PLC YAPISI VE FONKSİYONU

Motor kontrol devrelerinde veya diger yüklerin kumandasinda degisik özelliklere sahip kumanda elemanlari ve kumanda sistemleri kullanilmaktadir.
Genel olarak kumanda sistemlerini iki grupta ele alabiliriz.Bunlar; klasik kumanda sistemleri ve elektronik kumanda sistemleridir.
Klasik kumanda sistemleri çogunlukla mekanik açilip kapanan kontaklarla yani buton , kontaktör , zaman rölesi vb. gibi elemanlarla gerçeklestirilir.
Elektronik kumanda sistemleri ise iletim ve kesime geçen diyot ,transistor ,entegre (IC) gibi yari iletken elemanlarla gerçeklestirilir.
Bir kumanda devresi gerçeklestirilirken hangi tip sistemin tercih edilecegi degisik ölçütlere bakarak (ekonomiklik , çalisma süresi ,güç harcamasi ,boyutlari , isiya dayanirligi vb.) kararlastirilir.Fakat bu iki sistemin de ortak bir özelligi vardir.Tesisi yapilan kumanda devresi belirli bir çalisma seklini gerçeklestirir.Yani bu haliyle sabit bir tesis özelligi gös-terir.
Baska bir çalisma seklini gerçeklestirecek kumanda devresinin tesis edilmesi için ya yeni kumanda elemanlari ile ya da eskileri ile devre baglantilarinin yeniden yapilmasi gerekir. Dogal olarak devre baglantilarinin yeniden yapilmasi demek ,elemanlarin birbirlerine iletkenlerle lehimlenerek veya vidalarla tutturularak bag-lanmasidir. Sonuçta yeni bir sistem uygulanacaginda baglantilarin ve elemanlarin degistirilmeden yeni sisteme adapte olunmasini saglayacak bir sistem arayisi ortaya çikmistir.Bu yeni kumanda sistemi, yeni kumanda devreleri için devre baglantilarinin lehimleme veya vida baglantisi olmaksizin yapilmasina imkan saglayan "Programlanabilir Kumanda" sistemi olarak adlandirilmistir.
Programlanabilir kumanda cihazi ,PLC ( Programmable Logic Controller) veya PLC olarak kisaca gösterilir.Günümüzde PLC'lerin oldukça genis kullanim alani olusmustur. Bunlardan bazilari enerji dagitim sistemleri ,fabrika otomasyonu ,asansör tesisatlari , konvayörler vb.Bütün PLC 'ler bir bilgisayardir.PLC merkezi islem ünitesinde Z80 mikro islemci ünitesi bulunur.Fakat bütün bilgisayarlar PLC degildir.PLC 'ler, üretimin yapildigi tozlu ,kirli , ve elektriki gürültü gibi agir sartlarda çalisacak sekilde yapilmislardir.
Bununla birlikte farkli programlama dili ,ariza bulma ve bakim kolayliklarinin olmasi gibi özelliklerinden dolayi bilgisayarlardan farklidirlar.Bilgisayarlarin ariza ve bakim servisi ile programlama dillerinin ögrenilmesi için özel bir egitime gerek vardir.
PLC programlama dili klasik kumanda devrelerine uygunluk saglayacak sekildedir. Bütün PLC'lerde hemen hemen ayni olan AND ,OR ,NOT ( VE ,VEYA ,DEGIL ) gibi Boolean ifadeleri kullanilir.Programlama klasik kumanda sistemini bilen birisi tarafindan kolayca yapilabilir.
00-600 C ortam isilarinda ve %0 ve %95 arasi nem orani olan ortamlarda çalisabilir.
Büyük çapli kontrol sistemleri için bilgisayarin mikro islemcilerin kullanilmasi , 10 adet röle kontaktör elemanlarindan daha az eleman gerektiren kontrol devrelerinde de klasik kumanda devrelerinin kullanilmasi daha avantajli ve gereklidir.
Sonuç olarak ;küçük ve orta büyüklükteki her türlü kumanda sisteminde, küçük yapili ,yüksek güvenirlikli ve degisebilir beyin olarak PLC'ler otomasyon üretiminin vazgeçilmez bir elemani olmuslardir.
Degisik firmalar tarafindan üretilen PLC'ler ve bunlarin programlama dilleri, yapi ve fonksiyonlari arasinda bazi farkliliklar vardir. Bu kitapta MITSUBISHI ,
HITACHI , TELEMECANIQUE ,ALLEN-BRADLEY ve SIEMENS firmalarinin ürettigi PLC'lerden örnekler verilmistir.

PLC , giristen alinan bilgi ve komutlarla çalisir.Giris komutlari ,ani temasli buton , seçici anahtar ,dijital anahtarlar veya sensör girisi olan sinir anahtari ,yakinlik anahtari (proximity swich) ,fotoelektrik anahtari vb.dir.Bu elemanlar ile yüklerin çalisma sartlari gözlenir veya kontrol edilir.Bu yükler, selenoid valf ,kontaktör , motor gibi gereçler ile gösterge yükleri olan sinyal lambasi ,dijital gösterge gibi yüklerdir.
Giris sinyallerine karsi çikis sinyallerinin iletimi ,PLC' de yapilacak programa bagli olarak tespit edilir.Selenoid valf ,sinyal lambasi ,röle ,kontaktör gibi küçük yükler PLC tarafindan sürülebilir.Fakat büyük güçlü selenoid valf ,3 fazli motor gibi yükler kontaktör veya röle üzerinden sürülmelidir.
Kontaktör ,röle gibi elemanlar kontrol paneline PLC ile birlikte monte edilirler.

