Y-0030S2 S7-200 PLC ve TEMEL KOMUT BANT EĞĐTĐM KĐTĐ

Transkript

1 Y-0030S2 S7-200 PLC ve TEMEL KOMUT YÜRÜYEN UYGULAMALARI BANT EĞĐTĐM KĐTĐ

2 Bu kitabın tüm hakları Yıldırım Elektroniğe aittir. Bu kitabın tamamı veya bir bölümü izin alınmadan hiçbir ortamda yayınlanamaz. Eğitim kurumlarınca eğitim amaçlı basım ve alıntılarda kaynak gösterilmelidir. Mehmet HOŞGÖREN Đletişim Bilgileri : Web: yildirim@yildirimelektronik.com Telefon: Fax: Adres: Mareşal Fevzi Çakmak Cad. No:19 Beşevler/ANKARA

3 Đ Ç Đ N D E K Đ L E R 1. Y-0030S2 PLC DENEY SETĐNĐN TEKNĐK ÖZELLĐKLERĐ 1 2. PLC ye GĐRĐŞ 5 3. PLC LERĐN TEMEL YAPISI 9 4. PLC LERĐN ÇALIŞMA PRENSĐPLERĐ SIEMENS S7-200 SERĐSĐ PLC LERĐN TEKNĐK ÖZELLĐKLERĐ PLC PROGRAMLAMA (DĐLLERĐ) TEKNĐKLERĐ S7-200 PLC DE HAFIZA HARĐTASI ve ADRESLEME NOTASYONU STEP 7-Micro/WIN PROGRAM KURULUMU S7-200 TEMEL PLC KOMUTLARI ve UYGULAMALARI 29

4 1. Y-0030S2 PLC DENEY SETĐNĐN TEKNĐK ÖZELLĐKLERĐ Şekil 1:PLC Deney Seti Birimleri 1. Deney Seti Aç/Kapa Anahtarı 2. Sayısal Çıkışlar (8+2 bit) 3. Sayısal Girişler (8+6 bit) 4. Analog Giriş-Çıkışlar (2 giriş, 1 çıkış) 5. Çok turlu potansiyometre (10 Kohm) 6. PLC (CPU 224XP) 7. 10V DC Güç Kaynağı 8. 24V DC Güç Kaynağı 9. Fonksiyon Jeneratörü 10. Operatör Paneli (TD200) 1

5 1. Sayısal Çıkış Gösterge Led i 2. Direkt PLC Çıkışı (24V max 0.75 ma) 3. Çıkış sinyali (PLC/Röle) seçme anahtarı 4. Çıkış Rölesi 5. Direkt PLC girişi (Max 30V) 6. Sayısal Giriş Gösterge Led i 7. Giriş Simülasyon Anahtarı (Push Buton ve Anahtar özellikli) 8. Çıkış Rölesi Normalde Açık (Kuru kontak) 9. Çıkış Rölesi Ortak uç (Kuru kontak) 10. Çıkış Rölesi Normalde Kapalı (Kuru kontak) Fonksiyon jeneratörü açma/kapama anahtarı 2. Fonksiyon jeneratörü frekans çarpan ayarı 3. Fonksiyon jeneratörü frekans kademe ayarı 4. Fonksiyon jeneratörü çıkış sinyali genlik ayarı 5. Sinyal çıkışı seçme anahtarı (Sinüs,Üçgen) 6. Sinyal çıkış uçları (Sinüs, Üçgen,Kare) 2

6 1. (V) Analog Sinyal Gerilim Çıkışı (0..10V) 2. (I) Analog Sinyal Akım Çıkışı (4..20mA) 3. (M) Analog Sinyal GND 4. (A) Analog Sinyal Girişi (0..10V) 5. (B) Analog Sinyal Girişi (0..10V) 6. Çok Turlu Potansiyometre 10 Kohm (10 turlu) PLC: Sistemde kullanılan PLC nin; 10 bit sayısal çıkışı, 14 bit sayısal girişi, 2 Analog giriş, 1 Analog çıkışı bulunmaktadır. Sayısal çıkışlar yarıiletken eleman ile (MOSFET) sürülmektedir. Sayısal giriş/çıkış sinyalleri 0/+24V luk gerilim seviyelerini kullanmaktadır word kullanıcı program hafızası, kalıcı olarak saklanabilen 2560 word veri hafızası bulunmaktadır. PLC, 24 VDC gerilimle beslenmekte ve yük durumuna göre her çıkıştan maksimum 750 ma akım çekilebilmektedir. PLC nin programlanması ve diğer çevre cihazlarla haberleşebilmesi için iki adet portu bulunmaktadır. Port 0 ve Port 1. Port 0 a programlama kablosu bağlanırken Port 1 TD200 operatör paneli bağlanmıştır. Port 1 Port 0 PLC CPU224XP OP-Panel TD200 Resim 1 : PLC (S7 200 CPU 224XP) ve operatör paneli (TD ) 3

7 Operatör Paneli: Operatör Paneli olarak, Siemens TD-200 Ver 3.0 modeli kullanılmaktadır. Bu operatör paneli 2x20 karakter, ekran aydınlatmalı, 5 adet komut tuşu (ENTER, ESC, UP ARROW, DOWN ARROW, SHIFT) 8 adet de kullanıcı tanımlı fonksiyon tuşları (F1, F2, F3, F4, Shift+F1, Shift+F2, Shift+F3, Shift+F4) bulunmaktadır. TD 200 bağlantı konektörü, setin içinden bir iletişim kablosu ile PLC nin Port1 ine bağlanmıştır. Böylece PLC ile TD200 ün haberleşmesi için gerekli bağlantı sağlanmış olmaktadır. Op-Paneli için gereken enerji de bu kablo üzerinden sağlamaktadır. Đstenildiği zaman Port0 daki bu konektör bağlantısı çıkarılarak operatör paneli yerine başka iletişimler için kullanılabilir. PLC Programlama Kablosu: Resim 2 : USB-RS 232/PPI programlama kablosu Resim 2 de görülen PLC programlama kablosu ile Siemens PLC ler programlanmakta ve PLC programı on-line izlenebilmektedir. 1 numara ile gösterilen kısım bilgisayarın USB/RS232 portuna takılan konektördür. 2 numara ile gösterilen konektör PLC nin Port 0 konektörüne takılan kısımdır. 3 numara ile gösterilen kısım kablonun üzerinde ki elektronik devrenin bulunduğu kısımdır. Bu kısım PLC-PC haberleşmesini ve izolasyonu sağlayan kısımdır. 4

8 2. PLC ye GĐRĐŞ Programlanabilir lojik kontrolör ya da denetleyiciler (PLC:Programmable Logic Controller) endüstriyel otomasyon sistemlerinin kumanda ve kontrol devrelerini gerçeklemeye uygun yapıda giriş-çıkış ve iletişim arabirimleri ile donatılmış, endüstriyel kontrol yapısına uygun bir işletim sistemi altında çalışan endüstriyel bir bilgisayardır. Başlangıçta, röleli kumanda sistemlerinin yerine kullanılmak üzere düşünülmüş ve ilk ticari PLC, 1969 yılında Modicon firması tarafından geliştirilmiştir. O yıllarda, röleli kumanda devreleri yerine kullanılmak üzere geliştirilen bu cihaz yalnız temel lojik işlemleri gerçekleştirebilen komutları içermekteydi. Zamanla firmaların ucuz maliyette yüksek performanslı PLC ler geliştirmelerinden sonra, bu aygıtlar endüstriyel otomasyon dünyasının vazgeçilmez cihazları olarak kullanılmaya başlanmıştır. PLC lerin en yaygın kullanıldığı alanlar, endüstriyel otomasyon sistemlerinin kumanda ve kontrol devreleridir. Bilindiği gibi, konvansiyonel kumanda devreleri; kontaktör, yardımcı röle, zaman rölesi ve sayıcı gibi eleman/cihaz ile gerçekleştirilen devrelerdir. Şekil 2: Konvansiyonel Kumanda Devresi 5

