Siemens TIA Portal’da Program Cycle (Tarama Döngüsü): Yeni Başlayanlar İçin Anlatım
PLC’ler (Programlanabilir Mantık Denetleyicileri), endüstriyel otomasyon sistemlerinde kullanılan akıllı cihazlardır. Fabrikalarda, üretim hatlarında veya günlük hayatta kullandığımız birçok otomatik sistemde PLC’ler bulunur. Peki, bir PLC nasıl çalışır? İşte burada program cycle (tarama döngüsü) devreye giriyor. Bu makalede, Siemens TIA Portal’da program cycle’ın ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve günlük hayattan örneklerle nasıl anlaşılabileceğini sade bir şekilde açıklayacağız. Teknik terimlerden mümkün olduğunca kaçınarak, PLC dünyasına yeni adım atanlar için temel bir giriş yapacağız.
Program Cycle (Tarama Döngüsü) Nedir?
Bir PLC, sürekli olarak aynı adımları tekrarlayarak çalışır. Bu tekrarlayan süreç, tarama döngüsü olarak adlandırılır. Tarama döngüsü, PLC’nin çevreden gelen bilgileri (örneğin, bir butona basılıp basılmadığını) okuyarak, bu bilgilere göre ne yapacağına karar vererek ve sonuçları (örneğin, bir lambayı yakarak) uygulayarak çalışmasını sağlar. Bu döngü, bir PLC’nin beyninin nasıl işlediğini anlamak için temel bir kavramdır.
Düşünün ki bir PLC, bir fabrika işçisi gibi çalışıyor: Önce çevresine bakıyor (bilgi topluyor), sonra bu bilgilere göre ne yapacağına karar veriyor (düşünüyor) ve en son bu kararı uyguluyor (eyleme geçiyor). Bu adımlar sürekli tekrarlanıyor, böylece PLC her zaman çevresindeki değişikliklere tepki verebiliyor.
Tarama Döngüsünün Temel Adımları
Bir PLC’nin tarama döngüsü, üç ana adımdan oluşur. Bu adımları, günlük hayattan bir örnekle açıklayalım: Bir kahve makinesi düşünün. Kahve makinesi, sizin butona basıp basmadığınızı kontrol eder, kahve yapma kararını verir ve kahveyi hazırlar. PLC de benzer bir şekilde çalışır.
- Çevreden Bilgi Toplama: PLC, çevreden gelen bilgileri toplar. Örneğin, bir butona basılıp basılmadığını kontrol eder. Günlük hayattan örnek: Kahve makinesinde, “Başlat” butonuna basıp basmadığınızı kontrol etmesi gibi.
- Karar Verme: PLC, topladığı bilgilere bakarak ne yapacağına karar verir. Örneğin, “Eğer butona basılmışsa, lambayı yak” gibi bir kuralı uygular. Günlük hayattan örnek: Kahve makinesi, butona basıldığını fark ettiğinde “Kahve yapmaya başla” kararını verir.
- Kararı Uygulama: PLC, karar verdiği eylemleri uygular. Örneğin, bir lambayı yakar. Günlük hayattan örnek: Kahve makinesi, kahve yapmaya başlar ve kahve hazır olur.
- Arka Plan İşlemleri: PLC, döngü sonunda bazı arka plan işlerini yapar. Örneğin, bir ekrana bilgi gönderir. Günlük hayattan örnek: Kahve makinesi, kahve yaptıktan sonra “Kahve hazır” mesajını ekranda gösterir.
“Bir Döngü Boyunca Sabit” Ne Demek?
PLC, her döngüde çevreden gelen bilgileri bir kez okur ve bu bilgileri döngü boyunca sabit tutar. Yani, bir döngü sırasında çevrede bir değişiklik olsa bile, PLC bu değişikliği ancak bir sonraki döngüde fark eder. Bu, sistemin düzenli ve tutarlı çalışmasını sağlar.
