kontrol ve otomasyon laboratuvarı deney föyleri

KONTROL VE
OTOMASYON
LABORATUVARI
DENEY FÖYLERİ
HAZIRLAYAN: Dr. Hasan TİRYAKİ
DENEY 1 (1.HAFTA)
ENDÜSTRİYEL SENSÖRLER
Endüstride yaygın olarak kullanılan sensörlerden oluşan bir deney seti laboratuvarımızda mevcuttur.
Bu deney seti kullanılarak sensörlerin çalışma prensibini ve bağlantı şeklini deney esnasında
öğreneceğiz.
DENEYİN AMACI: Endüstriyel sensörlerin tanıtımı.
KULLANILMA YERLERİ: Endüstriyel alanlar.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇVE GEREÇLER:
Retro-reflector sensör, Reflector(triple mirror), Through-beam sensor, receiver, transmitter, Diffuse
sensor with background suppression, Fibre optic unit, Proximity switch inductive M12, Proimity
sensor ınductive with anologue output M12, proximity switch inductive M18, Proximity switch
capacitive M12, Proximity switch magneto resistıve
Power supply unıt 24V DC
Positioning slide
Indicator unıt and distributör, electrical
Digital multimeter
Set of objects
Fibre optic cable
Cetvel
Deneye gelmeden önce önbilginin okunması gerekir!!!
ÖNBİLGİ
Retro- reflective sensor
Optik yakınlık sensörleri iki ayrı modülden (verici ve alıcı) oluşur. Yansıtıcı sensör durumunda her ikisi de tek
bir yuva içerisinde yerleştirilmiştir. Retro- reflective sensör verici görünmez spectral aralık titreşimli kızılötesi
ışık yayar. Işık harici reflectör tarafından geri yansıtılır. Bu ışık reflective sensör içindeki yuvada alıcı
tarafından tespit edilir aynı zamanda geriye yansıtmalı sensör yer almaktadır eğer emilsyon yolu bir nesne ile
kesilirse bu anahtarlama durumda bir değişikliğe yol açar. Tespit edilecek nesne yayılan ışık ışınının yeterli
zayıflaması şeklinde oluşması koşuluyla mat veya saydam olabilir. Şeffaf açık geçirgen nesnelerde emilsyon
zayıflık derecesi belirli sınırlar içerisinde potansiyometre ile ayarlanabilir. Optik eksene dik olarak
yerleştirilir. Ayna yansıtma nesneleri genellikle tespit edilemez. Yakınlık sensörü PNP çıkışı sinyal hattı açık
olduğu zaman pozitif potansiyele geçer. Yük çıkış ile toprak arasına bağlanır. Sarı ışık anahtarlama durumunu
gösterir.
Bağlantı şeması:
Atama listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
4 numaralı giriş
0V
Reflektor (Triple mirror)
Herhangi bir ışık kaynağından yayılan ışık demetini kontrol edebileceğimiz açıdan yönünü değiştiren
malzemelerdir.
Through-beam sensor, receiver
Optik yakınlık sensörleri 2 ana modülden, verici ve alıcıdan oluşur. Karşılıklı sensör durumunda,bu iki farklı
muhafazalar içinde barındırılabilir. Alıcı, vericiden gelen görünmez spectral aralıkta gelen kızıl ötesi ışığı alır.
Eğer yayılan ışık yolu bir nesne tarafından kesilirse elektriksel çıkış değerleri anahtarlama durumuna göre
değişir. Nesne kendine gelen ışığın belli bir miktarını yansıtabilir. Saydam açık geçiren nesneler ile belirli
sınırlar içerisinde alıcıda potansiyometre vasıtasıyla emilsyon düzeyi ayarlanabilir.
Yakınlık sensörü PNP çıkışa sahiptir. Sinyal hattı anahtarlama durumunda pozitif potansiyele geçer. Yük
yakınlık sensörü çıkışı ile toprak arasına bağlanır. Sarı ışık yayan LED anahtarlama durumunu gösterir.
Bağlantı şeması:
Atama listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
4 numaralı giriş
0V
Through-beam sensor,transmitter
Optik yakınlık sensörleri 2 ana modülden, verici ve alıcıdan oluşur. Karşılıklı sensör durumunda, iki ayrı
gövde bulunur. Verici spectrumun görünmez kesiminde yer alır, darbeli kızılötesi ışık yayar. Yeşil LED
çalışma durumunu gösterir. Tespit edilecek nesne herhangi bir ışık miktarı yansıtır ancak minimal bir
miktarda ışığın geçmesine izin vermeli.
Bağlantı şeması:
Atama listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
2 numaralı giriş
0V
Diffuse sensor with background suppression
Farklı yüzeylerin özellikleri ve renkleri bakımından sınıflandırmalarını yapan sensörlerdir. Optical proximity
switches 2 ana modülden, verici ve alıcıdan oluşur. Bu durumda, yayılan ışık tek bir kısımdan sağlanır.
Kırmızı veya kızılötesi ışık yayan LED’ler genelde yayıcı olarak kullanılır. Bu ışık uygulanabilir yarı iletken
alıcılar tarafından belirlenir. Nesne ışığın belli bir kısmını geri yansıtır ve alıcıyı çalıştırır. Yeterince gelen ışık
direk veya dağınık bir şekilde yansıtıldığında mat, şeffaf veya opak nesne yansıtıcı tarafından algılanabilir.
