Makinelere Hayat Öpücüğü Nasıl Verilir? | Muhendisce NET
Ana Sayfa Temel Mühendislikler Elektrik-Elektronik Mühendisliği Makinelere Hayat Öpücüğü Nasıl Verilir?
Makinelere Hayat Öpücüğü Nasıl Verilir?
Tasarlanan makinelerin çalışmaya başlamasını hayat öpücüğünün nasıl olduğu hakkında bilgi sahibi olmaya başladığınızda sorabileceğiniz ilk sorulardan biri nedir bu PLC? Programmable Logic Controller (Programlanabilir Kontrol Cihazı). Tanımı sizi heyecanlandırdı mı? Peki yapılabilecekler sizi ne kadar etkileyebilecek biliyor musunuz?
PLC mantığı genel olarak algılayıcılardan aldığı bilgiyi, kendine verilen programa göre işleyen ve iş elemanlarına aktaran bir cihaz. Bununla çok karmaşık otomasyon sistemleri kurulabileceği gibi çok basit sistemlerde kurulabilir. Peki PLC bizim için neden bu kadar önemli?
Mekanikçileri genel olarak canını sıkan kısım tasarladıkları düzeneğin çalıştırılması konusundadır. En basit düzenekte bile bir motor sürülmesi için yazılım yazmak gerekir. Halbuki plc öyle değildir. En basit örneği yazılım kullandığımız taktirde birde elektronik devre gereksiniminiz bulunmakta.. Varsayımsal olarak konuşursak düşünün A işini yapmak için mekanik tasarımız bitti çalışması için yazılım ve elektronik kartlarını bastırdınız. İlerleyen zamanlarda A işi sizin için yetmedi A+ işini yapmanız gerekiyor. Mekanik alt yapınız bunu desteklerken Elektronik ve yazılımsal eksiklikler var ve bu değişiklikleri yapmak için para ve zaman harcamanız gerekmekte…
Peki bu işi PLC ile yapacak olursak ne farkı olacak? A işini yapmak için mekanik tasarımız bitti elimize PLC mizi aldık ve programladık (Yazılım dillerine nazaran çok çok çok kolay) bastırdınız. İlerleyen zamanlarda A işi sizin için yetmedi A+ işini yapmanız gerekiyor. Mekanik alt yapınız bunu desteklerken yaklaşık olarak 10 dklık değişiklikten sonra A+ işini rahatlıkla devam edebilirsiniz ek bir maliyet gerekmeksizin. Biraz daha teknik bilgilere değinecek olursak..
Bir PLC sistemi bir çok bileşenden oluşur. Bu bileşenleri sırası ile tanıyalım.
1) PLC programlama programı: Bu bileşenlerin en başında PLC programını hazırlayacağımız plc programlama programı gelir. Tekerleme gibi ama en doğru tanım bu olacağını düşünüyorum. Hangi dilde program yazarsanız yazın, bu programı hazırlayacağınız bir bilgisayar programına ihtiyacınız vardır. Her plc üreticisi müşterilerine plc’leri programlayabilmesi için bir bilgisayar programı hazırlar. Her üretici firmanın farklı bir plc programlama programı vardır.
2) Plc Cpu(Merkezi işlem birimi): Sırası gelmişken cpu terimini biraz açıklayalım. Bir çoğumuzun duyduğu “micro processor” asembıl’da yazılan programın çalıştığı çekirdektir. Micro processor’e giriş, çıkış gibi bazı çevre donanımları eklersek “micro controller” olur. Bu kısımda bahsettiğimiz çevre donanımları temel seviyede donanımlardır. Bu seviyedeki giriş, çıkış veya haberleşme interface’leri sahada kullanılabilir durumda değildir. 3.3 volt veya 5 volt seviyesinde maksimum 25 ma akım ile çalışabilir ve her hangi bir korumaya sahip değildir. Şimdi 3.3 volt olan girişleri ve çıkışları 24 volt seviyesine çıkartıp kısa devre, aşırı voltaj gibi koruma devrelerini ekleyelim. Artık elektronik kontrol kartı olarak adlandırabiliriz. Fakat devremiz hala chip programlama dili ile programlanıyor. Şimdi ise bu devremize uygun firmware yazalım ve bilgisayarda hazırladığımız program ile çalışabilecek hale getirelim. Artık kontrol kartımızı plc olarak isimlendirebiliriz. Firmware plc üreticisinin ürettiği kontrol kartı için asembıl veya c programlama dilinde hazırladığı chip programıdır. Bu program chip’e üretim aşamasında bir kere yüklenir. Böylece plc’miz bilgisayar programında hazırlanan plc programını çalıştırabilecek kaabiliyete kavuşmuştur. Firmware’e işletim sistemi de diyebiliriz. Nasıl ki bilgisayarımıza windows’u kurmadan diğer programları çalıştırmamız mümkün değilse, Firmware olmadan da plc programını çalıştırmamız mümkün olmaz.
