S PLC PROGRAMLAMA BÖLÜM I GİRİŞ. Festo Eğitim ve Danışmanlık Yavuz EMİNOĞLU

(1)

S7 1200 PLC PROGRAMLAMA BÖLÜM I

GİRİŞ

(2)

Programlanabilir denetleyiciler; (PLC; Programmable Logic Controller) probleme bağlı olmaksızın seri olarak üretilmiş, üniversal kumanda ve kontrol

elemanlarıdır.

Bir proses sisteminde kumanda devresi hangi yöntemle (Röle / kontaktör, dijital devreler, PLC v.b) yapılırsa yapılsın, çalışma ve sinyal elemanları (Motor, silindir, sensör v.b) değişmez.

Ancak, PLC ile yapılan çözümde kumanda devresi yazılımla sağlandığından;

• Daha kolay ve güvenilirdirler

• Daha az yer tutar ve daha az arıza yaparlar

• Yeni bir uygulamaya daha çabuk adapte olurlar

• Kötü çevre şartlarından kolay etkilenmezler

• Daha az kablo bağlantısı isterler

• Hazır fonksiyonları kullanma imkânı vardır

• Giriş ve çıkışların durumları izlenebilir PLC NEDİR?

(3)

SIEMENS S7 PLC’LER VE PROGRAMLAMA YAZILIMLARI

S7 200  MICROWIN

S7 300/400  SIMATIC MANAGER S7 1200  TIA PORTAL

Ayrıca TIA PORTAL programlama yazılımı ile S7 300/400 PLC’ler ile Operatör Paneller ve Scada da programlanabilmektedir.

Geçmişte ve günümüzde;

SIEMENS Operatör Paneller için WinCC Flexible veya ProTool, Scada için ise WinCC programlama yazılımları kullanılmaktadır.

(4)

ÖZELLİK CPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C CPU 1215C

Fiziksel boyut 90x100x 75 90x100x 75 110x100x 75 130x100x 75

Kullanıcı belleği Çalışma 25 Kbayt 25 Kbayt 50 Kbayt 100 Kbayt

Yükleme 1 Mbayt 1 Mbayt 4 Mbayt 4 Mbayt

Kalıcı 10 Kbayt 10 Kbayt 10 Kbayt 10 Kbayt

Kompakt I/O Dijital 6 Giriş / 4 Çıkış 8 Giriş / 6 Çıkış 14 Giriş / 10 Çıkış 14 Giriş / 10 Çıkış

Analog 2 Giriş 2 Giriş 2 Giriş 2 Giriş/2 Çıkış

Proses İmaj alanı Giriş (I) 1024 bayt 1024 bayt 1024 bayt 1024 bayt

Çıkış (Q) 1024 bayt 1024 bayt 1024 bayt 1024 bayt

Bit memory (M) 4096 bayt 4096 bayt 8192 bayt 8192 bayt

Genişletilebilir sinyal modülü (SM)

Yok 2 8 8

Sinyal (SB) veya

haberleşme (CB) bord’u 1 1 1 1

Haberleşme modülü (CM) sol yan

3 3 3 3

Hızlı sayıcı Toplam 3 4 6 6

Tek fazlı 3 adet

100 KHz

SB 2 adet 30 KHz

3 adet 100 KHz 1 adet 30 KHz SB 2 ad 30 KHz

3 adet 100 KHz 3 adet 30 KHz

3 adet 100 KHz 30 KHz 3 adet

Dört fazlı 80 KHz 3 adet

SB 2 ad 20 KHz

80 KHz 3 adet 20 KHz 1 adet SB 2 ad 20 KHz

80 KHz 3 adet 20 KHz 3 adet

Pals çıkış 4 4 4 4

Hafıza kartı SIMATIC Hafıza kartı (Opsiyonel) Gerçek zaman saati

kalıcılık 20 gün, 40⁰C en az 12 gün

PROFINET 1 Ethernet haberleşme kanalı 2

Matematiksel işlem hızı 2.3 µs/komut Binary işlem hızı

(5)

PLC'NİN ÇALIŞMASI VE FONKSİYONU

(6)

S7 1200 CPU’LAR

(7)

Sinyal Bordları (SB)

Sinyal bordları CPU gövdesi içerisine yerleştirilen sinyal modülüdür.