- Günlük Hayattan Örnek: Diyelim ki kahve makinesinin “Başlat” butonuna bastınız. Makine, o anki durumu kontrol eder ve “Evet, butona basılmış” der. Ama siz butonu hemen bırakırsanız, makine bunu fark etmez ve kahve yapmaya devam eder. Bir sonraki kontrolünde butonun bırakıldığını fark eder.
- PLC’de Durum: Bir butona basıldığında, PLC bu bilgiyi döngü boyunca sabit tutar. Örneğin, butona basılıp bırakılsa bile, PLC o döngüde butonun basılı olduğunu düşünür ve lambayı yakar. Butonun bırakıldığı bilgisi, bir sonraki döngüde işlenir.
Örnekler
Örnek 1: Evde Lamba Kontrolü
Senaryo: Bir odada bir butona basıldığında lamba yanar, bırakıldığında lamba söner.
PLC’nin Çalışması:
- Bilgi Toplama: PLC, butona basılıp basılmadığını kontrol eder (örneğin, buton basılıysa “Evet” bilgisi alır).
- Karar Verme: “Eğer butona basılmışsa, lambayı yak” kuralını uygular ve lambayı yakma kararını alır.
- Kararı Uygulama: Lamba yanar.
Döngü Boyunca Sabit Durum: Buton basılıysa, PLC o döngü boyunca butonun basılı olduğunu düşünür ve lambayı yakar. Buton bırakılırsa, bu bir sonraki döngüde fark edilir ve lamba söner.
Örnek 2: Otomatik Kapı Sistemi
Senaryo: Bir mağazanın otomatik kapısı, bir sensör insan algıladığında açılır ve insan geçtikten sonra kapanır.
PLC’nin Çalışması:
- Bilgi Toplama: Sensör, bir insan algıladığında “Evet” sinyali gönderir.
- Karar Verme: PLC, “Sensör bir şey algıladıysa kapıyı aç” kararını verir.
- Kararı Uygulama: Kapı açılır.
Döngü Boyunca Sabit Durum: Sensör, insan algıladığı anda bu bilgi döngü boyunca sabit kalır. İnsan geçip sensör sinyali kesilse bile, kapı o döngüde açık kalır. Bir sonraki döngüde sensörün sinyali kesildiği fark edilir ve kapı kapanır.
Örnek 3: Kahve Makinesi
Senaryo: Bir kahve makinesi, “Başlat” butonuna basıldığında kahve yapmaya başlar.
PLC’nin Çalışması:
- Bilgi Toplama: “Başlat” butonuna basılıp basılmadığı kontrol edilir.
- Karar Verme: Butona basılmışsa, “Kahve yapmaya başla” kararı alınır.
- Kararı Uygulama: Kahve makinesi çalışır ve kahve hazırlanır.
Döngü Boyunca Sabit Durum: Butona basıldığı an, bu bilgi döngü boyunca sabit kalır ve kahve yapımı başlar. Buton bırakılsa bile, bu bir sonraki döngüde fark edilir.
Avantajlar
- Düzenli Çalışma: PLC, her zaman aynı adımları takip eder, bu da sistemin güvenilir olmasını sağlar.
- Hızlı Tepki: PLC’ler çok hızlı çalıştığı için, çevreden gelen değişikliklere anında tepki verebilir.
- Kolay Anlaşılır: Tarama döngüsü, PLC’nin nasıl çalıştığını anlamayı kolaylaştırır ve program yazarken bu mantığı kullanabilirsiniz.
Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Hızlı Değişen Olaylar: Eğer bir olay çok hızlı değişiyorsa (örneğin, bir sensör çok kısa bir süre sinyal veriyorsa), PLC bunu fark edemeyebilir. Bu yüzden sistemin hızı iyi ayarlanmalıdır.
- Basit Tutun: Yeni başlayanlar için, karmaşık sistemler yerine basit kurallar yazmak daha kolaydır. Örneğin, “Butona basılırsa lambayı yak” gibi basit bir kural, tarama döngüsünün nasıl çalıştığını anlamanıza yardımcı olur.
