Siemens S7 300 PLC'nin Yapısı

Siemens S7 300 PLC'nin yapısı aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.

1) CPU (Merkezi işlem üniteleri)

2) Dijital I/O Modules (Dijital giriş ve çıkış bölümleri)

3) Analog I/O Modules (Analog giriş ve çıkış bölümleri)

4) Communication Modules (Haberleşme bölümleri)

5) FM (Fonksiyon Modülleri yani FM kartları)

6) Güç kaynağı

7) Front  (Ön konnektörler)

Siemens S7 300 PLC'nin Yapısını Ayrıntılı Olarak Açıklayalım

1) CPU (Merkezi işlem üniteleri)

 CPU, PLC'nin kontrol sistemine ait bütün yazılımların tutulduğu ve çalıştırıldığı mikroişlemci tabanlı bir yapıya sahiptir. CPU' yu bilgisayarlardaki işlemciye benzetebiliriz. Yani bir bilgisayarda işlemcinin işlevi ve önemi ne ise PLC'de de CPU öyledir. Yanlız PLC'de CPU bilgisayarlardaki işlemci gibi tek bir parça, bir kompanent değil işlemci ile birlikte birçok birleşik ara elemanları olan ayrı bir  ünitedir. Programlayıcı tarafından yazılan PLC programı okunup yazılabilen hafızalar tarafından saklanırlar. CPU' ünitesi içinde bulunan bu hafızalara Memory kartları denir. Memory karları  eski CPU' larda pil ile birlikte kullanılır. Bu tür hafıza kartları RAM tipi Memory Kartlardır. Pil, elektrik kesildiğinde PLC programı silinmesin diye kullanılır. Yeni model CPU'larda pile ihtiyaç yoktur.  Bu tür hafıza kartları EEPROM tipi Memory Kartlardır. Elektrik kesilsede pile ihtiyaç olmadan PLC programını saklarlar. CPU dışında MPI Interface ara birimide vardır. MPI ile PLC'nin Program hafızasının kaydedilmesi ve programlama arçları bağlantısı için gereklidir.   MPI  S7 300 PLC lerin haberleşme protokolüdür

                                   

                                                                                                                                                                     






                                                                     

                           

 Dijital I/O Modules (Dijital giriş ve çıkış bölümleri)  ve diğer konuları ileriki derslerimizde işleyeceğiz.

                                                                                                                                                                                             

plc çeşitleri

Burada PLC çeşitlerinden bahsedeceğiz. Şimdi Çeşitli Modellerde Plc Resimlerine bakalım

 

 

 

 

 

 

 

 

Counter

PLC Programlama Yazılım Dilleri

Bu dersimizde PLC programlama yazılım dillerinden bahsedeceğiz.




                             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 programlamamantığına 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  Ladder plan yöntemiyle yazılmış program örneği görülmektedir. 

                                    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 kullanı labilir. Şekil 2.3’te FBD yöntemiyle yazılmış program örneği görülmektedir.

                                      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

Bu dersimizde plc programlama mantığından bahsedeceğiz

                            PLC’de Program İşleme Mantığı 

       PLC çalışma (RUN) moduna alındığında ilk önceçıkış 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 uzunlu ğuna 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. Yani PLC 'nin hızı yavaş olursa PLC girişindeki anlık değişimleri algılayamaz ve PLC çıkışında bir değişme olmaz.

 

                            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 programbiçiminde 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 sisteminintasarımını  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. Yinebu 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.

                                  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 tarafın dan 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 hemde 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 dü şünülebilir. 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.

Plc Kursu (Plc ile bilgisayar arasında haberleşme portları)

Plc kursuna artık  bir başlangıç yapalım. Bu bölümde plc ile bilgisayar arasında haberleşmeyi sağlayan portlardan bahsedeceğiz.

