Y-0030S2 PLC Kitabı

Transkript

Y-0030S2 PLC Kitabı

Y-0030S2
S7-200 PLC ve TEMEL KOMUT
YÜRÜYEN
BANT EĞĐTĐM KĐTĐ
UYGULAMALARI
S7-200 PLC ve UYGULAMALARI
Bu kitabın tüm hakları Yıldırım Elektroniğe aittir. Bu kitabın tamamı veya bir
bölümü izin alınmadan hiçbir ortamda yayınlanamaz. Eğitim kurumlarınca eğitim
amaçlı basım ve alıntılarda kaynak gösterilmelidir.
Mehmet HOŞGÖREN
Đletişim Bilgileri
Web:
e-mail:
Telefon:
Fax:
Adres:
www.yildirimelektronik.com
[email protected]
0 312 221 10 00
0 312 212 35 35
Mareşal Fevzi Çakmak Cad. No:19 Beşevler/ANKARA
:
ĐÇĐNDEKĐLER
1.
Y-0030S2 PLC DENEY SETĐNĐN TEKNĐK ÖZELLĐKLERĐ _______________________ 1
2.
PLC’ye GĐRĐŞ _____________________________________________________________ 5
3.
PLC’LERĐN TEMEL YAPISI ________________________________________________ 9
4.
PLC’LERĐN ÇALIŞMA PRENSĐPLERĐ _______________________________________ 16
5.
SIEMENS S7-200 SERĐSĐ PLC’LERĐN TEKNĐK ÖZELLĐKLERĐ _________________ 18
6.
PLC PROGRAMLAMA (DĐLLERĐ) TEKNĐKLERĐ ______________________________ 19
7.
S7-200 PLC’DE HAFIZA HARĐTASI ve ADRESLEME NOTASYONU _____________ 22
8.
STEP 7-Micro/WIN PROGRAM KURULUMU _________________________________ 27
9.
S7-200 TEMEL PLC KOMUTLARI ve UYGULAMALARI ________________________ 29
1.
Y-0030S2 PLC DENEY SETĐNĐN TEKNĐK ÖZELLĐKLERĐ
Şekil 1:PLC Deney Seti Birimleri
1. Deney Seti Aç/Kapa Anahtarı
2. Sayısal Çıkışlar (8+2 bit)
3. Sayısal Girişler (8+6 bit)
4. Analog Giriş-Çıkışlar (2 giriş, 1 çıkış)
5. Çok turlu potansiyometre (10 Kohm)
6. PLC (CPU 224XP)
7. 10V DC Güç Kaynağı
8. 24V DC Güç Kaynağı
9. Fonksiyon Jeneratörü
10. Operatör Paneli (TD200)
1
1. Sayısal Çıkış Gösterge Led’i
2. Direkt PLC Çıkışı (24V max 0.75 mA)
3. Çıkış sinyali (PLC/Röle) seçme anahtarı
4. Çıkış Rölesi
5. Direkt PLC girişi (Max 30V)
6. Sayısal Giriş Gösterge Led’i
7. Giriş Simülasyon Anahtarı (Push Buton ve Anahtar özellikli)
8. Çıkış Rölesi Normalde Açık (Kuru kontak)
9. Çıkış Rölesi Ortak uç (Kuru kontak)
10. Çıkış Rölesi Normalde Kapalı (Kuru kontak)
1
2
3
4
5
6
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Fonksiyon jeneratörü açma/kapama anahtarı
Fonksiyon jeneratörü frekans çarpan ayarı
Fonksiyon jeneratörü frekans kademe ayarı
Fonksiyon jeneratörü çıkış sinyali genlik ayarı
Sinyal çıkışı seçme anahtarı (Sinüs,Üçgen)
Sinyal çıkış uçları (Sinüs, Üçgen,Kare)
2
1.
2.
3.
4.
5.
6.
(V) Analog Sinyal Gerilim Çıkışı (0..10V)
(I) Analog Sinyal Akım Çıkışı (4..20mA)
(M) Analog Sinyal GND
(A) Analog Sinyal Girişi (0..10V)
(B) Analog Sinyal Girişi (0..10V)
Çok Turlu Potansiyometre 10 Kohm (10 turlu)
PLC: Sistemde kullanılan PLC’nin; 10 bit sayısal çıkışı, 14 bit sayısal
girişi, 2 Analog giriş, 1 Analog çıkışı bulunmaktadır. Sayısal çıkışlar yarıiletken
eleman ile (MOSFET) sürülmektedir. Sayısal giriş/çıkış sinyalleri 0/+24V’luk
gerilim seviyelerini kullanmaktadır. 4096 word kullanıcı program hafızası, kalıcı
olarak saklanabilen 2560 word veri hafızası bulunmaktadır. PLC, 24 VDC
gerilimle beslenmekte ve yük durumuna göre her çıkıştan maksimum 750 mA
akım çekilebilmektedir. PLC’nin programlanması ve diğer çevre cihazlarla
haberleşebilmesi için iki adet portu bulunmaktadır. Port 0 ve Port 1. Port 0’a
programlama kablosu bağlanırken Port 1’ TD200 operatör paneli bağlanmıştır.
Port 1 Port 0
PLC CPU224XP
OP-Panel TD200
Resim 1 : PLC (S7–200 CPU 224XP) ve operatör paneli (TD200 3.0)
3
Operatör Paneli: Operatör Paneli olarak, Siemens TD-200 Ver 3.0
modeli kullanılmaktadır. Bu operatör paneli 2x20 karakter, ekran aydınlatmalı,
5 adet komut tuşu (ENTER, ESC, UP ARROW, DOWN ARROW, SHIFT) 8 adet de
kullanıcı tanımlı fonksiyon tuşları (F1, F2, F3, F4, Shift+F1, Shift+F2, Shift+F3,
Shift+F4) bulunmaktadır.
TD 200 bağlantı konektörü, setin içinden bir iletişim kablosu ile PLC’nin
Port1 ‘ine bağlanmıştır. Böylece PLC ile TD200’ün haberleşmesi için gerekli
bağlantı sağlanmış olmaktadır. Op-Paneli için gereken enerji de bu kablo
üzerinden sağlamaktadır. Đstenildiği zaman Port0’daki bu konektör bağlantısı
çıkarılarak operatör paneli yerine başka iletişimler için kullanılabilir.
PLC Programlama Kablosu:
1
2
3
Resim 2 : USB-RS 232/PPI programlama kablosu
Resim 2’de görülen PLC programlama kablosu ile Siemens PLC‘ler
programlanmakta ve PLC programı on-line izlenebilmektedir. 1 numara ile
gösterilen kısım bilgisayarın USB/RS232 portuna takılan konektördür. 2
numara ile gösterilen konektör PLC’nin Port 0 konektörüne takılan kısımdır. 3
numara
ile
gösterilen
kısım
kablonun
üzerinde
ki
elektronik
devrenin
bulunduğu kısımdır. Bu kısım PLC-PC haberleşmesini ve izolasyonu sağlayan
kısımdır.
4
2.
PLC’ye GĐRĐŞ
Programlanabilir lojik kontrolör ya da denetleyiciler (PLC:Programmable
Logic Controller) endüstriyel otomasyon sistemlerinin kumanda ve kontrol
devrelerini gerçeklemeye uygun yapıda giriş-çıkış ve iletişim arabirimleri ile
donatılmış, endüstriyel kontrol yapısına uygun bir işletim sistemi altında
çalışan endüstriyel bir bilgisayardır. Başlangıçta, röleli kumanda sistemlerinin
yerine kullanılmak üzere düşünülmüş ve ilk ticari PLC, 1969 yılında Modicon
firması tarafından geliştirilmiştir. O yıllarda, röleli kumanda devreleri yerine
kullanılmak
üzere
geliştirilen
bu
cihaz
yalnız
temel
lojik
işlemleri
gerçekleştirebilen komutları içermekteydi. Zamanla firmaların ucuz maliyette
yüksek performanslı PLC’ler geliştirmelerinden sonra, bu aygıtlar endüstriyel
otomasyon dünyasının vazgeçilmez cihazları olarak kullanılmaya başlanmıştır.
PLC’lerin
en
yaygın
kullanıldığı
alanlar,
endüstriyel
otomasyon
sistemlerinin kumanda ve kontrol devreleridir. Bilindiği gibi, konvansiyonel
kumanda devreleri; kontaktör, yardımcı röle, zaman rölesi ve sayıcı gibi
eleman/cihaz ile gerçekleştirilen devrelerdir.
Şekil 2: Konvansiyonel Kumanda Devresi
5
Şekil 3: PLC’li Kumanda Devresi
Günümüzde bu tür devrelerin yerini PLC’li kumanda sistemleri almıştır.
Küçük boyutlu birkaç PLC modeli dışında, piyasadaki birçok PLC marka ve
modellerinde, bir kontrol algoritması yazmak için gerekli aritmetiksel ve
mantıksal işlemlerin tamamının yapılmasını sağlayan güçlü bir komut desteği
bulunur. Ayrıca bir PLC’nin geri beslemeli kontrol sistemlerinde sayısal
kontrolör olarak kullanılması, analog işaretleri sayısal işaretlere (ADC) ve
sayısal işaretleri analog işaretlere dönüştüren (DAC) giriş-çıkış birimleri ile
sağlanır.
