S7 1200 PLC Programlama

İÇİNDEKİLER

I. PLC'NİN YAPISI VE ÇALIŞMA PRENSİBİ ..................................................................... 11
A. PLC NEDİR?................................................................................................................................ 11
B. SIEMENS S7 PLC’LERİN KARŞILAŞTIRILMALARI ..................................................................... 11
C. PLC'NİN ÇALIŞMASI VE FONKSİYONU...................................................................................... 13
D. PLC'NİN ELEMANLARI................................................................................................................ 14
1. Merkezi İşlem Birimi (CPU) .......................................................................................................... 14
2. ON BORD modüller (SB, CB, BB) ................................................................................................ 15
3. Sinyal modülleri (SM) ................................................................................................................... 16
4. Haberleşme modülleri (CM).......................................................................................................... 18
E. PLC GİRİŞ-ÇIKIŞ BİRİMLERİ (SİNYAL MODÜLLERİ-KARTLARI) ............................................... 21
F. PROGRAMLAMA YAZILIMI (PROGRAMLAMA ARAYÜZÜ) ......................................................... 23
1. TIA PORTAL programlama yazılımı seçimi................................................................................... 23
2. Programlayıcı cihazlar.................................................................................................................. 24
3. PLC – PC arabirimi ...................................................................................................................... 24
4. Bilgisayar üzerinde Ethernet ayarları ............................................................................................ 25
5. TIA PORTAL programlama yazılımında Ethernet ayarları ............................................................. 26
G. PLC’DE KULLANILAN ADRES ALANLARI................................................................................... 27
H. SAYI SİSTEMLERİ....................................................................................................................... 28
1. Onlu (“Decimal”) sayı sistemi ....................................................................................................... 29
2. İkili (binary) sayı sistemi ............................................................................................................... 30
3. Sekizli (octal) sayı sistemi ............................................................................................................ 31
4. Onaltılı (“Hexadecimal”) sayı sistemi ............................................................................................ 32
5. BCD Gösterim şekli...................................................................................................................... 33
İ. PROGRAM İŞLEME ŞEKİLLERİ .................................................................................................. 34
1. Lineer Program işleme ................................................................................................................. 34
2. Yapısal Program işleme ............................................................................................................... 34
J. PROGRAM YAZILIM ŞEKİLLERİ ................................................................................................. 35
1. Kontak Plan (Ladder Diagram - LAD) .......................................................................................... 35
2. Fonksiyon blok diyagram (Function Block Diagram: FBD) ............................................................. 35
3. LAD/FBD Programlama çalışma mantığı ...................................................................................... 36
K. TIA PORTAL İLE S7 1200 İÇİN PROJE OLUŞTURMA................................................................. 38
1. Proje oluşturma............................................................................................................................ 38
2. Projeye donanım verilerinin katalogdan eklenmesi ....................................................................... 40
3. IP Adreslerinin Düzenlenmesi....................................................................................................... 52
4. Projeye donanım verilerinin alınması ............................................................................................ 53
5. CPU içerisinden program bloklarının alınması .............................................................................. 55
6. Projeye program ve databloklarını eklemek .................................................................................. 56
7. Program bloklarının kullanımı ....................................................................................................... 63
8. Favori sembollerin kullanımı......................................................................................................... 64
9. Sembol/”Tag”lerin kullanımı.......................................................................................................... 65
10. Sembol/”tag”lerin görünürlük seçimi.............................................................................................. 74
11. Tag tablosunun Dış ortama/Excel’e gönderilmesi.......................................................................... 76
12. Hatalı durumların kaydedilme ve kapatılması................................................................................ 77
13. Projede kullanılan fiziksel adres boşluklarının takibi ...................................................................... 78
14. Projeye birden fazla donanım (CPU) eklemek............................................................................... 79
L. PLC’DEKİ PROJENİN TAMAMININ TIA PORTAL PROJESİNE ALINMASI (UPLOAD) ................. 80
M. TIA PORTAL İLE ONLINE BACKUP ALMA .................................................................................. 83
N. “SIMATIC” PROGRAMLARININ LİSANS İŞLEMLERİ................................................................... 84
O. TIA PORTAL’DA EKRAN DÜZENLERİ......................................................................................... 85
1. Ekran bölümleri (Pencerelerin) kullanımı ...................................................................................... 85
2. Sütunların kalıcı olarak düzenlenmesi .......................................................................................... 86
