PROGRAMLAMA METODLARI

Transkript

1 PROGRAMLAMA METODLARI Otomasyon sistemlerinin PLC ile tasarlanmasında PLC ye bağlı olarak iki farklı programlama türü mevcuttur. Bunlar ; 1- Doğrusal program işleme. 2- Yapısal program işleme. 1- Doğrusal program işlenmesi : MAIN ( OB1 ) FE... 7FF... Tüm program, tek bir ana program içinde işlenir. Örneğin, MAIN altında tüm emirler bulundukları sıraya göre işlenirler. Program sona erdiğinde başa dönülerek aynı işlemler tekrar edilir. Bu şekilde sürekli bir çevrim söz konusudur. Doğrusal program işlenmesi basit ve kapsamlı olmayan projeler için kullanışlıdır. Ancak kapsamlı projeler için uygun değildir. Çünkü doğrusal program işlenmesinde programın takibi ve arıza aranması güçleşir. 2- Yapısal program işlenmesi : Proses veya makinanızı bölümlere ayırın : Çok kapsamlı projelerin işlenmesinde gerek program takibi ve gerekse arızaların analizinde büyük kolaylıklar sağladığından kullanışlıdır. Bu programlama metodunun temel mantığı, gerçekleştirilecek projeyi mantıklı alt programlara ayırmaktır. Daha sonra bütün bu alt programların üzerinde ve alt programları yönetecek bir organizasyon ana programına ( OB1 ) ihtiyaç vardır. Ana program ( OB1 ) bir işletmedeki müdür gibidir. Tüm yönetim ve görev dağılımını müdür ( OB1 ) yapar. İşlevsel Kurallar Listesi Hazırlayın : Prosesin veya makinanın her bölümü için işlemlerin tanımını yapın. Şunları ele alın: Giriş/çıkışlar, işlemin tanımı, her aktüatörün (yani motor, valf, sürücü, vs) çalışması için gereken koşullar, operatör ara yüzeyi (lambalar, operatör panelleri, vs) ve makina veya prosesin diğer bölümlerle olan her türlü bağlantı noktaları. Emniyet Devrelerini Dizayn Edin : Emniyet için gereken sabit kablolu ekipmanı saptayın. Kontrol cihazları güvenli olmayan bir durum yaratacak şekilde arızalanabilir. Bu durumlarda makinanın beklenmedik hareketleri veya kendi kendine çalışmaya başlaması söz konusu olabilir. Bu tarz beklenmedik makina hareketlerinin insan hayatını veya maddi değerleri tehlikeye atmasına olanak veren yerlerde, S7-200 den bağımsız olarak çalışacak elektro mekanik kilitlemelerin, hatta emniyet rölelerinin kullanımı düşünülmelidir. Emniyet devrelerinde aşağıdaki durumları göz önüne alın: Tehlikeli sonuçlara yol açabilecek aktüatörleri saptayın. Sonucun zarara yol açmamasının ne şekilde sağlanabileceğini belirleyin ve bu durumu saptamak için S7 200 den bağımsız olarak ne yapılabileceğini ortaya koyun. S7 200 CPU ve giriş çıkışlarına enerji verildiğinde veya kesildiğinde prosesin nasıl etkileneceğini, arızalar gözlendiğinde ne yapılması gerektiğini belirleyin. Bu bilgi sadece normal ve beklenen anormal durumların dizaynında kullanılmalıdır. Emniyet amaçlı olarak düşünülmemelidir. SAYFA: 1

2 S7-200 den bağımsız çalışan manuel veya elektro mekanik ekipmanla tehlikeli durumu bloke eden çözümleri dizayn edin. Bu bağımsız devre ve ekipmanın S7 200 e geri besleme sağlamasını, böylece programın ve operatörün gerekli bilgiyi almasını sağlayın. Prosesin emniyetli çalışması için gereken diğer tüm emniyet önlemlerini saptayın. Operatör İstasyonlarını Belirleyin : İşlevsel kurallar listesine bağlı olarak operatör istasyonlarının şekillerini hazırlayın. Aşağıdaki maddeleri dahil edin: Proses veya makinaya göre operatör istasyonunun pozisyonunu gösteren şema Operatör istasyonunda bulunacak ekran, sviç, buton, lamba gibi cihazların mekanik yerleşimi S7 200 CPU ve genişleme modüllerinin elektrik bağlantı şeması Konfigürasyon Çizimlerini Hazırlayın : İşlevsel kurallar listesine göre kumanda ekipmanının konfigürasyon çizimlerini hazırlayın. Aşağıdaki maddeleri dahil edin: Proses veya makinaya göre S7 200 ün yerleşimini gösterir şema S7 200 ve genişleme modüllerinin mekanik yerleşimi (pano ve diğer ekipman dahil) Her S7 200 CPU ve genişleme modülünün elektrik bağlantı resimleri (cihaz sipariş numarası, giriş çıkış adresleri, iletişim adresleri dahil) Sembolik İsimler Listesi Oluşturun (opsiyonel) : Adresleme için sembolik isimler kullanacaksanız, mutlak adreslere karşılık gelen sembol isimleri için bir liste oluşturun. Sadece fiziksel girişleri değil, programınızda yer alan diğer elemanlar (zaman rölesi, M hafıza, vs) için de sembolik isimleri ekleyin. Ana Program (MAIN): Uygulamanıza kumanda eden esas program parçasıdır. S7 200 burada yer alan komutları sürekli olarak tarar. Ana programa OB1 de denir. Alt programlar (SBR): Programınızın bu seçime bağlı bileşenleri sadece çağırıldıkları zaman icra edilirler. Çağırılma işlemi ana programdan, bir interrupt alt programından veya bir başka alt programdan yapılabilir. Alt programlar, bir işlemi birden çok yapacağınız zaman özellikle çok yararlıdırlar. Oluşturacağınız fonksiyonu programın içerisinde birden çok yerde yazmak yerine sadece bir kere yazar ve ana programdan dilediğiniz kere çağırırsınız. Alt programlar birkaç yarar sunar: Alt programlar genellikle programınızın toplam boyutunu azaltır. Alt program kullanımı genellikle toplam tarama süresini azaltır. Zira, her taramada icra edilmeyecek olan program parçası ana program dışına aktarılmış ve sadece gerektiği (yani çağrıldığı zaman) icra edilecek duruma getirilmiştir. S7-200, çağrılmayan alt programları taramaz. Yeni alt programlar eklemek : MAIN ( ana program ) CALL SBR0 Alt program SBR0 CALL SBR1 Alt program SBR1 CALL SBR2 Alt program SBR2 Interrupt rutini INT0 Yapısal program işlenmesi blok diyagramı SAYFA: 2

3 Yapısal programlada her bir anlamlı program parçasını ayrı alt programlarda işlemek için yeni alt program (SBR) sayfaları oluşturulmalıdır. Bunun için aşağıdaki yol takip edilmelidir. Alt programlara yeni isim atamak : Sistemde oluşabilecek arızalar durumunda arızanın bulunduğu bölge örneğin, YAPIŞTIRMA bölümünde olduğu belirlenmişse bu alt program sayfası açılıp arıza analizi sadece bu kısımda aranmalıdır. Bu durum arıza arama süresini kısaltmaktadır. Örnek : SM0.0 = Her zaman ON olan bit ile SIKMA alt programına şartsız dallanma gerçekleştirilir. Bu dallanma işlemi MAIN ana sayfadan gerçekleştirilir. Ana program sayfasından çağırılmayan bir alt program sayfası işletilmez. O halde alt programlar MAIN sayfasından şartlı veya şartsız olarak çağırılmak zorundadırlar. SIKMA alt program sayfasında bir zamanlayıcı işlemi gerçekleştirilir. LD SM0.0 CALL SIKMA SAYFA: 3

4 SAYISAL OPERASYONLARDA TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Akümülâtör : Hafıza olarak kullanılan bir oku/yaz birimdir. Akümülâtörler alt programlara parametre aktarmak ve onlardan veri almak için kullanılabilir. Akümülâtör kütükleri : AC0, AC1, AC2 ve AC3 olarak gösterilen birbirinden bağımsız akümülâtörlerdir. Alt program : Tekrarlanan fonksiyonların yerine getirilmesinde ya da interrupt olgularında kullanılan program parçasıdır. Alt programın icra edilmesi için çağrılması (CALL) gerekir. Alt programların kullanılma zorunluluğu yoktur. Alt programlar ana programın sonunda yer almalıdır. Analog Giriş/çıkış : Analog giriş/çıkış modülleri gerçek dünyada var olan değerlerle (sıcaklık, basınç, vs) CPU'nun yorumlayabileceği dijital değerler arasındaki dönüşümü sağlar. Bir analog modül sadece giriş ve çıkış içerebileceği gibi hem giriş, hem çıkış içeren kombinasyon modülleri de bulunur. ASCII : 'American Standard Code for Information Interchange' sözcüklerinden kısaltılmış olan bu terim alfanümerik gösterim için bir standart oluşturur. Bu standarda göre her karakterin belli bir dijital (heksadesimal ya da ondalık sayı) karşılığı vardır. Bit : (İngilizce Binary Digit'ten kısaltma) ikili sistemin rakamı olup iki değer alabilir: 0 ya da 1 (kapalı ya da açık; yanlış ya da doğru). Bayt ( Byte ) : Sekiz bit bir bayt ı oluşturur. Word : 16 bitlik (2 baytlık) değerdir. Baud : İletişim hızı birimi olup bit/saniye'ye denktir. BCD : İngilizce Binary Coded Decimal'den kısaltılmış olup ikili sistemle kodlanmış ondalık sayı anlamına gelir. BCD'de sayının değerine bakılmaksızın 0 ila 9 arasındaki rakamlar 4 bit olarak ikili sisteme dönüştürülür ve haneye göre yan yana dizilir. Örneğin 324 ondalık sayısı olarak gösterilir. Endirekt Adresleme : Erişilecek hafıza elemanının adresine değişken olarak, bir başka değişkenin (pointer'ın) kontrolunda erişilmesine endirekt adresleme denir. Giriş Kütüğü : Giriş kütüğü, programın icrasından önce okunan, girişlerin durumunun saklandığı ve tipik olmamakla beraber program icrası sırasında da program tarafından değiştirilebilen hafıza alanıdır. ( PII ) Hafıza : Veri saklanan alandır. S7-200 hafızası üç e bölünmüştür: 1- Program hafızası. 2- Veri hafızası. 3- Ayarlanabilir parametreler hafıza bölgeleri. Heksadesimal : 16 tabanlı sayı sistemidir rakamlarına ek olarak A, B, C, D, E, F rakamlarına da sahiptir. Kalıcı Aralık : Enerji kesilmesi durumunda da saklanan hafıza elemanları grubudur. Kalıcı aralıktaki elemanlar RAM da CPU'daki süper kondansatör deşarj oluncaya ya da pil bitinceye kadar saklanır. Kalıcı Hafıza : Enerji olmadığı zaman dahi içeriğini saklayabilen hafıza çeşididir. OB1 : Program hafızasıdır. SAYFA: 4

5 Özel Hafıza Bitleri : CPU'nun işletim sistemiyle kullanıcı programı arasındaki bilgi alışverişini sağlayan bitlere denir. Random Access Memory (RAM) : Hem yazılıp hem de okunabilen bellektir. Program icrası sırasında programın bir kopyası ve erişilen veriler RAM da bulunur. Tam Sayı : Negatif ve pozitif doğal sayıları ve sıfırı içeren kümenin bir elemanıdır. Tarama : Kullanıcı programının periyodik olarak icra edilmesidir. Bir taramada girişler okunur, kullanıcı programı çalıştırılır, iletişim istekleri gerçekleştirilir, dahili kontrollar yapılır ve çıkışlar yazılır. Tarama bitince tekrar başa dönülür ve aynı işlemler yapılır. Bu işlemlerin bir defa yapılması için geçen süreye tarama süresi denir ve genellikle milisaniyeler seviyesindedir. Veri Alanı : PLC hafızası beş veri alanından oluşur: 1- Giriş. 2- Çıkış. 3- Dahili hafıza bitleri. 4- Özel hafıza bitleri. 5- Değişken (V) hafıza. Veri Bölgesi : Veri bölgesi, hesaplamalar, geçici ara değerler, sabitlerin saklanması için kullanılan hafıza bölgesidir. Veri elemanlarını da içerir. Veri bölgesinin bir kısmı kalıcı hafızada saklanır. Veri Elemanı : Veri elemanları özel fonksiyonları olan hafıza bölgeleridir. Bunlar zaman röleleri, sayıcılar, analog girişler, analog çıkışlar, akümülâtör kütükleri ve hızlı sayıcılardır. Veri Hafızası : Veri hafızası (V hafızası) 4 bölgeden oluşur. 1- Giriş kütüğü. 2- Çıkış kütüğü. 3- Dahili hafıza bitleri. 4- Özel hafıza bitlerinden oluşur. YÜKLEME VE TRANSFER OPERASYONLARI Taşıma (transfer) ve karşılaştırma emirleri word seviyesindeki işlemleri gerçekleştirebilmek için önemli operasyonlardır. Çünkü bu emirler kumandanın giriş ve çıkış değişkenleri, durum tespit işaretleri ve data bellek alanları gibi çeşitli modülleri arasında bilgi alışverişini sağlamaktadır. Bu bilgi değişimi direkt olmamaktadır. Bunun için akümülâtörler kullanılır. Akümülâtör, biri esas ve diğeri yardımcı olmak üzere iki bölümden oluşan ve mikroişlemci tarafından özel olarak tanınan 16 bit lik bir word tür. Taşıma (transfer) işlemi için aşağıda gösterildiği şekilde bir format kullanılmaktadır. İlk önce yüklenen bilgi AKÜ 1 e gelir. İkinci bir bilgi akümülâtöre yüklenmek istendiğinde AKÜ 1 deki bilgi AKÜ 2 ye kaydırılır. Bu şekilde ikinci bilgi AKÜ 1 e yüklenmiş olur. Daha sonra istenilen operasyon gerçekleştirilir. Sonuç yine AKÜ 1 dedir. AKÜMÜLÂTÖR BİLGİ KAYNAĞI Yükleme Bayt, word AKÜ 1 AKÜ 2 Transfer Bayt, word BİLGİ HEDEFİ PLC de yükleme ve transfer operasyonlarının gerçekleştirilmesi SAYFA: 5

6 YÜKLEME : Bilginin bir kaynaktan akümülâtöre getirilmesidir. Yüklenecek olan bilgi bayt veya word değerinde olabilir. Aynı şekilde sabit değerler, zaman elemanları, sayıcı sayma değerleri de akümülâtöre yüklenebilir. TAŞIMA (TRANFER) : Akümülâtördeki bilginin bir data hedefine atanmasıdır. Bu data hedefi, giriş-çıkış değişkenleri, durum tespit işaretleri veya herhangi bir data alanı olabilir. Taşınacak (transfer edilecek) bilgi bit veya bayt şeklinde olabilir. Bayt Taşı ( Mov_B ): Bu komut, giriş baytını (IN) çıkış baytına (OUT) taşır. Giriş baytı bu taşımadan etkilenmez. Operandlar: IN (bayt): VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, Sabit, OUT (bayt): VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, Örnek : Giriş baytı adreslerinden hangisi uyarılırsa, o girişe denk gelen çıkış adresi aktif olsun. I0.0 giriş 1 yapılırsa Q0.0 çıkışı 1 olsun. I0.1 giriş 1 yapılırsa Q0.1 çıkışı 1 olsun. I0.2 giriş 1 yapılırsa Q0.2 çıkışı 1 olsun. Sayısal operasyonlarla çözüm : Aynı işlem Bayt taşı komutu ile çok kısa bir biçimde gerçekleştirilebilir. Bunun için giriş baytını ( IB0 ), çıkış baytına ( QB0 ) transfer etmek yeterlidir. Sayısal fonksiyonlara ait tüm operasyon kutularının EN girişleri, S7-200 PLC cihazında direkt olarak soldaki enerji çizgisine bağlanamazlar. Bu nedenle bu girişlere genelde her zaman ON olan özel hafıza bitleri atanır ( SM0.0 ). KARŞILAŞTIRMA OPERASYONLARI : Karşılaştırma operasyonlarının kullanımı yükleme ve transfer emirlerinin iyi anlaşılması durumunda kolaydır. 1- = = Bayt Bayt eşit karşılaştırma komutu. 2- >= Bayt Bayt büyük ya da eşit karşılaştırma komutu. 3- <= Bayt Bayt küçük ya da eşit karşılaştırma komutu. 4- = = Tam Sayı Tamsayı eşit karşılaştırma komutu. 5- >= Tam Sayı Tamsayı büyük ya da eşit karşılaştırma komutu. 6- <= Tam Sayı Tamsayı küçük ya da eşit karşılaştırma komutu. 7- = = Gerçel Sayı Gerçel sayı eşit karşılaştırma komutu. 8- >= Gerçel Sayı Gerçel sayı büyük ya da eşit karşılaştırma komutu 9- <= Gerçel Sayı Gerçel sayı küçük ya da eşit karşılaştırma komutu SAYFA: 6

