüller takılabilmektedir. S sistemi subrack&#;lerin de ayrıca bazı yüksek akım çekebilen kartların soğutulabilmesi için fan ünitesi montajı da yapılabilmektedir. S ve S sistemlerinde kartların takıldığı raflar daha özellikli olup PLC de kullanılan kartların beslemelerini sağlayan güç kaynağı da barındırmaktadır. Ayrıca bu güç kaynağı içinde soğutucu fanlar bulunmaktadır.

4. PLC Ler Arası Haberleşme (bus) Sistemi

Giriş

Bir üretim hattı birden fazla CPU&#;nun kumanda ettiği istasyonlardan oluşuyor ise bu istasyonların birbiri ile uyum içinde çalışmaları gerekir. Uyumlu çalışmanın yolu istasyonları kumanda eden CPU&#;ların birbirleri ile veri alış verişlerinin düzenli sağlaması 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. seafoodplus.infoon 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 haberleşme) gereksizdir ve ekonomik değildir. 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 haberleşme).

Bu ve benzer haberleşme sistemlerimde her zaman CPU&#;ların haberleşmesi söz konusu değildir. Çoğu zaman merkezde bir CPU (master) ve bunun ilk farklı istasyonlardaki giriş çıkış verilerinin merkeze iletilmesi amacıyla kullanılan yardımcı birimlerde (slave) oluşur. Bu yapıya BUS sistemi denir. Şekil&#;de bu yapı ayrıntılı olarak gözükmektedir. SU ana PLC dir. Diğer 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 C
PU&#;lardan herhangi birinden oluşan bir arıza diğer sistem veya CPU&#;da çalışmamasına neden olur. Ayrıca programın çok uzaması demek çevrim süresinin yani giriş ve çıkışların güncelleştirilme 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.

Mpi Haberleşme Sistemi (Multipoint Interface)

MPI haberleşme sistemi özellikle CPU&#;lar arası haberleşme işlemlerinde çok yoğun olarak kullanılır. Konfigürasyon ve kullanımı oldukça basittir. İki damarlı (profibus) kablosu bir kablo ve MPI bağlantı konnektörü dışında bir donanıma ihtiyaç duymazlar.

Haberleşme kablosu (profibus kablosu) MPI hattına, programlama cihazı bağlantı kablosu (MPI kablosu) bağlanıyormuş gibi bağlanmalıdır. Maksimum 32 adet katılımcı bağlanabilir ve iletim hattı uzunluğu en fazla 50 metre olabilir, 50 metrenin üzerindeki mesafeler için RS yükseltici kullanmak gerekir. Her yükseltici hat uzunluğu m kadar çıkarabilir. Toplam 10 yükseltici kullanılabilir. İletim hattının başlangıç ve bitiş noktalarındaki konnektörlere sonlama direnci konmalıdır. (konnektör "on" konumuna alınmalıdır)

AS-I Haberleşme Sistemi (Aktuator Sensor -Interface)

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 haberleşebilmesi için AS-I master AS-I slave&#;lerin kullanılması gerekir. AS-I master, CPU montaj rayına takılan AS-I haberleşme işlemcisidir. (CP ). Diğer sinyal modülleri ile aynı özellikte kullanılır. CPU ile dahili bus sistemi üzerinden haberleşir.

AS-I hattına bağlanan 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 adreslenmemişse "0" adresine sahiptir. Slave&#;ler sadece master tarafından kendilerine bildirilen emri alır ve kendi durumunu master&#;a bildirirler.

Her AS-I slave&#;i giriş 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 yapabildiğine göre 4&#;31= ikili sinyal iletebilir.

AS-I besleme gerilimi 30Vcc ve her bir slave&#;e bağlı sensör çalışma elemanı için de mA&#;dir. AS-I hattından hem besleme hem de veri aktarımı yapıldığından özel bir besleme ünitesine ihtiyaç duyurulur. Maksimum hat uzunluğu m&#;dir. Daha uzun mesafeler için kullanılmalıdır.

Profibus Haberleşme Sistemi (process Field Bus)

Profibus haberleşme sistemi Siemens&#;inde içinde bulunduğu bir çok PLC üretici firma tarafından geliştirilen ve standart olarak kabul edilen bir ağ seafoodplus.infoı amaçlar için geliştirilen PROFIBUS sistemleri olmasına rağmen biz sadece PROFIBUS DP (merkezi olmayan çevresel birimlerin) üzerinde duracağız.

PROFIBUS DP (dezentrale peripherie) otomasyon cihazı ile merkezi olmayan cihazlar arsında hızlı bir şekilde ver alış verişimi sağlayan bir haberleşme sistemidir. Özellikle PLC&#;nin merkezde, çevre birimlerinin (slave) çalıma sahasında (işin yapıldığı yerde) olduğu durularda iletim hatlarının oluşturulması çok kolay bir şekilde gerçekleştirilmektedir.