Bağlantı şeması:
Atama listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
4 numaralı giriş
2 numaralı giriş
0V
Kullanılacak Malzeme: Öncelikle 6 numaralı parçanın pürüzlü yüzeyi (etiketli kısım ) daha sonra pürüzsüz
arka kısım kullanılacaktır.
16 numaralı siyah parça, 10 numaralı beyaz parça sensörler arasında sabit bir boşluk bırakılarak algılama
mesafeleri ölçülecektir.
Proximity switch inductive M12
İndüktif anahtarı bir bobin ve paralel bir rezonans devresinden oluşan bir osilatör devresinin yanı sıra bir
kondaktör ve bir yükseltici içerir. Elektromanyetik alan bobinin ferrit kap saf tarafından dışarı doğru olduğu
ön görülmektedir.
Eğer bir elektriksel iletken bir elektrik alan içerisinde konumlandırılırsa indüksiyon Faraday yasalarına uygun
olarak girdap akımlarında azalma görülür. İletkenliğe ve iletken maddenin boyutuna bağlı olarak osilasyon
büyük ölçüde azalır.
Anahtar N-0 bağlantısı ile dizayn edilmiştir. Yük sensörle toprak arasına bağlanır. Sensör aktif yüzeyi mavi
plastik levha ile belirtilir. Sarı led anahtarlama durumunu gösterir. Proximity sensör kaplamalı metaller için
uygun değildir.
Metalleri algılamada kullanılır. Endüktif yakınlık sensörleri makine veya otomasyon ekipmanlarının metalik
nesnelerinin doğru temassız algılama gerektiren uygulamalar için çoğunlukla tercih edilir.
Bağlantı şeması:
Atama listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
4 numaralı giriş
0V
Kullanılacak malzeme: 5 ve 17 numaralı parçalar kullanılarak deney yapılacaktır.
Inductive proximity sensor with anologue output M12
Inductive proximity sensor with anologue output, bobinden oluşan paralel rezonans devresinden oluşturulmuş
bir osilatör, bir kapasitör ve bir yükselticiden oluşmuştur. Elektromanyetik alan bobin ferrit kabından dışarı
doğru yönelmektedir. Eğer elektriksel iletken malzeme parazit elektriksel alan içerisine getirilirse, indüksiyon
yasasına uygun olarak girdap akımları oluşacaktır ve osilasyon frekansı azalacaktır. İletkenliğe, ebata, iletken
nesnenin yakınlığına bağlı olarak, osilatör titremesi azabilir. Eğer iş parçası ve malzemenin şekli benzerse,
çıkış sensöründen gelen iş parçası mesafesiyle orantılıdır. Metalleri algılamada kullanılır. Endüktif yakınlık
sensörleri makine veya otomasyon ekipmanlarının metalik nesnelerin doğru, temassız algılama gerektiren
uygulamaları için çoğunlukla tercih edilir.
Bağlantı Şeması:
Atama listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
4 numaralı giriş
2 numaralı giriş
0V
Kullanılacak malzeme: 5 ve 17 numaralı parçalar kullanılarak deney yapılacaktır.
Inductive proximity switch inductive M18
Inductive proximity switch bobin ile paralel rezonans devresinden oluşan osilatör, kapasitör ve yükselticiden
oluşur. Elektromanyetik alan bobin derrit kabından dışa doğru yönlenmektedir. Eğer elektriksel iletken bir
malzeme parazit elektriksel alan içine getirilirse, indüksiyon yasasına göre uygun olarak girdap akımları
oluşacaktır. Ve osilasyon titreşimi düşer. Boyutlara, iletkenliğe ve iletken nesnenin yakınlığına bağlı olarak
osilatör sona erer. Böyle bir etkide sönümlenebilir. Osilatördeki bu sönümleme elektriksel olarak
hesaplanabilir ve çıkış sinyali oluşturur.
PNP çıkışa sahiptir. Anahtarlandığında sinyal pozitif potansiyel, anahtar N/O bağlantısıyla sağlanmıştır. Yük
sensörle toprak arasına bağlanır. Aktif yüzey mavi plastikle kaplanmıştır. Anahtarlama durumu sarı LED ile
gösterilir. Sensör gömme montaj metallerini algılamayabilir.
Bağlantı Şeması:
Atama Listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
4 numaralı giriş
0V
Kullanılacak malzeme: 5 ve 17 numaralı parçalar kullanılarak deney yapılacaktır.
Capacitive Proximity Sensör M12
Kapasitif yakınlık sensörleri bir rezonans devresindeki kondansatörün kapasitans değişimi analiz temelinde
çalışır. Bir malzemenin yakınlık sensörü yaklaştığında kapasitörün kapasitansı artar. Bu rezonans devresinin
titreşimi yanıt olarak ölçülebilir bir değişiklik olarak sonuçlanır. Kapasitans değişikliği malzemenin
boyutlarına, mesafeye ve malzemenin dielektrik sabitine göre belirlenir.
Yakınlık sensörü PNP çıkışa sahiptir. Sinyal yolu anahtarlama durumunda pozitif potansiyele sahiptir.
Anahtar N-0 bağlantısı ile tasarlanmıştır. Yük sensör ile toprak arasına bağlanır. Sarı LED anahtarlama
durumunu gösterir.
