PLC Programlama: Yeni Başlayanlar İçin Kesin Bir Kılavuz 

Bu makale, yeni başlayanlar, diğer pazarlardan geçiş yapan uzmanlar ve anlayışlarını sistematize etmek isteyen tasarımcılar için yapılandırılmış, sıfırdan bir anlayış yol haritası sağlamayı amaçlamaktadır.

PLC programlama için gereken temel uzmanlığı mutlaka inceleyeceğiz, geleneksel programlamayı karşılaştıracağız ve değerlendireceğiz. PLC Pazardaki otomasyon ürünlerini inceleyerek, konseptten pratiğe etkili bir anlayış yolu çizebilir, Sektör 4.0 döneminde bir adım öne geçmenize yardımcı olabilirsiniz.

PLC Neden Geleceğin "Sabit Para Birimi"?

"Endüstri 4.0", "Akıllı Üretim" veya "Noktaların İnterneti (IoT)" dediğimiz zaman, geleceğin son derece otomatik, veri odaklı bir üretim tesisini hayal ederiz. Bu görkemli hikâyenin ardında, üretim hattındaki her bir aktiviteyi sessizce yönlendiren Programlanabilir Muhakeme Kontrolörü (PLC) vardır.

1960'larda büyük ve karmaşık röle kontrol dolaplarını değiştirmek için ortaya çıkan bu sistem, günümüzde kontrol, hesaplama ve iletişimi bünyesinde barındıran ticari bir bilgisayar sistemine dönüşmüştür.

Araç imalatındaki kaynak hatlarından, gıda sektöründeki paketleme hatlarına, kentsel su sistemi sistemlerinden modern lojistik düzenleme merkezlerine kadar PLC'ler her yerde karşımıza çıkıyor.

MarketsandMarkets'ın kayıtlarına göre, dünya çapındaki PLC pazarının, dünya çapındaki üretim sektörünün daha yüksek performans, en yüksek kalite ve esneklik arayışının etkisiyle istikrarlı gelişimini sürdürmesi öngörülüyor.

Bu nedenle PLC programlarını kavramak, günümüz endüstriyel cihazlarıyla "konuşma" yeteneği kazandığınızı gösterir ve bu da onu uzmanlık kariyerinizde vazgeçilmez bir "para" haline getirir.

Ancak, birçok kişi PLC'lerle ilk karşılaştığında cesaretini kaybediyor: "Hiçbir elektrik bilgim yok, öğrenebilir miyim?" "Bilgi çok karmaşık, nereden başlamalıyım?"

Bu kısa makale kesinlikle bu soruları ortadan kaldıracak ve ideal teknikle herhangi bir kişinin PLC gösterilerini sistematik bir şekilde kavrayabileceğini gösterecektir.

I. Güçlü Bir Temel Oluşturun: PLC Programlarının 3 Temel Taşı.

Herhangi bir dili öğrenmek için önce alfabeyi ve grameri kavramak gerektiği gibi, PLC programlarını öğrenmek için de önce en temel kısımlarından başlamak gerekir.

1. Makinelerin Dili: Sayı Ekipmanları

PLC'nin iç dünyası "0"lar ve "1"lerden oluşan ikili bir küredir. Tüm karmaşık yönler ve veriler kaçınılmaz olarak bu en temel elektrik sinyali türüne (AÇIK/KAPALI) eşitlenir.

Bu nedenle PLC göstergelerini keşfetmenin ilk adımı farklı sayı sistemlerini ve bunların dönüşümlerini tanımaktır.

• İkili: PLC'nin sadece 0 ve 1'den oluşan temel çalışma dili. Örneğin, bir giriş sinyalinin görünmesi veya görünmemesi ya da bir motorun başlama/durma durumu 1 ve 0 ile ifade edilebilir.
• Ondalık:Günlük hayatta en çok aşina olduğumuz, 0-9 rakamlarından oluşan sayma sistemi.
• Onaltılık: 0-9 ve AF'den oluşan uzun ikili sayıları çok daha kompakt bir şekilde temsil etmek için oluşturulmuştur. Bellek adresleri ve veri etkileşimleriyle uğraşırken sıklıkla kullanılır.

Püf Noktası: PLC zamanlayıcılarının ve sayaçlarının set noktaları (ondalık olarak) ikili formatta saklanıp iyileştirildiğinden, ondalık ve ikili arasında dönüşüm yapmada uzman olmanız gerekir.

Sayı Sistemi Dönüşüm Tablosu.

2. Bilgi Kapları: Veri Türleri

Sayı sistemleri harfler ise, veri türleri de bu harflerin "kelimeler" halinde nasıl düzenleneceğini tanımlayan kurallardır.

