PLC, PLC MODÜL BAĞLANTISI ve PLC PROGRAMLAMA

0
12.067 views

Bu günlerde otomasyon çağındayız. Her işletmenin sağlam bir şekilde verimli, mali açıdan etkin ve esnek olması gerekir. İmalat ve işletme endüstrilerinde bu durum, endüstriyel

kontrol sistemlerine olan talebin artmasıyla önem kazanmıştır. Çünkü otomatik kontrol sistemleri hız, güvenlik, kullanım esnekliği, ürün kalitesi ve personel sayısı bakımından işletmelere çeşitli avantajlar sağlamaktadır. Günümüzde bu avantajları sağlayan en etkin sistem PLC veya PC tabanlı kontrol sistemleridir. PLC’li denetimde sayısal olarak çalışan bir elektronik sistem, endüstriyel çevre koşullarında sağlanmıştır. Bu elektronik sistem sayısal veya analog giriş/çıkış modülleri sayesinde makine veya işlemlerin birçok tipini kontrol eder.Resim1.1’de PLC cihazı görülmektedir.

plc

Bu amaçla lojik, sıralama, sayma, veri işleme, karşılaştırma ve aritmetik işlemler gibi fonksiyonları programlama desteğiyle girişleri değerlendirip çıkışları atayan, bellek, giriş/çıkış, CPU ve programlayıcı bölümlerinden oluşan entegre bir cihazdır.

Programlanabilir Lojik Kontrolörler(PLC) (Programmnable Logic Controller) otomasyon devrelerinde yardımcı röleler, zaman röleleri, sayıcılar gibi kumanda elemanlarının yerine kullanılan mikroişlemci temelli cihazlardır. Bu cihazlarda zamanlama, sayma, sıralama ve her türlü kombinasyonel ve ardışık lojik işlemler yazılımla gerçekleştirilir. Bu nedenle karmaşık otomasyon problemlerini hızlı ve güvenli bir şekilde çözmek mümkündür.

  • Daha kolay ve güvenilirdirler.
  • Daha az yer tutar ve daha az arıza yaparlar.
  • Yeni bir uygulamaya daha çabuk adapte olurlar.
  • Kötü çevre şartlarından kolay etkilenmezler.
  • Daha az kablo bağlantısı isterler.
  • Hazır fonksiyonları kullanma imkanı vardır.
  • Giriş ve çıkışların durumları izlenebilir.

Ancak röleli ve sayısal ( donanım programlı ) kumandalar gerçek zamanlı çalışırlar. Yani giriş bilgilerindeki değişiklik anında ( çok kısa sürede ) çıkışa yansır. Buna paralel sinyal işleme denir. PLC’de ( bellek programlı kumanda ) emirler zamana bağlı olarak değerlendirilir. Yani girişteki bir değişiklik anında çıkışa yansıtılmaz. Bu tür sinyal işleme şekline seri sinyal işleme denir. PLC için bir dezavantajdır. Bu özellik mekanik sistemler kumanda edildiğinde çok fazla bir anlam ifade etmemektedir. Bu cihazlar çeşitli büyüklüklerde piyasaya sürülmüş durumdadır. Genelde sahip oldukları aşağıdaki unsurlara bağlı olarak birbirlerinden ayırt ve tercih edilirler. Kumanda cihazları birçok modülün CPU’nun (Central Prosessing Unit) giriş, çıkış, haberleşme modülü vb) birleştirilmesi ile oluşturulmaktadır. Tabii ki böyle bir modüler sistemde bütün yapı grupları arasında cihazın büyütülmesi durumunda tamamen bir uyum söz konusudur. Resim1.2’de değişik PLC cihazı tipleri görülmektedir.

Başlangıçta birbirinden bağımsız olan bu modüller bir “BUS” sistemi ile birbirlerine bağlanırlar. CPU bu “BUS” sistemi üzerinden kapalı bir birim oluşturarak bütün dataların ve emirlerin taşınmasını organize eder.

plc plc

Ayrıca küçük kumanda problemleri için oluşturulmuş kompakt cihazlar da vardır (örneğin LOGO).Bunlar genellikle kapalı bir birim halinde olup, giriş ve çıkış sayısı sabittir.

1.2. PLC’ nin Kullanım Amacı ve Alanları

PLC’ler endüstri alanında kullanılmak üzere tasarlanmış, sayısal prensiplere göre yazılan fonksiyonu gerçekleyen, bir sistemi ya da 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 eklenmiş bu cihazların, geri beslemeli kontrol sistemlerinde de kullanılabilmeleri sağlanmıştır.

plc

Resim 1. 3: PLC kullanım alanlarına örnek

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 ya da sayısal olabilir. Bu sinyaller bir transduserden (algılayıcıden), bir kontaktörün yardımcı kontağından gelebilir. Gelen bilgi analog ise gelen değerin belli bir aralığı için, sayısal ise sinyalin olması ya da olmamasına göre sorgulama yapılabilir. Bu hissetme olayları giriş kartları ile, müdahale olayları da çıkış kartları ile yapılır. PLC ile kontrolü yapılacak sistem büyüklük açısından farklılıklar gösterebilir.

Sadece bir makine kontrolü yapılabileceği gibi bir fabrikanın komple kumandası da

gerçekleştirilebilir. Aradaki fark sadece, kullanılan kontrolörün kapasitesidir. PLC’ler her

türlü otomasyon işlerinde kullanılmaktadır.

Kimya sektöründen gıda sektörüne, üretim hatlarından depolama sistemlerine,

marketlerden rafinerilere kadar çok geniş bir yelpazede kullanılan PLC’ler, bugün kontrol

mühendisliğinde kendilerine haklı bir yeredinmişlerdir. Elektroniksektöründeki hızlıgelişmelere paralel olarakgelişen PLC teknolojisi,gün geçtikçe ilerlemekte otomasyon alanındamühendislere yeniufuklar açmaktadır. Buyüzden de her teknikerinyüzeysel bile olsa birazbilgi sahibi olmasıgereken bir dalkonumuna gelmektedir.

plc plc

İmalat sanayi, tarım, enerji üretimi, kimya sanayi vb. endüstrinin tüm alanlarında kullanılan PLC’lerin genel uygulama alanlarışunlardır:

• Sıra Kontrol

PLC’lerin en büyük ve en çok kullanılan ve “sıralı çalışma“ özelliğiyle röleli sistemlere en yakın olan uygulamasıdır. Uygulama açısından, bağımsız makinelerde ya da makine hatlarında, konveyör ve paketleme makinelerende ve hatta modern asansör denetim sistemlerinde kullanılmaktadır.

• Hareket Kontrolü

Doğrusal ve döner hareket denetim sistemlerinin PLC’de tümleştirilmesidir. Servo adım ve hidrolik sürücülerde kullanılabilen tek ya da çok eksenli bir sistem denetimi olabilir. PLC hareket denetimi uygulamaları, sonsuz bir makine çeşitliliği ve çoklu hareket eksenlerini kontrol edebilirler. Bunlara örnek olarak; kartezyen robotlar, film, kauçuk ve dokunmamış kumaş tekstil sistemleri gibi ilgili örnekler 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 (giriş/çıkış) gerektirir. PID yazılımının kullanımıyla PLC, tek başına çalışan çevrim denetleyicilerinin işlevini üstlenmiştir. Diğer bir seçenek de her ikisinin en iyi özelliklerini kullanarak PLC ile kontrolörlerin tümleştirilmesidir. Buna tipik örnek olarak plastik enjeksiyon makineleri

ve ısıtma fırınları verilebilir. Resim 1.7: PLC’nin kullanım alanlarına örnek
plc plc

• Veri Yönetimi

PLC ile veri toplama, inceleme ve işleme son yıllarda gelişmiştir. PLC’ler denetlediği proses hakkında veri toplayıcı olarak kullanılabilir. Sonra bu veri, denetleyicinin belleğindeki referans veri ile karşılaştırılır ve rapor alımı için başka bir aygıta aktarılabilir. Bu uygulama da büyük malzeme işleme sistemlerinde ve kağıt, metal ve yiyecek işleme gibi birçok prosesde kullanılır.

Kullanım Alanlarına Örnekler

  • Havalandırma ve soğutma tesislerinde
  • Paketleme ve ambalajlama tesislerinde
  • Taşıma tesislerinde
  • Otomobil endüstrisi
  • Petrol dolum ve yıkama tesislerinde
  • Çimento sanayinde
  • Klima ve asansör tesislerinde
  • Aydınlatma ve vinç tesislerinde
  • İmalat, tarım, tekstil ve her türlü makinelerde
  • Elektro pnomatik–hidrolik sistemlerde

• Robot tekniğinde kullanılmaktadır. Resim 1.8: PLC’nin kullanım alanlarına örnek

plc plc plc

1.3. PLC ile Röle Sistemleri Arasındaki Farklar ve Avantajları

  • Kontrol devresinin işlevi yazılımla sağlandığından, kontrol devresini tasarlamak, röleli bir devrenin tasarımından daha kolaydır.
  • Bütün kontrol işlevleri yazılımla gerçekleştiğinden, farklı uygulama ve çalışma programlarını sağlamak son derece kolaydır ve donanımın değiştirilmesine gerek kalmaksızın yazılımın değiştirilmesi yeterlidir.
  • Röleli kontrol devrelerine göre çok daha az yer kaplarlar.
  • Küçük kontrol devrelerinde röleli kontrol sistemi daha ucuz olur.
  • Güvenilirliği yüksek, bakımı kolaydır. Devrelerde arıza aramayı kolaylaştırır.
  • Bilgisayarla ve diğer kontrolörle haberleşme olanağı vardır. Bu özelliği, bilgisayarlı otomasyon işlemine olanak sağlar.
  • Arıza yapma ihtimali azdır. Bir PLC için arızalar arası ortalama süre yaklaşık olarak 8000 saattir.
  • Kötü çevre koşullarında, özellikle tozlu ortamlarda, röleli kumanda devrelerine göre daha güvenlidir.

plc

1.4. PLC Parçalarının Yapısı ve Fonksiyonları

• Merkezi İşlem Birimi (CPU) (Central Prosessing Unit)

Bu birim işlemci -bellek modülleri ve güç kaynağı arasındaki haberleşmeyi sağlar. CPU ifadesi işlemci ifadesi ile aynı anlamda kullanılmaktadır. İşlemci sürekli olarak makineyi veya prosesi kontrol edecek olan programın derlenmesini ve icrası için bellek ile karşılıklı haberleşme içindedir.

PLC

plc

GÜÇ PROGRAM KAYNAĞI YÜKLEYİCİ (POWER (PROGRAMM SUPPLY) LOADDER)

Şekil 1.1: Merkezi işlem birimi (CPU)

CPU’nun büyük bir bölümünü oluşturan işlemci-bellek birimi programlanabilir denetleyicilerin beynidir. Bu birim mikroişlemci, bellek çipleri, bellekten bilgi isteme ve bilgi saklama devreleri ve programlama aygıtlarıyla işlemcinin ihtiyaç duyduğu haberleşme devrelerinden oluşur. İşlemci zamanlama, sayma, tutma, karşılaştırma ve temel dört işlemi içeren matematik işlemleri gerçekleştirilebilir.

Bu işlemci fonksiyonlarına ek olarak daha büyük PLC’lerde, bellek haberleşmeleri ve aritmetik gibi işlemleri gerçekleştirmek için ek düzenler kullanılmaktadır. Şekil 1.2’de işlemci, bellek ve güç kaynağı arasındaki ilişki görülmektedir.

plc

• Hafıza (Bellek Elemanları)

Hafıza mikro denetleyicideki kontrol programını saklamaya yarar. Hafızada saklanan bilgi girişlerine göre çıkışların hangi işaretleri sağlayacağı ile ilgilidir. Gerekli hafıza miktarına programın yapısı karar verir. Hafıza, bit olarak isimlendirilen bilgi parçacıklarını saklar ve çok tipleri olmasına rağmen bunları, kaybolduğu veya bilginin kaybolmadığı hafıza olarak iki kategoride inceleyebiliriz. Bilginin kaybolduğu hafıza tipinde besleme gerilimi kesildiğinde hafıza silinir. Kaybolmayan tipte ise bilgilerin varlığı kaynak gerilimine bağlı değildir. Yalnız bu hafızaların içeriğini değiştirmek için özel bir sisteme gerek vardır. Bilginin enerji kesilmesiyle yok olan hafızalar RAM (Random Access Memory ) dediğimiz rastgele erişimli hafızalardır. Bilginin kaybolmadığı hafıza tipleri ise ROM (Read Only Memory) olan salt okunur hafızalardır.

PLC’lerde kullanılan hafıza tipi genellikle EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory )olarak adlandırılan silinebilir, programlanabilir, salt okunabilir hafızalar kullanılmaktadır. PLC’ler ilerde anlatılacak olan Ladder Diyagramı veya deyim listesine göre programlanırlar. Bu programlar EPROM hafızaya kaydedilerek saklanır ve bu hafızadan merkezi işlem birimine gönderilir.

Veri tablosu kullanıcı programı dışa taşımak için gerekli olan bilgileri depo eder. Bu tablo giriş durumları, çıkış durumları, zamanlayıcı ve sayıcı değerleri ve veri depoları gibi bilgileri içerir. Veri tablosu içeriği durum verisi ve sayılar ya da kodlar olarak iki bölüme ayrılır. Durum (status) 1 ve 0 la gösterilen ve bit yerlerine kaydedilen bilginin On / Off şeklidir. Sayı ya da kod bilgisi tek bayt veya sözcük (word) yerlerinde kaydedilen bit grupları ile gösterilir. Veri tablosu işlenecek bilginin tipine göre 3 bölüme ayrılır. Bunlar giriş görüntü belleği, çıkış görüntü belleği, zamanlayıcı ve sayıcı deposudur.

Giriş görüntü tablosu, giriş ara birim devrelerine bağlanan sayısal girişlerin durumunu saklar. Bağlanan her giriş elemanının lojik 0 veya 1 durumu bu bellekte saklanır.

Çıkış görüntü belleği çıkış arabirimine bağlı olan cihazların kapalı / açık (On / Off) durumları bu belleğe saklanmıştır. Eğer çıkış lojik 0 ise bu çıkışın çıkış görüntü belleğindeki değeri 0’dır, lojik 1 ise bellekteki değeri 1’dir. Bu değerler bellekten alınarak çıkış modülüne transfer edilir.

• Programlama Makinesi

Kullanımı kolay programlama elemanları programlanabilir denetleyicilerin en önemli özelliklerinden biridir. Programlama cihazı kullanıcı ile denetleyici arasındaki haberleşmeyi sağlar. Programlama aygıtı, PLC denetleme programının kullanıcı tarafından cihaza gönderilmesini sağlar. Bu terminaller kendi içerisinde gösterge ünitesi, klavye ve merkezi işlem birimi ile haberleşmeyi sağlayacak gerekli elektronik düzenekleri içerir. CRT (ekran) gösterimin avantajı programların ekranda izlenerek kolay yorumlanmasını sağlamaktır. Küçük PLC’leri programlamak için mini programlayıcılar ucuz ve taşınabilirdir. Gösterge genelde LCD’dir ve klavye nümerik tuşlarla beraber programlama komutlarını ve özel fonksiyon tuşlarını içerir.

Böylece programlama yapılırken klavye üzerindeki hazır fonksiyon tuşları kullanılmaktadır. Program yükleyiciler hazırlanan programları kaydetmek veya program komutlarını işlemciye yüklemek için kullanılır. Yükleyicilerin iki tipi vardır. Bunlar manyetik kaset veya diskler ya da elektronik hafıza modülleridir. Kaset veya disk kaydediciler kullanıcı programını kaydetmek için manyetik diskler ya da kasetleri kullanılır. Programın diske ya da kasete kaydedilmesi programın istenildiği zaman kullanılmasını sağlar. Elektronik hafıza modülleri daha küçük programları saklamayı ve tekrar cihaza yüklemeyi sağlar. Genellikle bu bellek modülü programın yazılıp okunması için kullanılan bir EEPROM’dur.

• Güç Katı

PLC içerisindeki elektronik devrelerin çalışması için gerekli olan gerilimi istenilen

seviyede temin eder. Şebeke gerilimi 220 VAC veya 24 VDC olan tipleri mevcuttur. Bazı CPU’larda dahili bir güç kaynağı bulunmakta olup bu kaynak CPU’nun kendisinin, genişleme modüllerinin 5 VDC ve 24 VDC ve kullanıcının 24 VDC gereksinimini karşılamaktadır. Her CPU üzerinde 24 VDC algılayıcı besleme çıkışı yer almakta olup bu kaynak lokal girişler veya genişleme modüllerinin röle bobinlerini beslemek için kullanılabilir. Eğer güç gereksinimi CPU’nun sağlayabileceğinden fazla ise, harici bir 24 VDC güç kaynağı kullanılmalıdır. Her durumda 24 VDC kaynağı girişlere ve röle bobinlerine manuel olarak bağlamalıdır.

plc

Bu besleme, genişleme modüllerinin dahili gereksinimleri içindir. Eğer güç gereksinimi CPU’nun sağlayabileceği 5 V DA güçten fazla ise harici bir kaynak bağlama imkanı yoktur. Bu durumda genişleme modülü kullanımı sınırlanmalıdır.

Uyarı: Harici 24 V DA güç kaynağı,24 VDC algılayıcı güç kaynağının paralel bağlanması iki kaynağın gerilim seviyeleri arasında uyumsuzluk olması sonucuna yol açabilir. Bu durum sonucunda iki güç kaynağından biri veya her ikisi de anında arızalanabilir veya ömürleri kısalabilir ve PLC’nin davranışı bozulabilir.

• Giriş/Çıkış Bölümü

İşlemciyi (CPU) PLC beyni olarak kabul edersek, giriş/çıkış (I/O) (Input / Output) birimini de PLC nin DUYU ORGANLARI kabul edebiliriz. Giriş modülü kontrol edilen makinelerden, işlemciden veya dışarıdan bir anahtardan ya da algılayıcıden aldığı sinyali kabul ederek kullanılmasını sağlar. Çıkış modülleri denetleyicinin, çıkıştaki makinenin ya da işlemin kontrolü için 5 VDC, 12 VDC veya 220 VAC lik çıkış sinyalleri sağlarlar. Bu çıkış sinyalleri, optik izolatörler veya güç elektroniği elemanları kullanılarak yüksek akımların kontrolü sağlanır. Şekil 1.3’te PLC’nin giriş ve çıkış elemanlarının prensip şeması görülmektedir.