PROGRAMLANABILIR KUMANDA CIHAZININ IÇ YAPISI

Bir PLC su temel kisimlardan olusur ;bir mikrobilgisayar ( mikroislemci + bellek + giris-çikis arabirimi ) veya kontrolör ,giris ve çikis birimleri ,programlayici birimi ,güç kaynagidir. Ayrica programim yedeklemek ve baska bir PLC' ye aktarmak için EEPROM ( yazilir-okunur hafiza ) modülü ,giris-çikis sayisini arttirmak için genisleme birimi ,enerji kesilmeleri durumunda PLC' yi besleyen yedek güç kaynagi ve seri haberlesme arabirimi gibi elemanlar bulunur.
Mikrobilgisayar veya mikrokontrolör ,PLC isletim sistemi altinda kullanici programini yürüten ,PLC' nin çalismasini düzenleyen ve bu islemleri yapmak için gerekli birimleri bulunan en önemli elemandir.
Asagidaki sekilde bir PLC'nin iç yapisi görülmektedir.

Bütün sayisal bilgisayarlar gibi PLC ,bir mikroislemci ,bellek ve giris-çikis arabirimlerinden olusur.Mikroislemci yerine mikrokontrolör veya mikrobilgisayar olarak adlandirilan elemanlar da kullanilir.Bu elemanlarin mikroislemciden farki ;islemci ,bellek ve giris-çikis arabirimlerinin bir arada bulunmasidir.
Bellek olarak ,salt okunur bellek ( ROM ) ve rasgele erisimli bellek ( RAM ) kullanilir. Isletim sistemi ve PLC'ye iliskin degistirilemeyen veriler salt okunur bellekte ;veriler , kullanici programlari ve giris-çikis isaret durumlari rasgele erisimli bellekte tutulur.Giris-çikis isaret durumlarinin tutuldugu özel bellek alani giris-çikis görüntü bellegi olarak adlandirilir. Giris-çikis arabirimi ,bir giris-çikis birimi üzerinden kumanda elemanlarina baglanir.Asagida bu elemanlarin islevleri açiklanmistir.

Giris görüntü bellegi : Programin yürütülmesi sürecinde giris birimdeki isaret durumlarinin ( var-yok ) saklandigi özel bellek alanidir.Her çevrimin baslangicinda giris birimindeki degerler yeniden alinir ve bu degerler bir çevrim süresince degismez.

Çikis görüntü bellegi : Kontrol programinin yürütülmesi sürecinde hesaplanan degerlerin saklandigi özel bir bellek alanidir.Kullanici programinin yürütülmesi tamamlandiginda çikis birimine transfer edilir ve bir sonraki isleme kadar bu degerler tutulur.

Giris birimi : Kontrol edilen sistemle ilgili algilama ve kumanda elemanlarindan gelen elektriksel isaretleri lojik gerilim seviyelerine dönüstüren birimdir.Kontrol edilen sisteme iliskin basinç ,seviye ,sicaklik sensörleri ,butonlar ve sinir anahtarlari gibi elemanlarindan gelen iki degerli isaretler ( var-yok ,0 veya 1 ) giris birimi üzerinden alinir.Gerilim seviyesi degerleri 24V ,48V ,100V-120V ,200V-240V dogru veya alternatif akim olabilir. Asagidaki sekilde 200V-240V A.C giris gerilimi ile uyarilan bir giris birimi devresi verilmistir.
PLC giris birimi devresine gelen bir isaretin lojik 0 kabul edilebildigi bir alt sinir ve lojik 1 olarak kabul edildigi bir üst sinir vardir.Giris bilgisinin dogru olarak algilanabilmesi için isaret gerilim seviyesinin bu degerler arasinda olmasi gerekir.

Çikis birimi : Kontrol edilen sistemdeki ,kontaktör ,röle ,selenoid gibi kumanda elemanlarini sürmeye uygun donanimda olan birimdir.Bunlar ;röle ,triyak ya da transistor çikisli olabilir.Özellikle ,çalisma sirasinda çok sayida yüksek hizli açma-kapama gerektiren durumlarda, dogru akimda transistorlu ,alternatif akimda triyakli olan çikislar kullanilir.PLC üzerindeki çikislardan büyük akimlar çekilemez.Örnegin kontak çikisli devreler 6A mertebesinde ,triyak ve transistorlu devreler 1A ya da 2A mertebesinde yüklenebilirler.Çikis birimlerinin akim kapasiteleri PLC'lere ait kullanim kitapçiklarinda verilir.Elektrik motorlarinin kumandasinda kullanilan kontaktörler genellikle röle çikisli çikis birimleri ile sürülür.