PLC Bileşenleri ve İşlevleri Nelerdir?

Programmable Logic Controller kelimelerinin baş harfleri alınarak kısaltılması oluşturulan PLC giriş cihazlarının durumunu sürekli olarak izleyen ve çıkış cihazlarının durumunu kontrol etmek için özel bir programa dayalı kararlar veren bir mikro bilgisayardır. Genellikle endüstriyel ortamlarda kullanılmak üzere üretilmiştir. Süreçleri veya sistemleri kontrol etmek ve yönetmek için birçok giriş ve çıkış portu PLC’ye entegre edilmiştir. Buna ek olarak, endüstriyel uygulamada kullanılan bazı iletişim protokolleri PLC’de mevcuttur.

PLC sistemlerinin geliştirilmesi ile otomatik kontrol ünitelerinde hız, kontrol, ürün kalitesi ve güvenlik önemlerindeki artışın yanı sıra, yeni ürünler imal etmek için yeniden kumanda devrelerinin oluşturulması, montajı ve bağlantı aparatlarındaki değişiklikler yerine sadece PLC programlama ile giderilmesi işletmelere çok büyük kullanım kolaylığı ve esnekliği sağlamaktadır. Bu tarz avantajlar endüstriyel otomasyon devrelerinde PLC tabanlı kontrol sistemlerine duyulan ihtiyacın giderek artmasına neden olmuştur.

Tüm Programlanabilir Mantık Denetleyicileri (PLC’ler) dört temel bileşenden oluşur. Bunlar Güç kaynağı ,Giriş/Çıkış (G/Ç) Bölümü, İşlemci Bölümü ve Programlama Bölümüdür.

Programlanabilir Mantık Denetleyicisinin bileşenleri birbirine bağlıdır ve denetleyicinin çeşitli sensörlerden gelen girdileri kabul etmesine, programlandığı gibi mantıksal kararlar vermesine ve motor yol vericileri, solenoidler, sürücüler ve valfler gibi çıktıları kontrol etmesine izin vermek için birlikte çalışır.

Bu yazımızda PLC’yi oluşturan bileşenleri ve ne işe yaradıklarından bahsedeceğiz.

Güç Kaynağı (Power Supply):

Güç kaynağı, PLC’nin çalışması için gerekli olan temel voltaj seviyelerini sunar. Ayrıca G/Ç modülleri için güç sağlar. Güç kaynağı ayrı bir birim olabilir veya güç bölümüne entegre olabilir. Gelen voltajı (normalde 120 VAC veya 240 VAC) alır ve voltajı gerektiği gibi düzenler (normalde 5 VDC ila 32 VDC).

Güç kaynağı, geçici voltaj yükselmeleri ve diğer elektriksel parazitlerden arınmış sabit çıkış voltajı sağlamalıdır. Güç kaynağı çıkarıldığında veya kapatıldığında, Programlanabilir Mantık Denetleyicisi kaynağındaki dahili bir pil bellek kaybını önlemek için şarj olur.

Giriş/Çıkış Bölümleri (Input/Output Modules):

Giriş/çıkış (G/Ç) bölümleri, programlanabilir bir mantık denetleyicisinin gözleri, kulakları ve elleri gibi davranır. Giriş bölümü butonlar, sıcaklık anahtarları, basınç anahtarları, fotoelektrik, yakınlık anahtarları ve diğer sensörlerden bilgi almak için tasarlanmıştır.

Giriş bölümü, alınan sinyali yüksek voltajdan gelen düşük güçlü veri sinyaline dönüştürür ve işlemci bölümüne gönderir. İşlemci, giriş cihazından programa gelen sinyali alır ve karşılaştırır.

Çıkış bölümü, işlemciden düşük güçlü dijital sinyali alır ve daha sonra bunları yüksek güçlü darbe sinyallerine dönüştürür. Bu yüksek güçlü darbe sinyalleri  endüstriyel yüklere güç sağlayabilir.

G/Ç bölümleri, Programlanabilir Mantık Denetleyicisinde veya genişletme modüllerinde ayarlanabilir. Programlanabilir Mantık Denetleyicisi paketi, yerleşik G/Ç’leri kalıcı bir parça olarak içerir. Genişletme modülleri, parçaları çıkarabileceğimiz anlamına gelen modüler birimlerdir. Modüler parçalar, girişleri, çıkışları veya giriş ve çıkış kombinasyonlarını içerir. Yerleşik G/Ç’ler genellikle, Programlanabilir Mantık Denetleyicisinin sınırlarını tanımlayan bir dizi sabit sayıda giriş ve çıkışa sahiptir.

Örneğin , küçük bir Programlanabilir Mantık Denetleyicisi 16 adede kadar girişe ve sekiz çıkışa sahip olabilir. Bu, kontrolörlerin 16 adede kadar girişi ve sekiz çıkışı işleyebileceği anlamına gelir. Genişletme modülleri ekleyerek PLC’nin giriş ve çıkış sayısını ekleyebilir veya genişletebiliriz. Genişletme modüllerini kullanan Programlanabilir Mantık Denetleyicileri, modülleri değiştirerek veya ekleyerek toplam giriş ve/veya çıkış sayısının değiştirilmesine olanak tanır. Bireysel makineler ve küçük sistemler normalde yerleşik programlanabilir mantık denetleyicileri kullanır.

Merkezi İşlemci Birimi (CPU):

İşlemci bölümü, Giriş/Çıkış modüllerine bağlı saha cihazlarını gözlemlemek, izlemek ve kontrol etmek için gerekli kararı verir. PLC merkezi işlem birimi, tek elemanlı sabit bir PLC denetleyicisi içine yerleştirilmiştir.

Bir merkezi işlem birimi, kontrol sistemi ve bilgisayar, çeşitli üreticiler tarafından benzer görevleri yerine getiren benzer bir birime atıfta bulunmak için kullanılan adlardır. CPU, işleme/işleme hızı ve depolama seçenekleri açısından farklılık gösterir.

Programlama Bölümleri (Program Data):

Bir Programlanabilir Mantık Denetleyicisinin programlama bölümü, bir klavye aracılığıyla denetleyiciye giriş yapılmasına izin veren bölümdür. Kesin, adım adım talimatlar işlemciye sağlanmalıdır. Yükleme, ayarlama, sıfırlama, temizleme, girme, taşıma ve başlatma zamanlaması işlemciye iletilmelidir.

Programlama Cihazları (Programming Device):

Programlama cihazlarının boyutu, kapasitesi ve işlevi değişiklik gösterir. Programlama cihazları, küçük metin ekranları kadar basit veya izleme ve grafik özelliklerine sahip karmaşık renkli ekranlar kadar basit olabilir.