Giriş Elemanları

Butonlar Algılayıcıler Sınır Anahtarları Optik algılayıcılar

plc plc

Çıkış Elemanları

Motorlar Selenoid valfler Kontaktörler Gösterge Lambaları

plc plc plc

Şekil 1.3:PLC’de giriş ve çıkış elemanları

Uyum Devresi

PLC otomasyonunda yazılan program kadar önemli bir husus da giriş işaret bilgilerinin kusursuz olmalarıdır. Otomasyon biriminin herhangi bir bölgesinde PLC’ye ulaşan +24V giriş sinyalleri, giriş bölümünde opto-kuplör denilen optik bağlaçlar ile yalıtılarak +5V’a çevrilir. Çünkü CPU’daki işlemcinin çalışma gerilimi +5V’tur.Şekil 1.4’te uyum devresi görülmektedir.

plc

Bir ışık gönderici ve ışık alıcıdan oluşan ortak devreye optik aktarıcı denir. Işık gönderici olarak bir kızıl ötesi (IR) sahada çalışan veya görülebilir ışık veren LED’ler, ışık algılama için ise foto diyot, foto transistör kullanılmaktadır. Işık algılayıcı, ışık göndericinin gönderdiği ışığı alır ve böylece giriş ile çıkış arasında optik bir aktarma gerçekleşmiş olur. Giriş akımındaki değişiklikler gönderilen ışık şiddetinin değişmesine, algılanan ışığın değişmesine ve böylece çıkış akımının değişmesine neden olur. Opto-kuplör düzeneği ile sistemlerin birbirleri ile hiçbir iletken bağlantısı olmaksızın, optik olarak (10Mhz’ e kadar hızlılıkla) sinyal aktarılması sayesinde hassas ve pahalı olan sistem, güç ünitesinde olabilecek arıza ve tehlikelerden korunmuş olur.

Aşağıdaki Şekil 1.5’te PLC sisteminden (24V), TTL devresine (5V) 4N25 optik aktarıcı ile sinyal aktarma örnek devresi görülmektedir.

_

plc

Dış ortamdan PLC giriş ünitesine sinyal uygulanmamışsa IR diyotu ışık vermez. Bu durumda foto transistör ışık alamadığından yalıtkandır. T1 transistörü ise 47K’lık direnç üzerinden pozitif beyz polarması alacağından iletkendir. Bu durumda schmith trigger çıkışı sıfırdır. PLC giriş ünitesine +24V’luk giriş sinyali uygulandığında, IR diyotunun ışık vermesini sağlar. Bu durumda foto transistör ışık alarak iletken olur. Bu durum T1 transistörünü yalıtkan yapar. Böylece schmit trigger çıkışı pozitif olur. Bu şekilde +24V’luk PLC giriş sinyalleri +5V’luk sinyallere dönüştürülmüş olur.

Ayrıca PLC’ler aşağıdaki gibi farklı giriş ve çıkış gerilimlerine sahip olabilir.

Giriş Arabirimi Çıkış Arabirimi
24 Vac/dc 12-48 Vac
48 Vac/dc 120 Vac
120 Vac/dc 230 Vac
230 Vac/dc 120 Vdc
5 Vdc (TTL seviyesi) 230 Vdc

• Analog Giriş/Çıkış Birimi

İlk PLC’ler yalnız ON/OFF kontrolü isteyen cihazları bağlamaya izin veren ayrık ( I/O) giriş / çıkış ara birimleri ile sınırlandırılmıştır. Bu nedenle PLC’ler çoğu proses uygulamalarının kısmen kontrolünü yapabiliyordu. Günümüzde kontrol işlemlerinin çoğunu pratik olarak sağlayan analog arabirimleri ve ayrık giriş / çıkış ara birimleri içeren PLC’ler mevcuttur. Analog giriş modülleri analog girişlerden alınan analog akım ve gerilim sinyallerini kabul eder. Bu girişler bir analog sayısal -konverter sayesinde sayısal sinyale çevrilir. Sayısal çevrilmiş analog sinyal binary olarak işlemci tarafından kullanılabilmek için düzenlenir. Analog girişe genellikle sıcaklık, şık, hız, basınç, nem algılayıcıları gibi algılayıcılar bağlanır. Analog çıkış modülü orantılı olarak analogtan sayısal çevrilmiş sinyal, kontrol için bir analog sinyale verilir. Sayısal veri analog formu elde etmek için bir sayısal analog konvertörden geçirilerek analog çıkış cihazları olan küçük motorlar, valfler ve analog ölçü aletleri gibi elemanlara verilir.

• Genişleme Birimleri

Giriş ve çıkış sayısı kumanda problemini çözecek miktarda değilse PLC sistemine ek birtakım modüller bağlanarak cihazın kapasitesi genişletilir. Bu durumda PLC’ye giriş ve çıkış üniteleri eklenmiş olur. Genişletilecek giriş ve çıkış sayıları PLC‘lerin marka ve modellerine göre değişir. Hangi firmanın PLC’sine genişletme ünitesi eklenecekse o firmanı ürettiği genişletme modülleri kullanılmalıdır. Bu modüller sayısal, analog, akıllı modüller ve diğer modüller (ASI ) olabilir.Resim1.14’te genişleme birimleri takılmış bir PLC görülmektedir.

plc

• Kartların Takıldığı Raflar (rack’s)

PLC sisteminde giriş/çıkış birimleri CPU ile aynı yapı içinde veya CPU’dan uzakta yerleştirilebilir. Buradaki slotlara fiş ya da konnektör direkt olarak bağlanır. I/O (giriş / çıkış) modülü monte edilebilen raflardan (rack) oluşmuştur. Bunlar isteğe göre PLC’ler üzerinde sökülüp takılabilir. Bu raflar üzerine güç kaynağı, CPU, sayısal giriş/çıkış modülleri, analog giriş/çıkış modülleri, modüller arası haberleşme ara birimleri takılır. Böyle bir rack (raf) Resim1.15’te görülmektedir.

1.5. PLC Seçiminde Dikkat Edilecek Hususlar

• Giriş/Çıkış Sayısı

Kontrol sisteminde çalışmayı yönlendiren giriş cihazları ile kontrol edilen komponent sayısı bellidir. Bu cihazların PLC ile bağlanabilmesi için kontrolörde yeteri kadar giriş ve çıkış bağlantı hattı olmalıdır. Ayrıca çalışmanın dışarıdan takip edilmesine yarayan aygıtların (örnek:sinyal lambaları, alarm cihazları) bağlantısı ise sisteme özgü, özel gereksinimlere yanıt verebilecek durumda olmalıdır.

• Giriş/Çıkış Tipleri

Giriş/çıkış cihazları ile kontrolör arasında elektriksel uyum olmalıdır. Eğer büyük güçlü anahtarlar bulunuyorsa değme noktalarında oluşacak temas dirençlerinin ve titreşimlerinin çalışmayı olumsuz etkilemesi önlenmelidir. Giriş cihazı elektriksel bir sinyal gönderiyorsa, ister AA ister DA çalışma olsun, gerekli dönüştürücüler ile birlikte uyum içinde olmalıdır.

Özel giriş tipleri de istendiği takdirde hesaba katılmalıdır.

Çıkış tipleri, çıkış cihazlarına ve onların çalıştığı enerji kaynaklarına göre değişmektedir. Bazı cihazlar röleli çıkışlar ile kontrol edilirken bazılarının da triyak veya transistör çıkışları ile kontrol edilmesi gerekir.

İlave olarak aşağıda belirtilen durumlar da göz önüne alınmalıdır.

Giriş cihazlarının empedansı PLC giriş devresinin açma/kapama akımına uygunluğunu sağlıyor mu?

Güç kaynağı çalışma gerilimi altında çıkış devreleri yeterli akım taşıma kapasitesine sahip mi?

Yarı iletken çıkışların dielektrik dayanımı ne düzeyde?

Çıkış devrelerinin yüke göre sahip olması gereken harici koruma bağlantıları nelerdir?

Giriş/çıkış devreleri, elektriksel hatalara karşı PLC ‘yi iyi bir şekilde koruyor mu?

plc

Çalışma sıcaklığı ortam sıcaklığına uygun mu?

Montaj gereksinimleri nelerdir?

Kontrolörün besleme gerilimi ve güç tüketimi nedir?

Analog/Sayısal çeviriciler ve PID modülleri kontrolör ile birlikte kullanılabiliyor mu?

• Programlama İmkanları

Kontrolörün programlama dili ne kadar sade ve anlaşılır olursa, kullanımı teknik elemanlar tarafından o kadar kolay olur. Yazılabilecek maksimum komut sayısı programlama esnekliğini arttınr. Komut sayısı miktarı RAM bellek kapasitelerine tekabül etmektedir. Bununla birlikte programlanabilir kontrolör programları, genellikle 1000 komuttan daha az, ortalama 500 adım veya daha kısadır. Çoğu sisteme ilişkin problemlerin çözümünde bazı fonksiyonel özel rölelere ihtiyaç duyulur. Timer (zamanlayıcı) ve counter (sayıcı) gibi rölelerin çokluğu her zaman tercih sebebidir. PLC ‘nin yapısında bulunan ana mikroişlemcinin gelişmişliği programlama imkanları ile paraleldir. Bunda işlemcinin bit sayısı, adres ve data hattı sayısı, hızı, vs. gibi özellikleri etkili olmaktadır.

• Çalışma Hızı

Hız, bir kontrol sisteminden beklenen en önemli özelliklerden biridir. PLC için çalışma hızı, algılanan değişimlerin yorumlanarak tepki verilmesi arasında geçen süre ile ifade edilir, fakat burada asıl ayırt edici nitelik tarama zamanıdır; çünkü diğer süreler aşağı yukarı birbiriyle aynıdır. Tarama hızının azalması çalışma hızının artmasına sebep olur.

• Sistem Genişlemesi ve İletişim

Eklenebilir modüllerle giriş/çıkış sayısının artırılması ve sistemin genişletilmesi sürekli bir avantajdır. Öte yandan PLC’ler arasındaki iletişim imkanı tercih edilen yönlerden biridir. PLC ‘ler arasında haberleşmeyi ve bilgi işlem cihazları ile beraber çalışarak tek bir merkezden yönetimi mümkün kılar. Bu amaçla kullanılan RS 232 konnektörleri PLC üzerinde tüm kontrollerin yapılabilmesini sağlar. Kullanılan modelin ve bu modeldeki program özelliklerinin yeni modellerle entegrasyon imkanları da göz önünde bulundurulmalıdır.

• Çevre Birimleri

Aşağıda görülen her bir ilave birim kontrolörün işlevselliğini arttırmaktadır.

Ayrılabilir programlama konsolu

Grafik programlayıcı

Printer ara birimleri

EPROM (PROM) programlayıcı okuyucu

Manyetik teyp bandı

Disket üniteleri

Printer ara birimleri

• Hangi İmalatçı

Otomasyoncular, bir veya iki imalatçının PLC’si ile çalışma eğilimindedirler. Buna ürün benzerlik ve bütünlüğü sebep gösterilir. Müşteriye en iyi bir veya iki PLC ‘yi teklif ederler.

PLC seçiminde aşağıdaki sorulara da dikkat etmek gerekir.

Kullanıcı tasarım işinde bir yardımcı bulabilir mi? İmalatçının pazar payı nedir? İmalatçı kullanıcı ihtiyaçlarını karşılayabilmek için PLC üzerinde eğitim verebilir mi? Bütün yardımcı el kitapları mevcut mu? Aynı ya da farklı imalatçıda diğer PLC modellerinin sistemle uyumluluğu nedir? Kullanılan programlama yöntemi, uygulama için kontrol planı taslağına uygun mu? İhtiyaç anında kısa sürede teknik destek verebiliyor mu? Garanti kapsamı dışında standart en az 10 yıl yedek parça ve servis garantisi var mı?

• Maliyet

PLC’ler arasında oldukça değişik fiyat farkları bulunmaktadır. İşletme ekonomisinde PLC ‘ ler için ayrılan bütçe maliyeti karşılayabilmelidir.

PLC’NİN İLAVE MODÜL BAĞLANTISI

1.1. Analog Modülün Tanımı ve Yapısı

PLC, yapı olarak üç ana kısımdan oluşur. Bunlar; giriş birimi, merkezi işlem birimi (CPU) ve çıkış birimidir. Analog modül, analog giriş ve analog çıkış olmak üzere iki bölümden meydana gelir. Aşağıdaki resimde örnek bir analog modül görünüşü verilmiştir.

plc modül bağlantısı

Resim1.1: EM 231 analog modül

Aşağıda S7-200 PLC, CPU(222) görünüşü verilmiştir.

plc modül bağlantısı

Algılayıcılardan gelen veriler giriş birimi tarafından okunarak işlem giriş imge kütüğü denilen alana kopyalanır. Yazılım programı komutlarına göre sonuçları değişik bellek alanlarına yazar. Eğer sonuçlarımız fiziksel çıkışlarla ilgiliyse işlem çıkış imge kütüğü denilen alana yazılır. En son olarak da çıkış imge kütüğünde saklanan sonuçlar fiziksel çıkışlara aktarılır. Kısaca PLC çalışma mantığı budur. Bu çalışma sistemi aşağıdaki blok diyagramında gösterilmiştir.

Giriş Merkezi işlem Çıkış

plc modül bağlantısı Yükler Algılayıcılar

birimi birimi birimi

plc modül bağlantısı

Şekil 1.1: PLC cihazının birimleri

Analog modül, analog giriş ve analog çıkış olmak üzere iki bölümden meydana gelir.

1.1.1. Analog Giriş Modülleri

Analog değerler, direk PLC tarafından okunamaz. PLC cihazı, yalnızca mantık sinyallerini (0ve 1 yani, “yok”,“var”) algılayabilmektedir. İşte doğrusal sinyallerin PLC tarafından algılanabilmesi için giriş değeriyle orantılı olarak PLC’ye bir sayısal değer atayan analog giriş modülüne ihtiyaç vardır. PLC’mizin giriş bölümüne uygulanan sinyaller sayısal(dijital) veya analog olabilir. Analog sinyaller için PLC’ye analog giriş modülü ilave edilmesi gerekmektedir.

Analog girişlere bağlanan basınç, seviye, ışık, sıcaklık, nem gibi algılayıcılardan gelen doğrusal değerleri alarak analog/sayısal çevirici(ADC) aracılığıyla sayısal bilgiye çevirir. Bu birimde çevirim seviyeleri doğrusal sinyal ile orantılı olarak 12 bit binary şeklinde gösterilir. Ayrıca analog değerleri 16 bitlik sayısal değerlere çevirir. Bir analog modül içersinde CPU’dan (merkezi işlem birimi) ayrı olarak bir kontrol sistemi vardır. Bu sistem kanal seçiminin ve giriş verilerinin tampon belleğe yazılışını kontrol eder. Ayrıca kendine has bir tarama zamanı vardır. Böylece belleğe yazma zamanları ile CPU tarafından bellekten veri okuma zamanlarının çakışmaları önlenmiştir. PLC’mizin giriş bölümüne uygulanan sinyaller sayısal (dijital) veya analog olabilir.

plc modül bağlantısı

EM235 analog modülü giriş blok diyagramı aşağıda verilmiştir.

plc modül bağlantısı

Yukarıda 4 girişli bir analog giriş modülü yapışemasında görüldüğü gibi çoklayıcı vasıtasıyla birden fazla veri girişine uygun olarak yapılırlar. Çoklayıcı devrede filtre ve sınırlama devreleride kullanılır. Bu filtre devreleri, dalgalanmaları ve elektrik sinyal gürültüsünü engeller. Ayrıca belli bir seviyede olmayan sinyallerin analog sayısal çevirici devresine girmesini önler. Yine analog giriş modülü ile PLC’mizin CPU’su arasındaki elektriksel izolasyon optokuplör devresi ile sağlanmaktadır. Analog sayısal çevirici kalibrasyon ayarı analog giriş modülü içerisinde üretilen referans gerilimini ayar potansiyemetresini (offset adjust) çevirerek ayarlayabiliriz.

1.1.2. Analog Çıkış Modülü

Merkezi işlem biriminden aldığı sayısal verileri sayısal analog çevirici (DAC) vasıtasıyla gerilim ve akımla orantılı olarak çevirerek, herhangi bir makineyi doğrusal olarak kontrol eder. Devir sayısı ayarı yapılacak motorlar, valfler, analog ölçü aletleri, frekans konvertörü gibi işlemlerde kullanılabilir. Aşağıdaki şemalarda bir analog çıkış devre yapısı görülmektedir. Aşağıda analog çıkış blok şeması verilmiştir.

plc modül bağlantısı

Resim.1.4: EM232 analog çıkış modülü

plc modül bağlantısı

Bu blok şemada bir sayısal analog çevirici ayrıca çıkışları akım veya gerilime dönüştürme devreleri vardır. Analog girişte olduğu gibi analog çıkışta da okuma ve yazmanın ve aynı anda olmaması için özel önlemler alınmıştır. Kullandığımız analog modül, şekilde görüldüğü gibi çıkışta -10 ……. +10 volt ve 0…20mA akım aralarında analog akım veya gerilim üretmektedir. Analog çıkış modülü yapı devrelerinde opamplar ve transistorlü yükselteçler kullanılmıştır.

Analog modüllerden ayrı olarak PLC ile ısı ölçümü için RTD ve termokupl modülleri geliştirilmiştir.

1.1.3. EM 231 Termokupl Modülü

Bu modül piyasada bulunan J,K,E,N,S,T ve R termokupl tiplerinin PLC’ye irtibatı için uygun ve izole bir ara yüzeyi sağlamaktadır. Bu modül -80….+80 mV sinyallerin CPU’ya girebilmesini sağlar.

1.1.3.1. Termokupl Nedir?

Termokupllar, farklı iki metalin birbirine bağlanmasıyla meydana gelir. Bu yüzden ısılçift de denir. Termokupllarda, bağlantı noktası sıcaklığıyla orantılı olarak bir gerilim üretir. Bu gerilim öyle düşüktür ki bir mikrovolt birkaç dereceyi gösterir. Kısaca termokupl yoluyla sıcaklık ölçmenin temeli; gerilimi okumak, ek bağlantılardan kaynaklanacak hatayı gidermek ve sonucu doğrusallaştırmaktır.