7 1- BAYT EŞİT KARŞILAŞTIRMA KOMUTU ( ==B ) : olur. n1 değeri n2 değerine eşit olduğu zaman kontak kapanır. Kontak kapandığında enerji akışı n1 ==B n2 Operandlar: n1, n2 (işaretsiz bayt): VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, Sabit. Uygulama : Data blok içinde tanımlanmış olan VB0 = 100, VB1 = 100 ise Q0.0 = 1 olsun Yukarıda görülen Data blok ikonu tıklanarak açılan pencerede, VB0 için 100 ve VB1 için 100 değeri yüklenir. MAIN editöründe aşağıdaki eşitlik yazılarak VB0 = VB1 ise; Q0.0 = 1 olması sağlanır. 2- BAYT BÜYÜK YA DA EŞİT KARŞILAŞTIRMA KOMUTU ( >=B ) n1 değeri n2 değerine eşit ya da büyük olduğu zaman kontak kapanır. Kontak kapandığında enerji akışı olur. >=B n1 n2 Operandlar: n1, n2 (işaretsiz bayt): VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, Sabit, *VD, *AC Uygulama : Data blok içine yazılmış olan VB2 değeri VB4 değerine eşit ya da büyük olduğu zaman Q0.1 çıkış kontağı kapanır. Kontak kapandığında enerji akışı olur. SAYFA: 7

8 3- BAYT KÜÇÜK YA DA EŞİT KARŞILAŞTIRMA KOMUTU ( <=B ) n1 değeri n2 değerine eşit ya da küçük olduğu zaman kontak kapanır. Kontak kapandığında enerji akışı olur. n1 <=B n2 Operandlar: n1, n2 (işaretsiz bayt): VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, Sabit, Uygulama : Data blok içine yazılan VB10 değeri VB11 değerine eşit ya da küçük olduğu zaman Q0.0 çıkış kontağı kapanır. Kontak kapandığında enerji akışı olur. 4- TAMSAYI EŞİT KARŞILAŞTIRMA KOMUTU ( ==I ) n1 değeri n2 değerine eşit olduğu zaman kontak kapanır. Kontak kapandığında enerji akışı olur. n1 == I n2 Operandlar: n1, n2 (işaretli tam sayı word): VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Sabit. Uygulama : C0 sayıcısının sayma değeri 5 olduğunda Q0.0 çıkışı aktif olsun TAM SAYI BÜYÜK YA DA EŞİT KARŞILAŞTIRMA KOMUTU ( >=I ) n1 değeri n2 değerine eşit ya da büyük olduğu zaman kontak kapanır. Kontak kapandığında enerji akışı olur. n1 >= I n2 Operandlar: n1, n2 (işaretli tam sayı word): VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Sabit. SAYFA: 8

9 Uygulama : C1 sayıcısının değeri 5 sayısına eşit ya da büyük olduğunda Q0.0 aktif olsun. 6- TAM SAYI KÜÇÜK YA DA EŞİT KARŞILAŞTIRMA KOMUTU ( >=I ) n1 değeri n2 değerine eşit ya da küçük olduğu zaman kontak kapanır. Kontak kapandığında enerji akışı olur. n1 <= I n2 Operandlar: n1, n2 (işaretli tam sayı word): VW, T, C, IW, QW, MW, SW, SMW, AC, AIW, Sabit. Uygulama : C1 Sayıcısının değeri 5 sayısına eşit yada küçük olduğunda Q0.0 aktif olsun. SAYFA: 9

10 UYGULAMA : TRAFİK SİNYALİZASYONU : Bir kavşaktaki trafik akışını kontrol eden trafik sinyalizasyon şebekesinin çalışma diyagramında görüldüğü gibi işlemesi isteniyor. Sistemi PLC için programlayınız. Öğrenim hedefi : Bu uygulamayı başarı ile tamamlayan her uygulayıcı, sayıcı içeriğini sayısal karşılaştırma operasyonlarını kullanarak sorgulayabilir. Bunlarla ilgili değişik otomasyon problemlerini çözer. Çalışma diyagramı : Sayıcı sayma sinyalleri Kırmızı Sarı Yeşil Sayıcı içeriğinin sayısal olarak sorgulanması : Bir yukarı sayıcı ( counter - Up) 1 saniye aralıklarla sayma işlemi yapacaktır. 1 saniyelik sayma sinyalleri PLC içersindeki özel bit olan SM 0.5 ile elde edilecektir. SM 0.5 biti, 1 sn. aralıkla darbe üreten özel bir bittir. Bu iş için PLC içersinde daha önce kullanılmamış olan bir sayıcı numarası seçilecektir. ( C0, C1, C10, v.b. ) Sayıcının durumu her an sorgulanarak, diyagramda belirtilen sayı değerlerinde ilgili adresler set veya reset edilecektir. Örneğin sayıcının sayma değeri sıfır (0) iken kırmızı lamba set, sayma değeri 10 olduğunda ise reset edilmelidir. Aynı şekilde sarı ve kırmızı lambalar için benzer karşılaştırma işlemi yapılacaktır. Bir çalışma çevrimi tamamlanıp yeniden kırmızıdan başlayan bir çalışmanın başlayabilmesi için sayıcının resetlenmesi gerekir. ( Diyagramda sayma sinyali arası bir çalışma çevrimidir. ) Buna göre sayıcının hangi sayma sinyalinde resetlenmesi gerektiği belirlenmelidir. Birbiri ile aynı anda çalışması istenmeyen sinyaller kilitlemelerle engellenmelidir. Örneğin kırmızı ile yeşilin aynı anda devrede bulunması arzu edilmez. O halde bu elemanlar birbirleri üzerinden kilitlenmelidirler. Enerjinin kesilip tekrar gelmesi durumunda sayıcı değeri sıfırlanmalıdır. Bunun için PLC içersindeki özel yardımcı rölelerden yararlanılır. Yani enerjinin kesilip tekrar gelmesi durumunda ilk tarama için bir defalık 1 olan bir bit gereklidir. (S7-200 PLC için SM 0.1 biti) SAYFA: 10

11 Programlamaya giriş : Programlama S7-200 PLC cihazı için yapılacaktır. Ancak çözüm yönteminin diğer PLC cihazlarına aktarılması mümkündür. Yapılacak tek şey mevcut PLC cihazı için ilgili adreslerin ilgili kullanım klavuzundan bulunarak çözüme aktarılmasıdır. Çözümün tek bir PLC için bağlayıcı olmaması açısından mutlak adresleme yerine, her uygulayıcının anlayabileceği sembolik adresleme metodu kullanılacaktır. Bilindiği gibi sembolik adresleme yönteminde her işinin anlayabileceği türden ifadeler mutlak adres alanı yerine kullanılabilir. Sayıcının programlanması : Bu bölümde sayıcının set ve reset şartları belirlenecek. Set şartı, 1 saniye sayma sinyallerinin uygulanmasıdır. Reset şartı ise sayıcının hangi sayma darbesinden sonra sıfırlanacağıdır. Sayma sinyalleri çevrim sonuna ulaştığında ( sayma değeri 22 ise ) yardımcı röle aktif olsun. ( sembol tablosunda M 5.1 ) C0 sayıcısının programlanması : CU girişinden 1 saniye sayma darbeleri uygulanır. Bir çalışma çevrimi sonunda aktif olan reset yardımcı rölesi ile sayıcı sayma değeri sıfırlanır. SM 0.1 özel yardımcı röle olup, PLC nin ilk çalıştırılmasında veya enerji kesilmesinden sonraki ilk çalışmada, bir defa 1 olur. Bu röle, sayıcı reset girişine bağlı olduğundan ilk çalıştırılmada sayma sinyallerini sıfırlar. SAYFA: 11

12 Sayma değeri sıfır ise kırmızı lamba set olsun. İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) Sayma değeri beş (5) ise sarı lamba set olsun. Sayma değeri on (10) ise kırmızı ve sarı lamba reset. Yeşil lambanın sayma darbesi boyunca kesik kesik çalışmasını sağlayan yardımcı rölenin set edilmesi. SAYFA: 12

13 İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) Yeşil lambanın sayma darbesi boyunca kesik kesik çalışmasını sağlayan yardımcı rölenin reset edilmesi. Yeşil lambanın sürekli ve fasılalı yanması : sayma darbeleri arasında yeşil sürekli yanar. Ancak daha önce kırmızı ve sarının reset edilmiş olması gerekir. 15. sayma sinyalinde fasıla rölesi devreye girdiğinde normalde kapalı kontağını açar ve açık olan kontağını kapatır. Bu durumda yeşil, sürekli çalışma konumundan SM0.5 darbe rölesi üzerinden kesikli çalışmaya geçer. Fasılalı çalışmadan sonra sarının 2 darbe süresince set edilmesi : SAYFA: 13

14 UYGULAMA : İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) ASANSÖR TESİSİ 4 katlı bir binanın asansör tesisi PLC ile kontrol edilmek isteniyor. Her katta asansör kabinini durduracak sinyal verici elemanlar bulunmaktadır. ( temaslı ya da temassız algılayıcılar ) Ayrıca her katta bir çağırma butonu ve meşgul lambası bulunacaktır. Asansör kabini hareket halinde iken katlardan hiçbir çağırma sinyali kabul edilmeyecektir. Kapı ve ağılık kontrolü gibi işlemler çözümde dikkate alınmayacaktır. Dijital girişlerin belirlenmesi : Her kat için 4 durdurma sinyal verici eleman ( sınır anahtarı ) ve k4 adet kat çağırma butonu olmak üzere toplam 8 dijital giriş kullanılacaktır. Buna göre en az 8 dijital girişe sahip bir PLC cihazı seçilmelidir. Dijital çıkışların belirlenmesi : Asansör iki eksen de hareket etmektedir. Çağırma elemanları Durdurma elemanları L CPU 222 Dijital girişler ( IB0 ) Ç3 D3 Ç2 D2 Ç1 D1 ÇZ DZ SAYFA: 14

15 İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) IB0 giriş baytı ünün düşük değerlikli ilk 4 biti MB0 da tanımlanır. IB0 giriş word ünün yüksek değerlikli son 4 biti MB1 de tanımlanır. IB MB0 MW0 MB1 Hiçbir kattan çağırma sinyali yoksa M10.0 aktif olsun. Zemin kattan çağırılmışsa MB0 a 1 sayısal değeri yüklensin. 1. Kattan çağırılmışsa MB0 a 2 sayısal değeri yüklensin. 2. Kattan çağırılmışsa MB0 a 4 sayısal değeri yüklensin. SAYFA: 15

16 3. Kattan çağırılmışsa MB0 a 8 sayısal değeri yüklensin. Kabin zemin katta ise MB1 e 1 sayısal değeri yüklensin. Kabin 1. katta ise MB1 e 2 sayısal değeri yüklensin. Kabin 2. katta ise MB1 e 4 sayısal değeri yüklensin. Kabin 3. katta ise MB1 e 8 sayısal değeri yüklensin. Çağırma sinyalleri durdurma sinyallerinden büyükse kabin yukarı hareket etsin. SAYFA: 16

17 Çağırma sinyalleri durdurma sinyallerinden büyükse kabin Aşağı hareket etsin. Çağırma sinyalleri baytı, durdurma sinyalleri baytı sayısal değerine eşitse, kabin istenilen kattadır. Bu durumda çalışmakta olan tüm motorlar reset olsun. Aynı zamanda çağırma sinyalleri baytı MB0 içeriği sıfırlansın. SAYFA: 17

18 PROGRAM AKIŞ KONTROLÜ KOMUTLARI : Son ( END ) Dur ( STOP ) Sıçra ( JUMP ) Etiket ( LABEL ) Çağır ( CALL ) SON ( END ) KOMUTU: Koşullu Son : Önceki mantığa göre (komuta enerji geliyorsa) programı bitirir. kullanıcı programını bitirmek için kullanılır. Her zaman için ana programın (alt programlar hariç) son devresini oluşturur. Uygulama : I0.7 girişinden sinyal geldiğinde programı sonlandır. DUR ( STOP ) KOMUTU : CPU' yu STOP konumuna getirerek program akışını keser. Not: CPU'nun tekrar RUN konumuna geçirilmesi elle (programlama paketinden ya da CPU'nun üzerindeki sviçten) yapılacağı için çok dikkatli kullanılmalıdır. Uygulama : isteniyor. PLC cihazında giriş-çıkış arızası olduğunda cihazın durdurulması SM5.0 STOP LD SM0.5 STOP SM5.0 : var) Giriş/çıkış arızalarında etkin olan özel hafıza bitidir. (0 arıza yok; 1 herhangi bir giriş/çıkış arızası SAYFA: 18

19 SIÇRA ( JMP ) KOMUTU: Herhangi bir programın işleyişi esnasında, programa ait satır ya da satırların veya programın tamamının birtakım şart veya şartlara bağlı olarak akışının değiştirilmesi veya pasif hale getirilmesi JUMP ( sıçra ) komutu ile gerçekleştirilir. Program belli noktalarda bir takım şartların oluşumuna göre dallara ayrıldığından, bu işleme programın dallanması da denilmektedir. n Sembol: JMP n: Sıçramanı hedefini gösterir. S7-200 serisi PLC cihazlarında bu hedef, rakamlarla ifade edilir. Örneğin, CPU 221, 222, için n = aralığındaki sayılar sıçrama hedefi olarak kullanılabilir. ETİKET ( LBL ) : Sembol: n LBL Operandlar: CPU 221, 222, için n = Etiket, sıçra (JMP) komutuyla yapılacak sıçramanın hedefini (n) gösterir. JMP ve LBL komutları mutlaka birlikte kullanılmalıdır. JMP komutunun önündeki şart ON ise sıçrama işlemi başlar. JMP komutunun önündeki şart OFF ise sıçrama işlemi yapılamaz. Start 0 JMP Start ON ise sıçrama başlar. PROGRAM Bu aradaki program işlenmez 0 LBL Sıçrama işleminin bittiği nokta. Bu noktadan sonra program işlemeye devam eder. Devam eden program... SAYFA: 19

20 Uygulama 1: I 0.0 girişinin uyarılıp sıçramanın başlatılmasıyla Network 2 içindeki program parçasının çalışmadığını gözleyiniz. Network 4 içindeki program parçası sıçramadan etkilenmez. Network 1 // I0.0 sinyali etkinse 0 numaralı etikete kadar olan program parçası çalıştırılmasın. 0 Network 2 // Sıçramanın başlaması ile işlenmeyen program parçası. Network 3 // Sıçramanın bittiği nokta. 0 Network 4 // Devam eden bir program. SAYFA: 20

21 LOGICAL OPERASYON KOMUTLARI VE UYGULAMALARI 8 Bit (Bayt), 16 bit ( word ) veya 32 bit ( dabıl word ) uzunluğundaki değerler birbirleri ile VE, VEYA, ÖZEL VEYA işlemlerine tabi tutulabilirler. OR BAYT İŞLEMİ : Bu fonksiyon, giriş baytları IN1 ve IN2'nin karşılıklı gelen bitlerini lojik olarak OR işlemine tabi tutar ve sonucu çıkışa ( OUT ) yazar. Operandlar: IN1, IN2 (word) :VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Sabit. OUT (word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC. Lojik matematikte OR işlemi toplama işlemine denk düşmektedir. OR_BAYT işlemi ise 8 bit değerinde iki veri alanının karşılıklı bitlerini toplamak anlamındadır. Toplama işlemine tabi tutulacak alanlar zamanlayıcı değerleri ( T ), sayıcı içeriği ( C ), giriş word u, çıkış word u, yardımcı röle word alanları vb. olabilirler. Uygulama : VB0 ile VB2 bilgi alanı içindeki veriye ORBAYT işlemini uygulayalım: VB0 içindeki desimal 10 bilgisi ile VB2 içindeki desimal 11 bilgileri OR_BAYT işlemine tabî tutulur ve sonuç VB6 çıkış baytına transfer edilir. Data blok içine VB0 ve VB2 alanlarına OR_BAYT işlemine tabi tutulacak sayı değerleri girilir. SAYFA: 21

22 AND BAYT İŞLEMİ : Bu fonksiyon, giriş baytları IN1 ve IN2'nin karşılıklı gelen bitlerini l ojik olarak AND işlemine tabi tutar ve sonucu çıkışa ( OUT ) yazar. Lojik matematikte AND işlemi çarpma işlemine denk düşmektedir. ANDBAYT işlemi ise 8 bit değerinde iki veri alanının karşılıklı bitlerini çarpmak anlamındadır. Operandlar: IN1, IN2 (word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Sabit. OUT (word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC. Uygulama : VB0 ile VB2 bilgi alanı içindeki veriye ANDBAYT işlemini uygulayalım: VB0 içindeki desimal 10 bilgisi ile VB2 içindeki desimal 11 bilgileri AND_BAYT işlemine tabî tutulur ve sonuç VB6 çıkış baytına transfer edilir. Data blok içine VB0 ve VB2 alanlarına AND_BAYT işlemine tabi tutulacak sayı değerleri girilir. MASKELEME İŞLEMİ : İstenmeyen bitlerin VE mantığı ile kapatılması prensibine dayanır. Bu yöntemde kullanmak istemediğimiz bitler sıfır (0) ile çarpılır. Bir sayının sıfır ile çarpımı hep sıfır olduğundan, kullanmak istemediğimiz bitler sıfır ile maskelenmiş olur. Uygulama 1: I0.0...I0.7 arasında toplam 8 girişe sahip bir PLC cihazında I0.4..I0.7 arasındaki bitler kullanılmak istenilmemektedir. IB Maskelenecek alan içindeki tüm bitler 0 ile çarpılır (WAND_B). 0 F Bilindiği gibi heksadesimal sayı sisteminde her basamağı göstermek için 16 adet sembol gereklidir. Sistemde kullanılan 16 sembol içersinde, 10 adet i ondalık basamak ( ) ve 6 adet i de alfabetik karakterdir. ( A, B, C, D, E, F ) SAYFA: 22

