PLC Nasıl Çalışır?

Otomasyon sistemlerinin kalbi olan Programlanabilir Lojik Kontrolörler, endüstriyel süreçlerde vazgeçilmez bir rol oynar. Peki, "PLC nasıl çalışır?" ve "PLC'nin çalışma prensibi nedir?" "sorularına kapsamlı ve ayrıntılı yanıtlar arıyorsanız, doğru adrestesiniz."

PLC Nedir Nasıl Çalışır?

Konvansiyonel Sistemler ve Otomasyon Sistemleri

Sistem bilgilerini doğrudan insanlar tarafından sağlayan sistemlere "konvansiyonel sistemler" denir. Buna karşılık, bilgilerin bir program aracılığıyla aktarıldığı sistemler "otomasyon sistemi" olarak adlandırılır. "Bir sistemi istenen bir duruma getirme sürecine 'kontrol' denir." Eğer bu süreç insan müdahalesi olmaksızın bir program tarafından gerçekleştirilirse, bu işlem "otomatik kontrol" olarak adlandırılır. Bu bağlamda, "otomasyon", herhangi bir hareketin insan müdahalesi olmaksızın gerçekleşmesini ve bu hareketin istenilen şekilde yapılmasını ifade eder.

PLC Nedir?

PLC’lerin Tanımı ve Fonksiyonları

Programlanabilir Lojik Kontrolörler, otomasyon sistemlerinde kumanda tekniklerinin gerektirdiği tüm bileşenleri bünyesinde barındıran, son derece esnek ve güçlü cihazlardır. Bu cihazlar, zamanlayıcılar, sayıcılar, hafıza birimleri gibi çeşitli fonksiyonları tek bir birimde toplar. Hem programlama konsolları hem de bilgisayarlar aracılığıyla programlanabilen PLC'ler, sayısal sistemler temelinde çalışarak otomasyon sistemlerinin kontrolünü sağlar.

PLC'ler, endüstriyel otomasyonun kalbinde yer alır ve geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılır. Örneğin, üretim hatlarının kontrolü, paketleme makineleri, su arıtma tesisleri ve enerji yönetimi gibi çeşitli endüstrilerde vazgeçilmezdir. Bu cihazlar, karmaşık kontrol süreçlerini basitleştirir ve güvenilir bir şekilde yürütülmesini sağlar.

PLC Nasıl Çalışır?

PLC (Programmable Logic Controller - Programlanabilir Mantıksal Denetleyici), modern otomasyon sistemlerinin bel kemiğini oluşturan, endüstriyel süreçleri kontrol etmek ve yönetmek amacıyla kullanılan son derece gelişmiş bir cihazdır. PLC'nin çalışma prensibi, belirli bir programın yüklenmesi ve bu programın cihaz tarafından yürütülmesi üzerine kuruludur. Bu sistemin nasıl çalıştığını ve neden bu kadar önemli olduğunu daha detaylı bir şekilde inceleyelim.

Program Yükleme ve Yürütme Süreci

Programlanabilir Mantıksal Denetleyicinin çalışma süreci, temel olarak bir bilgisayarda yazılan programın PLC'ye yüklenmesi ile başlar. Program, genellikle özel bir yazılım aracılığıyla yazılır ve daha sonra Programlanabilir Mantıksal Denetleyiciye aktarılır. Bu aktarım işlemi, USB kabloları, Ethernet bağlantıları veya özel programlama cihazları ile gerçekleştirilir. Programın yüklenmesinin ardından PLC, bu programı sürekli olarak okur ve belirlenen komutları yerine getirir.

Programlanabilir Mantıksal Denetleyici, bu süreçte sistemdeki çeşitli giriş ve çıkış birimlerini kontrol eder. Giriş birimleri, sensörler, anahtarlar ve diğer veri toplama cihazları gibi sistemden bilgi toplar. Bu bilgiler, PLC tarafından işlenir ve programda belirtilen mantık doğrultusunda çıkış birimlerine gönderilir. Çıkış birimleri ise motorlar, valfler, lambalar gibi cihazları kontrol eder. Bu sayede, sistem belirli bir otomasyon sürecini tamamlar.