1.1.4. EM 231 RTD Modülü

RTD (Resistance Temperature Device), sıcaklığa bağlı olarak direnç değeri değişen algılayıcılara verilen genel isimdir. Piyasada en çok kullanılan Pt 100’dür. Ayrıca RDT modülü, üç ayrı direnç aralığının ölçülmesini sağlar. Bu olanağı sayesinde de potansiyemetrelerin direkt olarak bağlanmasını sağlar. Ancak bağlı olan her iki sensör de (RTD) aynı tip özelliklere sahip olmalıdır. Aşağıda RTD modülü ile sensör arası bağlantı şekilleri verilmiştir.

plc bağlantı çeşitleri

RL1 = a+ klemensinden RTD’ye kadar olanki dirençtir. RL2 = a-klemensinden RTD’ye kadar olanki dirençtir. RL1 + RL2 = hata Eğer RL1 = RL2 ise hata düşüktür.

1.2. Analog Veri Kullanım Teknikleri

Analog giriş modülüne, algılayıcılar tarafından dönüştürülerek akım ve gerilimler gönderilir. Bunlardan basınç dönüştürücüsü ise ölçtüğü basıncı gerilim veya akım cinsinden analog modülümüze gönderir. Termokupl gibi bir ısı dönüştürücüsü ise üzerine düşen sıcaklıkla orantılı olarak gerilim üretir. Ürettikleri akım veya gerilimin maksimum ve minimum aralıkları vardır. İşte bu aralıklara analog giriş sinyal alanları denir. Şimdi bu giriş alanlarını inceleyelim.

1.2.1. Analog Sinyal Giriş Alanları

S7-200 PLC’lerin EM 231 Analog giriş modülü ve EM 235 Analog giriş/çıkış modülü giriş sinyal alanları değerleri ve grafikleri aşağıda verilmiştir.

EM 231: 0-5 V, 0-20 mA, 0-10 V, ± 2.5 V, ±5 V

EM 235: 0-50 mV, 0-100 mV,0-500 mV, 0-1 V, 0-5 V, 0-10 V,0-20Ma(tek kutupluunipolar) ± 25 mV, ± 50 mV, ± 100 mV, ± 250 mV, ± 500 mV, ± 1 V, ± 2.5 V, ± 5 V, ± 10 V(çift kutuplu-bipolar). Örnek olarak birkaç tanesinin grafik değerleri çıkarılmıştır.

1.2.1.1. 0’dan 5 volt’a Kadar (Tam Skala Giriş Aralığı)

Bu bölüm 0’dan 5 volt’a kadar olan gerilim değerleri, heksadesimal (16’lık sayı sistemi) olarak 0000’den 7FFF(0-32767 desimal çözünürlük değeri) kadar olan değerlere karşılık gelir.

plc bağlantı çeşitleri

1.2.1.2. 0’dan 20 mA’e Kadar (Tam Skala Giriş Aralığı)

0’dan 20 mA’a arasına kadar olan akım değerleri, heksadesimal (16’lık sayı sistemi) olarak 0000’den 7FFF (0-32767 desimal çözünürlük değeri) kadar olan değerlere karşılık gelir.

plc bağlantı çeşitleri

1.2.1.3. 0’dan 10 V’a Kadar (Tam Skala Giriş Aralığı)

Bu bölüm 0’dan 10 volt’a kadar olan gerilim değerleri, heksadesimal (16’lık sayı sistemi) olarak 0000’den7FFF (0-32767 desimal çözünürlük değeri) kadar olan değerlere karşılık gelir.

plc bağlantı çeşitleri

1.2.1.3. -10V’ dan +10 V’a Kadar (Tam Skala Giriş Aralığı)

Bu bölüm -10’dan 10 volt’a kadar olan gerilim değerleri, heksadesimal (16’lık sayı sistemi) olarak F448’den 0BB8(-32768-32767 desimal çözünürlük değeri) kadar olan değerlere karşılık gelir.

plc bağlantı çeşitleri

Grafik 1.4:-10V -+10 V arası

1.2.2. Analog Çıkış Modülü

Merkezi işlem biriminden aldığı sayısal verileri sayısal analog çevirici (DAC) vasıtasıyla gerilim ve akımla orantılı olarak çevirerek herhangi bir makineyi doğrusal olarak kontrol eder. Devir sayısı ayarı yapılacak motorlar, valfler, analog ölçü aletleri, frekans konvertörü gibi işlemlerde kullanılabilir.

1.2.2.1. -10V’ dan +10 V’a Kadar (Tam Skala Giriş Aralığı)

Heksadesimal (16’lık sayı sistemi) olarak -32768’den 7FFF(-32768-32767) desimal çözünürlük değeri) kodlanmış ikili değerler, -10 -+10 volt’a kadar olan gerilim değerlerine

plc bağlantı çeşitleri

1.2.2.2. 0’dan 10 V’a Kadar (Tam Skala Giriş Aralığı)

Heksadesimal (16’lık sayı sistemi) olarak 0000’den 7FFF (0-32767) desimal çözünürlük değeri) kodlanmış ikili değerler, 0’dan 10 volt’a kadar olan gerilim değerlerine karşılık gelir.

plc bağlantı çeşitleri

1.2.2.3. 0’dan 5 V’a Kadar (Tam Skala Giriş Aralığı)

Heksadesimal (16’lık sayı sistemi) olarak 0000’den 7FFF (0-32767 desimal çözünürlük değeri) kodlanmış ikili değerler, 0’dan 5 volt’a kadar olan gerilim değerlerine karşılık gelir.

plc bağlantı çeşitleri

Grafik1.7: 0 -10 V arası

1.2.2.4. 0’dan 20mA’e Kadar (Tam Skala Giriş Aralığı)

Heksadesimal (16’lık sayı sistemi ) olarak 0000’den 7FFF(0-32767 desimal çözünürlük değeri) kodlanmış ikili değerler, 0 – 20 mA’e kadar olan akımlara karşılık gelir.

plc bağlantı çeşitleri

1.2.2.5. LM 235 Isı Algılayıcı Örneği

LM 235 bulunduğu ortamdaki ısıyla doğru orantılı olarak gerilim üreten yarı iletkenden yapılmış bir ısı algılayıcısıdır. Her 10 C’lik ısı artışında yaklaşık 10 mV gerilim vermektedir. Özellikle -400 C ile +1250 C’lik sıcaklıkların kullanılmasında oldukça elverişlidir.

Önce LM 235 ısı algılayıcısının, kullanıldığı ortamdaki ısı eğerine göre verdiği gerilimi hesaplayalım.

-400 C

plc bağlantı çeşitleri 40 X 10= -400 Mv = -0.4 V 00 C 0 X 10 = 0 Mv

+1250 C 125X10=1250 mV =1.25V

Eğer kullanıdığımız analog modülümüzün –2.5…………………. +2.5 V tam skala gerilimimiz varsa ayarımızı oraya getiririz.

Hesabımızı 16 bit üzerinden yaparsak, 16. bit işaret biti olacağından 216 = 65535 değerinde bir veri alanı olur. Bu alanın yarısı (+32768) +0 V ……… -2.5 değeri için diğer kalan yarısı da (-32768) 0-+2.5 V’luk değer için kullanılmak durumundadır. Biz aşağıdaki örneklemelerimizde yuvarlak olarak 32000 alacağız.

-2.5 V……………………………….0 V…………………………..+1.25 V………………………………..+2,5 V

plc bağlantı çeşitleri

-32000 sayısal karşılıkları ise: 0 16000 2,5 V için 32000 ise 1,25 V için X X=32000 X 1,25 / 2,5 = 16000 +32000
2500 mV için 32000 ise -250 mV için X X=32000 X -250 / 2500 = -3200 2500 mV için 32000 ise 500 mV için X

X=32000 X 500 / 2500 = 6400 250 mV…………………………0 V……………………………….+500 mV………………………+1250 mV

plc bağlantı çeşitleri plc bağlantı çeşitleri

-3200 0 +6400 +32000 PLC programlamasında sayısal olarak bulunan bu değerlerin girilmesi gerekmektedir.

1.3. Analog Modül Özellikleri

Öncelikle analog modüllerde kullanılan teknik terimlerin anlamlarını öğrenelim.

  • Hassasiyet: Belli bir ölçüm noktası için olması gereken değerden sapmadır.
  • Çözünürlük: Çıkışta değişime neden olan en küçük giriş değişimidir.

Analog modüllerin giriş ve çıkış sayıları oldukça önemlidir. Bir analog modülde hem anolog giriş hem de analog çıkış kombinasyon şeklinde olabileceği gibi, sadece analog giriş veya sadece analog çıkış şeklinde olanlar da mevcuttur. Analog genişleme modülleri her zaman 2 kanalın (4 baytın) katları cinsinden yer kaplarlar. Fiziksel olarak bu boyuta sahip olmasalar bile yine de bu alanı kullanmaya devam ederler. Örneğin, 4 girişlik ve 4 çıkışlık kombinasyon modülü 8 baytlık giriş ve 4 baytlık çıkış alanı işgal eder.

1.3.1. S7-200 Genişleme Modülleri

Uygulama gereksinimlerini karşılamak üzere, S7-200 ailesi pek çok değişik genişleme modülleri içerir. Bu genişleme modüllerini S7-200 CPU’nun işlevlerini arttırmak için kullanabilirsiniz Aşağıdaki tabloda genişleme modüllerinin bir listesi bulunmaktadır.

Tablo 1.1: Genişleme modülleri
Genişlem Modülleri Tip
Dijital modüller Giriş 8 x DC Giriş 8 x AC Giriş
Çıkış 8 x DC Çıkış 8 x AC Çıkış 8 x Röle
Kombinasyon 4-8-16 x DC Giriş/4-8-16 x DC Çıkış
Analog modüller Giriş 4 x Analog Giriş 4 x Termokupl Giriş 2xRTD Giriş
Çıkış 2 x Analog Çıkış
Kombinayon 4 x Analog Giriş / 1 Analog Çıkış
Akıllı modüller Pozisyonlama Modem PROFIBUS-DP
Diğer modüller AS-ınterface

1.3.2. Analog Modül Giriş Özellikleri

1.3.2.1. Analog Giriş Bölümü

Kullanılan değişkenler EM 231 analog giriş(4 giriş), EM 235 analog giriş ve çıkış (kombinasyon-4 giriş/1 çıkış) örnek alınarak yazılmıştır.

  • Analog veri giriş sayısı: Kaç adet analog algılayıcı bağlanabileceğini belirtir. 4 Analog girişli analog modül gibi. EM 231 ve EM 235’de 4’er adet analog giriş bulunmaktadır.
  • Veri word biçimi(Data word formatı): 12 bitlik bir veri CPU’nun analog giriş wordüne aşağıdaki adres bit tablosunda gösterildiği gibi yazılır. Analog sayısal çeviricinin 12 bitlik okuma değeri, wordün sol tarafından başlanarak yazılır. 16. bit ön işaret bitidir.

plc bağlantı çeşitleri

0

12 bit Örnek: 0…..5V Tek yönlü giriş sinyal aralığı. 0…..10V Tek yönlü giriş sinyal aralığı gibi.

Tek yönlü veri kullanımında, en sağda bulunan 3 adet sıfır, analog sayısal çevricideki her bir artışın, word değerdeki 8 artışa denk gelmesine sebep olur.

plc bağlantı çeşitleri plc bağlantı çeşitleri

12 Bitlik çift yönlü veri(çift kutuplu-Bipolar)

plc bağlantı çeşitleri plc bağlantı çeşitleri

Çift yönlü veri kullanımında, en sağda bulunan 4 adet sıfır, analog sayısal çevricideki her bir artışın, word değerdeki 16 artışa denk gelmesine sebep olur.

Örnek: ±5V çift yönlü giriş sinyal aralığı. ±10V Çift yönlü giriş sinyal aralığı gibi.

  • Çift yönlü tam skala aralığı: -32768…………+32767
  • Tek yönlü tam skala aralığı: 0………….32767
  • DC giriş empedansı :10MOhm gerilim girişi vardır

:250 ohm akım çıkışı vardır

  • Giriş filtreleme :-3 db, 3.1 khz’dedir.
  • Maksimum giriş gerilimi :30 V DC
  • Maksimum giriş akımı :32 mA
  • Çözünürlük :12 bit veya 8 bit analog sayısal çevrici kulanılabilir.
  • Giriş sinyal alanları :Analog algılayıcıların (basınç, sıvı seviye, ısı gibi) özelliklerine göre ürettikleri gerilim veya akım değer aralıklarıdır. Piyasada kullanılan analog giriş modülleri şu gerilim ve akım değerliklerini kullanırlar.

Giriş aralıkları:

  • Gerilim tek yönlü: 0-5V, 0-10V, 0-1V,0-500mV, 0-100mV, 0-50mV
  • Gerilim çift yönlü: ±5V, ±10V, ±1V, ±500mV, ±250mV, ±100mV, ±50mV, ±25mV.
  • Akım :0-20mA
  • Giriş çözünürlüğü : Çözünürlük hesaplama yöntemleri ayrıca analog veri kullanım teknikleri bölümünde anlatılmıştı. Aşağıdaki tablolarda analog giriş aralıklarına göre çözünürlük değerlikleri verilmiştir.

TEK YÖNLÜ (UNIPOLAR)

Tam skala Çözünürlük
(Full scale) (Resolution)
0…50 mV 12.5 µV
0…100 mV 25 µV
0…500 mV 125 µV
0…1 V 250 µV
0…5 V 1.25 mV
0…10 V 2.5 mV
0…20mA 2.5 µA

ÇİFT YÖNLÜ (BIPOLAR)

Tablo 1.2: Çözünürlük değerlikler
Tam skala Çözünürlük
(Full scale) (Resolution)
± 25mV 12.5 µV
± 50 mV 25 µV
± 100 mV 50 µV
± 250 mV 125 µV
± 500 V 250 mV
± 1 V 500 mV
± 2.5 V 1.25 mV
± 5V 2.5 mV
± 10 V 5 mV
  • Analog sayısal çevirme süresi: Bizim özelliklerini tanıttığımız EM 231 ve EM 235 analog modülleri 12 bitliktir. Bu modüller, bir analog değere karşılık gelen sayısal değere 149 mikrosaniye içersinde çevirebilirler. Analog giriş, yazdığımız program ilgili noktaya her eriştiğinde çevirilir. Bu yüzden dönüştürme sürelerine analog girişe erişim için kullanılan komutun işlem süresi eklenmelidir.
  • 24 Volt DC besleme gerilim aralığı: Analog modülün çalışması için gerekli besleme gerilim aralığıdır. 20.4.,28.8 volt arasındaki gerilimlerde çalışabilmektedir.

1.3.2.2. Analog Çıkış Bölümü

Kullanılan değişkenler EM 232 analog çıkış(2 çıkış), EM 235 analog giriş ve çıkış (kombinasyon-4 giriş/1 çıkış) örnek alınarak yazılmıştır.

  • Analog veri çıkış sayısı: Dış ortamda kullanılan analog ölçü aletleri, frekans çeviriciler vafler, devir sayısı ayarı yapan motorlar gibi kaç adet cihazın kumanda edileceğini gösterir. 2 Analog çıkışlı analog modül gibi.
    • Çıkış sinyal alanları: Bu sinyaller CPU işlemcisinden aldığı sayısal verileri, gerilim veya akımla orantılı olarak çevirebileceği değer aralıklarını ifade eder. Piyasada kullanılan analog çıkış modülleri şu gerilim ve akım değerliklerini kullanırlar.
      • Gerilim: 1-5 VDC, 0-10 VDC, -10-10 VDC vb. EM 232 ve EM235 de ise analog gerilim çıkış sinyal aralığı ± 10V’tur.
      • Akım: 0-20 mA, 4-20 mA gibi değerlerle standartlaştırılmışlardır. EM 232 ve EM235 de ise analog akım çıkış sinyal aralığı 0-20 mA’dir.

• Çözünürlük: Analog giriş modülünde olduğu gibi aynı değerlere sahiptir. EM 232 ve EM235 de gerilim çözünürlüğü 12 bit, analog akım çözünürlüğü ise 11 bit olarak kullanılmaktadır.

  • Sayısal / Analog çeviri sistemi: Sayısal değerleri analog değerlere çevirirken kullandığı sayı sistemlerini gösterir. Genelde tüm analog çıkış modülleri 16 bit binary(ikili) yani 4 dijit heksadecimal (16’lık) sayı sistemlerini kullanırlar.
  • Çeviri zamanı: Sayısal değerleri analog değerlere çevirirken harcadığı süreyi belirtir.
  • İzolasyon (yalıtım) yöntemi: Analog giriş çıkış klemens bağlantıları ve dahili devreler arasında genellikle opto kuplör izalosyon sistemi kullanılır.
  • Giriş ve çıkışlarda güç birimi ile elektronik birimlerin elektriksel olarak izalasyonu yapılır. Böylece merkezi işlem biriminin (CPU) güç kısmının koruması sağlanmış olur.
  • Maksimum yük: EM 232 ve EM235 de gerilim çıkışı olarak 5000 ohm (minimum), akım da ise 500 ohm(minimum)’luk yükler bağlanabilir.

Şimdi de analog modüller üzerindeki anahtar(swıch) ve jumperlerin anlamlarına bakalım; EM 235 analog giriş çıkış modülü üzerinde 6 adet anahtar bulunmaktadır.

  • AN6: Bu anahtarı açık veya kapalı yaparak sayısal değerin işaretli(çift kutuplu) veya işaretsiz olması sağlanır. ON ise tek kutuplu, OFF ise çift kutuplu olur.
  • AN4, AN5: Analog giriş modülünün kazancını değiştirmek için bu anahtarlar kullanılır. x1, x10, x100 gibi katsayılarla kazancı değiştirir.
  • AN1,AN2,AN3: Bu anahtarlarla tam skala (ölçme alanı) değiştirilebilir.