- Pratik Yapın: TIA Portal’da basit örnekler yaparak tarama döngüsünü daha iyi anlayabilirsiniz.
Uygulamalar
- Ev Otomasyonu: Butonla lamba kontrolü veya otomatik kapı sistemleri.
- Günlük Cihazlar: Kahve makinesi gibi otomatik cihazlar.
- Fabrika Sistemleri: Üretim hatlarında ürünlerin taşınması ve kontrolü.
İpuçları
- Günlük Hayatı Düşünün: PLC’nin tarama döngüsünü, günlük hayatta yaptığınız tekrarlayan işlere benzetebilirsiniz. Örneğin, bir kahve makinesi veya trafik ışığı nasıl çalışıyorsa, PLC de benzer bir mantıkla çalışır.
- Simülasyon Yapın: TIA Portal’da basit bir program yazarak (örneğin, bir butonla lambayı yakma), tarama döngüsünün nasıl çalıştığını gözlemleyebilirsiniz.
- Adım Adım Düşünün: PLC’nin her döngüde önce bilgi topladığını, sonra karar verdiğini ve en son bu kararı uyguladığını unutmayın.
Sonuç
Siemens TIA Portal’da program cycle (tarama döngüsü), bir PLC’nin temel çalışma prensibidir. Çevreden bilgi toplama, bu bilgilere göre karar verme ve kararı uygulama adımları, PLC’nin düzenli ve hızlı bir şekilde çalışmasını sağlar. Günlük hayattan örneklerle (kahve makinesi, otomatik kapı, lamba kontrolü) bu döngüyü anlamak, PLC programlamaya başlamak için harika bir adımdır. Yeni başlayanlar olarak, bu temel mantığı kavradıktan sonra daha karmaşık sistemlere geçiş yapabilirsiniz. TIA Portal’da basit örnekler yaparak bu süreci daha iyi öğrenebilirsiniz!
Siemens TIA Portal’da Tarama Döngüsü: Bit Lojik, Timer ve Sayıcılarla İleri Düzey Kavramlar
PLC programlamada temel kavramları (bit lojik işlemleri, zamanlayıcılar ve sayıcılar) öğrendikten sonra, tarama döngüsünün (program cycle) daha ileri düzey uygulamalarını anlamak, sistemlerinizi daha hassas ve kontrollü bir şekilde tasarlamanıza olanak tanır. Bu makalede, Siemens TIA Portal’da tarama döngüsünün nasıl çalıştığını, "bir cycle boyunca aktif", "tek cycle aktif kalma", "iki cycle boyunca aktif kalma" ve "pasif kalma" gibi kavramların ne anlama geldiğini, bu durumların bit lojik işlemleri, zamanlayıcılar ve sayıcılarla nasıl kullanıldığını detaylı örneklerle açıklayacağız. Bu içerik, başlangıç seviyesini geçmiş, PLC programlamada deneyim kazanmış kullanıcılar için hazırlanmıştır.
Tarama Döngüsünün Temel Yapısı
PLC’ler, sürekli tekrarlayan bir döngü içinde çalışır. Bu döngüye tarama döngüsü (program cycle) denir ve genellikle şu adımlardan oluşur:
- Giriş Tarama: PLC, tüm fiziksel girişlerden gelen bilgileri okur ve Process Image Input (PII) tablosuna kaydeder.
- Program Tarama: PLC, yazdığınız programı çalıştırır ve sonuçları Process Image Output (PIQ) tablosuna yazar.
- Çıkış Güncelleme: PIQ’daki sonuçlar fiziksel çıkışlara uygulanır.
- Sistem İşlemleri: PLC, arka plan işlemlerini gerçekleştirir (örneğin, HMI ile iletişim).
Bu döngü, genellikle milisaniyeler içinde tamamlanır (örneğin, 1-10 ms). Ancak, sinyallerin döngü içindeki davranışı, programınızın mantığını doğrudan etkiler.
