Otomasyon Kavramı ve Endüstriyel Otomasyon

Otomasyonun tanımı, tarihsel gelişimi, türleri, avantajları ve endüstrideki yeri

Öğrenme Hedefleri

Otomasyon kavramını tanımlar ve günlük hayattan örnekler verir.
Endüstriyel otomasyonun amacını ve gerekliliğini açıklar.
Sabit, değişken (esnek) ve kapsamlı otomasyon türlerini ayırt eder.
Otomasyonun avantaj ve dezavantajlarını değerlendirir.
Otomasyon sistemini oluşturan temel bileşenleri sıralar.

Otomasyon Nedir?

Otomasyon, bir sürecin ya da sistemin insan müdahalesi en aza indirilerek veya tamamen kaldırılarak otomatik biçimde yürütülmesidir. Başka bir ifadeyle otomasyon; ölçme, karar verme ve uygulama adımlarının makineler, sensörler ve kontrol cihazları tarafından yerine getirilmesidir. Otomasyonun özünde üç temel işlev vardır: algılama, işleme (karar) ve harekete geçme.

Otomasyon yalnızca fabrikalarla sınırlı değildir. Otomatik kapılar, çamaşır makineleri, klimalar, asansörler, trafik ışıkları, bankamatikler ve akıllı ev sistemleri de birer otomasyon uygulamasıdır. Ancak bu dersin konusu, üretim ve hizmet sistemlerinde kullanılan endüstriyel otomasyondur.

Endüstriyel Otomasyonun Amacı

Endüstriyel otomasyon; üretimde verimliliği artırmak, ürün kalitesini yükseltmek, maliyetleri düşürmek, iş güvenliğini sağlamak ve tekrarlanabilirliği garanti etmek amacıyla kurulur. Bir fabrikada aynı işlemin binlerce kez aynı hassasiyetle yapılması gerekiyorsa, insan eliyle bunu sürdürmek hem yorucu hem de hata payı yüksektir. Otomasyon, bu tekrarlı işleri yorulmadan ve şaşmadan yapar.

Otomasyonun Tarihsel Gelişimi

Otomasyonun kökleri, 18. yüzyılda James Watt'ın buhar makinesi regülatörüne ve dokuma tezgâhlarındaki delikli kart sistemlerine kadar uzanır. 20. yüzyılın ortasında röleli kumanda panoları yaygınlaştı; 1968'de ABD'de otomotiv fabrikasının talebiyle ilk PLC (Programlanabilir Mantık Kontrolcüsü) geliştirildi. 1970'lerden sonra mikroişlemciler, 1980'lerden sonra SCADA ve HMI sistemleri, günümüzde ise Endüstri 4.0, nesnelerin interneti (IoT) ve yapay zekâ destekli akıllı fabrikalar otomasyonun gündemini belirlemektedir.

Otomasyon Türleri

Tür	Özellik	Üretim Hacmi	Örnek
Sabit (Fixed) Otomasyon	Tek bir işlem için tasarlanır, değiştirilmesi zordur	Çok yüksek	Otomatik şişe dolum hattı, çimento paketleme
Değişken (Esnek / Flexible) Otomasyon	Farklı ürün ve işlemlere yazılımla uyum sağlar	Orta	Endüstriyel robot kolu, CNC tezgâh
Kapsamlı (Programmable) Otomasyon	Tüm tesisi ve süreçleri bütünleşik yönetir	Değişken	SCADA + DCS ile petrol rafinerisi

Otomasyonun Avantajları ve Dezavantajları

Avantaj: İnsan hatası azalır, kalite sabitlenir.
Avantaj: Üretim hızı ve kapasite artar, 7/24 çalışma mümkün olur.
Avantaj: Tehlikeli (yüksek sıcaklık, kimyasal, radyasyon) ortamlarda insan sağlığı korunur.
Avantaj: Enerji, hammadde ve işçilik maliyetleri düşer.
Dezavantaj: İlk yatırım maliyeti yüksektir.
Dezavantaj: Bakım-onarım için nitelikli teknik personel gerekir.
Dezavantaj: Sistem arızalandığında üretim tamamen durabilir.

Temel Kavramlar Otomasyon = Algılama + İşleme (Karar) + Harekete Geçme Sensör = Sistemin gözü (girdi) Kontrolcü (PLC) = Sistemin beyni (işlem) Aktüatör = Sistemin eli/kası (çıktı) Otomasyon amacı = Verimlilik + Kalite + Güvenlik + Tekrarlanabilirlik

Şekil 1.1: Otomasyon sisteminin göz–beyin–el döngüsü ve geri besleme

Görüldüğü gibi otomasyon bir kapalı çevrim sistemidir. Sensörler süreci ölçer, kontrolcü ölçülen değeri referansla karşılaştırıp karar verir, aktüatörler bu kararı fiziksel harekete dönüştürür. Aktüatörün etkisi yeniden sensörler tarafından ölçülerek döngü kapanır. Bu döngüye geri besleme (feedback) denir.

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 1.1: Otomatik Kapı Sisteminin Analizi

Bir alışveriş merkezinin otomatik kapısını otomasyon bileşenleri açısından analiz ediniz.

1. Adım – Girdi (Algılama): Kapı önündeki hareket/infrared sensör, yaklaşan kişiyi algılar ve dijital sinyal üretir. 2. Adım – İşleme (Karar): Mikrodenetleyici (kontrolcü), sensör sinyalini değerlendirir ve "kapıyı aç" komutunu üretir. 3. Adım – Çıktı (Hareket): DC motor (aktüatör) kapı kanadını döndürerek açar. 4. Adım – Güvenlik ve Süre: Kişi geçtikten sonra zamanlayıcı devreye girer, 5 saniye bekler ve kapı kapanır. 5. Adım – Geri Besleme: Kapı uç pozisyonundaki limit switch, kapının tam açıldığını/kapandığını kontrolcüye bildirir. Sonuç: Sistem "sensör → kontrolcü → motor" zinciriyle çalışan tipik bir kapalı çevrim otomasyon uygulamasıdır.

Örnek 1.2: Otomasyon Türünü Belirleme

Bir otomobil fabrikasının aynı gövde tipinden yılda 500.000 adet ürettiği kaynak hattı ile, aynı hatta farklı gövde modellerinin karışık üretildiği esnek hattı karşılaştırınız.

1. Adım: Tek tip, çok yüksek hacim → sabit otomasyon. 2. Adım: Yazılımla farklı modele uyum → değişken (esnek) otomasyon. 3. Adım: Her iki hat da robotlar, PLC ve SCADA ile bütünleşiktir. Sonuç: Ürün çeşitliliği arttıkça sabit otomasyondan esnek otomasyona geçilir.

Sık Yapılan Hatalar

Otomasyonu yalnızca PLC sanmak: PLC otomasyonun bir bileşenidir; sensör, aktüatör, iletişim ve yazılım da sürece dâhildir.
Otomasyonu "tamamen insansız" sanmak: Bakım, ayar, denetim ve programlama için yine nitelikli insan gerekir.
Türleri karıştırmak: Ürün çeşitliliği artıyorsa esnek otomasyon, tek ürün ve çok yüksek hacim varsa sabit otomasyon uygundur.
Yatırımı sadece cihaz maliyeti sanmak: Eğitim, yazılım, bakım ve devreye alma maliyetleri de hesaba katılmalıdır.

Püf Noktaları

Bir sistemi analiz ederken daima "girdi – işlem – çıktı – geri besleme" sırasını takip et.
Otomasyon kararı verilirken üretim hacmi, ürün çeşitliliği ve iş güvenliği birlikte değerlendirilir.
Geri beslemesiz sistemler (örn. sadece zamanlayıcıyla çalışan) "açık çevrim"dir; hata kendini düzeltemez.

Konu Özeti

Otomasyon; algılama, karar verme ve harekete geçme işlevlerinin makinelerce yapılmasıdır. Endüstriyel otomasyon verimlilik, kalite, güvenlik ve tekrarlanabilirlik sağlar. Üretim hacmi ve ürün çeşitliliğine göre sabit, esnek ve kapsamlı olmak üzere üç türü vardır. Her otomasyon sisteminin çekirdeği sensör–kontrolcü–aktüatör döngüsüdür.