I/O sayısı daha az olan dijital veya analog

kartlar kullanılabilir.

(8)

Genişletilebilir sinyal modülleri

CPU’nun sağına ve montaj rayı üzerine takılan dijital veya analog giriş/çıkış kartlarıdır.

(9)

Haberleşme modülleri

CPU’nun soluna ve montaj rayı üzerine takılan CPU ile diğer birimlerin haberleşmesi amacıyla kullanılan haberleşme

kartlarıdır.

(10)

0 1 1 0 0 1 0 1

BİT BAYT

0 1 1 0 0 1 0 1

SAYILAR

UYARISIZ UYARILI

WORD

(11)

PLC’DE KULLANILAN ADRES ALANLARI

BİT: Açık/kapalı, var/yok anlamındaki bilgiler bit adını alır.

I 0.0, Q 1.4, M 3.6 v.b

BAYT: 8 bit’ten meydana gelen veri tipine bayt denir.

IB 4, QB 0, MB 45

WORD: 2 Bayt’tan (16 bit) meydana gelen veri tipidir.

IW 0, QW 24, MW 44

DOUBLEWORD: 4 Bayt’tan (32 bit) meydana gelen veri tipidir.

ID 4, QD 12, MD 0

(12)

PLC’DE KULLANILAN ADRES ALANLARI

x = I : Giriş kanalı (Input) x = Q : Çıkış kanalı (Output) x = M : Hafıza elemanı (Merker)

x = L : Lokal Hafıza elemanı (Local)

(13)

SAYI SİSTEMLERİ ONLU SEKİZLİ ONALTILI İKİLİ BCD

0 0 0 0000 0000 0000 0000

1 1 1 0000 0001 0000 0001

2 2 2 0000 0010 0000 0010

3 3 3 0000 0011 0000 0011

4 4 4 0000 0100 0000 0100

5 5 5 0000 0101 0000 0101

6 6 6 0000 0110 0000 0110

7 7 7 0000 0111 0000 0111

8 10 8 0000 1000 0000 1000

9 11 9 0000 1001 0000 1001

10 12 A 0000 1010 0001 0000

11 13 B 0000 1011 0001 0001

12 14 C 0000 1100 0001 0010

13 15 D 0000 1101 0001 0011

14 16 E 0000 1110 0001 0100

15 17 F 0000 1111 0001 0101

(14)

İkili sayı sisteminde bir sayı değerinin onlu sayıya dönüştürülmesi

Sayı değeri 1 0 1 1 0 1

101101₂

“ 1x25 =32 0x24 =0 1x23 =8 1x22 =4 0x21 =0 1x20 =1

Sayıları oluşturan rakamların konumlarına göre aldıkları değerlikleri toplanarak sonuç bulunur

32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 = 45

Onlu sayı sisteminde bir sayı değerinin ikili sayıya dönüştürülmesi

İŞLEM BÖLÜM KALAN

Kalan sütunundaki ifade, aşağıdan yukarıya doğru

yazılarak sonuç elde edilir.

1001110₂ = 78₁₀

78:2 39 0

39:2 19 1

19:2 9 1

9:2 4 1

4:2 2 0

2:2 1 0

1:2 0 1

(15)

S7 1200’DE PROJE OLUŞTURMA

PROJEYE DONANIM VERİLERİNİ EKLEMEK

Standart kurulum yönergeleri ile kurulup

yetkilendirilen TIA PORTAL

programlama yazılımı,

bilgisayarımızın masa üstü veya başlat menüsünden bulunarak çalıştırılır.

(16)

Açılan PORTAL VIEW görünümde proje adı

verilerek, kayıt yeri seçilir ve

“Create“ ile ilk adıma geçilir.

“Configura a device”

düğmesi ile donanım ekleme alanına geçilir.

(17)

Açılan

“Device&network”

penceresinde “Add new device” seçilir.

Burada “Device name” alanında

cihaza bir isim verilir.

