Programlanabilir Lojik Kontrol Üniteleri

Programlanabilir Lojik Kontrol Üniteleri (PLC)

Programlanabilir lojik kontrol üniteleri, ikili ve üst denetimsel (supervisory) kontrolü sağlayan, mikroişlemci tabanlı elektronik ünitelerdir. PLC' ler otomasyonun vazgeçilmez yapı taşlarıdır.

Otomasyon, en geniş tanımıyla teknik proseslerin gerçekleştirilmesinde, insanın bizzat üretim yapma görevini, otomatik üretim ve bunu kontrol etme, izleme görevine dönüştüren bir kavram değişimidir. Burada kontrol sözcüğü, teknik bir kavram olarak, kumanda ve ayar gibi kavramları kapsamakta, böyle bir işlem, içinde bilgisayar da ihtiva eden endüstriyel otomasyon cihaz ve sistemleri kullanarak otomatik çalışmayı genellikle üretim koordine etme ve yönlendirme anlamında kullanılmaktadır. Teknik prosesler, en genel şekilde enerji üretiminden başlayarak, tüm temel diğer endüstrilerdeki üretimler ve endüstrilerde kullanılan makinelerin ve proseslerin çalışma şekilleridir.

Üretim yapma yerine, üretimin kontrol edilebilmesinden üç ana unsuru anlıyoruz. Bunlar; üretimde daha yüksek verimlilik sağlama, ekonomik üretim yapabilme ve rekabet ortamına uyum gösterebilme, bir diğeri ise insanın çalışma ortamında emniyet ve konforun sağlan-masıdır.

Yirminci yüzyılın başlarında kimya endüstrisinde baş döndürücü üretimin ana hedefi, düşük işletme masrafları ve az yatırım ile bu işi büyük hızda başarmak idi. Diğer örnek ise, otomobil sanayiinden verilebilir. Transfer hatlarında üretilen standart otomobiller, seri mamul olarak da pazar tarafından kabul edilip müşteri buluyordu. Böyle bir imalat şekli ile üretim artırılmıştı; ancak üretimde esneklikten söz edilemezdi, o zamanlar amaç, sadece talebi karşılamaktan ibaretti.

50'li ve 60'lı yıllarda modern otomasyon tekniği çok büyük gelişmeler gösterdi. Otomasyon merkezi proses bilgisayarları yapıldı. Kimya, maden, demir-çelik, çimento gibi endüstrilerde çok gelişmiş otomasyon projeleri gerçekleştirildi. Ancak yapılan bütün çalışmalar bütün üretim hacimleri ve tek bir imalat için uygundu.

Bugün, standart seri ürünler, eskiden olduğu gibi, müşteri bulamıyorlar, çünkü pazarı ve ürünü müşteri belirliyor. Üreticinin görevi ise, bu pazara olan talebe göre, o ürünü üretmek şeklinde. Bu tarihi gelişim ile, geride bırakılan yılların durumunu kısaca özetleyebiliriz. Burada yapılan hata, seri imalatın, pazarın isteğine göre belirlenememiş olmasıdır.

Çağımızın modern otomasyon sistemleri ile bugün üretim tekniğinde bir kavram değişimi yaşanmıştır. Pazardan gelen talep; yani ürün tipini müşterinin belirlemesi ve bunun sonucu olarak üreticinin müşterinin isteğine göre üretmesi, en iyi kalitede ve ekonomik olarak rekabet edebilecek şekilde pazara sunma zorunluluğunu da beraberinde getirdi. Bugün artık, endüstriyel üretimin ekonomikliği, yüksek sayılarda üretmek veya kapasiteyi yakalamak ile tanımlanamamaktadır. Hatasız ve hızlı üretim ile birlikte başarı, ürünlerin teknik kalitesi, pazar beklentisine uyum ve üretim tekniğinin esnekliği ile yorumlanmaktadır.

Türkiye'de endüstriyel otomasyon ile ilgili çalışmalar gerçek anlamda 80'li yılların başında başlamıştır. Bu tarihten önce de makine ve tesis bazında bazı otomasyon sistemlerinin mühendisliği ile birlikte yurt dışından ithal edildiğini biliyoruz. Bu uygulamalar, çimento, demir, çelik, cam, tekstil, naylon, ambalaj, gıda vb. sanayi dallarında yapılmıştır.Bazı uygulamaların ise modernizasyon amacıyla gerçeklendiğini görüyoruz. Birçok sektörde kapasite artışları bu şekilde sağlanmıştır.