Anahtar durumları aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

Tablo 1.3: Sıemens EM 235 analog giriş çıkış modülü tek kutuplu çalışma anahtar konum tablosu
TEK KUTUPLU (UNIPOLAR)
Tam skala (Full scale) Çözünürlük (Resolution) AN1 (SW1) AN2 (SW2) AN3 (SW3) AN4 (SW4) AN5 (SW5) AN6 (SW6)
0…50 mV 12.5 ON OFF OFF ON OFF ON
0…100 mV 25 OFF ON OFF ON OFF ON
0…500 mV 125 ON OFF OFF OFF ON ON
0…1 V 250 OFF ON OFF OFF ON ON
0…5 V 1.25 ON OFF OFF OFF OFF ON
0…10 V 2.5 OFF ON OFF OFF OFF ON
0…20 V 2.5 ON OFF OFF OFF OFF ON
Tablo 1.4: Sıemens EM 235 Analog giriş çıkış modülü çift kutuplu çalışma anahtar konum tablosu
ÇİFT KUTUPLU (BIPOLAR)
Tam skala (Full scale) Çözünürlük (Resolution) AN1 (SW1) AN2 (SW2) AN3 (SW3) AN4 (SW4) AN5 (SW5) AN6 (SW6)
± 25mV 12.5 µV ON OFF OFF ON OFF OFF
± 50 mV 25 µV OFF ON OFF ON OFF OFF
± 100 mV 50 µV OFF OFF ON ON OFF OFF
± 250 mV 125 µV ON OFF OFF OFF ON OFF
± 500 V 250 mV OFF ON OFF OFF ON OFF
± 1 V 500 mV OFF OFF ON OFF ON OFF
± 2.5 V 1.25 mV ON OFF OFF OFF OFF OFF
± 5V 2.5 mV OFF ON OFF OFF OFF OFF
± 10 V 5 mV OFF OFF ON OFF OFF OFF

Yukarıdaki tabloyu bir örnekle açıklayalım:

Ölçme alanımız (tam skala değeri) 0….5 V ve tek yönlü(unipolar-kutup) olsun. Bu durumda anahtarlarımızın konumu SW6 ve SW1 ON, diğer anahtarlarımız OFF şeklinde düzenlenmiştir.

1.3.3. Analog Girişlerin Filtrelenmesi

S7-200’ün işletim sistemine entegre edilmiş bir yazılımla herbir analog girişin filtre edilebilmesi mümkündür. Filtre edilmiş değer, seçilen örnekleme sayısındaki analog değerlerin ortalamasıdır. Girilen örnekleme zamanı ve ölü bant, tüm seçilen analog girişlere uygulanır.

Büyük değişimlerin süratle fark edilmesi amacıyla filtre, hızlı yanıt imkanı sunar. Analog giriş değeri ortalamadan belli bir miktardan fazla değişirse, filtre çıkışı derhal yeni değere ulaşacak şekilde güncelleşir. Ölü bant denen girişteki bu değişim, analog değerin dijital karşılığı cinsinden tanımlanır. Başlangıçtaki ayarlar tüm analog girişlerin filtre edilmesi şeklindedir. Bilgisayar ayarlarışu sıralamada yapılır.

  • View>component >System Block menü komutu seçilir ve Analog Input Filtres bölmesi tıklanır.
  • Filtrelemek istediğiniz analog girişleri, örnekleme sayısını ve ölü bandı seçin.
  • OK’i tıklatın.
  • Değiştirmiş olduğunuz sistem bloğunu S7-200’e yükleyin.

Not: Termokupl ve RTD modüllerinde analog filtre kullanılmaz.

plc bağlantıları

1.4. Analog Modüllerin PLC ve Çevre Elemanları ile Bağlantısı

Öncelikle PLC’mizin CPU’sunun bağlantılarını yapalım. Yapacağımız örnekte S7-200 CPU kullanılacaktır.

S7-200 CPU Enerji Bağlantıları:

Öncelikle CPU’yu bir şebekeye yani güç kaynağına bağlayalım. CPU’ların AC (alternatif akım) ve DC (Doğru akım) modelleri bulunmaktadır. Enerji bağlantışemaları aşağıya çizilmiştir.

plc bağlantıları plc bağlantıları

24 V -DC

1.4.1. S7-200 CPU’YA PC/PPI Kablosu Bağlama

plc bağlantıları

PLC’ye yüklenmesi gereken devreler öncelikle bilgisayarda yazılmakta daha sonra bu bilgiler PC/PPI kabloları vasıtasıyla iletişim sağlanarak PLC’ye gönderilmektedir. Bu işlemler için bilgisayarımızda veya programlama cihazında 25 pin adaptörlü port veya 9 pin seri portun kullanılması gerekir.

PC/PPI kablolarını bağlamak için şu sırayı takip edilir.

  • RS-232 konnektörünü programlama cihazının veya bilgisayarın seri portuna (com1 olabilir) bağlanır.
  • RS-485 konnektörü S7-200 PLC’nin port 0 veya port 1’ine bağlanır.
  • PC/PPI kablosu üzerinde bulunan DIP sviçlerin(anahtarlar) yukarıdaki şekilde olduğu gibi olması gerekir.

PC/PPI programlama kablosu bilgisayarı S7-200’e bağlamak için kullanılan en yaygın ve ekonomik kablodur. Bu kablo, bir taraftan PLC’ye diğer taraftan bilgisayarın seri (com) portuna bağlanmaktadır. PC/PPI programlama kablosu sadece programlama amaçlı değil, PLC’nin diğer cihazlara (modem gibi) bağlantısı için bir çevirici olarak da kullanılabilmektedir. Ayrıca iletişim için MPI ve PROFIBUS-DP kabloları da kullanılabilir. Ancak MPI kablosunu kullanmak için, bilgisayara bir CP kartı takılmalıdır. CP kartı daha yüksek iletişim hızlarında bağlantı için gerekli donanımı vardır ve yüksek hızlarda şebekeye bağlanabilir. Aşağıdaki resimde pin numaralarının görünüşü, tabloda bu numaraların anlamları verilmiştir.

plc bağlantıları

CPU’nun modelleri üretilirken dijital giriş çıkış sayıları mevcuttur. Aşağıda böyle bir CPU’nun (s7-200 CPU 222 dc/dc/dc) üst görünüşü verilmiştir. Bu model 8 sayısal giriş (I0.0, I0.1..gibi) ve 6 sayısal çıkışlı (Q0.0, Q0.1..gibi) bir PLC’dir.

plc bağlantıları

Sağ tarafta bulunan (genişleme modülleri için yazan yer) sokete analog modülümüzün dişi konnektörü takılmak suretiyle donanım bağlantısı sağlanmış bulunmaktadır.

Ancak giriş ve çıkış sayıları yeterli olmadığı devrelerde, daha fazla sayıda giriş ve çıkış elde edebilmek için analog veya sayısal giriş çıkışlar eklenerek artırılabilir. Bunlara ek modül denir. CPU 226 ve 224’e 7 adet ek modül, CPU 222’ye 2 adet ek modül bağlanabilir. Ancak 221 ‘nin ek modül bağlama özelliği yoktur.

Aşağıda EM 235 ek analog giriş çıkış modülünün üst görünüşü bulunmaktadır.

plc bağlantıları

Sol tarafta bulunan (CPU’ya bağlanır yazan yer) sokete CPU’nun erkek konnektörü takılmak suretiyle donanım bağlantısı tamamlanmış olur.

1.4.2. Birden Fazla PLC’nin Bir Bilgisayara Bağlanması

Sistemimizde 3 adet PLC, bir adet TD 200(Programlama Cihazı-TEXT DİSPLAY) ve bir adet de bilgisayar kullanılmıştır. Burada PC/PPI kablosu ile bilgisayarımız ve TD 200 programlama cihazı CPU’larla haberleşmektedir. Ana cihaz olarak bilgisayarı veya programlama cihazını seçebiliriz. Bilgisayarımızda yüklü bulunan MicroWIN 32 programıyla konfigirasyon ayarları yapmak gerekmektedir. View – Communications menülerinden girilir. Burada communication setup penceresindeki sağ üste bulunan setting the PG/PC Interface diyolog kutusu açılır. Bu pencerede PC/PPI cable seçilerek ınstall yapılır. Programlama cihazının istasyon adresi istasyon 0 olarak seçilmelidir.

plc bağlantıları

TD 200, yalnızca S7-200 PLC’sine bağlanabilir bir programlama cihazıdır. 2 satırlık, her satırında 20 karakter yer alan metin gösterge(programlama) aletidir. Bu cihazla proje uygulamasındaki değişkenleri izleyebilir ve değiştirebiliriz.

2.1. PLC’de Programlama Mantığı ve Kontrol Programı Türleri

2.1.1. PLC’de Program İşleme Mantığı

PLC çalışma (RUN) moduna alındığında ilk önce çıkış hafızası sıfırlanır. Sonra girişlere bağlı bulunan sensör, buton, sınır anahtarı vb. elemanlardan alınan sinyaller okunarak giriş hafızasına kaydedilir ve PLC’nin program hafızasına yüklenen kontrol programı komutları sırası ile işletilir. Giriş değişkenlerine bağlı olarak elde edilen sonuçlar çıkış hafızasına aktarılır. Çıkış hafızasındaki bilgiler PLC çıkışlarına bağlanan iş elemanlarını çalıştıracak şekilde çıkışlara aktarılır ve tekrar girişler okunur. Tüm bu işlemlerin gerçekleşmesi için geçen zamana bir tarama çevrimi adı verilir. PLC’nin enerjisi kesilinceye kadar ya da STOP konumuna alınıncaya kadar tarama çevrimi sürekli olarak tekrar eder. Bir tarama çevriminin süresi PLC çalışma hızına, kullanılan komutların niteliğine ve kontrol programının uzunluğuna göre değişir. Tipik olarak bir tarama çevrimi süresi 3ms ile 10 ms arasındadır. Eğer bu süre çok uzun olursa girişlerde meydana gelen çok kısa süreli sinyal değişiklikleri algılanamayabilir.

plc programlama mantığı

2.1.2. Lineer (Doğrusal) Programlama Mantığı

Doğrusal programlama, bütün komutların aynı program alanına yazıldığı bir programlama biçimidir. Komut yazılış sırasına göre yürütülür ve bir çevrim boyunca bütün komutlar işleme girer. Bu programlama biçiminde program ana program ve alt program biçiminde düzenlenir. Alt programlar ya ana programın program sonu komutundan (END, MEND gibi ) sonra ya da özel bir alana yazılır.

Doğrusal programlamada, bir alt programlamadan başka bir alt programın çağrıldığı yapılar kullanılabilir. Ancak bu programlama kumanda sisteminin tasarımını ve izlenmesini zorlaştırdığı için genellikle tercih edilmezler.

Ana programlamada yazılan komutlar genellikle alt programlarda kullanılabilir. Siemens S7-200 PLC sınıfının programlanması için geliştirilen “STEP 7-Micro/WIN V3.0” yeni versiyon yazılımında alt programlar, bu alt programlar için ayrılmış alanlara yazılmakta ve bu nedenle, daha önceki versiyonlarda kullanılan ana program sonu komutu ( MEND ) ve alt program komutu ( RET ), kesme alt program komutu ( RETI ) kullanılmamaktadır. Yine bu yazılımda S7–200 sınıfı yeni nesil işlemciler ( CPU 221, CPU 222, CPU 224 ve CPU 226 ) için alt program yapısal kullanıma uygun biçimde çalışmasını sağlayacak özellikler artırılmıştır.

2.1.3. Yapısal Programlama Mantığı

Yapısal programlama, büyük ölçekli programların işlevine göre parçalanarak ve aynı işlevi sağlayan işler için yalnız bir program parçasının kullanıldığı bir programlama biçimidir.

Siemens tarafından üretilen S5 sınıfı PLC’leri programlamak için kullanılan STEP 5 ve yeni nesil S7 – 300/400 sınıfı PLC’leri programlamak için STEP 7 yazılımları hem doğrusal hem de yapısal programlamaya uygun dillerdir. Örneğin STEP 5 dili verilen program organizasyon, program ve fonksiyon blokları çeşitli işlevleri sağlayan program parçalarını içerir. Bütün program blokları birer alt program gibi düşünülebilir. Kesme alt programları için de yine tanımlanmış özel organizasyon blokları kullanılır. Sistem programı organizasyon bloklarını işletir. Organizasyon bloğuna yazılan atlama komutları ile bir program çevriminde hangi blokların yürütüleceği belirlenir.

2.2. PLC Program Yazılım Dilleri

2.2.1. Kontak Plan (LADDER Plan)

Ladder plan, röle ve kontaktörlerlerle yapılan klasik kumanda devrelerinin çizimlerine benzeyen grafiksel bir programlama şeklidir. Ladder plan gerçek elektrik devrelerinde olduğu gibi bir enerji kaynağından kontaklar aracılığıyla akan enerjiyi sembolize etmek şeklinde kullanıcıya kolay gelebilecek bir programlama mantığına sahiptir. Ladder programında sol tarafta gösterilen dikey çizgi enerji kaynağını gösterir. Kapalı kontaklar enerji akışına izin verirken açık kontaklar enerji akışına izin vermezler. Ladder plan yöntemi daha çok elektrik eğitimi almış kişiler ve yeni başlayanlar için uygundur. Şekil 2.2’de FBD yöntemiyle yazılmış program örneği görülmektedir.

plc programlama mantığı

2.2.2. Fonkiyon Plan (FBD)

FBD yöntemi, lojik kapıların kullanımına dayanan ve şematik bir gösterim şekli sunan programlama şeklidir. Burada kullanılan lojik semboller kutular şeklinde gösterilir. Sembollerin sol tarafında giriş sinyalleri, sağ tarafında ise çıkış sinyalleri bulunur. Bu yöntem dijital elektronik eğitimi almış kişilerce daha rahat kullanılabilir. Şekil 2.3’te FBD yöntemiyle yazılmış program örneği görülmektedir.

plc programlama mantığı

2.2.3. Deyim Listesi (STL)

STL yönteminde PLC’nin türüne ve markasına göre aynı işlevi gören fakat yazılım şeklinde küçük farklılıklar olan komutlar kullanılır. Bir komut yapılan işlemi belirten Mnemonic ve üzerinde işlem yapılan hafıza alanlarını gösteren operantlardan oluşur. Bu yöntem cihazın, makina koduna en yakın gösterim şekli olduğundan çok geniş programlama imkanları sunar. STL yöntemi bilgisayar teknolojisine yatkın kişilere hitap eder.

STL, FBD ve LADDER yöntemiyle yazılan programlar hatasız yazılmış ve derlenmiş olmak şartıyla birbirinin stillerine dönüştürülebilir. Şekil 2.4’te STL yöntemiyle yazılmış program örneği görülmektedir.

plc programlama mantığı

2.3. PLC Programlama Yazılımının Bilgisayara Kurulması

Kurulacak sistemin PLC programını yazmak için bir PLC programlama editörüne ihtiyaç vardır. Piyasada bulunan her model PLC için kendine özgü programlama yazılımı mevcuttur ve satın alınan cihaz ile birlikte verilmektedir. Bu modül de S7-200 PLC’leri programlamak için kullanılan Step7 -Micro /Win32 V programı kullanılacaktır.

Step7-Micro/Win 32 programının çalışabilmesi için bilgisayarınızın en az aşağıdaki özelliklere sahip olması önerilir.

  • Windows 95 / NT4.0 ve daha üstü sürümlere sahip işletim sistemi
  • 50 MB Hard disk alanı
  • 16 MB Ram

Step7-Micro/Win 32 V3.2 programını bilgisayarınıza kurmak için aşağıdaki adımları uygulamanız gerekmektedir.

  • ADIM 1: Step7 Micro/Win 32 V3.2 kurulum CD’sini CD sürücüsüne yerleştiriniz. Kurulum programı otomatik olarak çalışmaya başlayacak ve Şekil 2.5’te görülen dil seçimi iletişim kutusu ekrana gelecektir. Buradan seçilecek dil programın yüklenmesi sırasında bize rehberlik edecek kurulum dilidir. Türkçe kurulum seçeneği bulunmamaktadır. Açılır liste kutusundan dil seçimi yaptıktan sonra Tamam düğmesine tıklayınız.
  • ADIM 2: Bu adımda Şekil 2.6 görüldüğü gibi Step7 Micro/Win 32 kurulum sihirbazı otomatik olarak yüklenecektir.
  • ADIM 3: Bu adımda Next düğmesine tıklayarak kuruluma devam etmeniz gerekmektedir.
  • ADIM 4: Şekil 2.8’de görülen bu adımda lisans anlaşmanızın bulunup bulunmadığı sorgulanmaktadır. Eğer lisanslı bir program kullanıyorsanız Yes düğmesine tıklayarak kuruluma devam edebilirsiniz. Kullandığınız kurulum CD’si lisanssız ise programı kurmanız durumunda cezai sorumluluğu kabul etmiş olursunuz.
  • ADIM 5: Şekil 2.9’da görülen iletişim kutusunda User Name isimli metin kutusuna bir kullanıcı adı ve Company Name isimli metin kutusuna ise Firma / Şirket ya da okul adı yazıldıktan sonra Next düğmesi aktif hâle gelir. Next düğmesine tıklayarak diğer aşamaya geçebilirsiniz.
  • ADIM 6: Bu adımda Step7 Micro/Win 32 programının kurulacağı dizinin seçimi yapılmalıdır. Şekil 2.10’da görülen iletişim kutusunun Destination Folder bölümünde Programın, Program Files klasörü içine açılcak Siemens isimli alt klasör içine kurulacağı varsayılmaktadır. İsterseniz önerilen dizini kabul edebilir ya da Browse düğmesine tıklayarak kendinizin belirleyeceği bir klasör seçtikten sonra Next düğmesine tıklamanız gerekmektedir.
  • ADIM 7: Bu adımda diller seçilerek programı çalıştıracak dosyalar için alt yapı oluşturulur. Birden fazla dil seçersek program kurulduktan sonra programda kullanılan dili Options iletişim kutusundan dilediğimiz zaman değiştirebiliriz. Böylece kurduğumuz program farklı dilleri bilen kişilerce de kullanılabilir. Program tarafından desteklenen tüm dilleri yüklemek için Şekil 2.11’de görülen iletişim kutusundaki All Languages seçeneğini seçtikten sonra Next düğmesine tıklayınız.

plc programlama mantığı plc programlama mantığı

plc programlama tekniği plc programlama tekniği

16 17

plc programlama tekniği plc programlama tekniği plc programlama tekniği

Eğer sadece sizin tercih edeceğiniz dillerde programı yüklemek istiyorsanız. Select Languages seçeneğini seçip Next düğmesine tıklamanız gerekmektedir. Bu durumda Şekil 2.12’deki iletişim kutusu ekrana gelecektir. Buradan istenilen dillerin önündeki onay kutularını işaretleyerek dil seçimi yaptıktan sonra Next düğmesine tıklayınız.

plc programlama tekniği

  • ADIM 8: Bu adımda programın ve bileşenlerinin kurulması işlemi otomatik olarak yapılır. Yükleme oranı %100 olduğunda kurulum tamamlanır ve bir sonraki adıma geçilir.
  • ADIM 9: Bu adımda Şekil 2.14’te görülen iletişim kutusundan PLC ile bilgisayar arasında haberleşmeyi sağlayacak heberleşme devre elemanlarının seçimi yapılır. Temel uygulamalar için PC / PPI CABLE (bir noktadan diğer noktaya haberleşme kablosu) elemanının seçilmesi yeterli olacaktır. Sadece bu elemanı seçmek için üzerine fare sol tuşu ile tıkladıktan sonra Ok düğmesine tıklayınız.