23 Uygulama 2: Aşağıda taranmış bitlerin maskelenmesi istenmektedir. Bu haliyle QB0 çıkış kanalından izlenmelidir. IB Maskelenecek alan içindeki tüm bitler 0 ile çarpılır (WAND_B). E 5 XOR_WORD İŞLEMİ : Bu fonksiyon, giriş wordleri IN1 ve IN2'nin karşılıklı gelen bitlerini lojik olarak XOR işlemine tabi tutar ve sonucu çıkışa ( OUT ) yazar. Operandlar: IN1, IN2 (word) :VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Sabit. OUT (word) : VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC. Özel veya (XOR) işlemi elektrik tesislerindeki vaviyen anahtar işlemine denk düşmektedir. XOR_BAYT işlemi ise 8 bit değerinde iki veri alanının karşılıklı bitlerini X_OR işlemine tabî tutar. X_OR işlemine tabi tutulacak alanlar zamanlayıcı değerleri ( T ), sayıcı içeriği ( C ), giriş word u, çıkış word u, yardımcı röle word alanları vb. olabilirler. Bilindiği gibi X_OR işlemi, giriş değişkenlerinin aynı değere sahip olması durumunda ( 11 veya 00 ) çıkış sıfır, giriş değişkenlerinin farklı değere sahip olması durumunda ( 10 veya 01 ) çıkış bir olmaktadır. SAYFA: 23

24 Uygulama : VB0 ile VB2 bilgi alanı içindeki veriye XOR_BAYT işlemini uygulayalım: VB0 içindeki desimal 10 bilgisi ile VB2 içindeki desimal 3 bilgileri XOR_BAYT işlemine tabî tutulur ve sonuç VB6 çıkış baytına transfer edilir. Data blok içine VB0 ve VB2 alanlarına XOR_BAYT işlemine tabi tutulacak sayı değerleri girilir. SWAP : Bu komut iki bayt ın yerini değiştirir. QW0 = QB0 + QB1 iken SWAP komutu işletildiğinde : QW0 = QB1 + QB0 olur. Önce giriş Word u IW0, çıkış Word u QW0 a transfer edilir. Ve transfer bilgilerinin karşılıklı olduğu görülür. Sonra SWAP komutu işletilerek QW0 ın baytları değiş tokuş edilir. Bu durumda Qb0 alanında gözükmesi gereken bilgi, QB1 alanında görülür. SAYFA: 24

25 SHİFT REGİSTER_BİT : ( KAYDIRMALI KAYDEDİCİ ) N : Kaydırmanın yapılacağı alan genişliği. S_BİT : Kaydırmanın yapılacağı bit adresi. DATA : Kaydırmanın yapılabilmesi için bilgi girişi. EN : Kaydırma clock darbesi. Uygulama : Aşağıdaki akışa uygun biçimde öteleme gerçekleştirilmek isteniyor. VB33 : Öteleme işleminin yapılacağı bayt adresi. V33.4 : Öteleme işleminin yapılacağı başlangıç bit adresi. N=14 : Ötelenecek verinin bit sayısı cinsinden uzunluğu. I0.2 : Öteleme impuls darbesi girişi. I0.3 : Data yetki girişi. I0.3 = 1 ise; I0.2 girişinin her bir yükselen kenarında V33.4 adresinden başlayan bitler ötelenir. Ötelenecek bit genişliği N=14 olduğundan ötelemenin bittiği nokta V35.1 bit değeridir. Bu noktadan sonra öteleme yapılamaz. SHİFT_LEFT BYTE : Data blok içinde VB0 alanına yazılmış 2 bilgisini (0010), VB1 alanına kaydırıp, 2 bit öteleyelim: Çözüm : SAYFA: 25

26 SHİFT_RIGHT BYTE : Data blok içinde VB1 alanına yazılmış 4 bilgisini (0100) kaydırıp, 1 bit öteleyelim: bir VB2 bayt alanına Çözüm : SAYFA: 26

27 UYGULAMA 2: İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) ASANSÖR TESİSİ 4 katlı bir binanın asansör tesisi PLC ile kontrol edilmek isteniyor. Her katta asansör kabinini durduracak sinyal verici elemanlar bulunmaktadır. ( temaslı ya da temassız algılayıcılar ) Ayrıca her katta bir çağırma butonu ve meşgul lambası bulunacaktır. Asansör kabini hareket halinde iken katlardan hiçbir çağırma sinyali kabul edilmeyecektir. Kapı ve ağılık kontrolü gibi işlemler çözümde dikkate alınmayacaktır. Dijital girişlerin belirlenmesi : Her kat için 4 durdurma sinyal verici eleman ( sınır anahtarı ) ve k4 adet kat çağırma butonu olmak üzere toplam 8 dijital giriş kullanılacaktır. Buna göre en az 8 dijital girişe sahip bir PLC cihazı seçilmelidir. Dijital çıkışların belirlenmesi : Asansör iki eksen de hareket etmektedir. Çağırma elemanları Durdurma elemanları L CPU 222 Dijital girişler ( IB0 ) Ç3 D3 Ç2 D2 Ç1 D1 ÇZ DZ SAYFA: 27

28 İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) IB0 düşük değerlikli ilk 4 biti (.0,.1,.2,.3 ) MB0 alanına transfer edilecektir. IB0 yüksek değerlikli son 4 biti (.4,.5,.6,.7 ) MB1 alanına transfer edilecektir. Transfer işleminde istenilmeyen bitler maskelenecektir IB0 Maskelenecek alan 0 F MB0 (ÇAĞIRMA ) IB0 Maskelenecek alan F MB1 (DURDURMA) MB1 4 bit sağa kaydır. SAYFA: 28

29 PLC stoptan RUN a geçtiğinde sadece bir defaya mahsus çağırma baytı (MB0) içeriği sıfırlanır. Çağırma sinyalleri durdurma sinyallerine eşitse (MB0=MB1) o anda yukarı veya aşağı röleririnden hangisi devrede ise reset edilmelidir. Aynı zamanda kabinin hareket halinde olduğunu sorgulayan M10.0 biti reset edilir. Çağırma sinyal baytı sıfırdan farklı bir değer ise, kabin hareket halindedir. Bu durumda merker 10.0 biti set edilir. Kabin hareket halinde değilse, yani M10.0 = 0 ise; giriş baytı (IB0) ın durdurma sinyal bölümü maskelenir. Bunun anlamı; çağırma sinyalleri aktif edilerek MB0 alanına transfer edilir.m10.0 ın normalde kapalı kontağından kabin bir kere hareket ettikten sonra tekrar çağırma sinyali alınması önlenir. SAYFA: 29

30 ARİTMETİK OPERASYON KOMUTLARI VE UYGULAMALARI PLC cihazları iç bünyelerinde kullanıma hazır olarak sunulan çarpma, bölme, toplama, çıkarma, karekök alma ve PID gibi fonksiyonlara da sahiptirler. Bu fonksiyonları kullanmak suretiyle kumanda ve kontrol sisteminde alan, hacim, uzunluk ölçümü, devir sayısı ölçümü, faktöriyel hesaplama, türev, integral gibi işlemleri yaptırmak mümkün olmaktadır. 1- TAM SAYI TOPLAMA : ( ADD_I ) Bu fonksiyon, iki tane 16-bit tam sayıyı (IN1, IN2), toplar ve sonucu 16 bit olarak çıkışa (OUT) yazar, yani: IN1 + IN2 = OUT İki 16-bit sayının toplamı 16-bitten büyük (OUT'a sığmayacak kadar uzun)olabilir. Bu durumda sadece sağdaki 16-bit OUT'a yazılır ve SM 1.1 (taşma) biti set edilir. 2- TAM SAYI ÇIKARTMA : Bu fonksiyon, iki tane 16-bit tam sayıyı (IN1, IN2) çıkartır ve sonucu 16 bit olarak çıkışa (OUT) yazar. yani: IN1 - IN2 = OUT OUT negatif olursa SM 1.2 (negatif) biti set edilir. SAYFA: 30

31 3- TAM SAYI ÇARPMA : Bu fonksiyon, iki tane 16-bit tam sayıyı (IN1, IN2) çarpar ve sonucu 32 bit olarak çıkışa (OUT) yazar, yani: IN1 * IN2 = OUT 4- TAM SAYI BÖLME : Bu fonksiyon, iki 16-bit tam sayıyı (IN1, IN2) böler ve sonuç ve kalanı 32 bit olarak OUT'a yazar, yani IN1/IN2=0UT. OUT double word'ünün küçük word'ü kalanı, büyük word'ü bölümü içerir. YUVARLAMA VE KISALTMANIN ÇALIŞMA ŞEKLİ : Yuvarla komutu (ROUND) : IN de yer alan reel sayıyı double tamsayıya dönüştürür ve sonucu OUT a yazar. Eğer kesirli kısım 0,5 veya daha büyükse, bu kısım yukarıya doğru yuvarlanır. SAYFA: 31

32 Kısalt komutu (TRUNC) : IN de yer alan reel sayıyı double tamsayıya dönüştürür ve sonucu OUT a yazar. Sayının sadece tamsayı kısmı dönüştürülür, kesir kısmı dikkate alınmaz. Akümülatörler: ( AC ) Akümülatörler, okuma ve yazma yapilabilecek hafiza benzeri alanlardir. Örnegin, bir altprograma parametre atamak için çeşitli degişkenleri akümülatörler içine yazar ve altprogramda bu degerleri kullanabilirsiniz.s7 200 de dört adet 32 bit akümülatör bulunur (AC0,AC1,AC2 ve AC3).Akümülatör içerigine bayt, word veya double word olarak erişebilirsiniz. Akümülatörde kullanacaginiz verinin boyutu kullandiginiz komutla ilişkilidir. Resim 4 7 de görülecegi gibi, bayt veya word erişimi halinde akümülatörün En Düşük Anlamli Bayti (LSB=Least Significant Byte)veya 2 bayti kullanilir. Akümülatöre double word olarak eriştiginiz zaman tüm 32 bitini de kullanmiş olursunuz. SAYFA: 32

33 ARİTMETİK OPERASYONLARIN DATA BLOKLARI İLE GERÇEKLEŞTİRİLMESİ : Aşağıdaki elektrik devresi için devreden geçen toplam akım (I), R1 direnci üzerinde düşen gerilim (U1), R2 direnci üzerinde düşen gerim (U2) değerlerini PLC cihazı ile hesaplayalım : Uygulama planı : R1 = 3 R2 = 2 İstenenler : I U1 U2 I =? U1 =? U2 =? U = 10 V Problemin kavranması : I0.0 giriş adresi uyarıldığında QB0 çıkış baytında hesaplanmış akım değeri ikilik sistem karşılığı olarak okunabilecektir. ( I = U / R1+R2 ) I0.1 giriş adresi uyarıldığında QB0 çıkış baytında hesaplanmış U1 gerilim değeri ikilik sistem karşılığı olarak okunabilecektir. ( U1 = I x R1 ) I0.2 giriş adresi uyarıldığında QB0 çıkış baytında hesaplanmış U2 gerilim değeri ikilik sistem karşılığı olarak okunabilecektir. ( U2 = I x R2 ) Giriş anahtarlarından hiç birisi uyarılmamışsa QB0 çıkış baytı sıfır değerini göstermelidir. ( QB0 = 0 ) Çözüm : Problemde verilen değerler ( U, R1, R2 ) bir data alanında tanımlanmalıdır. Bunun için önce bir data blok açılarak verilen değerler 16 bitlik word alanlarına yüklenir. Data blok : Sembol Tablosu : Program taraması icra edilirken VW0, VW2, VW4 ile karşılaşıldığında program data blok içersine yönelerek ilgili değerler data hedefinden okunur. Bundan sonra çarpma veya bölme işlemleri yapılır. SAYFA: 33

34 SAYFA: 34

35 SAYFA: 35

36 KESME ( INTERRUPT ) İLE İŞLETİLEN ALTPROGRAMLAR Otomasyon sisteminde PLC çevrim süresinden daha kısa zamanlı sinyaller bulunabilir. Bu gibi durumlarda PLC çevrim süresinden daha kısa olan bu sinyallerin tümünün PLC tarafından algılanamayacağı bir gerçektir. O halde bu gibi durumlarda mevcut tarama akışı bir ön şarta bağlı olarak kesilerek ( Interrupt ) bir alt program işletilir. Aciliyeti olan sinyaller bu bölümde işletilir. Daha sonra ana programa ( MAIN ) geri dönülür. Interrupt : Program akışının kesilmesine ve özel bir alt programın çalışmasına neden olan olgudur. Kesme ( Interrupt ) ile işletilen alt programlar; PLC tarama çevrimi süresine göre daha kısa sürelerde oluşan yüksek hızlı elektriksel sinyallerin değerlendirilmesi veya sabit süreli işlemlerin gerçekleştirilmesi amacıyla kullanılır. Tüm kesme ( ınterrupt ) alt programlarında kullanılan başlıca komutlar şunlardır: ATCH KOMUTU ( ınterrupt ilişkilendir ) : Açıklama: ATCH : Bir interrupt olgusunu (EVENT) bir interrupt alt programı numarasıyla (INT) ilişkilendirir, ve interrupt olgusuna izin verir. INT : İnterrupt alt programı (n) başlangıcını gösterir. ( Örneğin; INT0, INT1, INT5 VB. ) EVENT : Kesme olayının numarası. Her kesme olayı farklı bir sayı ile tanımlanır. Örneğin CPU 222 için 0-12, 19-23, adet bayt lık kesme olayı numarası mevcuttur. ENI KOMUTU : Bütün kesme ( ınterrupt ) alt programlarının işletilmesine izin verir. DISI KOMUTU : Bütün kesme ( ınterrupt ) alt programlarının işletilmesine son verir. RETI KOMUTU : Her kesme alt programı RETI kesme komutu ile sonlandırılır. SAYFA: 36

37 Interrupt Olguları Öncelik Tablosu : * İletişim çift yönlü (half-duplex) olduğundan, hem iletme hem alma aynı önceliğe sahiptir. **Eğer olgu 12 (HSC0 sayma değeri=ayar değeri) bir interruptla ilişkilendirilmişse, olgu 1 ve olgu 0 kullanılamaz. Tersi de doğrudur. Interruptlar yukarda belirtilen öncelikler geçerli olmakla beraber ilk gelenin işlemi bitmedikçe diğerine geçilmez. Yani aynı anda sadece bir interrupt olgusu gerçeklenir. Örneğin, zaman kontrollu bir interrupt çalışıyorsa, sona ermeden iletişim ya da dijital interruptlar işlenmez ama kaybolmaz da, sırada bekletilir. SAYFA: 37

38 ZAMANA BAĞLI KESME ( INTERRUPT ) İŞLEMLERİ : Zamana bağlı olarak çalışan kesme alt programları, CPU 222 için 10 ve CPU 224 için 10 ve 11 sayıları ile atanan kesme alt programları ile işletilir. Zaman bağlı kesme işlemlerinin başlatılabilmesi için alt programın işletilme süresinin özel bellek alanlarında tanımlanması gerekir. Bu alanlara 1 ile 255 arasında tam sayı değerler yazılır ve milisaniye olarak alt programın işletilme süresi belirlenir. Özel hafıza baytları SMB34 ve SMB35, 0 ve 1 numaralı zaman kontrollü interruptların değerlerini girmek içindir. Girilen sürede bir (elbette interruptlar doğru olarak tanımlanmış ve izin verilmişse) kullanıcı programında interrupt oluşur. Bu zamanları değiştirmek için interrupt ı değişim yapıldıktan sonra tekrar ilişkilendirmek gerekir. SM Baytları Açıklama SMB34 Zaman kontrollü interrupt 0 için zaman değeri (1 ila 255 ms) SMB35 Zaman kontrollü interrupt 1 için zaman değeri (1 ila 255 ms) Zaman Kontrollu Interrupt Değerleri : 10 Timed ınterrupt 0 11 Timed ınterrupt 1 21 Timer T32 CT=PT ınterrupt 22 Timer T96 CT=PT ınterrupt Zamana bağlı kesme alt programları genellikle, sayısal kontrol ve filtre yazılımlarını gerçeklemek için kullanılır. Bilindiği gibi sayısal kontrol algoritmaları, belirli örnekleme zamanları için tasarlanır ve yazılan kontrol algoritmasının öngörülen örnekleme zamanı ile çalışması gerekir. Örneğin; örnekleme zamanı 100 msn. Seçilerek tasarlanan bir sayısal kontrol yazılımı için her 100 ms de bir işletilen bir alt program kullanılır. Zaman kontrollü interrupt uygulaması-1 : Q0.0 çıkışını 255 ms aralıklarla çalıştıran bir flaşör tasarımını zaman kontrollü interrupt uygulaması ile gerçekleştirelim: Zaman kontrollü interrupt 1 için zaman değeri olan 255 ms değeri SMB35 özel bellek alanına yazılır. İnterrupt olayı 11, interrupt rutini 0 ile ilişkilendirilir. ENI komutuyla tüm interruptlara izin verilir. SAYFA: 38