Otomasyon = Algıla → Karar ver → Uygula
Kapalı çevrimde geri besleme vardır, açık çevrimde yoktur.
Sabit: tek ürün; esnek: çok ürün; kapsamlı: tüm tesis.
Yüksek yatırım maliyetine karşın düşük işletme maliyeti sağlar.

Slaytla Anlat Teste Geç

1.2

PLC Nedir? Türleri ve Kullanım Alanları

PLC'nin tanımı, avantajları, kompakt/modüler türleri ve popüler markalar

Öğrenme Hedefleri

PLC'nin ne olduğunu ve neden geliştirildiğini açıklar.
PLC'nin röleli sistemlere üstünlüklerini sıralar.
Kompakt ve modüler PLC türlerini ayırt eder.
PLC'nin çalışma döngüsünü (scan cycle) açıklar.
Popüler PLC markalarını ve kullanım alanlarını tanır.

PLC (Programlanabilir Mantık Kontrolcüsü)

PLC (Programmable Logic Controller – Programlanabilir Mantık Kontrolcüsü), endüstriyel ortamda çalışmak üzere tasarlanmış, sağlam ve güvenilir bir endüstriyel bilgisayardır. Toza, neme, titreşime, sıcaklığa ve elektromanyetik parazite karşı dayanıklıdır. PLC'ler, sensörlerden gelen dijital ve analog sinyalleri okur, kullanıcının yazdığı programa göre işler ve çıkışlara komut gönderir.

PLC'nin doğuşu 1968 yılına dayanır. O yıllarda General Motors, her model değişikliğinde yüzlerce rölenin bağlantısını yeniden yapmak zorunda kalıyordu. Çözüm olarak, donanımı değiştirmeden yalnızca programı değiştirerek yeni işlev kazandırılabilen bir kontrolcü istendi. Böylece ilk PLC doğdu. Bugün PLC'ler fabrikalardan su arıtma tesislerine, trafik ışıklarından temizlik robotlarına kadar geniş bir alanda kullanılır.

PLC'nin Temel Özellikleri

Endüstriyel dayanıklılık: IP20–IP67 koruma sınıfları, -20 °C ile +60 °C arası çalışma.
Modüler/genişletilebilir yapı: İhtiyaca göre I/O ve iletişim modülü eklenebilir.
Gerçek zamanlı çalışma: Tipik tarama süresi 1–50 ms.
Programlanabilirlik: Ladder, FBD, SCL/ST, STL gibi dillerle yazılır.
Haberleşme: Ethernet, Profibus, Profinet, Modbus, CANopen.
Kalıcı bellek: Program ve ayarlar (EEPROM/Flash) enerji kesilse de korunur.

PLC Türleri

Tür	Yapı	Giriş/Çıkış	Tipik Kullanım
Nano / Mikro PLC	Kompakt, entegre	6–24 nokta	Küçük makineler, kapı, pompa
Kompakt PLC	Tek parça, gövde içinde I/O	24–80 nokta	Ortak makineler, konveyör
Modüler PLC	Rack üzerinde ayrı modüller	Yüzlerce nokta	Büyük tesisler, proses
Emniyet (Safety) PLC	Çift kanallı, sertifikalı	Değişken	Acil durdurma, güvenlik zinciri
Soft PLC (PC tabanlı)	Endüstriyel PC üzerinde yazılım	Değişken	Test, esnek üretim, simülasyon

PLC'nin Röleli Sisteme Üstünlükleri

Az kablo ve küçük pano: Mantık, yazılımla kurulduğu için karmaşık kablolama gerekmez.
Kolay değişiklik: Yeni işlev için program değiştirilir, kablo söküp takılmaz.
Hata teşhisi: Program izlenebilir; arızalı kontak kolay bulunur.
Uzun ömür: Hareketli kontak yoktur; milyonlarca çevrim dayanır.
Zamanlayıcı/sayaç: Ek donanım gerekmeden onlarca zamanlayıcı ve sayaç kullanılabilir.

Temel Kavramlar PLC = Endüstriyel ortama dayanıklı, programlanabilir kontrolcü Tarama döngüsü (Scan Cycle) = Giriş tara → Program çalıştır → Çıkış güncelle → İletişim Kompakt PLC: sabit I/O · Modüler PLC: genişleyen I/O Programlama dilleri: LAD (Ladder), FBD, SCL/ST, STL

Şekil 1.2: PLC tarama döngüsü (scan cycle)

Tarama döngüsü çok hızlıdır. Örneğin 2 ms'lik bir tarama süresi, programın saniyede 500 kez baştan çalıştırılması anlamına gelir. Bu nedenle PLC, basınç, sıcaklık, konum gibi hızlı süreçleri güvenle kontrol edebilir.

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 1.3: İlk PLC Programı – Buton ile Lamba

I0.0 girişine bağlı butona basıldığında Q0.0 çıkışına bağlı lambanın yanmasını sağlayan en basit PLC programını çözümleyiniz.

1. Adım: Giriş elemanı belirlenir: buton = I0.0. 2. Adım: Çıkış elemanı belirlenir: lamba = Q0.0. 3. Adım: İlişki kurulur: "buton aktifken lamba yansın" → doğrudan (direkt) mantık. 4. Adım: Ladder karşılığı yazılır: I0.0 (NO kontak) ── ( Q0.0 ) 5. Adım: Tarama döngüsü: Giriş taramada I0.0=1 okunur, program satırı Q0.0=1 yapar, çıkış güncellemede lamba yanar. Sonuç: Buton bırakılınca I0.0=0 olur ve lamba söner. Bu, en temel "doğrudan kumanda" programıdır.

Sık Yapılan Hatalar

PLC ile mikrodenetleyiciyi karıştırmak: Arduino gibi kartlar 5 V ve laboratuvar ortamı içindir; PLC 24 V ve endüstriyel gürültüye dayanıklıdır.
Tarama süresini yok saymak: Çok uzun program tarama süresini artırır ve hızlı sinyaller kaçabilir.
Kompakt PLC'ye sınırsız modül eklemek: Her PLC'nin maksimum genişleme sınırı vardır.
Programı yedeklememek: PLC arızasında yazılım kaybolabilir; düzenli yedek şarttır.

Püf Noktaları

Küçük ve bağımsız makinelerde kompakt, büyük ve genişleyen tesislerde modüler PLC tercih edilir.
PLC seçiminde I/O sayısı, gerilim tipi (24 V DC / 220 V AC), haberleşme ve hafıza birlikte değerlendirilir.
Güvenlikle ilgili acil durdurma zinciri için standart PLC yerine emniyet PLC'si veya emniyet rölesi kullanılmalıdır.

Konu Özeti

PLC, endüstriyel ortamda programlanabilir mantık denetimi yapan dayanıklı bir kontrolcüdür. Röleli sistemlere göre daha az kablo, kolay değişiklik, hata teşhisi ve uzun ömür sağlar. Nano, kompakt, modüler, emniyet ve soft PLC türleri vardır. Çalışması giriş tarama → program → çıkış güncelleme → iletişim döngüsüyle sürer.

PLC = endüstriyel, programlanabilir kontrolcü
Kompakt: sabit I/O; modüler: genişleyebilir I/O
Tarama döngüsü 1–50 ms
Ladder en yaygın programlama dilidir

Slaytla Anlat Teste Geç

1.3

Otomasyon Sistem Bileşenleri ve ISA-95 Seviyeleri

Sensör, kontrolcü, aktüatör, HMI/SCADA, ağ bileşenleri ve otomasyon piramidi

Öğrenme Hedefleri

Otomasyon sistemini oluşturan beş temel bileşeni açıklar.
HMI, SCADA ve panel kavramlarını ayırt eder.
Endüstriyel iletişim ağlarını (Modbus, Profibus, Profinet) tanır.
ISA-95 otomasyon seviyelerini sıralar.
Bir üretim tesisindeki bileşenleri seviyelere göre sınıflandırır.

