PLC GİRİŞ-ÇIKIŞ BİRİMLERİ - Gürçelik Akademi
0262 644 1215
info@gurcelikakademi.com

PLC GİRİŞ-ÇIKIŞ BİRİMLERİ

PLC GİRİŞ-ÇIKIŞ BİRİMLERİ

PLC’deki giriş ve çıkış birimlerinin görevi PLC ile kontrol edilen endüstriyel otomasyon sistem ile arasındaki iletişimi sağlamaktadırlar.

GİRİŞ BİRİMİ:

         PLC ile kontrolü sağlanan endüstriyel otomasyon sistemlerine ait basınç, sıvı seviyesi, sıcaklık gibi giriş bilgilerini sensörler aracılığıyla buton gibi veyahut sınır anahtarları gibi giriş elemanlarından diğer bir adıyla algılayıcılarından alınmış olan giriş sinyallerini diğer bir söylemle elektriksel değerler diyebileceğimiz bu sinyalleri giriş birimi lojik yani 0 – 1  değerlere dönüştürerek merkezi işlem birimi olan CPU’ya ve CPU’nun içinde bulunan daha öncede bahsetmiş olduğumuz PII ( Giriş Görüntü Belleğine ) aktaran birimdir.

S7-1200 PLC Girişleri

PLC sistemlerinde her bir giriş seviyesi gerilim seviyesindedir. Bu değerler genellikle 24 V ile başlamaktadır. 24 V ile başlayan bu gerilim seviyesi 48 V ve 220 V doğru veya alternatif akımda olabilmektedir. Şunu belirtmeliyiz SIEMENS firmasının üretmiş olduğu neredeyse tüm PLC’ lerde genellikle 24 V DC ‘dir. Şu anda ise S7 1200 PLC ‘ lerin tamamında 24 V DC kullanılmaktadır.

         Dijital olan giriş veya çıkış kartları 8 veya 16 kanallık olarak yapılmaktadır. Analog olan giriş veya çıkış kartları 2, 4 veya 8 kanallı olarak yapılmaktadır.

         PLC ’de iki adet voltaj seviyesi bulunmaktadır. Voltaj seviyesi PLC ‘nin giriş kartına gelen sinyale göre belirlenmektedir. ON VOLTAGE; PLC ‘nin giriş kartına gelen sinyalin lojik “1” olarak kabul edildiği alt sınırdır. OFF VOLTAGE; PLC ‘nin giriş kartına gelen sinyalin lojik “1” olarak kabul edildiği bir üst sınırdır.

         PLC ‘ye gelen giriş bilgisinin doğru olarak alınabilmesi sinyalin alt sınırı ve üst sınırı sağlayabilmesi gerekmektedir. Çünkü bu sınırların sağlanması demek sinyalin PLC ‘ye doğru olarak alınabilmesi anlamını taşımaktadır. Eğer sinyal alt sınırı ve üst sınırı sağlamıyorsa sinyalin PLC’ye doğru olarak alınması mümkün değildir. SIEMENS gibi PLC üreticileri bunun gibi bilgileri kataloglarında daima belirtmektedirler.

S7-1200 PLC Analog Değer Skalası

Giriş kartındaki gerilim seviyesi 24 V olarak kabul edilmiş olan bir giriş birimin veya algılayıcının ortamdan bir sinyali algılama durumu yandaki fotoğrafta açıklandığı gibidir.

Tetikleyici olan kontağın çekmesi esnasında 13 Volta kadar giriş 0 ( sıfır ) olur ve daha sonra bu eşik değerinden sonra girişi 1 bir olarak kabul eder. Tetikleyici kontağın bırakması halinde ise 5 Volta kadar giriş 1 olarak kabul edilirken 5 Volttan daha az bir düzeyde yani bu eşik gerilimi olan 5 Volttan daha az bir gerilim geldiğinde giriş 0 ( sıfır ) olarak kabul edilir.

PLC girişlerinde zaman otomasyon sisteminin ve PLC ‘nin yoğunluğuna göre kararsız durumlar oluşabilmektedir. Bu tür oluşumları engelleyebilmek adına PLC girişlerinde tetikleyiciler kullanılmaktadır. Bu tetikleyiciler Schmitt Trigger olarak adlandırılır.

ÇIKIŞ BİRİMİ:

         PLC ile kontrolü sağlanan endüstriyel otomasyon sistemlerinde PLC ‘nin CPU kısmında PIQ yani çıkış görüntü belleğine yazılan lojik anlamdaki değerleri ( 0, 1 veya analog çıkış sinyallerini ) elektriksel işaretine  dönüştürülen bir durumdur.

S7-1200 PLC Çıkışlar

         PLC ile kontrol edilen bir sistemde birçok donanım kullanılmaktadır. Özellikle çıkış biriminde kullanılan donanımlar kontaktör, selenoid, röle gibi kumanda elemanlarıdır. Çıkış birimi de az önce saydığımız kumanda elemanlarını sürmeye uygun bir donanımdır. PLC ‘nin çıkışı röle, triyak veyahut transistor çıkışlı olabilir.

Röle, kontraktör, triyak, transistör gibi PLC ‘nin çıkışında bulunan donanımlar otomasyon sistemine uygun PLC seçerken önem arz etmektedir. Bu donanımların PLC ‘nin çıkışında kullanılma amaçları aşağıdaki açıklandığı gibidir.