39 SAYFA: 39

40 Zaman kontrollü interrupt uygulaması-2 : Her 100 ms. De bir AIW0 dan ısı bilgisi okunacaktır. SAYFA: 40

41 OLAYA BAĞLI KESME ( INTERRUPT ) İŞLEMLERİ: Tipik olarak bir hızlı sayıcı dönen bir şafta bağlanmış artımsal enkoderden sinyal alır. Enkoder, tur başına belirli sayıda darbe gönderir ve bazıları her turda bir defa da sıfırlama (referans) sinyali verir. Enkoderden gelen bu sayma darbeleri ve reset sinyali hızlı sayıcının girişlerini oluşturur. Uygulamaların çoğunda herbir enkoder için birden çok ayar değeri gerekmektedir. Bu durumda, önce ilk ayar değeri hızlı sayıcıya yüklenir ve sayma değeri ayar değerinden küçük iken arzu edilen işlemler yapılır. Sayma değeri ayar değerine ulaştığında veya bir reset girişi geldiğinde interrupt oluşturulur. Bu interrupt geldiğinde hem çıkışlarda yapılması gereken değişiklikler yapılır, hem de hızlı sayıcı yeni ayar değeriyle yüklenir. Yeni ayar değeri yeni sayma değerine eşit olduğunda yine bir interrupt oluşturulabilir ve bu böylece devam ettirilebilir. İnterrupt lar hızlı sayıcıların sayma hızlarından çok daha hızlı işlenebildikleri için bu tarz bir uygulama çok hassas darbe ölçümünü sağlar, üstelik PLC tarama hızı da hemen hemen hiç etkilenmez. Her yeni ayar değerinin yüklenmesi durum kontrolunun kolaylıkla yapılabilmesi için ayrı bir interrupt altprogramında gerçekleştirilir. (Ancak, tüm interrupt olaylarının aynı altprogramda işlenmesi de mümkündür.) Encoder : Encoderler kontrol edilecek olan sistemin uygun bir tahrik noktasına akuple edilirler. Encoder milinin döndürülmesiyle mil ucuna bağlı bulunan delikli disk bir ışın demetini sürekli olarak keser. Bu şekilde bir devir için disk üzerindeki delik sayısına bağlı olarak çok sayıda 1 ve 0 şeklinde sayısal işaretler üretilmiş olunur. Deliklerin sayısı ne kadar fazla ise sistemin kontrolü hassaslaşır. Bu sayı, 8, 16, 24, 32, olabilir. Bu nedenle disk üzerine birbirine göre kaygın fazda 2 veya 3 değişik delikli gruplar yerleştirilir. Bu şekilde yüzlerce sayıda sayısal işaretler kaygın fazlı olarak PLC giriş ünitesine girilir. OUTPUT PLC INPUT Sürücü Işın vericisi Işın alıcısı Delikli disk Encoder Motor Dönen mil Encoder cihazından PLC giriş ünitesine gelen sayısal işaretlerin frekansı yüksek olur. Genelde 20 KHZ ile 30KHz aralığında olan bu sinyallerin normal sayıcı fonksiyonları ile sayılması mümkün olmaz. Çünkü normal sayıcılar ancak PLC tarama hızından daha düşük frekanslı sinyalleri sayabilirler. Bunun doğruluğunu ispat edebilmek gayesiyle bir deney yapalım : Encoder cihazımızı +24 V luk bir DC motoru ile sürelim. Encoder cihazımızın çıkışlarındaki herhangi bir fazdan PLC cihazımızın I0.0 girişine sinyal aktaralım. DC motorumuza +24 volt uygulayarak Encoder cihazımızın dönmesini sağlayalım. SAYFA: 41

42 İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) Encoder in ürettiği sayısal işaretleri sayabilmek için aşağıdaki program parçasını ana program sayfasına (MAIN) yazalım. OUTPUT PLC INPUT Ayarlı DC gerilim kaynağı I Uygulama planı Encoder Motor MAIN I0.0 giriş adresine Encoder cihazından gelen her sayısal işaret, sayıcının içeriğini bir arttırsın. I0.1 girişi 1 yapıldığında tüm sayma değerleri sıfırlansın. Sayıcıya 1000 sayma değeri yüklensin. Yukarıdaki program parçasını PLC cihazımıza yükleyiniz. LADDER C1 STL I0.0 I0.1 Encoder bilgisi reset CU R CTU LD I0.0 LD I0.1 CTU C1, PV Yazılım menüsünden program status ( test ) ikonunu işaretleyiniz. Başlangıçta I0.0 adres girişini el ile uyararak sayıcı sayma değerlerinin değiştiğini gözleyiniz. Bu defa Encoder cihazınızı DC motoru ile tahrik ederek döndürünüz. C1 sayıcısı sayma değerlerini gözleyiniz. Encoder yüzlerce devir yapmasına karşılık sayıcı değerleri bunu takip ediyor mu? Takip etmiyorsa neden? SAYFA: 42

43 Hızlı Sayıcıların Çeşitleri: İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) Aynı çalışma şeklinde seçilmiş tüm hızlı sayıcılar aynı şekilde davranır. Sayıcıların dört çalışma şekli bulunmaktadır: 1- Dahili yön kontrollu tek fazlı (bir anda sadece yukarı veya aşağı sayar), harici yön kontrollu. 2- Tek fazlı. 3-2 sinyal girişli 2 fazlı (aynı anda hem yukarı, hem aşağı sayabilir) 4- A/B sinyalli enkoder tipi sayıcı. Her sayıcının tüm bu çalışma şekillerini desteklemediğine dikkat ediniz (örneğin HSC0 enkoder sayıcısı olarak kullanılamaz). Her tipte şu özellikleri de seçebilirsiniz: Reset girişi olmadan, start girişi olmadan, reset girişli fakat start girişsiz veya hem reset hem de start girişli. Reset girişi aktive edildiğinde anlık değeri siler ve reset kalkıncaya kadar sayıcı bu konumda kalır. Start girişi aktive edildiğinde sayıcının saymasına izin verilir. Kaldırıldığında anlık değer sabit tutulur ve tüm sayma girişleri ihmal edilir. Start yokken reset gelirse, reset dikkate alınmaz ve anlık değer değişmez. Reset varken start girişi gelirse anlık değer sıfırlanır. Hızlı sayıcıyı kullanmaya başlamadan önce mutlaka HDEF (Hızlı Sayıcı Tanımlama) komutuyla sayıcının çalışma şekli seçilmelidir. HDEF komutu her sayıcı için sadece bir defa kullanılabileceğinden, SM0.1 biti (sadece ilk taramada 1 olan bit) yoluyla işlenmesi uygun olacaktır. Bir Hızlı Sayıcıyı Programlama: Sayıcıyı programlamak için HSC Komutu Yardımcı Aracının kullanılmasını önermekteyiz. Yardımcı araç şu bilgileri kullanır: Sayıcının numarası ve çalışma şekli, ayar değeri, anlık değer ve başlangıç sayma yönü. Yardımcı aracı çalıştırmak için Tools > Instruction Wizard menü komutunu ve açılan pencereden HSC yi seçin. Hızlı sayıcıyı programlarken aşağıdaki işlemler yapılır: 1- Sayıcıyı ve çalışma şeklini tanımlama. 2- Kontrol baytını ayarlama. 3- Anlık (başlangıç) değeri ayarlama. 4- Ayar (hedef) değerini ayarlama. 5- İnterrupt altprogramı atama. 6- Hızlı sayıcıyı aktive etme. SAYFA: 43

44 Çalışma Şeklini ve Girişleri Tanımlama: Hızlı Sayıcı Tanımlama komutuyla çalışma şekli ve girişler tanımlanır. Tablo 6 25 de hızlı sayıcılarla ilişkili sayma, yön seçme, reset ve start amaçlı kullanılacak girişler gösterilmektedir. Aynı giriş iki farklı işlev için kullanılamaz, ancak seçilen çalışma şeklinde kullanılmayan giriş başka amaçlarla değerlendirilebilir. Örneğin, eğer HSC0 mod 1 olarak kullanılıyorsa (I0.0 ve I0.2 yi kullanmaktadır), I0.1 HSC3 için veya yükselen kenar interrupt ı olarak veya sıradan bir giriş olarak kullanılabilir. HSC0 ın her zaman I0.0 ı ve HSC4 ün her zaman I0.3 ü kullandığına dikkat ediniz. Yani, bu sayıcılar programlanmışsa sözkonusu girişler başka amaçlarla kullanılamaz. HSC Çalışma Şekli Örnekleri : Resim 6 21 ila Resim 6 25 arasındaki şekillerde çalışma şekli seçimine göre sayıcının ne şekilde işlev gördüğü gösterilmektedir. SAYFA: 44

45 Mod 6, 7, ve 8 de yukarı ve aşağı sayma girişlerinin gelişi arasındaki zaman 0.3 mikrosaniyeden kısa ise, hızlı sayıcı bu girişlerin aynı anda geldiği şeklinde değerlendirme yapar. Bu durumda, anlık değer değişmez ve yön değişimi gösterilmez. Yukarı ve aşağı sayma girişleri arasındaki fark bu süreden uzun ise böyle bir durum oluşmaz. Her iki olayda da sayma değeri yanlış olmaz ve bir hata oluşmaz. SAYFA: 45

46 SAYFA: 46

47 Olaya bağlı kesme alt programları, her kesme olayı için PLC nin belirlenmiş girişlerini ( ınput ) kullanır. 0,2,4,6 şeklinde çift sayılarla ifade edilmiş olan kesme olguları ilgili giriş adresinin her 0 dan 1 e geçiş olgusunda ( sinyalin yükselen kenarında ) ınterrupt olgusunu işletir. CPU 222 için, yalnız 0 ve 1 değerleri atanmış kesme olaylarına ilişkin alt programlar kullanılır. 0 sayılı kesme olayı, PLC I0.0 giriş noktasına uygulanan işaretin yükselen kenarı ile, 1 sayılı kesme olayı PLC I0.0 giriş noktasına uygulanan işaretin düşen kenarı ile etkin duruma getirilir. Her iki kesme olayı için hangi alt programın işletileceği ATCH komutu ile belirtilir. SM0.1 ATCH EN İnterrupt başlangıcı 0 INT İnterrupt alt program numarası 12 EVENT 12 numaralı ınterrupt olgusu Sinyalin yükselen kenarında Interrupt olguları : 0 numaralı olgu Yükselen kenar kesmesi, I0.0 girişini kullanır. 2 numaralı olgu Yükselen kenar kesmesi, I0.1 girişini kullanır. 4 numaralı olgu Yükselen kenar kesmesi, I0.2 girişini kullanır. 6 numaralı olgu Yükselen kenar kesmesi, I0.3 girişini kullanır. Aynı şekilde 1,3,5,7 şeklindeki tek sayılarla ifade edilmiş olan kesme olguları, ilgili giriş adresinin (ınput) her 1 den 0 a geçiş olgusunda (sinyalin düşen kenarında) ınterrupt olgusunu işletir. Sinyalin düşen kenarında Interrupt olguları : 1 numaralı olgu Düşen kenar kesmesi, I0.0 girişini kullanır. 3 numaralı olgu Düşen kenar kesmesi, I0.1 girişini kullanır. 5 numaralı olgu Düşen kenar kesmesi, I0.2 girişini kullanır. 7 numaralı olgu Düşen kenar kesmesi, I0.3 girişini kullanır. 12 numaralı olgu HSC0 için CV=PV SAYFA: 47

48 Kontrol Bayt ının Ayarlanması: Sayıcıyı seçtikten ve modu tanımladıktan sonra sayıcının dinamik parametrelerini programlayabilirsiniz. Her hızlı sayıcının aşağıdaki işlemlere izin veren bir kontrol baytı bulunur: Sayıcıyı yetkilendirme veya durdurma. Yön kontrolü (sadece 0, 1 ve 2 modları için) veya tüm diğer modlarda başlangıç yön kontrolü Anlık değeri sayıcıya yüklemek Ayar değerini sayıcıya yüklemek Kontrol baytının ve ilgili anlık ve ayar değerlerinin sayıcıya aktarılması HSC komutunun işlenmesi yoluyla olur. Tablo 6 27, bu kontrol bitlerini açıklamaktadır. Anlık Değerlerin ve Ayar Değerlerinin Girilmesi : Her hızlı sayıcının 32 bitlik bir anlık değeri ve 32 bitlik bir ayar değeri vardır. Bu her iki değer de işaretli tamsayı (duble tamsayı) değerlerdir. Yeni bir anlık veya ayar değeri girmek için kontrol baytını ve anlık ve/veya ayar değerini saklayan baytları değiştirmek, ardından da HSC komutunu işletmek gereklidir. HSC komutu işletilmeden bu değişiklikler hızlı sayıcıya aktarılmaz. Tablo 6 28 de anlık ve ayar değerlerini saklayan özel hafıza baytları gösterilmektedir. Hızlı sayıcının herhangi bir andaki sayma (anlık) değeri HC ( (High Speed Counter Current) operandını takip eden sayıcı numarasının (0, 1, 2, 3, 4 veya 5) kullanılmasıyla okunabilir. Anlık değere her türlü komutla (karşılaştırma, taşıma) erişilebilir, ancak buraya değer yazma yalnızca HSC komutuyla yapılabilir. SAYFA: 48

49 HSC0 YÜKSEK HIZLI SAYICISI ( HIGH-SPEED COUNTER ) : HSC0 yüksek hız sayıcısı, PLC I0.0 giriş adresine uygulanan ve maksimum frekansı 2 KHz olan sayısal işaretlerin ileri-geri sayılması ve buna bağlı olarak gerekli kumanda işaretlerinin üretilmesi amacıyla kullanılır. PLC cihazlarının her bir girişi yüksek hızlı sayma sinyallerini kabul etmez. Bu nedenle her PLC cihazı için tanımlanmış HSC girişleri mevcuttur. HSC0 HSC1 HSC2 Açıklama SM37.0 SM47.0 SM57.0 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.1 SM47.1 SM57.1 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.2 SM47.2 SM57.2 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.3 SM47.3 SM57.3 Sayma yönü kontrol biti:0 = aşağı say1 = yukarı say SM37.4 SM47.4 SM57.4 HSC sayma yönünü yazmak:0 = güncelleme1 = güncelle SM37.5 SM47.5 SM57.5 HSC yeni ayar değerini güncellemek: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.6 SM47.6 SM57.6 HSC yeni anlık değeri güncellemek: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.7 SM47.7 SM57.7 HSC yi çalıştırmak:0 = çalıştırma1 = çalıştır High - Speed Counter Kullanılabilir girişler HSC0 I0.0 I0.1 I0.2 HSC1 I0.6 - I0.7 - I1.0 - I1.1 HSC2 I1.2 I I1.5 HSC3 I0.1 HSC4 I0.3 I0.4 I0.5 HSC5 I0.4 HSC0 yüksek hız sayıcısı parametreleri : Bu sayıcının kullanılabilmesine ilişkin parametreleri doğru olarak girmek sayıcının doğru ve güvenilir çalışması bakımından önemlidir. Bu parametreler şu şekildedir : 1- Sayıcının yön bilgisi 2- Sayıcı içeriği. 3- Sayıcı karşılaştırma (preset ) değerlerinin güncelleştirilmesi ve sayıcının etkin duruma getirilmesi. SAYFA: 49

50 1- HSC0 Sayıcısı yön bilgisi, içeriği, karşılaştırma (preset) değerinin güncelleştirilmesi, sayıcının etkin duruma getirilmesi: Bu durumlara ilişkin veriler 8 bitlik SMB37 özel bellek alanına yazılır. Bu alana yazılan her bit değerinin anlamı şöyledir: Örnek : uygundur. SMB37 özel bellek alanına sayıcıyı etkin duruma getirecek hangi kodlama SMB x x x 16#F8 = 248 kullanılmaz YÖN BİLGİSİ : 0:geri sayım 1: ileri sayım Yön değiştirme bildirimi ( 1: güncelleştirir ) Karşılaştırma değerini değiştirme bildirimi ( 1: günceller ) Sayıcı içeriğini değiştirme bildirimi ( 1: günceller ) Sayıcının etkin yapılması durumu ( 1: etkin ) Yukarıda da görüldüğü gibi ilk 3 bit kullanılmaz. Bu durumda ikilik sistemde elde edilen sayı ; ( ) 2 dır. Bu sayı Heksadesimal sisteme dönüştürüldüğünde; SMB37 ye gerekli parametreleri yüklemek için aşağıdaki program parçası yazılmalıdır ikilik sayı üstel ifadesi sayı x konum ağırlığı toplamı F 8 16#F8 = 248 elde edilir. 248 SAYFA: 50