Sürekli Döngü ve Gerçek Zamanlı İşlem

Programlanabilir Lojik Kontrolörlerin en önemli özelliklerinden biri, programı sürekli bir döngü içinde okumasıdır. Bu döngü (cycle), girişlerden gelen verilerin okunması, programın işlenmesi ve sonuçların çıkış birimlerine gönderilmesi aşamalarından oluşur. Bu döngü, milisaniyeler mertebesinde oldukça hızlı bir şekilde gerçekleşir ve sistemin gerçek zamanlı olarak kontrol edilmesini sağlar. Böylece, herhangi bir giriş değişikliği anında algılanır ve buna uygun çıkışlar üretilir.

Esneklik ve Yeniden Programlanabilirlik

Programlanabilir Lojik Kontrolörlerin otomasyon sistemlerinde bu denli yaygın kullanılmasının bir diğer nedeni ise esneklikleridir. PLC'ler, kullanıcıların ihtiyaçlarına göre kolayca yeniden programlanabilir. Bu özellik, sistemde yapılacak değişikliklerin hızlı ve düşük maliyetli bir şekilde uygulanmasını sağlar. Örneğin, üretim hattındaki bir değişiklik veya yeni bir ürünün üretim sürecine dahil edilmesi gerektiğinde, PLC programı yeniden düzenlenebilir veya tamamen yeni bir program yazılabilir.

Bu esneklik, otomasyon mühendislerinin ve teknisyenlerin sistemlerini sürekli olarak optimize etmelerine ve değişen üretim ihtiyaçlarına hızlı bir şekilde cevap verebilmelerine olanak tanır. Ayrıca, sistemin bakımı sırasında veya bir arıza durumunda, sorunların hızlı bir şekilde tespit edilip giderilmesi de mümkündür. PLC programında yapılan küçük bir değişiklik, büyük ölçekli donanım değişiklikleri yapmaya gerek kalmadan sistemin istenilen şekilde çalışmasını sağlayabilir.

Uygulama Alanları ve Avantajları

Programlanabilir Mantıksal Denetleyiciler, birçok endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılır. Üretim hatları, paketleme tesisleri, su arıtma sistemleri, enerji yönetimi ve bina otomasyonu gibi birçok farklı sektörde PLC'lerin sağladığı esneklik ve güvenilirlikten faydalanılır. Bu cihazlar, karmaşık otomasyon görevlerini kolayca yönetebilir ve operatörlere süreçlerin üzerinde tam kontrol sağlar.

Şekil: PLC Genel Blok Şeması (Şekil MEB- PLC ve Montajı yayınından alınmıştır.)

Şekildeki PLC şemasında gösterildiği gibi PLC, sensörlerden gelen bilgileri alıp işleyerek iş elemanlarına ileten bir mikroişlemci tabanlı sistemdir. Bu cihaz, algılayıcılardan topladığı verileri kendi içindeki programlara göre değerlendirir ve ardından bu verileri uygun şekilde iş makinelerine veya kontrol elemanlarına aktarır. Böylece, endüstriyel otomasyon süreçlerinde etkili ve doğru bir kontrol sağlar.

PLC Çalışma Prensibi

PLC sistemi, analog ve dijital giriş/çıkış bağlantı aracılığıyla birçok makine ve sistemi kontrol eder. Bu sistem, sayısal işlemler, sayıcı, zamanlama, veri işleme, karşılaştırma ve sıralama gibi işlevleri yerine getirir. İçerisinde 8-16 bit veri transferi ile programlama desteği sunarak giriş bilgilerini kullanır ve bu bilgileri çıkış ünitelerine aktarır. PLC, giriş-çıkış birimleri, bellek, CPU ve programlayıcı modüllerinden oluşan entegre bir yapıya sahiptir. Ayrıca, cihaz içerisinde çok sayıda dahili röleler ve zaman röleleri bulunur, bu da sistemin daha esnek ve çok yönlü olmasını sağlar.

