PLC “Programlanabilir Lojik Kontrolör” Ingilizce kelimelerinin bas harflerinin PLC alinarak kisaltilmasi ile olusur. Endüstriyel uygulamalarin her dalinda yapilan genel amaçli kumanda ve otomasyon çalismalarinin bir sonucu olan PLC teknigi, kullanicilara A’dan Z’ye her türlü çözümü getiren komple bir, teknoloji alt grubudur. 25 yil önce sanayi uygulamalarinda kullanilmaya baslanmis ve son 10 yildir IDEC, FESTO, MITSUBISHI, SIMATIC, TOSHIBA, SIEMENS, WESTING HOUSE, GENERAL ELECTRIC, GEC gibi firmalarin, tabani ve programlama mantigi birbirine çok yakin,kendi aralarinda degisik üstünlükler ile ayrilan PLC sistemlerini gelistirmeleri ile, otomatik kontrol sistemlerinde , hiz, kontrol, güvenlik, ürün kalitesi yani sira, yeni bir ürün imali için kumanda devrelerinin yeniden olusturulmasi montaji ve baglantilari yerine sadece PLC programlama ile giderilmesi çok büyük bir avantaj saglamistir. Bu da PLC tabanli kontrol sistemlerinin endüstriyel otomasyon, devrelerinden vazgeçilmez bir sistem olarak kullanilmasini ve her geçen gün yeni özellikler ile güncellestirilmesi geregini dogurmustur.
Endüstriyel kontrolün gelisimi PLC’lerin gerçek yerini belirlemistir. Ilk önce analog kontrolle baslayan, elektronik kontrol sistemleri zamanla yetersiz kalinca, çözüm analog bilgisayar adini verebilecegiz sistemlerden, dijital kökenli sistemlere geçmistir. Dijital sistemlerin zamanla daha hizlanmasi ve birçok fonksiyonu, çok küçük bir hacimle dahi yapilabilmeleri onlari daha da aktif kilmistir. Fakat esas gelisim, programlanabilir dijital sistemlerin ortaya çikmasi ve mikroislemcili kontrolün aktif kullanima geçirilmesinin bir sonucudur. Mikroislemcili kontrolün, mikroislemci tabanli komple sistemlere yerini birakmak zorunda kalmasi, Z80 ile aylarca süren tasarlama süresinin yaninda, baski devre yaptirmak zorunda kalinmasi ve en küçük degisikligin bile agir bir yük olmasinin sonucudur. Iste bu noktada PLC’ler hayatimiza girmeye baslamistir.
Programlanabilir lojik kontrolörlerin çikisi 60'li yillarin sonu ile 70'li yillarin baslarina dayanir. Ilk kumanda kontrolörleri baglanti programlamali cihazlardi. Bu cihazlarin fonksiyonlari, lojik modüllerin birbirine baglanti yapilarak birlestirilmesi ile gerçeklestiriliyordu. Bu cihazlarla çalismak hem zordu, hem de kullanim ve programlama olanaklari sinirliydi. Bugünkü PLC'ler ile karsilastirildiginda son derece basit cihazlardi. PLC'lerin ortaya çikarilma amaci, röleli kumanda sistemlerinin gerçeklestirdigi fonksiyonlarin mikroislemcili kontrol sistemleri ile yerine getirilebilmesidir. Lojik temelli röle sistemlerine alternatif olarak dizayn edildiklerinden PROGRAMLANABILIR LOJIK KONTROLÖR (Programmable Logic Controller) adi verilmistir. Ilerleyen zaman içinde çesitli firmalar muhtelif kapasitelerde PLC'ler üretmislerdir.Bu firmalar arasinda Mitsubishi, Toshiba gibi firmalar küçük tipte, kapasite bakimindan alt ve orta sinif PLC'ler üretmislerdir. Siemens, Omron, Allen-Bradley, General Electric, Westinghouse gibi firmalar da PLC sistemlerini daha genis bir tabana yayarak alt, orta ve üst siniflarda PLC'ler üretmislerdir.