Endüstriyel otomasyon mühendisliği, elektrik, makine ve otomasyonu yapılacak sektör mühendisliği dalıyla oldukça yoğun bilgi ve birikimi gerektiren zor daldır. Olaya sadece elektrik mühendisliği yönünden bile bakılsa, karşımıza, genel hareket noktası şalt, tesis ve enstrümantasyon mühendisliği ile birlikte, kontrol bilgisayar ve elektronik mühendisliğini de kapsayan kombine ve özel bir mühendislik olarak çıkmaktadır. Endüstriyel otomasyon, sadece bir satın-alma ve satış olayı değil, arakasında ağır ve sürekli yenilenen, ileri teknoloji olan bir daldır.

Endüstriyel otomasyon sistemleri ve enstrümantasyon cihazlarının diğer önemli bir üstünlüğü de sahip oldukları karşılıklı haberleşme özelliğidir. En başta yapılan yerel otomasyonlar artık yeterli kalmayıp, iletişim sistemleri üzerinden haberleşilerek, komplike otomasyon çözümleri üretebilmektedir. Burada en önemli nokta, sistem entegrasyonudur. Sistem entegrasyonu, endüstriyel otomasyonda kullanılan tüm donanımın haberleşme özelliği ile bunun yazılım üzerinden gerçekleştirilmesi ve sistemin uyum içinde çalışabilmesidir.

Endüstriyel otomasyonun ana elemanı programlanabilir lojik kontrolörlerdir. (Programmable Logic Controller, PLC). Bu düzenekler ile yapılacak işin kapsamına göre;

Kumanda, Kontrol, Kullanım ve İzleme, Uyarı ve Raporlama işlemlerini içeren endüstriyel otomasyon sistemleri gerçekleştirilebilir.

Serbest programlanabilen otomasyon cihazlarının endüstride seçilen proseslerin kumanda ve kontrolü için kullanılabilmesi, bu sistemlerde kullanılan programlama dilinin özelliklerine ve yönetmeliklerine uymak ve bu dilin sembolik yapısını, teorik bilgilerle birlikte prosese uygulayabilme hakimiyetindedir.

Her kumanda, bir otomasyon ve bir de proses kısmından oluşur. Otomasyon kısmı, kumanda kısmının "aklı"dır. Kumandanın proses kısmı ise, bir malzemenin, enerjinin ya da bilginin, nitelik ve nicelik olarak değişimini ya da taşınmasını hedef olarak alır ve bunun teknik akışını kapsar. Bu olaya bir örnek üretim prosesleridir. Aşağıdaki şekilde bir PLC uygulayıcısının sembolize edebileceği bir kumanda sisteminin tipik yapısı görülmektedir. Şekilde oluşturulmuş olan otomasyon yapısı itibari ile yerel bir çözümü kapsamaktadır. Bu nedenle bu tip bir otomasyon çözümlerine "yerel"çözüm" denir.

Kumanda sistemi değişik "eleman"lardan meydana gelir. Bu elemanlar; kullanım düzeni, otomasyon cihazı, ayar elemanları, ölçü düzeni ve proses kısmıdır. Bunlar değişik fonksiyonları yerine getirirler.

Bu üniteler, kontrol sisteminde tek veya entegre bir işlem istasyonu olarak, diğer programlanabilir Elektronik üniteler ve ekipmanlar ile haberleşme ağı üzerinden iletişim kurarak kullanılır.

Programlanabilir Lojik kontrol üniteleri, biriken bilgi ve verileri bir yandan SCADA sistemine iletirken bir yandan da işletme fonksiyonlarını yerine getirmek için yazılım programlarına uygun olarak lojik kontrol denetimini sağlarlar. Genel bir kontrol modülü yapısı şu elemanlardan oluşur.

Güç Kartı: Kontrol modülünün ve I/O kartlarının güç gereksinimini sağlar.

Uzak Giriş/Çıkış Kartı: Bu kart kontrol modülünün, iletişim yoluna bağlı diğer sistem elemanları ile haberleşmeyi sağlar. Uzaktan kumanda I/O üniteleri, Programlanabilir Lojik Denetleyiciler ile yüksek hızlı seri haberleşme ağı ile iletişim kurarlar. Uzaktan I/O üniteleri vasıtasıyla programlanabilir elektronik lojik denetleyicilere bağlanan işletme değişkenleri, sistemin veri tabanında, aynen lokal olarak bağlanan değişkenler gibidir. Haberleşme ağının yüksek performansı, seri iletişimden dolayı meydana gelebilecek gecikmeleri önemsiz hale getirir.