PLC cihazlarının birçok çeşidi bulunmaktadır ve bu çeşitlilik, yapılacak işin gereksinimlerine bağlıdır. Her göreve uygun bir PLC seçmek önemlidir. Farklı firmalar, çeşitli özelliklere sahip PLC'ler üretir ve bu cihazlara farklı kod numaraları verirler. Bu kod numaraları, PLC'lerin piyasada tanınmasını sağlar. Dolayısıyla, işin niteliğine en uygun PLC'yi belirlemek için bu numaraları ve cihaz özelliklerini dikkate almak gerekir.

Sonuç olarak, PLC'ler endüstriyel otomasyon sistemlerinin vazgeçilmez bir parçası olup, esneklikleri, programlanabilirlikleri ve geniş işlevsellikleri ile farklı uygulama ihtiyaçlarına mükemmel uyum sağlarlar. Doğru PLC seçimi ve programlaması, otomasyon süreçlerinin verimliliğini ve güvenilirliğini artırarak, işletmelerin operasyonel başarılarını önemli ölçüde yükseltebilir.

PLC Nasıl Çalışır İle İlgili Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

PLC Nasıl Programlanır?

PLC’nin programlanma aşamaları aşağıdaki gibidir:

1.       PLC ve Modüllerini Seçme

2.       PLC Programlama Dili

3.       PLC Yazılımı

4.       Proje Oluşturma

5.       Program Yazma

6.       Programı PLC’ye yükleme

7.       Test Etme

PLC Nasıl Bağlanır?

Bir Programmable Logic Controller bağlamak için aşağıdaki adımları izleyebilirsiniz:

1. Donanım Hazırlığı:

·       PLC Seçimi: İhtiyacınıza uygun bir PLC modeli seçin.

·       Güç Kaynağı: PLC'yi uygun voltajda bir güç kaynağına bağlayın.

·       Giriş ve Çıkış Modülleri: Giriş cihazlarını (sensörler, butonlar) ve çıkış cihazlarını (motorlar, valfler) PLC'ye bağlayın.

2. Bağlantılar:

·       Giriş Bağlantıları: Sensörleri, butonları ve diğer giriş cihazlarını PLC'nin giriş terminallerine bağlayın.

·       Çıkış Bağlantıları: Motorlar, lambalar gibi çıkış cihazlarını PLC'nin çıkış terminallerine bağlayın.

·       İletişim Bağlantıları: PLC'nin programlanması için bilgisayar veya HMI (Human Machine Interface) cihazlarını bağlayın. Genellikle RS232, RS485, Ethernet gibi iletişim portları kullanılır.

3. Yazılım Kurulumu:

·       PLC Yazılımı: PLC üreticisinin sağladığı yazılımı bilgisayarınıza kurun. Örneğin, ABB'nin Automation Builder gibi yazılımlar kullanılır.

·       Sürücü Kurulumu: PLC ile bilgisayar arasındaki iletişimi sağlayacak sürücüleri kurun.

4. Programlama:

·       PLC'yi Bilgisayara Bağlayın: PLC'yi bilgisayarınıza USB, Ethernet veya seri port üzerinden bağlayın.

·       Yeni Proje Oluşturun: PLC yazılımında yeni bir proje oluşturun ve PLC modelinizi seçin.

·       Ladder Diyagramı: Ladder Logic veya başka bir programlama dili kullanarak kontrol programınızı yazın.

·       Simülasyon ve Test: Programı PLC'ye yüklemeden önce simülasyon araçları ile test edin.

5. Yükleme ve Test:

·       Programı PLC'ye Yükleyin: Yazılım aracılığıyla programınızı PLC'ye yükleyin.