Bir PLC'de bilgiler, çeşitli uygulama ihtiyaçlarına uyacak şekilde çeşitli uzunluklarda ve stillerde saklanır. Yaygın olarak kullanılan Siemens PLC'leri örnek olarak ele alırsak, tipik veri türleri şunlardan oluşur:

• Biraz: 0 veya 1 değerindeki en küçük veri birimi. Bir düğmeyi veya algılama birimi sinyalini temsil eder.
• Bayt: 8 küçük parçadan oluşur.
• Kelime: 2 bayttan (16 küçük bit) oluşur. Genellikle tam sayıları (Integral) kaydetmek için kullanılır.
• Çift Kelime: 2 kelimeden (32 küçük bit) oluşur. Büyük tam sayıları (DInt) veya gerçek sayıları tutmak için kullanılabilir.
• Gerçek/Yüzer: Sıcaklık seviyesi veya gerilim analog sinyalleri gibi belirli değerleri ondalıklı olarak ifade etmek için kullanılan kayan noktalı bir sayıdır. 32 bit bellekte yer kaplar.

Veri Türü İlişkileri ve Boyutu.

Bu bilgi türlerini tanımak çok önemlidir. Yanlış bir bilgi türünün kullanılması, program hatalarına veya veri taşmasına neden olabilir.

Örneğin, ondalık hassasiyet gerektiren bir sıcaklık değerini doğrudan bir Tamsayı (Int) değişkenine tutmak, kesirli bileşenin kırpılmasına neden olacaktır.

3. Mantığın Düzenlenmesi: Boole Cebiri

Boole cebiri, Merdiven Mantığı programlamasının kalbidir. Temel olarak "VE", "VEYA" ve "DEĞİL"den oluşan temel rasyonel ortaklıkları belirtir.

• VE: Tüm koşullar aynı anda gerçekse (1) sonuç 1'dir. Merdiven Mantığında, bu seri çağrılarla gösterilir. Uygulama Durumu: Bir makine yalnızca "Acil durum Durdurma düğmesine basılmazsa" (Problem A = 1) VE "Başlat düğmesine basılırsa" (Koşul B = 1) çalışabilir.
• VEYA: En az bir problem doğruysa sonuç 1'dir (1). Merdiven Mantığında bu, paralel çağrılarla gösterilir. Uygulama Durumu: "Sıcaklık seviyesi yüksek" (Problem A= 1) VEYA "Basınç alışılmadık" (Koşul B= 1) durumunda bir alarm sistemi lambası tetiklenir.
• OLUMSUZ: Sonuç, problemin tersidir. Merdiven Mantığı'nda bu, Genel Olarak Kapalı (NC) bir çağrı ile gösterilir. Uygulama Senaryosu: "Tank seviyesi tamamlanmadı" (Koşul A = 0) durumunda, pompa çalışmalıdır (Çıktı Y = 1). Bu problem, "seviye tamamlanmadı" anlamına gelen bir NC çağrısı kullanan programda uygulanır.

Bu 3 standart mantıklı işlemi kavrayarak, temel PLC programlarının önemli bir kısmını okuyabilir ve oluşturabilirsiniz.

II. Ana Akım PLC Otomasyon Ürünlerinin Karşılaştırılması

Temel konulara hakim olduktan sonra atılacak önemli adım, kapsamlı bir çalışma için ideal bir PLC marka ismi seçmektir.

Çeşitli markaların farklı pazar konumlandırmaları, programları, yazılımları ve sektör uygulamaları vardır. Aşağıda, çok sayıda önemli uluslararası PLC markasının göreceli bir değerlendirmesi yer almaktadır.

Yeni Başlayanlar İçin Öneriler:

• Eğer hedefiniz büyük tesisler veya Avrupa yapımı aletler ise, yüksek pazar payı ve teknik liderliği nedeniyle Siemens S7-1200 ve TIA Portal ile başlamak en iyi seçim olacaktır.
• Küçük cihazlara odaklanıyorsanız veya bütçeniz kısıtlıysa, Mitsubishi FX serisi, bol keşif olanakları ve oldukça düşük donanım maliyetleriyle olağanüstü bir başlangıç noktasıdır.

III. Kavramdan Pratiğe: Dört Adımlı Yüksek Verimli Öğrenme Yolu

Akademik bilgi temeldir, ancak gökdeleni inşa edecek olan yalnızca yöntemdir. 

Adım 1: Atmosferi Tanımak İçin Yazılım Programı Simülasyonu

Seçtiğiniz marka adının (örneğin, TIA Site, GX Works3) gösteri yazılımını indirin ve kurun. Herhangi bir donanım satın almadan, entegre simülasyon işlevini kullanarak ilk "Merhaba Dünya" işinizi oluşturun: basit bir başlat-durdur-mandal devresi.

