PLC Nedir 2 ? PLC Donanım ve Topolojisi

ilkay Şahin
8 Min Read


“ PLC Nedir 1 ? “ isimli yazımızın devamı olan “ PLC Nedir 2 ? PLC Donanım ve Topolojisi “ isimli yazıda değineceğimiz konular aşağıdadır;

# PLC lerin genel donanımları nelerdir ?

# PLC ‘  ye Topolojik Bakış

Bir önceki yazımızda PLC nedir ? , ne işe yarar gibi genel konulara değindik. Bu konumuzun devamı olan bu yazımızda amacımız ; plc’ lerin yapıları, bulundukları sistemdeki yerleri  hakkında size bilgilendirmektir.

PLC ‘ lerin Genel Donanımları Nelerdir ?

PLC ‘ler için tam olarak şudur demek gerçekten yanlış olur. Bu sebepten kullanıldıkları uygulama ve proseslerin özelliklerine sayısız marka ve modelde plc bulmak mümkün. Bu da şu anlama geliyor ; her uygulamaya göre plc ‘lerin marka , model ve donanımları farklı olabilir.

Peki hangi PLC ‘ yi kullancağız ? Sorusuna yanıt arayalım. Bu soruda da yapacağınız uygulamaya bağlısınız. Uygulamanızın çerçevesinde plc’ nizi seçmeli ve donanımları ona göre belirlemelisiniz. PLC kullanarak daha önce hiçbir sistem tasarlamadıysanız , konu ile ilgili olarak plc ‘yi tedarik edeceğiniz firmadan yardım alabilirsiniz. Firmalar uygulamanıza göre hangi plc ‘ yi seçmeniz gerektiği konusunda size yardımcı olacaktır(genelde). Diğer koşulda daha hangi model plc ‘ yi kullanacağınız aşamasında bile ciddi sıkıntılara düşebilirsiniz.

PLC ‘nizi seçtiniz ve tedarik ettiniz. Şimdi hangi tür donanım ve yapıları sisteminize entegre etmelisiniz sorusuna yanıt bulmalısınız. Yine burada tasarlayacağınız sistemin özellikleri çerçevesinde hareket etmelisiniz. Bu aslında en temel kuralınız olmalı.

Yukarıda ki bilgilerden sonra genel olarak plc ‘ ler hangi yapı ve donanımlardan oluşur konusuna aydınlık getirelim.

1- PLC Rack : Bu donanımın varlığı model ve markasına göre değişebilir. Piyasada yaygın kullanılan yüksek kapasiteli sistemlerin çoğunlukla barındırdığı elemanlardır. Bu elemanların bazı modelleri pasif bileşenler olup bazı modelleri elektronik kartlardan oluşmaktadır. Pasif bileşenlerden oluşan yapılarda modüller arası haberleşme modüllerin arkasına bağlanan soketler(S7 300 , S7 200 vb) ile sağlanmaktadır. Bazı modellerde ise( S7 400) modüller arası haberleşme bu rack’lar vasıtasıyla sağlanmaktadır. Sistem yazılımsal ve donanımsal olarak bu rackların üzerine kurulur.

S7 400 Rack
UR ( Universal Rack ) , ER (Extention Rack)

UR : Universal Rack, üzerine CPU bağlanabilen racklardır.

ER : Expantion Rack , sadece genişletme amacı ile kullanılabilen racklardır. Üzerlerine CPU bağlanamaz.

s7 300 Rack

2- Güç Kaynağı : Her plc bir şekilde beslenmelidir. Bu besleme ile plc’nizin diğer tüm modülleri de beslenecektir. Yüksek kabiliyetlere sahip bir çok plc dahili güç kaynağı kullanır. Yine burada uygulamanızın kapsamı önemlidir. Power Supply ünitelerinin üzerinde bazen pil de görebilirsiniz. Bu piller programı rom üzerinde saklayan plc lerin enerji kesildiğinde programı hafızasını saklaması için bulundurulur. Eğer yapısal olarak müsait değilse ( MMC Kartı vb yoksa) sistem içindeki program silinebilir. Yine bu özellik kullanılan PLC marka ve modeline göre  değişecektir.

S7 300 PS
S7 400 PS

3- CPU : Merkezi işlem birimi yani CPU olmadan bir plc ‘ olması imkansızdır. Olmazsa olmaz bir donanımımız CPU dur. CPU ‘ların üzerinde ; MPI , Profibus Dp , Ethernet Portu gibi haberleşme portları bulunabilir. Hangi portun bulunup bulunmayacağı tedarik edeceğiniz marka model ile alakalıdır. Ama günümüz teknolojisinde bir çok ara birimi üzerinde barındıran CPU lar bulmak mümkün.

MPI Ara Birimi : RS 485 protokolü yapısında olan bu portlar ile plc nize bağlanabilir, onu programlayabilirsiniz. Bu arayüze bağlanmak için özel adaptörler kullanmanız gerekebilir. Bu adaptörleride ilgili marka ve modelin üreticilerinden tedarik edebilirsiniz.