9 Şekil 3: PLC li Kumanda Devresi Günümüzde bu tür devrelerin yerini PLC li kumanda sistemleri almıştır. Küçük boyutlu birkaç PLC modeli dışında, piyasadaki birçok PLC marka ve modellerinde, bir kontrol algoritması yazmak için gerekli aritmetiksel ve mantıksal işlemlerin tamamının yapılmasını sağlayan güçlü bir komut desteği bulunur. Ayrıca bir PLC nin geri beslemeli kontrol sistemlerinde sayısal kontrolör olarak kullanılması, analog işaretleri sayısal işaretlere (ADC) ve sayısal işaretleri analog işaretlere dönüştüren (DAC) giriş-çıkış birimleri ile sağlanır. Genel olarak PLC belleğinde bulunan programın akışına göre, girişlerindeki sinyallerin değerlerini okuyup (denetim veya geri-besleme işaretleri) bu değerlere göre istenen yönetim sinyallerini üreten ve çıkışlara veren özel amaçlı bir mikrobilgisayardır. Başka bir deyişle PLC; bir makinenin üretim süreçlerini denetlemek için; mantık, sıralama, zamanlama, aritmetik ve sayma gibi işlemleri gerçekleştirmeyi sağlayacak komutların depolandığı programlanabilir belleği olan bir sayısal elektronik cihazdır. 6

10 PLC ler genel yapı ve çalışma bakımından, kişisel bilgisayarların yapısı ve çalışmasına doğal bir benzerlik gösterir. Çünkü bir bilgisayarı meydana getiren tüm ana bileşenler (MIB, RAM, EPROM, IO birimleri vb..) PLC lerde de mevcuttur. Fakat, PLC ile mikroişlemciler (6802, Z80) ya da mikrodenetleyiciler (PIC, ATMEL) karşılaştırılmak veya kıyaslanmak istenmektedir. Kullanım amacı ve yerleri tamamen farklı olan bu ürünlerden örneğin; PLC lerle yapılabilecek birçok işlemin mikrodenetleyicilerle de yapılabilmesi (tersi de mümkündür) teorik olarak mümkündür. Fakat PLC ler ve işlemciler arasındaki belirgin farklar, kullanılacak sistem ve tasarıma bağlı olarak değişir ve bunlar aşağıda kısaca öztlenmiştir. 1. Öncelikle PLC ler endüstriyel bir üründür. Belirli bazı standartları oluşmuştur. PLC lerle birlikte kullanılabilecek operatör paneli, analog giriş-çıkış modülü vb. gibi birçok çevrebirim ve haberleşme arabirimleri mevcuttur. 2. PLC ler elektriksel gürültü, elektromanyetik parazitler, mekanik titreşimler, yüksek sıcaklıklar vb. gibi zor şartlarda çalışabilecek şekilde yapılmışlardır. 3. PLC lerin yazılım ve donanımlarını kullanmak mikroişlemcilere göre çok fazla elektronik bilgisi gerektirmez. Donanımsal olarak zaten hazır olan bu ürünlerin program tasarımı bilgisayar ekranında yapılmakta ve simülasyonu ekrandan incelenerek program sonuçları ve çalışması kontrol edilebilmektedir. Şekil 4: PLC nin Kullanım Alanları 7

11 4. Endüstriyel ortamlarda kullanılan birçok cihazın, birlikte kullanılabilmesini ve haberleşebilmelerini sağlayan standart veri yolu alt yapıları bulunmaktadır (AS-i BUS, Profibus, CAN-BUS vb..). Bu alanda kullanılan cihazların çoğu da bu türden haberleşme protokollerine destek verecek şekilde hazır olarak üretilmektedirler. 5. PLC ler direkt olarak üzerlerinden programlanabildiği gibi, ağ alt yapısı üzerinden (RS485, Ethernet) yakından veya uzaktan da programlanabilirler. PLC ler yapısal olarak iki tipte bulunmaktadır. Kompakt Tip PLC: Küçük boyutlu PLC lerdir. Besleme kaynağı, girişçıkış birimi, merkezi işlem birimi (CPU) tek modül olarak, sabit (değiştirilemeyen) bir yapı dikkate alınarak imal edilmişlerdir. Ek modüller eklenerek geliştirilmeye uygun yapıda değildirler yada sınırlı birkaç modül eklenebilmektedir. Endüstriyel ağlar üzerinde haberleşme olanakları kısıtlıdır. Genellikle küçük yerel kontrol işlemlerinin yapılmasında kullanılır. Bu tip PLC ler akıllı röle olarak da isimlendirilmektedir. Fiyatları PLC ye nazaran ucuzdur. Modüler Tip PLC: Bu tip PLC lerde değiştirilebilmesi mümkün olan ve genişletilebilecek bir yapı dikkate alınarak imal edilmişlerdir. Büyük kapasiteli PLC lerde besleme kaynağı, giriş ve çıkış birimi, merkezi işlem birimleri ayrı birer modül haline getirilmiştir. Birçok PLC nin birlikte çalıştığı durumlarda ağ üzerinde haberleşebilme yetenekleri vardır. Birçok modül seçeneği bulunan bu tip PLC ler, ihtiyaca göre istenilen modüller kullanılarak geliştirilebilir. Şekil 5 : Modüler PLC 8

12 3. PLC LERĐN TEMEL YAPISI PLC nin iç yapısı Merkezi Đşlem Birimi Denetim Birimi Veri yolu Adres Yolu Kontrol Yolu RAM tip hafıza elemanları Zamanlayıcılar ROM tipi hafıza elemanları Sayıcılar Şekil 6: PLC nin içyapısı PLC ler yapı bakımından mikrobilgisayarlara benzerler. Tüm bilgisayarlarda olduğu gibi PLC lerde de bulunan temel bileşenler yukarıdaki blok diyagramda görülmektedir. Bu bileşenler aşağıda kısaca anlatılmıştır. Merkezi Đşlem Birimi: PLC nin içerisindeki merkezi işlem birimi kullanıcı programını yürüterek PLC nin istenilen amaca hizmet etmesini sağlar. MĐB in hızı ve mimarisi PLC nin işlem kapasitesini belirler. Endüstride PLC; CPU ve diğer modüllerin birleşiminden oluşan bir sistemler bütünü olarak kabul edilmektedir. Buradaki CPU ifadesi ile PLC nin içerisindeki merkezi işlem birimi olarak görev yapan elektronik çip kastedilmemektedir. CPU, PLC omurgasında yer alan (Control Unit) ana birimdir. Modüler PLC sistemlerinde CPU nun yanına çeşitli arabirimler (Sayısal modül, Analog modül, TermoCouple Modül, Endüstriyel Haberleşme Modülleri) eklenebilmektedir. 9

13 Şekil 7: Modüler yapıdaki PLC sistemi (Güç kaynağı+cpu+sayısal Modül+Sayısal Modül+Analog Modül) RAM: Yazılabilen, okunabilen rastgele erişimli bellektir. Geçici bir hafıza birimidir. Aslında enerjisi kesildiğinde üzerinde bilgi tutamayan RAM hafızalarda bir takım bilgilerin saklı kalmasını sağlamak amacı ile Super Capasitor ve/veya pil ile beslenirler. Bu hafızaya yazılan bilgiler PLC nin enerjisi kesildiğinde uzun bir süre saklı kalır ve daha sonra kaybolur. Bu sürenin ne kadar olduğu katalog bilgilerinde yer almaktadır. EPROM ve EEPROM: ROM tipi hafızalara yazılan bilgiler, sistemin enerjisi kesilse dahi silinmez. ROM tipi hafızalar üzerinde (EPROM veya EEPROM) PLC nin işletilmesi için gerekli olan sistem yazılımı firmware i bulundurur. Firmware, ROM tipi hafızalarda kalıcı olarak bulunan ve tüm bilgisayarlı sistemlerin ilk çalışmasını sağlayan ve sistemin temel işlevlerini gerçekleştiren yazılımdır. Projeniz üç bileşenden oluşur: program bloğu, data blok (opsiyonel) ve sistem bloğu (opsiyonel). Bir projeyi yüklediğiniz zaman, yüklenen proje bileşenleri RAM da saklanır. S7 200 ayrıca programı, data bloğu ve sistem bloğu sürekli saklama için EEPROM a otomatik olarak kopyalar. Şekil 8: S7-200 ün veri saklama yerleri 10

