Endüstriyel Otomasyon
-
Upload
connor-byers -
Category
Documents
-
view
102 -
download
6
description
Transcript of Endüstriyel Otomasyon
20.04.23 1
Endüstriyel Otomasyon Endüstriyel Otomasyon
Dr. Kadir ERKANDr. Kadir ERKAN
Mekatronik Mühendisliği Bölümü
Bahar : 2013Bahar : 2013
Endüstriyel Otomasyon
20.04.23 Endüstriyel Otomasyon 2
RÖLELi SİSTEMLERDEKİ SORUNLARRÖLELi SİSTEMLERDEKİ SORUNLAR
Kontak Kusuru
Kontak Aşınması
Çok sayıda rölenin sisteme eklenmesi ve kablolanmasının zorluğu
Sistemin içeriğinin değiştirilmesinin zorluğu ve karışıklığı
Kontak sayısının sınırlılığı
Sistem değişikliğinin ilave masraflara yol açması
Çok sayıda kumanda elemanı nedeni ile arıza bulma zorluğu
Çok sayıda kumanda elemanı nedeni ile hacimsel açıdan fazla yer kaplama
Sistemlerde güvenlik sorunu
Yüksek enerji tüketimi
20.04.23 3Endüstriyel Otomasyon
PLC (Programmable Logic Controller)PLC (Programmable Logic Controller)
PLC Programlanabilir Mantık Denetleyicisi
PLC : Endüstriyel kontrol işlemlerinde ihtiyaç duyulan kontrol, kumanda, izleme, geri bildirme, haberleşme gibi bir takım işlemleri gerçekleştirmek için tasarlanmış özel amaçlı bilgisayar sistemi olarak ifade edilebilir.
PLC fikri 1960’lı yılların ortalarında otomotiv üretim tesislerindeki problemleri çözmek üzere ortaya çıkmıştır. İlk PLC 1969 yılında MODICON firması tarafından geliştirilmiştir. Zaman içerisinde, basit mantıksal işlemleri yerine getiren ünitelerden gelişmiş özel amaçlı bilgisayar sistemlerine geçilmiştir.
04/20/23 Endüstriyel Otomasyon 4
PLC ve PCPLC ve PC
PLC’nin merkezi işlem ünitesinde mikroişlemci veya mikrodenetleyici ünitebulunur. Bu yüzden her PLC bir bilgisayardır. Fakat her bilgisayar bir PLC değildir.
PLC’ler üretimin yapıldığı tozlu, kirli ve elektriki gürültü gibi ağır şartlarda çalışacak şekilde dizayn edilmiştir. Bununla birlikte farklı bir programlama dili , arıza bulma ve bakım kolaylıklarının olması gibi özellikleri ile sanayi uygulamalarında bilgisayardan farklıdırlar.
Bilgisayarların arıza ve bakım servisi ile programlama dillerinin öğrenilmesi için özel bir eğitime gerek vardır. PLC programlama dili klasik kumanda devrelerine uygunluk sağlayacak şekildedir.
Bütün PLC’lerde hemen hemen aynı olan AND, OR, NOT (VE,VEYA, DEGİL ) gibi Boolen ifadeleri kullanılır. Programlarda klasik kumanda sistemini bilen birisi tarafından kolayca yapılabilir. 0-60 santigrad-derece ortam sıcaklıklarında ve %0-%95 arası nem oranı olan ortamlarda çalışabilirler.
20.04.23 5Endüstriyel Otomasyon
PLC’nin AvantajlarıPLC’nin Avantajları
PLC’ nin en büyük avantajı, düşük voltajlarda çalışması, bakım maliyetlerinin elektromekaniki röle kontrol sistemlerine göre oldukça ucuz olması, buna ilave olarak ;
BASİTLİK: PLC’ nin modüller yapısı her türlü özel uygulamalara ve sistemlere göre değiştirilebilme, hataları düzeltme ve sistem değişikliklerin tamamına cevap vermeleridir.