Profibus Dp Ara Birimi: Otomasyon sisteminize bağlı diğer plc genişletme modülleri , sürücüler , sensör ve benzeri yapıları bu haberleşme protokolü üzerinden PLC ile haberleştirebilirsiniz.

Ethernet Portu : Bu port yardımı ile PLC ‘nize bağlanabilir , onu programlayabilir ve diğer harici birimler ile bu port yardımıyla sisteminizi haberleştirebilirsiniz.  Unutmadan ; sistem ile haberleşmek için o marka ve modele uygun hazırlanmış özel yazılımları kullanmanız gerekli. Ör: Step 7

S7 400 cpU

Not : Değinmediğimiz bir çok port CPU lar üzerinde bulunabilir. Bu daha önce bahsettiğimiz gibi marka ve model ile ilişkilidir.

4- Giriş/Çıkış Birimleri : PLC dış Dünya’dan yani sensörlerden gelen bilgileri bu birimler vasıtası ile alırlar. Bunlar Dijital input , dijital output , analog input , analog output , sayıcı , encoder kartı ve benzeri ünitelerdir. Bu üniteler üzerinden gelen bilgiler yazdığınız program çerçevesinde işlenir ve yine işlem sonuçlarına göre gerek çıkışa gerekse diğer birimlere ilgili veriler ve sinyaller gönderilir. Bu birimlerde marka modele göre yapısal olarak farklılıklar gösterebilir.

PLC I/O Modülü

5- Haberleşme Birimleri : Ethernet , profibus ,fieldbus , canbus gibi haberleşme protokollerini destekleyen modüller bağlanıp sistemimiz harici birimler ile haberleştirilebilir. CPU ‘nun üzerinde olabildiği gibi modüler olarak sisteme bağlanabilen ekipmanlardır.

6- Harici Birimler : Plc ‘mize kontrol etmesi için harici birimler bağlayabiliriz. Bunlar sürücüler , özel ölçü aletleri ve benzeri ekipmanlar olabilir.

PLC ‘ Ye Topolojik Bakış :

PLC ‘ lerin donanımsal özelliklerini kısaca inceledik. Bu Verilerin anlam kazanması için gelin PLC ‘ ye dahil olduğu sistemler bütünü içinden bakalım. Endüstriyel kontrol sistemlerinde PLC nerede durur ? sorusuna cevabı sisteme tepeden bakarak arayalım. Bu şekilde bazı donanımların ne anlam taşıdığını daha iyi kavrayacaksınız.

PLC ‘ li Sistem Topolojisi

1- Saha Seviyesi ;

Dağıtılmış i/o gibi genişletme birimleri ile input / ouput gibi modüller sahaya indirilebilir. Burada ki amaç sensörlerden  gelecek olan bilgileri hızlı , kolay ve ucuz bir şekilde PLC ‘mize ulaştırmaktır. Eğer gerekli olduğu halde bu tarz birimleri profibus vb haberleşme protokollerini kullanarak sahaya indirmez isek çok ciddi problemler yaşayabiliriz. Buna ör: Eğer 24 V DC bir sensör çıkışı sinyali bir kablo ile yüzlerce metre taşıyıp PLC ‘ye bağlarsanız karşınıza çıkacak olan sıkıntılar şunlar olur; 220 V AC sinyal , 380 V AC ve benzeri sinyallerden endüklenmiş bir kabloyu PLC ye bağlamış olursunuz. Bu durumda ansızın ve anlamadığınız zamanlarda başınıza sıkıntılar açacak bir arıza kaynağının temellerini atmış olursunuz.

Sürücü , sensör , motor , aktuatör gibi elemanlar sahada bulunurlar. Bu birimlerde topolojinin en alt seviyesinde bulunurlar. Bu birimlerin kontrolü ve senkron çalışması görevleri PLC ‘ ler tarafından yerine getirilir.

2- Kontrolör Seviyesi ; PLC ‘ ler bu katmanda bulunur. Kontrolör diye adlandırdığımız bu ekipmanlar saha ile yönetim seviyesi arasında bulunurlar. Bu katmanlara bağlantı ; profibus , endüstriyel ethernet ve benzeri haberleşme protokolleri  ile yapılır. Sahadan alınan veriler işlenerek sahadaki ekimanların otomatik kontrolleri yapılır. Bu işlemler sonucu ortaya çıkan veriler bir üst katmana iletilir. Bazı küçük operasyonların izlenmesi ve kontrolü HMI(Human Machine Interface) dediğimiz birimler tarafından da yapılabilir. Bu HMI birimleri genelde Touch Panel ve benzeri ekipmanlardır.

3-  Yönetim Seviyesi ; Bu katmanda tüm sisteme ait veriler izlenir ve kaydedilir. Gerekiyorsa prosese dair kararlar verilip bu yine haberleşme protokolleri ile kontrolör seviyesine iletilir. Operatör ve benzeri kişilerde prosesi buradan izler ve kumanda eder.

Yazının Devamı İçin Tıklayınız !

Share This Article
Leave a comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *