PLC Nedir? Ne işe yarar? Nerelerde kullanılır? 2023

PLC Nedir? 21. yüzyıl itibariyle, PLC ( Programlanabilir Mantıksal Denetleyici ) otomasyon sektörünün temel taşı haline gelmiştir. PLC çoğu yönüyle sektördeki insan gücünü yarıya indirip, endüstrinin bir çok alanında kullanılmaktadır. Bu makalemizde PLC nedir?, PLC nasıl kullanılır?, PLC kaç bölümden oluşur?, PLC seçerken nelere dikkat etmemiz gerekiyor? gibi sorulara cevap vereceğiz.

PLC Nedir?

PLC ( Programmable Logic Controller ), sanayideki üretim ve ar-ge bölümlerinde ya da makinelerin kontrolünü sağlamak gibi işlemlerin denetimlerinde kullanılan otomasyon cihazıdır. Normal kullanılan günümüz bilgisayarlarının aksine PLC’nin üzerinde bir çok giriş ve çıkışı (I/O) vardır. En büyük artılarından biri de farklı markaların PLC’leri kendilerine göre işletim sistemi yüklerler. Bu denetleyici sistemle beraber, giriş bilgileri gözle görünmeyecek hızlarla tarayarak çıkış bilgilerini gerçek zamana yakın, cevapları doğru verecek şekilde çalışır. PLC, kısa sürede daha çok kaliteli ürün üretmenizi sağlar ve çok düşük hata paylarına sahip üretim yapma potansiyelinin öne çıkmasında yardımcı olur.

PLC Kaç Bölümden Oluşur?

PLC’ler 4 ana bölümden oluşur, bunlar:

• Merkezi İşlem Birimi ( CPU )
• Bellek Birimi (RAM, ROM, PROM vb.. )
• Giriş Birimi ( IN )
• Çıkış Birimi ( OUT )

Merkezi İşlem Birimi ( CPU )

CPU, PLC’nin çalışmasını düzenleyip bütün aritmetik ve mantıksal işlemleri gerçekleştiren, zamanlama, sayma gibi görevleri sağlayan en önemli birimlerden biridir. PLC’ de beyin görevi gören kısım CPU ile bellektir. İki ayrı PLC aynı mikroişlemciyi kullanabilir, fakat işletim sistemleri farklı olduğu için PLC’lerin yaptığı işlemler de farklı olabilir.

Bellek Birimi ( RAM, ROM, PROM vb.. )

Bellek birimi giriş, görüntü, veri ve program belleği gibi kısımlara ayrılmaktadır. Her bellek bölümünün kendine ait farklı işlevleri vardır. PLC’lerde genellikle EPROM ( Eresable programmable Read only Memory ), bellek bölümünde kullanılmaktadır. Bu bellek bölümü silinebilir, tekrar yazılabilir, programlanabilir, salt okunur bellek anlamına gelmektedir. Her PLC’nin kendine ait programları vardır ve bu programlar PLC’de hafızada saklanır. Hafızadan da merkezi işlem birimine yönlendirilir. Ayrıca 5 adet bellek vardır, bunlar; RAM, ROM, PROM, EPROM veya EEPROM olarak adlandırılır.

Giriş Birimi ( IN )

Giriş birimi, kumanda edilen sistemde ilgili algılama elamanlarından gelen analog sinyalleri PLC’nin anlayacağı lojik gerilim seviyelerine dönüştüren birimdir. Kontrol edilen sistemdeki sensör çeşidine göre, seviye, kumanda, basınç, sıcaklık, yakınlık gibi elemanlardan gelen binary değerler ( 1 veya 0 ) giriş birimi üzerinden alınmaktadır. Giriş birimi için voltaj değerleri 24V, 48V ,100V-120V, 200V ve 240V doğru veya alternatif akım olmaktadır. PLC’nin giriş elemanları olarak limit anahtarları, düzey anahtarları, motor kontaktör ve röle kontakları, seçici anahtarlar, fotoelektrik gözler vb. olarak tanımlayabiliriz.