18

plc programlama tekniği plc programlama tekniği

Eğer diğer haberleşme devre elemanlarını da yüklemek istiyorsak Select… düğmesine tıklayarak Şekil 2.15’te görülen iletişim kutusunun ekrana gelmesi sağlanır.

plc programlama tekniği

• ADIM 10: Buraya kadar olan adımların uygulanmasıyla programın bilgisayara yüklenmesi işlemi tamamlanmıştır. Son olarak bilgisayarınızın kapatılak yeniden başlatılması gerekmektedir. Bu adımda Şekil 2.16’daki iletişim kutusundan “Bilgisayarımı yeniden başlatmak istiyorum” ya da daha sonra başlatma seçeneklerinden birini seçerek Finish düğmesine tıklayınız.

plc programlama tekniği

2.4. Program Menüleri ve Açıklanması

PLC programlama yazılımının menülerinde bulunan seçenekler hakkında bilgi sahibi olunması progracıya kolaylık sağlayacaktır. Step7-Micro/Win 32 V3.2 programında “File”, “Edit”, “View”, “PLC”, “Debug”, ”Tools”, “Windows” ve “Help” menüleri bulunmaktadır.

Bu menülerde kullanıcının sıklıkla başvurduğu seçenekler programın araç çubuklarına kısayol ikonu olarak yerleştirilmiştir.

2.4.1. Araç Çubukları

  • Standart Araç Çubuğu: Şekilde görülen standart araç çubuğunda genel olarak menülerde sıklıkla başvurulan seçenekler için oluşturulmuş kısayol ikonları bulunur.
  • Common Araç Çubuğu: Şekilde görülen Common araç çubuğunda Edit ve View menülerinde sıklıkla başvurulan seçenekler için oluşturulmuş kısayol ikonları bulunur.
  • Debug Araç Çubuğu: Şekilde görülen Debug araç çubuğunda PLC ve Debug menülerinde sıklıkla başvurulan seçenekler için oluşturulmuş kısayol ikonları bulunur.
  • Instruction Araç Çubuğu: Bu araç çubuğunda Ladder ve FBD programlama editörlerinde çalışırken komutları temsil eden sembollere kolay ulaşım için gerekli kısayol ikonları bulunur

plc programlama tekniği plc programlama tekniği plc programlama tekniği plc programlama tekniği

2.4.2. File (Dosya) Menüsü

File menüsü üzerine tıklandığında Şekil 2.21’de görülen File menüsü seçenekleri ekrana gelir.

  • New: PLC cihazını programlayacak yazılımı yapmak için yeni bir sayfa açar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Open: Daha önce hazırlanmış olan ve bilgisayara kaydedilmiş program dosyalarını açar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Close: PLC’ye yüklenmek için hazırlanan aktif program penceresinin kapatılmasını sağlar. Bu seçenek tıklandığında, programda yapılan değişikler kaydedilmemiş ise “Kaydedilsin mi?” sorgusu ekrana gelir.
  • Save: PLC’nin programlanması için hazırlanmış uygulamanın bir dosya halinde bilgisayarakaydedilmesini sağlar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Save As: PLC’nin programlanması için hazırlanmış uygulamada yapılan değişikliklerin farklı isimde dosyalara kaydedilmesini sağlar.
  • Import: Eğer PLC için hazırlanmış olan uygulama bilgisayara ASCII yazı karakteri kullanılarak kaydedilmiş ise dosyasının yüklenebilmesi için bu seçenek kullanılır. ASCII yazı karakteri kullanılarak kaydedilmiş program dosyası Open seçeneği kullanılarak açılamaz.
  • Export: PLC’nin programlanması için hazırlanmış yazılımın bilgisayara kaydedilmesi sırasında ASCII yazı karakteri kullanılarak belirtilen dosya içerisine yazılmasını sağlar. Bu şekilde kaydedilen dosyalar Import seçeneği ile açılabilir.
  • Upload: PLC proram hafızasına yüklenmiş olan yazılımı program editörüne çekmek için kullanılır. Eğer yazılım PLC hafızasına yüklenirken şifre verilmiş ise Upload seçeneğine tıklandığında şifre sorgulaması yapılacaktır. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Download: Hazırlanmış olan programın PLC program hafızasına yüklenmesini sağlar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Page Setup: Hazırlanan uygulamanın yazıcıdan alınması sırasında kullanılacak kağıt ölçülerinin girilmesini sağlar.
  • Print Preview: Ön izleme olarak adlandırılır ve yazıcıya gönderilecek sayfaların incelenmeini sağlar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Print: Hazırlanan programın yazıcıdan yazdırılmasını sağlar. Yazıcıya gönderilecek programın ekranda açık olması zorunludur. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Exit: Programın kapatılarak windows ortamına dönülmesini sağlar. Eğer programın son hali kaydedilmemişse bu seçeneğe tıklandığında “Değişiklikler kaydedilsin mi?” sorgu iletişim kutusu ekrana gelecektir.

plc program yazılımı

22

2.4.3. Edit Menüsü

Edit menüsü üzerine tıklandığında Şekil 2.22’de görülen Edit menüsü seçenekleri ekrana gelir.

  • Undo: Programın yazımı sırasında hata yapılan durumlarda bir önceki adım veya adımlara geri dönüş için kullanılır. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Cut: Network içerisinde bulunan seçili bir komutun veya seçilmiş bir networkün tamamının silinerek başka bir alana taşınmak üzere panoya alınmasını sağlar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Copy: Network içerisinde bulunan seçili bir komutun veya seçilmiş bir netwokün tamamının bir alana kopyalanmak üzere panoya alınmasını sağlar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Paste: Cut ya da copy seçeneği ile panoya aktarılan bir komut ya da networkün istenilen alana yerleştirilmesini sağlar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Select All: Program networklerinin tamamının seçilmesini sağlar.
  • Insert: PLC programı hazırlanırken unutulan bir komut veya network için gerekli boş alanı oluşturmak için kullanılır. Satır (Row), sütun (Column) veya paralel kol (Vertical) oluşturarak yeni komutlar yazabilme ile Kesme programı (Interrupt) ve Alt program (Subroutine) sayfası açma imkanı sağlar.
  • Delete: Seçilen bir satır, sütun, network, Interrupt veya Subroutine sayfasının silinmesini sağlar.
  • Find: Hazırlanan programda herhangi bir giriş, çıkış veya dahili hafıza adresi ile kelime işlemci adreslerin programın hangi networklerinde kullanıldığının bulunmasını sağlar.
  • Replace: Hatalı yazılmış bit adreslerinin veya kelime işlemci adreslerin isimlerinin tümden değiştirilmesine imkan sağlar.
  • Go To: Girilen bir adresin, kullanıldığı tüm program networklerindeki satırlarına giderek adreslerin doğruluğunu test etme imkanı sağlar.

plc program yazılımı plc program yazılımı

24

2.4.4. View Menüsü

View menüsü üzerine tıklandığında Şekil 2.24’te görülen View menüsü seçenekleri ekrana gelir.

  • STL: PLC cihazını programlamak için hazırlanacak uygulamada, programlama mantığı olarak STL yöntemi kullanılmak isteniyorsa bu mantığı destekleyen STL program editörü penceresinin açılmasını sağlar.
  • Ladder: PLC cihazını programlamak için hazırlanacak uygulamada, programlama mantığı olarak Ladder Plan yöntemi kullanılmak isteniyorsa bu mantığı destekleyen Ladder Plan program editörü penceresinin açılmasını sağlar.
  • FBD: PLC cihazını programlamak için hazırlanacak uygulamada, programlama mantığı olarak FBD yöntemi kullanılmak isteniyorsa bu mantığı destekleyen FBD program editör penceresinin açılmasını sağlar.
  • Component: Fare ile bu seçenek işaret edildiğinde Şekil 2.25’te görülen ek menü açılır. Bu ek menüde Bir PLC programının hazırlanmasında kullanılan pencerelerin isimleri bulunur. Bu bileşenlerin üzerine tıklayarak tasarım alanında görüntülenmesini sağlayabiliriz. Bu pencereler hakkında daha ayrıntılı bilgiyi bir sonraki bölümde bulabilirsiniz.
    • Program Editör: Program editör penceresinin ekranda görüntülenmesini
    • sağlar. Wiew araştırma çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır. 25
  • Symbol Table: Symbol tablosu penceresinin ekranda görüntülenmesini sağlar. Wiew araştırma çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Status Chart: Durum tablosu penceresinin ekranda görüntülenmesini sağlar. Wiew araştırma çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Data Block: Data blok penceresinin ekranda görüntülenmesini sağlar. Wiew araştırma çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • System Block: Sistem blok penceresinin ekranda görüntülenmesini sağlar. Wiew araştırma çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Cross Reference: Çapraz referans tablosu penceresinin ekranda görüntülenmesini sağlar. Wiew araştırma çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Communication: PLC ile bilgisayar arasındaki iletişim ayarlanın yapılmasını sağlayan iletişim penceresinin ekranda görüntülenmesini sağlar. Wiew araştırma çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Set PG / PC Interface: PLC ile bilgisayar arasındaki iletişimi sağlayacak haberleşme elemanlarının yüklenmesi ve ayarlarının yapılmasını sağlayan iletişim penceresinin ekranda görüntülenmesini sağlar. Wiew araştırma çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Symbolic Adressing: Programın yazılması sırasında kolaylık sağlaması ve projenin daha anlaşılır olması amacıyla kullanılan ve sembol tablosunda gösterilen sembolik adres isimlerinin programlama penceresinde görüntülenmesini ya da görünmemesini sağlar. Bu seçenek onaylı ise programlama alanında sembolik adres isimleri görünür. Eğer onaylı değilse mutlak adresler görülür.
  • Symbol Information table: Sembol tablosu hazırlanmış programlarda, programda kullanılan her networkün sonunda o network içinde kullanılan sembolik adreslerin bir sembol tablosu içinde görüntülenmesini sağlar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
    • POU Comment: Program editörünün en başında bulunan ve programcı tarafından, hazırlanan programın kullanım amacı ile ilgili açıklayıcı bilgilerin yazılabildiği alanın görüntülenmesi ya da gizlenmesi için kullanılır. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
    • 26
    • Network Comments: Her netwokün başında bulunan ve programcı tarafından,
    • o netwokte program tarafından yapılan işlerle ilgili açıklayıcı bilgilerin yazılabildiği alanların görüntülenmesi ya da gizlenmesi için kullanılır. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Sort: Bu şeçenek wiew menüsünde, Sembol tablosu (Symbol table)ya da Durum tablosu ( Status chart ) penceresi aktifken görülür. Kullanım amacı ise belirtilen tablolardaki sembolik adres isimleri alfabetik olarak sıralamaktır.
  • Sort Ascending: Tablolardaki sembolik adres isimlerini A – Z ye sıralar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Sort Descending: Tablolardaki sembolik adres isimlerini Z – A ya sıralar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Toolbar: Menülerin hemen altında yer alan araç çubuklarının görüntülenmesini ya da gizlenmesini sağlamak için seçeneklerin bulunduğu alt menüdür. Toolbar alt menüsünün önünde onay işareti olan araç çubukları ekranda görüntülenir. Reset All şeçeneğine tıklanırsa bütün araç çubukları ekranda görüntülenir.
  • Frame: Program ekranının solunda bulunan araştırma çubuğunun (Nevigation Bar) ortasında bulunan Komut listesi ağacının (Insruction tree) ve alt bölümünde bulunan durum penceresinin görüntülenmesi ya da gizlenmesi sağlayan seçeneklerin bulunduğu alt menüdür.
  • Bookmarks: Çok uzun programlarda program satırları arasında kolayca gezinmek için program alanına Şekil 2.29’da görüldüğü gibi bookmark adı verilen işaretler yerleştirilebilir. Bookmarklar üzerinde bulunulan network isminin yanına yerleştirilir. Bookmarklar arasında geçiş yapmak için bookmark alt menüsündeki seçenekler kullanılır.
  • Tooggle Bookmark: Üzerinde bulunulan networkün bulunduğu noktaya bir bookmark işareti konulmasını sağlar. Common araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Previous Bookmark: Bulunulan noktadan bir önceki bookmarkın bulunduğu networke gitmek için kullanılır. Common araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Next Bookmark: Bulunulan noktadan bir sonraki bookmark’ın bulunduğu network’e gitmek için kullanılır. Common araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Remove All Bookmarks: Program alanına yerleştilen tüm bookmarkları kaldırmak için kullanılır. Common araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Properties: Üzerinde çalışılan projenin başkaları tarafından kullanılmasını engellemek için parola verilerek gizlenmesini sağlar.

plc program yazılımı plc program yazılımı plc program yazılımı plc program yazılımı plc program yazılımı

27

plc program yazılımı plc program yazılımı

2.4.5. PLC Menüsü

PLC menüsü üzerine tıklandığında Şekil 2.31’de görülen PLC menüsü seçenekleri ekrana gelir. 28

  • RUN: PLC üzerinde bulunan manuel çalışma anahtarı kullanılmadan programdan direkt olarak cihazın çalıştırılması sağlanır. Debug araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • STOP: Çalışmakta olan PLC ‘nin üzerindeki anahtarı kullanmadan durdurulmasını sağlar. Debug araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.
  • Compile: Ana programda (main), alt programlarda (Subroutine) ve kesme alt programlarında kullanılan komut ve adres isimlerinin doğru karakterlerle ve eksiksiz olarak yazılıp yazılmadığını test eder.
  • Compile All: Ana programda (main), alt programlarda (Subroutine) ve kesme alt programlarında kullanılan komut ve adres isimlerinin doğru karakterlerle ve eksiksiz olarak yazılıp yazılmadığını test eder. Compile seçeneği ile yapılan test taramasından farklı olarak Sistem ve Data Blok adreslerinin içerisindeki bilgiler de hatalara karşıtaranır.
  • Clear: PLC program hafızasına yüklenmiş olan en son uygulama programının, PLC’nin program hafızasından silinmesini sağlar. Clear komutundan sonra PLC hafızasında hiçbir bilgi kalmaz.
  • Power Up Reset: Çalışma sırasında PLC hata uyarısı verirse uyarı lambası yanar ve programın çalışması durdurulur. Bu seçeneğe tıklandığında PLC’nin çalışma durum bilgisi resetlenerek STOP modundan tekrar RUN moduna alınacak ve hata sıfırlanacaktır.
  • İnformation: Bu seçenek, PLC ve ek olarak bağlanmış modüllere ait bilgileri ekrana getirir. Hata denetimi yaparak da kullanılan modülün sağlam olup

plc menüsü

29 olmadığı test edilir. Ayrıca ek modül adreslerini ekrana getirerek yanlış adresleme yapılması önlenmiş olur.

  • Program Memory Cartridge: Bilgisayardan PLC’ye yüklenen program PLC’nin EEPROM belleğine kaydedilir. Ayrıca RAM alanında da yedekleme kayıt yeri bulunmaktadır. Eğer bu yedekleme alanında program saklanmak istenir ise Bu seçeneği kullanarak PLC enerji altında olmak şartıyla bu işlem gerçekleştirilebilir. Ayrıca PLC stop modunda iken PLC nin hafızasıdaki programı hafıza kartına yüklemek için bu seçenek kullanılabilir.
  • Create Data Block from RAM: PLC’nin RAM hafızasının EEPROM hafızaya ve oradan da Data Blok’a kaydedilmesini sağlar.
  • Time Of Day Clock: PLC’nin gerçek zaman saati değerinin okunmasını sağlar. Program ile gün içerisinde farklı saatlerde değişik işlemler yaptırılmak isteniyor ise gerçek zaman saati uygulaması kullanılır.
  • Compare: PLC hafızasına yüklenen program ile bilgisayar ekranındaki program arasında fark olup olmadığını test etmek için kullanılır.
  • Type: Bilgisayar ile haberleşecek olan (kullanılan) PLC’nin tipini belirlemek ve adreslerini ayarlamak için kullanılır.

2.4.6. Debug Menüsü

Debug menüsü üzerine tıklandığında Şekil 2.32’de görülen debug menüsü seçenekleri ekrana gelir.