GELİŞMİŞ ÖZELLİKLERI: PLC’ nin modüler yapısı her türlü özel uygulamalara vesistemlerin uzantılarına cevap verecek biçimde çalışmaktadır.
UYGUNLUK: Elektro mekanik sistem kontrolleri ve bunların devre bağlantılarıgöz önüne alınırsa PLC’nin yaptığı işe göre kapladığı alan ve teferruatı oldukça farklıölçüde olduğundan yerden tasarruf edilir. Ayrıca depolanması daha kolaydır.
PROGRAMLANABİLME: PLC’ nin mekanikli parçaları olmayıp genel amaçlı kontrolaygıtlarıdır. PLC’ nin tekrar tekrar program yapacak biçimde hafızası vardır, birçokdeğişik bağlantıları yerine getirebilecek ilave devre dizaynları da yapılabilir.
20.04.23 Endüstriyel Otomasyon 6
PLC ‘nin AvantajlarıPLC ‘nin Avantajları
ENERJİ TÜKETİMİ: Bir çok devre elemanı yerine fonksiyonel ve bütünleşik tek yapı ortaya koyduğundan dolayı daha düşük enerji tüketimi
İŞLETİM KOLAYLIĞI: Karmaşık devre elemanları yerine bütünleşik tek yapı işletimde ve arıza tesbitinde kolaylık sunmaktadır.
VERİ İLETİŞİMİ : İşletmelerde raporlama ve analiz için verileri saklama, iletme ve diğer PLC ler ile haberleşerek karmaşık sistemleri yönetme
ORTAM DAYANIKLIĞI: PLC ‘ler özellikle endüstriyel ortamlar için tasarlandıklarından dolayı basınç, sıcaklık v.b. gibi dış etkenlere karşı dayanıklıdır.
GÖRÜNTÜLEME : PLC programı ve devrenin çalışması doğrudan monitörden izlenebilmektedir.
20.04.23 7Endüstriyel Otomasyon
PLC ‘lerin SınıflandırılmasıPLC ‘lerin SınıflandırılmasıPLC’ler değişik özelliklerine (hız, haberleşme protokol destekleri, dışarıdan bağlanabilecek modül sayıları, hafızası vb.) göre sınıflandırılabilmektedir. I/O sayılarına göre de sınıflandırılmaları mümkündür. Buna göre;
1. Micro PLCs 32 I/O Devices. 2. Small PLCs 32 to 128 I/O. 3. Medium PLCs 64 to 1024 I/O. 4. Large PLCs 512 to 4096 I/O. 5. Very large PLCs 2048 to 8192 I/O.
04/20/23 Endüstriyel Otomasyon 8
İŞE UYGUN PLC SEÇİMİİŞE UYGUN PLC SEÇİMİ
PLC ‘nin Çıkış Tipi (Röle, Transistör?) : Kontrol edilen cihaza, sisteme ve çalışma
gerilimine göre değişmektedir.
PLC ‘nin Giriş ve Çıkış Sayıları : Kontrol edilecek sisteme ait giriş ve çıkış sayıları,
sistemin dışarıdan takibini kolaylaştıra sinyal lambaları, alarmlar, sistemin genişleme
potansiyeli
Analog Giriş Sayısı (gerekiryorsa) : Işık, Isı, Basınç …sensör girişleri
Program Kapasitesine : PLC nin ana mikroişlemcisinin gelişmişliği, bit sayısı, adres
ve data hattı sayısı, hızı gibi parametreler programlama kapasitesini gösterir.
Satıcının ürün stok durumu
04/20/23 Endüstriyel Otomasyon 9
İŞE UYGUN PLC SEÇİMİİŞE UYGUN PLC SEÇİMİ
Desteklediği Komutlara : Komut sayısı RAM belleğine tekabül etmektedir.
