PLC’NİN YAPISI

PLC Nedir?

PLC (Programmable Logical Controller – Programlanabilir Kontrol Cihazı) girişlerine gelen sinyalleri değerlendiren ve değerlendirme sonucuna göre çıkışlarını aktif ya da pasif yapan, programlanabilir elektronik kontrol cihazıdır. PLC’ler üretim hızı ve otomasyonu sağlaması açısından üretime büyük ölçüde katkıda bulunmaktadır. PLC’ler sıra, hareket, süreç denetimi yapabilmekte ve çok çeşitli verilerin toplanmasında kullanılabilmektedir.

PLC’ler 80’li yıllardan sonra küçülüp yetenekleri ise aynı oranda artan kontrol cihazlarıdır. İnsan hatalarını engellemek için tasarlanmışlardır. Üretim elemanlarında oluşacak hataları denetlemek için kullanılması kaçınılmazdır. Önceleri belirli bir üretim sahasında denetim amacı ile kullanılmışlardır. Günümüzde gelişen iletişim teknolojisi ile artık başka yerlerde yapılan PLC süreç denetimleri, farklı yerlerden izlenip denetlenebilir.

PLC’lerin Avantajları

Güvenilirlik: Tehlikelere karşı hemen hemen tüm elemanların korunmuş olduğu elektronik birimlerden oluşmaktadır.
Fiziksel Büyüklük: PLC’ler yeteneklerine göre çok küçük ve az yer kaplayan cihazlardır. Bu da her ortamda sorunsuzca kullanılmalarını sağlamaktadır.
Maliyet: PLC çözümlerinin gerek ilk yatırım maliyetleri gerekse sağladığı üretim kazançları açısından maliyetleri önemsiz kalmaktadır.
Ortam Dayanıklılığı: PLC’ler özellikle endüstriyel ortamlar için tasarlandıklarından bu tip ortamlarda dayanıklılık göstermektedirler.
İletişim Kabiliyeti: PLC’ler kendi aralarında, kişisel bilgisayarlarla ve diğer akıllı cihazlarla iletişim sağlayabilmektedirler.
Kompleks Yapı: PLC’ler birçok makinenin aynı anda kontrolünü, bellekteki, her iş elemanına ait alt programlar ile yapabilmektedirler.
Esneklik: PLC programlarında değişiklik kolay ve hızlı bir şekilde yapılabilmektedir. Ayrıca PLC bellekleri arttırılabilir.
İşlem Hızı: PLC mantıksal ve aritmetik işlemlerden oluşan bir programı oldukça hızlı bir şekilde işletebilmektedir.
Görüntüleme: Bir PLC programı ve ilgili devrenin çalışması direk olarak monitörden izlenebilmektedir. Ayrıca arıza tarama yapılabilmekte ve geçmiş çalışma durumları sonradan izlenebilmektedir.

PLC’lerin Uygulama Alanları

• Fırınların kontrolü
• Enerji dağıtım kontrolü
• Üretim otomasyonu (gıda sanayi, kimya sanayi gibi)
• Asansör kontrolü (ağırlık sensörleri)
• Motor ve vanaların açık / kapalı konumlarının ve arıza durumlarını kontrolü
• Arızalanan bir pompanın yerine yedek olan pompanın otomatik olarak devreye girmesi
• Motorların belirli zaman aralıklarında yedekleri ile değiştirilerek dinlendirilmesi

Sıra Denetimi ile İlgili Uygulamalar

Yapılacak işlerin belirli bir sırayla yapılmasını denetler (Örneğin; asansörlerin hangi katlara hangi sırayla uğrayacağını denetleme, bir üretim bandında çalışan makinelerin sırasını belirleme gibi.).

Hareket Denetimi ile İlgili Uygulamalar

Doğrusal ve döner hareket denetimi sağlar (Örneğin; metal kesme, metal şekillendirme).

Süreç denetimi ile İlgili Uygulamalar:

Sıcaklık, basınç, nem, hız, ağırlık gibi parametrelerin denetlenmesini gerektiren uygulamalarda kullanılabilmektedir.

Veri yönetimi ile İlgili Uygulamalar

Bir işletmede yer alan her türlü süreçte oluşabilecek verilerin toplanması ve süreçlerin gerektiği şekilde yönlendirilmesi. Süreç içerisinde yer alan çeşitli makine ve benzeri teçhizat hakkında veri toplanması.

Toplanan verilerin referans veriler ile karşılaştırılması, incelenmesi, izlenmesi, raporlanması amacıyla başka bir aygıta aktarılması.

PLC’nin Yapısı

Bir PLC aşağıdaki temel yapılardan oluşur.