Bağlantı Şeması:
Atama listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
4 numaralı giriş
0V
Kullanılacak malzeme: 6 , 12 ve 17 numaralı parçalar kullanılarak deney yapılacaktır.
Magneto-Resistive Proximity Switch
Magneto-resistive proximity switch resistör tarafından oluşan manyetik alan etkisini belirler. Mıknatıs
bağlantı olmaksızın sensöre yaklaştırıldığında resistörün üzerindeki akım köprüsünde voltaj oluşur. Voltaj
entegre edilmiş elektronik ölçüm ile çıkış sinyaline çevrilir. Hassas manyetik alanlı yüzey kontaksız proximity
switch kullanılarak mavi nokta ile tanımlanır.
Bağlantı şeması:
Atama listesi:
Sensör Girişi
24 v
Q1
Q2
Q3
0V
Indicator unit and
distribütör,electrical
24 V
4 numaralı giriş
0V
Kullanılacak malzeme: Deney esnasında mıknatıs kullanılacaktır.
DENEY 2 (1.HAFTA)
PROSES KONTROL DENEY SETİ UYGULAMASI
Bu uygulamada Fluid Lab PA programı kullanılacaktır.
Uygulamada kullanılacak malzemeler:
1)Pompa
2)Kapasitif yakınlık sensörleri
3) 2/2 Selenoid Yön Valfi
4)Festo proses deney seti
Program yukarıdaki panelin en sağındaki lamba ve butonlar ile kontrol edilecektir.
BUTONLAR
0.buton = Selenoid valf kontrolü
3. buton = Pompa kontrolü
2. buton = Seviyeli su pompalama kontrolü
LAMBALAR
2.lamba = Üst limit sensörü
(Seviye algılanırsa yesil ışık verir)
3.lamba = Alt limit sensörü
(Seviye algılanırsa yesil ışık verir)
5.lamba = Digital basınç sensörü (Seviye algılanırsa yesil ışık verir)
7.lamba = Akı sensörü
(Seviye algılanırsa yesil ışık verir)
UYGULAMA
1- İlk olarak altta bulunan seviye tankındaki su üst seviye tankına pompalanacaktır.
2- Yukarıdaki panelde en sağda bulunan 3 numaralı butonu yukarı kaldırıyoruz. Eğer istenirse
sağ en altta bulunan çizelgeden pompa devir sayısını değiştirebiliriz.
3- 3. lamba yeşil ışık verdiği zaman 3 numaralı buton aşağı indirilerek pompalama işlemi
sonlandırılır.
4- 2.lamba yeşil ışık verdiği zaman suyun boşaltılması gerekir. 0.buton yukarı kaldırılarak
selenoid valf aktif hale getirilir.
5- Suyun tamamı alt seviye tankına boşaltılır. Son olarak 2. lambanın ışık
vermediği ve 3. lambanın yeşil ışık verdiği gözlenir.
NOT: Yukarıda belirtilmeyen buton ve lambalar kullanılmayacaktır.
DENEY 3 (2. HAFTA)
LAMBA KUMANDASI
Bir salona ait aydınlatma lambası iki ayrı anahtar ( giriş ve çıkış kapısında birer anahtar) ile yapılmak
istenmektedir. Anahtarlardan herhangi birine basılması ile lamba yanacak, diğer anahtara
basıldığında sönecektir.(vaviyen anahtar bağlantısı)
DENEYİN AMACI: Doğruluk tablosu yardımı ile lamba ve motor kumandasını yapabilmek. Ve,
Veya bağlantılarını gerçekleştirmek.
KULLANILMA YERLERİ: Lambaların kumanda edilmesi gereken yerler.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇVE GEREÇLER: PLC cihazı, anahtar, kontaktör, lamba
vs.
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Deneye gelmeden önce önbilgi mutlaka okunmalıdır !!!
DOĞRULUK TABLOSU:
Yukarda belirtilen deney için doğruluk tablosunu oluşturunuz.
E2
E1
Q
Yukarda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
DENEY 4 (2. HAFTA)
MOTOR KUMANDASI
Bir motora ait kumanda röle üzerinden üç ayrı anahtar ile yapılmak istenmektedir. Anahtarlardan
herhangi birine basılması veya bırakılması durumunda motorun çalışma durumunu değiştirmesi
istenmektedir. Örneğin, anahtarlardan birine basıldığında motor çalışacak, diğer birine basıldığında
duracaktır. İlk iki anahtarın konumunda bir değişiklik olmaksızın üçüncüsüne basıldığında motor
tekrar çalışacaktır.(Ara vaviyen )
DENEYİN AMACI: Doğruluk tablosu yardımı ile motor kumandasını yapabilmek. Ve, Veya
bağlantılarını gerçekleştirmek.
KULLANILMA YERLERİ: Motorların kumanda edilmesi gereken yerler.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇVE GEREÇLER: PLC cihazı, anahtar, kontaktör, motor
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Aşağıdaki doğruluk tablosunu doldurunuz.
DOĞRULUK TABLOSU:
E3
E2
E1
Q
Yukarda belirtilen deney için ladder diyagramını çiziniz.
