SIEMENS (S7-200) PLC PROGRAMI KULLANIMI Laboratuarda kullandığımız deney seti SIEMENS (S7-200) marka olup bilgisayara PPI (Point to point interface) kablosu ile bağlanır. Beslemesi 24V DC ile sağlanır. PLC mizin CPU su 221 dir, bu bize PLC ye program yüklerken lazım olacaktır. Ayrıca PLC nin 6 tane girişi 4 tanede çıkışı vardır. Çıkış beslemesi için, çıkışa bağlanacak sistemin beslemesi (Ayrı bir kaynaktan) verilmelidir. Bundan sonraki bölümlerimiz de S7-200 tip PLC nin özelliklerini örnek programlarla öğreneceğiz. Ayrıca endüstride kullanılan değişik sistemlere ait temel PLC programlar ve uygulamaları vereceğiz. Programı bilgisayarınıza Cd den yükleyecekseniz, Cd yi taktığınızda kurulum otomatik olarak çalışmaya başlar. Karşımıza çıkan ekranda dili İngilizce seçeriz ve bilgisayar yüklemeye hazır duruma geçer, daha sonra çıkan uyarılara olumlu yanıt verdiğimizde masa üstünde aşağıdaki ikonu görürüz. Bu ikona iki kere sol tıkladığımızda aşağıdaki ekran karşımıza çıkacaktır. Açılan program penceresinde üst menü de yer alan PLC menüsüne tıklayarak içeriğini görürüz.bu menüde en alt da yer alan type e tıklanır ve böylece aşağıdaki menü karşımıza çıkar. Burada CPU 221 seçilir ve programınız çalışmaya hazır hale gelmiş olur. V3. 1 STEP 7 Mi cr owi N SP2. l nk Plc ile bağlantı kurulamazsa yine aynı menüde yer alan communications ikonuna tıklanır ve buradaki ayarların şöyle olması gerekir. Remote address: 2, Local address: 0, Module: PC/PPI cable (COM 1), Protocol: PPI, Transmission rate: 9.6kbps, Mode: 11 bit, bu ayarlar yapıldıktan sonra PPI kablosunun üzerinde bulunan anahtarların konumları sırasıyla 010000 olmalıdır. Bundan sonra PLC yi bilgisayardan RUN veya STOP moduna geçirebiliyorsak iletişim sağlanmış demektir. Şimdi de menü çubuğundaki ikonları sırasıyla inceleyelim. Menü çubuğunda sırasıyla; File, Edit, View, Plc, Debug, Tools, Windows, Help ikonları vardır. Şimdi bunlardan birincisini yani File menüsünü inceleyelim. Windows tabanlı programların temel bir menüsü olup Türkçe de dosya denilen bu menü aşağıdaki komutları içerir. 1
FILE MENÜSÜ New: Buradan yeni bir çizim ekranı açılır. Ayrıca kısa yol olarak Ctrl+N tuşlarına klavyeden basarsak yine bu menü açılır. Open: Burada kaydedilen bir dosyayı disketten veya bilgisayardan açmaya yarar. Ayrıca Ctrl+O ile de kısa yol olarak açılır. Close: Açmış olduğumuz çizim ekranını kapatır. Ancak kapatırken bize çizmiş olduğumuz programı kaydetmek isteyip istemediğimiz sorulur, kaydedeceksek dosya adını yazıp kaydet tuşuna basarız. Save: Yapmış olduğumuz programı kaydetmek için kullanılır. Save as: Yine yapmış olduğumuz programı bu sefer farklı kaydetmek için kullanılır. Import: Kullandığımız programa uygun bir programda çizilmiş bir programı bizim kullandığımız programa almak için kullanılır. Export: Buda aynı import gibidir ancak burada çizdiğimiz programı bir başka uyumlu programa atmak için kullanılır. Upload: PLC de yüklü olan programı bigisayar ekranına alır.kısa yol olarak Ctrl+U kullanılmalıdır. Download: Ekrandaki programı PLC ye yüklemek için kullanılır. Bununda kısa yolu Ctrl+D dir. Page setup: Yazıcı ayarları buradan yapılır. Print preview: Baskı önizlemedir.