Merkezdeki CPU (master) giriş bilgilerini slave&#;lerden okur, bunları işler ve çıkış bilgilerini slave&#;lerin çıkışlarına yazar.

Profibus teknik özellikleri

· Her bir bus bölümüne 32, toplam 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 km kadar olabilir.
· Modüler değiştirme ve cihazların değiştirilebilmesi mümkündür.

PROFIBUS DP iki şekilde oluşturulabilir;

1. Mono master
2. Multi master,

Mono Master (DPM 1: DP- Master 1. Sınıf) Sistemi

Şekil Mono Master Sistemi

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 giriş çıkış görüntüleri bütün masterlerden okunabilir. Çıkışlara bir şey yazılması ise sadece ilişkilendirilmiş master tarafından gerçekleştirilebilir. Masterler birbirileri ile veri alışverişi yapabilirler. Multi master sisteminde çevrim süresi oldukça uzundur. Bu sistemler "Token Passing" (bayrak yarışı) sistemine göre çalışırlar, yani bayrağa sahip olan gönderme hakkına sahip olur. Bu hak master de
n mastere belli zaman aralıklarında devredilir.

5. PLC Programlama

Bilgisayar Programlariyla PLC Programlarının Farkı

Bilgisayar programları yaptıkları işleri, sırasıyla ve birbiri ardınca test edebilen belli mantık işlemlerine göre yerine getirirler. Fakat PLC &#;ler için durum biraz daha farklıdır. PLC programı devamlı bir cevrim halindedir. Bütün komutlar sırasıyla işletilir ve yine başa 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 şekilde çalıştırılır. Fakat PLC programının işlem tarzı itibariyle, biraz farkı vardır. PLC &#;de program aynı anda birkaç olayı gerçekleştirir. Dolayısıyla birbirinden bağımsız olayların ve dolayısıyla komutların aynı anda işletilmesi, yani bir olay bitmeden diğerine başlanılması gerekir. Bu iş için en ideal işleyiş tarzı, bir döngü içine bütün komutları yazmak ve döngüyü de bütün olayların en iyi şekilde kontrolü için döngüyü mümkün olan en yüksek hızda çalıştırmaktır.

PLC &#;lerde, bilgisayarlarda olduğu gibi bir işlemi bitirip başka bir işleme geçmek mantıklı değildir. Mesela bir motora kapıyı kapaması için çıkışlardan voltaj veriyorsunuz. Bu işi bir bilgisayar programı yazarak yapıyorsanız, kapanma komutunu verirsiniz ve kapı kapanana kadar dolayısıyla işlem bitene kadar Program alt satıra geçmez, yani bu sırada başka hiçbir işlemi yapamazsınız. PLC sistemlerinde ise işlemin tamamlanması önemli değildir, program baştan sona saniyede binlerce kez iletilir. Programda komutlar, yapılması gerekiyorsa, yani önlerindeki mantıksal işlemin sonucu izin veriyorsa işletilir. Böylelikle aynı anda birbirinden bağımsız olarak hem A kapısı açılıyor hem de B vanası kapatılıyor ve bu sırada yazıcıya bilgi yollanıyor olabilir.

Programlama Açısından PLC &#;nin Bilgisayara Göre Avantajları

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 çeşitli diller kullanılabilir.

Standart Programlama

SIMATIC CPU&#;ların programlanmasında STEP5 adlı programlama paketi kullanılır. Bu paket basit mantık kurma fonksiyonlardan, kullanıcı programı tarafından çağrılabilecek kompleks sistem fonksiyonlarına kadar birçok özelliği 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 standardına göre hzırlanmıştır. Röle mantığına aşina olanlar Ladder Diagram ile, mantıksal kapı işlemlerine aşina olanlar Control System Flowchart ile program yazılabilir.

Üç program gösterimi arasındaki farklar özellikle binary operasyonlarda göze çarpmaktadır. Yazılan program çok özel komutlar içermediği sürece bir gösterimden diğerine kolaylıkla dönüştürülebilir. Ayrıca bu programlama imkanları içinde kapasite farklılığı vardır. Sözgelimi LAD ile gerçekleştirilemeyen bazı fonksiyonlar CSF ile, CSF ile gerçekleştirilemeyen bazı fonksiyonlar da STL ile gerçekleştirilebilir. STEP5 programlama dilinde lojik operasyona tabi tutulacak sinyaller adreslenirken öncelikle adresin yer aldığı byte yazılır. Byte ve bit numarası nokta ile ayrılır. Örnek olarak byte içinde ilk bit kastediliyor ise bu adres "" olarak yazılmalıdır. Bu adresin giriş mi yoksa çıkış mı olduğu ise bu adresin önüne yazılan harf ile belirtilir. Yazılmak istenen adres çıkış ise, İngilizce versiyonda "Q" olarak yazılıseafoodplus.info olarak bir girişin olup diğerinin olmadığı ( var, yoksa, çıkış verilsin) bir VE fonksiyonu gerçekleştirilmek isteniyor olsun. Bu fonksiyonu yerine getiren program 3 ayrı gösterimde şu şekilde gösterilir;