RAM (Random Access Memory): Gerçek zaman verilerini ve denetim parametrelerini saklamak için kilobayt mertebesinden RAM kullanılır.

ROM (Read Only Memory): Denetim algoritmaları ve sürekli olarak saklanılması gerekli bilgiler burada saklanır.

A/D Çevirici ve Çoklayıcı: Denetlenen süreç değişkenlerinin mikrokontrolöre verilebilmesi için gerekli olan analogdan sayısala çevrim işini gerçekleştirir. Çoklayıcı kullanımı ile aynı anda birden fazla kanaldan bilgi girişi yapılabilir.

Yerel Giriş/Çıkış Kartı: Programlanabilir elektronik denetleyici lokal analog dijital sinyal giriş ve çıkışlar için çok sayıda sinyal toplama (I/O) kartı içerirler I/O kartları saha cihaz ve dedektörlerine doğrudan bağlanabildiği gibi, kontrol panosunda bulunan alçak gerilim cihazlarına da bağlanabilirler. Saha cihazlarına I/O kartları ile bağlantıları 0-10V veya 4-20mA sinyal kablolarıyla sağlanır. Analog değerler otomatik olarak proses veya iletişim ilişkili değerlere çevrilir.

Merkezi İşlem Ünitesi (CPU): Gelişmiş programlanabilir elektronik üniteleri yüksek performanslı mikroişlemci (CPU) kullanırlar. Sistemin yazılımı, arzulanan fonksiyonel konfigürasyonu oluşturmak üzere ana kartlardaki salt oku bellek (Eprom) modüllerinde saklanır. Uygulama programları ise RAM bellekte toplanır. Programlanabilir elektronik üniteleri sistem yazılımı, bir gerçek zamanlı işletme sistemi ve bir de uygulama mekanizmasına sahiptirler. Bu ünitelerin programları, öncelik düzeylerinde çevrimli olarak yürütülür. Çevrim süreleri 10 msn ile 2 sn arasında seçilebilir.

PLC Elemanları

--------------------------------------------------------------------------------

Programlanabilir denetleyiciler olarak adlandın lan sistemler, günümüzde yaygın olarak, otomatik kontrol düzenlerinde kullanılmakta olan mikroişlemci tabanlı endüstriyel otomasyon cihazlardır. PLC ikili giriş sinyallerini işleyerek, teknik işlemleri, çalışmaların adımlarını direkt olarak etkileyecek çıkış işaretlerini oluşturur. Çoğunlukla programlanabilir denetleyicilerin yapabileceği işlerde bir sınır yoktur. PLC, bir iş akışındaki bütün adımlan doğru zaman ve doğru sıradaki bir hareket içerisinde olmasını Sağlar. Kontrol problemlerinin çözümünde teknik olarak görülmüştür ki bu problemlerin karmaşıklığına göre PLC uygulamalar değişebilir. Bununla beraber aşağıdaki temel elemanlar PLC uygulamaları için daima gereklidir.
1 .Donanım (hardware)
2. Yazılım (software)
3 .Algılayıcılar (Sensörler)
4.İş elemanları
5 .Programlayıcı

1.1. Donanım (Hardware):

Donamım elektronik modüller anlamında kullanılır. Bu modüller sistemin bütün fonksiyonlarını veya makinayı kontrol edebilir, adresleyebilir ve belirli bir iş akışın sırasında harekete geçebilirler. PLC’nin donanım elemanlarını şu şekilde sınıflandırabiliriz:
• Merkezi işlem birimi (CPU)
• Giriş birimi (INPUTS)
• Çıkış birimi (OUTPUTS)
• Programlayıcı birimi (PROGRAMMABLE)

1.2. Yazılım (Software):
Yazılım, lojik işlemler, makine veya bir sistemdeki elemanların harekete geçirilmesini belirleyen programlardır. Yazılımlar, donanımda bulunan bellek birimi içerisinde saklanırlar ve istenildiğinde değiştirilebilirler. Kontrol akışı, donanımda herhangi bir değişikliğin gereksinim duyulmadan yazılan bir program ile değiştirilebilir.