DENEY 5 (2. HAFTA)
HAVALANDIRMA CİHAZLARININ İZLENMESİ
Bir kapalı otoparkın havalandırması için 4 adet havalandırma cihazı çalıştırılmaktadır. Havalandırma
cihazları hava kirliliğine göre otomatik olarak devreye girmektedir. Bu cihazların izlenmesi PLC ile
yapılacaktır. Havalandırma cihazlarının hepsi veya 3 tanesi çalışıyor ise, havalandırma yeterli
olmakta ve bu durum yeşil bir lamba ile gösterilmektedir. İki cihazın çalışması durumunda sarı
lamba, bir veya lambaların hiçbirinin yanmaması durumunda kırmızı lamba yanacaktır.
DENEYİN AMACI: Doğruluk tablosu yardımı ile lamba kumandasını yapabilmek. Ve,Veya
bağlantılarını gerçekleştirmek.
KULLANILMA YERLERİ: Lambaların ve motorların kumanda edilmesi gereken yerler.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇVE GEREÇLER: PLC cihazı, anahtar, kontaktör, lamba
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
DOĞRULUK TABLOSU
Aşağıdaki doğruluk tablosunu doldurunuz.
E4
E3
E2
E1
A1
Yukarda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
A2
A3
DENEY 6 (3. HAFTA)
KİMYASAL KARIŞTIRMA KAZANI
Bir kimyasal karıştırma kazanı belli ısı ve basınç altında çalışmaktadır. Bu kazanda ısı ve basınç
ölçümü için ısı ve basınç ölçer vardır. Isı ve basıncın ayarlanması; bir ısıtıcı (H) soğuk su beslemesi
(K) ve bir emniyet valfi (S) ile yapılmaktadır. Kazanın kumanda elemanlarının çalışma şartları
şöyledir.
Emniyet valfi (S)
:Basınç çok yüksekse
Soğuk su girişi (K) :Isı çok yüksekse
Isıtıcı (H)
:Isı çok düşükse veya basınç çok düşük ve ısı normal ise
Karıştırıcı (U)
:Soğuk su girişi veya ısıtıcı çalışıyorsa
Kazan üç şekilde çalışmaktadır.
Başlangıç
:Basınç çok düşük(AN)
Normal
:Basınç normal (NB)
Alarm
:Basınç çok büyük (AL)
DENEYİN AMACI: Kazan ısısı ve basıncının kontrol edilmesi.
KULLANILMA YERLERİ: Kimyasal madde kazanları, çeşitli buhar kazanları vb.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇVE GEREÇLER:
PLC cihazı, sensörler, kontaktör, motor, selenoid valfler, aşırı akım rölesi ve bağlantı iletkenleri vb.
Deneye gelmeden önce önbilginin okunması gerekir!!!
ÖNBİLGİ
Sembolik Adresleme İçin Sembol Tablosunu Kullanmak:
Sembol tablosu kullanarak değişkenlere isim verebilirsiniz. Böylece programınızda değişkenlerin
mutlak adresi değil,sembolik isimleri görülebilir. Birden çok sembol tablosu oluşturulabilir, ancak
her bir tablo aynı adresleri içeremez. Aynı adres aynı tablo içinde iki kere de yer alamaz. Bunun
dışında sembol tablosunda sistem tarafından tanıtılan sembollerle ilgili bir bölme de vardır. Sembol
tablosu, global değişken tablosu olarak da isimlendirilir. Komutlarda kullanılan operandları mutlak
veya sembolik olarak adresleyebilirsiniz. Mutlak adres, hafıza alanı ve bit ve bayt adresini içerir
(I0.0 gibi).Sembolik adres ise alfanümerik kombinasyonlardan oluşur (Start_Butonu gib).SIMATIC
programları için bu adres atamaları sembol tablosunda, IEC programları için global değişken
tablosunda yapılır.
Bir adrese sembol atamak için:
1. Araştırma çubuğu üzerindeki sembol tablosu simgesini tıklatın.
2. Sembol ismini (azami 23 karakter) Symbol Name sütununa girin.
3. Adresi (örneğin, I0.0) Adres sütununa girin.
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Yukarıda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
NOT: Deney 7 ve bundan sonraki deneylerde sembol tablosu kullanılacaktır.
DENEY 7 (3. HAFTA)
ASENKRON MOTORUN ÇALIŞTIRILMASI
3 fazlı bir asenkron motor "S1" butonu ile çalıştırılacak"S0" butonu ile durdurulacaktır. Ayrıca motor
"F2" aşırı akım rölesi ile korunacaktır. Gerekli PLC programını yazınız.
DENEYİN AMACI: 3 fazlı bir asenkron motorun PLC ile kontrol edilmesi ve bağlantılarının
yapılması.
KULLANILMA YERLERİ: 3 fazlı asenkron motorların kumanda edilmesi gereken yerler.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇ VE GEREÇLER: PLC cihazı,buton,kontaktör,aşırı akım
rölesi ve bağlantı iletkenleri.
NOT: Deneye gelmeden önce önbilginin okunması gerekir!!!
ÖNBİLGİ:
RS-HAFIZA ELEMANI
RS-Hafıza elemanları kumanda problemlerinde çok sık olarak kullanılır. Bu nedenle bütün PLC
üreten firmalar belli bir sayıda RS-elemanı intern olarak hazırlamışlardır. Zaten PLC' nin kolaylığı
da burada başlamaktadır.
Hafıza elemanları elektrik kumanda devrelerinde kullanılan kilitleme (mühürleme) devreleridir.
