PLC Tarama Döngüsü Nasıl Çalışır?

Her PLC’nin bir tarama süresi ve tarama döngüsü vardır.

PLC ve PLC içindeki yazılım bu şekilde çalışır. Tarama döngüsü (Scan Cycle), PLC’nin girişleri toplayıp PLC programını çalıştırdığı ve ardından çıktıları güncelleştirdiği döngüdür. Bu, sıklıkla milisaniye veya ms cinsinden ölçülecek bir miktar zaman alır. PLC’nin bir tarama döngüsü yapması için gereken süreye PLC’nin tarama süresi denir.

PLC’ler donanımın yanı sıra bazı yazılımları içerir. Bu yazılımların bazıları önceden kuruludur, bazıları ise sizin yazılımınız olacak.

PLC Firmware

İlk olarak, PLC içindeki yazılımı iki parçaya bölelim. Yazılımın küçük bir parçası olarak adlandırılan firmware (PLC üreticisi tarafından yazılan sabit bir yazılımdır) ve program adı verilen başka bir parçası. Firmware, PLC’deki işletim sistemidir. Firmware, program komutlarınızı çalıştırmak, iletişim ve diğer görevleri yönetmekle sorumludur. Firmware işlevlerinin bazıları mikroişlemci ve  RAM ile iletişimi sağlamak ve PLC’yi PLC programlama yazılımı ile uyumlu hale getirmektir. Diğer pek çok görev firmware tarafından gerçekleştirilir ve neredeyse hiç endişelenmeniz gerekmez. Ürün yazılımı PLC üreticisi tarafından yüklenir.

PLC Programınız

Diğer yazılım parçası aslında PLC için geliştirdiğimiz yazılımdır. PLC’ye koyduğumuz mantık programıdır. Girişleri okur ve çıktıları ayarlayan mantık programıdır. Bilmemiz gereken ise mantık programı hakkında daha fazla bilgi edinmeden önce, PLC’nin programının nereye yerleştirildiğidir.

Normalde program PLC’nin RAM’ine kaydedilir, ancak RAM, programınızı kurtarmak için riskli bir yer olabilir. RAM’in enerjisi kesildiğinde üzerine yüklü olan programı unutur, daha doğrusu silinir. Çoğu PLC’de bu silinmeyi engellemek için yedekleme pili bulunur. Ama programı kaydetmek için eskiden EPROM’lar kullanılırken artık Flash bellekler veya SDRAM’ler kullanılabilmektedir. Bu şekilde PLC CPU’sunun enerjisi kesilse dahi program içinde kalır. Ve enerjiyi geri verdiğinizde tekrar çalışmaya hazır hale gelir. İsterseniz enerji geldikten sonra otomatik olarak çalışmasını da sağlayabilirsiniz. Fakat enerji kesintisi sırasında tesisin veya makinenin kontrolünü kaybettiğiniz için, başlamadan önce gerekli kontrolleri yapmanızı tavsiye ederiz. Ya da o kadar iyi bir program yazın ki, o hiçbir şekilde hata yapmasın, kendi kontrolleri yapsın ve ondan sonra sistemi çalıştırsın.

Tarama zamanı (ya da süresi), PLC programının işleyiş şeklidir.

PLC’ye kaydettiğimiz mantık programı PLC’nin ana işlevidir. PLC programınız, girdilerle kararlar olarak hangi çıktıların ayarlanacağına karar verecektir. PLC’ye enerji verildiğinde aşağıdaki gibi çalışır:

PLC’nin yapacağı ilk iş, tüm girişlerin durumunu kontrol etmektir. Daha kesin olmak için, PLC tüm girişlerin bir görüntüsünü alacak ve RAM’e kaydedecektir. Bir görüntü almanın PLC’nin girişleri temsil eden ikili bir değeri kaydedeceği anlamına gelir. Ayrıntılı olarak bir örnekle açıklayayım:

Diyelim ki 8 dijital girişe sahip bir PLC’ye sahibiz. PLC, tümü o olduğunda (enerjisiz olduğunda) tüm girişlerin giriş durumunu kontrol ettiğinde, ikili sayı 00000000 olur. Her 0, bir dijital girişin bir gösterimidir. Eğer giriş düşükse (enerjisiz ise), değer 0 olur ve eğer giriş yüksekse (enerjili) değer 1 olur. Dolayısıyla, son girişi (giriş 8) bir güç kaynağına bağlarsak, PLC, girişlerin durumunu kontrol ederken 00000001 numarasını kaydeder.

PLC, tüm girişlerinin durumunu kontrol ettikten sonra, PLC programı çalıştırır. PLC’yi programladığımız mantık programı şimdi çalışacak ve program çalışırken bazı sayılar toplayacak ve geçici olarak kaydedecektir. Bu sayıların ne olduğunu tahmin etmiş olabilirsiniz. Bu numaralar, program mantığı kararlaştırdıkça ortaya çıkan çıkış değerleridir. Program sona erdiğinde PLC çıkış durumunu güncelleyecektir. Aynı şey şimdi girdilerin tersi gibi gerçekleşir. Çıkış durumunu gösteren sayı şimdi PLC’deki çıkış durumu olarak kaydedilecek ve tüm çıkışların durumu güncellenecektir.

Gerçekten olan şey, çıkış durumunu temsil eden PLC programı tarafından kararlaştırılan geçici numaranın girişler gibi ikili bir sayı olmasıdır. Bu durumda 8 dijital çıkışa bir örnek verelim. Tüm çıkışlar düşük ya da kapalı (enerjisiz) olarak güncellenirse, program tarafından kaydedilen sayı 00000000 olacaktır. PLC programı ilk çıkışı yüksek olarak ayarlarsa kaydedilen sayı 10000000 olacaktır. Yani 0 kapalı (enerjisiz) ve 1 açıktır (enerjili).

Peki, PLC çıktıları nasıl günceller? Buna cevap, hafızadaki özel bir yer. Belleğin özel bir yerinde, mikroişlemci her zaman çıkışların durumunu temsil edecek bir numaraya sahip olacaktır. 10000000 sayısını bu yerde kaydedecek olursak, PLC’nin ilk çıktısı açık (enerjisiz) olur. PLC programı sona erdiğinde geçici numara hafızadaki bu özel konuma kaydedilir ve çıkışlar güncellenir.

Bu üç adımın hepsine bir tarama döngüsü (scan cycle) denir. Bir tarama döngüsü, PLC giriş durumunu kontrol ettiğinde, programı çalıştırdığında ve çıktı durumunu güncellediğinde gerçekleşir.

PLC tarama süresinin biraz daha fazla açıklama istiyorsanız, Bu video’ya bakabilrisiniz Ron Beaufort :

PLC’ler oldukça hızlı çalışırlar ve bir döngü milisaniye içinde gerçekleşir. Ancak, tarama çevrimini ve özellikle bir tarama döngüsü süren tarama zamanını bilmek önemlidir. Zamanlayıcılar ve PLC’deki diğer gelişmiş işlevlerle çalışırken tarama süresi çok önemli olabilir. Aynı şey, tarama süresinin bir sorun haline gelebilecek binlerce kod satırı veya ladder mantıkla yazılmış büyük projelerde gerçekleşir.