1.3. Algılayıcılar ( Sensörler ):
Bu elemanlar kontrol edilecek bir makine ya veya bir sisteme direkt
olarak bağlanırlar. Bilgi, bu elemanların elektriksel akım değerlerine göre algılama PLC’ ye iletilir. Algılayıcılara örnek olarak;
3. 1.Sınır anahtarlar,
3.2 İşaret üreticiler,
3 .3.Fotoselier,
3.4. Sıcaklık algılayıcıları verilebilir.

1.4. iş elemanları:
Bu elemanlar kontrol edilecek bir makine ya veya sisteme direkt olarak bağlanırlar. PLC’ nin gönderdiği işaretlere göre durum değiştirirler. İş akışı bu durum değişikliğine göre belirlenir. iş elemanlarına örnek olarak;

4.1 .İkazlar (Lambalar, sesli ikazlar, ziller),
4.2.Pnömatik silindirler (Valf sistemler),
4. 3 Göstergeler,
4.4.Kontaktörler,
4.5.Motor yol vericilerini verebiliriz.

Kullanım Avantajları

--------------------------------------------------------------------------------

PLC’ nin en büyük avantajı, düşük voltajlarda, bakım maliyetlerinin elektromekaniki röle kontrol sistemlerine göre oldukça ucuz olması, buna ilave olarak bir çok avantajlar sağlamaktadır.
BASİTLİK: PLC’ nin modüller yapısı her türlü özel uygulamalara ve sistemleri değiştirebilme, hataları düzeltme ve sistem değişikliklerin tamamına cevap vermelidir.
OZELLİKLERI: PLC’ nin modüler yapısı her türlü özel uygulamalara ve sistemlerin uzantılarına cevap verecek biçimde çalışmalıdır.
UYGUNLLUK: Elektro mekanik sistem kontrolleri ve bunların devre bağlantıları göz önüne alınırsa PLC’nin yaptığı işe göre kapladığı alan ve teferruatı oldukça farklı ölçüde olduğundan yerden tasarruf edilir.
DEGİŞKENLİK: PLC’ nin mekanikli parçalan olmayıp genel amaçlı kontrol aygıtlarıdır. PLC’ nin tekrar tekrar program yapacak biçimde birçok değişik bağlantıları yerine getirebilecek ilave devre dizaynlar yapabilirler.
GERCEKCİLİK: PLC’ lerin elektromekaniki kısımları olmadığı için kınlacak bozulacak parçaları yoktur. PLC’ ler sonra kullanılmak üzere komple olarak depolanabilirler.

Plc Mantığı Ile Kontaklı Devre Mantıgı Arasındaki Fark Nedir ?

--------------------------------------------------------------------------------

PLC’ler için geliştirilmiş olan programlama dilleri, kontaklı (röleli) kumanda devreleri tasarımcılarının kolayca anlayıp uygulayabileceği biçimindedir. Bir kontaklı kumanda devresinden PLC’ye geçmek oldukça kolaydır. Bununla beraber, kontaklı kumanda devresi ile aynı amaçla gerçekleştirilen PLC programı farklı sonuçlar verebilir. Bunun nedeni kontaklı kumanda devresi ile PLC arasındaki yapısal farklardır.
Kontaklı kumanda devrelerinde her röle veya kontaktör paralel çalışır. Yani aynı anda röle ve kontaktör bobinleri enerjilenir ve kontaklar konum değiştirir. PLC’lerde ise lojik işlemler sırasıyla yapılır. Konunun daha iyi anlaşılabilmesi için aşağıdaki kontaklı kumanda devresin ve bu devreye ait kontaklı diyagramı inceleyelim.
Aşağıda verilen kumanda devresinde Sl butonuna basıldığında K1 ve K2 kontaktör bobinleri aynı anda enerjilenir . Hangi kontaktör önce devreye girerse o kontaktör devrede kalır diğeri devreye girmez. Bu ise kontaktörlerin zaman sabitleri ve bağlantı iletkenlerin direnç ve endüktansına bağlıdır. Yukarıda leder diyagramı verilen aynı devrenin bir PLC için yazılmış olan program parçasıdır. Bu devrede 80 butonu 1 nolu PLC girişine, 81 butonu 2 nolu PLC girişine bağlanmıştır. Eğer bu program PLC’ ye yüklenir ve 81 butonuna basılırsa, her zaman Ki kontaktörünün devreye girdiği ve K2 kontaktörünün hiçbir zaman devreye girmediği görülecektir. Bunun nedeni PLC’ de programın adım adım işleme girmesidir. Çünkü 1. Satırdaki il nolu çıkış değeri LOJİK 1 olacağından ve bu değer 2. Satıra ait lojik değer hesaplanırken kullanılacağı için 2. Satırın sonucu lojik 0 olacaktır. Ele alınan bu örnekte vurgulanmak istenen şudur; bir kontaklı kumanda devresinden yararlanılarak yazılan bir PLC programı amaca uygun çalışmayabilir. Bu nedenle yazılan her programın test edilmesi gerekir. Genellikle PLC programlayıcılarda veya kişisel bilgisayarlarda kullanılan derleyici programlarında bu olanak sağlanmıştır.