Daha sonra “PLC”

sembolüne tıklanır,

“PLC  SIMATIC S7 1200” ve altından CPU seçimi yapılır.

CPU tip seçiminden sonra elimizdeki CPU’nun versiyon seçimi de doğru yapılmalıdır. Daha sonra “Add” düğmesine basılarak CPU eklenir.

(18)

(19)

CPU eklendikten sonra proje otomatik olarak “Project view” görünümüne geçer.

Burada seçilen CPU’nun

özellik, adres ve diğer bilgileri izlenebilir. CPU’ya eklenecek diğer donanımlar bu

pencereden eklenir.

Örneğin yukarıda “Signal board” altından bir analog modül eklenmiştir.

(20)

İstenirse kompakt veya

eklenen modüllerin (Onbord sinyal modülü, Sinyal

Modülleri, haberleşme modülleri) adres ve bazı parametreleri değiştirilebilir.

Konfigürasyon tamamlandıktan sonra araç düğmeleri içerisindeki

“Compile” düğmesi ile projeye eklenen donanımlar derlenerek hata taraması yapılır.

(21)

Son olarak eklenen ve derlenen konfigürasyon kaydedilerek CPU’ya download edilir.

(22)

PG/PC Arabirimin tip ve model seçimi yapılır.

Eğer CPU adres farklılığından

dolayı bulunamazsa

“Show all Accessible devices”

seçilerek yeniden taratılır.

Doğru CPU

Bulunduktan sonra

“Load” düğmesi ile yüklenir.

(23)

PROJEYE PROGRAM VE DATA MODÜLLERİNİ EKLEMEK

“Portal view” ekranında

“PLC programming”

seçilip “Add new block”

tıklandığında projeye eklenebilecek modüller listelenir.

Aynı pencereye “Project view” alanına geçilip, proje ağacındaki CPU’nun

altında “Program blocks”

tıklandığında “Add new block” penceresi açılır.

(24)

(25)

Program bloklarına ister favori komutlar içerisinden ister

komutlar alanındaki “Bit

Logic operations” içerisinden istenen komutlar program

bölümündeki enerji hattına aktarılır.

Artık yazılan program derlenip PLC’ye yüklenerek test edilebilir.

“Load” ile yükleme yapılır. yükleme

sırasında CPU otomatik olarak stop eder.

Yükleme sonrasında “Start all” aktif edilerek “Finish” düğmesine basılır.

(26)

Yükleme işlemi istenirse donanım penceresinde mausun sağ tuşu ile açılan listeden istenen seçilerek te yapılabilir.

Sadece blokların yükleme işlemi

maus imleci “Program blocks” veya herhangi bir blok üzerinde iken sağ tuş ile açılan listeden “Software”

veya “All software” ile de yükleme yapılabilir.

Tamamına ait yükleme işlemi “Download to device” araç düğmesi ile de yapılabilir.

(27)

Yüklemeden sonra program/data bloğuna ait araç düğmeleri içerisindeki

“Monitoring on/off” tıklanarak program sinyal akışı izlenebilir.

İzleme konumunda proje ağacındaki fonksiyonların karşısındaki sembol yeşil ise fonksiyon sorunsuz çalışmaktadır.

(28)

PROGRAM BLOK’LARININ KULLANIMI

Araç çubuğu içerisindeki “Network

comments on/off” düğmesi ile program bölümüne ait açıklama alanı açılıp

kapanabilir.

Başlık ve açıklama alanlarına yazılan bilgiler ve semboller yükleme sırasında CPU’ya yüklenir.

Bunun sonucunda

CPU’dan upload edilen programda bu bilgilere erişilebilir

(29)

FAVORİ SEMBOLLER

TIA PORTAL yazılımında sık kullanılan devre elemanları favori semboller olarak

komutlar tablosunun (Instructions) üst tarafında listelenir. Default atanan sembollerin dışında istenen semboller bu alana eklenip çıkarılabilir.

Favori semboller programlama dili değiştiğinde o dile dönüşür.