(yazıcıdan kağıda geçecek son şeklin izlenmesi) Print: Burada da yazıcı ayarları yapılır. 1: En son kullandığımız dosyayı gösterir. Exit: Programdan çıkmak için kullanılır, bastıktan sonra bize programı kaydetmeyi isteyip istemediğimiz sorulur, kaydedeceksek YES demeliyiz. EDİT MENÜSÜ Undo: Son olarak çizdiğimiz nesneyi eğer yanlış çizdiysek O şekli geri almak için kullanılır.(geri al işlemi) Cut: İstediğimiz bir şekli yerinden kesmek için kullanılır.(kes) Copy: İstediğimiz bir şekli kopyalamak içinkullanılır.(kopyala) Paste: Kestiğimiz veya kopyalamak istediğimiz nesneyi yapıştırmak için kullanılır.(yapıştır) Select all: Çizim yaptığımız dosyada ki bütün nesneleri seçmek için kullanılır. İnsert: Şeklimize ekleme yapmak için kullanılır. Mesela yeni bir network eklemek istediğimizde kullanılmaktadır. Delete: Seçili olan tek bir nesneyi yada bir network u silmek için kullanılır. Find: Çok karışık devrelerde bir network u bulmak çok zordur. Bu komut ile bulmak istediğimiz network numarasını yazıp okeylersek o network u bulur.(bul) Replace: Yerlerini değiştirmek isteğimiz elamanları bulduktan sonra başka bir elamanla değiştirebiliriz.(değiştir) Go to: Gitmek istediğimiz network numarasını buraya yazarak gidebiliriz.(git) 2
VİEW MENÜSÜ:(Görünüm) Stl: Statement List türünde komutlarla programlama ortamını seçer. Ladder: Çizimimizin merdiven mantığı ile çizilmesini sağlar. Fbd: Semboller ile programlama ortamını seçer. Symbol table: Programdaki sembolleri gösterir ancak, bunları kendimiz yazmamız gerekir.(giriş ve çıkışların adreslerine karşılık isimler atanır.) Status chart: Bu listeye yazılan giriş,çıkış veya değişkenlerin durumu izlenebilir. Data block: Değişken hafızasına başlangıç değerleri atanmasını sağlar. System block: Burada sistem hakkındaki ayarlar vardır. Toolbars: Ekranın en üstünde bulunan yardımcı butonları gizlemeye veya çıkarmaya yarar.(araç çubukları) Navigation bar: En soldaki gezinti menüsünü açmaya veya kapamaya yarar. Instruction tree: Ağaç şeklindeki talimat menüsünü, yani çizim ekranının hemen solundaki menüyü kaldırır yada getirir. Output window: PLC nin hangi işlemi yaptığını gösteren ekranın en altındaki penceredir ve bu pencerenin aktif veya pasif yapılmasını sağlar. Zoom: Ekranı yakınlaştırmak için kullanılır. Properties: Programın özelliklerini gösterir. PLC MENÜSÜ Run: Plc yi çalışma moduna alır. Stop: Plc yi durdurma moduna alır. Compile: Aktif penceredeki programı derlemek için kullanılır. Compile all: Programların hepsinin birden derlenmesi için kullanılmaktadır. Clear: PLC nin hafızasındaki programı silmek için kullanılır.(plc Stop modunda) Power-up reset: Büyük hatalar oluştuğunda PLC yi resetlemek için kullanılır. Information: PLC nin özellikleri hakkında bilgi verir. (örneğin PLC nin modeli,giriş-çıkış düzenlemesi,çalışma modu..). Program the memory cartridge: Programınızı bir EEPROM a saklama seçeneğidir. Create data block from ram: CPU nun hafızasını EEPROM a oradanda Data Blok a kaydırır. Time of day clock: PLC yi günün hangi saatinde durması hangi saatinde çalışması gerektiğini buradan komut vererek yapabiliriz.geçerli saati görebilir, ayarlayabiliriz. Compare: Ekranda açık olan program ile CPU daki programı karşılaştırır. Type: PLC nin çeşidi,cpu su ve bilgisayarla iletişim ayarları buradan seçilmektedir.(elinizdeki PLC de bulunmayan seçenekleri kullandırmayarak baştan hata yapmanız engellenir.) 3