Genel
olarak
PLC
belleğinde
girişlerindeki sinyallerin değerlerini
bulunan
okuyup
programın
(denetim
veya
akışına
göre,
geri-besleme
işaretleri) bu değerlere göre istenen yönetim sinyallerini üreten ve çıkışlara
veren özel amaçlı bir mikrobilgisayardır. Başka bir deyişle PLC; bir makinenin
üretim süreçlerini denetlemek için; mantık, sıralama, zamanlama, aritmetik ve
sayma gibi işlemleri gerçekleştirmeyi sağlayacak komutların depolandığı
programlanabilir belleği olan bir sayısal elektronik cihazdır.
6
PLC’ler genel yapı ve çalışma bakımından, kişisel bilgisayarların yapısı
ve çalışmasına doğal bir benzerlik gösterir. Çünkü bir bilgisayarı meydana
getiren tüm ana bileşenler (MIB, RAM, EPROM, IO birimleri vb..) PLC’lerde de
mevcuttur.
Fakat,
mikrodenetleyiciler
PLC
(PIC,
ile
mikroişlemciler
ATMEL)
(6802,
karşılaştırılmak
Z80)
veya
ya
da
kıyaslanmak
istenmektedir. Kullanım amacı ve yerleri tamamen farklı olan bu ürünlerden
örneğin;
PLC’lerle
yapılabilecek
birçok
işlemin
mikrodenetleyicilerle
de
yapılabilmesi (tersi de mümkündür) teorik olarak mümkündür. Fakat PLC’ler ve
işlemciler arasındaki belirgin farklar, kullanılacak sistem ve tasarıma bağlı
olarak değişir ve bunlar aşağıda kısaca öztlenmiştir.
1. Öncelikle
PLC’ler
endüstriyel
bir
üründür.
Belirli
bazı
standartları oluşmuştur. PLC’lerle birlikte kullanılabilecek operatör
paneli, analog giriş-çıkış modülü vb. gibi birçok çevrebirim ve
haberleşme arabirimleri mevcuttur.
2. PLC’ler elektriksel gürültü, elektromanyetik parazitler, mekanik
titreşimler, yüksek sıcaklıklar vb. gibi zor şartlarda çalışabilecek
şekilde yapılmışlardır.
3. PLC’lerin yazılım ve donanımlarını kullanmak mikroişlemcilere
göre çok fazla elektronik bilgisi gerektirmez. Donanımsal olarak
zaten hazır olan bu ürünlerin program tasarımı bilgisayar
ekranında yapılmakta ve simülasyonu ekrandan incelenerek
program sonuçları ve çalışması kontrol edilebilmektedir.
Şekil 4: PLC’nin Kullanım Alanları
7
4. Endüstriyel ortamlarda kullanılan birçok cihazın, birlikte
kullanılabilmesini ve haberleşebilmelerini sağlayan standart veri
yolu alt yapıları bulunmaktadır (AS-i BUS, Profibus, CAN-BUS
vb..). Bu alanda kullanılan cihazların çoğu da bu türden
haberleşme protokollerine destek verecek şekilde hazır olarak
üretilmektedirler.
5. PLC’ler direkt olarak üzerlerinden programlanabildiği gibi, ağ alt
yapısı üzerinden (RS485, Ethernet) yakından veya uzaktan da
programlanabilirler.
PLC’ler yapısal olarak iki tipte bulunmaktadır.
Kompakt Tip PLC: Küçük boyutlu PLC’lerdir. Besleme kaynağı, girişçıkış birimi, merkezi işlem birimi (CPU) tek modül olarak, sabit
(değiştirilemeyen) bir yapı dikkate alınarak imal edilmişlerdir. Ek
modüller eklenerek geliştirilmeye uygun yapıda değildirler yada sınırlı
birkaç modül eklenebilmektedir. Endüstriyel ağlar üzerinde haberleşme
olanakları
kısıtlıdır.
yapılmasında
Genellikle
kullanılır.
Bu
tip
küçük
yerel
PLC’ler
kontrol
akıllı
röle
işlemlerinin
olarak
da
isimlendirilmektedir. Fiyatları PLC’ye nazaran ucuzdur.
Modüler Tip PLC: Bu tip PLC’lerde değiştirilebilmesi mümkün olan ve
genişletilebilecek bir yapı dikkate alınarak imal edilmişlerdir. Büyük
kapasiteli PLC’lerde besleme kaynağı, giriş ve çıkış birimi, merkezi işlem
birimleri ayrı birer modül haline getirilmiştir. Birçok PLC’nin birlikte
çalıştığı durumlarda ağ üzerinde haberleşebilme yetenekleri vardır.
Birçok modül seçeneği bulunan bu tip PLC’ler, ihtiyaca göre istenilen
modüller kullanılarak geliştirilebilir.
Şekil 5 : Modüler PLC
8
3.
PLC’LERĐN TEMEL YAPISI
PLC’nin iç yapısı
Merkezi Đşlem
Birimi
Denetim Birimi
Veri yolu
Adres Yolu
Kontrol Yolu
RAM tip hafıza
elemanları
Zamanlayıcılar
ROM tipi hafıza
elemanları
Sayıcılar
Şekil 6: PLC’nin içyapısı
PLC’ler
yapı
bakımından
mikrobilgisayarlara
benzerler.
Tüm
bilgisayarlarda olduğu gibi PLC’lerde de bulunan temel bileşenler yukarıdaki
blok diyagramda görülmektedir. Bu bileşenler aşağıda kısaca anlatılmıştır.
Merkezi Đşlem Birimi: PLC’nin içerisindeki merkezi işlem birimi
kullanıcı programını yürüterek PLC’nin istenilen amaca hizmet etmesini sağlar.
MĐB’in hızı ve mimarisi PLC’nin işlem kapasitesini belirler. Endüstride PLC; CPU
ve diğer modüllerin birleşiminden oluşan bir sistemler bütünü olarak kabul
edilmektedir. Buradaki CPU ifadesi ile PLC’nin içerisindeki merkezi işlem birimi
olarak görev yapan elektronik çip kastedilmemektedir. CPU, PLC omurgasında
yer alan (Control Unit) ana birimdir. Modüler PLC sistemlerinde CPU’nun yanına
çeşitli
arabirimler
(Sayısal
modül,
Analog
modül,
TermoCouple
Modül,
Endüstriyel Haberleşme Modülleri) eklenebilmektedir.
9
Şekil 7: Modüler yapıdaki PLC sistemi
(Güç kaynağı+CPU+Sayısal Modül+Sayısal Modül+Analog Modül)
RAM: Yazılabilen, okunabilen rastgele erişimli bellektir. Geçici bir hafıza
birimidir. Aslında enerjisi kesildiğinde üzerinde bilgi tutamayan RAM
hafızalarda bir takım bilgilerin saklı kalmasını sağlamak amacı ile Super
Capasitor ve/veya pil ile beslenirler. Bu hafızaya yazılan bilgiler PLC’nin enerjisi
kesildiğinde uzun bir süre saklı kalır ve daha sonra kaybolur. Bu sürenin ne
kadar olduğu katalog bilgilerinde yer almaktadır.
EPROM ve EEPROM: ROM tipi hafızalara yazılan bilgiler, sistemin
enerjisi kesilse dahi silinmez. ROM tipi hafızalar üzerinde (EPROM veya
EEPROM) PLC’nin işletilmesi için gerekli olan sistem yazılımı firmware’i
bulundurur. Firmware, ROM tipi hafızalarda kalıcı olarak bulunan ve tüm
bilgisayarlı sistemlerin ilk çalışmasını sağlayan ve sistemin temel işlevlerini
gerçekleştiren yazılımdır.
Projeniz üç bileşenden oluşur: program bloğu, data blok (opsiyonel) ve
sistem bloğu (opsiyonel). Bir projeyi yüklediğiniz zaman, yüklenen proje
bileşenleri RAM’da saklanır. S7–200 ayrıca programı, data bloğu ve sistem
bloğu sürekli saklama için EEPROM’a otomatik olarak kopyalar.
Şekil 8: S7-200’ün veri saklama yerleri
10
Sayıcılar (Counters): PLC ile dahili veya harici palsleri artan veya
azalan yönde sayan birimleridir. Örneğin bir PLC’nin girişine bağlı sensörün
önünden geçen nesnelerin sayısı bu sayıcılar ile sayılabilir. Panasonic FP0 serisi
PLC’de 44 sayıcı (C100-C143), Siemens S7-200’de ise toplam 256 sayıcı (C0C255) bulunmaktadır.
Zamanlayıcılar (Timers): PLC ile zamana bağlı uygulamalar için
kullanılırlar. Zamanlayıcılar programlama esnasında belirlenen süreye göre
çıkışlarını SET ya da RESET yaparlar. Panasonic FP0 serisi PLC’de toplam 100
zamanlayıcı (T100-T143), Siemens S7-200’de ise toplam 256 zamanlayıcı (T0T255) bulunmaktadır.