Otomasyon Sisteminin Bileşenleri

Bir otomasyon sistemi tek bir cihazdan değil, birbiriyle haberleşen katmanlardan oluşur. Bu bileşenleri beş ana başlıkta toplayabiliriz:

Sensörler ve giriş elemanları: Sıcaklık, basınç, seviye, konum, mesafe gibi fiziksel büyüklükleri elektriksel sinyale çevirir. Buton, limit switch, endüktif sensör, termokupl bu gruptandır.
Kontrolcüler: Gelen sinyalleri işleyip karar üreten birimlerdir. PLC, DCS, mikrodenetleyici ve endüstriyel PC bunlara örnektir.
Aktüatörler ve çıkış elemanları: Kontrolcünün kararını fiziksel harekete dönüştürür. Motor, valf, solenoid, röle, kontaktör başlıcalarıdır.
Arayüz sistemleri (HMI/SCADA): Operatörün sistemi izlediği ve yönettiği ekranlardır. HMI dokunmatik panel, SCADA ise bilgisayar tabanlı merkezi izleme yazılımıdır.
İletişim ağları: Bileşenleri birbirine bağlayan haberleşme altyapısıdır. Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP, CANopen yaygın protokollerdir.

HMI ve SCADA Arasındaki Fark

Özellik	HMI (Panel)	SCADA (Yazılım)
Donanım	Makine üstü dokunmatik panel	Bilgisayar/sunucu + yazılım
Kapsam	Tek makine veya hat	Tüm tesis, uzak sahalar
Görev	Yerel kumanda ve izleme	Merkezi izleme, alarm, rapor, veri kaydı
Örnek	Siemens KTP, Weintek	WinCC, Ignition, Citect

ISA-95 Otomasyon Seviyeleri (Otomasyon Piramidi)

Uluslararası ISA-95 standardı, bir işletmedeki otomasyon ve bilgi sistemlerini beş seviyeye ayırır. Aşağıdan yukarıya doğru veri ölçeklenir, süre uzar:

Seviye	Adı	Görev	Örnek Cihaz/Yazılım
0	Fiziksel Süreç	Gerçek üretim ve algılama	Sensör, motor, valf
1	Temel Kontrol	Anlık makine kontrolü	PLC, emniyet rölesi
2	Bölgesel Kontrol	Hattı izleme ve kumanda	HMI, SCADA
3	Üretim Yönetimi	İş emri, kalite, stok takibi	MES
4	İşletme Yönetimi	Finans, satın alma, planlama	ERP

Temel Kavramlar Otomasyon Bileşenleri = Sensör + Kontrolcü + Aktüatör + Arayüz + Ağ HMI = Yerel operatör paneli · SCADA = Merkezi izleme ve denetleme Ağ protokolleri: Modbus, Profibus, Profinet, Ethernet/IP, CANopen ISA-95: Seviye 0 (süreç) → Seviye 4 (işletme yönetimi)

Şekil 1.3: ISA-95 otomasyon piramidi (aşağıdan yukarıya bilgi akışı)

Piramidin alt katmanları saniyenin binde biri hızında çalışırken, üst katmanlar günlük ve haftalık planlama yapar. Katmanlar arasında köprü kuran yapıya MES (Üretim Yürütme Sistemi) denir; MES, sahadan gelen veriyi yönetim sistemine taşır.

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 1.4: Tesis Bileşenlerini Seviyelere Yerleştirme

Bir su arıtma tesisindeki şu bileşenleri ISA-95 seviyelerine yerleştiriniz: debi sensörü, S7-1200 PLC, operatör paneli, SCADA sunucusu, ERP yazılımı.

1. Adım: Debi sensörü fiziksel büyüklüğü ölçer → Seviye 0. 2. Adım: S7-1200 PLC anlık kontrolü yapar → Seviye 1. 3. Adım: Operatör paneli ve SCADA hattı izler/kumanda eder → Seviye 2. 4. Adım: Üretim/kalite raporu ve iş emri MES'te tutulur → Seviye 3. 5. Adım: Faturalama, satın alma ve planlama ERP'de yürür → Seviye 4. Sonuç: Aynı tesiste beş seviye birlikte çalışır; veri aşağıdan yukarıya, komut yukarıdan aşağıya akar.

Sık Yapılan Hatalar

HMI ile SCADA'yı eş görmek: HMI tek makineyi, SCADA tüm tesisi yönetir.
Kontrolcüyü seviye 0'a koymak: Kontrolcü seviye 1'dir; seviye 0 fiziksel süreçtir.
Seviye 4'ü üretim kontrolü sanmak: Seviye 4 finans ve işletme yönetimidir, makine kontrol etmez.
Protokolleri uyumsuz karıştırmak: Profibus ile Profinet farklı protokollerdir; dönüştürücü gerekebilir.

Püf Noktaları

Aşağıdaki seviyeler hızlı ve gerçek zamanlı, üstteki seviyeler yavaş ve stratejiktir.
MES, saha (OT) ile yönetim (IT) arasındaki köprüdür; bu yüzden seviye 3 kritik önemdedir.
Yeni bir tesis kurarken önce I/O listesi (sensör–aktüatör), sonra kontrolcü, en son arayüz planlanır.

Konu Özeti

Otomasyon sistemi; sensör, kontrolcü, aktüatör, arayüz ve iletişim ağı olmak üzere beş bileşenden oluşur. HMI yerel, SCADA merkezi izleme sağlar. ISA-95 standardı otomasyonu 0'dan 4'e beş seviyeye ayırır: fiziksel süreç, temel kontrol, bölgesel kontrol, üretim yönetimi ve işletme yönetimi.

Bileşenler: Sensör → PLC → Aktüatör + HMI/SCADA + Ağ
HMI yerel panel, SCADA merkezi yazılımdır.
MES OT–IT köprüsüdür.
ISA-95 seviyeleri 0'dan 4'e çıkar.

Slaytla Anlat Teste Geç

2.1

PLC'nin Donanım Yapısı (CPU, Bellek, Besleme)

Merkezi işlem birimi, hafıza türleri, güç kaynağı ve rack üzerinde yerleşim

Öğrenme Hedefleri

PLC'yi oluşturan donanım birimlerini sıralar.
CPU'nun görevini ve iç yapısını açıklar.
RAM, ROM, EEPROM ve Flash belleğin işlevlerini ayırt eder.
Besleme geriliminin ve güç bütçesinin önemini kavrar.
Rack üzerinde modül yerleşimini açıklar.

PLC Donanımının Ana Birimleri

Bir PLC, bir rack (şasi) üzerine yerleştirilmiş modüllerden oluşur. Temel birimler güç kaynağı (PS), CPU, giriş modülü (DI/AI), çıkış modülü (DO/AO) ve iletişim modülüdür (CM/CP). Kompakt PLC'lerde bu birimler tek gövde içinde birleşik olabilir.

Merkezi İşlem Birimi (CPU)

CPU, PLC'nin beynidir. Programı hafızadan okur, tarama döngüsü içinde çalıştırır, girişleri ve çıkışları yönetir, haberleşmeyi koordine eder, hataları denetler ve teşhis kayıtlarını tutar. CPU'nun hızı komut işleme süresi (örn. 0,08 µs/bit) ile ifade edilir. İç yapısında aritmetik-mantık birimi (ALU), kontrol birimi (CU) ve yazmaçlar (register) bulunur.

Bellek Türleri

Bellek	Uçucu mu?	Görev	Örnek İçerik
RAM	Evet (uçucu)	Çalışma belleği, veri işleme	Değişken değerleri, zamanlayıcı sayaçları
ROM	Hayır	Üretici işletim sistemi/firmware	IP ayarları, temel rutinler
EEPROM / Flash	Hayır	Kullanıcı programı ve ayarlar	Ladder kodu, set değerleri

Enerji kesildiğinde RAM içeriği silinir. Bu yüzden programın kalıcı olması EEPROM/Flash belleğe yazılmasına ve gerekirse bir yedek pille (batarya) desteklenmesine bağlıdır.

Güç Kaynağı (Besleme)

PLC genellikle 24 V DC veya 110/220 V AC ile beslenir. Güç kaynağı, CPU, giriş/çıkış modülleri ve bazı durumlarda sensörlere enerji sağlar. Besleme seçiminde toplam akım bütçesi hesaplanmalıdır; sensör ve çıkış yüklerinin çektiği akım, kaynağın kapasitesini aşmamalıdır.