Bilgisayar İle Plc Arasındaki Fark Nedir?

--------------------------------------------------------------------------------

PLC’nin merkezi işlem ünitesinde mikroişlemci veya mikrokontrolcü ünite bulunur. Bu yüzden her PLC bir bilgisayardır. Fakat her bilgisayar bir PLC değildir. PLC’ler üretimin yapıldığı tozlu, kirli ve elektriki gürültü gibi ağır şartlarda çalışacak şekilde dizayn edilmiştir. Bununla birlikte farklı bir programlama dili , arıza bulma ve bakım kolaylıklarının olması gibi özellikleri ile sanayi uygulamalarında bilgisayardan farklıdırlar. Bilgisayarların arıza ve bakım servisi ile programlama dillerinin öğrenilmesi için özel bir eğitime gerek vardır. PLC programlama dili klasik kumanda devrelerine uygunluk sağlayacak şekildedir. Bütün PLC’lerde hemen hemen aynı olan AND, OR, NOT (VE,VEYA, DEGİL ) gibi Boolen ifadeleri kullanılır. Programlarda klasik kumanda sistemini bilen birisi tarafından kolayca yapılabilir. 0-60 santigrat ortam ısılarında %0-%95 arası ncm oranı olan ortamlardır.

Büyük çaplı kontrol sistemleri için bilgisayarın-mikroişlemciler in kullanılması. on adet röle-kontaktör elemanlarından daha az eleman gerektiren kontrol devrelerinde de klasik kumanda devrelerinin kullanılması daha avantajlı ve gereklidir.

Sonuç olarak; küçük ve orta büyüklükteki her türlü kumanda sisteminde,küçük yapılı yüksek güvenirlikli ve değişebilir (flexile) beyin olarak PLC’ ler otomasyon üretiminin vazgeçilmez birer elemanı olmuştur.

PLC cihazı, girişten alınan bilgi ve komutları işler. Giriş komutları; am temaslı buton , seçici anahtar, dijital anahtar veya sensör girişi olan sınır anahtar, yakınlık (proximity) anahtar, fotoelektrik anahtar vs. dir. Bu elemanlarla yüklerin çalışma şartları gözlenir veya kontrol edilir.

Giriş sinyallerine karşılık çıkış sinyallerinin iletimi, PLC’de yazılı olan programa bağlıdır. Selenoid valf, sinyal lambası, röle, gibi küçük yükler PLC tarafından direkt olarak sürülebilir. Fakat, büyük kapasiteli selenoid valf, 3 fazlı motor gibi yükler kontaktör veya röle üzerinden sürülmelidir.

PLC Nedir?

--------------------------------------------------------------------------------

Programlanabilir Lojik Kontrolörler (PLC) 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.

Endüstriyel otomasyon devrelerinde programlanabilir kontrolörlerin tercih edilmelerinin nedenleri şu şekilde sıralanabilir:
· Kumanda devresinin yazılımla sağlandığından , kumanda devresini tasarlamak kontaklı (röleli) bir devrenin tasarımından daha kolaydır
· Bütün kumanda fonksiyonları yazılımla gerçekleştirildiğinden, farklı bir uygulama için adaptasyon kolaydır.
· Kumanda devrelerine göre çok az yer kaplar.
· Güvenilirliği yüksek, bakımı kolaydır.
· Bilgisayarlarla ve diğer kontrolörlerle haberleşme olanağı vardır
· Arıza ihtimali düşüktür
· Kötü çevre koşullarında , özellikle tozlu ortamlarda . röleli kumanda devrelerine göre daha güvenilirdir
· 82LC kumanda devresi tasarımı. daha çabuk gerçekleştirildiğinden bu konuda çalışan teknik elemanlara zaman ve emek tasarrufu sağlar.