Giriş Arabirimi ve Bileşenleri:
Aşağıdaki blok diyagramlarda görülen birimler, birçok PLC’de bulunan
temel birimlerdir.
Şekil 9: Giriş arabirimini oluşturan devreler
11
1- Optik Đzolasyon ve giriş gerilimi sinyal uygunlaştırma devresi;
PLC girişine uygulanan gerilim seviyesinin belirli aralıkları lojik “1”e belirli
aralıkları ise lojik “0” a karşılık gelmektedir. Bu gerilim seviyeleri ve lojik
sinyal karşılıkları aşağıdaki grafikte (IEC-61131-3’e göre) görülmektedir.
PLC’nin girişine uygulanan gerilime göre elde edilen lojik “1” veya “0”
bilgisi PLC içerisindeki sayısal devrelere göre uygunlaştırılarak sayısal
sinyallere dönüştürülmüş olmaktadır.
Şekil 10: PLC girişi için lojik “1” ve lojik “0” için geçerli gerilim aralıkları
PLC’ye dış dünyadan gelen tüm elektrik sinyalleri PLC içerisine
optokuplör aracılığı ile iletilir. Böylece PLC’nin dış dünya ile elektriksel
izolasyonu sağlanarak, üretim ortamındaki tüm elektriksel olumsuzluklardan
etkilenmesi önlenmiş olacaktır.
Şekil 11: Bilgilerin ışık yoluyla iletilmesi
12
2-Dijital giriş filtresi (Sinyal geciktirme ve parazit giderme
devresi); PLC girişine gelen her elektriksel sinyal her zaman geçerli bir
kumanda sinyali olmayabilir. Endüstriyel ortamlarda özellikle endüktif yükler
bu parazitlerin oluşmasına neden olmaktadır. Bu türden elektriksel parazitlerin
PLC girişine gelmesi PLC’nin yanlış işlem yapmasına neden olabilmektedir.
Geleneksel filtre elemanları (RC) ile nispeten temizlenen bu sinyaller, sinyal
geciktirme devreleri ile tamamen temizlenebilmektedir. Bu sinyal geciktirme
devreleri sayısal elektronik yöntemlerle ya da yazılımsal olarak belirli bir
algoritma çerçevesinde çalışabilmektedir.
Kumanda devre elemanlarından gelen kumanda sinyallerinin var olma
süreleri çoğunlukla PLC girişleri için yeterli bir süredir. Bu süre dikkate
alındığında parazit ile geçerli bir kumanda sinyali arasındaki fark birkaç
milisaniyelik bir bekleyişle hemen ayırt edilebilmektedir. Gelen bir sinyal,
belirlenen süre boyunca hala girişte bulunuyorsa bu geçerli bir kumanda sinyali
olarak kabul edilmektedir. Çoğu PLC üreticileri giriş sinyali geciktirme sürelerini
(0,2- 20 ms) kullanıcı tarafından değiştirilebilir nitelikte yapmışlardır.
Şekil 12 : Yazılımla değiştirilebilen sinyal geciktirme ayar penceresi
13
3-Darbe Yakalama Giriş Devresi; PLC girişindeki çok hızlı sinyalleri
yakalamak istersek darbe yakalama girişini etkin yaparak PLC’nin tarama
döngüsü esnasında gelen bu hızlı sinyaller de yakalamış oluruz.
Şekil 13: Darbe Yakalama Girişi
4-Giriş görüntü tablosu; (PII:Proccess Input Image) PLC’ye dış
dünyada gelen tüm veriler, 1,2 ve 3 numaralı katlardan geçtikten sonra giriş
görüntü tablosu denilen yere yazılır. Bu tablo 8 veya 16 bitlik bir hafıza
bölgesidir. Bu tabloda lojik “1” in varlığı girişte bir geçerli bir kumanda
sinyalinin bulunduğunu lojik “0” ise sinyalin bulunmadığını gösterir.
Çıkış Arabirimi ve Bileşenleri:
Şekil 14: Tipik bir PLC çıkış arabirim devresi
14
Şekil 15 : Çıkış arabirimini oluşturan birimler
1-Çıkış görüntü tablosu; (PIQ: Proccess Output Image) PLC’de
değerlendirilerek çıkışa gönderilecek veriler önce çıkış görüntü tablosu denilen
hafıza alanına gönderilir. Buraya yazılan veriler daha sonra çıkışta kumanda
sinyali olarak görülen elektrik sinyallerini temsil eder.
2-Elektriksel
izolasyon
(optokuplör)
devresi;
PLC
içerisinde
bulunan sayısal devreler üzerinde elde edilen veya işlenen veriler, çıkışa
optokuplör aracılığı ile iletilir. Böylece PLC’nin dış dünya ile elektriksel
izolasyonu sağlanarak, üretim ortamındaki tüm olumsuzluklardan etkilenmesi
önlenmiş olacaktır.
3-Yükseltici Devresi; PLC içerisinde MĐB’in ve diğer sayısal devrelerin
kullandığı TTL seviyesindeki elektriksel sinyal PLC dışına belirli gerilim ve akım
seviyelerine yükseltilerek verilir. Örneğin; PLC içerisindeki TTL sinyal PLC
dışına 24 V’luk bir gerilim seviyesinde ve 700 mA akım verecek şekilde
yükseltilerek verilir. Bu yükseltme işlemi, çıkış katındaki bir transistör ile
gerçekleştirildiği gibi röle ile de yapılabilmektedir. Röle çıkışlı PLC’lerin çıkış
akımları transistörlü PLC’lere göre daha yüksektir. Bazı PLC’ler çıkışta istenen
gerilim seviyesine uygun harici besleme kaynağına ihtiyaç duyarlar.
4-Kısa devre ve aşırı akım koruma; Her PLC lojik”1” ve lojik “0” a
karşılık çıkışta belirli bir seviyelerde gerilim üretilir. Çıkışa gönderilen lojik “1”
bilgisine karşılık üretilen gerilim; örneğin +24V herhangi bir nedenle (-)
gerilime temas ettiğinde oluşacak kısa devre akımının PLC çıkış elemanlarına
zarar vermemesi için kısa devre ve aşırı akım koruması devreye girer.
15
4.
PLC’LERĐN ÇALIŞMA PRENSĐPLERĐ
PLC’ler; girişlerinde ve/veya hafızalarında bulunan verileri, kullanıcı
tarafından yüklenen program çerçevesinde işlemlerden geçirir ve yeni veriler
eder veya bu verileri gerekirse çıkış kumanda sinyalleri olarak kullanır.
Hafızalarına yüklenen kullanıcı programları, belirli periyotlarla tekrar edilir ve
yeni giriş bilgilerine ve/veya hafızasındaki verilere göre yeni veriler ve çıkış
bilgileri üretir. Bu çevrim PLC stop konumuna alınıncaya veya bir hata durumu
oluşmayıncaya kadar devam eder. Aşağıda bir PLC’nin program çevrimini
gösteren temsili şekil görülmektedir. Program çevrimi için geçen süreye
tarama zamanı “Scan Time” denilir. Bu sürenin uzunluğu PLC’nin işlem
kapasitesine ve çalıştırılan programın uzunluğuna göre değişmektedir. Çok kısa
program satırlarının çevrimi (--|I0.0|----(Q0.0) giriş-çıkış programı gibi) 1-2
ms.’lik bir tarama zamanını alır.
Şekil 16: Program çevrimi
Şekil 17 : PLC’ye yapılan tipik bir giriş ve çıkış bağlantısı
16
Şekil 18 : PLC’ye hazırlanan çok basit bir uygulama için giriş-çıkış bağlantıları
17
5.
SIEMENS S7-200 SERĐSĐ PLC’LERĐN TEKNĐK ÖZELLĐKLERĐ
18
6.
PLC PROGRAMLAMA (DĐLLERĐ) TEKNĐKLERĐ
Endüstride PLC programlamak için kullanılan 5 temel programlama dili
bulunmaktadır. Bunlar;
FBD (Function Blok Diyagram)
LAD (Ladder Diyagram)
STL (Statement List)
SCL (Structure Language)
Graph/SFC (Sequential Function Chart)
PLC üreticileri, ürünlerinde bu dillerden bir veya birkaçını destekleyecek
ürünler çıkartabilmektedir. Örneğin Siemens S7-200 serisi ürününde bu
dillerden üçüne
(FBD,LAD,STL) destek verirken S7-300 serisinde hepsine
destek vermektedir. Panasonic’de FP0 serisinde hepsine destek vermektedir.
Aşağıda bu programlama teknikleri hakkında kısaca bilgiler bulunmaktadır.
PLC üreticileri arasında programlama dillerinde kullanılan komutlar için
ortak bir standart geliştirilmediği için her PLC üreticisinin komut isimleri ve
kullanma şekli farklı olmaktadır. PLC programlamada, programcılar açısından
karşılaşılan bu zorluğa karşılık, IEC–61131–3 standardı ile adresleme ve komut
notasyonunda bir standarda gidilmiştir. Üreticiler artık kendi notastonlarının
yanında bu standarda da destek vererek her PLC programcısına hitap
edebilmektedirler. Artık bu adresleme standardı dikkate alınarak hazırlanan
herhangi
bir
PLC
programı
birçok
programcı
tarafından
rahatlıkla
anlaşılabilecektir.
