PLC Nedir? PLC Ne İşe Yarar? PLC kısa şekilde giriş cihazlarını izleyen ve çıkış cihazlarının da durumunu kontrol eden özel programlar içeren mikro bilgisayar şeklinde yanıt vermek mümkün. Özellikle sınai ortamlarda kullanılan bu sistemler iş verimliliğinin artması ve takibinin de doğru şekilde yapılabilmesi açısından önemli bir yere sahiptir.
PLC nedir, ne işe yarar sorusuna yanıt için öncelikle bu kısaltmanın Programmable Logic Controller sözcüklerinin kısaltması olduğunu bilmek yararlı olacaktır. Bu bakımdan da sınai alanlarda giriş ve çıkış cihazlarının izlenmesi ve kontrol edilmesi için çalışan mikro bilgisayarlardır. Süreç ya da sistemleri kontrol etmek için pek çok giriş ve çıkış portu PLC’de entegre halde bulunmaktadır. Bunun yanında sınai alanlarda kullanılan bazı iletişim protokolleri de PLC’de mevcut haldedir.
PLC sistemlerinin kullanımı ile otomatik kontrol üniteleri için kontrol, hız, ürün kalitesi ve güvenlik alanında önemli artışlar söz konusu olmuştur. Aynı zamanda yeni ürünlerin imal edilmesinde hızlı sonuçlar alınabilmesi için kumanda devrelerinin oluşturulması, bağlantı ve montaj aparatları değişiklikler yerine de PLC programlama ile sorunların giderilmesi işletmeler açısından önemli kullanım kolaylıkları sunmaktadır. Bu açıdan sunduğu avantajlar ile birlikte sınai otomasyon devreleri için PLC merkezli kontrol sistemleri yaygın olarak kullanılmaktadır.
PLC Nerelerde Kullanılır?
PLC kullanım alanları oldukça çeşitlidir. Çoğunlukla ise paketleme, ambalaj, taşıma sistemleri, kimya, otomotiv, tekstil, çimento, havalandırma, soğutma tesisleri, gıda sanayisi gibi alanlarda kullanılmaktadır. PLC sistemlerinin çok yönlü yapıları ile uygulanan iş tanımına dönük olarak istenen sonuçların alınması mümkün olmaktadır. PLC uygulama alanları şu şekilde sıralanabilir;
- Sıralı kontrol: Sıralı çalışma, PLC sistemlerinin en büyük özellikleri arasında yer alır. Paketleme ve asansör sistemlerinde iş tanımının önemli miktarda azalmasında etki gösterir.
- Hareket kontrolü; doğrudan ya da döner hareket sistemlerinin PLC ile entegrasyonu ile mümkün olur. Film, kauçuk, kumaş, tekstil ürünlerinin üretiminde iş verimliliğinin önemli şekilde artmasını sağlar.
- Süreç kontrolü; işlemler sırasında PLC’nin farklı parametreleri denetlemesine denilmektedir. Bu alanda plastik enjeksiyon makineleri, ısıtma fırınları, basın., debi, ağırlık gibi denetimler yapılmaktadır.
- Veri yönetimi; kullanıldığı sistemlerde PLC sistemler veri toplama da yapabilmektedir. Sonrasında bu veriler denetleyicinin belleğinde olan referans veri ile karşılaştırılır. Buna bağlı olarak da rapor hazırlanması için veri aygıtlarına aktarma yapabilir. Özellikle stoklama yapan büyük işletmeler açısından bu özelliği yüksek avantaj sunar.
PLC Çalışma Yöntemi Nasıldır?
PLC çalışması için öncelikle işlevinin doğru anlaşılması gerekir. PLC’ler mikroişlemciye sahip otomasyon sistemlerinde, kumanda devrelerinde yardımcı röle, sayıcı ve zamanlayıcı gibi yardımcı parçaların yerine kullanılmakta olan yüksek verimlilik sunan cihazlardır. Güvenli ve hızlı şekilde karmaşık yapıdaki otomasyon sorunlarını çözmek bu sistemler ile mümkün hale gelmektedir.
PLC’ler verimli ve sorunsuz çalışma için farklı yapılardan oluşmaktadır. Bunlar giriş belleği, CPU, Çıkış Belleği ve Haberleşme Modülleri olarak adlandırılır.
PLC giriş belleği kontrol edilen sistemde basınç, seviye ve sıcaklık gibi değerlerin sensör yardımıyla okunması, buton ve sınır anahtarları gibi parçalardan da alınan elektrik değerlerinin lojik değerlere dönüştürülmesi ile CPU’ya aktarılmasını sağlamaktadır. Model ve markaya bağlı olarak dijital veya analog ya da her ikisi şeklinde giriş birimleri söz konusu olabilir.