Temel Kavramlar PLC Birimleri: PS + CPU + DI/AI + DO/AO + CM CPU görevi: Program çalıştır, I/O yönet, haberleş, teşhis RAM = uçucu çalışma belleği · EEPROM/Flash = kalıcı program belleği Besleme: 24 V DC veya 110/220 V AC · Akım bütçesi hesaplanmalı Komut işleme süresi: µs/bit (örn. 0,08 µs) → CPU hızı göstergesi

Şekil 2.1: Modüler PLC'nin rack üzerindeki donanım dizilimi

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 2.1: Güç Bütçesi Hesabı

Bir PLC'ye 12 adet 24 V DC endüktif sensör (her biri 15 mA) ve 8 adet 24 V DC röle bobini (her biri 30 mA) bağlanacaktır. Sensör beslemesi PLC'nin 24 V çıkışından yapılacaksa toplam akımı hesaplayınız.

1. Adım – Sensör akımı: 12 × 15 mA = 180 mA 2. Adım – Röle bobini akımı (çıkışlardan): 8 × 30 mA = 240 mA 3. Adım – Toplam: 180 + 240 = 420 mA 4. Adım – PLC'nin sensör besleme çıkışı (örn. 400 mA) aşıldığı için ayrı bir 24 V güç kaynağı kullanılmalıdır. Sonuç: Toplam 420 mA çekileceğinden ayrı besleme veya daha güçlü kaynak gerekir; aksi hâlde PLC beslemesi çöker.

Sık Yapılan Hatalar

RAM'i kalıcı sanmak: Enerji kesilince RAM silinir; program EEPROM/Flash'a yazılmalıdır.
Güç bütçesini hesaplamamak: Sensör ve çıkış yükleri toplamı kaynak kapasitesini aşarsa PLC kapanır.
Modülleri rastgele sıralamak: Modül sırası ve adresleme yapılandırması üretici kurallarına uygun olmalıdır.
CPU yükünü aşırı artırmak: Gereksiz karmaşık program tarama süresini uzatır.

Püf Noktaları

Programı yazdıktan sonra mutlaka "EEPROM'a kalıcı yaz" işlemi yap.
CPU seçiminde I/O sayısı, tarama süresi, hafıza ve haberleşme portları birlikte değerlendirilir.
Analog modüllerin beslemesi ile sensör beslemesini ayrı tutmak ölçüm hatasını azaltır.

Konu Özeti

PLC donanımı güç kaynağı, CPU, giriş ve çıkış modülleri ile iletişim modüllerinden oluşur. CPU programı çalıştırır ve süreci yönetir. RAM uçucu çalışma belleği, EEPROM/Flash kalıcı program belleğidir. Besleme genellikle 24 V DC olup akım bütçesi mutlaka hesaplanmalıdır.

PS + CPU + DI/AI + DO/AO + CM
RAM uçucu, EEPROM/Flash kalıcıdır.
Güç bütçesi = tüm yüklerin toplam akımı.

Slaytla Anlat Teste Geç

2.2

Giriş/Çıkış (I/O) Modülleri

Dijital ve analog giriş-çıkış modülleri, adresleme ve modül çeşitleri

Öğrenme Hedefleri

Giriş ve çıkış modüllerinin görevini açıklar.
Dijital ve analog I/O arasındaki farkı belirtir.
PLC adresleme mantığını (I/Q, byte/word) kavrar.
Röle, transistör ve triyak çıkış tiplerini karşılaştırır.
Bir uygulama için uygun modülü seçer.

Giriş/Çıkış Modülleri

Giriş modülleri sahadan gelen sinyalleri PLC'nin işleyebileceği seviyeye uyarlar; çıkış modülleri ise PLC'nin kararını sahadaki cihazlara iletir. Bu modüller PLC ile saha arasındaki izolasyon bariyeridir; optokuplör veya röle ile elektriksel yalıtım sağlarlar.

Dijital ve Analog Giriş/Çıkış

Tip	Sinyal	Değer Aralığı	Örnek Cihaz
Dijital Giriş (DI)	0 / 1 (aç/kapa)	24 V DC, 110/220 V AC	Buton, limit switch, endüktif sensör
Dijital Çıkış (DO)	0 / 1	24 V DC, röle/transistör	Lamba, selenoid, kontaktör bobini
Analog Giriş (AI)	Sürekli değer	0–10 V, 4–20 mA, 0–20 mA	Sıcaklık, basınç, seviye sensörü
Analog Çıkış (AO)	Sürekli değer	0–10 V, 4–20 mA	Frekans invertörü, oransal valf

Çıkış Modülü Tipleri

Röle çıkış: AC ve DC yükleri anahtarlayabilir; yavaş (10–20 ms) ama esnektir.
Transistör çıkış (NPN/PNP): Sadece DC, çok hızlı (µs), yüksek anahtarlama ömrü; PWM için uygundur.
Triyak/SSR çıkış: AC yükler için, hareketli parçasız, hızlı ve sessiz.

Adresleme Mantığı

Siemens PLC'de girişler I (Input), çıkışlar Q (Output) harfiyle; Allen-Bradley'de I:/O: ile gösterilir. Bit adresler byte ve bit numarasıyla yazılır: I0.0 = 0. byte'ın 0. biti. Analog kanallar ise word (16 bit) olarak adreslenir: AIW64, QW80 gibi.

Temel Kavramlar DI/DO = aç-kapa sinyal (0/1) · AI/AO = sürekli sinyal Analog standart sinyaller: 0–10 V, 4–20 mA, 0–20 mA Çıkış tipleri: Röle (AC/DC), Transistör (DC, hızlı), Triyak (AC) Siemens adresleme: I0.0, Q0.0, AIW64 · Bit = byte.bit 4–20 mA: kablo kopması 0 mA ile algılanır (arıza teşhisi avantajı)

Şekil 2.2: Dijital-analog giriş ve çıkışların PLC modüllerine bağlanması

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 2.2: Analog Ölçeklendirme

0–10 bar basınç sensörü, 4–20 mA çıkışlıdır ve PLC'nin analog girişi 0–27648 aralığında ham değer okumaktadır. 12 mA okunduğunda basınç kaç bardır?

1. Adım – Akım aralığı: 4 mA → 0 bar, 20 mA → 10 bar. Span = 20 − 4 = 16 mA. 2. Adım – Ölçülen akımın alt sınıra göre oranı: (12 − 4) ÷ 16 = 0,5. 3. Adım – Basınç = 0,5 × 10 bar = 5 bar Sonuç: 12 mA, 5 bar basınca karşılık gelir. PLC tarafında NORM_X/SCALE_X bloklarıyla otomatik hesaplanır.

Sık Yapılan Hatalar

Analog sinyali dijital girişe bağlamak: 4–20 mA sinyali DI'da yalnızca 0/1 olarak okunur; analog modül şarttır.
Çıkış tipini yüke uydurmamak: AC yüke transistör çıkış bağlanırsa çıkış arızalanır.
Adreslemeyi karıştırmak: I/Q harfleri ve byte.bit mantığı markaya göre değişir.
Ortak (COM) bağlantısını unutmak: Modülün ortak ucu bağlanmazsa sinyal okunmaz.

Püf Noktaları

Uzak mesafelerde ve parazitli ortamlarda 4–20 mA akım sinyali, gerilim sinyalinden daha güvenlidir.
Analog giriş kabloları ekranlı (shielded) olmalı ve ekran tek noktadan topraklanmalıdır.
Hızlı anahtarlama (PWM) gerekiyorsa transistör çıkış, yük yavaş ve AC ise röle/triyak tercih edilir.

Konu Özeti

Giriş modülleri saha sinyallerini PLC'ye uyarlar, çıkış modülleri PLC kararını sahadaki cihazlara iletir. Dijital I/O 0/1, analog I/O sürekli değerlerle çalışır. Çıkış tipleri röle, transistör ve triyaktır. Adresleme bit ve word düzeyinde yapılır.