14 Sayıcılar (Counters): PLC ile dahili veya harici palsleri artan veya azalan yönde sayan birimleridir. Örneğin bir PLC nin girişine bağlı sensörün önünden geçen nesnelerin sayısı bu sayıcılar ile sayılabilir. Panasonic FP0 serisi PLC de 44 sayıcı (C100-C143), Siemens S7-200 de ise toplam 256 sayıcı (C0- C255) bulunmaktadır. Zamanlayıcılar (Timers): PLC ile zamana bağlı uygulamalar için kullanılırlar. Zamanlayıcılar programlama esnasında belirlenen süreye göre çıkışlarını SET ya da RESET yaparlar. Panasonic FP0 serisi PLC de toplam 100 zamanlayıcı (T100-T143), Siemens S7-200 de ise toplam 256 zamanlayıcı (T0- T255) bulunmaktadır. Giriş Arabirimi ve Bileşenleri: Aşağıdaki blok diyagramlarda görülen birimler, birçok PLC de bulunan temel birimlerdir. Şekil 9: Giriş arabirimini oluşturan devreler 11

15 1- Optik Đzolasyon ve giriş gerilimi sinyal uygunlaştırma devresi; PLC girişine uygulanan gerilim seviyesinin belirli aralıkları lojik 1 e belirli aralıkları ise lojik 0 a karşılık gelmektedir. Bu gerilim seviyeleri ve lojik sinyal karşılıkları aşağıdaki grafikte (IEC e göre) görülmektedir. PLC nin girişine uygulanan gerilime göre elde edilen lojik 1 veya 0 bilgisi PLC içerisindeki sayısal devrelere göre uygunlaştırılarak sayısal sinyallere dönüştürülmüş olmaktadır. Şekil 10: PLC girişi için lojik 1 ve lojik 0 için geçerli gerilim aralıkları PLC ye dış dünyadan gelen tüm elektrik sinyalleri PLC içerisine optokuplör aracılığı ile iletilir. Böylece PLC nin dış dünya ile elektriksel izolasyonu sağlanarak, üretim ortamındaki tüm elektriksel olumsuzluklardan etkilenmesi önlenmiş olacaktır. Şekil 11: Bilgilerin ışık yoluyla iletilmesi 12

16 2-Dijital giriş filtresi (Sinyal geciktirme ve parazit giderme devresi); PLC girişine gelen her elektriksel sinyal her zaman geçerli bir kumanda sinyali olmayabilir. Endüstriyel ortamlarda özellikle endüktif yükler bu parazitlerin oluşmasına neden olmaktadır. Bu türden elektriksel parazitlerin PLC girişine gelmesi PLC nin yanlış işlem yapmasına neden olabilmektedir. Geleneksel filtre elemanları (RC) ile nispeten temizlenen bu sinyaller, sinyal geciktirme devreleri ile tamamen temizlenebilmektedir. Bu sinyal geciktirme devreleri sayısal elektronik yöntemlerle ya da yazılımsal olarak belirli bir algoritma çerçevesinde çalışabilmektedir. Kumanda devre elemanlarından gelen kumanda sinyallerinin var olma süreleri çoğunlukla PLC girişleri için yeterli bir süredir. Bu süre dikkate alındığında parazit ile geçerli bir kumanda sinyali arasındaki fark birkaç milisaniyelik bir bekleyişle hemen ayırt edilebilmektedir. Gelen bir sinyal, belirlenen süre boyunca hala girişte bulunuyorsa bu geçerli bir kumanda sinyali olarak kabul edilmektedir. Çoğu PLC üreticileri giriş sinyali geciktirme sürelerini (0,2-20 ms) kullanıcı tarafından değiştirilebilir nitelikte yapmışlardır. Şekil 12 : Yazılımla değiştirilebilen sinyal geciktirme ayar penceresi 13

17 3-Darbe Yakalama Giriş Devresi; PLC girişindeki çok hızlı sinyalleri yakalamak istersek darbe yakalama girişini etkin yaparak PLC nin tarama döngüsü esnasında gelen bu hızlı sinyaller de yakalamış oluruz. Şekil 13: Darbe Yakalama Girişi 4-Giriş görüntü tablosu; (PII:Proccess Input Image) PLC ye dış dünyada gelen tüm veriler, 1,2 ve 3 numaralı katlardan geçtikten sonra giriş görüntü tablosu denilen yere yazılır. Bu tablo 8 veya 16 bitlik bir hafıza bölgesidir. Bu tabloda lojik 1 in varlığı girişte bir geçerli bir kumanda sinyalinin bulunduğunu lojik 0 ise sinyalin bulunmadığını gösterir. Çıkış Arabirimi ve Bileşenleri: Şekil 14: Tipik bir PLC çıkış arabirim devresi 14

18 Şekil 15 : Çıkış arabirimini oluşturan birimler 1-Çıkış görüntü tablosu; (PIQ: Proccess Output Image) PLC de değerlendirilerek çıkışa gönderilecek veriler önce çıkış görüntü tablosu denilen hafıza alanına gönderilir. Buraya yazılan veriler daha sonra çıkışta kumanda sinyali olarak görülen elektrik sinyallerini temsil eder. 2-Elektriksel izolasyon (optokuplör) devresi; PLC içerisinde bulunan sayısal devreler üzerinde elde edilen veya işlenen veriler, çıkışa optokuplör aracılığı ile iletilir. Böylece PLC nin dış dünya ile elektriksel izolasyonu sağlanarak, üretim ortamındaki tüm olumsuzluklardan etkilenmesi önlenmiş olacaktır. 3-Yükseltici Devresi; PLC içerisinde MĐB in ve diğer sayısal devrelerin kullandığı TTL seviyesindeki elektriksel sinyal PLC dışına belirli gerilim ve akım seviyelerine yükseltilerek verilir. Örneğin; PLC içerisindeki TTL sinyal PLC dışına 24 V luk bir gerilim seviyesinde ve 700 ma akım verecek şekilde yükseltilerek verilir. Bu yükseltme işlemi, çıkış katındaki bir transistör ile gerçekleştirildiği gibi röle ile de yapılabilmektedir. Röle çıkışlı PLC lerin çıkış akımları transistörlü PLC lere göre daha yüksektir. Bazı PLC ler çıkışta istenen gerilim seviyesine uygun harici besleme kaynağına ihtiyaç duyarlar. 4-Kısa devre ve aşırı akım koruma; Her PLC lojik 1 ve lojik 0 a karşılık çıkışta belirli bir seviyelerde gerilim üretilir. Çıkışa gönderilen lojik 1 bilgisine karşılık üretilen gerilim; örneğin +24V herhangi bir nedenle (-) gerilime temas ettiğinde oluşacak kısa devre akımının PLC çıkış elemanlarına zarar vermemesi için kısa devre ve aşırı akım koruması devreye girer. 15

19 4. PLC LERĐN ÇALIŞMA PRENSĐPLERĐ PLC ler; girişlerinde ve/veya hafızalarında bulunan verileri, kullanıcı tarafından yüklenen program çerçevesinde işlemlerden geçirir ve yeni veriler eder veya bu verileri gerekirse çıkış kumanda sinyalleri olarak kullanır. Hafızalarına yüklenen kullanıcı programları, belirli periyotlarla tekrar edilir ve yeni giriş bilgilerine ve/veya hafızasındaki verilere göre yeni veriler ve çıkış bilgileri üretir. Bu çevrim PLC stop konumuna alınıncaya veya bir hata durumu oluşmayıncaya kadar devam eder. Aşağıda bir PLC nin program çevrimini gösteren temsili şekil görülmektedir. Program çevrimi için geçen süreye tarama zamanı Scan Time denilir. Bu sürenin uzunluğu PLC nin işlem kapasitesine ve çalıştırılan programın uzunluğuna göre değişmektedir. Çok kısa program satırlarının çevrimi (-- I (Q0.0) giriş-çıkış programı gibi) 1-2 ms. lik bir tarama zamanını alır. Şekil 16: Program çevrimi Şekil 17 : PLC ye yapılan tipik bir giriş ve çıkış bağlantısı 16

20 Şekil 18 : PLC ye hazırlanan çok basit bir uygulama için giriş-çıkış bağlantıları 17