Yukarıda anlatıldığı gibi plc cpu ünitesi firmware ve donanım dan oluşur. Donanım plc kapasitesine göre farklılık gösterebilir. Bazı plc’lerde hiç bir giriş çıkış portu olmadığı gibi bazılarında dijital giriş, dijital çıkış, analog giriş ve analog çıkış olabilir. Bunun yanısıra plc’nin diğer cihazlar ile haberleşmesi için de iletişim portları bulunur. Rs232, Rs485, Ethernet, Can bunlardan bazılarıdır. Plc’ler modüler sistemlerdir. Diriş, çıkış modülleri plc cpu’sunun yanına ilave edilebilmelidir. Plc’nin ilave modüller ile iletişim kurması için modül iletişim kanalı bulunur. Bu kanala “modül bus” denir. Son derece hızlı olan bu iletişim kanalı detaylarını üreticiler kullanıcılar ile paylaşmaz. Zira bu bilgiler paylaşılmış olsaydı kolaylıkla ek modüllerin üretilmesi ve üreticiden satın alınmamasına sebep olacaktı.
3) Plc ilave modülleri: ilk iki madde’de bilgisayarda hazırladığımız program ile plc’yi programladık. Plc cpu üzerinde bir miktar giriş çıkış portları olsada yeterli değildir. Plc sistemimiz modüler olmalı ve ilave modüller ile genişletebilmeliyiz. İlk olarak plc cpu’sunun hemen yanına monte edebileceğimiz ve modül bus ile plc cpu’suna bilgi gönderecek ve alacak modüllere ihtiyacımız var. Bazı temel işlem modüllerinin yanısıra özel işlem modülleri de bulunur. Dijital giriş, Dijital çıkış, analog giriş, analog çıkış, sayıcı modüller temel plc modülleridir. Pozisyon kontrol modülleri, iletişim modülleri özel işlem modülleridir. Bu modüller için de ayrı ayrı frmware hazırlanmıştır. Her birinin çalışma mantığı farklıdır.
Sonuç olarak bilgisayarda hazırladığımız plc programını plc’ye yüklediğimiz de plc programı çalışmaya başlar. Giriş modüllerinden okuduğu değerleri çalıştırdığı plc programı içersinde değerlendirir. Program neticesinde oluşan değerleri çıkış modüllerine aktarır. Kısacası amaç çıkış’ları kontrol etmektir. Bu kontrolün sağlanması için giriş değerlerine ve bu bu değerleri yorumlayacak program algoritmasına ihtiyaç vardır.
Yazımın bundan sonraki bölümünü Speed Plc sistemi üzerinden anlatmaya çalışıyım. Speed plc programı ladder dilinde plc programını bilgisayarda hazırlamak için kullanabilceğiniz plc programlama programıdır. Plc modüllerinin listesi aşağıdadır.
1) SF-00901 Plc cpu modülüdür.
2) SF-10016 16 kanal dijital input modülüdür.
3) SF-21600 16 kanal dijital output modülüdür.
4) SF-30800 8 kanal dijital input ve 8 kanal dijital output modülüdür.
5) SF-40004 4 kanal analog input modülüdür.
6) SF-40008 8 kanal analog input modülüdür.
7) SF-50400 4 kanal analog output modülüdür.
8) SF-60504 4 kanal analog input ve 4 kanal analog output modülüdür.
9) SF-70400 4 kanal hızlı sayıcı ve posizyon kontrol modülüdür.
10) SF-70001 Özel iletişim modülü. Speed plc sisteminde bir sırada 16 modül olabilir. İlave sıralar oluşturulması bu modül ile
Her plc’nin bir kapasitesi vardır. Speed plc’de bir çok açıdan sınır değerleri vardır. Plc giriş çıkış kapasitesi 16384 giriş/çıkıştır. Cpu 901 program hafızası 32 k.baytdır. Cpu üzerinde rs 232, rs 485 ve ethernet portları mevcuttur. Plc programları tüm işlemleri dışarı ile bağlantı kuran portlar aracılığı ile olmaz. Dahili işlemlerede ihtiyaç duyulur. Örneğin her hangi bir kontak çıkışı olmayan dahili röleler mevcuttur. Bunlara flag(bayrak) denir. Flag kelimesi program içersinde geçici veya kalıcı olarak bir takım işaretlerin kullanılmasından dolayıdır. Speed plc’de 8192 adet dahili röle vardır. Zamanlama işlemleri için plc timer’ları vardır. Speed plc’de 255 adet timer bulunur. Benzer şekilde 255 adet sayıcı vardır. Plc toplam hafıza alanı 32 k.baytdır. Bu alan programlama alanı ve data saklama alanı olarak paylaşırır. Bilgisayar için çok küçük bir kapasite olmasına karşın plc programları için oldukça büyük bir hafıza alanıdır.
Önceki İçerikVe Nokia OZO
Sonraki İçerikÇ1040 Mikro Alaşım Çeliği Çift Faz Mikro Yapı İncelenmesi