DI/DO: aç-kapa · AI/AO: sürekli
Analog: 0–10 V, 4–20 mA
Röle: AC/DC · Transistör: DC, hızlı · Triyak: AC
I0.0 = byte.bit adresleme

Slaytla Anlat Teste Geç

2.3

Dijital ve Analog I/O Sinyalleri

0–10 V, 4–20 mA standartları, ölçeklendirme ve gürültü bağışıklığı

Öğrenme Hedefleri

Dijital sinyalin seviyelerini (0/1) tanımlar.
Analog sinyal standartlarını ve neden kullanıldığını açıklar.
Ham analog değeri mühendislik birimine ölçeklendirir.
4–20 mA'nın teşhis avantajını açıklar.
Gürültü ve topraklama sorunlarına çözüm önerir.

Sinyal Türleri ve Standartları

PLC ile saha arasındaki iletişim iki temel sinyal türüyle gerçekleşir. Dijital sinyaller yalnızca iki durumu temsil eder: enerjili (1 / HIGH) veya enerjisiz (0 / LOW). Analog sinyaller ise sürekli bir aralıkta değer alır ve gerçek dünyadaki büyüklükleri (sıcaklık, basınç, seviye, debi) temsil eder.

Analog Sinyal Standartları

Standart	Tip	Özellik	Kullanım
0–10 V	Gerilim	Basit, kısa mesafe	Panel içi, kısa bağlantı
4–20 mA	Akım	Uzun mesafe, gürültüye dayanıklı, kopma teşhisi	Endüstri standardı
0–20 mA	Akım	Kopma teşhisi yok (0 mA normal olabilir)	Eski sistemler
RTD / Termokupl	Direnç/gerilim	Doğrudan sıcaklık ölçümü	Özel sıcaklık modülleri

Neden 4–20 mA?

Akım döngüsü, kablodaki gerilim düşümünden ve elektriksel gürültüden daha az etkilenir.
0 mA "sensör/kablo kopuk" anlamına gelir; böylece arıza ayırt edilebilir.
Canlı sıfır (4 mA) sayesinde sensör devresinin çalıştığı doğrulanır.

Ölçeklendirme (Scaling)

PLC, analog girişten ham bir sayı okur (örn. 0–27648). Bu ham değeri mühendislik birimine çevirmek için lineer dönüşüm uygulanır. Siemens'te NORM_X bloğu ham değeri 0–1 arasına normalize eder, SCALE_X bloğu ise istenen fiziksel aralığa ölçekler.

Ölçeklendirme Formülü Mühendislik Değeri = Min + (Ham − HamMin) × (Max − Min) ÷ (HamMax − HamMin) Örnek: 0 + (13824 − 0) × (100 − 0) ÷ 27648 = 50 °C 4–20 mA: Mühendislik = (mA − 4) ÷ 16 × Span + Min Dijital: 0 = LOW (0 V) · 1 = HIGH (24 V DC)

Şekil 2.3: Dijital ve analog sinyal biçimlerinin karşılaştırılması

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 2.3: Ham Değerden Sıcaklığa

Bir sıcaklık sensörü 0–150 °C aralığını 0–27648 ham değerle temsil etmektedir. PLC 11059 ham değer okuduğunda sıcaklık kaç °C'dir?

1. Adım – Oran: 11059 ÷ 27648 = 0,4 2. Adım – Sıcaklık = 0,4 × 150 °C = 60 °C 3. Adım – Programda: NORM_X(AIW, 0, 27648) → 0,4 ; SCALE_X(0,4 ; 0, 150) → 60,0 Sonuç: Okunan 11059 ham değeri 60 °C'ye karşılık gelir.

Örnek 2.4: 4–20 mA Arıza Teşhisi

Bir basınç sensörü 4–20 mA çıkışlıdır. PLC 4 mA'nın altında (örn. 1 mA) değer okuduğunda ne anlaşılır?

1. Adım – Normal çalışmada akım 4–20 mA arasındadır. 2. Adım – 4 mA altı, sensör/kablo kopması veya besleme arızasıdır. 3. Adım – Programda bu durum alarm olarak işlenir: AIW < 5530 ise arıza biti set edilir. Sonuç: 4–20 mA sayesinde arıza, değer okunamasa bile ayırt edilebilir.

Sık Yapılan Hatalar

Ölçeklendirme aralığını yanlış vermek: Ham min–maks değerleri modül tipine göre değişir; yanlış aralık hatalı sonuç verir.
Analog kabloyu motor kablosuyla birlikte çekmek: Parazit ölçüme gürültü olarak yansır.
4–20 mA yerine 0–20 mA beklemek: Alt sınır yanlış alınırsa 4 mA'da sıfır yerine hatalı değer çıkar.
Ekranı iki uçtan topraklamak: Toprak döngüsü akımı oluşur; ekran yalnızca bir uçtan topraklanır.

Püf Noktaları

Uzun ve gürültülü hatlarda daima 4–20 mA kullan.
Ölçeklendirmeyi test etmek için sensörü min ve maks noktalarda simüle et.
Analog modülün çözünürlüğü (bit sayısı) ölçüm hassasiyetini belirler.

Konu Özeti

Dijital sinyaller iki durumlu, analog sinyaller süreklidir. Endüstri standardı 4–20 mA'dır; uzun mesafede dayanıklıdır ve kopma teşhisi sağlar. Ham analog değerler lineer formül veya NORM_X/SCALE_X bloklarıyla mühendislik birimine çevrilir.

Dijital: 0/1 · Analog: sürekli değer
4–20 mA = endüstri standardı
Ölçeklendirme = ham → mühendislik birimi
Ekranlı kablo ve tek noktadan topraklama

Slaytla Anlat Teste Geç

2.4

Sensör ve Aktüatör Bağlantıları (NPN/PNP, Röle)

Yaygın (common) bağlantılar, NPN-PNP uyumu, röle ve kontaktör kullanımı

Öğrenme Hedefleri

NPN ve PNP sensör çıkışlarının farkını açıklar.
Sensör çıkışı ile PLC giriş tipinin uyumunu değerlendirir.
Sinking/Sourcing kavramlarını tanımlar.
Röle ve kontaktörün neden kullanıldığını açıklar.
Güvenli bir çıkış bağlantısı tasarlar.

Sensör ve Aktüatör Bağlantı Prensipleri

PLC girişlerinin çoğu ortak uç (common) mantığıyla çalışır. Girişlerin ortak ucu (COM) pozitif (+) veya negatif (−) referansa bağlanır. Buna göre sensörler PNP (sourcing) veya NPN (sinking) olur.

NPN ve PNP Sensörler

Özellik	NPN (Sinking)	PNP (Sourcing)
Aktif olduğunda yükü bağladığı uç	0 V (GND)	+24 V
PLC giriş ortak ucu (COM)	+24 V (ortak pozitif)	0 V (ortak negatif)
Yaygınlık (Avrupa)	Daha az	Çok yaygın
Kullanım	Asya/kimi eski sistemler	Modern endüstri standardı

Kural: PNP sensör, ortak ucu negatif (0 V) olan PLC girişiyle; NPN sensör ise ortak ucu pozitif (+24 V) olan girişle çalışır. Uyumsuz bağlantıda sinyal ters okunur veya hiç okunmaz.

Röle ve Kontaktör

PLC çıkışları genellikle 0,5 A civarında akım taşır. Motor, ısıtıcı veya büyük valf gibi yüksek akımlı cihazlar doğrudan bağlanamaz. Bu noktada röle veya kontaktör ara eleman olarak kullanılır: PLC çıkışı röle bobinini çeker, rölenin güç kontağı yüksek akımlı yükü anahtarlar.

Röle: Küçük/orta yükler, hem AC hem DC.
Kontaktör: Motor gibi büyük AC yükler, yüksek akım.
SSR (katı hâl rölesi): Hızlı, sessiz, hareketli parçasız anahtarlama.

Temel Kavramlar PNP (sourcing): aktifken +24 V verir → PLC ortak ucu 0 V NPN (sinking): aktifken 0 V'a çeker → PLC ortak ucu +24 V PLC çıkışı (≤0,5 A) → Röle bobini → Yüksek akımlı yük Serbest geçiş (flyback) diyodu bobin üzerine ters paralel bağlanır

Şekil 2.4: PNP ve NPN sensörlerin PLC girişlerine bağlanma şeması

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 2.5: Röle ile Motor Kumandası

PLC'nin Q0.0 çıkışıyla 220 V AC motoru çalıştırmak istiyoruz. PLC çıkışı 24 V DC / 0,5 A'dır. Güvenli bağlantıyı adım adım kurunuz.

