PLC Nasıl Çalışır? Özellikleri ve Kullanım Alanları ile

Temel düzeyde elektrik veya elektronik ile ilgiliyseniz PLC diye bir terim duymuşsunuzdur ve “PLC Nasıl Çalışır” sorusuna da cevap aramışsınızdır. Oldukça komplike bir çalışma prensibi olan ve kullanım alanları günden güne yaygınlaşan PLC’lerin ne olduğunu tek yazıda özetlemek çok da kolay değil. Tarihsel gelişimine baktığımızda da 1968 yılında Dick Morley tarafından geliştirilen bu cihazın yıllar içerisinde çok sayıda evrim geçirdiğini söylemek mümkün.

PLC sistemlerinin çalışma prensibi hakkında bilgi vermeye bu cihazın açılımını yaprak başlayalım.

PLC, İngilizce’deki Programmable Logic Controller’ kelime grubunun kısaltmasıdır. Türkçe’ye “programlanabilir lojik kontrolör”, “programlanabilir mantıksal denetleyici” olarak çevrilebilir.

İsminden de anlaşılabileceği gibi programlanabilir bir cihaz ile karşı karşıyayız. Şimdi konuyu biraz daha derinleştirelim.

PLC, endüstriyel otomasyonda kullanılan, girişine bağlı cihazların durumlarını sürekli izleyen, yorumlayan; çıkışına bağlı cihazların da durumunu kontrol etmek ve bu cihazları yönetmek amacıyla kullanılan kapsamlı ve tamamen otomatik çalışan bir kontrolördür.

PLC belli bir işlemi, makine işlemini ve hatta tüm üretim hattını otomatikleştirebilir.

Çevremizdeki tüm endüstriyel tesisler çok sayıda makineyi bünyesinde barındırmaktadır. Bu makinelerin bazıları çok basit işlemleri, bazıları ise çok karmaşık prosesleri gerçekleştirmektedir. Her makinede çeşitli motorlar, hidrolik-pnömatik sistemler ve sensörler mevcuttur. Bu cihazların birbiriyle uyum içerisinde çalışmasını sağlayan, görev dağılımını yapan, arızalandığında arızalarını sinyalleyen, zamanlamalarını yapan cihazlar PLC’lerdir.

Çok karmaşık sistemsel operasyonlar PLC tarafından kontrol edilip sinyallenebilir. PLC’lerin kullanımındaki temel amaç makinelerin çalışmasını insan müdahalesinden kurtarmak, hataları minimuma indirip, sürekliliği ve hızı artırmaktır.

1960-70’li yıllara kadar makinelerde PLC’ler yerine röleler kullanılmaktaydı. O zamanlardaki makineler çok kapsamlı işler yapmıyorlardı. Daha az sensöre sahiptiler ve yetenekleri de sınırlıydı. Zamanla makineler büyüdü ve bir tek makinenin daha fazla işlem yapma ihtiyacı ortaya çıktı. Görevler artınca otomatik olarak kablo sayısı da arttı. Kablo sayısındaki artış problemleri tespit etmeyi zorlaştı. Dolayısıyla röleler bu ihtiyaçları gidermekte yetersiz kalmaya başladı. Bu durum da PLC’lerin doğmasına sebep oldu.

PLC’nin süreçleri nasıl otomatikleştirdiğini bir örnekle açıklayalım:

Diyelim ki bir konveyörünüz var ve bu konveyör üzerinde A noktasından B noktasına bir yük taşıyacaksınız. Bu durumda yükü konveyöre yükleyip daha sonra da motoru manuel olarak başlatmanız gerekmekte ki yük taşınabilsin. Sisteme bir sensör takıp bunu bir PLC ile kontrol ederseniz yükü koyduğunuz anda sensör yükü algılayacak, yükü algıladığını PLC’ye bildirecek ve PLC’de motora çalış komutu gönderecektir.

PLC Nasıl Çalışır?

PLC, bilgisayar dili kullanılarak programlanmış bir mikroişlemciden oluşur. PLC’yi programlamak için “Ladder Logic” olarak bilinen bir görsel programlama dili oluşturulur. Gerçekleştirilmek istenen tüm işlemler bu programlama diliyle bir bilgisayara yazılır ve kablo üzerinden PLC’ye indirilir. Bu yüklü programlar, PLC’nin belleğinde saklanır.

PLC dört ana bölümden oluşur:

1. Merkezi işlem ünitesi (CPU)

PLC’nin bütün mantıksal işlemlerini gerçekleştiren, zamanlama, sayma, karşılaştırma gibi görevlerini yapan bölümüdür. PLC’nin beynidir.

2. Hafıza (bellek) ünitesi

PLC’lerin programının saklandığı bölümdür. Buradaki veriler CPU’ya gönderilir. PLC hafızası silinebilir ve tekrar yazılabilir özelliktedir.

3. Girişler (input)

Girişe uygulanan dijital ve analog verilerdir. Sensörler, switchler, anatarlar, butonlar, nihayet şalterleri, basınç anahtarlar, seviye şalterleri, basınç anahtarları, sıcaklık ahatarları gibi elemanların verileri girişlere girilir.

4. Çıkışlar (output)

Çıkıştan alınan dijital ve analog verilerdir. Çıkışlardan vanalar, selenoidler, aktüatörler, motor başlatıcıları, alarmlar, lambalar, sayaçlar, pompalar, fanlar yönetilebilir.

Basitçe şöyle çalışırlar:

Giriş verileri okunur ve bu değerler 1 veya 0 olarak hafızaya kaydedilir. Daha sonra bu giriş verileri yazılan ve upload edilen programa göre yorumlanır. Daha sonra da çıkıştan yine 1 veya 0 olarak alınır. Yani mesela giriş sensörlerden alınan veriler yorumlanarak atanan senaryolara göre ile bir motor çalıştırılıp durdurulabilir.

PLC’nin Özellikleri

PLC’nin temel özellikleri şunlardır:

• Bir PLC kullanmanın en büyük yararı, hayati bilgileri toplarken ve iletirken işlemi veya süreci değiştirip kopyalayabilmektir. Yeni bir uygulamaya çok kolaylıkla adapte edilebilirler.
• Bir PLC sisteminin bir başka avantajı ise modüler olmasıdır. Yani, uygulamanıza en uygun şekilde giriş ve çıkış cihazlarının türlerini karıştırabilir ve eşleştirebilirsiniz.
• PLC’ler zorlu koşullarda hayatta kalmak ve ısı, soğuk, toz ve nemden korunmak için özel olarak tasarlanmışlardır.
• PLC’ler kablolama adedini azalttığı için az yer tutarlar. Kompakt yapılıdırlar.
• Çok fazla arıza yapmazlar, güvenilirdirler ve bakımları kolaydır.
• Sektörde çok sayıda markanın çok sayıda farklı modelde PLC’si vardır. Yurtiçinde kolaylıkla bulunabilirler.