3. Ekran bölümlerinin amaca uygun düzenlenip kaydedilmesi........................................................... 87
4. Ekran bölme ve bölümleri sabitleme ............................................................................................. 88
5. Açık pencereleri gruplama, grup çözme vb. .................................................................................. 88
II. MANTIK FONKSİYONLARI ............................................................................................ 89
A. ATAMA FONKSİYONU ................................................................................................................ 89
1. Normalde açık kontağın atanması ................................................................................................ 89
2. Normalde kapalı kontağın atanması ............................................................................................. 90
B. "DEĞİL" FONKSİYONU ............................................................................................................... 93
C. "VE" FONKSİYONU ..................................................................................................................... 95
D. "VEYA" FONKSİYONU ................................................................................................................ 97
PLC PROGRAMLAMA VE S7 1200 - TEMEL SEVİYE - PLC'NİN YAPISI VE ÇALIŞMA PRENSİBİ
8 Yavuz EMİNOĞLU
E. "ÖZEL VEYA" FONKSİYONU .................................................................................................... 100
F. GERÇEKLİK TABLOSU İLE PROGRAM YAZMA ....................................................................... 102
G. MANTIK KAPILARI KOMBİNASYONLARI.................................................................................. 103
III. DÂHİLİ BELLEK ALANLARI ........................................................................................ 107
A. TANIM VE ÇEŞİTLERİ............................................................................................................... 107
B. DAHİLİ BELLEK ALANLARININ KULLANIM YERLERİ ............................................................... 107
IV. HAFIZA FONKSİYONU................................................................................................. 113
A. HAFIZA FONKSİYONUNUN OLUŞMASI ................................................................................... 113
1. Hafıza fonksiyonun PLC programına dönüştürülmesi.................................................................. 114
2. TIA PORTAL’da hafıza fonksiyonu ............................................................................................. 115
B. KALICI (RETAIN/RETENTIVE) ALANLAR .................................................................................. 118
C. HAFIZA ELEMANLARININ KARŞILIKLI OLARAK KİLİTLENMESİ.............................................. 121
1. SET Kısmında Kilitleme.............................................................................................................. 121
2. RESET Kısmında Kilitleme......................................................................................................... 122
3. Sıra Halinde SET Girişinde Kilitleme .......................................................................................... 122
4. Sıra Halinde RESET Girişinde Kilitleme:..................................................................................... 123
D. KENAR DARBELERİ ................................................................................................................. 127
1. Pozitif Bir Değişimin Tespit Edilmesi........................................................................................... 127
2. Kenar Darbesinin Klasik Yöntemlerle Oluşturulması ................................................................... 128
3. S7 1200’ün Hazır Olarak Sunduğu Darbe Vericiler ..................................................................... 129
V. ZAMAN FONKSİYONU ................................................................................................. 137
A. S7 1200’DE ZAMANLAYICI ÇEŞİTLERİ .................................................................................... 138
B. ZAMANLAYICI PARAMETRELERİ............................................................................................. 139
C. “CLOCK MEMORY BITS” DARBE ÜRETECİ ............................................................................. 146
VI. SAYMA FONKSİYONU ................................................................................................. 153
A. KUMANDA TEKNİĞİNDE SAYMA ............................................................................................. 153
B. S7 1200’DE SAYMA .................................................................................................................. 153
C. S7 1200’DE SAYMA FONKSİYONLARI ..................................................................................... 153
VII. DURUM GRAFİĞİ YARDIMI İLE PROGRAM YAZMA ................................................. 165
A. DURUM GRAFİĞİ İÇERİSİNDE DALLANMA ............................................................................. 171
B. DURUM GRAFİĞİ İÇERİSİNDE SIÇRAMALAR.......................................................................... 171
VIII. YAPISAL PROGRAMLAMA ................................................................................... 179
A. AMAÇ ........................................................................................................................................ 179
B. ALT PROGRAMLAR KULLANMA .............................................................................................. 179
C. DATA (VERİ) BLOKLARI KULLANMA........................................................................................ 187
D. ALT PROGRAMLARIN PARAMETRELENDİRMESİ................................................................... 196
1. Fonksiyonların (FC..) parametrelendirilmesi ............................................................................... 196
2. Fonksiyon bloklarının (FB..) parametrelendirilmesi ..................................................................... 200
3. Çoklu özel datablok (Multi instance) kullanma ............................................................................ 207
E. ORGANİZASYON BLOKLARI (OB ...) ........................................................................................ 214
IX. SAYISAL OPERASYONLAR ........................................................................................ 219
A. VERİ TİPLERİ ............................................................................................................................ 219
B. SIEMENS PLC’LERDE BELLEK YAPILARI................................................................................ 221