51 2- HSC0 sayıcısı çalışma Mod unun tanımlanması : Yüksek hızlı sayıcılar için tanımlanmış çeşitli çalışma modları vardır. Ancak HSC0 sayıcısı için sadece 1 çalışma mod u geçerlidir. Bu çalışma mod unda sayıcının ileri veya geri sayma durumu kontrol edilebilir. HSC0 Çalışma Konumu Mod Açıklama 0 Tek fazlı yukarı/aşağı sayıcı, dahili yön kontrollü Sayma SM37.3 = 0, aşağı say SM37.3 = 1, yukarı say Mod tanımlaması ise HDEF komutu ile gerçekleştirilir. Bunun için daha önce yazılmış olan programın altına aynı Network içinde HDEF fonksiyonunun eklenmesi gereklidir. HDEF komutu bir kez çalıştırıldıktan sonra sayıcı ayarlarını CPU'yu STOP konumuna getirmeden değiştiremezsiniz. Buna bağlı olarak sayıcı içeriği karşılaştırma değerine eşit olduğunda bir kesme işareti üretir. HSC0 sayıcısı bu temel prensibe göre çalışır. 3- Sayıcı içeriği ve karşılaştırma değerlerinin tanımlanması : Yüklenen değer HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5 Mevcut sayma değeri SMD38 SMD48 SMD58 SMD38 SMD148 SMD158 ( CV ) Karşılaştırma değeri ( PV ) SMD42 SMD52 SMD62 SMD142 SMD152 SMD162 SMD38 : HSC0 yüksek hız sayıcısı sayma değerleri tablodan görüleceği gibi SMD38 alanı içindedir. SMD42 : SMD42 özel bellek alanına bizim önceden belirleyebileceğimiz karşılaştırma değeri girilir. Örneğin; sayıcı içeriğinin 1000 sayma değerine ulaşması durumunda bir kesme işareti elde etmek istiyorsak SMD42 özel bellek alanına bu değerin girilmesi gereklidir. SAYFA: 51

52 4- HSC0 Yüksek hız sayıcısı ile işletilecek kesme alt programının tanımlanması : Her interrupt olgusu farklı bir sayı ile tanımlanır. Ancak HSC0 için en çok kullanılan EVNT : 12 numaralı Cv = Pv olgusudur. Cv : sayma değeri, Pv : preset ( karşılaştırma ) değeridir. Sayma değeri karşılaştırma değerine eşit olduğunda bir kesme sinyalinin üretilmesi arzu edilir. INT değeri ise işletilecek olan alt program numarasıdır. Yani interrupt rutini 0 da işleneceği anlamındadır. 5- Yüksek hız sayıcısına ilişkin verilerin HSC0 kaydedicisine aktarılması ve işletilmesi : Burada N hızlı sayıcı numarası olup HSC0 için 0, HSC1 için 1, ve HSC2 için 2 değeri kullanılır. SAYFA: 52

53 UYGULAMA : Motor miline bağlı ENCODER dönü başına 100 pulse üretmektedir. I0.5 giriş adresine bağlı bulunan buton uyarıldığında Q0.0 çıkış adresine bağlı motor çalışacak ve 2000 pulse sonra motorun durması sağlanacaktır. I0.0 I0.5 START +24V Main ana program sayfasında aşağıdaki yazılım gerçekleştirilir : SM0.1 özel bellek biti sadece tek bir tarama çevrimi için 1 olan ve bundan sonraki tüm çevrimlerde 0 olan bir bittir. HSC_UNIT bir alt program olup, SM0.1 ile çağrılır. I0.5=1 yapıldığında Q0.0 çıkış biti set olarak bu çıkışa bağlı bulunan motor çalışır. Yüksek hızlı sayma sinyalleri SMD42 içinde tanımlanmış değere ulaştığında ( PV=CV ) ; M0.0 yardımcı biti 1 ve Q0.0 çıkışına bağlı motor reset. SAYFA: 53

54 HSC_UNIT alt program sayfası açılır ve buraya aşağıdaki program parçası yazılır : SMB37 özel bellek alanı HSC0 için tanımlanır. 16#F8 yazılır. HSC0 Açıklama SM37.0 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.1 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.2 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.3 Sayma yönü kontrol biti: 0 = aşağı say 1 = yukarı say SM37.4 HSC sayma yönünü yazmak: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.5 HSC yeni ayar değerini güncellemek: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.6 HSC yeni anlık değeri güncellemek : 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.7 HSC'yi çalıştırmak: 0 = çalıştırma 1 = çalıştır SMD38 alanında mevcut sayma değerleri bulunur. Yeni değerlerin okunabilmesi için bu alan, her çevrimin başında sıfırlanmalıdır. SMD42 alanına karşılaştırma değeri olan 2000 sayısı girilir. ( PV=CV ) olduğunda bir kesme işareti üretilir. HDEF : HSC0 sayıcısı çalışma mod u tanımlanır. Mod 0 : Geri sayım Mod 1 : İleri sayım ATCH : Bu komut ile kesme alt programı tanımlanır. INT : Kesme ile ilgili işlemler INT_0 rutininde işlenir. EVNT : 12 numaralı CV=PV olgusunu işletir. ENI : Bütün Interrupt alt programlarının kullanılmasına izin verir. HSC : Yüksek hız sayıcısına ilişkin verilerin HSC0 kaydedicisine aktarılması ve işletilmesi. SAYFA: 54

55 Interrupt rutini INT_0 sayfası açılarak aşağıdaki program yazılır: Yüksek hız sayıcısına ilişkin verilerin HSC0 kaydedicisine aktarılması ve işletilmesi. PV=CV durumu oluştuğunda M0.0=1 olarak motorun durdurulması. SAYFA: 55

56 ARDIŞIK INTERRUPT KONTROLÜ Motor miline bağlı Encoder cihazı motora ait tüm devirleri sayısal olarak takip etmektedir. Ancak belli devir sayılarına tekabül eden sayısal değerlerde tanımlanmış işlerin yapılması istenmektedir. Örneğin; Encoder cihazının 5000 palsine tekabül eden devir değerinde Q0.0 çıkış biti aktif olarak tek etkili pnömatik silindire A+ hareketini yaptırmalıdır. Aynı şekilde palsine tekabül eden devir değerinde ise, Q0.1 çıkış biti aktif olarak bir başka tek etkili pnömatik silindire B+ hareketini yaptırmalıdır. PLC Q0.0 çıkışından sürülen PTO sinyalleri ile motor sürülecektir. Encoder cihazından alınan sinyaller çalışma diyagramında olduğu gibi işlenecektir sayma Q0.3 INT_ Q Q0.1 INT_2 INT_ Q0.0 INT_0 INT_1 zaman MOTOR ENCO I0.0 SAYFA: 56

57 SMB37 alanına yazılan F8= 15-8 ifadesini tanımlayınız. HSC0 Açıklama SM37.0 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.1 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.2 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.3 Sayma yönü kontrol biti: 0 = aşağı say 1 = yukarı say SM37.4 HSC sayma yönünü yazmak: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.5 HSC yeni ayar değerini güncellemek: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.6 HSC yeni anlık değeri güncellemek : 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.7 HSC'yi çalıştırmak: 0 = çalıştırma 1 = çalıştır SMB37 alanına yazılan A0= 10-0 ifadesini tanımlayınız. HSC0 Açıklama SM37.0 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.1 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.2 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.3 Sayma yönü kontrol biti: 0 = aşağı say 1 = yukarı say SM37.4 HSC sayma yönünü yazmak: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.5 HSC yeni ayar değerini güncellemek: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.6 HSC yeni anlık değeri güncellemek : 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.7 HSC'yi çalıştırmak: 0 = çalıştırma 1 = çalıştır SMB37 alanına yazılan B0= 11-0 ifadesini tanımlayınız. HSC0 Açıklama SM37.0 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.1 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.2 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.3 Sayma yönü kontrol biti: 0 = aşağı say 1 = yukarı say SM37.4 HSC sayma yönünü yazmak: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.5 HSC yeni ayar değerini güncellemek: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.6 HSC yeni anlık değeri güncellemek : 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.7 HSC yi çalıştırmak: 0 = çalıştırma 1 = çalıştır SMB37 alanına yazılan D8= 13-8 ifadesini tanımlayınız. HSC0 Açıklama SM37.0 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.1 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.2 HSC0 için; HDEF çalıştırıldıktan sonra kullanılmaz SM37.3 Sayma yönü kontrol biti: 0 = aşağı say 1 = yukarı say SM37.4 HSC sayma yönünü yazmak: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.5 HSC yeni ayar değerini güncellemek: 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.6 HSC yeni anlık değeri güncellemek : 0 = güncelleme 1 = güncelle SM37.7 HSC'yi çalıştırmak: 0 = çalıştırma 1 = çalıştır SAYFA: 57

58 MAIN : SBR0 : SAYFA: 58

59 INT_0 : İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) INT_1 : SAYFA: 59

60 INT_2 : İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) INT_ 3 : SAYFA: 60

61 INT_ 4 : İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) SAYFA: 61

62 STEP ( ADIM ) MOTOR DENETİMİ : Açısal konumu adımlar halinde değiştiren, çok hassas sinyallerle sürülen motorlara adım motorları denir. Adından da anlaşılacağı gibi adım motorları belirli adımlarla hareket ederler. Bu adımlar, motorun sargılarına uygun sinyaller gönderilerek kontrol edilir. Herhangi bir uyartımda, motorun yapacağı hareketin ne kadar olacağı, motorun adım açısına bağlıdır. Adım açısı motorun yapısına bağlı olarak 90, 45, 18, 7.5, 1.8 veya daha değişik açılarda olabilir. Motora uygulanacak sinyallerin frekansı değiştirilerek motorun hızı kontrol edilebilir. Adım motorlarının dönüş yönü uygulanan sinyallerin sırası değiştirilerek saat ibresi yönü (CW) veya saat ibresinin tersi yönünde (CCW) olabilir. Adım motorlarının hangi yöne doğru döneceği, devir sayısı, dönüş hızı gibi değerler mikroişlemci veya bilgisayar yardımı ile kontrol edilebilir. Sonuç olarak adım motorlarının hızı, dönüş yönü ve konumu her zaman bilinmektedir. Bu özelliklerinden dolayı adım motorları çok hassas konum kontrolü istenen yerlerde çok kullanılırlar. Adım motorlarının kullanıldıkları yerlere örnek olarak, endüstriyel kontrol teknolojisi içerisinde bulunan bazı sistemler, robot sistemleri, takım tezgahlarının ayarlama ve ölçmeleri verilebilir. Ayrıca, adım motorları konumlandırma sistemlerinde ve büro makinaları ile teknolojisi alanında da kullanma alanı bulmaktadır. Adım motorlarının bu kadar çok kullanılma alanı bulmasının nedeni bu motorların bazı avantajlara sahip olmasıdır. Bu avantajlar aşağıdaki gibi sıralanabilir. Geri beslemeye ihtiyaç göstermezler. Açık döngülü olarak kontrol edilebilirler. Motorun hareketlerinde konum hatası yoktur. Sayısal olarak kontrol edilebildiklerinden bilgisayar veya mikroişlemci gibi elemanlarla kontrol edilebilirler. Mekanik yapısı basit olduğundan bakım gerektirmezler. Herhangi bir hasara yol açmadan defalarca çalıştırılabilirler. Adım motorlarının bu avantajları yanında bazı dezavantajları da aşağıdaki şekilde sıralanabilir. Adım açıları sabit olduğundan hareketleri sürekli değil darbelidir. Sürtünme kaynaklı yükler, açık döngülü kontrolde konum hatası meydana getirirler. Elde edilebilecek güç ve moment sınırlıdır. Açık döngü denetim: Sayısal kontrol sinyalleri denetleyici tarafından üretilir ve sürücü devre tarafından yükseltilip adım motorunun sargılarına uygulanır. Eğer denetleyici olarak mikroişlemci veya bilgisayar kullanılırsa bu elemanların getirdiği esnekliklerden dolayı aynı denetleyici ile farklı adım motorları kontrol edilebilir. Kontrol edilecek adım motorları 3, 4 veya daha farklı faz sayısına sahip olabilir. Ayrıca kullanılacak uyartım metodu için tek-fazlı, iki-fazlı veya yarım adım uyartılarından herhangi biri seçilebilir. Bu uyartım metotlarından hangisinin kullanılacağı daha önce de açıklandığı gibi motorun kullanılacağı sisteme bağlıdır. Denetleyici tasarlanırken motorun cinsi ve yükün durumu göz önünde bulundurulmalıdır. Bu sırada meydana gelen sınırlamalar kalıcı veya geçici durum sınırlamaları olabilir. Açık döngülü denetimde motorun konumu bilinmediğinden dolayı motorun gönderilen bütün adım komutlarını yerine getirdiği varsayılmaktadır. Eğer uyartım hızı çok yüksek ise, motor adım komutlarından bir kısmını yerine getirmeyebilir. Bu durumda kalıcı bir hata meydana gelir. Bu tür hataların meydana gelmemesi için motor yükünün en büyük olduğu durum göz önüne SAYFA: 62

63 alınarak hata yapılmayan en yüksek hız belirlenip, bu hızın üzerindeki hızlarda uyartım yapılmamalıdır. Kapalı Döngü Denetim Kapalı döngü sistemlerde ani rotor konumu sezilerek denetim birimine iletilir. Her adım komutu için bir önceki komutun gerçekleştirildiği adım bilgisi alınarak uygulanır. Bu nedenle motor ile denetleyici arasında herhangi bir adım kaybı olmaz. İlk olarak geri sayıcıya hedef konum yüklenir. Daha sonra başla komutu verilerek adım komutlarının sıralayıcıya uygulanması sağlanır. Adım komutlarına bağlı olarak motor adım hareketi yapmaya başlar. İlk adım tamamlanınca, konum sezici geri sayıcıyı ve denetim birimlerini uyarır ve geri sayıcı değeri bir azalır. Eğer bu denetim açık döngülü yapılırsa, geri sayıcı adım komutlarının sayısını yine saklar fakat komutun uygulanıp uygulanmadığı bilinmez. Konum sezici, denetim birimine yeni adım komutu üretimi için sinyal gönderir. Ağır yükler için adım komutları arası sürenin daha büyük olması nedeniyle adım komutlarının ard arda gelmesi istenmez. Yüke göre hız ayarlaması yapılır ve motor hedef konuma gelene kadar bu olaylar tekrarlanır. Adım motoru hedef konuma gelince denetim birimi dur komutu ile uyarılarak yeni adım komutu üretilmesi engellenir.kapalı döngü sistemi, adım motorunu yük durumunu da göz önüne alarak uyartım sürelerini ayarlar ve en uygun hız profilinde çalıştırır Darbe Çıkışının Anlamı : CPU 222/22 ile, Q0.0 ve Q0.1 çıkışlarını yüksek hızlı Darbe Dizisi Çıkışı (Pulse Train Output, kısaca PTO) olarak ya da Darbe Genişliği Modülasyonu (Türkçe'de bilinen kısaltmasıyla PWM) kontrol amacıyla kullanabilirsiniz. Bunun için CPU nun transistör çıkışlı olması şarttır. PTO fonksiyonu, belirli bir darbe sayısı ve çevrim süresi için kare dalga (%50 kapalı, %50 açık) oluşturur. Darbe sayısı 1 ila arasında tanımlanabilir. Çevrim süresi ya mikrosaniye (250 ila 65535) ya da milisaniye (2 ila 65535) olarak girilebilir. Çevrim süresinin tek sayı olarak girilmesi distorsiyona yol açabilir. PWM fonksiyonu ise, sabit bir çevrim süresi içinde %0 ila %100 arası ayarlanabilir bir darbe çıkışı oluşturur. Çevrim zamanı mikrosaniye (250 ila 65535) ya da milisaniye (2 ila 65535) cinsinden girilebilir. 2'den küçük girilen çevrim zamanı değeri, 2 olarak varsayılır. Darbe genişliği zamanı 0 ila mikrosaniye, ya da 0 ila milisaniye arasında ayarlanabilir. Darbe genişliği, çevrim zamanına eşitse %100'lük (yani sürekli açık), sıfıra eşitse %0'lık (yani sürekli kapalı) bir darbe çıkışı sözkonusudur. PTO ve PWM fonksiyonlarında açmadan kapamaya ve kapamadan açmaya olan gecikme birbirinin aynı değildir. Bu da bir miktar distorsiyona neden olur. Bu nedenle, bağlı olan minimum yükün, anma yükünün %10'undan küçük olmaması gerekir. SAYFA: 63

64 PWM güncelleme metodu; 0= asenkron, 1= senkron PTO operasyon: 0= tek segment operasyon, 1= iki segment operasyon DİĞER PTO / PWM REGİSTERLERİ Q0.0 Q0.1 SMW68 SMW78 PTO/PWM çevrim zaman değeri (Aralık: ) SMW70 SMW80 PWM pals genişlik değeri ( Aralık: ) SMD72 SMD82 PTO pals sayma değeri (Aralık: ) SMB166 SMB176 Segment numarası (sadece 2 segment PTO işleminde) PTO ( Pulse Traın Output ) İşleminin Başlatılması : Adım motorunu sürecek darbeler, Q0.0 veya Q0.1 çıkış bitini kullanabilir. Her iki durum için de özel bellek alanlarında bazı tanımlamaların yapılması gerekmektedir. Bu bellek alanları şu şekildedir : SMB67 : Adım motorunun saat istikametinde (CW) dönüşü için PLC Q0.0 çıkışından darbe üretir. SMB77 : Adım motorunun saat istikametinin tersi yönünde (CCW) dönüşü için PLC Q0.1 çıkışından darbe üretir. : Bu komut, ilgili darbe çıkışı (x) için özel hafıza bitlerini inceler ve bu bitlerle tanımlanan darbe işlemini başlatır. Aşağıda PLS (Pulse) kutucuğunda Q0.X bölümünde x yerine 0 yazılması durumunda PLC Q0.0 çıkışından, 1 yazılması durumunda Q0.1 çıkışından darbeler üretir. Çıkış palsleri Q0.0 çıkışından elde edilir. (CW) Çıkış palsleri Q0.1 çıkışından elde edilir. (CCW) SAYFA: 64