DEBUG MENÜSÜ :(Hata Bulma) First scan: Yaptığımız devrenin bilgisayar tarafından ilk taraması yapılır. Multiple scans: Bu da devreyi çoklu olarak inceler ve bize kaç devir daim yapacağını sorar eğer devremizde hata yoksa 0 errors yazar. Program status: Programdaki giriş veya çıkışların enerjilenme durumlarını gösterir. Chart status: Bilgi alış verişi yapmamızı sağlar. TOOLS MENÜSÜ :(Araçlar) Instruction wizard: Öğrenim sihirbazı dır.karmaşık işlemlerin kolayca yapılmasına sağlar. Td 200 wizard: TD-200 Programlama biriminin mesajlarını ayarlamamızı sağlar. Customize: Kısayol çubuklarını kaldırmak veya getirmek için kullanılır.(özelleştir) Options: Dil i, ekranın rengini ve benzeri ayarların yapıldığı yerdir.(seçenekler) WİNDOWS MENÜSÜ :(Pencere) Açılmış pencerelerin ekranda yerleşiminin ayarlandığı menüdür. Cascade: Çizimimizin arka arkaya ekranda görünümü ile ilgilidir. Diğer ikiside aynı görevi görmektedir.ayrıca altta bulunanlar ise kullanımda olan dosyaları göstermektedir. Horizontal: Görünümü yatay bölümlendirmemizi sağlar. Vertical: Görünümü dikey bölümlendirmemizi sağlar. HELP MENÜSÜ :(Yardım) Contents and index: Burada yardım konuları hakkında endeks vardır. Aramak istediğimiz bir yardım konusunu bu menüde yer alan Bul adlı butona tıkladıktan sonra ismini yazarak bulabiliriz. What is this: Bir soru işareti sembolünü yardım istediğimiz nesnenin üzerine götürüp tıklarız. About: Kullanılan Microwin yazılımı hakkında bize bilgi verir. 4
Örnek1: MİCROWİN programını kullanmayı öğrenmek amacıyla aşağıda verilen örnekteki çizimin yapılışı anlatılacaktır. Başlamadan önce PLC adlı menüden CPU yu 221 seçmeliyiz. (Bu işlem programın sonunda da yapılabilir). Programa başlamadan önce konfigürasyon yaparsak daha iyi olur. Yani girişleri çıkışları plc ye tanıtmamız gerekiyor. Bunu nasıl yapacağımızı sırayla görelim. View menüsünden Symbol table menüsünü açarız. NOT: Yeni seçilen bir elamanın sembol adını sağ tıklayarak Define symbol seçeneğinde tanımlı sembol isimlerinden birini seçmemize imkan tanır. Burada yazanlar sırasıyla giriş veya çıkışa verdiğimiz isim, adres (adresler: girişler I0.0- I0.5 e, çıkışlar ise Q0.0, Q0.3 kadardır) ve birde yazılması gerekiyorsa açıklama yazılır. Daha sonra devreyi kurmaya başlayalım bunun için F4 veya kısa yol çubuğundan kontakları çıkarırız buradan hangisi işimize yarıyorsa onu alırız, burada en üsttekini seçelim. Daha sonra yine aynı yerden ama kapalı kontağı alalım ve F6 ya basarak ta çıkışımızı seçelim bu çıkış dahili bir çıkıştır onun için de adresinin M ile başlaması gerekir.tekrar F4 e basarak açık bir kontak daha alalım bu açık kontak bizim dahili rölemizin açık kontağı olup onunla aynı ismi taşımak zorundadır. Daha sonra F9 tuşuna basarak kutuları açarız bu kutulardan TON u (Timer On belirli bir zaman sonunda kontakları konum değiştirir.) seçeriz adresi ni T37 seçtikten sonra son kısma geliriz, burada da zaman ın açık kontağını motor çıkışının önüne kayarız. Normal bir çıkış olan motor çıkışını da F6 ya basarak çıkarırız ve adresi motor veya Q0.0 yazarız.programımız artık çalışmaya hazır duruma gelmiştir. Eğer PLC ye yükleyip denemek isterseniz file menüsün den DOWN LOAD ı seçin ve yüklemesini bekleyin, yükleme sırasında PLC nin stop modun da olması gerekir.