Programlanabilir Lojik Kontrolör - PLC

Bu yazımızda 1970 li yılların başlarında endüstride çağ atlatan PLC konusu hakkında temel seviyede bilgi vermeye çalışacağım. Endüstride çalışan herkesin uzaktan yakından maruz kalacağı bu sisteme aşina olmak teknik personeller için gereklilik iken proses mühendisleri için ise birçok probleme çözüm üretmenize yardımcı olacaktır.

• PLC konusuna girmeden belirtmek isterim ki terimlerinin çoğu ingilizce kullanılmaktadır. Bunları türkçeleştirmeyip endüstride kullanıldığı şekilde kullanmaya devam edeceğim.
  Öncelikle PLC ( Programmable Logic Controller ) türkçe karşılığı Programlanabilir Lojik Kontrolör , endüstriyel sistemlerde; sıralama , zamanlama , hız , hareket vb. kontrolleri , aldığı verileri tanımlanan programa uygun lojikte değerlendirerek yapma imkanı sağlayan elektronik cihazlardır.

Bu işlemler daha önceden elektriksel kumanda devreleri ile yapılırdı. Kumanda devrelerini hala aktif olarak kullanmakla beraber çok işlevli lojik devreler için dezavantajlı hale gelmektedir.PLC bu aşamada bizim kumanda devrelerimizi programlanabilir hale getiren mikroişlemcili kontrol ünitesidir. Piyasada birçok PLC markası görebilirsiniz bunlardan bazıları ; Siemens, Omron, Allen-Bradley, General Electric, Westinghouse.

PLC nin blok yapısına geçmeden önce kısaca PLC nin neden avantajlı olduğuna biraz değinelim.

Elektriksel kumanda devrelerinin dezavantajları aslında PLC nin avantajlarını ortaya çıkarmaktadır.

1. Daha az kablo kullanımı ve akım taşıyan kablolar yerine sinyal taşıyan ya da küçük akım taşıyan kablo kullanımı.
2. Röle kullanımının azalması dolayısı ile röle gecikmelerinin azalması
3. Tekrar programlama kolaylığı
4. İşletme ve bakım kolaylığı
5. Arıza tespit kolaylığı
6. Daha güvenilir (reliable) sistemler ile çalışmanın rahatlığı
7. Universal sistem entegrasyonu sağlaması
8. Uzaktan Erişim , Kontrol ve İletişim Protokolleri ile uyumlu olması

Ve bunun gibi daha birçok faydasını sayabiliriz.

PLC Blok Yapısı

PLC ünitesi birçok bileşen içerir fakat temel 5 bileşeni aşağıdaki gibi sıralayabiliriz ;

1. CPU
2. Inputs and Outputs (I/O)
3. Programming Tools
4. HMI
5. Networking

CPU – Central Processing Unit

PLC kontrolörlerinde bilgisayar çiplerine benzer mikroişlemciler kullanılır. Bu ünite PLC nin istediğimiz işlemi yaptırmamızi sağlayan beynidir. IEC 61131-3 standartına göre 5 farklı programlama diagramı mevcuttur. Ladder Diagram en yaygın olarak kullanılanıdır.

• Structured Text (ST)
• Function Block Diagram (FBD)
• Sequential Function Chart (SFC)
• Instruction List (IL)
• Ladder Diagram (LD)

PLC Programlamaya ilgisi olan arkadaşlar için Udemy ve benzer platformlardan online destek alabileceğiniz gibi bu işi profesyonel bir şekilde yapmak isterseniz Siemens Türkiye interaktif PLC eğitimleri düzenlemektedir.

Inputs and Outputs ( I / O )

PLC ünitelerinde veri girişi ve çıkışı için modüller bulunmaktadır. PLC nin büyüklüğünü ; kontrol edebileceği Input ve Output kapasitesi belirler. Kısaca Input modülleri ; buton , switch , sensör gibi data girişleri için , Output modülleri ise ; motor , röle gibi kontrol edilecek çıkışlar için dizayn edilmiştir.

Input ve Outputları daha önce İletişim Protokollerinde belirttiğimiz gibi işlediği sinyallere göre Analog ve Digital ( Discrete ) olarak basitçe sınıflandırabiliriz.

Programming Tools

PLC programlama , arıza giderme , simülize etme gibi amaçlar için çoğunlukla bilgisayarlar kullanılmakla birlikte PLC firmasının opsiyonlarına bağlı olmak üzere firmalar portatif cihazlar geliştirip bu cihazlar ile işletme ve bakım yapma olanağı sağlamaktadırlar.

HMI ( Human Machine Interface )

PLC nin kullanıcı arayüzüdür. Operasyonel seviyede işletme için kullanılır. Yönetici erişimi genellikle yasak ya da şifrelenmiştir. İşlevsel olarak dokunmatik ekran ve butonlarla desteklenmiş olup user friendly ( kullanıcı dostu ) işletme olanağı sunar.

Networking ( Haberleşme )

Networking e PLC nin en önemli nimeti diyebiliriz. PLC yi bu kadar hayatımıza sokan , erişimi kolaylaştıran , trafiği azaltan; PLC nin sistemdeki diğer cihazlar ile haberleşmesidir. Bu fiziksel veya bir yazılım üzerinden gerçekleşir. Fiziksel olanlar kablo üzerinden sinyal veya voltaj ile yazılım yoluyla olanlar ise İletişim Protokolleri veya Web üzerinden her cihazın birbiri ile haberleşmesini kapsar.

Networking konusu çok geniş olup ayrı bir başlık altında değerlendirilmesi gerekir. Yazımızın başında belirttiğimiz gibi sonraki bilgi serilerimize temel hazırlamak maksadı ile PLC konusunu çok basit bir şekilde sizler ile paylaşmaya çalıştım. Burada verdiğim bilgiler teknik elemanlar için çok temel seviye olmak ile beraber proses mühendisleri için sistemin nasıl çalıştığını anlamaya ve problem çözmeye yönelik bir bilgi notundan ibarettir.

Özellikle I / O ve Networking kısmı ile çok içli dışlı olacağımız PLC ile tanışmanızı ve rahatlığını hissetmenizi temenni ederim.