65 UYGULAMA-1 : PLC I0.0 giriş biti =1 olduğu sürece step motor saat istikameti yönünde (CW), Q0.0 çıkış adresinden çalıştırılmalıdır. PLC I0.1 giriş biti =1 olduğu sürece step motor saat istikameti ters yönünde (CCW), Q0.1 çıkış adresinden çalıştırılmalıdır. Q0.0 Q V I0.0 I0.1 PLC I0.0 giriş biti =1 olduğu sürece step motor saat istikameti yönünde (CW), Q0.0 çıkış adresinden çalıştırılması : SMB67 özel bellek baytı Q0.0 çıkışını kullanarak step motor sürücüsüne milisaniye veya mikrosaniye zaman tabanında impuls üretir. Ancak SMB67 ve SMB77 özel kontrol registerinde öncelikle Heksadesimal düzende bazı tanımlamalar yapılmalıdır. SMB67-77 MSB LSB?? PTO/PWM zaman tabanı seçimi; 0-1 s; 1-1 ms PTO darbe sayısını güncelle; 0 - güncelleme; 1 - güncelle PWM darbe genişliği zamanını güncelle; 0 - güncelleme; 1 - güncelle PTO/PWM çevrim zamanını güncelle; 0 - güncelleme; 1 güncelle LSB SMB67 77 PTO/PWM izin ; 0= PTO/PWM çalışmaz; 1 = PTO/PWM'e izin verir PTO/PWM seçimi; 0 = PTO'yu seçer; 1 = PWM'i seçer PTO operasyon: 0 = Tek segment, 1 = iki segment PWM güncelleme; 0= asenkron, 1= senkron MSB SMB67 SMB67 özel bellek baytı Q0.0 çıkışını kullanarak step motor sürücüsüne milisaniye veya mikrosaniye zaman tabanında impuls üretir. Bu impulslar step motoru saat istikameti yönünde döndürür. Ancak SMB67 özel kontrol registerinde öncelikle Heksadesimal düzende bazı tanımlamalar yapılmalıdır. SAYFA: 65

66 SMB67 Registeri MSB tarafının tanımlanması : SM67.7 : PTO/PWM izin verme; 1 = PTO/PWM'e izin ver. SM67.6 : PTO/PWM seçimi; 0 = PTO'yu seç. SM67.5 : PTO operasyon ; 0 = Tek segment. SM67.4 : PWM güncelleme ; 0 = Asenkron. 8 SMB67 Registeri LSB tarafının tanımlanması: SM67.3 : PTO/PWM zaman tabanı seçimi; 0 = 1 mikrosaniye. SM67.2 : PTO darbe sayısını güncelle; 1 = güncelle. SM67.1 : PWM darbe genişliği zamanını güncelle; 0 = güncelleme. SM67.0 : PTO/PWM çevrim zamanını güncelle; 1 = güncelle 5 SMB77 özel bellek baytı Q0.1 çıkışını kullanarak step motor sürücüsüne milisaniye veya mikrosaniye zaman tabanında impuls üretir. Bu impulslar step motoru saat istikameti ters yönünde döndürür. Ancak SMB77 özel kontrol registerinde öncelikle Heksadesimal düzende bazı tanımlamalar yapılmalıdır. SMB77 Registeri MSB tarafının tanımlanması : SM77.7 : PTO/PWM izin verme; 1 = PTO/PWM'e izin ver. SM77.6 : PTO/PWM seçimi; 0 = PTO'yu seç. SM77.5 : PTO operasyon ; 0 = Tek segment. SM77.4 : PWM güncelleme ; 0 = Asenkron. 8 SMB77 Registeri LSB tarafının tanımlanması: SM77.3 : PTO/PWM zaman tabanı seçimi; 0 = 1 mikrosaniye. SM77.2 : PTO darbe sayısını güncelle; 1 = güncelle. SM77.1 : PWM darbe genişliği zamanını güncelle; 0 = güncelleme. SM77.0 : PTO/PWM çevrim zamanını güncelle; 1 = güncelle 5 SMW68 : PTO/PWM çevrim zaman değeri. Bu alanda tanımlanacak çevrim zaman değeri ile step motor hızı Q0.0 çıkışından aralığında değiştirilebilir. SMW78 : PTO/PWM çevrim zaman değeri. Bu alanda tanımlanacak çevrim zaman değeri ile step motor hızı Q0.1 çıkışından aralığında değiştirilebilir. SAYFA: 66

67 UYGULAMA : İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) SMB67 özel bellek alanına s. Zaman tabanı olarak bir çalışma kodlanır. SMB67 özel bellek alanı Q0.0 çıkışını kullanır. Saat istikameti yönünde dönüş sağlanır. PTO çalışma için çalışma frekansının zaman tabanı cinsinden ifadesi. 1 KHz lik çalışma frekansı için; T = 1 / F = 1 / 1000 Hz = 1000 s. Pals sinyalleri PLC Q0.0 çıkışından elde edilecektir. SMB77 özel bellek alanına s. Zaman tabanı olarak bir çalışma kodlanır. SMB77 özel bellek alanı Q0.1 çıkışını kullanır. Saat istikameti tersi yönünde dönüş sağlanır. PTO çalışma için çalışma frekansının zaman tabanı cinsinden ifadesi. 333 Hz lik çalışma frekansı için; T = 1 / F = 1 / 333 Hz = 3003 s. Pals sinyalleri PLC Q0.1 çıkışından elde edilecektir. SAYFA: 67

68 Darbe Genişliği Modülasyonu (PWM) İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) Çevrim süresi : PWM, sabit çevrim süreli değişken bir darbe genişliği imkanı sağlar. (Bkz Resim 6 29.) Çevrim süresi ve darbe genişliğini mikrosaniye veya milisaniye olarak girebilirsiniz: Çevrim süresi: 50 mikrosn ila 65,535 mikrosn veya 2 msn ila 65,535 msn Darbe genişliği süresi: 0 mikrosn ila 65,535 mikrosn veya 0 msn ila 65,535 msn Tablo 6 33 de gösterildiği gibi, darbe genişliğinin çevrim süresine eşit olması durumunda çıkış sürekli olarak kapalı olur. Darbe genişliğinin 0 olması çıkışı off yapar. PWM dalga şeklinin özelliklerinin değiştirilmesi için iki yol vardır: Senkron güncelleme: Zaman tabanı değişikliği gerekli değilse, senkron güncelleme söz konusudur. Senkron güncellemede, dalga şekli, çevrim sonunda güncellenir ve böylece geçiş yumuşak olur. Asenkron güncelleme: Genellikle PWM kullanımında zaman tabanının değiştirilmesi gerekmez. Ancak, eğer zaman tabanının değiştirilmesi şart ise bu durumda asenkron güncelleme söz konusudur. Asenkron güncellemede, PWM dalgasının her hangi bir noktasında PTO/PWM üreteci geçici olarak kapatılır. Bu, kontrol edilen cihazda aşırı bir tepkiye yol açabilir. Bu nedenle, senkron PWM güncellemesi tavsiye edilmektedir. Çevrim zamanı değişimlerin tümünü kapsayacak bir zaman tabanı seçmenizi önerilir. Bilgi Notu : PWM Güncelleme Yöntemi biti (SM67.4 veya SM77.4), PLS komutu işlendiğinde kullanılacak yöntemi tanımlar. Eğer zaman tabanı değiştirilirse, PWM Güncelleme Yöntemi bitinin değerine bakılmaksızın asenkron bir güncelleme yapılır. PWM fonksiyonu sabit bir peryot boyunca ayarlanabilir çikiş yüzdesi imkani sunar.periyot 50 µsn ila 65,535 µsn veya 2 msn ila 65,535 msn arasinda olabilir.darbe genişligi miktari ise 0 µsn ila 65,535 µsn veya 0 msn ila 65,535 msn arasinda olabilir.pwm fonksiyonu hassas sicaklik kontrolu için çok uygundur. Darbe genişligi,periyoda eşit oldugunda çikiş %100 sürülür,darbe genişligi 0 iken çikiş hiç sürülmez, aradaki degerlerde ise belirli bir yüzdeyle çikişin üzerinde enerji miktari ayarlanabilir. SAYFA: 68

69 PWM Çıkışı Örneği: Bilgi Notu : Aşağıda yer alan PWM başlatma ve işletme örneği darbe çıkışının tanımlanması için İlk Tarama bitinin (SM0.1) kullanımını önermektedir. Bir tanımlama ve başlatma işleminde ilk tarama bitinin kullanılması, tarama süresini kısaltır, çünkü sonraki taramalar artık bu alt programı çağırmayacaktır (İlk Tarama biti sadece STOP dan RUN a geçişte, bir tarama boyunca 1 dir; sonraki taramalarda 0 dır). Bununla birlikte, eğer uygulamanız darbe çıkışı tekrar başlatmanızı gerektirecek sınırlamalar içeriyorsa, başlatma alt programını başka şekillerde de çağırabilirsiniz. PWM Çıkışı Başlatma: Tipik olarak, bir darbe çıkışı için PWM özelliğini bir alt program ile başlatırsınız. Bu alt programı ana programdan SM0.1 ile çağırmak, programınızın tarama süresini kısaltacak ve takibini daha kolay hale getirecektir. Ana programdan bu alt programı çağırdıktan sonra, aşağıdaki adımları takip ederek Q0.0 ı PWM çıkış özelliğini taşır şekilde ayarlayabilirsiniz: 1- Kontrol baytı SMB67 ye şu değeri taşıyın: 16#D3 (mikrosaniye bazında artımlar için) veya 16#DB (milisaniye bazında artımlar için). Her iki değer de PTO/PWM fonksiyonunu devreye alır, PWM işlemini seçer, darbe genişliği ve çevrim süresi değerlerini günceller ve zaman tabanını seçer (mikrosaniye veya milisaniye). 2- Çevrim süresi için bir word değerini SMW68 e taşıyın. 3- Darbe genişliği için bir word değerini SMW70 e taşıyın. 4- PLS komutunu işleyin (böylece S7 200, PTO/PWM üretecini programlar). 5- Sonraki bir darbe genişliği değişimi için önceden değer yüklemek istiyorsanız, şu değerlerden birini SMB67 ye taşıyın: 16#D2 (mikrosaniye) veya 16#DA (milisaniye). 6- Alt programı sonlandırın. PWM Çıkışı için Darbe Genişliğini Değiştirmek : Eğer önceden SMB67 ye 16#D2 veya 16#DA yüklediyseniz (bkz yukarıdaki adım 5), Q0.0 ın darbe genişliğini değiştirmek için aşağıdaki adımları izleyin: 1. Yeni darbe genişliği için bir word değerini SMW70 e yükleyin. 2. PLS komutunu işletin (böylece S7 200, PTO/PWM üretecini programlar). 3. Alt programı sonlandırın. SAYFA: 69

70 ÖRNEK PROGRAM : İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) 1. Kontrol baytı SMB67 ye Şu değeri taşıyın: 16#D3 (mikrosaniye bazında artımlar için) veya 16#DB (milisaniye bazında artımlar için). Her iki değer de PTO/PWM fonksiyonunu devreye alır, PWM işlemini seçer, darbe genişliği ve çevrim süresi değerlerini günceller ve zaman tabanını seçer (mikrosaniye veya milisaniye). 2. Çevrim süresi için bir word değerini SMW68 e taşıyın. 3. Darbe genişliği için bir word değerini SMW70 e taşıyın. 4. PLS komutunu işleyin (böylece S7 200, PTO/PWM üretecini programlar). 5. Sonraki bir darbe genişliği değişimi için önceden değer yüklemek istiyorsanız, şu değerlerden birini SMB67 ye taşıyın: 16#D2 (mikrosaniye) veya 16#DA (milisaniye). 6. Altprogramı sonlandırın. PWM operasyonunu sonlandırmak için SMW68 ve SMW70 alanlarına sıfır (0) değeri yazılır. Bu şekilde I0.0 giriş adresi sıfır yapıldığında darbe çıkışı kesilmiş olur. SAYFA: 70

71 3 SEGMENTLİ KONTROL : İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) PLC İLE POZİSYON KONTROLÜ Bu çalışma şeklinde step motor 3 farklı çalışma segmentine programlanır. Bu çalışma segmentleri şunlardır : Segment-1 : Başlangıç frekans değeri 500 Hz ile motor kalkınır. Ve 1KHz lik frekans değerine 500 pals sonra ulaşır. Segment-2 : 1 KHZ lik frekans değeriyle 3000 pals boyunca çalışır. Segment-3 : Motorun yavaşlama ivlenmesi 1 KHZ lik değerden 500 Hz lik değere 500 pals boyunca olmalıdır. Bununla ilgili çalışma diyagramı aşağıda görülmektedir : 1KHz 500Hz Seg-1 seg-2 seg pals 3000 pals 500 pals 4000 pals Profil tablo değerleri frekans yerine zaman tabanı cinsinden ifade edilirler. Verilen frekans değeri zaman tabanı değerine dönüştürülerek 500 den başlayan (VW500) veri bloğuna kaydedilir. Segment-1 için başlangıç frekans değeri : ( 500Hz ) T = 1/F = 1 / 500Hz = 2000 sn. bulunur. SMB68 kontrol baytında zaman tabanı olarak s. Seçildiğinden 0,0005sn. = 500 s. Segment-2 için başlangıç frekans değeri : ( 1 KHz ) T = 1/F = 1 / 1 KHz = 1 / 1000 Hz. = 1000 sn. bulunur. Verilen parça için Delta çevrim süresi farkı : t = segment-1 çevrim süresi sonu segment-1 çevrim zamanı başlangıcı segment-1pals sayısı t = 1000 s 2000 s = s = - 2 bulunur. 500 pals 500 pals SAYFA: 71

72 SMB67 özel bellek alanı mikrosaniye tabanlı ve çoklu segment bir PTO çalışması için A0 ile parametrelendirilir. Profil tablosu VW500 adresinden başlayacaktır. VB500 bayt alanına 3 segmentli bir çalışma girilir VW501 alanına 1. Segment için başlangıç frekans değeri olan 500 Hz, zaman tabanı cinsinden yazılır. T= 1 / F = 1 / 500 Hz = 2000 s İvmelenme t= 1000s 2000 s = pals 1. segment : segment için 500 Hz den 1 KHz e ulaşmak için pals sayısı. (500 pals) 1. segment : segment için başlangıç frekansı zaman değeri. T= 1 / F = 1 / 1000Hz = 1000s 2. segment için t= 1000 s 1000 ms 3000 pals = 0 SAYFA: 72

73 2. segment için pals sayısı = 3000 pals segment başlangıç frekansı için zaman değeri : 1000 s. 3. segment t = 2000 s 1000 s = pals segment için yavaşlama 1KHz den 500Hz e düşme pals sayısı, ( 500 pals ) +500 PLS : Bu komut step motoru PLC Q0.0 çıkışından saat istikameti yönünde çalıştırır. SAYFA: 73

74 POZİSYON KONTROLÜ UYGULAMASI : Kırmızı ve siyah iş parçalarının karışık olarak işlendiği bir üretim biriminde en son olarak parçaların renklerine göre ayrı magazinlerde istiflenmesi istensin. Bunun için bir robot sürekli olarak ana magazine iş parçalarını karışık bir düzende yerleştirmektedir. Bizden istenen, karışık renk sıralamasında ana magazine gelen iş parçalarının renklerine göre ayrı magazinlerde toplanmasını sağlamaktır. Taşıma yönü ( pals ) Step motor Pnömatik silindir siyah Parça bırakılıyor kırmızı Fiber-optik renk algılayıcıları Parça alınıyor Ana magazin PL C Kumanda panosu Projenin tasarımı gerçekleştirilirken önce programlamanın hangi yöntemle yapılacağı belirlenmelidir. Proje içersinde birbirinden farklı kumanda parçaları bulunmaktadır. Bunları şu şekilde sıralayabiliriz: 1. Kırmızı ve siyah renklerin algılanarak ayırt edilmesi ve ana magazinde parça olup olmadığının sorgulanması. (SBR_1) 2. Ana magazinde kırmızı veya siyah parçanın bulunması durumunda pnömatik silindirin dışarı hareketi ve ileri son konumunda vakum ( emme ) işleminin başlatılarak parçanın magazinden kaldırılması.(sbr_2) 3. Step motorun ileri yönde hareketi ve pals sonra durdurulması. (SBR_3) 4. Silindirin tekrar dışarı çıkarak parçayı kırmızı magazinine bırakması.( vakum işleminin kesilmesi ve silindirin içeri hareketi ) (SBR4) 5. Step motorun tekrar başlangıç pozisyonuna ( ana magazine ) getirilmesi. (SBR_5) 6. Bu defa ana magazine siyah iş parçası konulmuşsa bu defa step motorun pals sürülmesi sağlanmalıdır. (SBR_6) Tablanın hareketi esnasında meydana gelebilecek bir enerji kesintisi durumunda, enerjinin tekrar gelmesi halinde sistem başlangıç pozisyonuna otomatik olarak getirilmelidir. Pozisyon kontrol ünitesi Her bir adım ayrıca manuel olarak tek tek kumanda edilebilmelidir. TD200 operatör panel ile sistemin hangi noktada olduğu veya o anda ne yapıldığına ait mesajlar okunmalıdır. Yukarıda maddeler halinde ifade edilen işlemleri tek bir MAIN bloğu altında doğrusal ( lineer ) olarak programlamak mümkündür. Ancak ileride doğabilecek bir arıza halinde, arızanın hangi program parçası içersinde bulunduğunu hemen görebilmek mümkün olmaz. Bunu tespit edebilmek için uzun bir takip zamanı gerekebilir. Hâlbuki projeyi yapısal programlama ile alt parçalara ayırabiliriz. Örneğin yukarıda ifade edilen tüm maddeleri ayrı bir program parçası içinde ve bizim verebileceğimiz isim altında programlayabiliriz. Kısaca ana programın görevi, sadece SBRn adet alt program parçacıklarını ilgili ön şarta bağlı olarak çağırmak ( CALL ) ve işletmek olmalıdır. Yapısal programlamanın ana mantığı burada yatmaktadır. İstenmeyen bir arıza halinde ( örneğin; parça ilgili magazine gidiyor fakat parça bırakılmıyor. ) tıkanıklığın hangi program alt parçasında olduğu kolayca tespit edilebilir. SAYFA: 74