  • Firs Scan: Programın çalışması sırasında bir tarama işlemi yaptırılarak hataların denetimi sağlanır. Bu işlem gerçekleştirilirken PLC stop modunda olmalıdır.
  • Multiple Scans: Programın çalışması sırasında istenilen tarama sayısı kadar program çalıştırır ve hata denetimi sağlanır. Bu işlem gerçekleştirilirken PLC stop modunda olmalıdır.
  • Program Status: PLC’nin çalışması sırasında meydana gelen değişiklikleri program penceresinde izlemek için kullanılır. Bu modda PLC çalışırken, PLC programının simülasyonu yapılır.
  • Chart Status: PLC’nin çalışması sırasında adreslerde meydana gelen çalışma durum bilgisini tabloya sıralar. Kullanılan adreslerin “1” veya “0” konumunda olduğunu ekranda gösterir. Bu işlem dahili kontakların konumlarının belirlenmesinde fayda sağlamaktadır.
  • Single Read: Programda, kullanılmış herhangi bir adresin çalışma durum bilgisi yenilenmiş ise durum tablosunda değişikliği ekrana getirmek amacıyla tek adres için kullanılır. PLC üzerindeki adresin durum bilgisi değişmiş ise yeniden okunması gerekir.
  • Write All: Durum tablosundan, PLC üzerinde istenilen adreslerin çalışma durum bilgileri değiştirilmek istenirse yazılan yeni değerlere göre çalışmanın yönlendirilmesini sağlar.
  • Force: PLC’ye yüklenen programda çalışması gereken herhangi bir adresin zorlanarak durdurulmasını veya tersi işlem yapılmasını sağlar. Zorlanmış konumda kilitli kalır.
  • Unforce: PLC üzerinde çalışma durum bilgisi kilitlenmiş herhangi bir adresin kilidinin açılarak normal çalışmaya dönmesini sağlar.
  • Unforce All: Kilitlenmiş tüm adreslerin hepsinin tekrar normal çalışmaya dönebilmelerini sağlar.
  • Read All Forced: Daha önceden zorlanarak kilitlenmiş adreslerin o anki durum bilgilerinin okunmasını sağlar.
    • Program Edit in RUN: PLC RUN konumunda iken projede değişiklik yapılması için kullanılır. Proje üzerinde yapılan değişiklikler RUN konumunda
        • iken PLC’ye yüklenebilir. Program çalışırken yapılan değişiklikler tehlike yaratabilecekse gerekli önlemler alınmalıdır. Bu özellikler CPU 224 sürüm
        • 1.1.0 daha yüksek model PLC’lerde uygulanabilir.
      • Write–Force Outputs in STOP: PLC Stop modunda iken hem analog hem de dijital adreslere değer yazma veya değiştirme imkanı sağlar.

      plc menüsü

      31

      2.4.7. Tools Menüsü

      Tools menüsü üzerine tıklandığında Şekil 2.33’te görülen Tools menüsü seçenekleri ekrana gelir.

      • Instruction Wizard: PLC için program hazırlanırken bazı uygulamalar karmaşık ve özel adresler kullanmayı gerektirir. Bu seçenek PID, NETR/NETW ve HSC ‘lerin uygulama için gerekli adreslemelerinin kolay yapılmasını sağlayan sihirbazdır.
      • TD 200 Wizard: TD 200 opertör paneli için gerekli mesajların hazırlanmasına yardımcı olan sihirbazdır.
      • Position Control Wizard: PLC’ye bağlanarak kullanılabilen pozisyonlama modülünü ayarlamak ve programlamak için kullanılan sihirbazdır.
      • EM 253 Control Panel: Pozisyonlama modülünün işleyişini test etmek amacıyla kullanılan ve program tarafından sunulan kontrol panelidir.
      • Modem Expansion Wizard: PLC cihazının analog telefon hattına bağlanmasını sağlayan EM 241 modem modülünün ayarlarının kolayca yapılmasını sağlayan sihirbazdır.
      • AS-i Wizard: PLC’ye bağlanarak analog ve dijital giriş çıkış sayısının ciddi oranda arttırılmasını sağlayan AS-i (CP 243 – 2) genişleme modülünün ayarlarının kolayca yapılmasını sağlayan sihirbazdır.
      • Customize: Program kısayol çubuklarının özelleştirilmesini sağlar.
      • Options: Program ekranındaki yazılım dili ve sembollerin standartlarının (yazı tipi, yazı rengi, sembol boyutları vb.) değiştirilmesini sağlar. Standart araç çubuğunda kısayol ikonu bulunmaktadır.

      plc menüsü

      32

      2.4.8. Windows Menüsü

      Windows menüsü üzerine tıklandığında Şekil 2.34’te görülen Windows menüsü seçenekleri ekrana gelir.

      • Cascade: Programda açık durumdaki uygulama pencerelerinin arka arkaya sıralanarak görüntülenmesini sağlar.
      • Horizontal: Programda açık durumdaki uygulama pencerelerinin yatay olarak sıralanarak görüntülenmesini sağlar.
      • Vertical: Programda açık durumdaki uygulama pencerelerinin dikey olarak sıralanarak görüntülenmesini sağlar.

      plc menüsü

      2.4.9. Help Menüsü

      • Contents and index: Program ile ilgili yardım konularına kolayca ulaşmak için kullanılır. Bu kısımdan program ile ilgili her türlü bilgiye ulaşabilirsiniz.
      • What is this: Bu seçeneğe tıklandığında fare işaretçisi ile birlikte bir soru işareti sembolü görülür. Soru işaretini program alanında hakkında bilgi almak istediğimiz nesnenin üzerine götürüp tıklayarak yardım alabilirsiniz.
      • About: Kullanılan Microwin yazılımı hakkında bize bilgi verir.

      plc menüsü

      33

      2.4.10. Kısayol Menüsü

      Şekil 2.36’da görülen kısayol menüsü, programlama editöründe çalışırken fare sağ tuşuna tıklandığında ekrana gelir. Bu menüye program yazımı sırasında sıkça başvurduğumuz Edit menüsü seçenekleri yerleştirilmiştir. Ayrıca kısayol menüsünden Options iletişim kutusuna erişebilirsiniz.

      plc menüsü

      2.5. Program Pencereleri ve Genel Kullanımı

      2.5.1. Programlama Editörü Penceresi

      PLC programının yazılımı bu editörle gerçekleşir. Şekil 2.37’de görüldüğü gibi editör Network (devre) adı verilen bölümlere ayrılmıştır. Her network kontrol probleminin çözümünde bir adımı temsil eder. Böylece kontrol probleminin geliştirilmesi ve hataların tespiti daha kolay yapılabilir.

      Step7 Micro/Win 32 V3.2 programlama editörü ile Ladder Plan, STL ve FBD yöntemlerinin herhangi biriyle program yazımı gerçekleştirilebilir. Hangi yöntemle yazmak istiyorsak View menüsünden seçmemiz gerekir. Seçilen yönteme bağlı olarak program editörünün görünümünde bir değişiklik olmaz. Ancak hangi yöntemi seçersek sadece o yönteme ait komut ya da sembolleri kullanabiliriz.

      Programlama editörü yapısal programlamayı kolaylaştıracak şekilde düzenlenmiştir. Ana program, alt programlar ve kesme alt programları ayrı ayrı sayfalara yazılır. MAIN ana programın yazıldığı sayfadır. Bir kontrol programında sadece bir main sayfası olabilir. SBR_0, SBR_1, SBR_2… şeklinde isimlendirilen sayfalara Subroutine alt programları yazılır. INT_0, INT_1, INT_2… şeklinde isimlendirilen sayfalara Intterrupt (kesme) alt programları yazılır. Böylece ayrı ayrı sayfalarda bulunan ana program ve alt programların denetimi kolayca yapılabilir. Alt programlar daima ana programdan çağrılarak işletilir. Kesme alt programları ise ana programdan yetkilendirilerek bir dış birim tarafından çalıştırılır.

      Editörün üst kısmında bulunan tablo alt programlara parametre göndermek için kullanılır.

      plc menüsü

      2.5.2. Symbol Table ( Sembol tablosu) Penceresi

      PLC ‘de girişler, çıkışlar ve dahili elemanların birer adresleri vardır. Bu adreslerin ifade edilişşekli PLC markalarına göre değişiklik gösteririr. PLC üreticileri tarafından belirlenen bu adresler mutlak adreslerdir. Örneğin S7 -200 PLC’lerde girişler I0.0, I0.1,I0.2 .. ve çıkışlar Q0.0,Q0.1,Q0.2… şeklinde adreslenir.

      Büyük çaplı programlarda mutlak adreslerin kullanılması durumunda, programın yazımı, takibi ve hataların bulunması zorlaşır. Bu nedenle mutlak adreslere üstlendikleri görevi ifade edecek şekilde sembolik isimler verilebilir. Böylece program yazımı sırasında mutlak adresler yerine sembolik adresleri kullanarak programımızın anlaşılırlığını arttırmış oluruz.

      Mutlak adreslere sembolik isimler atamak için Şekil 2.38’de görülen sembol tablosu penceresi kullanılır. Tablonun Symbol sütununa bizim tarafımızdan belirlenen sembolik isimler yazılır. Birden fazla adrese aynı isim verilemez. Address sütununa ise temsil ettikleri mutlak adresler yazılır. Comment isimli sütun açıklama sütunudur. Bu alana kullanılan adresin kullanım amacı ile ilgili açıklayıcı bilgi yazılabilir. Bu alan program tarafından dikkate alınmaz. Bu yüzden bu alanı doldurmak şart değildir.

      plc menüsü

      2.5.3. Data Block ( Data bloğu) Penceresi

      Şekil 2.39’da görülen Data blok editörü, PLC’nin sadece V hafıza alanlarına değişik uygulamalar için gerekli verileri yüklemek için kullanılır. Örneğin PLC’ye TD 200 operatör paneli bağlanacaksa, LCD ekranda görünmesi gereken mesajları Data block editörünü kullanarak PLC nin istenilen V hafıza adreslerine yükleyebiliriz.

      Data block editörü ile V hafıza alanlarına binary, desimal, heksadesimal ve ASCII karakter formatında veri girişi yapılabilir.

      plc menüsü

      2.5.4. Status Chart (Durum Tablosu) Penceresi

      Şekil 2.40 da görülen Durum tablosu, PLC hazırlanan programı işletirken program değişkenlerinin (adreslerinin) almış olduğu değerlerin izlenebilmesini ve değiştirilmesini sağlar. Böylece herhangi bir anda izlemek istediğiniz adreslerin almış oldukları değerleri görerek projenin test çalışmalarını kolaylıkla yapabilirsiniz, ayrıca adreslere sizin belirlediğiniz değerleri girerek program performansına etkisini gözleyebilirsiniz. Programınızın değişik kısımlarındaki değişik adresleri izlemek amacıyla birden çok durum tablosu oluşturabilirsiniz.

      Şekilde görülen durum tablosunun Address sütununa izlemek istediğiniz adresleri, Format sütununa izlenmek istenen adresin kullandığı veri tipini girmeniz gerekir. PLC ‘yi RUN moduna aldıktan sonra Current Value sütunundan adreslerin değerlerini izleyebilirsiniz. New Value sütundan ise seçtiğiniz bir adresin sizin istediğiniz değeri almasını sağlayabilirsiniz.

      Programda kullan sabit değerlerin, akümülatör alanlarının ve Lokal hafıza alanlarının durumları bu pencereden izlenemez.

      plc yi programlama

      2.5.5. Cross Reference (Çapraz Referans) Penceresi

      Çapraz referans tablosu programda kullandığınız mutlak ya da sembolik adreslerin

      plc yi programlama

      2.5.6. System Block (Sistem bloğu) Penceresi

      Şekil 2.42’de görülen Sistem bloğu penceresi PLC’nin çalışma şeklini etkileyecek değişik donanım seçeneklerinin ayarlanmasını sağlar. Yeterince bilgi ve tecrübe sahibi olmadan buradaki ayarlar rastgele değiştirilmemelidir.

      plc yi programlama

      2.6. PLC Tipinin Seçilmesi

      Proje hazırlarken programda kullandığımız adreslerin, seçtiğimiz PLC ‘nin CPU tipi ile uyum içinde olması gerekir. Aksi takdirde hazırladığımız programı PLC hafızasına gönderirken sorunla karşılaşabiliriz.

      PLC tipinin seçilmesi için PLC menüsünden Type… seçeneğine tıklanarak şekil 2.43’te görülen iletişim kutusunun ekrana gelmesi sağlanır. Buradaki açılır liste kutularından projede kullanacağımız PLC tipini ve CPU versiyonunu seçtikten sonra Read PLC butonuna tıklamamız gerekir.

      Communications … düğmesini tıklayarak iletişim ayalarını kontrol edebilirsiniz. İletişim ayarları ile ilgili bilgiler için Öğrenme Faaliyeti 2 ‘ye bakınız.

      plc yi programlama

      2.7. Hafıza Alanları ve Adreslenmeleri

      PLC’lerde veriler değişik kullanım amaçları için ayrılmış hafıza alanlarında bulunur. Herhangi bir hafıza alanındaki veriye erişmek için adresinin kullanılması gerekir. Adresler Bit, Bayt, Word ve Double Word olarak ifade edilebilir.

      2.7.1. Bit, Bayt ve Word kavramları

      • BİT: Dijital sistemlerde kullanılan en küçük hafıza birimidir. Şekil 2.44 ile temsil edilen bir bitlik alan içerisinde 0 ya da 1 verisi depolanabilir. Bitsel işlem yapan komutlar bit adreslerini kullanırlar.

      plc yi programlama

      Şekil 2.44: Bir bitlik hafıza alanı

      • BYTE: 8 bitlik bir hafıza alanı bir bayt ile ifade edilir. En anlamlı veri ( sayı, harf vb.) bir baytlık alanda saklanır. Şekil 2.45 ile temsil edilen bir baytlık hafıza alanında desimal olarak 0..255 arasındaki işaretsiz sayılar, -128 …+127 arasındaki işaretli sayılar ( tam sayılar ) ikilik sisteme çevrilerek depolanabilir. LSB en düşük değerlikli bit, MSB en yüksek değerlikli bittir. İşaretli sayıların depolanmasında MSB biti işaret biti olarak kullanılır. Bu bir 1 ise sayı pozitif, 0 ise sayı negatiftir.

      plc yi programlama

      39

      Tablo 2.1’de bir baytlık alanda bulunabilecek sayı türleri ve değer aralıkları görülmektedir. S7 – 200 PLC lerde işaretli tam sayılar bir bayt alanından daha uzun hafıza alanlarında bulunurlar.

      Tablo 2.1: Bir bayt alanında bulunabilecek sayı türleri
      SAYI TÜRÜ DEĞER ARALIĞI
      BİNARY 00000000 …11111111
      İŞARETSİZ DESİMAL 0 …255
      HEKSADESİMAL 00 … FF

      • WORD: 2 bytelık bir alan bir word ile ifade edilir. Diğer bir ifade ile bir word 16 bitlik bir hafıza alanını temsil eder. Bir wordlük veri alanını oluşturan baytlardan byte numarası küçük olan yüksek değerli, bayt numarası büyük olan ise düşük değerlidir.

      plc yi programlama

      Tablo 2.2’de bir wordluk alanda saklanabilecek sayı türleri ve değer aralıkları görülmektedir. Tablonun çuk uzun olmasına neden olacağından Binary sayı aralıkları gösterilmemiştir.

      Tablo 2.2: Bir Word alanında bulunabilecek sayı türleri
      SAYI TÜRÜ DEĞER ARALIĞI
      İŞARETSİZ DESİMAL 0 …65536
      İŞARETLİ DESİMAL (TAMSAYI) -32768…+32767
      HEKSADESİMAL 0000 … FFFF

      • DOUBLE WORD: 2 wordlük bir hafıza alanı bir double word ile ifade edilir. Diğer bir ifade ile bir double word 4 byte ya da 32 bitlik bir hafıza alanınıtemsil eder. Bir double wordlük veri alanını oluşturan wordlerden word numarası küçük olan yüksek değerli, word numarası büyük olan ise düşük değerlidir.

      40

      plc yi programlama

      Aşağıdaki tabloda bir double word’luk alanda saklanabilecek sayı türleri ve değer aralıkları görülmektedir. Tablonun çuk uzun olmasına neden olacağından Binary sayı aralıkları gösterilmemiştir.

      Tablo 2.3: Bir Word alanında bulunabilecek sayı türleri
      SAYI TÜRÜ DEĞER ARALIĞI
      İŞARETSİZ DESİMAL 0 …4294967295
      İŞARETLİ DESİMAL (TAMSAYI) -2147483648…+2147483648
      HEKSADESİMAL 00000000 … FFFFFFFF
      REEL SAYILAR +1.175495E-38 …-1.175495E-38

      2.7.2. Girişler

      PLC’ye giriş modülünden hatırlayacağınız gibi girişlere buton, sensör, sınır anahtarı, temassız algılayıcı vb. elemanlar bağlanır. Bu elemanlarda meydana gelen konum değişiklikleri bağlı bulundukları girişlere gerilim uygulanmasına ya da var olan gerilimin kesilmesine neden olur. Girişlerdeki gerilim değişikliği giriş adreslerinde lojik bir değişim olarak algılanır. Bu lojik değişim PLC programı tarafından okunarak değerlendirilir.

      PLC’de girişler Şekil 2.48’deki gibi kendileri için ayrılmış 8 bitlik bayt alanları ile adreslenir. Bu adreslemede I (Input) giriş anlamına gelen alan belirtecidir.

      plc yi programlama

      PLC tipine göre girişler için ayrılmış bayt alanlarının sayısı değişiklik gösterir. Girişler için belli bir byte alanı ayrılmasına rağmen PLC üzerinde belli sayıda giriş bulunur. Diğer bir ifade ile giriş için ayrılan bayt alanlarının hepsi aktif değildir. Mevcut tesise zamanla yeni kumanda ve kontrol birimlerinin eklenmesi ile giriş sayısı yetersiz kalabilir.

      Böyle durularda yeni giriş modülleri eklenir. PLC tipine göre eklenebilecek giriş modülü sayısı sınırlıdır. Her eklenen yeni modül bir bayt adresini kullanır.

      Tablo 2.4’de bazı PLC’lerin üzerlerinde bulunan mevcut giriş sayıları ve adreslenebilir giriş aralıkları görülmektedir. Burada dikkat edilirse bazı PLC tiplerinde mevcut giriş sayısı bayt alanlarını tam olarak doldurmamıştır. Örneğin CPU 221 PLC de I0.0 …I0.5 olmak üzere 6 giriş bulunmaktadır. Oysa ki bir baytlık alan için I0.6 ve I0.7 adreslerininde mevcut olması gerekir. Böyle bir PLC’ye yeni bir giriş modülü eklendiğinde yeni modülün PLC üzerinde boş kalan adreslere etkisi olmaz. I0.6 ve I0.7 adresli çıkışlar kullanılamaz. Aynı durum çıkışlar için de geçerlidir.

      PLC TİPİ CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 226
      MEVCUT GİRİŞ ADRESLERİ I0.0 … I0.5 ( 6 Giriş) I0.0…I0.7 (8 Giriş) I0.0 … I1.5 (14 Giriş) I0.0 … I2.7 (24 Giriş)
      ADRESLENEBİLİR GİRİŞ ARALIĞI I0.0 … I15.7 I0.0 … I15.7 I0.0 … I15.7 I0.0 …I15.7

      Tablo 2.4

      Bitsel işlem yapan komutlar operant olarak girişlerin bit adreslerini kullanırlar. Giriş bit adreslerine erişmek için aşağıdaki format kullanılır.

