S7 1200 PLC PROGRAMLAMA BÖLÜM I GİRİŞ
PLC NEDİR? Programlanabilir denetleyiciler; (PLC; Programmable Logic Controller) probleme bağlı olmaksızın seri olarak üretilmiş, üniversal kumanda ve kontrol elemanlarıdır. Bir proses sisteminde kumanda devresi hangi yöntemle (Röle / kontaktör, dijital devreler, PLC v.b) yapılırsa yapılsın, çalışma ve sinyal elemanları (Motor, silindir, sensör v.b) değişmez. Ancak, PLC ile yapılan çözümde kumanda devresi yazılımla sağlandığından; Daha kolay ve güvenilirdirler Daha az yer tutar ve daha az arıza yaparlar Yeni bir uygulamaya daha çabuk adapte olurlar Kötü çevre şartlarından kolay etkilenmezler Daha az kablo bağlantısı isterler Hazır fonksiyonları kullanma imkânı vardır Giriş ve çıkışların durumları izlenebilir
SIEMENS S7 PLC LER VE PROGRAMLAMA YAZILIMLARI S7 200 S7 300/400 S7 1200 MICROWIN SIMATIC MANAGER TIA PORTAL Ayrıca TIA PORTAL programlama yazılımı ile S7 300/400 PLC ler ile Operatör Paneller ve Scada da programlanabilmektedir. Geçmişte ve günümüzde; SIEMENS Operatör Paneller için WinCC Flexible veya ProTool, Scada için ise WinCC programlama yazılımları kullanılmaktadır.
ÖZELLİK CPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C CPU 1215C Fiziksel boyut 90x100x 75 90x100x 75 110x100x 75 130x100x 75 Kullanıcı belleği Çalışma 25 Kbayt 25 Kbayt 50 Kbayt 100 Kbayt Yükleme 1 Mbayt 1 Mbayt 4 Mbayt 4 Mbayt Kalıcı 10 Kbayt 10 Kbayt 10 Kbayt 10 Kbayt Kompakt I/O Dijital 6 Giriş / 4 Çıkış 8 Giriş / 6 Çıkış 14 Giriş / 10 Çıkış 14 Giriş / 10 Çıkış Analog 2 Giriş 2 Giriş 2 Giriş 2 Giriş/2 Çıkış Proses İmaj alanı Giriş (I) 1024 bayt 1024 bayt 1024 bayt 1024 bayt Çıkış (Q) 1024 bayt 1024 bayt 1024 bayt 1024 bayt Bit memory (M) 4096 bayt 4096 bayt 8192 bayt 8192 bayt Genişletilebilir sinyal Yok 2 8 8 modülü (SM) Sinyal (SB) veya haberleşme (CB) bord u 1 1 1 1 Haberleşme modülü (CM) 3 3 3 3 sol yan Hızlı sayıcı Toplam 3 4 6 6 Tek fazlı 3 adet 100 KHz SB 2 adet 30 KHz 3 adet 100 KHz 1 adet 30 KHz 3 adet 100 KHz 3 adet 30 KHz 3 adet 100 KHz 30 KHz 3 adet Dört fazlı 80 KHz 3 adet SB 2 ad 20 KHz SB 2 ad 30 KHz 80 KHz 3 adet 20 KHz 1 adet SB 2 ad 20 KHz 80 KHz 3 adet 20 KHz 3 adet Pals çıkış 4 4 4 4 Hafıza kartı SIMATIC Hafıza kartı (Opsiyonel) Gerçek zaman saati 20 gün, 40 0 C en az 12 gün kalıcılık PROFINET 1 Ethernet haberleşme kanalı 2 Matematiksel işlem hızı 2.3 µs/komut 80 KHz 3 adet 20 KHz 3 adet Binary işlem hızı 0.08 µs/komut
PLC'NİN ÇALIŞMASI VE FONKSİYONU
S7 1200 CPU LAR
Sinyal Bordları (SB) Sinyal bordları CPU gövdesi içerisine yerleştirilen sinyal modülüdür. I/O sayısı daha az olan dijital veya analog kartlar kullanılabilir.
Genişletilebilir sinyal modülleri CPU nun sağına ve montaj rayı üzerine takılan dijital veya analog giriş/çıkış kartlarıdır.
Haberleşme modülleri CPU nun soluna ve montaj rayı üzerine takılan CPU ile diğer birimlerin haberleşmesi amacıyla kullanılan haberleşme kartlarıdır.