Aşağıda iki değişik tipte gösterilmiştir. (Her iki devrede set ve reset butonlarına aynı anda basılırsa
ne olur?)
Set ve Reset Öncelikli RS Flip Flop
Set öncelikli flipflop, setin resete karşı önceliği olduğu
kilitleme elemanıdır (flipflop).Eğer hem set (S1), hem de
reset (R) girişleri aynı anda varsa, setin önceliği vardır,
yani çıkış (OUT) “1” olur. Reset öncelikli flipflop, resetin
sete karşı önceliği olduğu kilitleme elemanıdır (flipflop).
Eğer hem set (S), hem de reset (R1) girişleri aynı anda
varsa, resetin önceliği vardır, yani çıkış (OUT) “0” olur.
Bit parametresi, set ve reset edilen Boole elemanıdır.
Seçime bağlı çıkış, Bit parametresinin değerine eşittir.
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
Not: Stop butonları kablo kopmalarına karşı normalde kapalı kontak seçilmiştir.
PLC BAĞLANTI ŞEMASI :
Yukarda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
DENEY 8 (3. HAFTA)
ASENKRON MOTORUN İLERİ GERİ YÖNDE ÇALIŞTIRILMASI
3 fazlı bir asenkron motor "S1" butonu ile ileri yönde "S2" butonu ile geri yönde çalıştırılacaktır.
"S0" butonuna basılınca da duracaktır. Bir yönde çalışırken motor durdurulmadan diğer yönde
çalışmayacaktır. Ayrıca motor "F2" aşırı akım rölesi ile korunacaktır.
DENEYİN AMACI: 3 fazlı bir asenkron motorun devir yönü değiştirilmesinin PLC ile kontrol
edilmesi ve bağlantılarının yapılması.
KULLANILMA YERLERİ: 3 fazlı asenkron motorların devir yönünün değiştirilmesi gereken
yerler.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇ VE GEREÇLER: PLC cihazı, buton, kontaktör, aşırı
akım rölesi ve bağlantı iletkenleri.
NOT: Deneye gelmeden önce önbilgi mutlaka okunmalıdır.
ÖNBİLGİ
BELLEK ELEMANLARININ KARŞILIKLI OLARAK KİLİTLENMESİ
Bellek elemanlarının karşılıklı olarak kilitlenmesi kumanda problemlerinde her zaman
karşılaşılan, göz önünde tutulması gereken bir prensiptir. Bir bellek elemanın kilitlenmesi, bu
elemanın ancak belirli şartlar altında SET yapılabilmesi demektir. Kilitleme SET kısmında
olabileceği gibi RESET kısmında da olabilir.
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
Not: Stop butonları kablo kopmalarına karşı normalde kapalı kontak seçilmiştir.
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Yukarda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
DENEY 9 (4. HAFTA)
LAMBA KUMANDASI
Bir butonun kısa süreli basılması ile bir lamba yanmalı, butona yeniden basılması ile lamba
sönmelidir. Gerekli PLC programını yazınız.
DENEYİN AMACI:. Darbe (pozitif ve negatif kenar tetikleyiciler) sinyalinin öğrenilmesi
KULLANILMA YERLERİ: PLC ile otomasyon sistemlerinin kumandasında.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇ VE GEREÇLER: PLC cihazı, PC, lamba, bağlantı
iletkenleri vb.
NOT: Deneye gelmeden önce önbilgi mutlaka okunmalıdır.
ÖN BİLGİ
DARBE VERİCİLER
Darbe vericiler kumanda tekniğinde uzun süreli giriş sinyallerinden bir darbe oluşturulmasında
kullanılırlar. Kontaktör tekniğinde de aynı düşünce mevcuttur. Kontaktörün çekmesi veya düşmesi
sırasında çok kısa bir sinyal elde edilebilir. Bu fonksiyon bazı PLC üreten firmalarda intern olarak
gerçekleştirilir. Hatta darbe süresi bile ayarlanabilir.
Pozitif Değişim
Negatif Değişim
Ü
ATAMA LİSTESİ:
Yukarda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
DENEY 10 (4. HAFTA)
SU POMPASI KUMANDASI
Şekildeki P pompası S seviye butonu ile kumanda edilmektedir. Su seviyesi yükseldiğinde seviye
butonu kapanacak P pompası duracak. Su aşağıda A vanasından boşalacaktır. Su seviyesi düşünce S
seviye butonu açılırsa P pompası ayarlanan süre sonunda çalışacaktır. (örneğin 10 sn) Havuzdaki
suyun dalgalanması ile S seviye butonu açılıp kapanabilir, kumanda bundan etkilenmeyecektir. S
seviye butonunun kapalı olduğunu L lambası bildirecektir.
DENEYİN AMACI: PLC ile su deposu kontrolü ve PLC bağlantılarının yapılması.
KULLANILMA YERLERİ: Su deposu, yakıt tankı vb. seviye kontrolü yapılması gereken yerler.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇVE GEREÇLER: PLC cihazı, buton, kontaktör, aşırı akım
rölesi motor ve bağlantı iletkenleri vb.
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Yukarda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
DENEY 11 (4. HAFTA)
BİR ASENKRON MOTORUN YILDIZ ÜÇGEN YOL VERİLMESİ
Üç fazlı bir asenkron motor otomatik yıldız üçgen yol verilecektir.S1 butonuna basılınca motor
yıldız yol alacak,5 s sonra otomatik olarak üçgen çalışacaktır.S2 butonuna basılınca motor
duracaktır. Ayrıca motor aşırı akım rölesi ile korunacaktır.