Temel Kavramlar: Bir Cycle Boyunca Aktif, Tek Cycle Aktif Kalma, İki Cycle Aktif Kalma ve Pasif Kalma
PLC programlamada, bir sinyalin veya durumun tarama döngüsü içindeki davranışı, programın nasıl çalıştığını anlamak için kritik öneme sahiptir:
- Bir Cycle Boyunca Aktif: Bir sinyal, döngü boyunca sabit bir şekilde aktif (1) kabul edilir. Örneğin, bir buton döngü başında 1 okunursa, tüm döngü boyunca 1 kabul edilir.
- Tek Cycle Aktif Kalma: Bir sinyal, yalnızca bir tarama döngüsü boyunca aktif (1) kalır. Örneğin, bir butona basıldığında bir çıkışın sadece bir döngü aktif olması.
- İki Cycle Boyunca Aktif Kalma: Bir sinyal, iki tarama döngüsü boyunca aktif (1) kalır. Örneğin, bir lambanın iki döngü boyunca yanıp sönmesi.
- Pasif Kalma: Bir sinyal, belirli bir süre boyunca aktif olmadan (0 durumunda) kalır. Örneğin, bir zamanlayıcı çalıştıktan sonra bir çıkışın pasif kalması.
Örnekler
Örnek 1: Bit Lojik ile Tek Cycle Aktif Kalma
Senaryo: Bir butona (I0.0) basıldığında, bir çıkış (Q0.0) yalnızca bir döngü boyunca aktif olsun.
Ladder Kodu:
I0.0 P Q0.0
----| |--------|P|-------( )----
Analiz:
- Cycle 1: I0.0 = 0 → 1 (pozitif kenar), Q0.0 = 1.
- Cycle 2: I0.0 = 1, pozitif kenar yok, Q0.0 = 0.
Örnek 2: Bit Lojik ile İki Cycle Aktif Kalma
Senaryo: Bir butona (I0.0) basıldığında, bir çıkış (Q0.1) iki döngü boyunca aktif olsun.
Ladder Kodu:
I0.0 P M0.0
----| |--------|P|-------(S)----
M0.0 M0.1 Q0.1
----| |--------| |-------( )----
M0.0 M0.1
----| |--------(S)----
M0.0 M0.1
----|/|--------(R)----
Analiz:
- Cycle 1: I0.0 pozitif kenar → M0.0 = 1, Q0.1 = 1, M0.1 = 1.
- Cycle 2: M0.0 = 1, Q0.1 = 1, M0.1 = 1.
- Cycle 3: M0.0 = 0, Q0.1 = 0, M0.1 = 0.
Örnek 3: Zamanlayıcı ile Pasif Kalma
Senaryo: Bir butona (I0.0) basıldığında, bir çıkış (Q0.0) bir döngü boyunca aktif olsun ve ardından 1 saniye pasif kalsın.
Ladder Kodu:
I0.0 P M0.0
----| |--------|P|-------(S)----
M0.0 Q0.0
----| |---------( )----
M0.0 TOF M0.0
----| |--------[TOF]------(R)----
PT: T#1S
Analiz:
- Cycle 1: I0.0 pozitif kenar → M0.0 = 1, Q0.0 = 1, TOF başlar.
- Cycle 2: M0.0 = 1, Q0.0 = 1, TOF sayar.
- Cycle 3: TOF 1 saniye sonunda M0.0 = 0, Q0.0 = 0 (1 saniye pasif kalma).
Örnek 4: Sayıcı ile Aktif ve Pasif Kalma
Senaryo: Bir sensör (I0.4) her aktif olduğunda, bir sayacı artar ve bir çıkış (Q0.4) iki döngü boyunca aktif olur. Sayacı 5’e ulaştığında, çıkış 5 saniye pasif kalır.