6.1. Function Block Diagram (FBD)
Program
komutlarının
blok
şeklinde
kullanıldığı
bir
programlama
yöntemidir. Her blok’un girişi ve çıkışı bulunur. Blok özelliğine ve girişindeki
sinyallere göre çıkıştan sinyal üren elemanlardır.
Panasonic FP0 serisi PLC’de
19
S7-200 serisi PLC’de
Şekil 19 : Fonksiyon Blok Diyagram programlama örnekleri
6.2. Instruction List (IL)
Program komutlarının assembler programlama dilinde olduğu gibi
kısaltmalarla
(mnemonic)
ifade
edildiği
ve
kullanıldığı
programlama
yöntemidir. Örneğin Yükle (Load) LD, Sakla (Store) ST ile ifade edilmektedir.
LD
=
I0.0
Q0.0
S7-200 serisi PLC’de
LD X2
ST Y5
Panasonic FP0 serisi PLC’de
Şekil 20: Komut Listesi programlama örneği
6.3. Ladder Diagram (LD)
Konvansiyonel
elektrik
kumanda
devrelerinde
olduğu
gibi
tüm
giriş/çıkışların ve programlama elemanlarının kumada sembollerine benzer
sembollerle yazıldığı bir programlama şeklidir. En yaygın olarak kullanılan
yöntemdir. Grafiksel programlama ara yüzünden dolayı kullanımı ve program
geliştirme
kolaydır. Aşağıdaki örnekte
PLC’nin X0
girişinden bir
sinyal
geldiğinde Y0 çıkışı sinyal üretecektir.
Şekil 21: Ladder program dili örneği
20
6.4. Sequential Function Chart (SFC)
SFC hareket kontrol, haberleşme ya da dizi program gibi ardışık
işlemler için uygun bir programlama dilidir. Sıralı hareketi düşünmek ve
programlamak kolaydır. Her adım diğerinden bağımsız programlanabilir. Eğer
bir adım çalışıyorsa ve diğerler aktif değilse bütün yapmanız gereken sadece
aktif durumda olan adımı incelemektir.
Şekil 22 : SFC programlama dili örneği (Panasonic FP0 serisi)
6.5. Structured Text (ST) veya StruCtured Language (SCL)
Bu yöntemle PLC programlama yöntemi, Pascal ya da C olduğu gibi
yapısal bir formata dönüştürülmüştür. Böylece PLC programlama komutları IFThen-Else yada For-Next gibi komutlar kullanılabilmektedir. Değişken atmaları
Pascala benzer şekilde örneğin; A:=5 gibi yapılmakta, C’de olduğu gibi satır
sonlarına “;” işareti konulmaktadır.
IF X0=1 then
Y0:=1;
ELSE
FOR i:=0 TO 100 DO
SUM:=SUM + a[i]
END_FOR;
Y0:=0;
END_IF;
Şekil 23: Yapısal programlama dili örneği (Panasonic FP0 serisi)
21
7.
S7-200 PLC’DE HAFIZA HARĐTASI ve ADRESLEME NOTASYONU
Tablo 1 : S7-200 tipi PLC’lerin hafıza elemanları ve kapasiteleri
Hafıza
elemanları
Adres aralığı
(max)
Giriş Kontakları
Çıkış Kontakları
Dâhili Kontaklar
Özel Dâhili Kontaklar
Akümülatör
Zamanlayıcılar
Sayıcılar
I0.0 - I15.7
Q0.0 - Q15.7
M0.0 - M31.7
SM0.0 - SM549.7
AC0-AC3
T0-T255
C0-C255
Giriş Kontakları
Çıkış Kontakları
Dâhili Kontaklar
Akümülatör
Zamanlayıcılar
Sayıcılar
I0.0 - I15.7
Q0.0 - Q15.7
M0.0 - M31.7
AC0-AC3
T0-T255
C0-C255
Açıklama
CPU 224XP üzerinde I0.0-I1.5 (Toplam 14 adet)
CPU 224XP üzerinde Q0.0-Q1.1(Toplam 10 adet)
CPU 224XP üzerinde M0.0-M31.7(Toplam 256 adet)
4 Adet Word tipinde
256 adet Zamanlayıcı (1-10-100 ms)
256 adet Sayıcı
CPU 222 üzerinde I0.0-I1.5 (Toplam 14 adet)
CPU 222 üzerinde Q0.0-Q1.1(Toplam 10 adet)
CPU 222 üzerinde M0.0-M31.7(Toplam 256 adet)
4 Adet Word tipinde
256 adet Zamanlayıcı (1-10-100 ms)
256 adet Sayıcı
Tablo 2: Değişik Veri Boyutlarının Ondalık ve Onaltılık Sistem Aralıkları
Aşağıda giriş, çıkış ve dâhili kontakların, hafıza haritasındaki görüntüsü
ve yerleşimi görülmektedir.
Şekil 24 : Harici girişe ait Hafıza biti için adresleme şekli
(aynı format, çıkış -Q- için de geçerlidir )
22
Şekil 25: Aynı adrese Bayt, Word ve Double Word Erişimin Kıyaslanması
7.1. Temel Veri Tipleri
Tablo 3: IEC–61131–3 standardına göre temel veri tipleri
Veri tipi
Boyutu
Alabileceği değer aralığı
BOOL
INT
DINT
Boolean (1 bit)
Integer (16 bits)
Double Integer (32 bits)
REAL
Real number (32 bits)
16 bits
32 bits
WORD
DWORD
Duration (16 or 32 bits)
TIME
STRING
String’in uzunluğuna bağlı
ARRAY
Değişkenin tipine ve dizi
boyutuna bağlı
Örnek
0 ve 1
-32768…0… +32767
-2,147,483,648…0…+ 2,147,483,647
-3.402823*E38 to -1.175494*E-38,
0.0,
+1.175494*E-38 to +3.402823*E38.
16 bit binary veri
32 bit binary veri
T#0,00s to T#21 474 836,47s
T# veya TIME# (ms, s, m, h,)
Değişken uzunlukta karakter (Ascii) dizisi
(n: karakter sayısı) String’in word boyu:
2 words (Başlık için) + (n/2) words (karakterler için)
Diğer veri tiplerini içeren sıralı bir veri tipi
0
2546, -1034
1.000.987.002
123.0, 3.876
2#01001110101010011
16#3FA2
T#13ms, T#14.7s
“mekatronik”
(n: karakter sayısı) n:10
2+(10/2)=7 word
ARRAY [0..5] OF DINT
Tablo 4: Sayıların tabanlara göre gösterim şekli
10’luk sayı gösterimi
16’lık sayı gösterimi
1234
-1234
16#04D2
16#FB2E
2’lik sayı gösterimi
2#10011010010
2#1111101100101110
• “100” bu sayı onluk sayı sisteminde 100’dür. [100]
• “100” bu sayı ikilik sayı sisteminde 4’tür. [2#100]
• “100” bu sayı onaltılık sayı sisteminde 256’dır. [16#100]
23
7.2. S7-200 Hafıza Haritası
Şekil 26 : S7-200 Temsili Hafıza Haritası
24
7.3. IEC Adresleme Yöntemi
Bu karışıklığı gidermek için sayıların önüne tabanı yazılmaktadır.
Sayının önünde bir ifade yer almıyorsa bu sayı onluk kabul edilir. Örneğin sayı
100 şeklinde yazılmış ise bu onluk tabanda yüz kabul edilir. Sayı ikilik
tabandaki bir sayı ise o zaman 2#100 şeklinde yazılmalıdır.
IEC adresleme tablosu, PLC üreticileri arasında adresleme çeşitliliğini en
aza indirmek için yapılan bir çalışmadır. Örneğin Siemens PLC üreticisi PLC
girişlerini I0.0 notasyonu ile yazarken Panasonic PLC üreticisi X0 şeklinde bir
notasyon kullanmaktadır. Yine aynı şekilde dâhili kontağı bir üretici M0.0
şeklinde tanımlamışken diğer üretici R1A şeklinde tanımlamaktadır. Aşağıdaki
çizelgede uluslararası IEC kurulunun sunduğu ve PLC’lerde kullanılan tüm
elemanlar için belirlenen adresleme formatı bulunmaktadır.
IEC address
%
Açıklama
I
Q
M
X
W
D
No_1
.
No_2
.
IEC adresleme sembolü
I Giriş lokasyonu
Q Çıkış lokasyonu
M Hafıza lokasyonu
X BOOL tipi data (1 bit)
W WORD tipi datalar (16 bits)
D DOUBLE WORD tipi datalar (32 bits)
I ve Q için
No_1 = WORD numarası
M için:
No_1 = dahili hafıza için referanslar numaraları
Kontak, Özel dahili kontak
R/WR/DWR
0
Zamanlayıcı (Timer)
T
1
Sayıcı (Counter)
C
2
Set value Counter/Timer
SV/DSV
3
Elapsed value Counter/Timer
EV/DEV
4
Data register, special data register DT/DDT
5
Index register
IX,IY
6
Link relay
L/WL/DWL
7
Link data register
Ld/DLd
8
File register
FL/DFL
9
Alarm relay
E
10
Impulse relay
P
11
Ayırıcı (.)
