Alt Programlar

Konu Anlatımı

Alt Programlar

Alt Programlar, PLC Programlama dersi kapsamındaki Program Akışı ünitesinin temel konularından biridir. Bu konu alanın gerektirdiği bilgi ve becerilerin kazandırılmasına temel oluşturur.

Temel Bilgiler

• Karşılaştırma komutları koşul oluşturur.
• Matematik komutları hesaplama yapar.
• Alt programlar kodu düzenler.

Uygulama ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

Bu konunun uygulamasında iş güvenliği kurallarına uyulmalı, kullanılan araç ve malzemeler amacına uygun seçilmeli ve yapılan işlemler standartlara göre kontrol edilmelidir. Öğrenilen bilgiler atölye ve iş yeri uygulamalarıyla pekiştirildiğinde kalıcılık artar.

FC, FB ve Veri Bloğu Ayrımı

IEC 61131-3 ve yaygın PLC yazılımlarında program üç yapı taşından oluşur: FC (fonksiyon) kendi verisini saklamaz, her çağrıda parametrelerle çalışır; FB (fonksiyon bloğu) kendi durumunu bir örnek veri bloğunda (instance DB) saklar; DB (veri bloğu) ise veriyi tutan alandır. Sayaç, zamanlayıcı ve motor kontrol blokları FB olarak yazılır; çünkü durum (sayım, süre, kilitleme) bir sonraki taramada da korunmalıdır.

Parametre Türleri

Blok arayüzünde üç parametre türü vardır. IN bloğa gelen değerler, OUT bloktan dönen sonuçlar, IN_OUT ise hem okunan hem güncellenen orijinal değişkenlerdir. IN_OUT parametresinde blok içinde yapılan değişiklik çağıran programda da görünür; bu yüzden sayaç ve sayaç benzeri durum bilgisi IN_OUT ile taşınır. Yerel (temp) değişkenler blok sonunda yok olur, kalıcı veri için bellek alanı gerekir.

Çağırma ve Tarama Etkisi

Bir FB, programın her taramasında tekrar tekrar çalıştırılabilir. İç içe çağrı derinliği sınırlıdır; derin zincirler hem hata riskini artırır hem tarama süresini uzatır. Aynı bloğun birçok kez çağrılması, programı büyütmek yerine kod tekrarını önler; ancak her çağrı için ayrı örnek veri bloğu atanması unutulursa bloklar birbirinin verisini ezerek çalışır.

Yeniden Kullanılabilirlik ve Kütüphane

Doğru tasarlanmış bir FB, aynı işi yapan her makinede kullanılabilir. Motor başlatma, pompa kumandası, vana sürücüsü gibi işlevler kütüphaneye alınır; mühendis yalnız parametreleri ve mantığı çağırır. Bakım zamanında düzeltme tek yerde yapılır ve tüm hatlara yansır. Bu yaklaşım, kod yerine ayar mantığını öne çıkarır.

Test, Sürüm ve Teslim

Alt programlar ayrı test edilir: önce parametreler sınır değerlerle denenir (sıfır, üst sınır, negatif), sonra entegrasyon testi yapılır. Sürüm numarası ve değişiklik kaydı tutulur; aksi hâlde sahada çalışan sürümün hangisi olduğu belirsizleşir. Teslim dokümanında blok listesi, parametre tablosu ve çağrı şeması yer alır.

Alt Programların Kullanım Alanları

Alt programlar, özellikle endüstriyel otomasyon sistemlerinde yaygın olarak kullanılan PLC (Programlamalı Denetim Cihazı) uygulamalarında kritik bir rol oynar. Bu komponentler, karmaşık üretim süreçlerini yönetmek ve hata oranını düşürmek için tasarlanmıştır. Örneğin, motor kontrolü, pompa kumandası ve vana sürücüleri gibi işlevler, alt programlar aracılığıyla tek bir kütüphane içinde yönetilebilir. Bu sayede, mühendislerin kod yazma sürecini kolaylaştırarak, aynı işlevleri farklı makinalarda yeniden kullanmalarını sağlar.