1. Adım – PLC çıkışına doğrudan motor bağlanamaz (gerilim ve akım uyumsuz). 2. Adım – Q0.0 → 24 V röle bobini bağlanır; bobin üzerine ters paralel flyback diyodu konur. 3. Adım – Rölenin NO kontağı, 220 V motor besleme hattını anahtarlar. 4. Adım – Motor devresine termik röle ve sigorta eklenir. Sonuç: PLC yalnızca röle bobinini sürer; yüksek akımlı yük röle kontağından geçer. İzolasyon ve güvenlik sağlanır.

Sık Yapılan Hatalar

PNP sensörü NPN girişe bağlamak: Sinyal okunmaz; ortak uç ve giriş tipi mutlaka eşleşmelidir.
Flyback diyodunu unutmak: Bobin enerjisi kesilince oluşan yüksek gerilim çıkışı bozar.
Yükü doğrudan PLC çıkışına bağlamak: Çıkış akımı aşılırsa modül kalıcı hasar görür.
Nötr ve toprağı karıştırmak: Güvenlik ve gürültü sorunlarına yol açar.

Püf Noktaları

Yeni projelerde Avrupa standardı olan PNP sensör ve ortak ucu 0 V olan giriş tercih edilir.
Röle bobininin yanına RC (snubber) devresi eklemek kontak ömrünü uzatır.
Uzun kablo mesafelerinde sensör kablosunu ekranlı seç ve ekranı tek uçtan toprakla.

Konu Özeti

Sensörler NPN (sinking) veya PNP (sourcing) çıkışlıdır; PLC girişinin ortak ucu sensör tipine göre bağlanır. Yüksek akımlı yükler röle veya kontaktör üzerinden kumanda edilir. Bobinlere flyback diyodu, devreye sigorta ve termik koruma eklenmelidir.

PNP → +24V verir · NPN → 0V'a çeker
Ortak uç (COM) sensör tipine göre seçilir
PLC çıkışı → röle → yüksek akımlı yük
Bobinlere flyback diyodu şarttır

Slaytla Anlat Teste Geç

3.1

Kontaklar, Bobinler ve Temel Mantık (AND/OR/NOT)

NO/NC kontak, bobin sembolleri, seri-paralel bağlantı ve temel mantık kapıları

Öğrenme Hedefleri

Normalde açık (NO) ve normalde kapalı (NC) kontağı ayırt eder.
Bobin (coil) sembolünün görevini açıklar.
Seri bağlamanın AND, paralel bağlamanın OR mantığı olduğunu belirtir.
NC kontak ile NOT (değil) işlemini kurar.
Basit bir kontrol isteğini ladder diyagramına dönüştürür.

Ladder Diyagramının Temelleri

Ladder (merdiven) diyagramı, röleli kumanda şemalarına benzeyen görsel bir PLC programlama dilidir ve IEC 61131-3 standardında tanımlıdır. Soldaki dikey hat faz (L+), sağdaki dikey hat nötr (N veya L−) hattını temsil eder; yatay hatlar ise network (rung) adı verilen mantık satırlarıdır. Program, soldan sağa doğru değerlendirilir.

Temel elemanlar iki gruptur: kontaklar (giriş koşulları) ve bobinler (çıkışlar). Kontakların durumu, bağlı oldukları bitin (giriş, çıkış veya iç değişken) değerine göre açılır ya da kapanır. Bobin ise network'ün sonunda yer alır ve bir biti set veya reset eder.

Kontak Türleri

Sembol	Adı	Davranış	Tipik Kullanım
—\| \|—	Normalde Açık (NO)	Aktif olunca kapanır, akım geçirir	Başlat butonu, sensör
—\|/\|—	Normalde Kapalı (NC)	Aktif olunca açılır, akım keser	Stop, acil durdurma, termik

Bobin (Coil) Türleri

Normal bobin —( )—: Network koşulu sağlandığı sürece biti 1 yapar; koşul kalkınca 0 olur.
Set bobin —(S)—: Koşul sağlandığında biti 1 yapar ve koşul kalksa da 1 kalır.
Reset bobin —(R)—: Koşul sağlandığında biti 0 yapar.

Temel Mantık Bağlantıları

AND (seri): Kontaklar birbirine seri bağlanır; akım geçmesi için tüm kontaklar kapalı olmalıdır. Q = A · B
OR (paralel): Kontaklar birbirine paralel bağlanır; herhangi birinin kapalı olması yeterlidir. Q = A + B
NOT (değil): NC kontak kullanılır; sinyal yokken akım geçer, sinyal gelince kesilir. Q = A′

Mantık İfadeleri AND (seri): Q = A · B → her ikisi de 1 ise Q = 1 OR (paralel): Q = A + B → en az biri 1 ise Q = 1 NOT: Q = A′ → NC kontak ile yapılır NO kontak = değeri 1 iken kapanır · NC kontak = değeri 1 iken açılır

Şekil 3.1: AND (seri), OR (paralel) ve NOT (NC kontak) ladder devreleri

NC kontak ile yapılan NOT işlemi, güvenlik açısından çok önemlidir. Örneğin acil durdurma butonu NC kontak olarak bağlanır: butona basılmadığında (normal durumda) devre kapalıdır ve sistem çalışabilir; butona basıldığında (veya kablo koptuğunda) devre açılır ve sistem durur. Bu hataya güvenli (fail-safe) tasarım ilkesidir.

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 3.1: Mantık İfadesini Ladder'a Çevirme

"Bir pres makinesi, iki el butonuna (I0.0 ve I0.1) aynı anda basıldığında çalışsın; ancak koruma kapağı açık (I0.2 = 1) ise kesinlikle çalışmasın." İfadesini ladder ile kurunuz.

1. Adım – İki el butonu "aynı anda" → AND (seri) bağlantı. 2. Adım – Koruma kapağı kuralı: kapak açıkken çalışmasın → NC kontak (NOT). 3. Adım – Mantık: Q0.0 = I0.0 · I0.1 · I0.2′ 4. Adım – Ladder: —| I0.0 |—| I0.1 |—|/I0.2 |————( Q0.0 ) Sonuç: Yalnızca iki buton birlikte basılır ve kapak kapalıysa motor çalışır. Kapak açılırsa NC kontak açılır, motor durur.

Sık Yapılan Hatalar

NO ve NC kontağı ters bağlamak: Emniyet butonu NO bağlanırsa kablo koptuğunda sistem çalışmaya devam eder; çok tehlikelidir.
Seri ile paraleli karıştırmak: "Ve" isteniyorsa seri, "veya" isteniyorsa paralel kullanılır.
Aynı bobini bir network'te iki kez kullanmak: Çift bobin (double coil) tanımsız davranışa yol açar.
Network sırasını önemsememek: PLC programı yukarıdan aşağı çalıştırır; bir bit bir sonraki network'te güncel değerini alır.

Püf Noktaları

Emniyet ve stop elemanları daima NC kontak olarak tasarlanır (fail-safe).
Karmaşık mantığı önce Boolean ifadesiyle yaz, sonra ladder'a dönüştür.
Her network'te yalnızca bir çıkış bobini bulundurmak okunabilirliği artırır.

Konu Özeti

Ladder diyagramı, kontak ve bobinlerden oluşan görsel bir PLC dilidir. NO kontak sinyal gelince kapanır, NC kontak açılır. Seri bağlantı AND, paralel bağlantı OR, NC kontak NOT işlevi görür. Bobinler çıkışları sürer; set/reset bobini hafıza sağlar.

NO: —| |— · NC: —|/|— · Bobin: —( )—
Seri = AND · Paralel = OR · NC = NOT
Emniyet kontakları NC (fail-safe)

Slaytla Anlat Teste Geç

3.2

Set/Reset ve Mühürleme (Latching)

Start-stop devresi, mühürleme kontağı, S/R bobinleri ve baskın reset

Öğrenme Hedefleri

Mühürleme (latching) kavramını açıklar.
Start-stop devresini ladder ile kurar.
Set ve Reset bobinlerini kullanır.
Mühürleme ile S/R yöntemini karşılaştırır.
Reset'in baskın olmasının nedenini açıklar.