      I[Bayt numarası].[Bit numarası] I0.4 0. giriş baytının 4. biti

      Ladder diyagramlarında giriş bit adresleri kontak olarak gösterilir. Normalde açık ya da kapalı olan kontağın temsil ettiği giriş bitindeki değişim kontağın kapanarak enerji akışına izin vermesini ya da açplc yi programlamaılarak enerji akışını kesmesini sağlar.

      I0.0 giriş biti 1 olursa kontak kapanarak enerji akışı sağlar.

      I0.3 giriş biti 1 olursa kontak açılarak enerji akışını keser.

      Fonksiyonel komutlar girişlere Bayt, Word ve Double word boyutunda erişim sağlar. Bu tür adresleme de aşağıdaki format kullanılır.

      I[Alan boyutu ].[Byte numarası] ( Alan boyutu B,W,D harfleriyle belirtilir) IB5 IW0 ID0

      Word uzunluğunda adres tanımlaması yaparken hafıza alan belirteci ve alan boyutu belirteci yazıldıktan sonra başlangıç bayt numarası yazılır. Yazılan bayt numarası alanı bir wordlük hafıza alanının yüksek değerli baytını temsil eder. Sıradaki bayt adresi ise bir wordlük alanın düşük değerlikli bayt alanıdır. Bu kural bütün hafıza alanları için geçerlidir. Şekil 2.49’da 16 bitlik bir giriş adres alanının tamamının bir word adresiyle ifade edilişi görülmektedir.

      plc yi programlama

      Eğer kullandığınız PLC’ye modül ekleyerek giriş sayısını arttırırsanız, yeni eklediğiniz girişlerin adreslendiği bayt alanı düşük değerlidir. Bu kural çıkış adresleri içinde geçerlidir.

      Word uzunluğundaki adreslemeler IW0, IW2, IW4,….şeklinde 2 aralıklı olarak yapılmalıdır. Aksi takdirde tanımlanan word adresleri birbirlerinin bayt alanlarını kullanırlar. Bu durum programların işletilmesinde yanlış sonuçların alınmasına neden olabilir. Şekilde IW0 ve IW1 adresleri IB1 bayt alanını ortak kullanmaktadır.

      plc yi programlama

      Aynı kurallar Double word uzunluğundaki adreslemeler için de geçerlidir. Double word uzunluğundaki adreslemeler VD0, VD4, VD8, … şeklinde 4 aralıklı olarak yapılmalıdır.

      2.7.3. Çıkışlar

      PLC çıkışlarına Valf, lamba, Röle, Motor vb. çıkış elemanları bağlanır. Çıkışlar işletilen PLC programı tarafından kontrol edilir. Çıkışların akım verme kapasiteleri sınırlıdır. Bu nedenle kapasitenin üzerinde akım çeken yükler doğrudan PLC çıkışlarına bağlanmazlar.

      PLC’de çıkışlar Şekil 2.51’deki gibi kendileri için ayrılmış 8 bitlik byte alanları ile adreslenir. Alan belirteci olarak çıkış anlamına gelen Q ( Quit) ) harfi kullanılır.

      plc yi programlama

      43

      Girişlerde olduğu gibi çıkışlar için de belli bir bayt alanı ayrılmıştır. PLC’ler tiplerine göre üzerinde belli sayıda çıkış bulundurur. Eğer tesiste oluşabilecek genişlemeler nedeniyle çıkış sayısı yetersiz kalırsa çıkış modülleri eklenerek çıkış kapasitesi artırılabilir. Tablo 2.5’te bazı PLC’lerin üzerlerinde bulunan mevcut çıkış sayıları ve adreslenebilir çıkış aralıkları görülmektedir.

      PLC TİPİ CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 226
      MEVCUT ÇIKIŞ ADRESLERİ Q0.0 … Q0.3 ( 4 Çıkış) Q0.0…Q0.5 ( 6 Çıkış) Q0.0 … Q1.1 ( 10 Çıkış) Q0.0 … Q1.7 ( 16 Çıkış)
      ADRESLENEBİLİR ÇIKIŞ ARALIĞI Q0.0 … Q15.7 Q0.0 … Q15.7 Q0.0 … Q15.7 Q0.0 …Q15.7

      plc yi programlama

      Tablo 2.5

      Çıkış adres bitlerine erişmek için kullanılacak adresin yazım formatı aşağıdaki gibidir.

      Q[Bayt numarası].[Bit numarası] Q0.0 Q1.5

      Ladder diyagramlarında çıkış bit adresleri çıkış sembolü ile gösterilir. Herhangi bir çıkış bitinin değeri lojik 1 ise PLC’nin o çıkışından gerilim alınır ve çıkışa bağlı alıcı enerjilenir. Çıkış bit adresleri aynı zamanda bir kontağa atanabilir. Normalde açık ya da kapalı olan kontağın temsil ettiği çıkış bitindeki değişim kontağın kapanarak enerji akışına

      Q0.0 çıkış biti 1 olursa bu çıkışa bağlı alıcı enerjilenir.

      Çıkış hafızasına Bayt, Word ve Double word boyutunda erişmek için aşağıdaki format kullanılır.

      Q[Alan boyutu ].[Byte numarası] QB0 QW0

      2.7.4. M Hafıza Alanları

      PLC programlarının yazımı sırasında karmaşık fonksiyonlu işlemlerin kolaylıkla gerçekleştirilebilmesi için işlemlerin ara sonuçlarının saklanabileceği hafıza alanlarına ihtiyaç vardır. Bu alanlara M hafızası ya da durum tespit işaretçileri adı verilir. Durum tespit işaret alanlarını klasik kumanda devrelerinde kullanılan yardımcı röleler gibi düşünebiliriz. PLC bünyesinde belli bir bayt alanı M hafıza için ayrılmıştır.

      M hafıza alanlarıŞekil 2.52’de görüldüğü gibi kendileri için ayrılmış 8 bitlik bayt alanları ile adreslenir. Hafıza alan belirteci M harfidir.

      plc yi programlama

      Tablo 2.6 da bazı PLC modellerinin M hafıza adres aralıkları görülmektedir.

      PLC TİPİ CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 226
      M HAFIZA ARALIĞI M0.0 … M31.7 (32 BAYT) M0.0 … M31.7 (32 BAYT) M0.0 … M31.7 (32 BAYT) M0.0 … M31.7 (32 BAYT)

      Tablo 2.6

      M hafıza bitlerine erişmek için kullanılacak adresin yazım formatı aşağıdaki gibidir.

      M [Bayt numarası].[Bit numarası] M2.4

      Ladder diyagramlarında işlem ara sonucunun bir M hafıza bitine atama işlemi çıkış sembolü kullanılarak gerçekleştirilir. M hafıza bit adresleri aynı zamanda bir kontağa atanabilir. Normalde açık ya da kapalı olan kontağın temsil ettiği M hafıza bitindeki değişim kontağın kapanarak enerji akışına izin vermesini ya da açılarak enerji akışını kesmesini sağlar.

      M hafızasına Bayt, Word ve Double word boyutunda erişmek için aşağıdaki format kullanılır.

      M[Alan boyutu ].[Byte numarası] MW0 MD4

      2.7.5. V Hafıza (Data) Alanları

      Data alanlarına değişken hafıza alanı ya da kısaca V hafızası adı verilir. V hafıza alanları program akışı sırasında oluşan ara sonuçları saklamak için kullanılabileceği gibi proses için gerekli değişkenleri ve sabitleri yazmak için de kullanılabilir.

      V hafıza alanlarıŞekil 2.53’te görüldüğü gibi kendileri için ayrılmış 8 bitlik byte alanları ile adreslenir. Hafıza alan belirteci V harfidir.

      plc programlama tekniği

      V hafıza alanının büyüklüğü kullanılan PLC’nin modeline göre değişmektedir. Tablo

      2.7 de bazı PLC modellerinin V hafıza adres aralıkları görülmektedir.

      PLC TİPİ CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 226 XM
      V HAFIZA ARALIĞI VB0 … VB2047 (2047 BAYT) VB0 … VB2047 (2047 BAYT) VB0 … VB5119 (5119 BAYT) VB0 … VB10239 (10239 BAYT)

      Tablo 2.7

      V hafıza bitlerine erişmek için kullanılacak adresin yazım formatı aşağıdaki gibidir.

      V [Bayt numarası].[Bit numarası] V25.2

      V hafızasına Bayt, Word ve Double word boyutunda erişmek için aşağıdaki format kullanılır.

      V[Alan boyutu ].[Byte numarası] VB100 VW47 VD5

      2.7.6. L (Lokal) Hafıza Alanları

      Lokal hafıza, ana program ve her alt program için ayrı ayrı ayrılmış 64 bayt büyüklüğündeki hafıza alanlarıdır. Lokal hafıza alanlarının esas kullanım amacı alt programlara değişken parametreler göndermektir. Bunun yanında herhangi bir amaç içinde kullanılabilir. Program Ladder veya FBD editörleri ile yazılıyorsa Lokal hafıza alanlarının son 4 baytlık kısmı program tarafından kullanılır. Bu durumda programcı ilk 60 bayte’lık kısmını kullanabilir. STL editörü ile çalışılması durumunda 64 bayt’lık lokal hafıza alanının tamamı kullanılabilir.

      L hafıza alanlarıŞekil 2.54’te görüldüğü gibi kendileri için ayrılmış 8 bitlik byte alanları ile adreslenir. Hafıza alan belirteci L harfidir.

      plc programlama tekniği

      L hafıza bitlerine erişmek için kullanılacak adresin yazım formatı aşağıdaki gibidir.

      L [Bayt numarası].[Bit numarası] L0.0

      L hafızasına Bayt, Word ve Double word boyutunda erişmek için aşağıdaki format kullanılır.

      L[Alan Boyutu ].[Byte numarası] LB50 LW5

      2.7.7. AC (Akümülatör) Hafıza Alanları

      Akümülatörler, okuma ve yazma yapılabilecek hafıza alanlarıdır. Akümülatörler V, M, Q gibi bazı hafıza alanlarına veri aktarmak veya bu alanlardan veri almak için kullanılabilir. Ayrıca akümülatör hafıza alanlarını alt programlara parametre göndermek için de kullanabiliriz.

      S7 – 200 PLC’lerde 32 bit ( Double Word) uzunluğunda 4 adet akümülatör bulunur. Akümülatör alanları AC0, AC1, AC2, AC3 şeklinde adreslenir. Akümülatör içeriklerine Byte, Word ve Double Word uzunluğunda erişebiliriz. Bir akümülatör alanına hangi uzunlukta erişileceği kullanıldığı komutun işlem uzunluğuna bağlıdır.

      plc programlama tekniği

      Şekil 2.54’te AC0 akümülatör hafıza alanı görülmektedir. Akümülatör adresine bayt uzunluğunda işlem yapan bir komut ile erişiliyorsa sadece 0.bayt, word uzunluğunda işlem yapan bir komut ile erişiliyorsa 0.bayt ve 1.bayte, double word uzunluğunda işlem yapan bir komut ile erişiliyorsa akümülatör alanının tamamı kullanılır.

      2.7.8. HC (Hızlı sayıcı HSC) Hafıza Alanları

      Hızlı sayıcılar 20 KHz – 30 KHz gibi yüksek frekanslı sinyallerin sayılmasında kullanılırlar. Normal sayıcılarda olduğu gibi yukarı sayıcı, aşağı sayıcı ve aşağı yukarı sayıcı 47

      olarak kullanılabilirler. Hızlı sayıcıların giriş sinyali kare dalga olarak tek sinyal olabildiği gibi çift sinyal de olabilir. Hızlı sayıcıların sayma işlemini gerçekleştirebilmeleri için programlanmaları gerekir.

      Hızlı sayıcıların saymış olduğu anlık değerler kendileri için ayrılmış double word uzunluğundaki hafıza alanlarında saklanır. Bu alanlara erişmek için hızlı sayıcı adresleri kullanılır. Yeni nesil S7 – 200 PLC’lerde 6 adet hızlı sayıcı bulunmaktadır. Hızlı sayıcı hafıza alanları HC0, HC1, HC2, HC3, HC4, HC5 şeklinde adreslenir. Hızlı sayıcı adreslerine yalnızca double word uzunluğunda işlem yapan komutlarla erişilebilir.

      2.7.9. S (Sıralayıcı kontrol rölesi SCR ) Hafıza Alanı

      SCR’ler birbirini takip eden işlem adımlarışeklinde çalışan makineler için kolay programlama imkanı sağlar. SCR’ler kumanda programının lojik segmentler halinde ifade edilmesine olanak verir. Bu segmentler kullanılarak programın içerisine birbirini takip eden adımlardan oluşan sıralı bir akış yerleştirilebilir.

      SCR’ler ile sıralı çalışan program adımları oluşturulurken S hafıza alanları kullanılır. Sıralayıcı hafıza alanlarıŞekil 2.55’te görüldüğü gibi kendileri için ayrılmış 8 bitlik bayt alanları ile adreslenir.

      plc programlama tekniği

      S hafıza bitlerine erişmek için kullanılacak adresin yazım formatı aşağıdaki gibidir.

      S[Bayt numarası].[Bit numarası] S1.0

      S hafızasına Bayt, Word ve Double word boyutunda erişmek mümküdür. Bu tür adreslemede aşağıdaki format kullanılır.

      S[Alan boyutu ].[Byte numarası] SB0 SW5

      S7 – 200 CPU 221 ve daha üst model PLC’lerde S0.0 …S31.7 aralığıda 32 baytlık S hafıza alanı bulunmaktadır.

      2.7.10. Analog Giriş ve Analog Çıkış Hafıza Alanları

      S7 – 200 PLC’lere bağlanacak analog giriş çıkış modülleri ile sıcaklık, basınç gibi analog değerler 16 bitlik dijital değerlere çevrilirken, 16 bitlik dijital değerler, dijital değerlerle orantılı bir akım veya gerilim değerlerine dönüştürülebilir.

      Analog girişlerden elde edilen word uzunluğundaki bilgiye erişmek için analog giriş adresleri kullanılır. Analog girişler AIW0, AIW2, AIW4, AIW6 şeklinde adreslenir ve bu adreslerdeki bilgiye sadece word uzunluğunda işlem yapan komutlar ile erişilebilir.

      Anolog çıkışlar ise AQW0, AQW2, AQW4 şeklinde adreslenir ve girişlerde olduğu gibi bu adreslere de word uzunluğunda işlem yapan komutlar ile erişilebilir.

      Analog giriş ve çıkış adres sayısı analog giriş çıkış modülünde bulunan analog giriş ve analog çıkış sayısı kadardır.

      2.7.11. Özel Hafıza Alanları

      Özel hafıza alanları CPU ile program arasında iletişim sağlayacak çeşitli kontrol fonksiyonlarını gerçekleştirmeyi sağlar. Özel hafıza alanlarına genellikle bit düzeyinde erişim sağlanır ve her bir özel hafıza biti özel bir görevi üstlenir.

      Özel hafıza alanlarıŞekil 2.56’da görüldüğü gibi kendileri için ayrılmış 8 bitlik byte alanları ile adreslenir. Hafıza alan belirteci olarak SM kullanılır.

      plc programlama tekniği

      Özel hafıza alanının büyüklüğü kullanılan PLC’nin modeline göre değişmektedir. Tablo 2.8 bazı PLC modellerinnin SM hafıza adres aralıkları görülmektedir.

      PLC TİPİ CPU 221 CPU 222 CPU 224…226XM
      SM ADRES ARALIĞI SM0.0 … SM179.7 SM0.0 … SM299.7 SM0.0 … SM549.7

      Tablo 2.8

      49

      Özel hafıza bitlerinin her birinin özel görevi bulunduğundan her bir bitin görevinin tek tek açıklanması çok uzun ve karmaşık olacağından konuların anlatımında temel olarak bize yardımcı olacak bazı bitleri açıklamak yerinde olacaktır.

      • SM0.0: Bu bit daima lojik 1 değerindedir. Dolayısıyla ladder yöntemiyle yazılan programlarda SM0.0 bitinin atandığı kontak daima enerji akışına izin verir.
      • SM0.1: Bu bit ilk taramada lojik 1, ikinci taramada lojik 0 değerini alır. Sayıcıların ve kalıcı tip zaman rölelerinin reset edilmesinde kullanılabilir.
      • SM0.3: Enerji verildikten sonra ilk taramada 1, sonraki taramalarda 0 değerini alır.
      • SM0.4: 60 saniye periyodlu flaşördür. Bu bit periyodik olarak 30 saniye lojik 1, 30 saniye lojik 0 değerini alır.
      • SM0.5: 1 saniye periyodlu flaşördür. Bu bit periyodik olarak 0,5 saniye lojik 1, 30 saniye lojik 0 değerini alır.
      • SM0.6: Bu bit periyodik olarak bir taramada 1, diğerinde lojik 0 değerini alır.

      Diğer özel hafıza (SM) bitlerinin üstlendikleri görevleri öğrenmek için Simatic S7 – 200 kullanma klavuzuna bakabilirsiniz.

      SM hafıza alanlarına Bayt, Word ve Double word uzunluğunda erişilebilir.

      2.7.12. Zamanlayıcılar

      PLC bünyesinde bulunan zamanlayıcılar klasik kumanda devrelerinde kullanılan zaman röleleri gibi görev yaparlar. Klasik zaman rölelerinin çalışma biçiminde farklı olarak PLC bünyesinde bir de toplamalı tip zamanlayıcı bulunur.

      S7 – 200 PLC’lerde çalışma şekli bakımından üç tip zamanlayıcı bulunmaktadır.

      TON : Çekmede gecikmeli ( düz)zamanlayıcı

      TOF : Düşmede gecikmeli (ters) zamanlayıcı

      TONR: Çekmede gecikmeli kalıcı tip (toplamalı tip) zamanlayıcı

      PLC‘lerde bulunan zamanlayıcılar belirli bir zaman aralıklarını sayarlar. Sayılan zaman aralığının değerine zaman tabanı denir. Zamanlayıcılarda sayılan zaman tabanı bakımından bir gruplama daha yapılır. S7 – 200 PLC’lerde 1ms, 10ms ve 100 ms zaman tabanlı üç tip zamanlayıcı bulunmaktadır.