RÖLE

PLC ‘deki çıkış sinyallerinin daima çok sık aralıklarla tekrarlanmaması, PLC ‘deki çıkış gerilimlerinden farklı gerilim değerlerinin sürülmesinde elektriksel yalıtım elemanı olarak kullanılmaktadır. Genellikle PLC ‘nin röle ile bağlantısında röle DC veya AC 2 Amper mertebesinde akım çektiği katalog bilgilerinde yer almakta olup tecrübeyle sabittir. Bundan dolayı PLC seçimi yaparken ihtiyaca yönelik olarak röle kullanılacaksa bunlara dikkat edilmesi gerekmektedir.

TRİYAK

PLC ile kontrol edilen otomasyon sistemlerinde çok yüksek açma ve kapamaya ihtiyaç duyulduğunda triyak olarak bildiğimiz elektriksel elemanını alternatif akım çıkışlarında kullanmak gerekir. Triyak elektriksel elemanı alternatif akım ( AC ) 1 Amper çıkışa kadar kullanılmaktadır. Bundan dolayı PLC seçimi yaparken ihtiyaca yönelik olarak triyak kullanılacaksa bunlara dikkat edilmesi gerekmektedir.

TRANSİSTÖR

Transistör, triyakta olduğu gibi PLC ile kontrol edilen otomasyon sistemlerinin tamamında açma ve kapama işlemi için kullanılır. Açma ve kapama işlemlerinde çok yüksek doğru akım söz konusu ise kullanılır. Dolayısıyla gerektiği durumlarda transistör çıkışa sahip PLC ‘ler kullanılmalıdır. Bundan dolayı PLC seçimi yaparken ihtiyaca yönelik olarak transistör kullanılacaksa bunlara dikkat edilmesi gerekmektedir.

PLC ile kontrol edilen otomasyon sistemlerinin tamamında PLC üzerindeki çıkış biriminden çok yüksek akımlar çekilmez. Daima çıkışla alakalı akım bilgileri PLC ‘nin alındığı firmaya ait kataloglarında yer almaktadır.

Daha sonraki yazılarımızda da ayrıntılı bir şekilde açıklanacağı gibi her bir kartın takıldığı kısma slot denilmektedir. Bu slotların adreslerini biz atadıktan sonra ancak sadece bizim değiştirebileceğimiz “bit” ve “byte” adresleri mevcuttur.

SIEMENS ’in ürettiği S7 1200 PLC ‘lere ait CPU’ların hepsinde giriş ve çıkış birimleri kompakt yapıda üretildiğinden dolayı bu kompakt yapıdaki I/O kartlarının adreslendirilmesi daima 0’dan (sıfırdan) başlayan birer adres atanmıştır. Sinyal modülleri de eklendiği sıraya göre adresini almaktadırlar. Fakat burada ufak bir nüans söz konusudur. Bu şu şekildedir; kompakt yapıda üretilenler veyahut genişletilebilen modüllerden herhangi biri olursa olsun başlangıç “byte” adresleri TIA PORTAL yazılımı aracılığıyla değiştirilebilir.

Input ve output sinyallerinin sinyal modülleri ve sinyal bordları ile bağlanması için, terminal blokları ( klemens kartları ) gereklidir. Bu donanımların olmasıyla input ve output sinyalleri ile sinyal modülleri ve sinyal bordları bağlanır. Terminal blokları CPU ‘nun üzerinden çıkararak daha kolay bir şekilde kablo bağlantılarını CPU ‘nun dışında bir yerde bağlantısı yapılabilir ve tekrardan yerine takılabilir bir yapıdadır. Bunun avantajı ise arızalanan herhangi bir terminal bloklarından kablo bağlantılarını sökmeye gerek kalmadan kartı hızlı bir şekilde değişimi yapılabilir.

Yukarıda “Şekil 1” olarak verilmiş olan resimdeki giriş ve çıkış kartında adreslendirme daima 0 ‘dan yani 0 “byte” dan başlamaktadır. Bundan dolayı resimde görülen 2 ila 9 arasındaki klemense ait girişler 0. “byte”tır. Her byte birer bit adresine yazılır. Bu bit adresleri 0 – 7 arasında adreslerine yazılır. Örnek vermek gerekirse 2 no’lu klemensin girişi 0. byte’ın 0. bit’idir. Dolayısı ile adrese I0.0 diyebiliriz. Buradaki “I” harfi İngilizce olarak Input yani giriş kelimesinden gelmektedir. Başka bir örnek daha verirsek 5 no’lu klemensin girişi 0. byte ’ın 3. bitidir. Dolayısı ile bu adreste I0.3 olur.

Çıkış biriminden alınmış olan sinyaller devreyi tamamlaması adına çıkışa bağlanmış çalışma elemanı üzerinden geçirilip güç kaynağının negatif ucuna yani “-“ ucuna bağlanmalıdır.

PLC ‘de kanal adresleri daima giriş kartı ile aynı mantık ile yapılmaktadır. Sadece giriş “I” yerine, çıkış “Q” ile başlayan isim alırlar.

PLC ’ye kompakt veyahut CPU ‘ya eklenmesi belirlenen her bir modülün elektriksel olarak bağlantıları (kablaj) ile ilgili eklenmesi belirlenen ürünün devre şemasına ve bağlantısı yapılacak sinyal elemanına göre uygun bir şekilde yapılmalıdır.

SIEMENS ‘in ürettiği S7 1200 CPU ‘ların çıkışları iki tür olabilir. PNP ve NPN. Bu kullanıcının isteğine göre düzenlenebilir. Bu yüzden PLC çıkışları hem PNP hem de NPN kullanılabilir. Bunu da şu şekilde yapabiliriz; PLC com çıkışına diğer adıyla ortak çıkışına harici olarak kullanılan kaynağın “-“ ucu bağlanırsa PLC ‘nin çıkışı NPN, “+” ucu bağlandığı takdirde PLC ‘nin çıkışını PNP olarak kullanabilmekteyiz.