Çıkış Birimi

Çıkış birimi, PLC’de hesaplanan çıkış noktaları için lojik gerilim voltajını, kontrol edilen sistemdeki kontaktör, röle, selenoid gibi kumanda elemanlarının sürülmeye uygun elektriksel işaretlere dönüştüren birimdir. Çıkış birimi ise röle, triyak ya da transistörü devrelerden oluşur. PLC’ler genellikle röleli çıkış birimlerini kullanırlar. Ama yüksek hızlı açma ve kapama gerektiren durumlarda transistörlü ya da triyaklı çıkış birimlerini kullanır. Ayrık I/O arabirim ile denetlenebilecek çıkış elemanları için  alarmlar, denetim röleleri, selenoidler, motor starterleri, fanlar, vb.. olarak tanımlayabiliriz.

PLC Seçim Ölçütleri

Bir kumanda sistemi için PLC seçiminde göz önüne alınması gereken özellikleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz;

• Maliyet,
• Program ve veri belleği kapasitesi,
• Giriş-çıkış (lojik, dijital) noktası, sayısı ve elektriksel özellikleri,
• Komut işlem hızı,
• Zamanlayıcı ve sayıcı sayısı,
• Gerçek-zaman saati,
• Kesme işletim yeteneği,
• İletişim olanakları,
• Program yedekleme olanağı,
• Yarı iletken çıkışların elektrik dayanımı düzeyi,
• Teknik destek,
• Şifre koruması

Bunlar PLC alınırken bakılması gereken önemli seçim ölçütleridir.

PLC‘de program işleme mantığı nasıl çalışır?

PLC pasif haldeyken çalışma ( RUN ) moduna aldığında çıkış bölümüne sıfırlama işlemi yapar. Sonra giriş bölümünden alınan veriler okunup giriş hafızasına kayıt edilir. PLC’nin Çalışma mantığı, yazılmış olan bir programı sürekli tarayarak gerçekleşmektedir. Tarama döngüsü üç adımda gerçekleşir. PLC stop moduna alınıncaya kadar bu döngüyü sürekli tekrar eder.

• Giriş Durumunu Kontrol Et: PLC hangi tarama döngüsünde hangi girişlerin açık veya kapalı olduğunu görmek için girişlerin her birini kontrol eder. Yani bir anahtarın veya sensörün aktif olup olmadığını kontrol eder. İşlemcinin bu adımda elde ettiği veri, yeri geldiği zaman aşağıda kullanılmak üzere hafızaya aktarılır ve orda saklanır.
• Programı Yürüt: PLC bu bölümde, yüklenen programa dayalı olarak ve bir önceki adımda elde ettiği bilginin durumuna göre program talimatını yürütür ve uygun eylem gerçekleştirilir. Eylem bazı çıkışların aktivasyonu olabilir ve sonuçlar bir sonraki adımda kullanılmak üzere yeniden hafızaya alınır ve saklanır.
• Çıkış Durumunu Kontrol Et: Son adımda ise çıkış sinyalleri kontrol eder ve gerekli ayarlamaları yapar. Yapılan bu değişiklikler, ilk adımda okunan giriş durumuna ve ikinci adımda program yürütme sonucuna bağlı olarak yapılır. Üçüncü adımın uygulanmasının ardından, PLC döngünün yani taramanın başına döner ve bu adımları sürekli olarak tekrarlar. Bir çevrimin süresi PLC’nin çalışma hızına, kullanılan komutlara ve kontrol programının uzunluğuna bağlı olarak değişim gösterir. Ortalama  PLC’nin bir çevriminin tamamlanma süresi 3ms ile 10ms arasında değişkenlik göstermektedir. Eğer ki çevrim süresi uzarsa girişlerden gelen sinyal değişiklikleri algılanamayabilir. PLC’nin çalışma mantığı aşağıda gösterilmektedir.

PLC nedir? konusunu aslında hemen hemen birazda olsa cevapladık. PLC’nin hayatımıza girmesiyle birlikte binlerce röleli dönem hayatımızdan çıktı. Günümüzde, neredeyse her türlü sanayi ve endüstriyel vb. sistemleri robotize etme şansına sahip oldu.