SAYILAR UYARISIZ UYARILI 0 1 1 0 0 1 0 1 BİT BAYT WORD 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1
PLC DE KULLANILAN ADRES ALANLARI BİT: Açık/kapalı, var/yok anlamındaki bilgiler bit adını alır. I 0.0, Q 1.4, M 3.6 v.b BAYT: 8 bit ten meydana gelen veri tipine bayt denir. IB 4, QB 0, MB 45 WORD: 2 Bayt tan (16 bit) meydana gelen veri tipidir. IW 0, QW 24, MW 44 DOUBLEWORD: 4 Bayt tan (32 bit) meydana gelen veri tipidir. ID 4, QD 12, MD 0
PLC DE KULLANILAN ADRES ALANLARI x = I : Giriş kanalı (Input) x = Q : Çıkış kanalı (Output) x = M : Hafıza elemanı (Merker) x = L : Lokal Hafıza elemanı (Local)
SAYI SİSTEMLERİ ONLU SEKİZLİ ONALTILI İKİLİ BCD 0 0 0 0000 0000 0000 0000 1 1 1 0000 0001 0000 0001 2 2 2 0000 0010 0000 0010 3 3 3 0000 0011 0000 0011 4 4 4 0000 0100 0000 0100 5 5 5 0000 0101 0000 0101 6 6 6 0000 0110 0000 0110 7 7 7 0000 0111 0000 0111 8 10 8 0000 1000 0000 1000 9 11 9 0000 1001 0000 1001 10 12 A 0000 1010 0001 0000 11 13 B 0000 1011 0001 0001 12 14 C 0000 1100 0001 0010 13 15 D 0000 1101 0001 0011 14 16 E 0000 1110 0001 0100 15 17 F 0000 1111 0001 0101
İkili sayı sisteminde bir sayı değerinin onlu sayıya dönüştürülmesi Sayı değeri 1 0 1 1 0 1 101101 2 1x2 5 =32 0x2 4 =0 1x2 3 =8 1x2 2 =4 0x2 1 =0 Sayıları oluşturan rakamların konumlarına göre aldıkları değerlikleri toplanarak sonuç bulunur 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 = 45 1x2 0 =1 Onlu sayı sisteminde bir sayı değerinin ikili sayıya dönüştürülmesi İŞLEM BÖLÜM KALAN 78:2 39 0 39:2 19 1 19:2 9 1 9:2 4 1 4:2 2 0 2:2 1 0 1:2 0 1 Kalan sütunundaki ifade, aşağıdan yukarıya doğru yazılarak sonuç elde edilir. 1001110 2 = 78 10
S7 1200 DE PROJE OLUŞTURMA PROJEYE DONANIM VERİLERİNİ EKLEMEK Standart kurulum yönergeleri ile kurulup yetkilendirilen TIA PORTAL programlama yazılımı, bilgisayarımızın masa üstü veya başlat menüsünden bulunarak çalıştırılır.
Açılan PORTAL VIEW görünümde proje adı verilerek, kayıt yeri seçilir ve Create ile ilk adıma geçilir. Configura a device düğmesi ile donanım ekleme alanına geçilir.
CPU tip seçiminden sonra elimizdeki CPU nun versiyon seçimi de doğru yapılmalıdır. Daha sonra Add düğmesine basılarak CPU eklenir. Açılan Device&network penceresinde Add new device seçilir. Burada Device name alanında cihaza bir isim verilir. Daha sonra PLC sembolüne tıklanır, PLC SIMATIC S7 1200 ve altından CPU seçimi yapılır.
CPU eklendikten sonra proje otomatik olarak Project view görünümüne geçer. Burada seçilen CPU nun özellik, adres ve diğer bilgileri izlenebilir. CPU ya eklenecek diğer donanımlar bu pencereden eklenir. Örneğin yukarıda Signal board altından bir analog modül eklenmiştir.
İstenirse kompakt veya eklenen modüllerin (Onbord sinyal modülü, Sinyal Modülleri, haberleşme modülleri) adres ve bazı parametreleri değiştirilebilir. Konfigürasyon tamamlandıktan sonra araç düğmeleri içerisindeki Compile düğmesi ile projeye eklenen donanımlar derlenerek hata taraması yapılır.
Son olarak eklenen ve derlenen konfigürasyon kaydedilerek CPU ya download edilir.
PG/PC Arabirimin tip ve model seçimi yapılır. Eğer CPU adres farklılığından dolayı bulunamazsa Show all Accessible devices seçilerek yeniden taratılır. Doğru CPU Bulunduktan sonra Load düğmesi ile yüklenir.
PROJEYE PROGRAM VE DATA MODÜLLERİNİ EKLEMEK Portal view ekranında PLC programming seçilip Add new block tıklandığında projeye eklenebilecek modüller listelenir. Aynı pencereye Project view alanına geçilip, proje ağacındaki CPU nun altında Program blocks tıklandığında Add new block penceresi açılır.
Program bloklarına ister favori komutlar içerisinden ister komutlar alanındaki Bit Logic operations içerisinden istenen komutlar program bölümündeki enerji hattına aktarılır. Artık yazılan program derlenip PLC ye yüklenerek test edilebilir. Load ile yükleme yapılır. yükleme sırasında CPU otomatik olarak stop eder. Yükleme sonrasında Start all aktif edilerek Finish düğmesine basılır.
Sadece blokların yükleme işlemi maus imleci Program blocks veya herhangi bir blok üzerinde iken sağ tuş ile açılan listeden Software veya All software ile de yükleme yapılabilir. Yükleme işlemi istenirse donanım penceresinde mausun sağ tuşu ile açılan listeden istenen seçilerek te yapılabilir. Tamamına ait yükleme işlemi Download to device araç düğmesi ile de yapılabilir.
