PLC

Programlanabilir mantıksal denetleyiciler (yani PLC) günümüzdeendüstri de vazgeçilemez cihazlardan biridir.  Endüstride elektrik kumanda devresi olarak tanımladığımız ve  kontaktör, röle ve zamanlayıcı (timer) gibi malzemelerden oluşan sistemlerin yerine kullanılan mikro denetleyici kontrollü elektronik cihazdır. Bu sayede kumanda devrelerinin en büyük sorunlarından olan geniş alan ve yüksek maliyet gibi sorunlar giderilmiş olur.  PLC leri diğer mikro denetleyicilerden ayıran en önemli fark kısacası kullanım alanıdır. Yani bunları şu şekilde açıklayabiliriz;

PLC ler endüstride diğer denetleyicilere nazaran daha çok tercih edilmektedir. Bunun sebebi ise;

1. PLC’nin küçük bir bilgisayar yapısında olması

2. Endüstri şartlarına göre imal edilmiş olması.

3. Karmaşık sistemleri kontrol etmek çok daha kolay.

Kısaca PLC Tarihi

Bedford firması 1960’lı yıllarda Modicon adlı ilk PLC cihazını ticari anlamda kullanarak dünya endüstrisine girmesini sağlamıştır. PLC cihazları daha sonra pek çok firma tarafından üretilerek yaygınlaşmıştır. PLC cihazının endüstride tutulma sebebini kısaca şöyle özetleyebiliriz.

1. Programlanabilir olması (yani sistem ihtiyaç halinde yenilenebilir)

2. Bakım kolaylığı

3. Uzun ömürlü olması

4. Yer tasarrufu sağlaması

5. Maliyeti azaltması

PLC İç Yapısı

PLC BirimleriPLC cihazlarını yapısal olarak yukarıdaki resimdeki kısımlardan oluşmaktadır. Bu birimlerin her birinin kendisine ait bir işlemi sağlamaktadır. Aşağıda bu sistemleri kısaca özetleyelim.

Giriş Birimi:

Bu birim ile dış ortamdan basınç, sıcaklık, nem, hız, ivme gibi veriler alınır. Bu değerleri sensör veya transdüserler yardımıyla dış ortamdan alınmaktadır.

İşlem Birimi:

İşlem birimi en basit ifade ile yazdığımız programın işlendiği kısım olarak tanımlanabilir. Burada bir işlemci (CPU) ve hafıza birimi (EEPROM) bulunmaktadır. Hazırlanan program hafıza birimine gönderildikten sonra İşlem birimi elemanları sayesinde girişten gelen veriler doğrultusunda işlem birimi, hafıza birimindeki programa göre çıkışı kontrol eder.

Programlama Birimi:

Bilgisayarda PLC kontrolü için yazdığımız programın saklandığı ve işlendiği birimdir. Bilgisayar yazılımları ile hazırladığımız programı bu birime aktarırız. PLC’nin programlama biriminde sadece tek bir program bulunabilir. Yeni bir program atılırken önce hafızasındaki programı siler ve daha sonra yeni programı hafızasına işler.

Çıkış Birimi:

Girişten elektronik cihazlar yardımı ile alınan veriler, işlem birimi kontrolünde olarak, alınan bu değerler programlama birimine gönderilir. Programlama biriminde bulunan programa göre kıyaslandıktan sonra, işlem birimi alınan değerler doğrultusunda çıkış portlarını kontrol eder. (yani çıkış portlarını açar yada kapatır.)

PLC Programlamaya Giriş

Günümüzde piyasada kullanılan en yaygın PLC, Siemens firmasını ürettiği Simatic modelleridir.

Simatic modeli, endüstrinin farklı ihtiyaçları ve kontrol sistemlerinin karmaşıklığı dikkate alınarak farklı giriş ve çıkışlara sahip birden fazla modeli kapsamaktadır.

Ben bu yazının geri kalan kısmında Simatic PLC modeli ile ilgili bilgi vereceğim. Yani kısaca donanımsal özelliklerine değineceğim. Sonrasında ise Siemens’in PLC yazılımı olan Step-7 Microwin programı ile PLC programı hazırlanmasını göstereceğim.