Genişleme Modülü Nokta Sayısı : Özel eklenecek cihazlar var mı? Sıcaklık
kontrolü, basınç kontrol modülü, giriş çıkış sayısının arttırılması
İletişim Protokolleri : Diğer PLC ler ile haberleşmesi ve sistemin tek
merkezden kontrolü
Ürünle ilgili teknik destek alma : Sistem kurarken destek, Plc eğitimi, el
kitapları, teknik destekte servis hızı…
Garanti süresi ve kapsamı : Yedek parça stok durumu, servis garanti süresi
20.04.23 Endüstriyel Otomasyon 10
PLC ‘nin Temel YapısıPLC ‘nin Temel Yapısı
20.04.23 Endüstriyel Otomasyon 11
PLC ‘nin Temel YapısıPLC ‘nin Temel Yapısı
Merkezi İşlem Ünitesi : PLC nin beynidir. Sisteme ait yazılımın saklandığı ve bu
yazılımın işlendiği kartlardır. Hafıza, programlama cihazı ve başka plc ler ile
çalışabilmeleri için arayüzler bulunur. Özellikle hızı ve hafıza kapasitesi son derece
önemli parametreleridir.
Hafıza : RAM hafıza hem yazılabilen hem de okunabilen geçici
hafıza birimidir. Giriş çıkış birimleri ile ilgili verilerin saklandığı belleklerdir.
ROM hafıza sadece okunabilen kalıcı hafızalardır ve komut bilgileri, sabitler buraya
yüklenirler. EPROM ise programlanabilir ve silinebilir hafıza türüdür. PLC ‘de
programlar önce burada saklanır sonra merkezi işlem ünitesine gönderilir. Son
zamanlarda eprom yerine flash bellek kullanılmaktadır.
Giriş ve Çıkış Bölümü : PLC nin gözü, kulağı ve dilidir. Sensörler, şalterler ve
rölelelerden gelen verilerden dolayı, girişler 0 dan 1 seviyesine çıkar ve plc dışarıdaki
gelişmelerden haberdar olur. Giriş röleleri vasıtası ile bunları CPU ya iletir. Çıkışta
sistem ve işlemler için 5 V 12 V ve 220 V çıkış üretmektedir.
20.04.23 Endüstriyel Otomasyon 12
PLC I/O ElemanlarıPLC I/O Elemanları
20.04.23 Endüstriyel Otomasyon 13
PLC ‘nin Temel YapısıPLC ‘nin Temel Yapısı
Güç Kaynağı : PLC içerisindeki elektronik üniteleri besleme görevini üstlenir. 110/220 V AC ve 24 V DC olan türleri mevcuttur.
Haberleşme : PLC nin başka plc ler ile ekipmanlar ile haberleşmesini sağlayan kısımdır. Haberleşme kabloları genelde RS232 portunu kullanır. Diz üstü bilgisayarlarda USB den RS 232 ye dönüştürücü kullanılmalıdır.
Genişleme Bağlantısı : Eklenebilirlik plc ler için çok önemlidlr. Ethernet modülü eğer internete bağlanılmak isteniyor ise ve giriş çıkışları arttırmak isteniyorsa buna benzer ilaveler eklenebilir.
20.04.23 14Endüstriyel Otomasyon
Temel PLC YapısıTemel PLC Yapısı
20.04.23 Endüstriyel Otomasyon 15
PLC I/O Hafıza AlanıPLC I/O Hafıza Alanı
20.04.23 16Endüstriyel Otomasyon
PLC Giriş YapısıPLC Giriş Yapısı
PLC’ye temelde 2 tür işaret girişi olmaktadır; analog ve dijital olmak üzere;Dolayısıyla Analog Giriş ve Dijital Giriş üniteleri yer almaktadır.
PLC giriş birimine gelen bir işaretin mantıksal 1 kabul edildiği bir alt sınır ve mantıksal 0 kabul edildiği bir üst sınır vardır.