I ve Q için;
No_2
Word içindeki bit pozisyonu
M için;
No_2 =WORD numarası
No_1 = 0..9,11 olduğunda
No_1 = 10 olduğunda
No_2 =Kontak numarası
Ayırıcı (.)
No_3 No_1 = 0, 7 or 11 (R, L, P) olduğunda No_3= Word içindeki
bit pozisyonu
Şekil 27 : IEC adresleme çizelgesi
25
Tablo 5: IEC ve PLC’ler için örnek adreslemeler
S7-200 adresleme
I0.0
I2.7
Q0.0
Q3.0
M0.0
M0.5
M20.0
VW0
VW20
T1
FP0 adresleme
IEC adresleme
X0
X27
Y0
Y30
R0
R5
R200
DT0
DT200
T1
%IX 0.0
%IX 2.7
%QX 0.0
%QX 3.0
%MX 0.0.0
%MX 0.0.5
%MX 0.20.0
%MW 5.0
%MW 5.200
%MX 1.1
IEC formatında hazırlanmış ladder diyagramı
26
8.
STEP 7-Micro/WIN PROGRAM KURULUMU
Kurulum CD’si takılıp Setup dosyası çalıştırılır.
Setup programı çalışmaya başlar başlamaz kurulum dili seçeneği
penceresi gelir. Đngilizce seçeneği ile devam edilir.
Ekrana gelen seçenekler onaylanarak kurulum aşamaları ilerletilir.
27
Programın
değiştirilir.
kurulacağı
dizin
değiştirilmek
istenirse
bu
aşamada
Kurulumun bu aşamasında PLC’yi programlamak için kullanılacak
interface sorulmaktadır. Standart olarak PC/PPI cable seçilir ve
Properties’den Connettion to USB seçilerek programlama arabirimi
tanıtılmış olur.
Program
tamamlanınca
başlatılır.
kurulumu
bilgisayar
yeniden
28
9.
S7-200 TEMEL PLC KOMUTLARI ve UYGULAMALARI
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Y-0030S2 PLC Deney Seti Uygulamaları
Temel Giriş/Çıkış Uygulamaları (Bit Logic)
Mantıksal Đşlem Uygulamaları
Karşılaştırma Đşlemleri (Compare)
Taşıma Komutu Uygulaması (Move)
Aritmetiksel Đşlem Uygulamaları (Integer Math)
TON Zamanlayıcı ile Kayan Işık Uygulaması (Timers)
TON Zamanlayıcı ile 24V Lamba Uygulaması (Timers)
TOFF Zamanlayıcı ile 24V Lamba Uygulaması (Timers)
Yukarı Sayıcı Uygulaması (Up Counter)
Aşağı/Yukarı Sayıcı Uygulaması (Up-Down Counter)
TD200 Op-Panel ile Giriş-Çıkış Uygulaması
TD200 OP-Panel ile Veri Gösterme Uygulaması
TD200 OP-Panel’inde Alarm Mesajı Gösterme
Dijital Giriş / Analog Çıkış Uygulaması
Analog Giriş / Dijital Çıkış Uygulaması
OP-Panelinden Analog Giriş Gerilimini Okuma Uyg.
29
Uygulama 1
Temel Giriş/Çıkış Uygulamaları (Bit Logic)
Amaç: Ladder programlama ara yüzünü kullanarak PLC girişlerine
uygulanan sinyaller ile istenen çıkışları farklı şekillerde kumanda etmek.
Ön bilgiler:
Komutlar
Açıklaması
PLC’nin çıkış kontaklarını sembolize eder. Q0.0 çıkışı;
0. byte’ın 0. bitidir.
PLC’nin giriş kontaklarını sembolize eder. I0.0 girişi;
0. byte’ın 0. bitidir.
Yükselen kenar komutu ile bir sinyalin 0’dan 1’e yükseldiği durumların
değerlendirilmesi sağlanır.
Düşen kenar komutu ile bir sinyalin 1’den 0’a düştüğü durumların
değerlendirilmesi sağlanır.
PLC çıkışlarının sürekli enerjili kalması sağlanır (SET).
PLC çıkışlarının sürekli enerjisiz kalması sağlanır (RESET).
Uygulamanın Ladder Diyagramı:
30
31
Uygulama 2
Mantıksal Đşlem Uygulamaları
Amaç: PLC girişlerindeki sinyalleri istenen mantıksal şartlara göre
değerlendirmek. Böylece gerekli şart veya şartlar gerçekleştiğinde belirlenen
işlemler yaptırılabilecektir. Örneğin PLC’nin Q0.0’ın ancak I0.0 ve I0.1
girişlerinden her ikisinden de sinyal geldiğinde çıkış vermesini isteyebiliriz. PLC
için program hazırlanırken bu türden temel mantıksal kavramlar çok sık
kullanılmaktadır.
Ladder Diyagramı:
32
Uygulama 3
Karşılaştırma işlemleri (Compare)
Amaç: PLC
değerlendirilmesi.
içerisindeki
aynı
türden
iki
verinin
karşılaştırılarak
PLC’deki sayısal ve string türündeki veriler mukayese edilmek
istendiğinde karşılaştırma komutları kullanılır. Karşılaştırma işlemlerinde
Büyük, Küçük, Eşit, Büyük-Eşit gibi kıyaslamalar yapılabilir.
Ön bilgiler:
Komutlar
Açıklaması
VB0==10; VB0 adresindeki değer 10’a eşit ise kaplıdır. Aksi
halde açık kontak durumundadır.
VW100>=3200; VW100 adresindeki değer 3200’den büyük
veya eşit ise kaplıdır. Aksi halde açık kontak durumundadır.
VD200≠50000; VD300 adresindeki değer 50000’e eşit değil
ise kaplıdır. Aksi halde açık kontak durumundadır.
PLC’ye programı yükleyip online modunda
“Program status” ile
izleme yaparken, hafıza alanlarındaki değerleri değiştirmek için aşağıdaki
işlemler yapılır. Đçerisindeki değeri değiştirmek istediğimiz adresin üzerinde
sağ kliklenir ve açılan popup menüden “Write…” seçeneği seçilir. Gelen
pencereden istenen değer girilerek “Write” butonuna basılır.
Online moda iken hafıza alanına değer girme
33
Ladder Diyagramı:
34
Uygulama 4
Taşıma Komutu Uygulaması (Move)
Amaç: PLC’nin hafızasına veri yüklemek veya istenen hafıza
bölgesini/bölgelerini başka hafıza bölgelerine kopyalamak. Bu yükleme/kopyala
işlemleri aynı tip veriler üzerinde gerçekleştirilir. Adreslerdeki verileri izlemek
için ana menüden Debug->Start Chart Status seçeneği seçilir. Đzlenmek
istenen verilerin adresleri tablodaki Address kısmına yazılır. Format seçeneği
ile verinin gösterim formatı değiştirilebilir (işaretli, işaretsiz, ascii, binary).
Ladder Diyagramı:
35
Uygulama 5
Aritmetiksel Đşlem Uygulamaları (Integer Math)
Amaç: PLC ile toplama, çıkarma, çarpma ve bölme türü aritmetik
işlemler yapmak. Bunun için data blok sayfasında VW0 veri alanına A verisi,
VW2 veri alanına B verisi yazılacak. Yapılan işlemin sonucu VW4’e yazılacaktır.
Yapılacak aritmetik işlemlerinde; toplama işlemi için I0.0, çıkarma işlemi için
I0.1, çarpma işlemi için I0.2, bölme işlemi için I0.3 ve ondalıklı bölme işlemi
için de I0.4 girişlerindeki anahtarlar kullanılacaktır. Anahtarların hangisi
kapanırsa o aritmetiksel işlem gerçekleşecektir.
Toplama
Çıkarma
Çarpma
Bölme
Real Bölme
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
1
0
0
0
0
A verisi
VW0
10
10
10
10
10.2
B verisi
VW2
3
3
3
3
3.5
Sonuç
VW4=13
VW6=7
VW8=30
VW10=3
VW20=2.91
Ön bilgiler:
Komutlar
Açıklaması
ADD_I
girişlerdeki
verilen
toplanması
için
kullanılan komuttur. IN1 ve IN2 integer tipinde 2
bytelık verilerdir.
SUB_I girişlerdeki verilen çıkarılması için kullanılan
komuttur. IN1 ve IN2 integer tipinde 2 byte’lık
verilerdir.
MUL_I girişlerdeki verilen çarpılması için kullanılan
komuttur. IN1 ve IN2 integer tipinde 2 byte’lık
verilerdir.