DENEYİN AMACI: Zamanlayıcıların otomasyon sistemlerinde kullanılması .
KULLANILMA YERLERİ: PLC ile üç fazlı bir asenkron motorun otomatik yıldız üçgen yol
verilmesi.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇVE GEREÇLER: PLC cihazı, PC, buton, motor, aşırı
akım rölesi, bağlantı iletkenleri.
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Yukarda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
DENEY 12 (5. HAFTA)
MOTOR KUMANDASI
Bir motor çalışma emri verildikten 2.5 s sonra dönmeye başlaması ve dur emri verildikten 2.5 s sonra
durması gerekmektedir. Gerekli PLC programını yazınız.
DENEYİN AMACI: Zamanlayıcıların program içinde kullanılması ve programının yazılması.
KULLANILMA YERLERİ: PLC ile motor kumandasının yapılması.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇ VE GEREÇLER: PLC cihazı, PC, anahtar, kontaktör,
motor, bağlantı iletkenleri.
ÖN BİLGİ
Kalıcı Çekmede Gecikmeli Zaman Rölesi
Düşmede Gecikmeli Zaman Rölesi
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Yukarda belirtilen deney için Ladder diyagramını çiziniz.
DENEY 13 (5. HAFTA)
OTOPARK
10 araba kapasiteli bir otoparkın doluluk durumu PLC ile izlenmek istenmektedir. Otoparka giriş
ve çıkış yapan arabalar, sensörler yardımı ile sayılmaktadır. Otoparkın kapasitesi dolunca giriş kapısı
açılmayacak ve arabalar içeriye giremeyecektir. Otopark içerisine araba girdikten 10 sn sonra
otopark kapısı otomatik olarak kapanacaktır. Gerekli PLC programını yazınız.
DENEYİN AMACI: Sayıcıların program içinde kullanılması ve programının yazılması.
KULLANILMA YERLERİ:
yapılması.
PLC ile sayma işlemlerinin yapıldığı tesislerin kumandalarının
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇVE GEREÇLER:
PLC cihazı, PC, buton, anahtar, kontaktör, motor, bağlantı iletkenleri vb.
Deneye gelmeden önce önbilgi mutlaka okunmalıdır !!!
ÖN BİLGİ
SAYICI KOMUTLARI
Yukarı Sayıcı
Yukarı Say komutu (CTU), yukarı sayma girişinin (CU)
her
yükselen kenarında (0’dan 1’e dönüşümünde) anlık sayma
değerini bir arttırır. Cxx anlık değeri ayar değeri PV’ye eşit
veya
büyükse Cxx biti set olur. Reset (R) girişi geldiğinde ve Reset komutu işlendiğinde sayıcı değeri
sıfırlanır. Maksimum değere (32767) ulaşıldığında sayma işlemi durur.
Aşağı Sayıcı
Aşağı Say komutu (CTD), yukarı sayma girişinin (CD) her yükselen kenarında (0’dan 1’e
dönüşümünde) anlık sayma değerini bir azaltır.Cxx anlık değeri 0’a eşitse Cxx biti set olur. LD
(Load) girişi geldiğinde sayıcı biti sıfırlanır ve anlık değer PV değerine eşit yapılır. Sıfıra
ulaşıldığında sayma işlemi durur. (ve Cxx biti set olur).
Yukarı / Aşağı Sayıcı
Yukarı / Aşağı Say komutu (CTUD), yukarı sayma girişinin (CU) her yükselen kenarında yukarı
sayar,aşağı sayma girişinin (CD) her yükselen kenarında ise aşağı sayar. Sayıcının anlık değeri Cxx o
ana kadarki sayılan değeri saklar. Sayma işlemi yapıldığı anda anlık değer ile ayar değeri PV
karşılaştırılır. Maksimum değere (32767) erişildiğinde yeni bir yukarı sayma girişi anlık değerin
minimum değere dönmesine neden olur (-32768).Aynı şekilde, minimum değere ulaşıldıktan sonraki
aşağı sayma giriş sinyali anlık değerin maksimum değer (32767) olmasına neden olur. Anlık değer
Cxx ayar değeri PV’ye eşit veya büyükse Cxx biti set olur. Diğer durumda sıfırdır. Reset (R) girişi
geldiğinde veya Reset komutu işlendiğinde sayıcı sıfırlanır. CTUD sayıcısı PV değerine ulaştığında
sayma işlemi durur. Her sayıcı için sadece bir anlık değer olduğundan, aynı sayıcıyı birden çok
şekilde kullanılmaz. (Yukarı Sayma, Aşağı Sayma ve Yukarı/Aşağı Sayma aynı anlık değere erişir.)
Reset komutuyla bir sayıcı resetlendiğinde sayıcı biti resetlenir ve anlık değer de sıfırlanır.
Sayıcı Komutlarının Çalışma Şekli:
Yukarı Sayıcı
Aşağı Sayıcı
Aşağı / Yukarı Sayıcı
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
Yukarıda belirtilen deney için teknoloji şeması aşağıda verilmektedir.
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Yukarıda belirtilen deney için Ladder Diyagramını çiziniz.