İş güvenliği kurallarına uyulması, alt programların güvenli kullanımını sağlamak için önemlidir. Özellikle yüksek gerilimli sistemlerde, alt programların doğru şekilde çağrılması ve tarama etkisi ile çalıştırılması, ciddi güvenlik risklerini azaltır. Ayrıca, veri blokları ve parametreleri doğru şekilde yönetilmesi, sistemlerin istenilen performansı ile çalışmasını sağlar. Bu nedenle, alt programların uygulamaları, endüstriyel uygulamaların güvenli ve etkin çalıştırılmasını sağlamak için temel bir araçtır.

Alt Programların Test ve Teslim Süreci

Alt programların test edilmesi, özellikle parametre sınır değerlerini kontrol etmek ve entegrasyon testlerini yapmak için kritik öneme sahiptir. Öncelikle, alt programların parametreleri sıfır, üst sınır ve negatif değerlerle test edilir. Bu adımlar, alt programların doğru çalışmasını ve hata oluşumunu önlemek için gerekli olan temel kontrolü sağlar. Ayrıca, entegrasyon testleri, alt programların gerçek sistemlerde çalıştırılmasını sağlamak için gereklidir.

Test ve teslim süreci, alt programların sürüm numarasını ve değişiklik kaydını tutmakla birlikte, blok listesi, parametre tablosu ve çağrı şemasını da içerir. Bu bilgiler, sistemlerin doğru çalışmasını sağlamak ve bakım süreçlerinde hataları hızlıca teşhis etmek için kullanılır. Ayrıca, teslim dokümanında bu bilgilerin net bir şekilde sunulması, kullanıcıların alt programların doğru kullanımını anlamalarını kolaylaştırır.

Parametre Sınır Değerleri ve Test Stratejileri

Alt programların güvenli ve etkin çalıştırılmasında parametre sınır değerlerinin doğru test edilmesi kritik öneme sahiptir. Bu süreçte, parametrelerin sıfır, üst sınır ve negatif değerlerle test edilmesi, alt programların hatalı çalışmasını önlemek için gerekli olan temel kontrolü sağlar. Özellikle endüstriyel sistemlerde, parametrelerin sınır değerlerindeki davranışları, sistemlerin güvenliğini ve performansını doğrudan etkiler. Parametre sınır değerleri test edilirken, her bir parametrenin belirli durumlarda ne yapacağını anlamak için dikkatli bir yaklaşım gereklidir.

Test stratejileri, alt programların entegrasyon testlerini yaparken dikkatli bir şekilde tasarlanmalıdır. Bu testler, gerçek sistemlerde çalıştırılabilirlik ve hata oranını düşürmek için kritik öneme sahiptir. Ayrıca, test sürecinde parametrelerin sınır değerlerindeki davranışlarını izlemek, sistemlerin istenilen performansı ile çalışmasını sağlamak için önemlidir. Bu nedenle, parametre sınır değerleri test edilirken, herhangi bir hata durumunu hızlıca teşhis etmek ve düzeltmek için yeterli önlemler alınmalıdır.

Ne Öğreneceğiz

PLC Programlama dersi kapsamında Alt Programlar konusu. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Alt Programlar ile ilgili temel kavramları açıklar.
• Alt Programlar konusunun PLC Programlama dersi içindeki yerini ve önemini belirtir.
• Konuyla ilgili araç, gereç ve malzemeleri amacına uygun seçer.
• İş sağlığı ve güvenliği kurallarına uygun çalışır.
• Öğrendiği bilgi ve becerileri atölye/iş yeri uygulamalarında kullanır.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Karşılaştırma komutları koşul oluşturur.
• Matematik komutları hesaplama yapar.
• Alt programlar kodu düzenler.
• Aynı FB birden çok kez çağrılıyorsa her çağrıya ayrı örnek veri bloğu atanmalıdır.
• Yerel değişken blok sonunda yok olur; kalıcı olması gereken veri DB içinde tutulur.
• Kod tekrarını önlemek işlevleri FB olarak kütüphaneye almakla sağlanır.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: Karşılaştırma komutları koşul oluşturur.

