PLC NEDİR ?

PLC, “programmable logic controller” (Türkçe: programlanabilir lojik kontrolcü) kelimelerinin baş harflerinden oluşan bir kısaltmadır. Fabrikalarda bulunan üretim hatlarını oluşturan robot, taşıyıcı bant, pnömatik ekipman v.b. gibi makinelerin elektromekanik kontrolü için kullanılan özel bir bilgisayara verilen isimdir. Üzerlerinde tıpkı bizim projelerimizde kullandığımız Arduino mikrokontrolcü kartları gibi giriş ve çıkış bağlantıları bulunur. Bu sayede çeşitli sensörlerden gelen verinin okunması, oluşturulan program senaryosuna göre çeşitli çıkış birimlerinin (motor sürücüler, solenoid valfler v.b. gibi eyleyiciler) kontrolü ve diğer giriş/çıkış ve izleme (SCADA) birimleri ile haberleşmenin sağlanmasında görev alır.

PLC’lerin en büyük farkı, çok daha ağır fiziksel koşullarda (yüksek veya düşük sıcaklık, toz ve nem, mekanik titreşim ve darbe, elektronik parazit ve gürültü v.b.) stabilitesini koruyarak çalışabilecek şekilde tasarlanmış olmalarıdır.

PLC’nin Tarihçesi:

PLC’lerden önce otomasyon işlemleri için röle kartları kullanılmaktaydı. Doğru zamanda doğru kontağın açılması ve doğru makinenin çalışması için kam millerine sahip kontaktörler ve bunun gibi benzer mantıkta çalışan mekanik sıralayıcı sistemler mevcuttu.

İlk PLC örneği 1968 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde yer alan General Motors firmasına ait otomatik şanzıman bölümü olan Hydra-Matic, üretim hatlarında yer alan karmaşık röle sisteminin yerini alacak bir elektronik modül talebinde bulundu. Bedford Associates firması, bu talebi karşılayacak bir sistem olan MODICON (MOdular DIgital CONtroller, modüler sayısal kontrolcü) isimli ürünü sundu. Projede çalışmış olan Dick Morley, günümüzde PLC’nin “babası” olarak anılmaktadır.

Modicon markası 1977 yılında Gould Electronics firmasına satılmıştır. Daha sonra bu firmayı da Alman AEG firması satın almıştır. Günümüzde ise Modicon markasının sahibi Fransız Schneider Electric firmasıdır.

PLC Nasıl Çalışır? 

PLC’ler, mantık olarak tıpkı Arduino, PIC v.b. mikrokontrolcüler gibi programlanarak kullanılırlar. PLC’nin yapmasını istediğimiz işlevi, örneğin bir motor sürücünün kontrolünü, üzerinde yer alan giriş ve çıkışları değiştirecek şekilde programlar oluşturarak kontrol ederiz. Günümüzdeki çoğu mikrokontrolcü, giriş/çıkış gerilimi olarak 3.3V veya 5V seviyelerini kullanır. PLC’lerde ise bu gerilim 24V seviyesindedir.

 

 Bir PLC’nin çalışma mantığı şu şekildedir: Girişler okunur ve girişlerin okunduğu andaki lojik değerleri (1 veya 0) hafızada kaydedilir. Yazılan programa göre bu girişler yorumlanır. Gerekli haberleşme işlemleri yapılır ve programlanan çıkışlar yine lojik 1 veya 0 (24V veya 0V ile ifade edilir) olacak şekilde ayarlanır. Yukarıdaki paragrafta bahsettiğim gibi bu işlem oldukça kısa bir sürede (milisaniyeler mertebesinde) gerçekleşir.

PLC’lerin röle tabanlı lojik devrelerin yerini aldığından bahsetmiştik. Bu sebepten dolayı PLC’ler programlanırken sıklıkla ladder logic adı verilen açık ve kapalı anahtar sembollerinden oluşan bir programlama dili kullanılır. Bu dil, elektrik teknisyenlerin çok üst düzey bilgisayar programlama bilgisine sahip olmasına ihtiyaç kalmadan, basit bir yapı ile PLC programlayabilmeleri için geliştirilmiştir. Daha gelişmiş kullanıcılar için bilgisayar programlamada kullandığımız C diline benzer diller ile de PLC programlamak  mümkündür.

 

PLC Programlama Örnekleri:

PLC’lerde ladder lojik kullanarak basit devreleri oluşturmamız mümkündür. Bunlardan en temelleri start ve stop butonları ile motor çalıştırıp/durdurma, tek butonla motor çalıştırıp durdurma, zaman rölesi devreleri, sensör okuma gibi örneklerdir.

Start-Stop Butonlu Kontrol Devresi:

 

 Bu örnekte PLC’mizin I0.0 girişine bir start butonu, I0.1 girişine de bir stop butonu bağlanmış durumda. M0.0 adresini de çıkışımız olarak tanımlamış durumdayız. M ile başlayan adresler, memory, yani bellekte yer alan bitleri temsil etmektedir. Programlama yaparken değişiklikleri bellekteki bir bit üzerinden yapmak ve programın en sonunda bu biti bir çıkışa taşımak her zaman için daha güvenli bir yöntem olacaktır.

Tek Butonlu Açma Kapama (Toggle) Devresi:

 

 

 Bu örneğimizde de motoru tek bir buton kullanarak başlatıp durduruyoruz. Lojik devrelerden bildiğimiz tasarım metodlarını kullanarak çoklayıcı (multiplexer), enkoder ve dekoder gibi kombinezonsal lojik devreleri veya flip-flop gibi ardışıl lojik devreleri oluşturmamız mümkündür. Buradaki tek butonlu aç-kapa devresi de toggle flip-flop devresi ile aynı lojik işlevini gerçekleştirmektedir.

 

--PLC Kitapları--

 Otomasyon sektöründe çok sıklıkla Siemens S7 serisi PLC’ler kullanıldığı için

 Siemens S7-1200 İle Plc Programlama & Otomasyon,

  S7 1200 Plc Programlama Kitabı 1

  S7 1200 Plc Programlama Kitabı 2

  gibi kitapları tercih edebilirsiniz.