Yazılım programının kullanıcı arayüzüne, etiketlerin (değişkenlerin) nasıl oluşturulacağına, merdiven mantığının nasıl yazılacağına ve bir programın nasıl indirilip takip edileceğine alışın.

Eylem 2: Temel Yönergeleri Öğrenin 

Temel işlevlere uyumu sistematik olarak keşfedin ve uygulayın:.

• Little Bit Mantık Kuralları: VE, VEYA, DEĞİL, Çıkış Bobinleri, vb.
• Zamanlayıcılar: Gecikmeli başlatma ve ertelenmiş bırakma gibi özellikleri uygulamak için Gecikmeli Başlatma (BUNCH), Gecikmeli Kapatma (TOF).
• Sayaçlar: Ürün sayımlarını toplamak, döngü sürelerini videoya almak vb. için Sayım Yukarı (CTU), Sayım Geri (CTD).
• Taşıma Kılavuzu (MOV): Verileri bir bellek adresinden başka bir adrese taşımak.

Adım 3: Standart Durum Çalışmalarını Ele Alın

Temel talimatları anladığınız anda, aşağıdaki gibi bazı geleneksel giriş seviyesi görevleri tamamlamaya çalışın:

• Üç fazlı motor ileri/geri kontrolü.
• Yıldız-üçgen düşürülmüş voltaj başlangıcı.
• Trafik kontrolü.
• Otomatik ileri geri hareket eden araba kontrolü.

Bu vaka çalışmaları, gerçek dünyadaki sorunları çözmek için belirli talimatları mantıksal bir çerçeveye bağlamanıza kesinlikle yardımcı olacaktır.

Eylem 4: Gelişmiş Özellikleri ve Uygulamalı Yöntemi Keşfedin

Temel programlarda kendinizi rahat hissettiğinizde, daha ileri seviyelere geçebilirsiniz:

• Analog Sinyal İşleme: Analog algılama ünitelerinden gelen sinyallerin (sıcaklık seviyesi, basınç) nasıl kontrol edileceğini ve PID kontrolünün nasıl gerçekleştirileceğini öğrenin.
• Yüksek Hızlı Sayım ve Darbe Çıkışı: Enkoderleri bağlamak ve adım/servo elektrik motorlarını yönetmek için kullanılır.
• İletişim ve Ağ Oluşturma: PLC'ler arasında veya bir PLC ile bir PLC arasında bilgi alışverişini bulun İnsan-makine arayüzü (İnsan-Makine Arayüzü) veya bir yönetim bilgisayarı.
• Pratik Fırsatları Arayın: Mümkünse, uygulamalı elektrik kablolaması ve hata ayıklama için bir PLC başlangıç paketi satın alın. Hiçbir şey, doğrudan bir ışığı yakmak veya bir motoru sürmekten daha büyük bir başarı hissi ve daha derin bir anlayış sağlayamaz. Ayrıca, mesleki yeterliliğinizi geliştirmek için Uluslararası Otomasyon Kültürü (ISA) gibi yetkili şirketlerin gerekliliklerine ve en iyi uygulamalarına da başvurabilirsiniz.

Çözüm

PLC'nin gösterilerinin ulaşılması zor ağır bir modern teknoloji olmadığını, net bir yol ve akıl yürütmeyle beceri geliştirme yolculuğu olduğunu bilmek gerekir.

Temel ilkeler şunlardır: İlk olarak, 3 teorik temel taşı güçlü bir şekilde kavrayın: sayı sistemleri, veri türleri ve mantıksal prosedürler. İkinci olarak, iş hedeflerinize ve pazar taleplerinize göre bilgi platformunuz olarak akıllıca bir PLC markası seçin. Son olarak, simülasyondan uygulamalı uygulamaya ve basitten karmaşığa doğru yapılandırılmış bir yol izleyin ve akademik bilgiyi sürekli pratik ve proje bazlı zorluklarla akıllıca bir analitik kapasiteye dönüştürün.

Endüstriyel otomasyon dalgası kendini gösterdi ve bu devrimde merkezi bir güç olarak PLC'nin önemi yeterince vurgulanamaz.

Öğrenme yolculuğunuza hemen başlamak, sadece bir yeteneğe yatırım yapmak değil, aynı zamanda fırsatlarla dolu bir geleceğe finansal bir yatırımdır. Bu rehberin, PLC programlarını kavrama yolculuğunuzda güçlü bir başlangıç noktası ve güvenilir bir yol arkadaşı olmasını dileriz.