Bunun için favori sembollerin

bulunduğu araç

çubuğu üzerinde sağ tuş ile açılan listeden

“Display favorites in the editor” ile

bloklarının üst

tarafında gösterilebilir

(30)

SEMBOLLERİN KULLANIMI

TIA PORTAL programlama yazılımı ile herhangi bir komuta adres yazıldığında program otomatik olarak “Tag_?” diye sembol ataması yapar. İstenirse sembol üzerinde mausun sağ tuşu ile açılan listeden “Rename tag” ile değiştirilebilir.

(31)

Sembol/tag’in adresini değiştirmek için de yine ilgili sembol/tag üzerinde mausun sağ tuşu ile listeden “Rewire tag..” ile yapılabilir

(32)

Ancak doğru uygulama programa başlamadan önce projede kullanılacak tüm sembol/tag’lerin proje ağacındaki “PLC tags” tablosu içerisinde hazırlanıp programa daha sonra başlanılmasıdır.

(33)

Proje ağacındaki “PLC tags  Default tag table” seçilip “Details view” alanında sembol/tag tag tablosu açıldıktan sonra oradaki herhangi tag tutulup sürüklenerek program alanındaki bir adres alanına bırakılabilir.

Programa eklenen her

adres alanına, sağ yanında bulunan sembol tablosu düğmesi tıklanarak açılan listeden semboller seçilerek eklenebilir.

(34)

Fiziksel giriş çıkışlara atanan

sembol/tag’ler “Device configuration”

ekranındaki CPU, onbord kart (Signal Board) ve ilave sinyal modülleri (Signal Modül) üzerinde izlenmektedir.

“Device cofiguration” ekranı ile

programlama ekranı aynı ekranda yan yana açılarak (Menü bar  Window  Splid editor space vertically) “Device

cofiguration” ekranındaki PLC üzerindeki sembol/tag’ler sürüklenerek, programlama ekranındaki adres alanına bırakılarak da adresleme yapılabilir.

(35)

PLC – BİLGİSAYAR ARABİRİMİ

(36)

PLC – BİLGİSAYAR ARABİRİMİ

PLC ve PC’ye ethernet adresleri verildikten sonra iki cihaz ethernet kablosu ile bağlanır. İkiden fazla cihazın bağlanması durumunda siviç kullanılmalıdır.

(37)

PROGRAM YAZILIM ŞEKİLLERİ

Kontak Plan (Ladder Diagram - LAD) Function Blok Diagram - FBD

(38)

LAD/FBD Program çalışma mantığı

AYRINTI LAD-PROGRAM

MANTIĞI

(39)

ELEMAN AÇIKLAMA

BLOKLAR Tip OB, FB, FC, DB

Boyut 1211 C’de 30 Kbayt ve 1212 C’de 50 Kbayt

1214 C ve 1215 C’de 64 Kbayt

Miktar OB, FB, FC, DB’lerin toplamı maksimum 1024

adet

FB, FC, DB’lerin adres aralığı 1 den 65535’e kadar adreslenebilir.

İç içe çalışma Bir çevrimde 16 adet program bloğu, 4 adet kesme OB’si iç içe çalıştırılabilir.

Online izleme İki program bloğu aynı anda online izlenebilir.

OB’ler Çevrimsel program Çoklu OB 1, OB 200 den OB 65535’e kadar

Başlangıç Çoklu OB 100, OB 200 den OB 65535’e kadar

Zaman geciktirme ve çevrimsel kesmeler

OB 200 den OB 65535’e kadar.

Ancak sadece 4 tane olabilir.

Donanım kesmeleri

(Kenar darbeleri ve HSC)

50 adet (Olay başına bir adet) OB 200 den OB 65535’e kadar.

Zaman hatası kesmeleri 1 adet (OB 80) Teşhis hatası kesmeleri 1 adet (OB 82)

Zamanlayıcılar Tip IEC

Sayı Kullanılacak hafıza ile sınırlı

Hafıza DB içinde her zamanlayıcı başına 16 bayt

Sayıcılar Tip IEC

Sayı Kullanılacak hafıza ile sınırlı

Hafıza DB içinde sayıcı tipine bağlı olarak

 SInt, USInt: 3 bayt

 Int, UInt: 6 bayt

 DInt, UDInt: 12 bayt

(40)