C. “MOVE”FONKSİYONU............................................................................................................... 222
D. KARŞILAŞTIRMA OPERASYONLARI........................................................................................ 224
1. Standart karşılaştırıcılar ............................................................................................................. 224
2. “IN_RANGE” Fonksiyonu ........................................................................................................... 226
3. “OUT_RANGE” Fonksiyonu ....................................................................................................... 226
4. -|OK|- Fonksiyonu ...................................................................................................................... 227
5. -|NOT_OK|- Fonksiyonu ............................................................................................................. 227
E. SAYISAL (WORD) LOJİK İŞLEMLER......................................................................................... 230
1. Maskeleme ................................................................................................................................ 231
2. Üzerine yazma........................................................................................................................... 231
3. Komplement alma (INV) ............................................................................................................. 233
PLC PROGRAMLAMA VE S7 1200 - TEMEL SEVİYE - PLC'NİN YAPISI VE ÇALIŞMA PRENSİBİ
Yavuz EMİNOĞLU 9
4. Kod çözücü (DECO)................................................................................................................... 234
5. Kodlayıcı (ENCO) ...................................................................................................................... 235
6. İkili girişten seçme (SEL) fonksiyonu .......................................................................................... 236
7. Çoklu girişten seçme (MUX) fonksiyonu ..................................................................................... 237
8. Girişi, seçilen çıkışa aktarma (DEMUX) fonksiyonu .................................................................... 238
F. SIÇRAMA OPERASYONLARI.................................................................................................... 239
1. Şartlı veya şartsız sıçrama (JMP-JMPN) .................................................................................... 239
2. Geri dönüş (RET) komutunu kullanma........................................................................................ 242
3. Sıçrama listesi oluşturma (JMP_LIST)........................................................................................ 243
4. Karşılaştırma sonucuna göre sıçrama (SWITCH) ....................................................................... 244
5. PLC durdurma (STP) fonksiyonu ................................................................................................ 247
6. Çevrim süresini başlatma (RE_TRIGR) fonksiyonu.................................................................... 247
G. KAYDIRMA VE DÖNDÜRME İŞLEMLERİ.................................................................................. 248
H. ARİTMETİK FONKSİYONLAR ................................................................................................... 253
İ. MATEMATİK FONKSİYONLAR.................................................................................................. 256
1. Kare alma (SQR) ....................................................................................................................... 256
2. Karekök alma (SQRT) ................................................................................................................ 257
3. Hesaplayıcı (CALCULATE) ........................................................................................................ 258
J. ARTIRMA, AZALTMA, TERSLEME VE MUTLAK DEĞER ALMA FONKSİYONLARI .................. 259
K. EN KÜÇÜK/ EN BÜYÜK SEÇME VE SINIRLAMA KULLANMA .................................................. 261
L. LOGARİTMA FONKSİYONLARI................................................................................................. 263
1. Doğal logaritma alma (LN).......................................................................................................... 263
2. Doğal logaritma tabanı alma (EXP) ............................................................................................ 263
3. Üslü işlemler (EXPT) .................................................................................................................. 263
4. Logaritma dönüşümü ................................................................................................................. 264
M. TRİGONOMETRİK FONKSİYONLAR......................................................................................... 266
N. VERİ TİPLERİNİN BİRBİRİNE DÖNÜŞTÜRÜLMESİ .................................................................. 271
1. BCD sayının TAM sayıya dönüştürülmesi................................................................................... 272
2. TAM sayıların BCD sayılara dönüştürülmesi............................................................................... 273
3. TAM sayıların REAL sayılara dönüştürülmesi ............................................................................. 273
4. REAL sayıların TAM sayılara dönüştürülmesi ............................................................................. 274
5. SKALA ve NORMALLEŞTİRME fonksiyonları............................................................................. 275
X. KÜTÜPHANE BLOĞU OLUŞTURMAK ........................................................................ 277
XI. ANALOG DEĞERLERİN İŞLENMESİ .......................................................................... 283
A. SİNYAL ÇEŞİTLERİ................................................................................................................... 283
1. İkili sinyal ................................................................................................................................... 283
2. Dijital (Sayısal) Sinyal ................................................................................................................ 283
3. Analog Sinyal ............................................................................................................................. 283
B. PLC’DE ANALOG SİNYALLERİN İŞLENME PRENSİBİ ............................................................. 284
C. ANALOG SİNYAL GİRİŞ VE ÇIKIŞI ........................................................................................... 285