Yüklemeden sonra program/data bloğuna ait araç düğmeleri içerisindeki Monitoring on/off tıklanarak program sinyal akışı izlenebilir. İzleme konumunda proje ağacındaki fonksiyonların karşısındaki sembol yeşil ise fonksiyon sorunsuz çalışmaktadır.
PROGRAM BLOK LARININ KULLANIMI Başlık ve açıklama alanlarına yazılan bilgiler ve semboller yükleme sırasında CPU ya yüklenir. Bunun sonucunda CPU dan upload edilen programda bu bilgilere erişilebilir Araç çubuğu içerisindeki Network comments on/off düğmesi ile program bölümüne ait açıklama alanı açılıp kapanabilir.
FAVORİ SEMBOLLER TIA PORTAL yazılımında sık kullanılan devre elemanları favori semboller olarak komutlar tablosunun (Instructions) üst tarafında listelenir. Default atanan sembollerin dışında istenen semboller bu alana eklenip çıkarılabilir. Bunun için favori sembollerin bulunduğu araç çubuğu üzerinde sağ tuş ile açılan listeden Display favorites in the editor ile bloklarının üst tarafında gösterilebilir Favori semboller programlama dili değiştiğinde o dile dönüşür.
SEMBOLLERİN KULLANIMI TIA PORTAL programlama yazılımı ile herhangi bir komuta adres yazıldığında program otomatik olarak Tag_? diye sembol ataması yapar. İstenirse sembol üzerinde mausun sağ tuşu ile açılan listeden Rename tag ile değiştirilebilir.
Sembol/tag in adresini değiştirmek için de yine ilgili sembol/tag üzerinde mausun sağ tuşu ile listeden Rewire tag.. ile yapılabilir
Ancak doğru uygulama programa başlamadan önce projede kullanılacak tüm sembol/tag lerin proje ağacındaki PLC tags tablosu içerisinde hazırlanıp programa daha sonra başlanılmasıdır.
Programa eklenen her adres alanına, sağ yanında bulunan sembol tablosu düğmesi tıklanarak açılan listeden semboller seçilerek eklenebilir. Proje ağacındaki PLC tags Default tag table seçilip Details view alanında sembol/tag tag tablosu açıldıktan sonra oradaki herhangi tag tutulup sürüklenerek program alanındaki bir adres alanına bırakılabilir.
Fiziksel giriş çıkışlara atanan sembol/tag ler Device configuration ekranındaki CPU, onbord kart (Signal Board) ve ilave sinyal modülleri (Signal Modül) üzerinde izlenmektedir. Device cofiguration ekranı ile programlama ekranı aynı ekranda yan yana açılarak (Menü bar Window Splid editor space vertically) Device cofiguration ekranındaki PLC üzerindeki sembol/tag ler sürüklenerek, programlama ekranındaki adres alanına bırakılarak da adresleme yapılabilir.
PLC BİLGİSAYAR ARABİRİMİ
PLC BİLGİSAYAR ARABİRİMİ PLC ve PC ye ethernet adresleri verildikten sonra iki cihaz ethernet kablosu ile bağlanır. İkiden fazla cihazın bağlanması durumunda siviç kullanılmalıdır.
PROGRAM YAZILIM ŞEKİLLERİ Kontak Plan (Ladder Diagram - LAD) Function Blok Diagram - FBD
LAD/FBD Program çalışma mantığı AYRINTI LAD-PROGRAM MANTIĞI
ELEMAN AÇIKLAMA BLOKLAR Tip OB, FB, FC, DB Boyut 1211 C de 30 Kbayt ve 1212 C de 50 Kbayt 1214 C ve 1215 C de 64 Kbayt Miktar OB, FB, FC, DB lerin toplamı maksimum 1024 adet FB, FC, DB lerin adres aralığı 1 den 65535 e kadar adreslenebilir. İç içe çalışma Bir çevrimde 16 adet program bloğu, 4 adet kesme OB si iç içe çalıştırılabilir. Online izleme İki program bloğu aynı anda online izlenebilir. OB ler Çevrimsel program Çoklu OB 1, OB 200 den OB 65535 e kadar Başlangıç Çoklu OB 100, OB 200 den OB 65535 e kadar Zaman geciktirme ve çevrimsel kesmeler OB 200 den OB 65535 e kadar. Ancak sadece 4 tane olabilir. Donanım kesmeleri (Kenar darbeleri ve HSC) 50 adet (Olay başına bir adet) OB 200 den OB 65535 e kadar. Zaman hatası kesmeleri 1 adet (OB 80) Teşhis hatası kesmeleri 1 adet (OB 82) Zamanlayıcılar Tip IEC Sayı Kullanılacak hafıza ile sınırlı Hafıza DB içinde her zamanlayıcı başına 16 bayt Sayıcılar Tip IEC Sayı Kullanılacak hafıza ile sınırlı Hafıza DB içinde sayıcı tipine bağlı olarak SInt, USInt: 3 bayt Int, UInt: 6 bayt DInt, UDInt: 12 bayt