1. Plc ile Bilgisayar Arasında Haberleşme Portları  


Bilgisayar ile çevre birimleri arasında veri alı şverişi portlar aracılığı  ile gerçekleştirilir. Bilgisayarlarda, verinin iletim biçimi bakımından, seri ve paralel portlar olmak üzere iki çeşit port bulunur.

1.1. Paralel Portlar

Paralel portlar ile veriler paralel bir biçimde, yani bir seferinde bir bayt olarak iletilir. Port sekiz adet veri hattı  içerir ve baytın her biti bayttaki diğer bitlerle hemen hemen aynı anda farklı  bir hattan iletilir. Paralel portlar LPT1, LPT2  gibi isimlendirilir ve bilgisayarlar en az bir paralel port bulundurur. Paralel portlar şekilde görüldüğü gibi 25 pinlik bir dişi konnektör kullanırlar.

    

1.2. Seri Portlar

Seri portlar ile veriler seri bir biçimde yani her seferinde tek bit olarak iletilir. Bunun sebebi portun her yön için tek bir veri hattına sahip olmasıdır. Seri ileti şimde bitler peşpeşe ve belirli zaman aralıkları  ile gönderilir ya da alınır. Alıcı  ve vericinin senkronize olması  için bir bitlik verinin hatta kalma süresi önemlidir. Bu nedenle bilgisayarın çeşitli çevre cihazları ile seri iletişim hızı  birbirinden farklı  olabilir. Seri iletişim hızı   bit/sn yada  Baud birimiyle
ölçülür. Baud hız, bir saniyede iletilen bit sayısıdır.

         Seri portların konnektörleri 25 ve 9 pin olmak üzere 2 şekilde olur. 25 pinlik bir aygıtı 9 pinlik bir porta ya da 9 pinlik bir aygıtı  25 pinlik bir aygıta bağlamak gibi durumlarda kullanılabilecek adaptörler vardır. 25 pinlik konektörler artık kullanılmamaktadır.

 

Seri portlar ile paralel portların bir kıyaslaması  yapılması  gerekirse; seri portlar ile bilgilerin iletilmesi daha güvenili olmasınarağmen iletişim hızı  yavaştır. Paralel portlar ise seri porttan çok daha hızlıdır. Bununla birlikte güvenilir bir veri iletimi sağlamazlar.
Özellikle kablo uzunluğuarttıkça verilerin kaybolma riskidoğar.


Bilgisayarda bulunan PLC kontrol programını , PLC’ye yüklemek için seri portlar kullanılır.
 

1.3. USB (Universal  Serial BUS )

USB, bilgisayar ve telekomünikasyon endüstrisinde geliştirilmiş, iletişim standartlarında yeni bir bağlantı   şeklidir. Amacı , geleneksel seri ve paralel portların yerini alarak çevre cihazlarla ileti şimi evrenselleştirmektir. Bilgisayarlar, artık USB' siz üretilmemektedir. Çevre birimleride aynı   şekilde USB destekli üretilmektedir. Klavye, fare, oyun çubuğu, telefon, tarayıcı , yazıcı , mikrofon, hoparlör, disket sürücü, kamera, modem, CD-ROM sürücü vb. pek çok cihazla bilgisayar arasında USB bağlantı  yapılmaktadır.

 

  

Plc kursu Plc Nedir

 Plc kursuna başlarken öncelikle Plc nedir, Plc kullanım alanları, Plc özellikleri gibi Plc hakkında genel tanımlamalar yapacağız.

Plc Nedir?