DIV_I
girişlerdeki
verilerin
bölünmesi
için
kullanılan komuttur. IN1 ve IN2 integer tipinde
2’şer byte’lık verilerdir. Bölme sonucu küsuratlı
sayı çıktığında ise sayının küsuratlı kısmı
atılacaktır.
DIV_R girişlerdeki ondalıklı verilen bölünmesi için
kullanılan komuttur. IN1 ve IN2 real tipinde 4’er
byte’lık (VD;Double Word) verilerdir. Bölme
sonucu yine VD boyutundaki hafıza elemanına
yüklenir.
36
Sembol Tablosuna yazılacaklar;
Data Bloğa yazılacaklar;
Ladder Diyagramı:
37
38
Uygulama 6
TON Zamanlayıcı ile Kayan Işık Uyg. (Timers)
Amaç: Q0.0’dan Q0.5’e kadar olan PLC çıkışlarına bağlı led’lerin, 1 sn
zaman aralıklarında sıra ile ışık vermesini sağlamak ve süre sonunda hepsini
söndürmek. Bu uygulamada 100 ms’lik T37 TON zamanlayıcısı kullanılacaktır.
Ön bilgiler:
Komutlar
Açıklaması
S7-200 PLC’de TON zamanlayıcısı kullandıkları zamanlara
göre üç grupta bulunmaktadır. 1ms (T32,T96), 10ms
(T33…T36, T97…T100) ve 100ms (T37…T63, T101…T255).
Bu zamanlayıcıların iki girişi vardır. IN girişi zamanlayıcının
çalışması için giriş, PT ise zamanlayıcının süresidir. TON
zamanlayıcısının girişine sinyal uygulandığında belirlenen
süre sonunda çıkış üretir.
SM0.0 özel kontağı PLC RUN konumunda olduğu sürece
kapalıdır ve durumu değiştirilemez.
T37’nin anlık değeri ile 10 sabit sayısını karşılaştırmaktadır.
Karşılaştırma sonucu büyük ve eşitse bu kontak kapanır.
Ladder Diyagramı:
39
Uygulama 7
TON Zamanlayıcı Uygulaması (Timers)
Amaç: PLC’nin Q0.0’dan gelen başlat sinyali ile herhangi bir dahili
kontağı set etmek ve bu dahili kontağa bağlı zamanlayıcı ile belirlenen süre
sonunda (5. sn) Q0.0’ın çıkış vermesini sağlamak ve bu çıkışa bağlı röle
kontağı üzerinden 24V bir lambayı yakmak.
Ön bilgiler:
TON için zamanlama diyağramı
PT=10
Maksimum zamanlayıcı
değeri 32786
Devre bağlantısı: Aşağıdaki devreyi kurunuz. Hazırladığınız PLC
programını yükleyiniz. Devreye enerjiyi verdikten sonra PLC’yi Run konumuna
alarak çalıştırınız. Devrede lamba yerine DC motor, selenoid, 24V kontaktör
vb. bağlanabilir.
Deneyin devre bağlantısı
40
Ladder Diyagramı ve Sembol Tablosu:
41
Uygulama 8
TOFF Zamanlayıcı ile 24V Lamba Uyg. (Timers)
Amaç: PLC’nin I0.0’den gelen start palsı ile Q0.0’ın çıkış vermesini
sağlayarak röle kontağı üzerinden 24V lambayı yakmak ve belirlenen süre
sonunda lambayı söndürmek.
Ön bilgiler:
Komutlar
Açıklaması
S7-200
PLC’de
TOFF
zamanlayıcısı
kullandıkları
zamanlara göre üç çeşittir. 1ms (T32,T96), 10ms
(T33…T36,
T97…T100)
ve
100ms
(T37…T63,
T101…T255).
Bu
zamanlayıcıların
iki
girişi
vardır.
IN
girişi
zamanlayıcının çalışması için gerekli olan pals girişi, PT
ise süre çarpanıdır (100ms x 50=5000 ms). TOFF
zamanlayıcısının girişine uygulanan palsın düşen kenarı
ile süre başlatılır. Belirlenen süre sonunda çıkışı keser.
Belirtilen süre içerisinde yeni bir pals uygulandığında
zamanlayıcı sıfırlanarak tekrar süre çalışmaya başlar.
Devre bağlantısı:
Aşağıdaki devreyi kurunuz. Hazırladığınız PLC programını yükleyiniz.
Devreye enerjiyi verdikten sonra PLC’yi Run konumuna alarak çalıştırınız.
Deneyin devre bağlantısı
42
Ladder Diyagramı:
43
Uygulama 9
Yukarı Sayıcı Uygulaması (Counters)
Amaç: Fonksiyon Generator’ünden sağlanan palsleri PLC’nin I0.0
girişine uygulayarak saymak ve pals sayısı 10’e eşit olduğunda Q0.0’ın çıkış
vermesini sağlamak.
Ön bilgiler:
Komutlar
Açıklaması
CTU (Counter UP) yukarı sayıcısının 3 giriş parametresi
vardır. Bunlar –CU- pals girişi, -R- reset girişi ve –PVyükleme girişleridir. Sayıcının CU girişine uygulanan sinyal
sayısı PV’ye girilen sayıya eşit olduğunda sayıcı çıkış
üretecektir. Reset girişine gelen bir sinyal ile sayıcının
içeriği her zaman sıfırlanabilmektedir. Sayıcının maksimum
sayma aralığı 32,767 dir. S7-200’de kullanılabilecek toplam
sayıcı sayısı 255’dir.
Devre Bağlantısı:
2 mm deney kablolarını kullanarak PLC’nin I0.0 sayısal girişi ile
fonksiyon generator’ünün kare dalga sinyal çıkışı arasındaki bağlantıyı
sağlayınız. Fonksiyon jeneratörünü on/off anahtarı ile açınız. Fonksiyon
kademesini X1 konumuna ve çıkış genlik ve frekans potansiyometrelerini max
konuma alınız. I0.0 girişindeki anahtarı orta konumda tutunuz. Aşağıdaki
ladder diyagramını hazırlayarak PLC’ye gönderiniz. Ve PLC’yi RUN konumuna
alınız.
Fonksiyon Generatörü ile PLC giriş arasındaki bağlantı
44
Ladder Diyagramı:
45
Uygulama 10
Aşağı/Yukarı Sayıcı Uyg. (Up-Down Counter)
Amaç: PLC’nin I0.0’dan gelen pals’lerin sayılarak QB0 portunda binary
olarak izlenmesi. Sayıcı C0 20’ye eşit olduğunda da M0.0 dahili kontağı SET
olur.
Ön bilgiler:
Komutlar
Açıklaması
CTUD (Counter UP/DOWN) Aşağı/yukarı sayıcısının 4 giriş
parametresi vardır. Bunlar –CU- Yukarı sayma pals girişi,
–CD- Aşağı sayma pals girişi, -R- reset girişi ve –PVyükleme girişleridir. Sayıcının CU girişine uygulanan sinyal
sayısı ile sayıcının değeri 1 artarken, CD girişine uygulanan
pals sayısı ile sayıcının o anki değeri 1 azalır. Sayıcı değeri
PV’ye girilen sayıya eşit olduğunda sayıcı çıkış üretecektir.
Reset girişine gelen bir sinyal ile sayıcının içeriği her zaman
sıfırlanabilmektedir. Sayıcının maksimum sayma aralığı
32,767 iken minimum sayma aralığı ise -32,768 dir.
MOV_X komutu değişik tiplerdeki (X=B,W,DW vb..) verileri
başka hafıza alanlarına taşımakta kullanılan komutlardır.
Ladder Diyagramı:
46
47
Uygulama 11
TD200 OP-Panel ile Giriş-Çıkış Uygulaması
Amaç: Operatör panelindeki F1 tuşuna basılınca Q0.0, F2 tuşuna
basılınca Q0.1, F3 tuşuna basılınca Q0.2, F4 tuşuna basılınca Q0.3 çıkışlarını
SET etmek (kalıcı sinyal üretmek). Ayrıca Shift+F1 tuşlarına basılınca Q0.0,
Shift+F2 tuşlarına basılınca Q0.1, Shift+F3 tuşlarına basılınca Q0.2, Shift+F4
tuşlarına basılınca Q0.3 çıkış uçlarındaki kalıcı sinyali kaldıracak (RESET)
programı yazmak.
Program ve Açıklaması: Bu iş için hazırlanacak program 2 kısımdan
oluşacaktır. Birincisi operatör paneli sihirbazı ile hazırlanan TD200 panel
yazılımı, ikincisi ise PLC yazılımı. Panel kodlarını hazırlamak için operatör paneli
sihirbazını “Tools\TD200 Wizard” dan başlatırız.
TD 200 sihirbazını tıkladığımızda karşımıza TD200 Wizard ilk sayfası çıkar;
Next tuşuna basılır ise yeni açılan sayfa ;
48
Bu sayfada “TD200 Version 3.0” seçilir.Next tuşuna basılır ise açılan sayfa ;
Bu sayfada operatör panelimizin yapılandırma ayarlarını gireriz. “Enable
Pasword Protection” seçeneğini aktif edersek panelle ilgili konfügrasyonlar için
operatör paneli kullanıcıdan şifre ister. Biz bu sayfada 4 basamaklı şifremizi
belirleyebiliriz. Eğer şifre sorulmasını istemiyor isek bu seçeneği iptal ederiz.