PLC Neden Doğdu

--------------------------------------------------------------------------------

İlk PLC 1960’lı yıllarda Amerikan otomobil endüstrisinde çalışan mühendislerin yeni bir üretim tekniği geliştirme çalışmaları esnasında geliştirilmiştir. Bu buluştan evvel, kontrol sistemleri tek bir üretim işleminin yapılmasında ayrı ayrı geliştirilmiş otomasyon sistemleri ile bir cihazı çalıştırıyorlardı. Bunlar elektromekaniki zamanlayıcılar, sayıcılar, başlama durdurma anahtarları, röleler diğer farklı yapıdaki cihazlar elle kumandalı işlem kontrolleri üzerindeki belli bir seviyede geliştirilmişlerdir. Bununla birlikte yarıiletkenlerin standartlarına göre yavaş yeterli hızda olmayan çalışma aktiviteleri , yanlış çalışma veya bozulma, kırılma gibi problemler araştırmaları yeni metotlara yönlendirmiştir.

Bunun ötesinde sistemin oldukça karmaşık ve umumiyetle de ayrı devre kurulmasına ve bakımına da ihtiyaç göstermekteydiler Böyle bir durum karşısında. devre bağlantılarını değiştirmek, kontrol kumanda dizaynlarını yapmak çok zamanımızı alırdı.

PLC”nin Tarihçesi

--------------------------------------------------------------------------------

1960 yılında yüksek verimlilik, güvenilirlik ve yeni devreler için yeni bağlantılar gerek göstermemek gibi üstünlükleri ile birlikte bilgisayarlar kullanılmaya ha4andı Buda beraberinde endüstriyel üretimde otomasyonu ortaya çıkardı.
Bilgisayarlar, Mikroişlemciler (Microprocessors) ile yapılan kontrol işlemi, yüksek fiyat, programların karışıklığı, bilgisayar teknolojisi için gerekli eğitilmiş eleman eksikliği gibi dezavantaj lar ortaya koydu.

1960 yılı ortalarında bilgisayar teknolojisi ile klasik kum-anda devreler (role, kontaktör) karışımı bir programlanabilen kumanda ve buna bağlı olarak programlanabilir kumanda cihazının (PLC) yapım fikri ortaya çıktı. Bu düşünce ile “mekaniki döner anahtar lama tamburu gibi bazı uygulamalar gerçekleştirildi.

Otomobil endüstrisinde seri üretim hatlarındaki kontrol sistemleri, her bir yeni model otomobil için yeni bir kontrol sistemi değişikliği , ilk programlanabilir kumanda tekniği fikrinin ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Bu endüstrideki ihtiyaç ile birlikle aynı zamanda PLC ‘ nin kullanını, tamir ve bakım kolaylıkları gibi özelliklerinin olmasını getirmiştir.

1969 yılında, klasik (Elektrik) kumandanın Elektronik karşılığı olan ilk PLC yapıldı. 1978 yılında ise dört yıllık bir çalışmanın ürünü olarak , NEMA (National ElectrIc Manufaktureres Associatıon) kuruluşu tarafından ilk PLC ‘ler piyasaya sürüldü.

l980’li yıllarla birlikle PLC endüstrisinde yeni teknolojik ilerlemeler kaydedildi. “Bit-Slice “ teknolojisinin kullanımı ile daha hızlı bir tarama (Scan) yapılabilmesi , çok az (ona kadar) sayıda röle kullanan sistemler yerine kullanılabilecek düşük fiyatlı PLC ierin piyasaya sürülmesi , Mikroişlemci akıllı giriş/çıkışla dağıtılmış işleme (ASCII işletim arabağları) ısı ve basınç ölçen alıcı ların (sezicilerin) (thermocouple ve strain gaugle) doğrudan PLC ‘ye bağlanabilmesine olanak sağlayan arabağlar donanım açısından kaydedilen ilerlemelerle birer örnek olarak sayılabilirler. Diğer önemli bir ilerleme de çeşitli denetleyicilerin ortak bir yol (bus) üzerinden bağlanabilmelerine olanak sağlayan aile yaklaşımı oldu. Böylece ufak sistemlerden başlayarak , zamanla denetleyici sistemi büyütme olanağı doğdu.