75 Arızanın vakum işleminin sona erdirildiği noktada olduğu bir gerçektir. Eğer bu işlem, SBR4 alt program parçası içinde işlenmişse başka hiçbir yere bakmadan bu bölüm içindeki datalar yazılım editöründeki program status ekonu etkin yapılarak sinyaller izlenebilir. Bu şekilde programın tümüyle meşgul olmak yerine sadece % 10 luk bir bölümüyle zaman harcanılmış olunur. Örneğe göre yapısal programın bir bölümünü aşağıdaki gibi oluşturabiliriz : MAIN CALL SBR1 SBRn ( alt programlar ) Kırmızı ve siyah renklerin algılanarak ayırt edilmesi ve ana magazinde parça olup olmadığının sorgulanması. SBR1 CALL SBR2 Ana magazinde kırmızı veya siyah parçanın bulunması durumunda pnömatik silindirin dışarı hareketi ve ileri son konumunda vakum ( emme ) işleminin başlatılarak parçanın magazinden kaldırılması. SBR2 CALL SBR3 Step motorun ileri yönde hareketi ve pals sonra durdurulması. SBR3 CALL SBR4 Silindirin tekrar dışarı çıkarak parçayı kırmızı magazinine bırakması. ( vakum işleminin kesilmesi ve silindirin içeri hareketi ) SBR4 CALL SBR5 Step motorun tekrar başlangıç pozisyonuna ( ana magazine ) getirilmesi. SBR5 SAYFA: 75

76 ANALOG KUMANDA SİNYALLERİ: PLC cihazları sadece gerilim ve akım cinsinden elektriksel sinyalleri okuyabilir ve dışarıya verebilir. Elektriksel olmayan sinyaller mevcutsa bunların PLC dışında elektriksel sinyaller cinsine dönüştürülmesi gerekebilir. Bir analog sinyalin PLC içinde değerlendirilebilmesi için sinyalin hangi değiştirilebilir parametrede olduğunun bilinmesi gerekir. Yani PLC analog girişlerine uygulanan sinyalin bir akım parametresi veya gerilim parametresi olması önemlidir. Analog sinyal : Teknik sınırlar içersinde her değeri alabilen akım ya da gerilim değeridir. Örneğin tam sıkala değeri 10 volt olan bir ölçüm istasyonunda gerilimin volt arasındaki tüm değerleri teknik sınırlar içinde müsaade edilen hassasiyet ölçüsünde algılanabilir. Halbuki dijital sistemde lojik1 olarak tanımlanan gerilim ya da akım değeri ile lojik 0 olarak tanımlanan değerlerin dışındakiler dikkate alınmaz. Otomasyon endüstrisinde analog sinyal üreten sinyal verici elemanlar mevcuttur. Bunlar, direnç elemanları, analog endüktüf, kapasitif, ultra-sonik, optik algılama elemanları, PT100 ve PT 1000 ısı sondaları, NTC-PTC termistör elemanları, analog basınç algılayıcıları vb. şeklindedir. Aşağıdaki şekilde analog sinyal üreten endüktif algılayıcı için çalışma diyagramı görülmektedir. Endüktif analog algılayıcı, bir metal parçanın konumunu belirleyebilmekte ve çalışma sınırları içersinde mesafeyle orantılı olarak bir akım sinyali vermektedir. Dijital endüktüf algılayıcı ise metal objeyi algılamanın başladığı noktadan itibaren çıkışından maksimum gerilim vermektedir. 20mA I Anakog endüktif algılayıcı I + I 0 zaman Metâl obje RL Çalışma alanı 24V V Dijital endüktif algılayıcı + V 0 zaman Metâl obje Analog ve dijital sinyal üreten endüktif algılama elemanları sinyal grafiği ve sembolü. SAYFA: 76

77 PLC OTOMASYONUNDA ANALOG SİNYAL İŞLEME PRENSİBİ Analog ölçme sinyalleri doğrudan PLC tarafından okunamaz. Çünkü PLC cihazı sadece sıfır ve birleri anlayabilmektedir. O halde analog sinyallerin PLC tarafından anlaşılabilir hale getirilmesi gerekmektedir. Bunun için giriş gerilimiyle orantılı olarak bir dijital değer atayan analog-dijital dönüştürücü kullanılır. Analog Özelliklerin Tanımı : Hassasiyet : Çözünürlük : Belli bir ölçüm noktası için olması gereken değerden sapma. Çıkışta değişime neden olan en küçük giriş değişimi. ANALOG GİRİŞLERDE ÖLÇÜLMÜŞ DEĞERİN TANIMLANMASI : Analog giriş modülünün yapısına göre bir veya birden fazla analog giriş kanalı bulunabilir. Bunlar S7-200 PLC için A, B, C, D şeklinde ifade edilirler. Her kanala 16 bit ( 1 word ) uzunluğunda bir register atanmış olup, analog-dijital dönüştürme işlemi sonucunda elde edilen dijital veriler bu register içersinde bulunmaktadır. Analog değer karşılığı olan dijital değerler registere, soldan başlayarak yerleştirilmekte ve register içersinde 13 bit dual sayı olarak bulunmaktadır. Bu değer isteğe bağlı olarak 12 bit ön işaretli veya 13 bit ön işaretsiz sayı olarak düzenlenebilir. Analog girişler ( AIW ) Akım dönüştürücüsü Gerilim dönüştürücüsü Kullanılmayan girişler RA A+ A- RB B+ B- RC C+ C- RD D+ D- Q CPU Analog giriş-çıkış modülü EM235 I M L+ M0 VO I0 Gaın Offset Confıguratıon ON OFF V yük I yük Analog çıkış ( AQW ) S7 200 PLC analog giriş-çıkış modülünün bağlanması. SAYFA: 77

78 Giriş Kalibrasyonu : Kalibrasyon, analog çoklayıcıyı takip eden enstrumantasyon amplifikatörünün (IA) kazancını ve ofset değerini etkiler Dolayısıyla ölçümleme, tüm giriş kanallarını etkiler. Kalibrasyondan sonra bile, analog çoklayıcının önündeki devre elemanlarının değerlerindeki toleranslar, ayni sinyalin birden çok kanala bağlanması durumunda okunan değerler arasında ufak farklılıklara neden olabilir. Özellikleri karşılamak için, modülün tüm girişleri için analog filtrelemeyi devreye almalısınız. Ortalama değeri hesaplamak için 64 veya daha büyük örnekleme sayısı seçin. Girişi kalibre etmek için aşağıdaki adımları izleyin. 1. Modülün enerjisini kesin. İstenen giriş aralığını ayarlayın. 2. CPU ve modüle enerji verin. Modülün dengeye ulaşması için 15 dakika bekleyin. 3. Bir transmitter veya akim kaynağı veya voltaj kaynağı kullanarak girişlerden birine sıfır sinyali uygulayın. 4. Bağlı olan girişin, CPU tarafından okunan değerine bakin. 5. Okunan değer sıfır veya arzu edilen değer oluncaya kadar OFFSET potansiyometresini çevirin. 6. Bağlı kaynağı tam sıkala değerine getirin. CPU tarafından okunan değere bakın. 7. Okunan değer veya arzu edilen değer oluncaya kadar GAIN potansiyometresini çevirin. 8. OFFSET ve GAIN kalbirasyonunu gerektiğinde tekrarlayın. SAYFA: 78

79 EM 235 in Ayarlanması : Tablo A 19 da EM 235 modülünün ayarlanması için gereken DIP sviç pozisyonları görülmektedir. Sviç 1 ila 6 analog giriş aralığını (ve çözünürlüğü) seçer. Tüm giriş kanalları ayni giriş aralığına ayarlanır (Örneğin iki girişi 5 V, diğer iki girişi 10 V olarak ayarlamak mümkün değildir). Tablo A 20 de tek yön/çift yön sinyal seçiminin (sviç 6), kazancın (sviç 4 ve 5) ve zayıflatmanın (sviç 1,2 ve 3) ne şekilde yapılacağı ayrıca gösterilmiştir. Bu tablolarda ON kapalı, OFF açıktır. SAYFA: 79

80 Montaj Yönergeleri: Hassasiyet ve tekrarlanabilirliği garanti etmek için aşağıdaki yönergelere uyun: 24 VDC kaynağın gürültüden arınmış ve dengeli olduğundan emin olun. Mümkün olan en kısa sensör kablolarını kullanın. Sensör kablosu olarak bükülü ve ekranlı kablo kullanın. Ekranı, yalnızca sensör tarafında topraklayın. Resim A 9 da görüldüğü gibi kullanılmayan girişleri kısa devre edin. Kabloları keskin açılarla bükmemeye dikkat edin. Kabloları kablo tavasından taşıyın, açıkta sallanan kablo bulunmamasına dikkat edin. Sinyal kablolarını yüksek enerjili kablolarla paralel taşımayın. Eğer bu iki tip kablonun kesişmesi gerekiyorsa, dik açıyla geçin. Bilgi Notu EM 231 ve EM 235 modüllerine termokupl bağlanması önerilmemektedir. EM 235 analog giriş-çıkış modülü S7-200 PLC ile çalıştırılmaktadır. Bu modül 12 bit üzerinden işlem yapan 4 giriş ve 1 çıkışa sahiptir. Analog girişler : 1. kanal ( RA, A+, A- ) : AIW0 2. kanal ( RB, B+, B-) : AIW2 3. kanal ( RC, C+, C- ) : AIW4 4. kanal ( RD, D+, D- ) : AIW6 SAYFA: 80

81 Analog girişler AIW0, AIW2, AIW4, AIW6 şeklinde çift sayıları kullanan 16 bitlik word alanında adreslenirler. Birden fazla çıkışın olması durumunda ise analog çıkışlar AQW1, AQW3, AQW5 şeklinde tek sayılarla ifade edilen word alanlarını kullanırlar. Modül üzerinde tek bir analog çıkışın bulunması durumunda ise analog çıkış AQW0 şeklinde adreslenebilir. Bir ısı-gerilim dönüştürücüsünden veya basınç-gerilim dönüştürücüsünden elde edilen doğru gerilim, analog giriş kanalına uygulanır. Analog giriş sinyalleri dijital eşdeğerlerine dönüştürüldükten sonra analog giriş kanalı içinde 12 bitlik bir alanda değerlendirilir. Bir elektrik sinyali dijital sinyale dönüştürülürken, dönüştürüldüğü bit sayısı çözünürlüğünü verir. Örneğin 0 ile 10 volt değeri 2 bit ile dönüştürülüyorsa; n = bit sayısı olmak üzere hassasiyet şöyle hesaplanabilir: 10 V / 2 n = 10 V / 2 2 = 2.5 volt bulunur. Örneğin 0 ile 10 volt değeri 8 bit ile dönüştürülüyorsa; n = bit sayısı olmak üzere hassasiyet: 10 V / 2 n = 10 V / 2 8 = 10V / 256 = volt bulunur. Örneğin 0 ile 10 volt değeri 12 bit ile dönüştürülüyorsa; n = bit sayısı olmak üzere hassasiyet: 10 V / 2 n = 10 V / 2 12 = 10V / 4096 = 0, volt bulunur. Örneğin 0 ile 10 volt değeri 13 bit ile dönüştürülüyorsa; n = bit sayısı olmak üzere hassasiyet: 10 V / 2 n = 10 V / 2 13 = 10V / 8192 = 0, volt bulunur. Örneğin 0 ile 10 volt değeri 14 bit ile dönüştürülüyorsa; n = bit sayısı olmak üzere hassasiyet: 10 V / 2 n = 10 V / 2 14 = 10V / = 0, volt bulunur. Örneğin 0 ile 10 volt değeri 15 bit ile dönüştürülüyorsa; n = bit sayısı olmak üzere hassasiyet: 10 V / 2 n = 10 V / 2 15 = 10V / = 0, volt bulunur. ISI KONTROLÜ 1- TERMİSTÖRLER : Herhangi bir ortamdaki ısı ölçümü Termistör denilen ısıya bağımlı dirençlerle gerçekleştirilir. Isı artışında direnci azalıyorsa negatif ısı duyargalı (NTC), ısı artışında direnci de artıyorsa pozitif ısı duyargalı (PTC) olarak 2 tip termistör elemanı mevcuttur. Fakat termistörlerin ısı-direnç değişimleri doğrusal ( lineer ) değildir. Bu nedenle bire bir ölçüm alınamadığından, ısının elektriksel sinyale çevrilmesinde hatalı ölçüm değerleri verir. NTC ve PTC ısı dirençleri bu yüzden hassas ısı kontrolü istenen otomasyon birimlerinde kullanılamaz. 2- ISI SONDASI: Metallerin ısıya göre direnç değişimleri doğrusaldır. Yani bire bir değerler alınabilir. Bu nedenle ısının elektriksel sinyale çevrilmesinde kullanılabilir. Kontrol endüstrisinde iki tip ısı sondası kullanılmaktadır. Bunlar; PT 100 ve PT 1000 ile ifade edilen ısı sondalarıdır. PT 100 ısı sondası : PT harfleri pozitif ısı sondası anlamındadır. Yani PTC ısı davranışlıdır. 100 rakamı ise 0 0 C deki direncinin 100 olduğu anlamındadır. SAYFA: 81

82 0 C ,00 100,39 100,78 101,17 101,56 101,95 102,34 102,73 103,12 103, ,90 104,29 104,68 105,07 105,46 105,85 106,23 106,62 107,01 107, ,73 108,18 108,57 108,95 109,34 109,73 110,12 110,51 110,89 111, ,67 112,06 112,44 112,83 113,22 113,61 113,99 114,39 114,77 115, ,54 115,93 116,31 116,70 117,08 117,47 117,86 118,24 118,63 119, ,54 119,78 120,17 120,55 120,94 121,32 121,70 122,09 122,47 122, ,24 123,62 124,01 124,39 124,77 125,16 125,54 125,92 126,30 126, ,07 127,45 127,83 128,22 128,60 128,98 129,36 129,74 130,13 130, ,89 131,27 131,65 132,03 132,41 132,80 133,18 133,56 133,94 134, ,70 135,08 135,46 135,84 136,22 136,60 136,98 137,36 137,74 138, ,50 138,88 139,26 139,63 140,01 140,39 140,77 141,15 141,52 141, ,28 142,66 143,04 143,41 143,79 144,17 144,55 144,93 145,30 145, ,06 146,44 146,81 147,19 147,56 147,94 148,32 148,69 149,07 149, ,82 150,20 150,57 150,95 151,32 151,70 152,07 152,45 152,82 153, ,57 153,95 154,32 154,70 155,07 155,45 155,82 156,20 156,57 156, ,32 157,69 158,07 158,44 158,81 159,19 159,56 159,93 160,30 160, ,05 161,42 161,79 162,16 162,53 162,91 163,28 163,65 164,02 164, ,76 165,13 165,50 165,87 166,24 166,62 166,99 167,36 167,73 168, ,47 168,84 169,21 169,58 169,95 170,32 170,68 171,05 171,42 171, ,16 172,53 172,90 173,26 173,63 174,00 174,37 174,74 175,10 175, ,84 176,21 176,57 176,94 177,31 177,68 178,04 178,41 178,78 179, ,51 179,88 180,24 180,61 180,97 181,34 181,71 182,07 182,44 182, ,17 183,54 183,90 184,27 184,63 185,00 185,36 185,73 186,09 186, ,82 187,18 187,55 187,91 188,28 188,64 189,00 189,37 189,73 190, ,46 190,82 191,18 191,55 191,91 192,27 192,63 192,99 193,36 193, ,08 194,44 194,80 195,17 195,53 195,89 196,25 196,61 196,98 197, ,70 198,06 198,42 198,78 199,14 199,50 199,86 200,22 200,58 200, ,30 201,66 202,02 202,37 202,73 203,09 203,45 203,81 204,16 204, ,88 205,24 205,60 205,95 206,31 206,67 207,03 207,39 207,74 208, ,46 208,82 209,17 209,53 209,89 210,25 210,60 210,96 211,32 211, ,03 212,39 212,74 213,10 213,45 213,81 214,16 214,52 214,87 215, ,58 215,94 216,29 216,65 217,00 217,36 217,71 218,07 218,42 218, ,12 219,48 219,84 220,19 220,54 220,90 221,25 221,60 221,95 222, ,66 223,01 223,36 223,72 224,07 224,42 224,77 225,12 225,48 225, ,18 226,53 226,88 227,23 227,58 227,94 228,29 228,64 228,99 229, ,69 230,04 230,39 230,74 231,09 231,44 231,79 232,14 232, ,19 233,54 233,89 234,23 234,58 234,93 235,28 235,63 235,97 236, ,67 237,02 237,37 237,71 238,06 238,41 238,76 239,11 239,45 239, ,15 240,50 240,84 241,19 241,53 241,88 242,23 242,57 242,92 243, ,63 243,96 244,30 244,65 244,99 245,34 245,68 246,03 246,37 246, ,06 247,40 247,75 248,09 248,44 248,78 249,12 249,47 249,81 250,16 PT 100 sıcaklık direnç karakteristiği PT 1000 ısı sondası : PT harfleri pozitif ısı sondası anlamındadır. Yani PTC ısı davranışlıdır rakamı ise 0 0 C deki direncinin 1000 olduğu anlamındadır. Isı kontrolünde sıfır derecenin altındaki negatif değerler ve üstündeki pozitif değerler de kontrol edilecekse ısı değerinin +/- şeklinde elektriksel sinyallere çevrilebilmesi için köprü devresi oluşturulmalıdır. SAYFA: 82