20.04.23 17Endüstriyel Otomasyon
PLC Giriş Birimi DonanımıPLC Giriş Birimi Donanımı
Endüstriyel Otomasyon20.04.23 18
PLC Giriş Birimi DonanımıPLC Giriş Birimi Donanımı
Endüstriyel Otomasyon20.04.23 19
PLC Çıkış Birimi DonanımıPLC Çıkış Birimi Donanımı
Röleli Çıkış Birimleri : Çok sık devreye girmeyen, elektriksel yalıtım
gerektiren durumlarda
Yarı İletkenli Çıkış Birimleri : Yüksek hızlı açma- kapama gerektiren
durumlarda; doğru akımlı devrelerde transistörler, alternatif akımlı devrelerde
triyaklar kullanılır.
Endüstriyel Otomasyon20.04.23 20
PLC Çıkış Birimi DonanımıPLC Çıkış Birimi Donanımı
Endüstriyel Otomasyon20.04.23 21
PLC Çıkış Birimi DonanımıPLC Çıkış Birimi Donanımı
20.04.23 22Endüstriyel Otomasyon
PLC Çıkış Birimi DonanımıPLC Çıkış Birimi Donanımı
20.04.23 23Endüstriyel Otomasyon
PLC Programlama KavramlarıPLC Programlama Kavramları
PLC’lerde 2 programdan söz etmek mümkündür!!!
Kullanıcı tarafından yazılan prosesin kontrol ve kumandasını icra eden sistem
programı
Kullanıcının yazdığı programı derleyen ve PLC’ye yükleyen program… Bu program
aynı zamanda benzetim özelliğine de sahip olabilir…
FP WINPRO (Nais PLC) Step7 (Siemens PLC) CX-one (Omron PLC)…
Sistem Programının İşlevleri
Kullanıcı Programını Yürütür
Kesmeli Çalışma ve İletişim Olaylarını Düzenler
Sistem Çalışma Durumlarını Denetler
20.04.23 24Endüstriyel Otomasyon
PLC Programlama KavramlarıPLC Programlama Kavramları
Programlama işlemi ise;PC kullanılarakPC kullanılarakProgramlama cihazı kullanılarakPLC üzerindeki tuş takımı ve ekran kullanılarak yapılabilir…
20.04.23 25Endüstriyel Otomasyon
PLC Çalışma PrensibiPLC Çalışma Prensibi
20.04.23 26Endüstriyel Otomasyon
PLC ‘nin ÇalışmasıPLC ‘nin Çalışması
20.04.23 27Endüstriyel Otomasyon
PLC Çalışma PrensibiPLC Çalışma Prensibi
20.04.23 28Endüstriyel Otomasyon
PLC Çalışma PrensibiPLC Çalışma Prensibi
04/20/23 29Endüstriyel Otomasyon
PLC ‘nin Çalışma İlkesiPLC ‘nin Çalışma İlkesi
Rutin Çalışma Dışındaki Durumlar
Kesmeli Çalışma : PLC tarama çevriminden daha hızlı değişen işaretleri
algılamak ve değerlendirmek için kullanılır. Giriş işaretlerine doğrudan erişilir.
Kesme işareti geldiğinde ana programa ara verilir ve kesme alt programı
yürürlüğe girer. Alt program tamamlanınca tekrar ana programa dönülür.
Özel Komutlar Kullanma: İvedi giriş çıkış komutları (Immediate I/O
Instructions) kullanılarak giriş değerleri, komut işlenirken de okunabilir.
20.04.23 30Endüstriyel Otomasyon
Bazı PLC’lerin KarşılaştırılmasıBazı PLC’lerin Karşılaştırılması
20.04.23 31Endüstriyel Otomasyon
Bazı PLC’lerin KarşılaştırılmasıBazı PLC’lerin Karşılaştırılması