• Merkezi İşlem Ünitesi: PLC’nin tüm işlemlerini kontrol eden birim
• Güç Beslemesi: PLC devreleri için gerekli besleme kaynağı
• Hafıza: PLC verilerinin saklandığı birim
• Giriş Birimleri: Girişlere gelen sinyalleri değerlendiren birim
• Çıkış Birimleri: Girişlere gelen sinyalleri değerlendiren birim
• Haberleşme: PLC’nin diğer PLC ve ekipmanlarla iletişim kurmasını sağlayan birim
• Genişleme Bağlantıları: PLC’ye eklenecek modüllerin bağlanacağı birim

PLC İle Bilgisayarın Haberleştirilmesi

Bilgisayar aracılığıyla PLC’ ye program yüklerken veya PLC verilerini incelerken haberleşme kablosuna ihtiyaç duyulmaktadır. PLC’ ye program yüklemek için üretici firmanın belirlediği kablo kullanılır. PLC haberleşme kabloları genelde RS232 portunu kullanılır. RS232 masaüstü bilgisayarlarda bulunurken dizüstü bilgisayarlarda bulunmaz. Dizüstü bilgisayarların USB portunu RS232’ye çeviren dönüştürücüler kullanılmaktadır.

PLC’lerin programlanması için kullanılan yazılımlara programlama editörü denir. Programlama editörü; programın yazılması, kaydedilmesi, derlenmesi, PLC’ye yüklenmesi ve programın çalışmasının incelenmesi işlemlerini yapar

Eklenebilir PLC Modülleri

Üreticiler çeşitli tipte ve farklı özellikte ihtiyaca göre PLC modelleri üretmektedirler. Her model farklı ihtiyaçlara cevap verebilecek şekilde üretilmiştir. Bir PLC’nin farklı ihtiyaçlara da cevap vermesi istendiğinde ek modüller kullanılmalıdır. Örneğin; bir PLC ethernet donanımına sahip değilse ve PLC’nin internete veya bir ağa bağlanması istenirse, ek olarak ethernet modülü takılabilir. PLC’lerin giriş ve çıkış sayıları yetersiz kaldığında ek modüller takılarak giriş ve çıkış sayıları arttırılabilir.

PLC Giriş ve Çıkışları

PLC Girişleri

Uzakdoğu ülkelerinde üretilen PLC’leri girişleri X harfi ile gösterilmektedir.
1 bayt (byte) 8 bit’tir. Bit; kısaca 0 veya 1’den oluşan en küçük veri birimidir.

PLC girişleri 1 bayt’tan oluşur ve giriş 8 er 8 er artış gösterir. Bu bilgiyi PLC’ ye göre uyarlayacak olursak;
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7
0’dan 7’ye kadar toplam 8 giriş
X8, X9 isimli girişler PLC’ de yer almaz.
X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17
10’dan 17’ye kadar toplam 8 giriş
X18, X19 isimli girişler PLC’ de yer almaz.
X20 X21 X22 X23 X24 X25 X26 X27
20’dan 27’ye kadar toplam 8 giriş

PLC girişleri yukarıdaki gibi artış göstermeye devam eder.

PLC girişlerinin ortak ucu SS ile gösterilmiştir. PLC ortak uçlarına ve girişlere 24 V doğru gerilim (DC) uygulanmalıdır. PLC girişlerinde optokuplörler bulunmaktadır. SS ucuna DC gerilimin hangi ucu (+ veya -) bağlanırsa bağlansın optokuplörler içinde çift yönlü ledler kullanıldığından fototransistör tetiklenecektir. Fototransistörün tetiklenmesi girişin aktif olduğunun PLC tarafından anlaşılmasını sağlar.

PLC Çıkışları

PLC çıkışları genellikle röle ve transistör olmak üzere 2 tipte üretilirler. Transistör çıkışlı PLC’ler servo ve step motorların sürülmesi gibi hızlı (1 saniyede 200 bin kez) açma kapama yapılan uygulamalarda kullanılır. Röle ise hızlı açma kapama yapılmayan, yüksek akım çeken (maksimum 5 amper) veya özellikle alternatif yüklerin kontrolünde röle çıkışlı PLC’ler kullanılır.

Hidrolik veya pnömatik valflerin sürülmesi, kontaktörlerin çalıştırılması vb uygulamalarda röle çıkışlı PLC’ler kullanılır.
Transistör çıkışlı PLC’lerin ortak uçlarına DC güç kaynağının eksi (-) ucu bağlanır. Röle çıkışlı bir PLC’lerde böyle bir zorunluluk yoktur.