(run modunda ise bilgisayar size; PLC yi stop moduna almak istermisiniz diye sorar yes dediğimizde PLC stop modunda dır. ) stop modundayken PLC ye yükleme yapılır. Bekleyin daha sonra ister bilgisayardan ister PLC nin üzerindeki anahtardan RUN moduna getirilir ve çalıştırılır. Not: Örnekteki zaman rölesi 10sn gecikmeli olarak çalışır.verdiğimiz 100 değerini 100 ile çarpar sonuç msn. dir. Örneğin; 25sn. yapmak istiyoruz, PT değerini 250 gireriz ve buda 250*100=25000msn.Eder bunu sn. cinsinden yazarsak 25000/1000= 25sn dir. Çalışması: Start a basıldığında dahili röle mühürleme yapar, dahili röleye ait ne kadar kontak varsa hepsi konum değiştirir. 2. satırdaki dahili rölenin açık kontağı da konum değiştirir ve zaman isimli zaman rölesini devreye sokar böylece zaman rölesi 10sn. saymaya başlar 10sn. sonunda zaman rölesinin kontakları da konum değiştirir böylece motor çalışır, durması sadece stop buton u ile gerçekleşir. Şimdi de PLC ye yazdığımız programı nasıl yükleriz adım adım bunu görelim. File menüsün den veya Ctrl+D tuşlarına basarak yandaki download menüsünü açarız. Çıkan ekranda PLC ye hangi blokları yüklemek istediğimizi sorar (genellikle hepsi yüklenir), daha sonra ok tuşuna basarak PLC ye programı yüklemeye başlayabiliriz. Eğer PLC stop modun da değilse bilgisayar bir uyarıyla plc yi stop moduna 5
almamız gerektiğini söyler buna da tamam dediğimizde PLC stop moduna alınır ve program yüklenmeye başlar. Eğer yüklemeye çalıştığımız program sorunsuz yüklendi ise yandaki uyarı karşımıza çıkar. PLC yi bilgisayardan yada PLC üzerinden RUN moduna alırız ve programımız çalışmaya hazır hale gelmiştir. Örnek2: Bantlı bir sistemde sınır anahtarına çarparak küçük kutular geçmektedir. Bu küçük kutulardan 10 adet geçip büyük bir kutunun içine dolmaktadır. Sınır anahtarının önünden her 10 adet kutu geçişinden sonra başka bir motor çalışacaktır. Bu motorda dolan kutuları kamyona yüklemektedir, bu devreyi şimdi tasarlayalım. Çözüm: Bandı çalıştıran motora M1, sınır anahtarına da SA1, kamyona yükleyen bandın motoruna da M2 diyelim. Yine her zamanki gibi giriş ve çıkışları PLC ye tanıtalım. Devrenin birde mühürlemesi olmalıdır, bunlara da başlatmaya start, durdurmaya stop, mühürleme çıkışı olarak ta dahili röle kullanalım, ayrıca 2. motoru durdurabilmek için SA2 isimli bir sınır anahtarına ihtiyacımız vardır. Devrenin giriş ve çıkışlarını PLC ye tanıttıktan sonra tekrar merdiven mantığını açarak şeklimizi çizmeye başlayabiliriz. F4 tuşuna basarak bir açık kontak seçiyoruz ve ismine start diyoruz daha sonra tekrar F4 e basarak bu sefer de kapalı kontak seçerek ismine stop diyoruz. Diğerinde ise F6 ya basarak normal bir çıkışı seçiyoruz adına dahili diyor ve bunun açık kontağından mühürleme yapıyoruz.sonraki aşamalarda aynı şekilde devam ediyor. Sayıcıya gelince ise F9 a basıp CTU (Counter Up yani yukarı sayıcı) yu seçiyoruz. Sayıcının en üst kısmına saydırmak istediğimiz bir anahtarı takıyoruz. (bizim devremizde sınır anahtarı ile sayım yapıldığı için bu kısma SA1 i koyduk). Sayıcının orta kısmındaki bağlantı ise reset kısmıdır.