PLC giriş belleği anahtarsız girişler için tasarlandığından verimli ve hızlı şekilde çalışmaya odaklıdır. PLC’ye diğer elemanlardan gelecek olan sinyaller yalıtılmış haldedir. Giriş sinyal gerilimleri genel olarak DC 24V seviyesindedir. Bu bakımdan bir giriş PLC tarafından sorgulama yapılırken giriş terminalinde de voltaj ölçümü yapılmaktadır. Dijital girişlerde 1 ya da 0 değerleri söz konusudur. Giriş terminalinde yer alan sinyal değişimleri de modül tipine göre değişkenlik gösterir.
PLC CPU Nedir?
PLC sistemlerde CPU esasında diğer cihazlarda olduğu gibi beyin kısmı olarak görev görür. Çok işlemci yapıda olan CPU’lar röleler, sayıcılar, zamanlayıcı, sıralayıcı gibi çok farklı elemanları bir arada tutar. Sayısal verilerin işlenmesinde de hesaplama, kontrol, ölçüm işlemlerini yapar. Aynı zamanda ikili kod yapısında sinyallerin basit işlemden geçirilmesinde işlev görürler. Farklı algılama aygıtları kapsamında giriş verilerini kabul etmesinin yanı sıra depolanmış olan kullanıcı programını da bellekten yürüterek kontrol aygıtına uygun komutlar göndermektedir.
CPU, merkezi işlem birimi, program belleği, temel yazılım ve kullanıcı programı gibi yapılardan oluşmaktadır. Bu sayede de işleme uygun olacak, yüksek verimlilik sunacak, doğru çözümler olacak komutların işlenmesini tamamlamaktadır.
PLC Çıkış Belleği Nedir?
PLC sistemleri için çıkış belleği de önemli göreve sahiptir. Söz konusu üniteler CPU tarafından çıkış görüntü hafızasına yazılmış değerlerin elektronik işaretlere dönüşmesini sağlar. Böylece kontrol bileşenlerinin ilgili birime daha sorunsuz şekilde aktarılmasını mümkün kılar.
PLC çalışma sistemi olarak komplike bir yapıya sahiptir. Pasif durumda çalışma moduna alındığında çıkış hafızası tarafından öncelikle diğer işlemlerin unutulması için sıfırlama işlemi otomatik olarak yapılır. Devamında giriş elemanlarından alınmış veriler okunarak giriş hafızasına çalışma süresi boyunca kaydedilir. Temel olarak yazılan bir programın sürekli olarak tekrarlanması ve işlenmesidir. Özellikle tekrara dayalı iş tanımlarında PLC bu sayede önemli bir iş gücü tasarrufu sunmaktadır. Sistem durduruluncaya kadar bu tekrarı sürekli olarak yapacaktır.
PLC kullanmak için temel olarak şu adımlar takip edilir;
- Öncelikle PLC hangi girişin kapalı veya açık olduğunu algılaması için girişleri kontrol edecektir. Bu kapsamda da anahtar ya da sensörün aktifliğini kontrol eder. CPU tarafından elde edilecek bu aşamadaki bilgi, çalışma süresi boyunca kullanılmak üzere hafızada saklanacaktır.
- Sonraki adımda PLC yüklenmiş olan programa (yazılıma) dayanarak ilk başta elde edilmiş verilerin durumunu temel alarak program talimatını yürütür ve en uygun olacak eylemi yapmaya başlar. Eylemler esnasında olası çıkışlar da yine hafızaya kaydedilmektedir.
- Son olarak ise çıkış sinyallerinin kontrolü yapılır ve yürütmeye dayalı olarak en uygun ayarlamaları tamamlar. Yapılan değişiklikler ilk adımda okunmuş giriş durumu ve ikinci adımda da program yürütme sonucuna bağlı olarak gerçekleşecektir. Döngü tamamlandığında işlemin tekrarı için PLC tekrar başa döner ve artık hafızasında tuttuğu bilgileri tekrar tekrar işleyerek yineler. Çalışma hızı ilgili programın uzunluğuna göre değişecek olsa da genelde tarama süresi 3 ilâ 10 ms arasındadır.
PLC Avantajları Neler?
PLC sistemlerinin avantajları özellikle endüstriyel alanlarda tekrara dayalı olan işlerin önemli ölçüde kolaylaştırılması ve bu bakımdan da zaman ile iş gücünden tasarruf sunmasıdır. Aynı zamanda yapılan işlemler her zaman aynı kalitede olmasını da sağlamaktadır. Üstün kalite, yüksek verimlilik ve kâr oranları gibi alanlarda sunduğu avantajlar ile birlikte işletmeler açısından önemli bir görev üstlenmiştir. Otomasyon sürecini hızlandırmasının yanında kolay kullanım özellikleri sunması sayesinde de kolaylıklar sunar.
Dayanıklı ve uzun ömürlü olması sayesinde oluşabilecek masraflarının da az olması PLC’lerin iş yaşamında aktif olarak kullanılmasını sağlar. Yüksek çalışma hızlarına da uyum sağlamaları, olası arıza durumunda uygun fiyatlar ile onarılmaları ve kontrol sürecinin başından sonuna kadar takip edilebilir olması PLC sistemlerinin en önemli avantajları arasındadır.