D. ANALOG SİNYALLERİN DİJİTALLEŞTİRİLMESİ (ÇÖZÜNÜRLÜK)............................................ 286
E. ANALOG KANALLARIN KONFİGURASYONU ........................................................................... 288
XII. TIA PORTAL İLE PROGRAM TAKİP ........................................................................... 295
A. DURUM LEDLERİ...................................................................................................................... 295
B. DERLEME (COMPILE) SONRASI HATALAR ............................................................................. 296
C. ADRES ALANLARININ İZLENME VE DEĞİŞTİRLMESİ ............................................................. 298
1. Program blokları içerisinde izleme ve değiştirme ........................................................................ 298
2. “Tag” tablosu üzerinde izleme .................................................................................................... 300
3. İzleme tablosu (Watch Table) içerisinde izleme ve değiştirme..................................................... 301
4. Zorla değiştirme (FORCE) tablosu içerisinde izleme ve değiştirme ............................................. 302
D. HATA TAMPONUNUN KULLANIMI ............................................................................................ 305
E. ÇAPRAZ REFERANS (CROSS-REFERENCES) LİSTESİ.......................................................... 308
F. ATAMA LİSTESİ (ASSIGNMENT LIST)...................................................................................... 310
G. PROGRAM ÇAĞIRMA YAPISI (CALL STRUCTURE) ................................................................ 311
H. CPU BELLEK ALANLARI ........................................................................................................... 313
İ. PLC PROJELERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI (COMPARE) ......................................................... 314
PLC PROGRAMLAMA VE S7 1200 - TEMEL SEVİYE - PLC'NİN YAPISI VE ÇALIŞMA PRENSİBİ
10 Yavuz EMİNOĞLU
XIII. S7 1200 SİMÜLATÖR KULLANIMI ........................................................................ 319
A. FİZİKSEL GİRİŞ-ÇIKIŞ SİNYALLERİNİN KULLANIMI ................................................................ 321
B. SİMÜLATÖR TABLOSU KULLANIMI ......................................................................................... 321
C. VERİ DEĞİŞİM TABLOSU (SEQUENCE) KULLANIMI ............................................................... 323
XIV. ÖRNEK PROBLEMLER.......................................................................................... 325
A. TEMEL MANTIK ÖRNEKLERİ ................................................................................................... 325
B. ZAMAN - SAYICI ÖRNEKLERİ .................................................................................................. 346
C. DURUM GRAFİĞİ ÖRNEKLERİ ................................................................................................. 361
D. SAYISAL OPERASYON ÖRNEKLERİ........................................................................................ 371
E. YAPISAL PROGRAM ÖRNEKLERİ............................................................................................ 380
F. ANALOG PROGRAM ÖRNEKLERİ............................................................................................ 392
XV. EK BİLGİLER ................................................................................................................ 397
A. S7 HAFIZA KARTI KULLANIMI .................................................................................................. 397
1. Hafıza kartı özellikleri değiştirme ................................................................................................ 397
2. S7 hafıza kartının transfer amacıyla kullanılması ........................................................................ 398
3. Yazılım yükseltme (Firmware) amacıyla kullanılması .................................................................. 399
4. Şifre silme amacıyla kullanılması................................................................................................ 400
B. TIA PORTAL ÜZERİNDEN FIRMWARE YÜKSELTME............................................................... 401
C. S7 1200 PLC’LERDE KORUMA/ŞİFRELEME ............................................................................ 402
1. Blokların korunması/şifrelenmesi ................................................................................................ 402
2. CPU’nun korunması/şifrelenmesi ............................................................................................... 404
D. PROJENİN TIA PORTAL’A TAŞINMASI (MIGRATE PROJECT) ................................................ 405
E. DİL DÖNÜŞTÜRME................................................................................................................... 410
1. Menü ve komutlarda dil dönüştürme........................................................................................... 410
2. Proje metinlerinde dil dönüştürme .............................................................................................. 412
F. KAYNAK KODUNA DÖNÜŞTÜRME .......................................................................................... 415
G. TIA PORTAL YAZILIMINDA KATALOG GÜNCELLEME............................................................. 418
H. ÖZEL KOMUT TABLOSU OLUŞTURMAK ................................................................................. 420
İ. TIA PORTAL PROGRAMLARININ VERSİYON TAKİBİ VE İNDİRİLMESİ ................................... 422
J. GÜN IŞIĞINDAN YARARLANMA............................................................................................... 424
K. ANINDA OKUMA YAZMA .......................................................................................................... 425
L. BELLEK ALANI İÇERİSİNDEKİ BİR BİT’İ KULLANMA ............................................................... 425
M. ÇEVRİM SÜRESİNDEN KISA SİNYALLERİ YAKALAMAK ......................................................... 426
N. GİRİŞ SİNYALLERİNİ FİLTRELEMEK ....................................................................................... 426
O. “ENO” ÇIKIŞI AKTİF VEYA PASİF YAPMA ................................................................................ 427
P. CPU STOP ETTİĞİNDE ÇIKIŞLARIN DURUMU ........................................................................ 428
Q. CPU YENİDEN ENERJİLENDİRİLDİĞİNDE ÇALIŞMA DURUMU .............................................. 429
R. “BACKUP” PROJESİNİN GERİ YÜKLENMESİ ........................................................................... 430
S. TIA PORTAL PROJESİNİN ÜST VERSİYON İLE AÇILMASI ...................................................... 430