(eğer sayıcıyı resetlemezsek sayıcı sayım işini yapamaz) Biz bu kısıma da motor 2 nin açık kontağını taktık. En alt kısım ise saydırmak istediğimiz sayı değeridir. Diğer kısımları da tamamladıktan sonra devre hazırdır. PLC ye yukarıdaki örnekteki gibi yükleyebilirsiniz. Çalışması: Starta bastığımızda stop girişinin üzerinden dahili çıkışı enerjilenir. Açık kontağını da kapatarak mühürleme yapar, ayrıca sınır anahtarını ve M1 i devreye sokar. Daha sonra SA1 her kapandığında sayıcı bir sayı yukarıya sayar sayı değeri 10 a ulaştığında kontakları konum değiştittirir. Bu sayede motor2 devreye girer ve sayıcı da resetlenmiş olur. Ayrıca SA2, motor2 yi durdurmadan sayıcı aktif duruma geçemiyeceği için burada bant motorunu yani M1 i durdurmalıyız bunu da motor1 in önüne sayıcının kapalı kontağını ekleyerek yapabiliriz. SA2 kapandıktan sonra motor2 de durur ve aynı olaylar tekrar eder. Örnek3: Bir motoru yıldız-üçgen yol verme ile çalıştırmak istiyoruz. Ayrıca bu motoru dinamik frenleme ile durdurmak istiyoruz bu şartları sağlayan PLC devresini kuralım. 6
Not: Bazı devrelerde motorun aniden durmasını isteriz, bu durumlarda motorları frenlemek gerekir bu fren lerden biride dinamik frenlemedir. Dinamik frenleme; Üç fazlı asenkron motorların 3 faz beslemesi bittikten hemen sonra herhangi iki fazına doğru akım verilip motorun sargılarında motoru frenleyen bir doğru akım dolaştırılması olayıdır. Not: Yıldız-üçgen yol verme; Asenkron motor ilk kalkış anında çok akım çeker bunu önlemek için motor ilk önce yıldızda çalıştırılır ve sargı başına düşen gerilim 220V olur ve 380V a göre daha az akım çeker. (uzun süre yıldızda çalıştırılırsa motor yanabilir.) Daha sonra üçgen e geçilir sargı başına bu sefer 380V a düşer ama motor devrini almış olduğu için fazla akım çekmeden çalışır. Çözüm: Her zamanki gibi giriş ve çıkışları PLC ye tanıtalım. Girişte kullanılanlar; start butonu, stop butonu. Çıkışta kullanılanlar; yıldız, üçgen, fren, zaman rölesi. Bunların yanında bir adette dahili röle kullanmak gerekir. Devremizi de her zamanki gibi kurarsak; Çalışması: Start a basıldığında Ara röle enerjilenir ve açık kontağını kapatarak mühürleme yapar. Böylece dahili rölenin altında bulunan açık kontağı da kapanır ve motor yıldız da çalışmaya başlar. Zamanı hesaplarsak 60*100=6000msn.=6sn. yani yıldız devrede 6sn kalıyor ve yerine üçgeni bırakıyor, bundan sonra motor üçgende çalışmaya devam eder. Stop butonuna basıldığında ise Ara röle devreden çıkar dolayısıyla buna bağlı olan çıkışlarda enerjisiz kalır, yalnızca dinamik fren çıkışı enerjili kalır, dinamik frenleme ancak bizim Stop a bastığımız kadar sürecektir. Not: Devrede yıldız ve üçgen çıkışlarının mühürlemesine gerek olmadığı için yapılmamıştır. Çünkü bunlar Ara röle tarafından mühürlenmişlerdir. Açıklama: Gerçek kumanda devrelerinde zaman rölesinin devreden çıkarılması gerekir. Çünkü zaman rölesi sürekli enerjili kalır ama PLC de böyle bir sorun olmadığı için devrede kalmasının bir sakıncası yoktur. Örnek3: Bir trafik ışığı devresi yapalım( kırmızı 15sn, kırmızı-sarı 3sn, yeşil 10sn ve sarı 3sn yandıktan sonra tekrar baştan). Yine giriş ve çıkışları tanıtalım; Daha sonra da devremizi çizebiliriz. 7