Mühürleme (Latching) Nedir?

Bir motorun start butonuna basıldıktan sonra buton bırakılsa bile çalışmaya devam etmesi gerekir. Bunu sağlamanın klasik yolu, çıkışın kendi NO kontağını start butonuna paralel bağlamaktır. Çıkış aktif olduğunda kendi kontağı da kapanır ve start butonu bırakılsa bile devre kendini beslemeye devam eder. Bu işleme mühürleme (self-holding / latching) denir.

Stop butonu ise zincire seri ve NC olarak bağlanır. Böylece basıldığında (veya kablo koptuğunda) mühürleme yolu kesilir ve çıkış düşer. Emniyet gereği stop ve acil durdurma butonları her zaman NC'dir.

Set / Reset Yöntemi

Mühürlemenin alternatifi set (S) ve reset (R) bobinleridir. Start butonu bir biti (S) ile 1 yapar; bu bit koşul kalksa da 1 kalır. Stop butonu aynı biti (R) ile 0 yapar. Bu yöntemde mühürleme kontağına gerek kalmaz, ancak aynı bitin S ve R ile kontrol edilmesi dikkat gerektirir.

Yöntem	Avantaj	Dezavantaj
Mühürleme kontağı	Akış net görülür, hata takibi kolay	Kontak eklenir
Set / Reset	Sade, hafıza kalıcı	Aynı bit iki yerde; öncelik sırası karışabilir

Mühürleme Mantığı Q = (Start + Q) · Stop′ Start: NO buton (I0.0) · Stop: NC buton (I0.1) Set bobin —(S)—: koşul anlık olsa da çıkış 1 kalır Reset bobin —(R)—: çıkışı 0 yapar; son yazılan kazanır (baskın reset kuralı)

Şekil 3.2: Mühürlemeli start-stop devresi ve set/reset bobinleri

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 3.2: Konveyör Motorunu Mühürleme

Start (I0.0, NO), Stop (I0.1, NC) ve termik koruma (I0.2, NC) butonlarıyla Q0.0 konveyör motorunu çalıştırınız.

1. Adım – Start ve Q0.0 kontağı paralel bağlanır (mühürleme). 2. Adım – Bu paralel blok, Stop ve Termik NC kontaklarına seri bağlanır. 3. Adım – Mantık: Q0.0 = (I0.0 + Q0.0) · I0.1′ · I0.2′ 4. Adım – Ladder: +(I0.0 ∥ Q0.0) —|/I0.1|—|/I0.2|—( Q0.0 ) Sonuç: Start'a bir kez basmak motoru çalıştırır; Stop, termik atması veya kablo kopması motoru durdurur.

Sık Yapılan Hatalar

Mühürleme kontağını yanlış bite bağlamak: Kontak, çıkışın kendi biti olmalıdır (Q0.0), başka bir bit değil.
Stop butonunu NO bağlamak: Kablo koptuğunda sistem durmaz; fail-safe ihlali olur.
Set-reset sırasını önemsememek: Aynı taramada S ve R birlikte aktifse reset baskın gelir.
Mühürlemede paralel bloğu seri sanmak: Start ve Q0.0 kontağı mutlaka paralel olmalıdır.

Püf Noktaları

Uzun ömürlü hafıza gerekiyorsa S/R, net akış ve kolay teşhis gerekiyorsa mühürleme tercih edilir.
Reset bobinini programın sonunda tutmak, beklenmeyen set'lerin önüne geçer.
Motor yön değiştiren sistemlerde S/R yerine mühürleme + çapraz kilitleme daha güvenlidir.

Konu Özeti

Mühürleme, çıkışın kendi NO kontağını start butonuna paralel bağlayarak buton bırakılsa da çalışmanın sürmesini sağlar. Stop ve emniyet kontakları NC olarak seri bağlanır. Set/Reset bobinleri ise kalıcı hafıza oluşturur; reset, set'e baskındır.

Q = (Start + Q) · Stop′
Mühürleme: çıkış kontağı start'a paralel
Emniyet ve stop: NC ve seri
S/R: reset baskın

Slaytla Anlat Teste Geç

3.3

Zamanlayıcılar (TON, TOF, TP)

Gecikmeli açma, gecikmeli kapatma, pals üretme ve zaman diyagramları

Öğrenme Hedefleri

TON, TOF ve TP zamanlayıcılarını ayırt eder.
IN, PT, Q, ET parametrelerinin anlamını açıklar.
Zaman diyagramı çizer ve yorumlar.
Bir işlem için uygun zamanlayıcıyı seçer.
Zamanlayıcı ile mühürlemeyi birlikte kullanır.

PLC Zamanlayıcıları

Zamanlayıcılar, bir olayı belirli bir süre geciktirmek, bir çıkışı belirli süre açık tutmak veya periyodik işaret üretmek için kullanılır. Tümü aynı temel parametrelere sahiptir: IN (tetik girişi), PT (ön ayarlı süre), Q (çıkış biti) ve ET (geçen süre).

Zamanlayıcı Türleri

Tür	Adı	Çalışma	Kullanım
TON	On-Delay Timer	IN aktif olunca PT kadar sayar, süre dolunca Q = 1	Motor yıldız-üçgen geçişi, ısıtıcı gecikmesi
TOF	Off-Delay Timer	IN kesilince PT kadar sayar, süre dolunca Q = 0	Soğutma fanı, bant boşaltma
TP	Pulse Timer	Tetiklendiğinde PT süresince Q = 1 kalır	Selenoid vurucu, sabit süreli uyarı

TON – Gecikmeli Açma

IN girişi aktif olduğu sürece ET sayar. ET ≥ PT olduğunda Q çıkışı 1 olur. IN kesilirse ET sıfırlanır ve Q düşer. Örneğin start butonuna basıldıktan 5 saniye sonra motorun devreye girmesi için TON kullanılır.

TOF – Gecikmeli Kapatma

IN aktif olduğu anda Q hemen 1 olur. IN kesildiğinde ET saymaya başlar ve PT dolunca Q = 0 olur. Örneğin kompresör durduktan sonra fanın 30 saniye daha çalışması için TOF kullanılır.

TP – Pals Zamanlayıcı

IN'de bir yükselen kenar geldiğinde Q, PT süresince 1 kalır ve IN kalksa bile süre tamamlanana kadar devam eder. Sabit süreli tek atımlık işlemler için uygundur.

Zamanlayıcı Parametreleri IN = Tetik girişi · PT = Ön ayarlı süre (T#5s) · Q = Çıkış · ET = Geçen süre TON: Q = 1 ⟺ IN sürekli aktif ve ET ≥ PT TOF: Q = 1 ⟺ IN aktif veya (IN kesildi ve ET < PT) TP: Yükselen kenarda Q, PT süresi boyunca 1 kalır

Şekil 3.3: TON, TOF ve TP zamanlayıcılarının giriş-çıkış zaman ilişkisi

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 3.3: TON ile Motor Gecikmeli Start

Start butonuna (I0.0) basıldıktan 5 saniye sonra motorun (Q0.0) çalışmasını, motor çalışırken yeşil lambanın (Q0.1) yanmasını sağlayınız.

1. Adım – I0.0, TON zamanlayıcısının IN girişini tetikler; PT = T#5s. 2. Adım – TON süresi dolunca TON.Q biti 1 olur. 3. Adım – TON.Q → Q0.0 (motor) bobinini sürer. 4. Adım – Q0.0 → Q0.1 (yeşil lamba) bobinini sürer. Sonuç: Butona basıldıktan 5 saniye sonra motor çalışır ve yeşil lamba yanar. Buton erken bırakılırsa TON sıfırlanır ve motor çalışmaz.