1. Konuyu tanımla ve ilgili kavramları belirle.
2. Doğru yöntem veya hesaplamayı uygula.
3. Sonucu standartlara göre kontrol et.

Sonuç/cevap: Doğru uygulama sonucunda konuyla ilgili kazanım elde edilir.

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Projede aynı motor mantığı 12 dosyaya kopyalanmıştır. Bakım riski nedir, doğru yapılandırma nasıldır?

1. Adım 1: Riski tanımla: bir hata düzeltmesi 12 dosyaya ayrı ayrı uygulanmazsa sürümler birbirinden kopar.
2. Adım 2: Yeniden yapılandır: motor mantığı tek bir FB olarak kütüphaneye alınır.
3. Adım 3: Çağır: 12 motor için FB'ye ayrı örnek veri blokları verilir, yalnız parametreler değiştirilir.

Sonuç/cevap: Tek FB ile 12 örnek veri bloğu kullanılır; düzeltme tek yerde yapılır ve sürümler tutarlı kalır.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Alt Programlar - Örnek 1 konusunun adımları:

1. Konuyu tanımla ve ilgili kavramları belirle.
2. Doğru yöntem veya hesaplamayı uygula.
3. Sonucu standartlara göre kontrol et.

Karşılaştırma Tablosu

Sık Yapılan Hatalar

Alt Programlar ile ilgili kavramları birbirine karıştırmak: Temel kavramları tablo veya zihin haritasıyla ayırt et.

Uygulamada standartlara ve iş güvenliği kurallarına uymamak: Her adımda güvenlik ve kalite kurallarını uygula.

Kullanılan araç-gereci amacına uygun seçmemek ve bakımını ihmal etmek: Doğru ekipmanı seç, kullanım öncesi ve sonrası kontrol et.

FB'yi örnek veri bloğu olmadan çağırmak: Instance DB atanmazsa blok durumunu saklayamaz; sayaç ve zamanlayıcı değerleri her taramada kaybolur.

Tüm bloklarda FC tercih etmek: Durum taşıması gereken işlevler FC ile yazılırsa kilitleme ve sayaç bilgisi bellekte tutulamaz, program sürekli yeniden başlar.

Özet

Alt Programlar, PLC Programlama dersi kapsamında ele alınan temel konulardan biridir. Karşılaştırma komutları koşul oluşturur. Matematik komutları hesaplama yapar. Alt programlar kodu düzenler. Bu bilgiler uygulama ve iş güvenliği kurallarıyla birlikte pekiştirilmelidir.

Kendini Dene

Soru: Aynı anda çalışan üç motor için başlatma, durdurma ve arıza kilitleme mantığını tek bir fonksiyon bloğu olarak tasarla. Bloğun girdilerini, çıktılarını, kullanacağı veri bloğunu ve her çağrıya neden ayrı veri bloğu gerektiğini açıkla.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: Blok girdi ve çıktılarının (start, stop, arıza, çalış, kilit) tutarlı listelenmesi 4 puan; durumun saklanacağı veri bloğunun belirlenmesi 3 puan; üç ayrı çağrıya üç ayrı örnek veri bloğu verilmesinin gerekçesinin (durumların paylaşılmaması) doğru açıklanması 5 puan; bloğun her çağrıda yalnız kendisine verilen motoru etkileyeceğinin belirtilmesi 3 puan. Örnek cevap: FB_Motor; girdiler StartI, StopI, FaultI; çıktılar RunQ, LatchQ; her motor için DB_Motor_1, DB_Motor_2, DB_Motor_3 çağrılmadır.