21 5. SIEMENS S7-200 SERĐSĐ PLC LERĐN TEKNĐK ÖZELLĐKLERĐ 18

22 6. PLC PROGRAMLAMA (DĐLLERĐ) TEKNĐKLERĐ Endüstride PLC programlamak için kullanılan 5 temel programlama dili bulunmaktadır. Bunlar; FBD (Function Blok Diyagram) LAD (Ladder Diyagram) STL (Statement List) SCL (Structure Language) Graph/SFC (Sequential Function Chart) PLC üreticileri, ürünlerinde bu dillerden bir veya birkaçını destekleyecek ürünler çıkartabilmektedir. Örneğin Siemens S7-200 serisi ürününde bu dillerden üçüne (FBD,LAD,STL) destek verirken S7-300 serisinde hepsine destek vermektedir. Panasonic de FP0 serisinde hepsine destek vermektedir. Aşağıda bu programlama teknikleri hakkında kısaca bilgiler bulunmaktadır. PLC üreticileri arasında programlama dillerinde kullanılan komutlar için ortak bir standart geliştirilmediği için her PLC üreticisinin komut isimleri ve kullanma şekli farklı olmaktadır. PLC programlamada, programcılar açısından karşılaşılan bu zorluğa karşılık, IEC standardı ile adresleme ve komut notasyonunda bir standarda gidilmiştir. Üreticiler artık kendi notastonlarının yanında bu standarda da destek vererek her PLC programcısına hitap edebilmektedirler. Artık bu adresleme standardı dikkate alınarak hazırlanan herhangi bir PLC programı birçok programcı tarafından rahatlıkla anlaşılabilecektir Function Block Diagram (FBD) Program komutlarının blok şeklinde kullanıldığı bir programlama yöntemidir. Her blok un girişi ve çıkışı bulunur. Blok özelliğine ve girişindeki sinyallere göre çıkıştan sinyal üren elemanlardır. Panasonic FP0 serisi PLC de 19

23 S7-200 serisi PLC de Şekil 19 : Fonksiyon Blok Diyagram programlama örnekleri 6.2. Instruction List (IL) Program komutlarının assembler programlama dilinde olduğu gibi kısaltmalarla (mnemonic) ifade edildiği ve kullanıldığı programlama yöntemidir. Örneğin Yükle (Load) LD, Sakla (Store) ST ile ifade edilmektedir. LD I0.0 = Q0.0 S7-200 serisi PLC de LD X2 ST Y5 Panasonic FP0 serisi PLC de Şekil 20: Komut Listesi programlama örneği 6.3. Ladder Diagram (LD) Konvansiyonel elektrik kumanda devrelerinde olduğu gibi tüm giriş/çıkışların ve programlama elemanlarının kumada sembollerine benzer sembollerle yazıldığı bir programlama şeklidir. En yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Grafiksel programlama ara yüzünden dolayı kullanımı ve program geliştirme kolaydır. Aşağıdaki örnekte PLC nin X0 girişinden bir sinyal geldiğinde Y0 çıkışı sinyal üretecektir. Şekil 21: Ladder program dili örneği 20

24 6.4. Sequential Function Chart (SFC) SFC hareket kontrol, haberleşme ya da dizi program gibi ardışık işlemler için uygun bir programlama dilidir. Sıralı hareketi düşünmek ve programlamak kolaydır. Her adım diğerinden bağımsız programlanabilir. Eğer bir adım çalışıyorsa ve diğerler aktif değilse bütün yapmanız gereken sadece aktif durumda olan adımı incelemektir. Şekil 22 : SFC programlama dili örneği (Panasonic FP0 serisi) 6.5. Structured Text (ST) veya StruCtured Language (SCL) Bu yöntemle PLC programlama yöntemi, Pascal ya da C olduğu gibi yapısal bir formata dönüştürülmüştür. Böylece PLC programlama komutları IF- Then-Else yada For-Next gibi komutlar kullanılabilmektedir. Değişken atmaları Pascala benzer şekilde örneğin; A:=5 gibi yapılmakta, C de olduğu gibi satır sonlarına ; işareti konulmaktadır. IF X0=1 then FOR i:=0 TO 100 DO Y0:=1; SUM:=SUM + a[i] ELSE END_FOR; Y0:=0; END_IF; Şekil 23: Yapısal programlama dili örneği (Panasonic FP0 serisi) 21

25 7. S7-200 PLC DE HAFIZA HARĐTASI ve ADRESLEME NOTASYONU Tablo 1 : S7-200 tipi PLC lerin hafıza elemanları ve kapasiteleri Hafıza elemanları Adres aralığı (max) Açıklama Giriş Kontakları I0.0 - I15.7 CPU 224XP üzerinde I0.0-I1.5 (Toplam 14 adet) Çıkış Kontakları Q0.0 - Q15.7 CPU 224XP üzerinde Q0.0-Q1.1(Toplam 10 adet) Dâhili Kontaklar M0.0 - M31.7 CPU 224XP üzerinde M0.0-M31.7(Toplam 256 adet) Özel Dâhili Kontaklar SM0.0 - SM549.7 Akümülatör AC0-AC3 4 Adet Word tipinde Zamanlayıcılar T0-T adet Zamanlayıcı ( ms) Sayıcılar C0-C adet Sayıcı Giriş Kontakları I0.0 - I15.7 CPU 222 üzerinde I0.0-I1.5 (Toplam 14 adet) Çıkış Kontakları Q0.0 - Q15.7 CPU 222 üzerinde Q0.0-Q1.1(Toplam 10 adet) Dâhili Kontaklar M0.0 - M31.7 CPU 222 üzerinde M0.0-M31.7(Toplam 256 adet) Akümülatör AC0-AC3 4 Adet Word tipinde Zamanlayıcılar T0-T adet Zamanlayıcı ( ms) Sayıcılar C0-C adet Sayıcı Tablo 2: Değişik Veri Boyutlarının Ondalık ve Onaltılık Sistem Aralıkları Aşağıda giriş, çıkış ve dâhili kontakların, hafıza haritasındaki görüntüsü ve yerleşimi görülmektedir. Şekil 24 : Harici girişe ait Hafıza biti için adresleme şekli (aynı format, çıkış -Q- için de geçerlidir ) 22

26 Şekil 25: Aynı adrese Bayt, Word ve Double Word Erişimin Kıyaslanması 7.1. Temel Veri Tipleri Tablo 3: IEC standardına göre temel veri tipleri Veri tipi Boyutu Alabileceği değer aralığı Örnek BOOL Boolean (1 bit) 0 ve 1 0 INT Integer (16 bits) , DINT Double Integer (32 bits) -2,147,483, ,147,483, *E38 to *E-38, 123.0, REAL Real number (32 bits) 0.0, *E-38 to *E38. WORD 16 bits 16 bit binary veri 2# DWORD 32 bits 32 bit binary veri 16#3FA2 TIME Duration (16 or 32 bits) T#0,00s to T# ,47s T# veya TIME# (ms, s, m, h,) T#13ms, T#14.7s STRING String in uzunluğuna bağlı Değişken uzunlukta karakter (Ascii) dizisi (n: karakter sayısı) String in word boyu: 2 words (Başlık için) + (n/2) words (karakterler için) mekatronik (n: karakter sayısı) n:10 2+(10/2)=7 word ARRAY Değişkenin tipine ve dizi boyutuna bağlı Diğer veri tiplerini içeren sıralı bir veri tipi ARRAY [0..5] OF DINT Tablo 4: Sayıların tabanlara göre gösterim şekli 10 luk sayı gösterimi 16 lık sayı gösterimi 2 lik sayı gösterimi #04D2 2# #FB2E 2# bu sayı onluk sayı sisteminde 100 dür. [100] 100 bu sayı ikilik sayı sisteminde 4 tür. [2#100] 100 bu sayı onaltılık sayı sisteminde 256 dır. [16#100] 23

27 7.2. S7-200 Hafıza Haritası Şekil 26 : S7-200 Temsili Hafıza Haritası 24

28 7.3. IEC Adresleme Yöntemi Bu karışıklığı gidermek için sayıların önüne tabanı yazılmaktadır. Sayının önünde bir ifade yer almıyorsa bu sayı onluk kabul edilir. Örneğin sayı 100 şeklinde yazılmış ise bu onluk tabanda yüz kabul edilir. Sayı ikilik tabandaki bir sayı ise o zaman 2#100 şeklinde yazılmalıdır. IEC adresleme tablosu, PLC üreticileri arasında adresleme çeşitliliğini en aza indirmek için yapılan bir çalışmadır. Örneğin Siemens PLC üreticisi PLC girişlerini I0.0 notasyonu ile yazarken Panasonic PLC üreticisi X0 şeklinde bir notasyon kullanmaktadır. Yine aynı şekilde dâhili kontağı bir üretici M0.0 şeklinde tanımlamışken diğer üretici R1A şeklinde tanımlamaktadır. Aşağıdaki çizelgede uluslararası IEC kurulunun sunduğu ve PLC lerde kullanılan tüm elemanlar için belirlenen adresleme formatı bulunmaktadır. IEC address Açıklama % IEC adresleme sembolü I I Giriş lokasyonu Q Q Çıkış lokasyonu M M Hafıza lokasyonu X X BOOL tipi data (1 bit) W W WORD tipi datalar (16 bits) D D DOUBLE WORD tipi datalar (32 bits) No_1 I ve Q için No_1 = WORD numarası M için: No_1 = dahili hafıza için referanslar numaraları Kontak, Özel dahili kontak R/WR/DWR 0 Zamanlayıcı (Timer) T 1 Sayıcı (Counter) C 2 Set value Counter/Timer SV/DSV 3 Elapsed value Counter/Timer EV/DEV 4 Data register, special data register DT/DDT 5 Index register IX,IY 6 Link relay L/WL/DWL 7 Link data register Ld/DLd 8 File register FL/DFL 9 Alarm relay E 10 Impulse relay P 11. Ayırıcı (.) No_2 I ve Q için; No_2 Word içindeki bit pozisyonu M için; No_1 = 0..9,11 olduğunda No_2 =WORD numarası No_1 = 10 olduğunda No_2 =Kontak numarası. Ayırıcı (.) No_3 No_1 = 0, 7 or 11 (R, L, P) olduğunda No_3= Word içindeki bit pozisyonu Şekil 27 : IEC adresleme çizelgesi 25