Lojik Kapı Gösterimi (CSF)

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 işlemin yerine getirilmesi gereken şartları, kilitleme kutucuğunun 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 sağ tarafında yapılan lojik işlemin sonucu yer alır ve bu sonuç "=" işaretiyle 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 bağlanabilmektedir. CSF modunda STEP5 komutlarının tamamı gösterilmemektedir. Bu fonksiyonların gösterilebilmesi için STL moduna geçilmelidir. Eğer program grafik olarak gösterilemeyen komutlar içeriyorsa, ekrana getirilmesinde ilgili segment otomatik olarak STL modunda gösterilir.

Kontak Plan Gösterimi (LAD)

Program LAD modunda yazılacak yada izlenecek ise, binary kilitlemeler kontak sembollerinin ard arda yada alt alta sıralanması şeklinde yapılır. Operasyona tabi tutulacak sinyaller köşeli parantezler olarak resmedilirler. Sinyal lojik 1 seviyesine göre sorulacak ise köşeli parantez içerisi boş halde, lojik 0 seviyesine göre sorulacak ise köşeli parantez içerisine "/ " şekli ile gösterilir. Sorgulama sonucu, bir akım yolu hattı gibi resmedilen lojik kilitlemenin sağ tarafına eklenen parantez ile gösterilen bobindir. Kilitlenme şartları sağlandığında bu bobinin enerjilendiği düşünülebilir. Kontaklar normalde açık ve normalde kapalı kontak olarak kil
itleme şartları meydana getirilebilir. Grafik olarak gösterilemeyen komutlar CSF&#; de olduğu gibi otomatik olarak STL&#;e geçilerek ekrana getirilir.

Komut Listesinin Gösterimi (STL)

Bir diğer programlama cinsi olan STL modunda, yerine getirilmesi istenen lojik fonksiyonun şartları ve sonuçları ve komut listesi (mnemonic) olarak hazırlanmaktadır. Mnemonic komutlar iki kısımdan oluşur. Birinci kısım operasyon kısmıdır ve prosesörün bu komutla ne yapması gerektiğini belirler. İkinci kısım ise operand kısmıdır. Bu kısımda da operasyon kısmında ki işlemin hangi sinyale uygulanacağı belirlenir. Mnemonic komutlar prosesör tarafından ekranda görüldüğü haliyle yukarıdan aşağıya doğru ilerlemekte ve her lojik şart sırası geldiğinde sorgulanmaktadır. Bu programlama / izleme modunda meydana getirilen her sonucun tek tek segmentlere yerleştirilmesine gerek yoktur. Bir segment içinde birden fazla lojik işlem gerçekleşseafoodplus.info modda lojik 0 sorgulaması yapılacaksa komutun arkasına "N" not harfi eklenir

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:

Ve (AND) İşlemi

Bu örnekte yapılan iş, I olarak adlandırılan girişten gelen sinyalin değeri ile I girişinden gelen sinyalin değerinin mantıksal VE işleminden geçirilmesidir. Ayrıca normalde açık kontak için seri bağlantı komutudur.

Bu diyagramın STL karşılığı ise:

LD I //I Girişini oku
A I //ve bu sonucu I girişi ile A(nd) yani VE işlemine tabi tut
= Q //And işleminin sonucuna göre Q çıkışını 1 yap

Veya (OR) İşlemi

Bu örnekte I girişi ile I girişinin mantıksal OR işleminden geçirilmesidir. Normalde açık kontaklar için paralel bağlantı komutudur.

Bu diyagramın STL karşılığı;

LD I //I Girişini oku
O I //bu sonucu I girişiyle O(r) yani VEYA işlemine tabi tut
= Q //Or işleminin sonucuna göre Q çıkışını 1 yap

Ve Değil (AND NOT) İşlemi

Normalde kapalı kontaklar için paralel bağlantı komutudur.

Bu LAD diyagramın STL karşılığı;

LD I //I Girişini oku
AN I //I ile I &#;i Ve Değil işlemine tabi tut
= Q //Ve Değil işleminin sonucuna göre Q çıkışını 1 yap

Veya Değil (OR NOT) İlemi

Normalde kapalı kontaklar için paralel bağlantı komutu.