Çalışması: Starta bastığımızda dahili röle mühürleme yapar, bunun sonucunda da kırmızı lamba ve zaman1 enerjilenir ve zaman 12sn sayar. 12sn sonunda zaman2 enerjilenir, bu enerjilenme sonunda kırmızı ve yeşil aynı anda 3sn yanarlar, böylece kırmızı lamba da 15sn yanmış olur, ayrıca tekrar isimli zaman rölesi de devreye girer. Bir sonraki aşamada ise zaman3 devreye girer sarı ve kırmızı lambalar sönerken yeşil lamba yanmaya başlar tekrar isimli zaman rölesi 30sn sonra devreden çıktığı için yeşil lambanın mühürlemesini yapmak zorundayız, 15sn sonra zaman3 te devreden çıktığı zaman devre tekrar başa döner kırmızı lamba tekrar yanar. Örnek5: 3 motor aşağıdaki şartlara göre çalıştırılacaktır. 1-) 1. motor 20sn çalışsın 2-) 2. motor 1.motordan 30sn. sonra devreye girecek 3-) 3. motor 2. motordan 20sn sonra devreye girecek ve 10sn 2. motor ile çalışacak. 4-) 3. motorda 10sn çalıştıktan sonra devrenin enerjisi tamamıyla kesilecek. Çözüm: Bu devrede 3 motor için 3 adet normal çıkış, mühürleme için 1 adet dahili röle, zaman ayarları içinde 3 adet zaman rölesi kullanmamız gerekir. Gerekli bağlantıları da yaptığımızda karşımıza yandaki şekil çıkar. Çalışması: Starta bastığımızda zaman3 ün kapalı kontağı üzerinden dahili röle enerjilenerek mühürleme yapar. Bir sonraki aşamada ise motor1 zaman1 in kapalı kontağı üzerinden enerjilenerek çalışır, bu sırada zaman1 rölesi de 20sn saymaya başlamıştır. Ayrıca motor1 in açık kontağıda kapanır ve zaman2 de 8
devreye girer 30sn saymaya başlar. 20sn sonra zaman1 rölesi kontaklarını değiştirir böylece motor1 devreden çıkar 10sn sonra motor2 çalışır motor2 nin çalışmasına bağlı olarak zaman3 te devreye girer motor2 ve motor3 aynı anda 10sn çalışırlar 10sn sonunda zaman3 kontaklarını konum değiştirerek devrenin enerjisini keser. Örnek6: 3 adet motor aşağıdaki şartlara göre çalışacaktır. 1- Starta bir kere basıldığında 1. motor 2- Starta iki kere basıldığında 2. motor 3- Starta üç kere basıldığında 3. motor çalışsın Not: Motorlardan birisi çalışırken diğer ikisi çalışmayacak. Çözüm: Giriş çıkışları tanıtalım. Daha sonrada devre elemanlarını yerlerine monte edelim. 9
Çalışması: Starta bir kere bastığımızda 1. motor direkt olarak devreye girecek ve de mühürlemesini yapacaktır, sayıcılar yeterli sayıya ulaşmadıkları için enerjilenmiyecektir. Starta iki defa basıldığında say1 devreye girecek motor2 enerjilenecek ve motor1 in önündeki kapalı kontağı açarak motor1 i devre dışı bırakacak, starta üç defa basıldığında ise say2 devreye girecek bu sırada say1 de devrede motor2 de çalışabilir bunu önlemek için motor2 nin önüne motor3 ün kapalı kontağını koyarız buna kilitleme denir.. Her motor mühürlemesini ayrı ayrı kendisi yaptığı için sadece bir stop ile devrenin bütün enerjisi kesilebilir. 10