      Bir zamanlayıcının aynı adresi taşıyan iki değişkeni bulunur.

      • Anlık değer: Zamanlayıcı tarafından sayılmış olan süreyi gösterir. Bu değer 16 bit (word) uzunluğundaki bir zamanlayıcı hafıza adresinde saklanır ve bu değere sadece word uzunluğunda bir operant ile erişilebilir.
      • Zamanlayıcı Biti: Zamanlayıcı Anlık değeri ile ayar değerinin karşılaştırma işlemi sonucunda zamanlayıcı bit adresi 1 ya da 0 olur. Ayar değeri zamanlayıcı komutunun bir parçası olarak girilir.

      PLC programlarında zamanlayıcının anlık değerine mi, yoksa zamanlayıcı bitine mi ulaşılacağı kullanılan komutun kullandığı operant tipine bağlıdır.

      Bir zamanlayıcı adresine erişmek için hafıza alanı belirteci olan T (Timer) harfinden sorma zamanlayıcı numarası yazılır. Yazılacak zamanlayıcı numarası kullanılacak PLC’nin tipine göre değişir. Yazılabilecek maksimum zamanlayıcı numarası kullanılan PLC de bulunan zaman rölesi sayısıdır. Bir zamanlayıcı numarası aynı program içinde birden fazla zamanlayıcı için kullanılmamalıdır.

      plc programlama tekniği

      Ladder diyagramlarında zamanlayıcı bit adresleri normalde açık ya da normalde kapalı bir kontağa atanır. Zamanlayıcı anlık değeri ile ayar değeri birbirine eşit olduğunda zamanlayıcı biti 1 olur ve atandığı kontağın açılmasını veya kapanmasını sağlar.

      T37 zamanlayıcı biti 1 olduğunda kontak kapanarak enerji akışı sağlar.

      -200 CPU 221 … 226M tipi PLC’lerin çalışma şekli ve zaman tabanına göre zamanlayıcı adresleri verilmiştir.

      plc programlama tekniği

      ZAMANLAYICI TİPİ ZAMAN TABANI ZAMANLAYICI NUMARASI
      1 ms T32 ve T96 ( 2 adet)
      TON VE TOF 10 ms T33 …T36 ve T97…T100 ( 8 adet)
      100ms T37 …T63 ve T101…T255 ( 181 adet)
      1 ms T0 ve T64 ( 2 adet)
      TONR 10 ms T1…T4 ve T65…T68 (8 adet)
      100ms T5…T31 ve T69…T95 ( 54 adet)

      Tablo 2.9

      51

      2.7.13. Sayıcılar

      Endüstride, üretilen ürün sayılarının belirlenmesi ya da bir işlemin tekrar sayısının tespitinde sayıcılar kullanılır. Sayıcılar sayma girişlerine gelen sinyalin yükselen kenarlarını sayarlar.

      S7 – 200 PLC’lerde çalışma şekli bakımından üç tip sayıcı bulunmaktadır.

      CTU: Yukarı (Up) sayıcı

      CTD: Aşağı ( Down) sayıcı

      CTUD: Aşağı /Yukarı ( Up / Down) sayıcı

      Bir sayıcının aynı adresi taşıyan iki değişkeni bulunur.

      • Anlık Değer: Sayıcı tarafından sayılmış değeri gösterir. Bu değer 16 bit (word) uzunluğundaki bir sayıcı hafıza adresinde saklanır ve bu değere sadece word uzunluğunda bir operant ile erişilebilir.
      • Sayıcı Biti: Sayıcı anlık değeri ile sayıcı ayar değerinin karşılaştırma işlemi sonucunda sayıcı bit adresi 1 ya da 0 olur. Ayar değeri sayıcı komutunun bir parçası olarak girilir.

      PLC programlarında sayıcının anlık değerine mi, yoksa sayıcı bitine mi ulaşılacağı kullanılan komuta bağlıdır.

      Bir sayıcı adresine erişmek için hafıza alanı belirteci olan C (Counter) harfinden sonra sayıcı numarası yazılır. Yazılabilecek en büyük sayıcı numarası kullanılan PLC nin tipine göre değişir. Bir sayıcı numarası üç sayıcı tipinden herhangi biri için kullanılabilir. Ancak bir sayıcı numarası aynı program içinde birden fazla sayıcı için kullanılmamalıdır.

      plc programlama tekniği

      Ladder diyagramlarında sayıcı bit adresleri normalde açık ya da normalde kapalı bir kontağa atanır. Sayıcı anlık değeri ile ayar değeri birbirine eşit olduğunda zamanlayıcı biti 1 olur ve atandplc programlama tekniği ığı kontağın açılmasını veya kapanmasını sağlar.

      C0 zamanlayıcı biti 1 oduğunda kontak açılarak eneji akışını keser.

      Aşağıdaki tabloda S7 -200 CPU 212, 214,215…226M tipi PLC’lerin sayıcı adres aralıkları görülmektedir.

      CPU TİPİ SAYICI ADRESLERİ
      CPU 212 C0…..C63 ( 64 adet)
      CPU 214 C0…..C127 (128 adet)
      CPU 215 …226 C0…..C255 (256 adet)

      Tablo 2.10

      2.7.14. Endirekt (dolaylı) Adresleme

      Endirekt adreslemede bir hafıza alanındaki veriye erişmek için pointer (adres göstericisi) kullanılır. Pointer olarak kullanılan hafıza alanının içeriğinde bir veri değil başka bir alanın adresi bulunur. S7 – 200 PLC’lerde yalnızca VveL hafıza alanları ile AC1, AC2 ve AC3 akümülatör alanları pointer olarak kullanılabilir. Pointer alanı double word uzunluğunda tanımlanır. Pointer kullanarak I,Q,V,M,S,Tve C hafıza alanlarına byte, word ve double word uzunluğunda erişilebilir. Tek tek bitlere ve AI, A, Q, HC, SM ve L hafıza alanlarına pointer kullanarak erişilenez.

      Bir pointer oluşturmak için Şekil 2.59’da görüldüğü gibi MOV_DW komutuyla endirekt olarak adreslenecek alanın adresini & işareti ile pointer alanına taşımanız gerekir. Bir pointerın gösterdiği adresin içeriğinine erişmek için * karakteri ile beraber pointer adresi

      plc programlama tekniği

      2.8. Temel Programlama Komutları

      2.8.1. Start, Stop ve Çıkışlar

      Klasik kumanda devrelerinde sistemin çalışmasını başlatmak ve durdurmak için kullanılan start ve stop butonları ile kumanda akışını yönlendiren sensör, sınır anahtarı vb. elemanlar PLC cihazının girişlerine bağlanır. Klasik kumanda devrelerinde motor vb. alıcılara yol vermek için kullanılan kontaktörler ise PLC çıkışlarına bağlanır. Klasik kumanda sistemlerinde rölelerle birlikte karmaşık devre bağlantıları ile gerçekleştirilen işlemler PLC ile program yazılarak kolayca gerçekleştirilebilir.

      Bu bölümde klasik kumanda devreleri ile Ladder dili kullanılan PLC programları arasındaki ilişki anlatılacktır.

      • Start Butonu ile Bir Motorun Kesik Çalıştırılması

      Şekil 2.60’daki klasik kumanda devresinde kullanılan start butonu ani temaslıdır. Butona basıldığında M kontaktörü enerjilenir ve yol verdiği motor çalışır. Butondan elimizi çektiğimizde M kontaktörünün enerjisi kesilir ve yol verdiği motorun çalışması durur.

      plc programlama tekniği

      Şekil 2.60

      Şekil 2.60’taki klasik kumanda devresini PLC ile gerçekleştirmek için start butonunun PLC girişlerinden herhangi birine, M kontaktörünün ise PLC çıkışlarından herhangi birine bağlanması gerekir. Burada kullanılan PLC CPU 222 AC –DC – Röle modeli olup çıkışlarından 220 V altında 2A’e kadar akım çekilebilmektedir. Bu işlemden sonra yapılması gereken PLC programı ile Start butonunun bağlı olduğu giriş adresi ile M kontaktörünün bağlı olduğu çıkış adresini istenilen şartlara göre ilişkilendirmektir.

      plc programlama tekniği

      Şekil 2.62’de verilen PLC programında I0.0 girişine bağlı start butonuna basıldığında I0.0 giriş adres biti lojik 1 değerini alır. I0.0 giriş biti ile adreslenen normalde açık kontak kapanarak Q0.0 çıkış adres bitinin lojik 1 değerini almasını sağlar. Q0.0 çıkışı aktif olur ve M kontaktörü enerjilenerek yol verdiği motor çalışmaya başlar. Start butonundan elimizi çektiğimizde I0.0 giriş adres biti lojik 0 değerini alır ve bu bitle adreslenen kontak açılar. Q0.0 çıkış adres biti lojik 0 değerini alır. Bu durumda M kontaktörünün enerjisi kesilerek yol verdiği motorun çalışması durur.

      • Start butonu ile bir motorun sürekli çalıştırılması

      Şekil 2.63’teki klasik kumanda devresinde start butonuna basıldığında M kontaktörü enerjilenerek kontaklarını konum değiştirir. Start butonundan elimizi çektiğimizde M kontaktörü, kapanmış olan kontağı üzerinden enerjili kalmaya devam eder ve yol verdiği motor sürekli çalışır. Bu olaya mühürleme adı verilir.

      plc programlama tekniği

      Şekil 2.63

      Şekil 2.63’teki klasik kumanda devresini PLC ile gerçekleştirmek için gerekli bağlantı Şekil 2.61 ile aynıdır. Burada mühürleme işlemi program tarafından gerçekleştirilir. Şekil 2.64’de görülen PLC programında I0.0 girişine bağlı start butonuna basıldığında bu giriş ile adreslenen kontak kapanarak Q0.0 çıkışını enerjilendirir. Q0.0 çıkış biti lojik 1 değerini alarak bu bitle adreslenen kontak kapanır ve mühürleme işlemini gerçekleştirir. Butondan elimizi çeksek bile çıkış enerjili kalmaya devam eder. PLC programlamada mühürleme işlemi, daha sonraki bölümlerde anlatılacak olan SET fonksiyonu ile de gerçekleştirilebilir.

      Bu devrede mühürleme işlemi ile çıkış sürekli enerjili kalır ve çıkışa bağlı alıcı durdurulamaz. Bu nedenle sistemi durdurmak için PLC girişine stop butonu bağlayarak programla ilişkilendirmemiz gerekir.

      plc programlama tekniği

      Şekil 2.64

      • Start butonu ile sürekli çalıştırılan motorun stop butonu ile durdurulması

      Şekil 2.65’teki klasik kumanda devresinde start butonuna basıldığında M kontaktörü enerjilenerek kendisini mühürler. Start butonundan elimizi çeksek dahi M kontaktörü enerjili kalmaya devam eder. Stop butonuna basıldığında M kontaktörünün enerjisi kesilerek sistemin çalışması sona erer.

      plc programlama tekniği

      Şekil 2.65

      Şekil 2.65’teki devreyi PLC ile gerçekleştirmek için Şekil 2.66’da PLC’nin I0.2 girişine bir stop butonu bağlanmıştır. Sistemi durdurmak için PLC programında Şekil 2.67’deki gibi normalde kapalı bir kontak kullanırsak önemli bir hata yapmış oluruz. Çünkü I0.2 girişine bağlı stop butonu normalde kapalı pozisyonda olduğundan bağlı olduğu girişi sürekli enerji altında tutar. I0.2 giriş biti sürekli lojik 1 konumda olacağından ladder programındaki I0.2 giriş biti ile adreslenmiş normalde kapalı kontak konum değiştirerek sürekli açık durumda kalacaktır. Bu durumda start butonu ile sistem çalıştırılamaz.

      plc programlama tekniği

      Bu sakıncayı önlemek için sistemi durdurmak amacıyla kullanılan I0.2 kontağının Şekil 2.68’deki gibi normalde açık olması gerekir. Eğer sistemi durdurmak için kullanılan PLC girişinin sürekli enerji altında kalmasını istemiyorsak durdurma işlemini start butonu kullanarak yapabiliriz. plc programlama tekniği

      Şekil: 2.68

      56

      plc programlama tekniği

      2.8.1.1. Start Butonu ile Durdurma

      Şekil 2.68’deki PLC bağlantısında start butonuna basıldığında M kontaktörü enerjilenerek yol verdiği motorun sürekli çalışmasını sağlamaktadır. Sistemi durdurmak için I0.2 girişine normalde açık bir stop butonu bağlanmıştır. Sistemin çalışmasını sağlayacak PLC programınışekildeki gibi tasarlayabiliriz.

      plc programlama tekniği

      Şekil 2.70’teki PLC programında I0.0 girişine bağlı start butonuna basıldığında Q0.0 çıkışı enerjilenerek kendisini mühürler. I0.2 girişine bağlı normalde açık pozisyondaki stop butonuna basıldığında I0.2 kontağı açılarak sistemin çalışması durur. Bu tip durdurma tam emniyetli değildir. Çünkü stop butonunun I0.2 girişi ile olan bağlantısında bir kopukluk veya temassızlık oluşması durumunda sistem durdurulamaz.

      2.8.2. Çıkış Atama ( = ) Komutu

      PLC programlarında mantıksal sinyal akışının nihai sonucunu bir adres bitine aktarmak için çıkış komutu kullanılır. Sinyalin aktarıldığı bit lojik 1 değerini alır. Eğer sinyal akışı bir çıkış bitini lojik 1 yaparsa bu çıkışa bağlı alıcı enerjilenir. Sinyal akışı kesildiğinde çıkış ataması yapılan bit lojik 0 değerine döner.

      plc programlama tekniği

      ÇIKIŞ KOMUTU OPERANTLARI: I, Q, M, SM, S, T, C, V, L hafıza alan bitleri

      Ladder yöntemiyle yazılan PLC programlarında bir çıkış doğrudan enerji kaynağına bağlanamaz. Diğer bir ifade ile program bir çıkış atama komutu ile başlayamaz. Çıkıştan önce en az bir tane normalde açık ya da normalde kapalı kontak bulunmalıdır.

      plc programlama tekniği

      2.8.3. LD ve LDN Kontak Yükleme Komutları

      • LD Komutu: Normalde açık bir kontak ile hat ( komut bloğu) başlatılmasını sağlar. Kontağın üst kısmına operant yazılır. Operant herhangi bir hafıza alan biti olabilir. Yükleme komutu ile başlayıp bir sonraki yükleme komutuna kadar olan kesim, mantıksal olarak birbirine bağlı komut bloğudur.

      OPERANTLAR: I, Q, M, SM, S, T, C, V, L hafıza alan bitleri
      plc programlama tekniği

      • LDN Komutu: Normalde kapalı bir kontak ile hat başlatılmasını sağlar. Kontağın üst kısmına operant yazılır. Operant herhangi bir hafıza alan biti olabilir.

      plc programlama tekniği

      LD VE LDN KOMUTU OPERANTLARI: I, Q, M, SM, S, T, C, V, L hafıza alan bitleri

      2.8.4. NOT Değilleme

      NOT komutu ladder diygramlarında NOT kontağı ile gösterilir. NOT kontağı enerji akışını tersine çevirir. Girişinde enerji varsa çıkışında enerji olmaz, eğer girişinde enerji yoksa çıkışına enerji sağlar. Yapılan işlem lojik değil işlemidir. NOT kontağı enerji hattına doğrudan bağlanamaz. Aşağıda örnekte NOT kontağının kullanım şekli ve STL dilindeki kullanımı görülmektedir.

      plc programlama tekniği

      2.8.5. A (VE), AN (VE DEĞİL) Komutları ve Uygulaması

      A Komutu ladder mantığına göre kendisinden önce gelen devre kesimine normalde açık bir kontağı seri bağlar.

      plc programlama tekniğiplc programlama tekniği

      AN Komutu ladder mantığına göre kendisinden önce gelen devre kesimine normalde kapalı bir kontağı seri bağlar.

      plc programlama tekniği

      A ve AN KOMUTLARI OPERANTLARI: I, Q,M,SM, S,T,C,V,L hafıza alan bitleri

      2.8.6. O (VEYA), ON (VEYA DEĞİL) Komutları ve Uygulaması

      O Komutu ladder mantığına göre kendisinden önce gelen devre kesimine normalde açık bir kontağı paralel bağlar.

      plc programlama tekniği

      ON Komutu ladder mantığına göre kendisinden önce gelen devre kesimine normalde kapalı bir kontağı paralel bağlar.

      plc programlama tekniği

      O ve ON KOMUTLARI OPERANTLARI: I, Q, M, SM, S, T, C, V, L hafıza alan bitleri

      2.8.7. Birden Fazla Komut Bloğu Arasında (ALD ) VE İşlemi ve Uygulaması

      Ladder mantığına göre birden fazla kontağın kendi arasında seri veya paralel bağlanması ile oluşan gruba blok adı verilir. STL mantığına göre blok bir kontak yükleme (LD veya LDN) komutuyla başlayan ve bir sonraki kontak yükleme komutuna kadar olan kesimdir. Birden fazla komut bloğunu birbirine seri bağlamak için (VE işlemi) ALD komutu kullanılır.

      plc programlama tekniği

      ALD komutu operantsız olarak yazılır.

      2.8.8. Birden Fazla Komut Bloğu Arasında (OLD) VEYA İşlemi ve Uygulaması Birden fazla komut bloğunu birbirine paralel bağlamak için OLD komutu kullanılır. LADDER: STL:

      plc programlama tekniği

      OLD komutu operantsız olarak yazılır. UYGULAMA 1: Şekilde ladder diyagramı verilen PLC programını STL dili ile yazınız?

      plc programlama tekniği

      UYGULAMA2: Verilen STL dili programının Ladder diyagramını çiziniz? STL: Çözüm:

      plc programlama tekniği

      2.8.9. LPS, LPP, LRD ( Lojik yığın ) Komutları

      • LPS Komutu: Ara kol bağlantısı oluşturmak için kullanılır.
      • LRD Komutu: Bir çıkışa arakol oluşturmak için kullanılır.

      • LPP Komutu: En son çıkış kolu oluşturmak için kullanılır. ÖRNEK:

      LADDER: STL:

      plc programlama tekniği

      Kolların farklı network’lere yerleştirilmesi durumunda lojik yığın komutlarına ihtiyaç kalmaz.

      LADDER: STL:

      plc programlama tekniği