29 Tablo 5: IEC ve PLC ler için örnek adreslemeler S7-200 adresleme FP0 adresleme IEC adresleme I0.0 X0 %IX 0.0 I2.7 X27 %IX 2.7 Q0.0 Y0 %QX 0.0 Q3.0 Y30 %QX 3.0 M0.0 R0 %MX M0.5 R5 %MX M20.0 R200 %MX VW0 DT0 %MW 5.0 VW20 DT200 %MW T1 T1 %MX 1.1 IEC formatında hazırlanmış ladder diyagramı 26

30 8. STEP 7-Micro/WIN PROGRAM KURULUMU Kurulum CD si takılıp Setup dosyası çalıştırılır. Setup programı çalışmaya başlar başlamaz kurulum dili seçeneği penceresi gelir. Đngilizce seçeneği ile devam edilir. Ekrana gelen seçenekler onaylanarak kurulum aşamaları ilerletilir. 27

31 Programın kurulacağı dizin değiştirilmek istenirse bu aşamada değiştirilir. Kurulumun bu aşamasında PLC yi programlamak için kullanılacak interface sorulmaktadır. Standart olarak PC/PPI cable seçilir ve Properties den Connettion to USB seçilerek programlama arabirimi tanıtılmış olur. Program kurulumu tamamlanınca bilgisayar yeniden başlatılır. 28

32 9. S7-200 TEMEL PLC KOMUTLARI ve UYGULAMALARI Y-0030S2 PLC Deney Seti Uygulamaları 1. Temel Giriş/Çıkış Uygulamaları (Bit Logic) 2. Mantıksal Đşlem Uygulamaları 3. Karşılaştırma Đşlemleri (Compare) 4. Taşıma Komutu Uygulaması (Move) 5. Aritmetiksel Đşlem Uygulamaları (Integer Math) 6. TON Zamanlayıcı ile Kayan Işık Uygulaması (Timers) 7. TON Zamanlayıcı ile 24V Lamba Uygulaması (Timers) 8. TOFF Zamanlayıcı ile 24V Lamba Uygulaması (Timers) 9. Yukarı Sayıcı Uygulaması (Up Counter) 10. Aşağı/Yukarı Sayıcı Uygulaması (Up-Down Counter) 11. TD200 Op-Panel ile Giriş-Çıkış Uygulaması 12. TD200 OP-Panel ile Veri Gösterme Uygulaması 13. TD200 OP-Panel inde Alarm Mesajı Gösterme 14. Dijital Giriş / Analog Çıkış Uygulaması 15. Analog Giriş / Dijital Çıkış Uygulaması 16. OP-Panelinden Analog Giriş Gerilimini Okuma Uyg. 29

33 Uygulama 1 Temel Giriş/Çıkış Uygulamaları (Bit Logic) Amaç: Ladder programlama ara yüzünü kullanarak PLC girişlerine uygulanan sinyaller ile istenen çıkışları farklı şekillerde kumanda etmek. Ön bilgiler: Komutlar Açıklaması PLC nin çıkış kontaklarını sembolize eder. Q0.0 çıkışı; 0. byte ın 0. bitidir. PLC nin giriş kontaklarını sembolize eder. I0.0 girişi; 0. byte ın 0. bitidir. Yükselen kenar komutu ile bir sinyalin 0 dan 1 e yükseldiği durumların değerlendirilmesi sağlanır. Düşen kenar komutu ile bir sinyalin 1 den 0 a düştüğü durumların değerlendirilmesi sağlanır. PLC çıkışlarının sürekli enerjili kalması sağlanır (SET). PLC çıkışlarının sürekli enerjisiz kalması sağlanır (RESET). Uygulamanın Ladder Diyagramı: 30

34 31

35 Uygulama 2 Mantıksal Đşlem Uygulamaları Amaç: PLC girişlerindeki sinyalleri istenen mantıksal şartlara göre değerlendirmek. Böylece gerekli şart veya şartlar gerçekleştiğinde belirlenen işlemler yaptırılabilecektir. Örneğin PLC nin Q0.0 ın ancak I0.0 ve I0.1 girişlerinden her ikisinden de sinyal geldiğinde çıkış vermesini isteyebiliriz. PLC için program hazırlanırken bu türden temel mantıksal kavramlar çok sık kullanılmaktadır. Ladder Diyagramı: 32

36 Uygulama 3 Karşılaştırma işlemleri (Compare) Amaç: PLC içerisindeki aynı türden iki verinin karşılaştırılarak değerlendirilmesi. PLC deki sayısal ve string türündeki veriler mukayese edilmek istendiğinde karşılaştırma komutları kullanılır. Karşılaştırma işlemlerinde Büyük, Küçük, Eşit, Büyük-Eşit gibi kıyaslamalar yapılabilir. Ön bilgiler: Komutlar Açıklaması VB0==10; VB0 adresindeki değer 10 a eşit ise kaplıdır. Aksi halde açık kontak durumundadır. VW100>=3200; VW100 adresindeki değer 3200 den büyük veya eşit ise kaplıdır. Aksi halde açık kontak durumundadır. VD ; VD300 adresindeki değer e eşit değil ise kaplıdır. Aksi halde açık kontak durumundadır. PLC ye programı yükleyip online modunda Program status ile izleme yaparken, hafıza alanlarındaki değerleri değiştirmek için aşağıdaki işlemler yapılır. Đçerisindeki değeri değiştirmek istediğimiz adresin üzerinde sağ kliklenir ve açılan popup menüden Write seçeneği seçilir. Gelen pencereden istenen değer girilerek Write butonuna basılır. Online moda iken hafıza alanına değer girme 33

37 Ladder Diyagramı: 34

38 Uygulama 4 Taşıma Komutu Uygulaması (Move) Amaç: PLC nin hafızasına veri yüklemek veya istenen hafıza bölgesini/bölgelerini başka hafıza bölgelerine kopyalamak. Bu yükleme/kopyala işlemleri aynı tip veriler üzerinde gerçekleştirilir. Adreslerdeki verileri izlemek için ana menüden Debug->Start Chart Status seçeneği seçilir. Đzlenmek istenen verilerin adresleri tablodaki Address kısmına yazılır. Format seçeneği ile verinin gösterim formatı değiştirilebilir (işaretli, işaretsiz, ascii, binary). Ladder Diyagramı: 35