Ayrıca bu sayfada “Time of Day” ile “Force” mönülerinin aktif edilip
edilmeyeceği soruluyor. Force özelliği ile PLC’nin çıkışları TD200 bu özelliğinden
yararlanılarak kalıcı olarak Set veya Reset yapılabilmektedir. “Time of Day”
seçeneği panelde PLC’nin saat ve tarih bilgilerini gösteren seçenektir. Next
tuşuna basıldığında açılan sayfa;
49
Bu sayfada panelde kullanılacak dili ve yazı stillerini belirleriz. Eğer
Türkçe karakter kullanılacaksa menüden “Turkish” seçilerek Türkçe karakter
seti yüklenmelidir. Next tuşuna basılır ise açılan sayfa;
Bu sayfada panel üzerinde ki F1’den F4’e ve Shift+F1’den Shift+F4’e
kadar olan tuşların buton isimleri, sembolik isimleri ve görevleri
düzenlenebilmektedir [Kalıcı Tip (Set Bit) veya kalıcı olamayan tip
(Momentary) ]. Biz “Button Action” ları “momentary” olarak seçerek Next
tuşuna basılır. “Buton Symbol” sütunundaki etiketleri olduğu gibi program
içerisinde kullanabiliriz veya bu etiketleri istediğimiz şekilde değiştirebiliriz.
Örneğin “F1” i “Start” diye değiştirebiliriz. Next butonuna bastıktan sonra gelen
sayfa;
50
Bu sayfada, yapılandırma ayarlarının tamamlandığını belirtir. Next tuşuna
basarsak;
Bu sayfada sihirbaz tarafından hazırlanan ve PLC’nin hafızasına
yüklenecek olan data bloğunun başlangıç adresi yer alıyor. Bu adresi
kullanmak istemezsek buradan değiştirebiliriz veya Next tuşu ile ilerleyerek
devam edilir.
PLC programı yazarken Op-Paneli için atanan bu adres aralığı (Örnekte
VB0…VB63) kullanılmamalıdır. Aksi halde op-paneli için hazırlanan program
bloğu üzerine veri yazmış oluruz.
51
Bu sayfada sihirbaz programı tamamladığını belirtiyor. Finish tuşuna
basarak sihirbazın çalışmasını sonlandırırız. Operatör paneli için hazırladığımız
bu “Data Blok” PLC’ ye aşağıda hazırlayacağımız PLC yazılımı ile birlikte
yüklenmelidir. Bundan sonraki bölüm PLC ile ilgili olan bölümdür.
Network 1 ve 2’deki komutlar ile operatör panelinden gelen bilgilere göre
PLC çıkışları set veya reset edilir. Burada sadece F1 ve Shift+F1 tuşları için
hazırlanan komutlar görülmektedir.
Ladder Diyagramı:
Networkların devamını benzer şekilde tamamlayarak diğer tuşların
kodlarını da programa aynı şekilde ekleyebiliriz.
52
TD200 Op-Panel Ekranına Mesaj Yazma:
Ekranında iken “User Menu”
seçilerek ekrana mesaj ve değişken
eklenebilir. “User Menu” seçildiğinde gelen ekranda Next tuşuna basılır.
Gelen pencerede kullanıcının hazırlayacağı 8 ekran ve alt ekran
seçenekleri gelir. Đlk alana sembolik bir isim vererek “Add Screen”
Tuşuna
basılır.
53
Gelen pencereye istenilen mesaj veya PLC’deki bir hafıza alanı
eklenebilir. “Insert PLC Data” butonuna basıldığında görüntülenmek istenen
PLC hafıza alanı adreslemeleri ile ilgili pencere gelecektir.
54
Uygulama 12
TD200 OP-Panel ile Veri Gösterme Uygulaması
Amaç: PLC’nin hafızasında bulunan bir veriyi (adresinin içeriğini) TD200
Op-Panelinde görüntülemek.
Program ve Açıklaması: Bunun için bir sayıcı uygulamasını
kullanacağız. Bu sayıcının geçerli değerini OP-Panelde görüntülemek için
aşağıdaki işlem basamakları gerçekleştirilir. Hazırlanacak program 2 kısımdan
oluşacaktır. Birincisi operatör paneli sihirbazı ile hazırlanan TD200 panel
yazılımı, ikincisi ise PLC yazılımı. Öncelikle Op-Panel’i hazırlamam için
aşağıdaki işlem basamakları tamamlanır.
Text Display Wizard: Displayde veri görüntüleyebilmek için Ana
menüden Tools/Text Display Wizard seçeneği seçilerek wizard çalıştırılır ve
aşağıdaki adımlar gerçekleştirilir.
TD200 Ver 3.0 seçilir ve aşağıdaki pencerede görülen TD
Configuration Complete mesajı gelinceye kadar Next ile ilerlenir. TD
Configuration Complete mesajı ekrana geldiğinde soldaki seçeneklerden User
Menu seçeneği seçilir.
Kullanıcı menüsü tanımlama penceresi ekrana gelir ve next ile ilerlenir.
55
Main yazıldıktan sonra Add Screen butonuna basılır. Gelen Pencerede
Counter yazıldıktan sonra Insert PLC Data butonuna basılır.
56
Görüntülenmek istenen hafıza alanı Data Address kısmına girilir. Bizim
uygulamamızda sayıcı değerini VW200 olarak seçtiğimiz için bu alana bu adresi
yazdık.
OK butonuna basarak işlem tamamlanır. Aşağıdaki pencere gelince
kadar Next butonlarına basılarak işlem sonlandırılır.
57
Ladder Diyagramı:
Hazırlanan program PLC’ye download edildikten sonra Run konumuna
alınarak uygulama izlenir. I0.0 sayıcının artmasını, I0.1 azalmasını, I0.2 ise
resetlenmesini sağlar. Sayıcının geçerli değeri Op-Panelden izlenebilir.
58
Uygulama 13
TD200 OP-Panel’inde Alarm Mesajı Gösterme
Amaç: PLC’nin bağlı bulunduğu sistemde önemli uyarıları operatörde
görüntülemek için TD200 Op-Panelindeki alarm konfügrasyonu düzenlenir.
Program ve Açıklaması: PLC nin M0.0 dahili kontağı SET olduğunda
Ekrana “Pompa Çalışıyor” mesajı verdirmek üzere aşağıdaki işlem basamakları
gerçekleştirilir.
Op-Panel Text Display Wizard:
59
Next tuşlarına basılarak ilerlenir ve aşağıdaki pencere geldiğinde işlem
Finish tuşu ile tamamlanır.
60
Lader Diyagramı: Yukarıdaki işlemlerden sonra PLC programı
aşağıdaki diyagram eklenir ve PLC’ye yüklenir. PLC run konumuna alınarak
I0.0 butonuna basılır ve Op-Panelden durum izlenir. I0.0 butonu kapatıldığında
M0.0 kapanır ve o anda panelden mesaj görüntülenecektir.
61
Uygulama 14
Dijital Giriş / Analog Çıkış Uygulaması
Amaç: PLC’nin dijital girişlerinden (IW0) okunan sayısal veriyi analog
çıkışa (AQW0) göndererek DAC (Dijital-Analog) çevrimi sonucu oluşan gerilimi
voltmetre ile ölçmek. Girişteki sayısal değerlere karşılık analog çıkışta ölçülen
gerilim değerlerini bir tabloya kaydederek yorumlamak.
Ön bilgiler:
Komutlar
Açıklaması
AQW0’ın Bit Deseni
Digital input
CPU224XP Analog çıkışı 12 bitlik çözünürlüğe sahiptir. Analog
çıkışların adresi AQW0, AQW2, AQW4…şeklindedir. CPU 224XP’de
sadece 1 analog çıkış bulunduğundan kullanılabilecek yegâne adres
AQW0’dır. Eğer analog genişleme modülleri eklenirse diğer adreslerdeki
analog çıkışlarda kullanılabilecektir. Analog çıkış adreslerine yazılacak
0…32000 sayısal değerler ile analog çıkış uçlarında 0V…10V arası
gerilimler elde edilir. PLC’nin akım çıkışı ise 11 bitlik çözünürlüğe
sahiptir. 16000 …0 sayısal değerine karşılık ve 4..20mA akım verecektir.
SWAP komutu ile 16 bit’lik verilerin ilk 8 biti
ile sonraki 8 biti yer değiştirir. Örneğin
komuttan önce VW2 adresinde D6 C3
bulunsun. Swap komutu işletildikten sonra
VW2 adresindeki veri C3 D6 olacaktır.