Ladder Kodu:
I0.4 P CTU
----| |--------|P|-------[CTU]----
PV: 5
DB1.CTU_Sayac
I0.4 P M0.3
----| |--------|P|-------(S)----
M0.3 M0.4 Q0.4
----| |--------| |-------( )----
M0.3 M0.4
----| |--------(S)----
DB1.CTU_Sayac.Q TOF M0.3
----| |------------[TOF]------(R)----
PT: T#5S
Analiz:
- Cycle 1: I0.4 pozitif kenar → CTU artar (CV = 1), M0.3 = 1, Q0.4 = 1, M0.4 = 1.
- Cycle 2: M0.3 = 1, Q0.4 = 1, M0.4 = 1.
- Cycle 3: CV = 5 → TOF tetiklenir, M0.3 = 0, Q0.4 = 0 (5 saniye pasif kalma).
Örnek 5: Senkronize Sistemler
Senaryo: Bir konveyör bandı ve robot kolu senkronizasyonu.
Ladder Kodu:
I0.6 P M0.5
----| |--------|P|-------(S)----
M0.5 M0.6 Q0.6
----| |--------| |-------( )----
M0.5 M0.6
----| |--------(S)----
M0.5 TOF M0.5
----| |--------[TOF]------(R)----
PT: T#3S
Analiz:
- Cycle 1: I0.6 pozitif kenar → M0.5 = 1, Q0.6 = 1, M0.6 = 1.
- Cycle 2: M0.5 = 1, Q0.6 = 1, M0.6 = 1.
- Cycle 3: M0.5 = 1, Q0.6 = 0, M0.6 = 0, TOF 3 saniye sayar.
Avantajlar
- Hassas Kontrol: Tek cycle ve iki cycle aktif kalma, olayların kısa süreli kontrolü için idealdir.
- Esneklik: Zamanlayıcılar ve sayıcılarla pasif kalma süreleri kolayca ayarlanabilir.
- Güvenilirlik: Tarama döngüsü, sinyallerin düzenli işlenmesini sağlar.
Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Tarama Süresi: Çok kısa sinyaller, tarama süresi nedeniyle kaçırılabilir.
- Çakışma: Aynı döngüde birden fazla sinyal çakışırsa, beklenmeyen davranışlar olabilir.
- Simülasyon: Programınızı test ederek döngü davranışlarını kontrol edin.
Uygulamalar
- Üretim Hattı: Ürün sayımı ve kısa süreli motor kontrolü.
- Alarm Sistemi: Hata algılandığında kısa süreli uyarı lambası.
- Konveyör Kontrolü: Ürün algılandığında robot kolunun kısa süreli hareketi.
İpuçları
- Pozitif Kenar Kullanımı: Tek cycle aktif kalma için pozitif kenar algılama (P) talimatını kullanın.
- Yardımcı Bellek: İki cycle aktif kalma için yardımcı bellek (M) bitleri ile kontrol sağlayın.
- Simülasyon: TIA Portal’da PLCSIM ile programınızı test ederek, tarama döngüsü davranışlarını gözlemleyin.
- Zamanlayıcılarla Esneklik: Pasif kalma sürelerini kontrol etmek için TOF veya TON zamanlayıcılarını kullanın.
- Hata Ayıklama: Programınızda beklenmeyen davranışlar varsa, cycle süresini ve sinyal zamanlamalarını kontrol edin.
Sonuç
Siemens TIA Portal’da tarama döngüsü, bit lojik işlemleri, zamanlayıcılar ve sayıcılarla birleştirildiğinde, hassas ve kontrollü sistemler tasarlamanıza olanak tanır. Bir cycle boyunca aktif, tek cycle aktif kalma, iki cycle boyunca aktif kalma ve pasif kalma gibi kavramlar, programlarınızda olayların zamanlamasını ve davranışını yönetmenin anahtarıdır. Bu makaledeki örnekler, bu kavramların nasıl uygulanacağını gösteriyor. TIA Portal’da PLCSIM ile bu örnekleri simüle ederek, tarama döngüsünün programlarınızı nasıl etkilediğini daha iyi anlayabilirsiniz.
Yorumlar
Yorum Gönder