DENEY 14 (6. HAFTA)
TRAFİK IŞIKLARI
Bir kavşaktaki trafik ışıkları gündüz aşağıdaki diyagram gibi, gece ise; her iki sarı lamba 1Hz lik
sinyal ile yanıp sönecektir. Darbelerle bir sayıcı ileriye saydırılacak ve sayıcı durumu kıyaslanarak
lambaların ne zaman yanıp ne zaman söneceği belirlenecektir.
DENEYİN AMACI: Karşılaştırıcıların otomasyon sistemlerinde kullanılması.
KULLANILMA YERLERİ: PLC ile trafik lambaları kumandasının yapılması.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇ VE GEREÇLER: PLC cihazı, PC, buton, lamba,
bağlantı iletkenleri vb.
Deneye gelmeden önce önbilgi mutlaka okunmalıdır !!!
ÖNBİLGİ
KARŞILAŞTIRMA KOMUTLARI
Karşılaştırma komutları iki değerin aşağıdaki şartları
sağlayıp sağlamadığına bakar:
IN1 = IN2
IN1 >= IN2
IN1 <= IN2
IN1 > IN2
IN1 < IN2
IN1 <> IN2
Bayt Karşılaştırma işlemleri işaretsizdir. Tamsayı
Karşılaştırma işlemleri, Double Word Karşılaştırma İşlemleri,
Reel Sayı Karşılaştırma işlemleri işaretlidir.
Karşılaştırma Elemanları:
1- Eşit Karşılaştırması
Karşılaştırılacak adresle karşılaştırılan değer eşit olduğu zaman kapalı kontak gibi davranır.
Çıkışına bağlana çıkış elemanına sinyal gönderilmesini sağlar.
Byte ( B), Word ( I ), Double Word ( D ), Real ( R ) String ( S )
2- Eşit Değil Karşılaştırması
Karşılaştırılacak adresle karşılaştırılan değer eşit olmadığı zaman kapalı kontak gibi davranır.
Çıkışına bağlanan elemana sinyal gönderilmesini sağlar.
Byte ( B), Word ( I ), Double Word( D ), Real ( R ) String ( S )
3- Büyük Eşit Karşılaştırması
Karşılaştırılacak adres karşılaştırılan değerden büyük veya eşit olduğu zaman kapalı kontak
gibi davranır. Çıkışına bağlanan elemana sinyal gönderilmesini sağlar.
Byte ( B), Word ( I ), Double Word ( D ), Real ( R )
4- Küçük Eşit Karşılaştırması
Karşılaştırılacak adres karşılaştırılan değerden küçük veya eşit olduğu zaman kapalı kontak
gibi davranır. Çıkışına bağlanan elemana sinyal gönderilmesini sağlar.
Byte ( B), Word ( I ), Double Word ( D ), Real ( R )
5- Büyük Karşılaştırması
Karşılaştırılacak adres karşılaştırılan değerden büyük olduğu zaman kapalı kontak gibi
davranır. Çıkışına bağlanan elemana sinyal gönderilmesini sağlar.
Byte ( B), Word ( I ), Double Word ( D ), Real ( R )
6- Küçük Karşılaştırması
Karşılaştırılacak adres karşılaştırılan değerden küçük olduğu zaman kapalı kontak gibi davranır.
Çıkışına bağlanan elemana sinyal gönderilmesini sağlar.
Byte ( B), Word ( I ), Double Word ( D ), Real ( R )
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
Yukarıda belirtilen deney için teknoloji şeması aşağıda verilmektedir.
ATAMA LİSTESİ:
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Yukarıda belirtilen deney için PLC bağlantı şeması aşağıda verilmektedir.
Yukarıda belirtilen deney için Ladder Diyagramını çiziniz.
DENEY 15 (6. HAFTA)
ODA SICAKLIĞI KONTROLU
Bir odanın sıcaklığı klima sistemi ile kontrol edilmektedir. Oda sıcaklığı istenen değerin üzerine
çıktığında soğutucu, istenen değerin altına indiğinde ısıtıcı çalışacak belirlenen değerlere geldiğinde
duracaktır. Odanın sıcaklığı, 0 ile 10 volt arasında çıkış veren bir sensör ile algılanmaktadır. Oda
sıcaklığına bağlı olarak üst ve alt çalışma sınırları aşağıdaki diyagrama göre olacaktır.
DENEYİN AMACI: Analog sinyallerin incelenmesi ve gerekli programın yazılması.
KULLANILMA YERLERİ: Analog sinyallerin işlenmesi gereken yerler.
DENEYDE KULLANILACAK ARAÇ VE GEREÇLER:
PLC cihazı, anahtar, ısıtıcı soğutucu. vs.
Deneye gelmeden önce önbilgi mutlaka okunmalıdır!!!
ÖNBİLGİ
ANALOG KUMANDA SİNYALLERİ
PLC cihazları sadece gerilim ve akım cinsinden elektriksel sinyalleri okuyabilir ve dışarı
verebilir. Elektriksel olmayan sinyaller mevcutsa bunların PLC dışında elektriksel sinyaller cinsine
dönüştürülmesi gereklidir.
Bir analog sinyalin PLC içinde değerlendirilebilmesi için sinyalin hangi değiştirilebilir
parametrede olduğunun bilinmesi gerekir. Yani PLC analog girişlerine uygulanan sinyalin bir akım
parametresi veya gerilim parametresi olması önemlidir.