Bu diyagramın STL karşılığı;

LD I //I girişini oku
OR I //I girişi ile I girişini Veya Değil işlemine tabi tut
= Q //Veya Değil işleminin sonucuna göre Q çıkışını 1 yap

Programlamada Dikkat Edilecek 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 Sistemler

Presleme Makinesinin PLC ile Kontrolü

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 Pnömatik Presleme Makinesi &#; Şekli daha yakında görmek için üzerine tıklayınız

Sensörlerin çıkışlarını PLC girişlerine, PLC çıkışlarını da elektrikli valf girişlerine bağlarıseafoodplus.infoğımız küçük bir PLC programı ile bu sistemi kolay bir şekilde kontrol edebiliriz.

Program içerisinde kullanılacak sinyaller şunlardır:

Gİrİşler:           Çıkışlar:
I Start Butonu Q Lamba Yakma
I S1 Sensörü Q V1 Aç Sinyali
I S3 Sensörü Q V2 Aç Sinyali
I S4 Sensörü Q V3 Aç Sinyali
I S5 Sensörü Q V4 Aç Sinyali

Basitleştirilmiş Program

Segment 1: Start sinyali geldiğinde V1 valfinin aç sinyalini gönderen kısımdır.

Segment 2: Q sinyali geldikten sonra ve itici silindirin tamamen dışarı çıktığını bildiren sinyal geldiğinde V4 valfini yani presleyecek silindiri dışar
ı çıkaracak sinyali gönderir.

Segment 3: Q sinyali geldikten sonra ve presleyici silindirin tamamen dışarı çıktığını bildiren I 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.

Segment 5:İşlenmiş parça bölümünün dolduğunu bildiren sensörden gelen I sinyali ikaz lambasını yakarak yeni bir periyoda başlanmasını engeller.

Nautos Monitoring Sistem

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 oluşan bilgileri ile sürekli gözetim altında tutarız. Bütün makinalara ait her türlü bilgi (sıcaklık, basınç, devir, on/off durumları gibi&#;) buraya gelir. Makinalardan veya başka herhangi bir yerden gelen tüm alarmlar hem monitörde yazılı olarak gözükür hem de alarm geldiğine 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 şalteri kurulabilir.

Şekil 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 ve gemi komutanı bu panel ile MCR&#;a (makine kontrol odası) müdahale edebilir.

MCR Desk MCR odasında, monitörlerin de üzerinde bulunduğu masadır. Bu monitörlerin her birine farklı bilgiler gelir. Görevli kişiler bu ekranlardan gemideki birçok bölüm hakkında bilgi alabilir ve buralara direk müdahale edebilir.

Mimic Lamp Panel geminin her katının ayrıntılı haritası üzerindeki valfleri ve önemli bölgeleri lamba olarak göstermiş. Bir yerde sorun çıktığında veya bir valf konum değiştirdiğinde monitörün yanı sıra bu geniş haritada da tam gemideki yerinde ledin yanması veya sönmesi ile anlarız.

S5 U makine kontrol odasında bulunur ve monitör sisteminin ana PLC sidir. Agelerin PLC lerinden ve EUU lardan gelen bilgiler S5 U da derlenerek monitörlere gönderilir. Bilgilerin bazıları mimic lamp panele gider.

AGE nautos sisteminde 4 adet Age istasyonu mevcuttur. Age istasyonları sayesinde ana PLC ile dizeller haberleşirler. Dizel jeneratörden sıcaklık devir gibi bilgiler Age üzerinden ana PLC ye gider. Ageler bağlı olduğu yardımcı makinaya sürekli olarak kumanda ve kontrol ederler. Agelerde PLC S5 U kullanılır. Bu PLC lere daha önceden yüklenmiş program dahilinde yardımcı makinenin start, stop, emercensi stop, otomatik devreye girme gibi görevleri yerine getirmesini sağlar.

Resim de sensör girişleri gösterilmiş. İncelediğimiz gemide MCR&#;a tane sensörden bilgi geliyordu. Ve bunların hepsi de değişik sensörlerdir. MCR&#;a gelen sensör çeşitleri:

PT (,+°C), NiCrNi (°C), mA lik transdüser, mA lik transdüser, V luk transdüser, +/- 10 V luk transdüser v.b.

Bun sensörlerin hepsinin değişik çıkışları var. Bu yüzden direk olarak PLC ye bağlayamıyoruz. Zaten PLC&#;de de tane sensörü alabilecek İnput yoktur. Bu yüzden EUU arabirimleri kullanılıyor. Bunlarda her elemana göre ayrı yer var. Örneğin PT bağladığımız yere thermocupl bağlayamıyoruz. Çünkü ikisinin de voltaj çıkışları farklı.

ET monitoring sistemin kontrol bölümüne iki kablo hattı ile bağlıdır. ET ler MCR daki mimik panelin alarm lambalarını (dijital output) Kontrol eder. Ve iki adet dizel makinenin eksozlarını (analog input modül) kontrol eder. Ve ET ile monitoring sistem arasında seri data transferi vardır.