PLC bir bilgisayara benzetilirse; girislerinde Mouse ve klavye yerine basit giris baglantilari vardir. Yine çikislarinda ekran yerine basit çikis baglantilari vardir. Girislere baglanan elemanlara sensör, çikislara baglanan elemanlara da is elemani denir.
PLC sensörlerden aldigi bilgiyi kendine göre isleyen ve is elemanlarina göre aktaran bir mikroislemci sistemidir. Sensörlere örnek olarak, herhangi bir metali algilayan endüktif sensör, PLC girisine uygun gerilim vermede kullanilan buton ve anahtarlar verilebilir. Is elemanlari için PLC çikisindan alinan gerilimi kullanan kontaktörler, bir cismi itme veya çekmede kullanilan pnömatik silindirleri süren elektro-valfler, lambalar uygun örnektirler.
PLC sistemi Analog-Digital giris/çikis baglantilariyla bir çok makine ve sistemi kontrol eder ve bu amaçla sayisal islemleri, zamanlama, sayici, veri isleme, karsilastirma, siralama, kendi bünyesinde 8-16 bit data transferi ile programlama destegi saglamis, giris bilgilerini kullanarak, çikis ünitelerine atayan giris-çikis, bellek, CPU ve programlayici bölümlerinden olusan entegre sistemdir. Cihaz içerisinde ayrica çok sayida dahili (yardimci-saklayici) röleler, zaman röleleri bulunmaktadir.
GENEL KULLANIM AMACI
Genel olarak PLC, endüstri alaninda kullanilmak üzere tasarlanmis, dijital prensiplere göre yazilan fonksiyonu gerçekleyen, bir sistemi yada sistem gruplarini, giris çikis kartlari ile denetleyen, içinde barindirdigi zamanlama, sayma, saklama ve aritmetik islem fonksiyonlari ile genel kontrol saglayan elektronik bir cihazdir. Aritmetik islem yetenekleri PLC'lere daha sonradan eklenerek bu cihazlarin geri beslemeli kontrol sistemlerinde de kullanilabilmeleri saglanmistir.
PLC sistemi sahada meydana gelen fiziksel olaylari, degisimleri ve hareketleri çesit1i ölçüm cihazlari ile belirleyerek, gelen bilgileri yazilan kullanici programina göre bir degerlendirmeye tabi tutar. Mantiksal is1emler sonucu ortaya çikan sonuçlari da kumanda ettigi elemanlar araciligiyla sahaya yansitir: Sahadan gelen bilgiler ortamda meydana gelen aksiyonlarin elektriksel sinyallere dönüsmüs halidir. Bu bilgiler analog yada dijital olabilir. Bu sinyaller bir transduserden, bir kontaktöre yardimci kontagindan gelebilir. Gelen bilgi analog ise, gelen degerin belli bir araligi için, dijital ise sinyalin olmasi yada olmamasina göre sorgulama yapilabilir.Bu hissetme olaylari giris kartlari ile, müdahale olaylari da çikis kartlari ile yapilir.
PLC ile kontrolü yapilacak sistem büyüklük açisindan farkliliklar gösterebilir. Sadece bir makine kontrolü yapilabilecegi gibi, bir fabrikanin komple kumandasi da gerçeklestirilebilir. Aradaki fark sadece kullanilan kontrolörün kapasitesidir. PLC'ler, bugün akla gelebilecek her sektörde yer almaktadir. Kimya sektöründen gida sektörüne, üretim hatlarindan depolama sistemlerine, marketlerden rafinerilere kadar çok genis bir yelpazede kullanilan PLC'ler, bugün kontrol mühendisliginde kendilerine hakli bir yer edinmislerdir. Elektronik sektöründeki hizli gelismelere paralel olarak gelisen PLC teknolojisi, gün geçtikçe ilerlemekte otomasyon alaninda mühendislere yeni ufuklar açmaktadir. Bu yüzden de her teknikerin yüzeysel bile olsa biraz bilgi sahibi olmasi gereken bir dal konumuna gelmektedir.