Analog Sinyal
Teknik sınırlar içerisinde her değeri alabilen akım yada gerilim değeridir. Örneğin tam skala
değeri 10 V olan bir ölçüm istasyonunda gerilim 0….10 V arasındaki tüm değerleri teknik sınırlar
içinde müsaade edilen hassasiyet ölçüsünde algılanabilir. Halbuki dijital sistemde tanımlanan gerilim
yada akım değeri ile ‘lojik 0’ olarak tanımlanan değerlerin dışındakiler dikkate alınmaz.
Otomasyon endüstrisinde analog sinyal üreten sinyal verici elemanlar mevcuttur. Bunlar direnç
elemanları, analog endüktif, kapasitif, ultra-sonic , optik algılama elemanları, PT100 ve PT1000 ısı
sondaları , NTC – PTC termistör elemanları, analog basınç algılayıcıları vb. şeklindedir.
PLC Otomasyonunda Analog Sinyal İşleme Prensibi
Analog ölçme sinyalleri doğrudan PLC tarafından okunamaz. Çünkü PLC cihazı sadece ‘0 ve 1’
leri anlayabilmektedir. O halde analog sinyallerin PLC tarafından anlaşılabilir hale getirilmesi
gereklidir. Bunun için giriş gerilimiyle orantılı olarak bir dijital değer atayan analog-dijital
dönüştürücü kullanılır. Bunun için ölçülmüş gerilime orantılı bir zaman içerisinde, bir darbe
üretecinden gelen sinyaller bir register içerisinde sayılır. Böylece sayma işleminin gerçekleştirildiği
kapı-zamanı nın ‘T’ uzunluğu ölçülen büyüklük için bir ölçüdür. Analog girişten ölçülen gerilim ne
kadar büyük olursa , zaman aralığı da o ölçüde büyümekte ve darbelerin frekansı sabit olduğundan ,
darbe sayıda o ölçüde büyük olmaktadır.
gerçekleştirilmektedir.
Böylece
aslında Gerilim
–Zaman
çevrimi
Analog Girişlerde Ölçülmüş Değerin Tanımlanması
Analog giriş modülünün yapısına göre bir veya birden fazla analog giriş kanalı bulunabilir.
Bunlar S7-200 PLC için A-B-C-D şeklinde ifade edilirler. Her kanalda 16 bit (1Word) uzunluğunda
bir register atanmış olup , analog-dijital dönüştürme işlemi sonucunda elde edilen dijital veriler bu
register içerisinde saklanır. Analog değer karşılığı olan dijital değerler registerda 13 bit sayı olarak
saklanmaktadır. Bu değer isteğe bağlı olarak 12 bit ön işaretli veya 13 bit ön işaretsiz sayı olarak
düzenlenebilir.
Analog girişler
1. Kanal: RA, A- , A+ : AIW0
2. Kanal: RB, B- , B+ : AIW2
3. Kanal: RC, C- , C+ : AIW4
4. Kanal: RD, D- , D+ : AIW6
Analog girişler AIW0, AIW2, AIW4, AIW6 şeklinde çift sayıları kullanan 16 bitlik word
alanında adreslenirler. Birden fazla çıkışın olması durumunda ise analog çıkışlar AQW1, AQW3,
AQW5 şeklinde tek sayılarla ifade edilen word alanlarını kullanırlar. Modül üzerinde tek analog
çıkışın bulunması durumunda ise analog çıkış AQW0 şeklinde adreslenebilir.
Bir ısı-gerilim dönüştürücüsünden veya basınç-gerilim dönüştürücüsünden elde edilen doğru
gerilim, analog giriş kanalına uygulanır. Analog giriş sinyalleri dijital eşdeğerlerine
dönüştürüldükten sonra analog giriş kanalı içinde 12 bitlik bit alanda değerlendirilir. Bir elektrik
sinyali dijital sinyale dönüştürülürken bit sayısı ‘Çözünürlüğü’ verir.
Örnek: 0 ile 10 Volt değeri 2 bit ile dönüştürülüyorsa; n=bit sayısı olmak üzere hassasiyet şöyle
hesaplanır.
10 V /
= 10 V /
= 2,5 V
Örnek: 0 ile 10 Volt değeri 8 bit ile dönüştürülüyorsa; n=bit sayısı olmak üzere hassasiyet şöyle
hesaplanır.
10 V /
= 10 V /
= 0,039 V
16. bit n işaret bitidir. Bu bitin de kullanılması durumunda ‘65536’ birimlik bir çalışma alanı oluşur.
Bu çalışma alanının yarısı (+32767) +10 volt için, yarısı da (-32768) +10 Volt için kullanılır. Yani
bu durumda +/- ön işaret oluşmuş olur.
TEKNOLOJİ ŞEMASI:
Yukarıda belirtilen deney için teknoloji şeması aşağıda verilmektedir.
ATAMA LİSTESİ:
Örneği çözmek için önce kalibrasyon yapmak gerekir.1V’luk değişimin kaç dereceye tekabül
ettiği hesap edilir. Buna göre set ve reset değerleri bulunur. Örneğimizde bu değerler rastgele
alınmıştır.
PLC BAĞLANTI ŞEMASI:
Yukarıda belirtilen deney için Ladder Diyagramını çiziniz.