PLC Sistemlerini Seçme, Kurma ve Görevlendirme

--------------------------------------------------------------------------------

PLC SİSTEMLERİNDE YÖNTEM TASARIMI



Programlanabilir kontrolörler standart modüller temel alındığından, donanım ve yazılım tasarımları birbiri ile uyumlu olmasına rağmen bağımsız olarak gerçekleştirilir. Bu yaklaşım 4.1 (a) da verilmiştir. Donanım ve yazılımı paralel olarak geliştirmekle, zamandan kazanıldığı gibi sistem, fonksiyonunu mevcut duruma uyumlaştırılabilir ve çok esnek bir harekete geçirme olduğundan avantaj sağlanır. Bu sayede, son değişim sistem belleğine yerleşip PLC içinden kurulana kadar, harekete geçirici kontrol fonksiyonlarının değiştirilmesine imkan tanır.



Her tasarım projesinden beklenilen son derece önemli, fakat sık sık ihmal edilen dökümantasyon işlemidir. Bir projenin dökümantasyon verilerini eksisiz yenileme, görevin gelişmesine ilişkin tam bir dökümantasyon ve yenilemeye gereksinim duyar. Bu bilgi, toplam sistem dökümantasyonunun bir bölümünü biçimlendirir ve daha sonraki görevlendirme durumunda işlevselliğini yitirir.



PROGRAMLANABİLİR KONTROLÖRÜN SEÇİMİ



PLC sistemlerinin bugün için geçerli küresel sınırları vardır. Bu sınırlar yeni ilave yer değiştirmelerle ile aynı tiplerin daha ileri özellikleri ile üretilmektedir. Teknolojideki gelişmeler çalışma verimini ürünün pazar değerini arttırmak için, imalatçılar tarafından çabucak uyumlaştırılır. Bununla birlikte, yapımında istenilmemesine rağmen, PLC`lerin her versiyonu kontrol olanakları nedeniyle çok benzerdir. Bununla kayda değer değişiklikler, programlama metod ve dillerine ilişkili olarak imalatçıların farklı standartlarıyla birlikte desteklenir.



HANGİ İMALATÇI ?



Görev kapsamına bağlı olarak, mevcut müşteri imalatçıya direk yaklaşabilir veya projenin tamamını üstlenen kişi, sistemi kuranlar ile bağlantı kurabilir.



Sistem kurucular, bir veya iki imalatçının PLC `si ile çalışma eğilimindedirler. Bunun için, ürün bezerliği ve bütünlüğü neden gösterilir. Bu sistem kurucular, en iyi bir veya iki PLC `yi teklif. Eder. Bazı müşteriler de danışma firmalara bağlı çalışır.



Bir imalatçıya gereken bilgiyi ve yardımcı, kullanıcının daha önceki programlanabilir kontrolör ve kontrol sistemlerindeki tecrübesine bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir. Çünkü tecrübeli kullanıcının olduğu yer, sistem tasarım ve kurma işinden çok, çalışma hızı ve teknikte mükemmellik getirir. Müşterilerin büyük kısmının PLC tecrübesi olacak fakat Pazar hakkında bilgileri olmayacaktır. Bu amaçla bazı sorular hazırlanmıştır:



Kullanıcı tasarım işinde bir yardımcı bulabilir mi?
Hangi oranda pazar payı imalatçıları tutar?
İmalatçı muhtemel kullanıcı ihtiyaçlarını karşılamak için PLC sistem tipi üzerinde kurs verebilir mi?
Bütün yardımcı el kitapları ve manueller gereken programlama dilinde iyi bir standart mıdır?
Aynı yada farklı imalatçıda diğer PLC tiplerinin sistemle uyumluluğu nedir?
Kullanılan programlama yöntemi, uygulama için kontrol planı taslağına uygun mudur?


Tecrübesiz kullanıcı düşünüldüğünde imalatçının önereceği sistem tasarım çalışması ile birlikte programlama kursu son derece avantajlıdır.