39 Uygulama 5 Aritmetiksel Đşlem Uygulamaları (Integer Math) Amaç: PLC ile toplama, çıkarma, çarpma ve bölme türü aritmetik işlemler yapmak. Bunun için data blok sayfasında VW0 veri alanına A verisi, VW2 veri alanına B verisi yazılacak. Yapılan işlemin sonucu VW4 e yazılacaktır. Yapılacak aritmetik işlemlerinde; toplama işlemi için I0.0, çıkarma işlemi için I0.1, çarpma işlemi için I0.2, bölme işlemi için I0.3 ve ondalıklı bölme işlemi için de I0.4 girişlerindeki anahtarlar kullanılacaktır. Anahtarların hangisi kapanırsa o aritmetiksel işlem gerçekleşecektir. A verisi B verisi Sonuç VW0 VW2 Toplama I VW4=13 Çıkarma I VW6=7 Çarpma I VW8=30 Bölme I VW10=3 Real Bölme I VW20=2.91 Ön bilgiler: Komutlar Açıklaması ADD_I girişlerdeki verilen toplanması için kullanılan komuttur. IN1 ve IN2 integer tipinde 2 bytelık verilerdir. SUB_I girişlerdeki verilen çıkarılması için kullanılan komuttur. IN1 ve IN2 integer tipinde 2 byte lık verilerdir. MUL_I girişlerdeki verilen çarpılması için kullanılan komuttur. IN1 ve IN2 integer tipinde 2 byte lık verilerdir. DIV_I girişlerdeki verilerin bölünmesi için kullanılan komuttur. IN1 ve IN2 integer tipinde 2 şer byte lık verilerdir. Bölme sonucu küsuratlı sayı çıktığında ise sayının küsuratlı kısmı atılacaktır. DIV_R girişlerdeki ondalıklı verilen bölünmesi için kullanılan komuttur. IN1 ve IN2 real tipinde 4 er byte lık (VD;Double Word) verilerdir. Bölme sonucu yine VD boyutundaki hafıza elemanına yüklenir. 36

40 Sembol Tablosuna yazılacaklar; Data Bloğa yazılacaklar; Ladder Diyagramı: 37

41 38

42 Uygulama 6 TON Zamanlayıcı ile Kayan Işık Uyg. (Timers) Amaç: Q0.0 dan Q0.5 e kadar olan PLC çıkışlarına bağlı led lerin, 1 sn zaman aralıklarında sıra ile ışık vermesini sağlamak ve süre sonunda hepsini söndürmek. Bu uygulamada 100 ms lik T37 TON zamanlayıcısı kullanılacaktır. Ön bilgiler: Komutlar Açıklaması S7-200 PLC de TON zamanlayıcısı kullandıkları zamanlara göre üç grupta bulunmaktadır. 1ms (T32,T96), 10ms (T33 T36, T97 T100) ve 100ms (T37 T63, T101 T255). Bu zamanlayıcıların iki girişi vardır. IN girişi zamanlayıcının çalışması için giriş, PT ise zamanlayıcının süresidir. TON zamanlayıcısının girişine sinyal uygulandığında belirlenen süre sonunda çıkış üretir. SM0.0 özel kontağı PLC RUN konumunda olduğu sürece kapalıdır ve durumu değiştirilemez. T37 nin anlık değeri ile 10 sabit sayısını karşılaştırmaktadır. Karşılaştırma sonucu büyük ve eşitse bu kontak kapanır. Ladder Diyagramı: 39

43 Uygulama 7 TON Zamanlayıcı Uygulaması (Timers) Amaç: PLC nin Q0.0 dan gelen başlat sinyali ile herhangi bir dahili kontağı set etmek ve bu dahili kontağa bağlı zamanlayıcı ile belirlenen süre sonunda (5. sn) Q0.0 ın çıkış vermesini sağlamak ve bu çıkışa bağlı röle kontağı üzerinden 24V bir lambayı yakmak. Ön bilgiler: TON için zamanlama diyağramı PT=10 Maksimum zamanlayıcı değeri Devre bağlantısı: Aşağıdaki devreyi kurunuz. Hazırladığınız PLC programını yükleyiniz. Devreye enerjiyi verdikten sonra PLC yi Run konumuna alarak çalıştırınız. Devrede lamba yerine DC motor, selenoid, 24V kontaktör vb. bağlanabilir. Deneyin devre bağlantısı 40

44 Ladder Diyagramı ve Sembol Tablosu: 41

45 Uygulama 8 TOFF Zamanlayıcı ile 24V Lamba Uyg. (Timers) Amaç: PLC nin I0.0 den gelen start palsı ile Q0.0 ın çıkış vermesini sağlayarak röle kontağı üzerinden 24V lambayı yakmak ve belirlenen süre sonunda lambayı söndürmek. Ön bilgiler: Komutlar Açıklaması S7-200 PLC de TOFF zamanlayıcısı kullandıkları zamanlara göre üç çeşittir. 1ms (T32,T96), 10ms (T33 T36, T97 T100) ve 100ms (T37 T63, T101 T255). Bu zamanlayıcıların iki girişi vardır. IN girişi zamanlayıcının çalışması için gerekli olan pals girişi, PT ise süre çarpanıdır (100ms x 50=5000 ms). TOFF zamanlayıcısının girişine uygulanan palsın düşen kenarı ile süre başlatılır. Belirlenen süre sonunda çıkışı keser. Belirtilen süre içerisinde yeni bir pals uygulandığında zamanlayıcı sıfırlanarak tekrar süre çalışmaya başlar. Devre bağlantısı: Aşağıdaki devreyi kurunuz. Hazırladığınız PLC programını yükleyiniz. Devreye enerjiyi verdikten sonra PLC yi Run konumuna alarak çalıştırınız. Deneyin devre bağlantısı 42

46 Ladder Diyagramı: 43

47 Uygulama 9 Yukarı Sayıcı Uygulaması (Counters) Amaç: Fonksiyon Generator ünden sağlanan palsleri PLC nin I0.0 girişine uygulayarak saymak ve pals sayısı 10 e eşit olduğunda Q0.0 ın çıkış vermesini sağlamak. Ön bilgiler: Komutlar Açıklaması CTU (Counter UP) yukarı sayıcısının 3 giriş parametresi vardır. Bunlar CU- pals girişi, -R- reset girişi ve PVyükleme girişleridir. Sayıcının CU girişine uygulanan sinyal sayısı PV ye girilen sayıya eşit olduğunda sayıcı çıkış üretecektir. Reset girişine gelen bir sinyal ile sayıcının içeriği her zaman sıfırlanabilmektedir. Sayıcının maksimum sayma aralığı 32,767 dir. S7-200 de kullanılabilecek toplam sayıcı sayısı 255 dir. Devre Bağlantısı: 2 mm deney kablolarını kullanarak PLC nin I0.0 sayısal girişi ile fonksiyon generator ünün kare dalga sinyal çıkışı arasındaki bağlantıyı sağlayınız. Fonksiyon jeneratörünü on/off anahtarı ile açınız. Fonksiyon kademesini X1 konumuna ve çıkış genlik ve frekans potansiyometrelerini max konuma alınız. I0.0 girişindeki anahtarı orta konumda tutunuz. Aşağıdaki ladder diyagramını hazırlayarak PLC ye gönderiniz. Ve PLC yi RUN konumuna alınız. Fonksiyon Generatörü ile PLC giriş arasındaki bağlantı 44

48 Ladder Diyagramı: 45

49 Uygulama 10 Aşağı/Yukarı Sayıcı Uyg. (Up-Down Counter) Amaç: PLC nin I0.0 dan gelen pals lerin sayılarak QB0 portunda binary olarak izlenmesi. Sayıcı C0 20 ye eşit olduğunda da M0.0 dahili kontağı SET olur. Ön bilgiler: Komutlar Açıklaması CTUD (Counter UP/DOWN) Aşağı/yukarı sayıcısının 4 giriş parametresi vardır. Bunlar CU- Yukarı sayma pals girişi, CD- Aşağı sayma pals girişi, -R- reset girişi ve PVyükleme girişleridir. Sayıcının CU girişine uygulanan sinyal sayısı ile sayıcının değeri 1 artarken, CD girişine uygulanan pals sayısı ile sayıcının o anki değeri 1 azalır. Sayıcı değeri PV ye girilen sayıya eşit olduğunda sayıcı çıkış üretecektir. Reset girişine gelen bir sinyal ile sayıcının içeriği her zaman sıfırlanabilmektedir. Sayıcının maksimum sayma aralığı 32,767 iken minimum sayma aralığı ise -32,768 dir. MOV_X komutu değişik tiplerdeki (X=B,W,DW vb..) verileri başka hafıza alanlarına taşımakta kullanılan komutlardır. Ladder Diyagramı: 46

50 47

51 Uygulama 11 TD200 OP-Panel ile Giriş-Çıkış Uygulaması Amaç: Operatör panelindeki F1 tuşuna basılınca Q0.0, F2 tuşuna basılınca Q0.1, F3 tuşuna basılınca Q0.2, F4 tuşuna basılınca Q0.3 çıkışlarını SET etmek (kalıcı sinyal üretmek). Ayrıca Shift+F1 tuşlarına basılınca Q0.0, Shift+F2 tuşlarına basılınca Q0.1, Shift+F3 tuşlarına basılınca Q0.2, Shift+F4 tuşlarına basılınca Q0.3 çıkış uçlarındaki kalıcı sinyali kaldıracak (RESET) programı yazmak. Program ve Açıklaması: Bu iş için hazırlanacak program 2 kısımdan oluşacaktır. Birincisi operatör paneli sihirbazı ile hazırlanan TD200 panel yazılımı, ikincisi ise PLC yazılımı. Panel kodlarını hazırlamak için operatör paneli sihirbazını Tools\TD200 Wizard dan başlatırız. TD 200 sihirbazını tıkladığımızda karşımıza TD200 Wizard ilk sayfası çıkar; Next tuşuna basılır ise yeni açılan sayfa ; 48