Simatic PLC Donanımsal Özellikleri

Simatic modeli içinde bir den fazla PLC modeli vardır. Bu modeller işlemci türüne göre değişmektedir. Burada bu modelleri anlatmak oldukça zaman alacağı için ben fazla içine girmeyeceğim. Sizler yukarıdaki klavuz dosyayı indirerek ve aşağıda belirtiğim linklerden bu modelleri ayrıntısı ile inceleyebilirsiniz. Ben kısaca genel olarak Simatic PLC modellerinin ortak özelliklerinden bahsedeceğim.

1. Piyasada kolay bulunurlar.
2. Modüller eklenerek güçlendirilebilir.
3. Endüstrideki tüm uygulamalara cevap verecek güçtedir.
4. Microwin yazılımı ile programlanır.
5. RS232/PPI ya da USB/PPI kabloları aracılığı ile bilgisayar ile haberleşir.

Simatic model PLC hakkında daha geniş bilgi için Siemens Türkiye sayfasını inceleyebilirsiniz.

Step-7 MicroWin Programı

Programlama yapabilmek için yazılımın içinde bulunan şematik blokların ne anlama geldiğini bilmek gerekmektedir. Ben bu yazıda bunlara değinmeyeceğim. Zaten eğer Simatic PLC programlamayı öğrenmek istiyorsanız internet de yeterince kaynak bulabilirsiniz. Ben bu kısımda size sadece MicroWin programını tanıtmak amaçlı anlatacağım. Aşağıda programın nasıl bir yapıda olduğunu gösteren bir resmini bulabilirsiniz.

MicroWin ile İlk PLC Uygulaması

Aşağıda ise kendi bilgisayarımda hazırladığım basit bir uygulamayı görüyorsunuz. Bu uygulama ile aşağıdaki şartlarda gerekli işlemleri yapmaktadır.
1. Start butonuna bastığımız zaman motora bağlı kontaktör enerji verilecek ve motor çalışmaya başlayacak. 2. Motorun normalde açık kontağı ile mühürleme yaparak motorun sürekli çalışması sağlanacak.
3. Stop butonuna basıldığında motor duracak.
İlk PLC Uygulaması Devre Şeması

PLC Devresi için Simulator Programı

Yapılan bu uygulamayı çalıştırmak için iki şeyden en az birine ihtiyacınız vardır. Bunlar; Simatic model bir PLC yada Simulator programı. Bunlardan en biri olmadan PLC programınızın çalışıp çalışmadığını kontrol edemezsiniz. 
Eğer çalışmanız ticari amaçlı ise size S7 PlcSim programını tavsiye ederim. Çünkü oldukça profesyonel ve işlem adımlarını kolaylıkla takip edebilirsiniz. Ama kullanabilmek için bir lisans satın almanız gerekmektedir. Eğer çalışmalarınız eğitim veya hobi olarak ise aşağıda paylaştığım simulator programını kullanabilirsiniz. Tahminimce bir yazılımcı tarafından geliştirilmiş basit ama programınızı kontrol edebileceğiniz bir program.

Simulator Programını Çalıştırma

Son olarak ise kısaca size yukarıda paylaştığım simulator programının nasıl çalıştığını anlatacağım.

Microwin programında uygulama devresini kurduktan sonra File>Export adımlarını izleyin. Gelen ekranda dosya adını belirleyin ve kaydet butonuna tıklayın.

Sonrasında PLC Simulator programını açın ve orada da Program>Load Program adımlarını izleyin. gelen ekrandaki sayfada Microwin Programının versiyonunu seçip Accept butonuna tıklayın.

Gelen sayfada Microwin programında .awl formatında kaydettiğimiz dosyayı seçin ve Aç butonuna tıklayın. Bir not defteri sayfası açılacaktır. Bu işlem gerçekleşti ise artık simulator programı ile devreyi kontrol edebilirsiniz.

Aşağıda programın çalışma şeklini anlatan resimi inceleyerek nasıl kullanılacağını daha iyi anlayabilirsiniz.