GENEL UYGULAMA ALANLARI
Yakin zamana dek PLC’lerin bugünkü kadar yaygin kullanilmamasinin 2 nedeni vardir. Mikroislemcilerin ve ilgili parçalarin fiyatlarinin oldukça düsmesiyle maliyet verimliliginin (I/O noktasi basina maliyet) artmasi ve karmasik hesap ve iletisim görevlerini üstlenme yeteneginin, PLC’ yi daha önce özellestirilmis bir bilgisayarin kullaniliyor oldugu yerlerde kullanilabilir hala getirmesi. PLC uygulamalari iki sinifta toplanabilir: Genel ve Endüstriyel uygulamalar hem ayrik hem de proses sanayilerinde mevcuttur. PLC’lerin dogdugu sanayi olan otomotiv, en büyük uygulama alani olmayi sürdürmektedir. Yiyecek isleme ve hizmetleri gibi sanayilerde su an dünyada gelisen alanlar arasinda PLC’lerin kullanildigi 5 genel uygulama alani vardir. Tipik bir kurulum, kontrol sistemi sorununa çözümü, bunlarin bir ya da daha çogunu içererek bulunur. Bu 5 alan sunlardir:
1. SIRA (SEQUENCE) KONTROL
PLC’lerin en büyük ve en çok kullanilan ve “sirali çalisma “ özelligiyle röleli sistemlere en yakin olan uygulamasidir. Uygulama açisindan, bagimsiz makinalarda ya da makine hatlarinda, konveyör ve paketleme makinalarinda ve hatta modern asansör denetim sistemlerinde bile kullanilmaktadir.
2. HAREKET KONTROLÜ
Bu dogrusal ve döner hareket denetim sistemlerinin PLC’ de tümlestirilmesidir ve servo adim ve hidrolik sürücülerde kullanilabilen tek yada çok eksenli bir sistem denetimi olabilir. PLC hareket denetimi uygulamalari, sonsuz bir makine çesitliligi içerir. (örn. metal kesme,metal sekillendirme, montaj makinalari) ve soklu hareket eksenleri ayrik parça ve süreç sanayi uygulamalarinda koordine edebilirler. Bunlara örnek olarak; kartezyen robotlar, film, kauçuk ve dokunmamis kumas tekstil sistemleri gibi, agla ilgili süreçler verilebilir.
3. SÜREÇ DENETIMI
Bu uygulama PLC’nin birkaç fiziksel parametreyi (sicaklik, basinç, debi, hiz, agirlik vb gibi) denetleme yetenegiyle ilgilidir. Bu da bir kapali çevrim denetim sistemi olusturmak için, analog I/O gerektirir. PID yaziliminin kullanimiyla PLC, tek basina çalisan çevrim denetleyicilerinin (single loop controllers) islevini üstlenmistir. Diger bir seçenek de her ikisinin en iyi özelliklerini kullanarak PLC ile kontrolörlerin tümlestirilmesidir. Buna tipik örnekler de plastik enjeksiyon makinalari, yeniden isitma firinlari ve bir çok diger yigin denetimi (batch-control) uygulamasidir.
4. VERI YÖNETIMI
PLC’yle veri toplama, inceleme ve isleme son yillarda gelismistir. Ileri egitim setleri ve yeni PLC’lerin genisletilmis bellek kapasiteleriyle sistem, artik denetledigi makine veya proses hakkinda veri yogunlastirici olarak kullanilabilir. Sonra bu veri, denetleyicinin bellegindeki referans veri ile karsilastirilir ya da inceleme ve rapor alimi için baska bir aygita aktarilabilir. Bu uygulamada büyük malzeme isleme sistemlerinde ve kagit, birincil metaller ve yiyecek isleme gibi bir çok proses sanayinde sikça kullanilir.