52 Bu sayfada TD200 Version 3.0 seçilir.next tuşuna basılır ise açılan sayfa ; Bu sayfada operatör panelimizin yapılandırma ayarlarını gireriz. Enable Pasword Protection seçeneğini aktif edersek panelle ilgili konfügrasyonlar için operatör paneli kullanıcıdan şifre ister. Biz bu sayfada 4 basamaklı şifremizi belirleyebiliriz. Eğer şifre sorulmasını istemiyor isek bu seçeneği iptal ederiz. Ayrıca bu sayfada Time of Day ile Force mönülerinin aktif edilip edilmeyeceği soruluyor. Force özelliği ile PLC nin çıkışları TD200 bu özelliğinden yararlanılarak kalıcı olarak Set veya Reset yapılabilmektedir. Time of Day seçeneği panelde PLC nin saat ve tarih bilgilerini gösteren seçenektir. Next tuşuna basıldığında açılan sayfa; 49

53 Bu sayfada panelde kullanılacak dili ve yazı stillerini belirleriz. Eğer Türkçe karakter kullanılacaksa menüden Turkish seçilerek Türkçe karakter seti yüklenmelidir. Next tuşuna basılır ise açılan sayfa; Bu sayfada panel üzerinde ki F1 den F4 e ve Shift+F1 den Shift+F4 e kadar olan tuşların buton isimleri, sembolik isimleri ve görevleri düzenlenebilmektedir [Kalıcı Tip (Set Bit) veya kalıcı olamayan tip (Momentary) ]. Biz Button Action ları momentary olarak seçerek Next tuşuna basılır. Buton Symbol sütunundaki etiketleri olduğu gibi program içerisinde kullanabiliriz veya bu etiketleri istediğimiz şekilde değiştirebiliriz. Örneğin F1 i Start diye değiştirebiliriz. Next butonuna bastıktan sonra gelen sayfa; 50

54 Bu sayfada, yapılandırma ayarlarının tamamlandığını belirtir. Next tuşuna basarsak; Bu sayfada sihirbaz tarafından hazırlanan ve PLC nin hafızasına yüklenecek olan data bloğunun başlangıç adresi yer alıyor. Bu adresi kullanmak istemezsek buradan değiştirebiliriz veya Next tuşu ile ilerleyerek devam edilir. PLC programı yazarken Op-Paneli için atanan bu adres aralığı (Örnekte VB0 VB63) kullanılmamalıdır. Aksi halde op-paneli için hazırlanan program bloğu üzerine veri yazmış oluruz. 51

55 Bu sayfada sihirbaz programı tamamladığını belirtiyor. Finish tuşuna basarak sihirbazın çalışmasını sonlandırırız. Operatör paneli için hazırladığımız bu Data Blok PLC ye aşağıda hazırlayacağımız PLC yazılımı ile birlikte yüklenmelidir. Bundan sonraki bölüm PLC ile ilgili olan bölümdür. Network 1 ve 2 deki komutlar ile operatör panelinden gelen bilgilere göre PLC çıkışları set veya reset edilir. Burada sadece F1 ve Shift+F1 tuşları için hazırlanan komutlar görülmektedir. Ladder Diyagramı: Networkların devamını benzer şekilde tamamlayarak diğer tuşların kodlarını da programa aynı şekilde ekleyebiliriz. 52

56 TD200 Op-Panel Ekranına Mesaj Yazma: Ekranında iken User Menu seçilerek ekrana mesaj ve değişken eklenebilir. User Menu seçildiğinde gelen ekranda Next tuşuna basılır. Gelen pencerede kullanıcının hazırlayacağı 8 ekran ve alt ekran seçenekleri gelir. Đlk alana sembolik bir isim vererek Add Screen Tuşuna basılır. 53

57 Gelen pencereye istenilen mesaj veya PLC deki bir hafıza alanı eklenebilir. Insert PLC Data butonuna basıldığında görüntülenmek istenen PLC hafıza alanı adreslemeleri ile ilgili pencere gelecektir. 54

58 Uygulama 12 TD200 OP-Panel ile Veri Gösterme Uygulaması Amaç: PLC nin hafızasında bulunan bir veriyi (adresinin içeriğini) TD200 Op-Panelinde görüntülemek. Program ve Açıklaması: Bunun için bir sayıcı uygulamasını kullanacağız. Bu sayıcının geçerli değerini OP-Panelde görüntülemek için aşağıdaki işlem basamakları gerçekleştirilir. Hazırlanacak program 2 kısımdan oluşacaktır. Birincisi operatör paneli sihirbazı ile hazırlanan TD200 panel yazılımı, ikincisi ise PLC yazılımı. Öncelikle Op-Panel i hazırlamam için aşağıdaki işlem basamakları tamamlanır. Text Display Wizard: Displayde veri görüntüleyebilmek için Ana menüden Tools/Text Display Wizard seçeneği seçilerek wizard çalıştırılır ve aşağıdaki adımlar gerçekleştirilir. TD200 Ver 3.0 seçilir ve aşağıdaki pencerede görülen TD Configuration Complete mesajı gelinceye kadar Next ile ilerlenir. TD Configuration Complete mesajı ekrana geldiğinde soldaki seçeneklerden User Menu seçeneği seçilir. Kullanıcı menüsü tanımlama penceresi ekrana gelir ve next ile ilerlenir. 55

59 Main yazıldıktan sonra Add Screen butonuna basılır. Gelen Pencerede Counter yazıldıktan sonra Insert PLC Data butonuna basılır. 56

60 Görüntülenmek istenen hafıza alanı Data Address kısmına girilir. Bizim uygulamamızda sayıcı değerini VW200 olarak seçtiğimiz için bu alana bu adresi yazdık. OK butonuna basarak işlem tamamlanır. Aşağıdaki pencere gelince kadar Next butonlarına basılarak işlem sonlandırılır. 57

61 Ladder Diyagramı: Hazırlanan program PLC ye download edildikten sonra Run konumuna alınarak uygulama izlenir. I0.0 sayıcının artmasını, I0.1 azalmasını, I0.2 ise resetlenmesini sağlar. Sayıcının geçerli değeri Op-Panelden izlenebilir. 58

62 Uygulama 13 TD200 OP-Panel inde Alarm Mesajı Gösterme Amaç: PLC nin bağlı bulunduğu sistemde önemli uyarıları operatörde görüntülemek için TD200 Op-Panelindeki alarm konfügrasyonu düzenlenir. Program ve Açıklaması: PLC nin M0.0 dahili kontağı SET olduğunda Ekrana Pompa Çalışıyor mesajı verdirmek üzere aşağıdaki işlem basamakları gerçekleştirilir. Op-Panel Text Display Wizard: 59

63 Next tuşlarına basılarak ilerlenir ve aşağıdaki pencere geldiğinde işlem Finish tuşu ile tamamlanır. 60

64 Lader Diyagramı: Yukarıdaki işlemlerden sonra PLC programı aşağıdaki diyagram eklenir ve PLC ye yüklenir. PLC run konumuna alınarak I0.0 butonuna basılır ve Op-Panelden durum izlenir. I0.0 butonu kapatıldığında M0.0 kapanır ve o anda panelden mesaj görüntülenecektir. 61