83 Köprü devresi ve örnek hesaplama : İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) + 12V R1 1K R3 10K x y R / R1 = R2 / R3 Olmalıdır. R PT 1000 Ux Uy R2 10K Isı sondası köprü devresinden uzak yerleştirilmesi gerektiğinde, küçük ısı değişimlerinde direnç değişimleri de küçük olacağından ısı sondasına giden iletken hatların direnci de devreye girerek ölçme hatalarına sebep olabilecektir. Bu nedenle iletken hatların direnci de değerlendirmeye alınmalıdır. Metal dirençlerin sıcaklık katsayıları yaklaşık olarak 0,004 / 0 C civarındadır. Bunun anlamı 1000 luk bir ısı sondasının 1 0 C ısı artışındaki direnç değişimi 1000 x 0,004 = 4 olacaktır. Bu durumda yeni değer 1004 olacaktır. Örnek 1 : PT 100 ısı sondasının C deki direncini hesaplayalım: PT 100 ısı sondasının 0 0 C deki direnci 100 olduğuna göre, 0 dereceden 100 dereceye kadar 100 derecelik bir artış olmuştur. R2 = R1 * ( 1 + α * t2 ) R2 = 100 * ( 1 + 0,004 * C ) R2 = R2 = 140 bulunur. Örnek 2: PT 100 ısı sondasının C deki direncini hesaplayalım: PT 100 ısı sondasının 0 0 C deki direnci 100 olduğuna göre; 0 dereceden 400 dereceye kadar 400 derecelik bir artış olmuştur. R2 = R1 * ( 1 + α * t2 ) R2 = 100 * ( 1 + 0,004 * C ) R2 = 160 bulunur. PLC İLE 2 NOKTA KONTROLÜ UYGULAMASI : Bir kimyasal üretim tesisinde değişik malzemeler değişik sıcaklık derecelerinde işlenmektedirler. Sıcaklık derecesinin çok hassas olarak kontrol edilmesi istenmektedir. Sıcaklığın üst ve alt sınırları potansiyometreler ile ayarlanabilir olmalıdır. Örneğin sıcaklık üst değeri RESET potansiyometresi ile ayarlanırken, sıcaklık alt değeri ise SET potansiyometresi ile ayarlanabilir olmalıdır. Bu şekilde istenilen anahtarlama aralığında kontrol yapılabilir. SAYFA: 83

84 Sistemde ısı algılayıcı eleman olarak PT 100 kullanılacaktır. Isı 0 ile maksimum 100 derece arasında kontrol edilebilir olmalıdır. Sıcaklık ( 0 C ) C 90 0 C Gerilim Reset Kontrol salınımı Set Kontrol farkı zaman 1 0 PLC çıkışı zaman Anahtarlama peryodu karşılaştırıcı Kontrol farkı kontaktör İstenen değer ayarlayıcı ( w ) ( köprü devresi ) w + Xi Gerçek değer + xd Kontrol Programı ( PLC ) Ölçme ünitesi ( PT 100 ) Yükselteç veya güç katı Kontrol edilen Sistem ( ısıtıcı ) y Bozucu parazit büyüklük ( z ) EM235 Analog genişleme modülünün PT100 ısı sondasına bağlantısı Kontrol sisteminin çözümünü S7-200 PLC için gerçekleştirelim: SAYFA: 84

85 ÖZEL DONANIM İHTİYACI : 1- EM 235 ANALOG GENLEŞME MODÜLÜ 2- TD 200 İŞLETİM ARAYÜZÜ 3- PT100 SICAKLIK ALICISI 4- S7.200 CPU 222 GÖZDEN GEÇİRME : Bu uygulamanın amacı, EM 235- analog genişleme modülü kullanarak sıcaklık kontrolü yapmak ve ısı ile ilgili değerleri TD 200 panelde görmektir. PT100, C den C ye uygulama aralığında sıcaklık ölçümleri için uygun olan platin direnç sıcaklık detektörüdür. PT100 sıcaklık algılayıcısı, analog modülün AIW0 giriş kanalına bağlanır. EM 235DE 0-10 Volt çalışma aralığını seçmek için konfigürasyon anahtarı durumu şu şekilde olmalıdır : BİPOLAR SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 Tam skala girişi Hassasiyet OFF OFF ON OFF OFF V 5 mv Her bir dereceye denk düşen voltaj katsayısı 5mV tur. Kullanılmayan EM 235 giriş kanalları kısa devre edilmelidirler. EM235 Analog modül için 4 analog giriş kanalı mevcuttur. GİRDİ KANALI 1 İÇİN : AIW0 GİRDİ KANALI 2 İÇİN : AIW2 GİRDİ KANALI 3 İÇİN : AIW4 GİRDİ KANALI 4 İÇİN : AIW6 Gerilim değeri içine PT100 ün sıcaklık durum direnç değişimini dönüştürmek amacıyla analog çıkış sabit akım kaynağı olarak kullanılır. Analog çıkış, PT100 alıcısı için 12.5 ma sabit akım sağlar. Bu devre ile her derecenin doğrusal giriş gerilimi 5 mv değerindedir. EM 235, bu gerilimi sayısal değerlere dönüştürür. HESAPLAMALAR : 5 mv hassasiyet için akım ihtiyacı : 1 0 C başına düşen hassasiyet gerilimi U= 5 mv 1 0 C başına düşen PT 100 direnç değeri 100 x 0,004 = 0,4 olur. Tedarik akım ihtiyacı = I=U/R = 5 mv / 0,4 = 12,5 ma bulunur. Bu durumda analog akım çıkış değeri 12,5 ma olmalıdır. Yani 1 derecelik sıcaklık değişiminde PT 100 ısı detektörü üzerinde 5 mv gerilim düşürülmüş olunur. Analog çıkıştan 12.5 ma alabilmek için aşağıdaki denklem uygulanır : ma x 12,5 ma şeklindeki orantıdan aşağıdaki denklem elde edilir : DENKLEM : * 12.5 ma = ma SAYFA: 85

86 Okunan değerden sıcaklık değerinin hesaplanması için aşağıdaki formül kullanılmalıdır : T[ C] = Digital değer - 0 C offset 1 C değer 0 0 Cderecedeki off-set değerini birim değer cinsinden hesaplayalım : PT100 ısı sondasının 0 derecedeki direnci 100 dur. Bu durumda 0 0 C deki gerilim düşümü? 100 luk direnç üzerinde 12,5 ma lik sabit akım 12,5mA x 100 = 1,25 volt düşürür. 10 volt birim değer oluşturursa 1,25 volt x değer oluşturur. X = 1,25 x = 4000 bulunur. 10 volt Off-set değeri olan 4000 birim değer okunan analog değerden çıkartılmalıdır. Bu şekilde 0 0 C deki off-set değeri elde edilir. 1 0 C karşılığı birim değer şu şekilde bulunur : 0 0 C başına düşen birim değer 4000, ve direncin sıcaklıkla değişim katsayısı 0,004 olduğuna göre; bir derece başına birim değer = 4000 x 0,004 = 16 bulunur. SAYFA: 86

87 1. Çözüm : SAYFA: 87

88 PT 100 ısı sondasının 0 derece karşılığı olan 4000 değeri VW50 alanına yüklenir. 1 dereceye karşılık gelen birim değer (16) VW60) alanına yüklenir. Analog çıkış wordünden (AQW0) 12,5 ma alınabilmesi için değeri yüklenir. TD200 operatör panelin V14.7 biti set edilerek sıcaklık bilgisi ekranda görülür. SM0.1 ile Q0.0 çıkışı set edilerek ısıtıcıya tam güç uygulanır. Analog giriş değerinden 20 derecedeki offset değeri (4000) çıkartılır ve sonuç VW70 alanına taşınır. VW70 alanındaki çıkarma işleminin sonucu 1 dereceye tekabül eden birim basamak değere bölünür. Ve sonuç VW66 alanına transfer edilir. VW66 alanındaki sıcaklık bilgisi değeri, TD200 gösterim bilgisi alanına transfer edilir. Isı C ye ulaştığında Q0.0 çıkış biti reset edilerek ısıtıcıya verilen güç kesilir. 2. Çözüm : Isı 90 0 C ye düştüğünde Q0.0 çıkış biti tekrar set edilerek ısıtıcıya tam güç uygulanır. SAYFA: 88

89 Sadece bir tarama çevrimi için 1 olan SM0.1 ile VD196 dabıl word üne sıfır değeri yüklenir. VW250 alanına 1 0 C lik sıcaklık artışında değer farkı = 16 değeri yüklenir. 0 C offset : 0 0 C de ölçülen sayısal değer bu örnekte sapma, 4000 değeri VW52 alanına yüklenir. Analog çıkıştan 12.5 ma alabilmek için değeri AQW0 a yüklenir. PLC ilk çalıştırıldığında Q0.0 ısıtıcı çıkışı hemen set edilir. SM 0.0 her zaman ON olan bit üzerinden Digital değerden 0 C offset değeri (4000) çıkartılır. Sonuç VW200 içinde T[ C] = Digital değer - 0 C offset 1 C değer=16 (VW250) VW200 ün içeriği 10 ile çarpılır. Sonuç VD198 dabıl wordüne transfer edilir. SAYFA: 89

90 VW200 ün içeriği VW116 alanına transfer edilir. VW116 alanı TD200 operatör panelde gösterilecek olan alandır. V12.7 biti TD200 op-panel mesaj çağırma bitidir. Sıcaklı gösterimi PLC nin çalıştığı sürece sürdürüleceğinden, V12.7 biti SM0.1 ile sürekli set edilir. VW200 ün içeriği 90 derecenin sayısal karşılığı olan 900 sayısına eşit olduğunda daha önce set edilmiş olan Q0.0 çıkış biti reset edilir. VW200 ün içeriği 80 derecenin sayısal karşılığı olan 800 sayısına eşit olduğunda daha önce reset edilmiş olan Q0.0 çıkış biti set edilir SAYFA: 90

91 S7 200 HABERLEŞMESİ ( NETR NETW ) : İletişim Komutları : NETR : İletişim Ağından Oku. NETW : İletişim Ağına Yaz. Network Oku (Network Read:NETR) komutu, seçilen port (PORT) üzerinden ve tabloda (TBL) tanımlandığı şekilde, uzak bir iletişim noktasından okuma işlemi gerçekleştirir. Network Yaz (Network Write:NETW) komutu, seçilen port (PORT) üzerinden ve tabloda (TBL) tanımlandığı şekilde, uzak bir iletişim noktasına yazma işlemi gerçekleştirir. ENO = 0 yapan hata koşulları: 0006 (endirekt adresleme) Eğer işlem bir hata oluşturur ve tablo durum baytının E biti set olursa (bkz Resim 6 4) Network Oku ve Yaz komutları uzak bir istasyondan 16 bayt bilgi okuyabilir veya yazabilir. Programınızda kullanabileceğiniz Network Oku ve Yaz komutlarının bir sınırı yoktur, ancak aynı anda sadece 8 adet bu tarz komut aktif olabilir. Örneğin 4 Network Oku ve 4 Network Yaz veya 2 Network Oku ve 6 Network Yaz komutu aynı anda aktif olabilir. Birbirinin peşisıra okuma ve yazma işlemleri için Network Oku/Yaz Komut Sihirbazı kullanılabilir. Bu amaçla, Tools > Instruction Wizard menü komutunu ve açılan pencereden Network Read/Network Write ı seçin. Resim 6 4 de TBL parametresiyle belirlenen tablonun açılımı ve Tablo 6 10 da hata kodları görülmektedir. SAYFA: 91

92 2 adet S7200 PLC CPU 222 birbiriyle karşılıklı haberleşecektir. 1. PLC nin IB0 adresinden 2. PLC nin QB0 adresi kontrol edilecektir. Bunun için Her iki PLC ye ait iletişim port 0 adresleri birbirine RS 485 düzeneğinde bağlanır. Bu iş için özel hafıza baytı SMB30, port0 için freeport iletişimi düzenler. CPU222 STATION ADDRES-1 CPU 222 STATION ADDRES-2 SMB30 Port 0: İletişim portu kullanımı : CPU 222 için bit/saniyelik iletişim hızı seçimi bit/saniye ayarıyla sonuçlanacaktır. (CPU 212 daha yüksek hızı desteklemez) PPI+ mod u PPI ağında master olmaya karşılık gelir. CPU 222 bu mod u desteklemez, bu nedenle mm=00 yapıldığı varsayılır. PPI+ mod u seçildiğinde CPU NETR (İletişim Ağından Oku) ve NETW (İletişim Ağına yaz) komutlarıyla iletişim kuran bir mastır halinde geldiğinden bit 2 ila 7 dikkate alınmaz. Aynı şekilde PPI modunda da bu bitlerin önemi yoktur. Bir başka deyişle bu bitleri sadece freeport modunda ayarlamanız gereklidir. SAYFA: 92

93 RECEIVE (ALICI) BUFFER TANIMLANMASI : VB200 VB201 D A E 0 error code Remote Station Address VB202 VB203 VB204 Uzak istasyondaki pointer bilgi alanı (MOVD &IB0, VD202 ) VB205 VB206 VB207 VB208 VB209 Data Uzunluğu ( BAYT ) Kontrol ( MOCB VB207, QB0 ) STATUS ( MSB ) STATUS ( LSB ) TRANSMITTAL (GÖNDERİCİ) BUFFER TANIMLAMASI : VB300 VB301 D A E 0 error code Remote Station Address VB302 VB303 VB304 VB305 VB306 VB307 VB308 Uzak istasyondaki pointer bilgi alanı (MOVD &QB0, VD302 ) Data Uzunluğu ( bayt ) Kontrol ( MOCB VB207, QB0 ) ( MOVB IB0, VB307 ) VB309 SAYFA: 93

94 İleri Seviye PLC ( SIMATIC S7200 ) SMB30 un PPI moduna ve 9600 Baud Rate ayarlanması. VB207 kontrol baytının QB0 a transfer edilmesi IB0 baytının VB307 alanına transfer edilmesi : Transmittal Buffer Tanımlaması : VB301 remote station adresinin 1 olarak girilmesi QB0 ın bir pointer olarak VD302 ye atanması. VD306 ya gönderilecek data uzunluğunun yazılması. VB 300 ün tabeleye kaydedilmesi. SAYFA: 94

95 Program sadece bir PLC ye yüklenir. Ancak Blok parametrelerinde iletişim hızı (baud rate) ve istasyon adresi ayrı ayrı girilmelidir. Her iki PLC için istasyon adresleri farklı olmalıdır. SIMATIC S7 200 PLC OPERATÖR PANEL HABERLEŞMESİ SAYFA: 95

96 SIEMENS S7200 HMI Setting : PLC type : Siemens S7 200 Com port setting : RS-485, 9600, Even, 8, 1 MT station : 0 PLC station : 2 PANEL PLC BAĞLANTI ŞEKLİ : MT500 PLC (RS-485) S7200 CPU port 9 pin 9 pin 1RX- 8D- 2 RX+ 3D+ 5 GND 5 GN EASYVIEW OPERATÖR PANELİ PROGRAMLAMA KABLOSU BAĞLANTI ŞEMASI PC TARAFI: 9-Pin Dişi Lehim Tarafı OP TARAFI 9-Pin Erkek Lehim Tarafı Receive 2. Transmit 3. Transmit 3. Receive 5. Ground 5. Ground 7-8 Kısa Devre 7-8 Kısa Devre PC OP SAYFA: 96

97 SAYFA: 97

98 SAYFA: 98

99 SAYFA: 99

100 SAYFA: 100

101 SAYFA: 101

102 SAYFA: 102

103 SAYFA: 103

104 SAYFA: 104