           PLC(Programmable Logic Controller) Programlanabilir Mantıksal Denetleyici olarak ifade edilir. Algılayıcılardan aldığı bilgiyi kendine verilen programa göre çok hızlı bir şekilde işleyen ve çıkışına aktaran bir mikroişlemci tabanlı cihazdır. PLC'ler otomasyon devrelerinde zaman rölesi, yardımcı röleler ve sayıcılar gibi kumanda elemanlarının yerine kullanılırlar. Plc' lerle  zamanlama, sayma, sıralama ve her türlü karmaşık işlemler yazılımla gerçekleştirilir. Plc' ler bu özelliklerinden dolayı otomasyon problemlerini hızlı ve güvenli bir şekilde çözmek için kullanılırlar. Plc hakkında şunu söylemek doğru bir tespit olacaktır, Plc özellikleri ve işlevsel fonksiyonları ile otomasyon sistemlerinin beynidir diyebiliriz. Plc hakkında bunları söylediğimize göre peki Plc nedir  yani Plc  özellikleri bakımından nasıl bir üstünlüğü yada bir avantaja sahiptir? Şimdi bunlara bakalım.

  Plc Özellikleri ve Avantajları

               Plc’ler marka ve modellerine göre bir çok yapısal özellikleri vardır. Biçok firma plc üretmektedir. Nekadar farklı şekil ve boyutlarda plc'ler olsada, plc'lerin çalışma prensipleri hep aynıdır.Eğer bir Plc cihazı kullanacaksanız, sisteminizin asgari gereksinimine uygun bir Plc kullanmanız gerekir. Aksi takdirde Plc maliyeti artacaktır. Plc özellikleri bu bakımdan  tespit edilmelidir. 
plc özelliklerinden belli başlı olanları sıralayalım.


Çalışma Gerilimi: Plc'nin çalışma voltaj değeri. Şebeke gerilimi yada düşük gerilimle çalışacaksa gerilim değeri belirlenip tercih buna göre yapılmalıdır  24V/220V olabilir.
Giriş Çıkış Gerilim Değerleri: Girişi oluşturan kontrol sinyallerinde kullanılacak gerilim ve girişte bağlı bulunan sensorların çıkış gerilim değerleri, çıkıştaki röle/kontaktör çalışma gerilimi gibi değerler, giriş-çıkış biriminin gerilim değerleri ile uyumlu olmalıdır. Örneğin 24V. Çıkışlı sensörün bağlanacağı bir plc’ ninde giriş gerilimi 24V. Olmalıdır.
Çıkış Birimi Tipi: Çıkış birimi röle çıkış yada yarı iletken çıkışlı olmak üzere iki türdür. Bu ihtiyaca uygun olan çıkış türü seçilmelidir.
Giriş ve çıkış sayıları: Sistemde bulunan kumanda cihazları ile kumanda edilecek alıcıların sayısına uygun giriş-çıkış adetli bir plc seçilmelidir.
Program Hafızası Boyutu: Sisteminizin basitliğine yada karmaşıklığına bağlı olarak büyüklüğü değişebilen Plc içine yüklenecek programının büyüklüğü arttıkça gerekli hafıza da buna bağlı olarak artış gösterir. Sisteminizde daha ileriyide gelişmeleride düşünerek ihtiyaç duyulan program büyüklüğünü belirlemeli ve seçilen cihaz hafızasına yükleme imkânının olup olmadığı dikkate alınmalıdır.
Giriş ve çıkış tipleri: Giriş ve çıkış birimlerinin analog-dijital olması da önemlidir. Eğer analog gerilim değerleri okunmayacak yada analog çıkış ile kontrol gerçekleştirilmeyecekse tüm giriş çıkışları dijital olan bir model seçilmelidir.
Zamanlayıcı-Sayıcı Adetleri: Plc’ nin dahili sayıcı ve zamanlayıcıları, programda bulunabilecek sayıcı ve zamanlayıcı sayılarını karşılamalıdır. Üst seviye modellerde genellikle bu sayı yeterli olurken küçük modellerde dikkat edilmesi gereken bir husustur.
Bağlanabilecek Harici Ünite Tipleri ve Sayısı: Cihaza bağlanabilecek maksimum giriş-çıkış ünitesi (adedi) ile analog giriş-çıkış modülü gibi ek modüllerin bağlanma kapasitesi de bilinmesi gerekenler arasındadır.