62
I0.7
I0.6
I0.5
I0.4
I0.3
I0.2
I0.1
I0.0
I1.7
I1.6
I1.5
I1.4
I1.3
I1.2
I1.1
I1.0
I0.7
I0.6
I0.5
I0.4
I0.3
I0.2
I0.1
I0.0
I1.7
I1.6
I1.5
I1.4
I1.3
I1.2
I1.1
I1.0
Q0.7
Q0.6
Q0.5
Q0.4
Q0.3
Q0.2
Q0.1
Q0.0
Q1.7
Q1.6
Q1.5
Q1.4
Q1.3
Q1.2
Q1.1
Q1.0
Q0.7
Q0.6
Q0.5
Q0.4
Q0.3
Q0.2
Q0.1
Q0.0
Q1.7
Q1.6
Q1.5
Q1.4
Q1.3
Q1.2
Q1.1
Q1.0
Bir word iki byte bilgiden oluşmaktadır. Đki byte bilgi 1 word’ü
oluştururken ilk byte (IB0) yüksek değerlikli kısmı, ikinci byte (IB1) ise düşük
değerlikli kısmı oluşturmaktadır. Bu neden dolayı I0.0 bitini 1 yaptıktan sonra
VW0 okunduğunda görülen değer 256 olmaktadır. Yani I0.0 bitini 1 yaptıktan
sonra MOV_W komutu ile IW0’ı QW0’a taşıdığımızda QW0’ın içeriği 256
olmaktadır. Bu durum yukarıdaki şekil incelendiğinde daha net anlaşılır. I0.0’ı
en düşük değerlikli bit ve I1.7’de en yüksek değerlikli bit olarak kullanmak için
swap komutu ile bu byte’lar yer değiştirilebilir.
Dijital girişlerdeki verilerin analog çıkışa direkt transferi
Yukarıdaki şekilden ve açıklamalardan sonra anlaşılacağı üzere dijital
girişleri okutup direkt olarak analog çıkış adresine gönderdiğimizde word’u
oluşturan byte’ların LBS ve MSB diziliminden kaynaklanan ağırlıklı bit
sıralamasında karmaşa yaşamaktayız. Swap komutu ile girişte okunan word’ün
iki byte’ın yeri değiştirilerek bu düzenlenebilir. Bu durum dikkate alarak
hazırlanan program aşağıda görülmektedir.
63
Devrenin Bağlantı Şeması:
AVO METRE
V
V
COM
Ladder Diyagramı: (Uygulama14_1)
64
Aşağıdaki tablo program çalıştırıldığında Dijital girişlerin durumu ve
Analog çıkışta ölçülen değer dikkate alınarak doldurulmuştur. Bu deneyi siz
yaptığınızda çok küçük değişiklikler olabilir.
14.
13.
12.
11.
10.
9.
8.
7.
6.
5.
4.
3.
2.
1.
0.
X
X
I1.5
I1.4
I1.3
I1.2
I1.1
I1.0
I0.7
I0.6
I0.5
I0.4
I0.3
I0.2
I0.1
I0.0
Dijital Girişler (8+6 toplam 14 bit)
15.
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
Analog
335mV
Çıkış
335mV
değerleri
335mV
335mV
360mV
386mV
410mV
435mV
1,310V
2,589V
5,141V
Yukarıdaki tabloda da görüleceği gibi analog çıkışta 10V elde etmek için
PLC’nin giriş sayısı 12 bitlik analog çıkış için gerekli olan bit sayını
karşılayamamaktadır. Tabii bu durum sadece girişlerdeki anahtarları kullanarak
dijital giriş bilgisi elde etmek istediğimizde karşılaşabileceğimiz özel bir
durumdur. Dijital girişten okuna verinin ilk üç biti AQW0 için önemsizdir. Dijital
girişteki ilk 3 bit kullanılmadığında kullanılabilecek bit sayısı 11 adet
kalmaktadır. Bu durumu programda küçük bir düzenleme ile aşağıdaki gibi
giderilmiştir.
Programda yapılan düzenlemeye göre PLC’nin girişinde okunan word
tipindeki veri her seferinde 3 bit sola kaydırılarak analog çıkış port’una
gönderilmektedir. Buna ait program Uygulama14_2’dir.
14.
13.
12.
11.
10.
9.
8.
7.
6.
5.
4.
3.
2.
1.
0.
X
X
I1.5
I1.4
I1.3
I1.2
I1.1
I1.0
I0.7
I0.6
I0.5
I0.4
I0.3
I0.2
I0.1
I0.0
Sayısal Girişler
15.
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
Analog
335mV
Çıkış
360mV
değerleri
386mV
410mV
435mV
1,310V
2,589V
5,141V
5,143V
5,180V
10,24V
65
Ladder Diyagramı: (Uygulama14_2)
66
Aşağıdaki tabloyu yukarıdaki programa göre farklı dijital girişler için
ölçülen analog çıkış değerleri için doldurunuz.
14.
13.
12.
11.
10.
9.
8.
7.
6.
5.
4.
3.
2.
1.
0.
X
X
I1.5
I1.4
I1.3
I1.2
I1.1
I1.0
I0.7
I0.6
I0.5
I0.4
I0.3
I0.2
I0.1
I0.0
Sayısal Girişler
15.
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Analog
Çıkış
değerleri
67
Uygulama 15
Analog Giriş / Dijital Çıkış Uygulaması
Amaç: Set üzerinde bulunan 10K çok turlu potansiyometrenin orta
ucundaki gerilim değerini PLC’nin analog girişinden okuyup sayısal çıkışlarında
binary formatında göstermek.
Bağlantı Şekli: PLC’nin analog girişi ile potansiyometre arasındaki
bağlantıyı aşağıdaki şekilde yapınız.
Resim 3 : Çok Turlu Potansiyometre bağlantısı
Ladder Diyagramı:
68
5.
4.
3.
2.
1.
0.
Q0.1
Q0.0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
6.
Q0.2
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
7.
Q0.3
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
8.
Q0.4
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
9.
Q0.5
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
10.
Q0.6
11.
Q0.7
12.
Q1.0
13.
Q1.1
14.
Q1.2
Sayısal Çıkışlar
15.
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
Giriş
12,46
mV
Gerilimi
22,27 mV
26,21 mv
30,19 mv
89,20 mV
325,7 mV
1,002 V
1,274 V
2,508 V
7,834 V
10,03 V
Aşağıdaki tabloyu yukarıdaki programa göre farklı analog girişler için
okunan dijital çıkış değerlerine göre doldurunuz.
5.
4.
3.
2.
1.
0.
Q0.1
Q0.0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
6.
Q0.2
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
7.
Q0.3
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
8.
Q0.4
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
9.
Q0.5
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
10.
Q0.6
11.
Q0.7
12.
Q1.0
13.
Q1.1
14.
Q1.2
Sayısal Çıkışlar
15.
Giriş
Gerilimi
69
Uygulama 16
OP-Panelinden Analog Giriş Gerilimini Okumak
Amaç: PLC’nin analog girişine uygulanan 0..10V arasındaki gerilimi
okuyarak Op-Panelde görüntülemek. 0..10V arası değişken giriş gerilimi elde
edebilmek için deney seti üzerinde bulunan 10K çok turlu potansiyometreden
yaralanılacaktır. Devrenin bağlantısı aşağıdaki şekildeki gibi yapılmalıdır.
Devrenin Bağlantı Şeması:
Program 2 bölümden oluşuyor. Birincisi operatör paneli sihirbazı, ikincisi
ise PLC yazılımı. Operatör paneli sihirbazını Tools\TD200 Wizard‘dan başlatırız.
Operatör Paneli Giriş-Çıkış deneyinde olduğu gibi sihirbazı başlatır gerekli
ayarlamaları ayni şekilde yaparız. Bu deneyde operatör paneli ile yapacağımız
farklılık ekran hazırlama bölümündedir.
70
Açılan menü sayfasında yukarıda görüldüğü gibi bir etiket (“Gerilim”)
gireriz. Daha sonra “Add Screen” butonuna basıp açılan sayfadan ekranda
görüntülemek istediğimiz bilgileri gireriz.
Gelen pencereye istenilen mesaj yazılır. Aynı zamanda bu ekrana
PLC’de
görüntülemek
istediğimiz
veri
alanın
adresi
girilebilir.
Bizim
uygulamamızda giriş gerilimi ile birtakım işlemlerden yapıldıktan sonra
görüntülenecek veri VD420 adresine yazılmıştır. Bizde bu adresdeki veriyi
göstermek için “Insert PLC Data” butonuna basarak bu adresi girmemiz
gereklidir.
Op-Paneli bu şekilde hazırlandıktan sonra Ok ve Next tuşlarına basarak Wizardı
tamamlarız.
71
Daha
sonra
PLC’ye
aşağıdaki
programı
hazırlayıp
yüklememiz
gerekecektir. Programın Ladder diyagramı aşağıdaki gibidir.
Ladder Diyagramı:
72
73

Y-0030S2 PLC Kitabı

Transkript

Benzer belgeler

Üretim katından satış katına

MAP 25 tabak kaynak makinası

DTMF Destekli PLC ile Akıllı Ev Uygulaması

Eğitim Programı 2010 - gts

Can-Bus Haberleşme Protokolü İle Bina Enerji Yönetimi Uygulaması

PROGRAMLANABİLİR DENETLEYİCİLER