PLC SİSTEMLERİNİN VE TİPLERİ



PLC sistem genişliği üzerine alınacak kararda başlıca etkenler:



Gerekli GİRİŞ / ÇIKIŞ kapasiteleri
Gerekli GİRİŞ / ÇIKIŞ tipleri
Gerekli bellek genişliği
Komutları set ve CPU`nun gerektirdiği hız ve güç


GİRİŞ / ÇIKIŞ KOŞULLARI





PLC GİRİŞ / ÇIKIŞ bölümleri işlem süreci içinde tüm işaret ve kontrol haltlarını bağlamada yeterli modülleri kapsamayabilir. Bu modüller temel sistem özelliklerini doğrulamalıdır. Gerilim seviyesi yükleme, vs. Ayrıca;



Her modül için gereken GİRİŞ / ÇIKIŞ uçlarının tip ve sayıları
Kontrolör ve hedef işlem arasında gereken yalıtım
Yüksek hızda GİRİŞ / ÇIKIŞ veya uzaktan GİRİŞ / ÇIKIŞ veya herhangi bir diğer özel olanak gereksinimi
Genişleme potansiyeli ve kurulu yedek GİRİŞ / ÇIKIŞ uçlarına bağlı olarak tesisin gelecekteki gereksinimleri
GİRİŞ / ÇIKIŞ uçlarının gerektirdiği güç kaynağı.




BELLEK VE PROGRAMLAMA KOŞULLARI



PLC tipine bağlı olarak, sistem belleği CPU ile aynı kart üzerinde bulunabilir veya ayrı bir kart tahsil edilebilir. Bu metot, CPU kartında karşıt bir değiştirme gerekmesizin sistemde gereken maksimum değişikliği mümkün kılar.

Daha önce değinildiği gibi, bellek genişliği normalde sistemde gereken Giriş / Çıkış uçlarının miktarına bağlıdır. Diğer bir etken ise kurulan kontrol programıdır. Herhangi bir programın tam kapasitesi tüm tasarlama , kod çözme , kurma ve test etmeyi içeren yazılıma kadar belirlenemez.Yine de programın karışıklığı üzerinden bir averajla bu genişlik hesaplanabilir.Bundan dolayı birbirine geçmeli ( interlock ) veya sıralamalı rutinler açıkça , basit bir işlemdekinden daha fazla bellek gerektirir.Program büyüklüğü , Giriş / Çıkış uç sayılarına bağlıdır.Çünkü her uç yazma ve okuma komutları içermelidir. Kartlar arasında geçişe müsaade etmek için özel fonksiyonlar, ana PLC belleği içinde bellek boşlukları gerektirebilir.

Sonuçta bu boşluklar sayesinde kontrolde değişikler yapılabilir ve sistem ileride genişletilebilir.

Bellek RAM veya EPROM seçilebilir.RAM bellek sistemin kurulmasından önce ve sonra programın süratli ve kolayca çalıştırılmasını sağlar.Giriş / Çıkış ve veri fonksiyonları dinamik olduklarından bunlar için daima RAM kullanılmalıdır.EPROM bellek ise program saklama ve saklanan programların gerektiğinde özel bir silici ile temizlenmesinde kullanılabilir.EPROM’ lar özellikle PLC üzerinde yüklü bir programın birkaç makinayı birden kontrolünde tercih edilebilir.Yine de RAM , program yazılımı sırasında tamamlanıp test edilinceye kadar saklama için kullanılabilir.Bakınız şekil ……

Giriş / Çıkış belleği

+

Kontrol program belleği

+

Özel fonksiyon çizelgeleri

+

Değişiklik ve değişmeler için boşluk





Şekil …Çeşitli görevler için PLC belleği



KOMUT GRUBU / CPU (MERKEZİ İŞLEM BİRİMİ)



Herhangi bir sistemin, verilen görevi yerine getirmesi için uygun komut grubunu içermelidir. Genişliğine bakmasızın bütün PLC’ ler lojik kontrol, sıralama gibi komutları içerir. Geniş PLC’ ler daha güçlü komutlara sahiptir. Ama küçük ve orta makinaların bazı işlevlerinin titizlikle yerine getirebilmesi için kullanılan özel fonksiyonlar, PLC’ nin çalışma kapasitesini ortaya koyar.

PLC’ lerde hız ve işlevselliğe bağlı olarak farklı seviyelerde çalıştırmayı içeren bir CPU kart seçimi vardır. Giriş / Çıkış sayılarında ve fonksiyon kartlarındaki artış gibi işlem sürecinin her devri için daha büyük sayıda işaret olduğundan, talebe göre CPU kartı üzerinde de bir artış olabilir. Bu durum , eğer tarama süresi yeterli değil ise daha hızlı bir CPU kartını gerektirir.

Özel bir uygulama için PLC’ ye ilişkin doğru birimlerin seçimini takiben, yazılım ve donanım tasarım fonksiyonları bağımsız olarak gerçekleştirilebilir.