65 Uygulama 14 Dijital Giriş / Analog Çıkış Uygulaması Amaç: PLC nin dijital girişlerinden (IW0) okunan sayısal veriyi analog çıkışa (AQW0) göndererek DAC (Dijital-Analog) çevrimi sonucu oluşan gerilimi voltmetre ile ölçmek. Girişteki sayısal değerlere karşılık analog çıkışta ölçülen gerilim değerlerini bir tabloya kaydederek yorumlamak. Ön bilgiler: Komutlar Açıklaması AQW0 ın Bit Deseni CPU224XP Analog çıkışı 12 bitlik çözünürlüğe sahiptir. Analog çıkışların adresi AQW0, AQW2, AQW4 şeklindedir. CPU 224XP de sadece 1 analog çıkış bulunduğundan kullanılabilecek yegâne adres AQW0 dır. Eğer analog genişleme modülleri eklenirse diğer adreslerdeki analog çıkışlarda kullanılabilecektir. Analog çıkış adreslerine yazılacak sayısal değerler ile analog çıkış uçlarında 0V 10V arası gerilimler elde edilir. PLC nin akım çıkışı ise 11 bitlik çözünürlüğe sahiptir sayısal değerine karşılık ve 4..20mA akım verecektir. Digital input SWAP komutu ile 16 bit lik verilerin ilk 8 biti ile sonraki 8 biti yer değiştirir. Örneğin komuttan önce VW2 adresinde D6 C3 bulunsun. Swap komutu işletildikten sonra VW2 adresindeki veri C3 D6 olacaktır. 62

66 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 Q1.7 Q1.6 Q1.5 Q1.4 Q1.3 Q1.2 Q1.1 Q1.0 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 Q1.7 Q1.6 Q1.5 Q1.4 Q1.3 Q1.2 Q1.1 Q1.0 I0.7 I0.6 I0.5 I0.4 I0.3 I0.2 I0.1 I0.0 I1.7 I1.6 I1.5 I1.4 I1.3 I1.2 I1.1 I1.0 I0.7 I0.6 I0.5 I0.4 I0.3 I0.2 I0.1 I0.0 I1.7 I1.6 I1.5 I1.4 I1.3 I1.2 I1.1 I1.0 Bir word iki byte bilgiden oluşmaktadır. Đki byte bilgi 1 word ü oluştururken ilk byte (IB0) yüksek değerlikli kısmı, ikinci byte (IB1) ise düşük değerlikli kısmı oluşturmaktadır. Bu neden dolayı I0.0 bitini 1 yaptıktan sonra VW0 okunduğunda görülen değer 256 olmaktadır. Yani I0.0 bitini 1 yaptıktan sonra MOV_W komutu ile IW0 ı QW0 a taşıdığımızda QW0 ın içeriği 256 olmaktadır. Bu durum yukarıdaki şekil incelendiğinde daha net anlaşılır. I0.0 ı en düşük değerlikli bit ve I1.7 de en yüksek değerlikli bit olarak kullanmak için swap komutu ile bu byte lar yer değiştirilebilir. Dijital girişlerdeki verilerin analog çıkışa direkt transferi Yukarıdaki şekilden ve açıklamalardan sonra anlaşılacağı üzere dijital girişleri okutup direkt olarak analog çıkış adresine gönderdiğimizde word u oluşturan byte ların LBS ve MSB diziliminden kaynaklanan ağırlıklı bit sıralamasında karmaşa yaşamaktayız. Swap komutu ile girişte okunan word ün iki byte ın yeri değiştirilerek bu düzenlenebilir. Bu durum dikkate alarak hazırlanan program aşağıda görülmektedir. 63

67 Devrenin Bağlantı Şeması: AVO METRE V V COM Ladder Diyagramı: (Uygulama14_1) 64

68 Aşağıdaki tablo program çalıştırıldığında Dijital girişlerin durumu ve Analog çıkışta ölçülen değer dikkate alınarak doldurulmuştur. Bu deneyi siz yaptığınızda çok küçük değişiklikler olabilir. Dijital Girişler (8+6 toplam 14 bit) X X I1.5 I1.4 I1.3 I1.2 I1.1 I1.0 I0.7 I0.6 I0.5 I0.4 I0.3 I0.2 I0.1 I0.0 Analog Çıkış değerleri x x mV x x mV x x mV x x mV x x mV x x mV x x mV x x mV x x ,310V x x ,589V x x ,141V Yukarıdaki tabloda da görüleceği gibi analog çıkışta 10V elde etmek için PLC nin giriş sayısı 12 bitlik analog çıkış için gerekli olan bit sayını karşılayamamaktadır. Tabii bu durum sadece girişlerdeki anahtarları kullanarak dijital giriş bilgisi elde etmek istediğimizde karşılaşabileceğimiz özel bir durumdur. Dijital girişten okuna verinin ilk üç biti AQW0 için önemsizdir. Dijital girişteki ilk 3 bit kullanılmadığında kullanılabilecek bit sayısı 11 adet kalmaktadır. Bu durumu programda küçük bir düzenleme ile aşağıdaki gibi giderilmiştir. Programda yapılan düzenlemeye göre PLC nin girişinde okunan word tipindeki veri her seferinde 3 bit sola kaydırılarak analog çıkış port una gönderilmektedir. Buna ait program Uygulama14_2 dir. Sayısal Girişler X X I1.5 I1.4 I1.3 I1.2 I1.1 I1.0 I0.7 I0.6 I0.5 I0.4 I0.3 I0.2 I0.1 I0.0 Analog Çıkış değerleri x x mV x x mV x x mV x x mV x x mV x x ,310V x x ,589V x x ,141V x x ,143V x x ,180V x x ,24V 65

69 Ladder Diyagramı: (Uygulama14_2) 66

70 Aşağıdaki tabloyu yukarıdaki programa göre farklı dijital girişler için ölçülen analog çıkış değerleri için doldurunuz. Sayısal Girişler X X I1.5 I1.4 I1.3 I1.2 I1.1 I1.0 I0.7 I0.6 I0.5 I0.4 I0.3 I0.2 I0.1 I0.0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 x x 0 0 Analog Çıkış değerleri 67

71 Uygulama 15 Analog Giriş / Dijital Çıkış Uygulaması Amaç: Set üzerinde bulunan 10K çok turlu potansiyometrenin orta ucundaki gerilim değerini PLC nin analog girişinden okuyup sayısal çıkışlarında binary formatında göstermek. Bağlantı Şekli: PLC nin analog girişi ile potansiyometre arasındaki bağlantıyı aşağıdaki şekilde yapınız. Resim 3 : Çok Turlu Potansiyometre bağlantısı Ladder Diyagramı: 68

72 Sayısal Çıkışlar Q1.2 Q1.1 Q1.0 Q0.7 Q0.6 x x x x x ,46 Giriş mv x x x x x ,27 Gerilimi mv x x x x x ,21 mv x x x x x ,19 mv x x x x x ,20 mv x x x x x ,7 mv x x x x x ,002 V x x x x x ,274 V x x x x x ,508 V x x x x x ,834 V x x x x x ,03 V Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 Aşağıdaki tabloyu yukarıdaki programa göre farklı analog girişler için okunan dijital çıkış değerlerine göre doldurunuz. Sayısal Çıkışlar Q1.2 Q1.1 Q1.0 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Giriş Gerilimi 69

73 Uygulama 16 OP-Panelinden Analog Giriş Gerilimini Okumak Amaç: PLC nin analog girişine uygulanan 0..10V arasındaki gerilimi okuyarak Op-Panelde görüntülemek V arası değişken giriş gerilimi elde edebilmek için deney seti üzerinde bulunan 10K çok turlu potansiyometreden yaralanılacaktır. Devrenin bağlantısı aşağıdaki şekildeki gibi yapılmalıdır. Devrenin Bağlantı Şeması: Program 2 bölümden oluşuyor. Birincisi operatör paneli sihirbazı, ikincisi ise PLC yazılımı. Operatör paneli sihirbazını Tools\TD200 Wizard dan başlatırız. Operatör Paneli Giriş-Çıkış deneyinde olduğu gibi sihirbazı başlatır gerekli ayarlamaları ayni şekilde yaparız. Bu deneyde operatör paneli ile yapacağımız farklılık ekran hazırlama bölümündedir. 70

74 Açılan menü sayfasında yukarıda görüldüğü gibi bir etiket ( Gerilim ) gireriz. Daha sonra Add Screen butonuna basıp açılan sayfadan ekranda görüntülemek istediğimiz bilgileri gireriz. Gelen pencereye istenilen mesaj yazılır. Aynı zamanda bu ekrana PLC de görüntülemek istediğimiz veri alanın adresi girilebilir. Bizim uygulamamızda giriş gerilimi ile birtakım işlemlerden yapıldıktan sonra görüntülenecek veri VD420 adresine yazılmıştır. Bizde bu adresdeki veriyi göstermek için Insert PLC Data butonuna basarak bu adresi girmemiz gereklidir. Op-Paneli bu şekilde hazırlandıktan sonra Ok ve Next tuşlarına basarak Wizardı tamamlarız. 71