·       Test ve Kalibrasyon: Sistemi çalıştırarak giriş ve çıkışların düzgün çalıştığını kontrol edin. Gerektiğinde ayarlamalar yapın.

6. Devreye Alma:

·       Sistemi İzleyin: PLC'nin çalışmasını izleyin ve herhangi bir hata veya aksaklık durumunda müdahale edin.

·       Dokümantasyon: Yapılan tüm bağlantılar ve programlamalar için detaylı dokümantasyon hazırlayın.

Bu adımlar, genel bir PLC bağlama sürecini özetlemektedir. Kullanılan PLC modeline ve uygulamanın gereksinimlerine bağlı olarak süreçte değişiklikler olabilir.

PLC Ne İçin Kullanılır?

Programmable Logic Controller, endüstriyel otomasyon sistemlerinde sıkça kullanılan bir kontrol cihazıdır. Farklı endüstriyel süreçlerin ve makinelerin otomatik olarak kontrol edilmesini sağlar. İşte PLC'nin kullanıldığı bazı alanlar ve uygulamalar:

·       Üretim Hattı Kontrolü

PLC'ler, otomatik üretim hatlarında makinelerin senkronize çalışmasını sağlar. Ayrıca montaj hatlarında işlemlerin sırayla yapılmasını denetler.

·       Makine Otomasyonu

CNC makineleri, robotlar ve diğer otomatik makinelerin kontrolünü sağlamak için kullanılır. Hassas hareket ve işlem kontrolü gerektiren uygulamalarda da yer alır.

·       Süreç Kontrolü

Kimya, petrol, gıda ve içecek gibi endüstrilerde süreç parametrelerini (sıcaklık, basınç, akış hızı vb.) izler ve kontrol eder. Bu sayede karmaşık üretim süreçlerinin güvenli ve verimli bir şekilde yönetilmesini sağlar.

·       Enerji Yönetimi

Elektrik dağıtım sistemlerinde ve enerji santrallerinde enerji akışını kontrol eder. Ayrıca enerji tüketimini izleyerek optimizasyon sağlar.

·       Bina Otomasyonu

Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) sistemlerini kontrol eder. Bunun yanı sıra aydınlatma, güvenlik ve yangın alarm sistemlerini de entegre eder.

·       Su ve Atık Su Yönetimi

Su arıtma tesislerinde ve atık su yönetim sistemlerinde süreçleri kontrol eder. Pompa istasyonları, su seviyeleri ve debi ölçümlerini yönetir.

·       Taşıma ve Depolama

Konveyör bantları, asansörler ve diğer taşıma sistemlerinin kontrolünü sağlar. Depolama ve malzeme taşıma sistemlerini otomatikleştirir.

·       Paketleme ve Ambalaj

Otomatik paketleme makinelerinde süreçlerin kontrolünü yapar ve paketleme hızını ve doğruluğunu artırır.

PLC'ler, programlanabilir yapıları sayesinde farklı uygulamalara kolayca uyarlanabilir. Bu esneklik, onları endüstriyel otomasyonun vazgeçilmez bir parçası haline getirir.

Sektörün öncülerinden biri olan ADS Mühendislik, ABB'nin saygın ve güvenilir lider partnerlerinden biridir. Deneyimli mühendis ekibimiz ve geniş ürün yelpazemizle, sizlere en üst düzeyde teknik destek sunmak ve otomasyon ihtiyaçlarınıza en uygun çözümleri bulmak için kararlıyız.

ABB PLC ve otomasyon çözümlerimizle iş süreçlerinizi optimize ederek, verimliliğinizi artırabilir ve rakiplerinizin önüne geçmenize yardımcı olabiliriz.

PLC’nin ana birimleri ve iç yapısı ile ilgili hazırlamış olduğumuz içeriğimize “PLC Yapısı” yazımıza tıklayarak okuyabilirsiniz.