Sık Yapılan Hatalar

TON ile TOF'u karıştırmak: TON açılışta, TOF kapanışta gecikme verir.
PT birimini yanlış vermek: T#5s ile T#5ms tamamen farklıdır.
IN kesilince ET'nin korunduğunu sanmak: TON'da IN kesilince ET sıfırlanır.
Aynı zamanlayıcıyı iki yerde kullanmak: Her işlem için ayrı zaman örneği tanımlanmalıdır.

Püf Noktaları

Zamanlayıcıyı mühürleme ile birleştirerek "bas-çalıştır, 5 sn sonra devreye gir" davranışı kurulur.
Gecikme süresini ayarlamak için PT'yi HMI'dan değiştirilebilir bir değişkene bağla.
Uzun sürelerde zamanlayıcı taşmasına karşı TIME veri tipinin sınırını kontrol et.

Konu Özeti

Zamanlayıcılar IN, PT, Q ve ET parametreleriyle çalışır. TON gecikmeli açar, TOF gecikmeli kapatır, TP sabit süreli pals üretir. Doğru zamanlayıcı seçimi işlemin açılış mı kapanış mı gecikmesi istediğine bağlıdır.

TON: süre dolunca aç · TOF: süre dolunca kapat · TP: sabit pals
PT ön ayarlı süre, ET geçen süre
TON'da IN kesilince ET sıfırlanır

Slaytla Anlat Teste Geç

3.4

Sayaçlar (CTU, CTD, CTUD)

Yukarı, aşağı ve çift yönlü sayaçlar; preset değeri ve reset kullanımı

Öğrenme Hedefleri

CTU, CTD ve CTUD sayaçlarını ayırt eder.
CU, CD, PV, CV, R ve Q parametrelerini açıklar.
Sayaç ile ürün sayma uygulaması kurar.
Done (bitiş) bitinin işlevini açıklar.
Sayaç-reset ilişkisini doğru kurar.

PLC Sayaçları

Sayaçlar, belirli bir olayın kaç kez gerçekleştiğini tespit etmek için kullanılır. Üretim hatlarında ürün sayma, paket sayma, dönüş sayısı ve sipariş adedi takibi bunun tipik uygulamalarıdır. Sayaçların ortak parametreleri şunlardır: CU (yukarı sayma girişi), CD (aşağı sayma girişi), R (reset girişi), PV (hedef/ön ayarlı değer), CV (mevcut değer) ve Q (hedefe ulaşınca 1 olan çıkış).

Sayaç Türleri

Tür	Adı	Çalışma	Kullanım
CTU	Count Up	Her CU darbesinde CV +1; CV ≥ PV ise Q = 1	Ürün sayma, adet tamamlama
CTD	Count Down	PV'den başlar, her CD darbesinde 1 azalır; CV ≤ 0 ise Q = 1	Geri sayım, stok azaltma
CTUD	Count Up/Down	CU artırır, CD azaltır; PV sınırında çıkış	Otopark doluluk, asansör kat

Kenar Tetikleme

Sayaç girişleri genellikle yükselen kenar ile tetiklenir. Yani sinyal 0'dan 1'e geçtiği anda CV bir artar. Sinyal 1 seviyesinde kaldığı sürece artış olmaz. Bu sayede uzun süreli bir sensör sinyali tek bir ürün olarak sayılır.

Done (Bitiş) Biti ve Reset

CV, PV değerine ulaştığında Q (Done) biti 1 olur ve genellikle bir alarm, lamba veya motor durdurma ile ilişkilendirilir. Sayaç, R girişine sinyal gelene kadar mevcut değerini korur. Reset verilmezse CV artmaya devam eder.

Sayaç Parametreleri CTU: CV += 1 (her CU yükselen kenarında) · Q = 1 ⟺ CV ≥ PV CTD: CV −= 1 (her CD'de) · Q = 1 ⟺ CV ≤ 0 CTUD: CU artırır, CD azaltır · R sıfırlar PV = Hedef değer · CV = Mevcut değer · Q = Done biti

Şekil 3.4: CTU sayacı blok şeması ve hedefe ulaşma tablosu

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 3.4: Ambalaj Hattında 12'li Paket Sayımı

Bir ambalaj hattında sensör (I0.0) her ürünü algılamakta; 12 ürün sayıldığında alarm lambası (Q0.0) yanmakta ve buton (I0.1) ile sayaç sıfırlanmaktadır. Programı çözümleyiniz.

1. Adım – CTU bloğunun CU girişine I0.0 bağlanır, PV = 12 girilir. 2. Adım – Sensörün her yükselen kenarında CV 1 artar. 3. Adım – CV = 12 olduğunda CTU.Q (Done) biti 1 olur. 4. Adım – Done biti → Q0.0 alarm lambasını yakar. 5. Adım – I0.1 reset butonu CTU.R girişini tetikleyerek CV'yi 0 yapar ve alarm söner. Sonuç: Her 12 üründe alarm verilir ve operatör resetleyene kadar sayaç hedefte kalır.

Sık Yapılan Hatalar

Seviye tetikleme sanmak: Sayaçlar kenar tetiklemeli çalışır; sinyal seviyesi değil, geçişi sayılır.
Reset'i unutmak: Reset verilmezse CV sürekli artar ve sonraki çevrimlerde yanlış alarm oluşur.
CTU ile CTD'yi karıştırmak: CTU yukarı, CTD aşağı sayar; hedef koşulları farklıdır.
PV değerini yanlış tipte vermek: Hedef sayı, tam sayı (INT/DINT) olmalıdır.

Püf Noktaları

Sensör sinyali çok hızlı ise PLC tarama süresinin saymaya yetecek kadar kısa olduğundan emin ol.
Reset'i otomatik yapmak için Done bitini bir TON ile birleştirip gecikmeli sıfırlama kurabilirsin.
Üretim raporu için CV değerini HMI'da veya SCADA'da görüntüle.

Konu Özeti

Sayaçlar olay tekrarını sayar. CTU yukarı, CTD aşağı sayar; CTUD iki yönlüdür. CU/CD girişleri kenar tetiklemelidir. CV, PV'ye ulaştığında Q (Done) biti aktif olur. Reset girişi sayacı başlangıç değerine döndürür.

CTU: CV += 1 · CTD: CV −= 1 · CTUD: iki yönlü
Q = 1 ⟺ hedefe ulaşıldı (CV ≥ PV)
Girişler kenar tetiklemeli
Reset olmadan sayaç hedefte kalmaz

Slaytla Anlat Teste Geç

4.1

Sensörler: Endüktif, Kapasitif, Limit Switch ve Termostat

Algılama prensipleri, çıkış tipleri ve endüstriyel kullanım alanları

Öğrenme Hedefleri

Sensörün otomasyondaki görevini açıklar.
Endüktif ve kapasitif sensörlerin çalışma prensibini ayırt eder.
Limit switch ve termostatın işlevini belirtir.
Sensörlerin NO/NC çıkış tiplerini tanır.
Doğru sensör tipini seçer.

Endüstriyel Sensörler

Sensörler, fiziksel büyüklükleri (konum, mesafe, sıcaklık, basınç, seviye, ışık) elektriksel sinyale dönüştüren elemanlardır. Otomasyon sisteminin algı katmanı olan sensörler, PLC'nin "gözü"dür. Bir sensör seçilirken algılama mesafesi, hedef malzemesi, ortam koşulları ve çıkış tipi birlikte değerlendirilir.

Temassız Sensörler

Endüktif sensörler, yüksek frekanslı bir manyetik alan üretir ve yalnızca metal hedefler bu alanı değiştirdiğinde çıkış verir. Kısa mesafede (0,5–8 mm) yüksek doğrulukla çalışır ve kirliliğe karşı çok dayanıklıdır. Motor devir sensörü, metal parça sayımı ve son konum tespitinde yaygındır.

Kapasitif sensörler, elektriksel bir alan oluşturur; metal, plastik, cam, sıvı, toz ve tahıl gibi yalıtkan malzemeleri de algılayabilir. Bu nedenle seviye ölçümünde ve metal olmayan ürün tespitinde tercih edilir. Algılama mesafesi endüktife göre daha uzundur (0,5–15 mm) ancak nem ve birikintiden daha çok etkilenir.

Temasy Destekli ve Diğer Sensörler

Sensör	Prensip	Algıladığı	Uygulama
Limit switch	Fiziksel temas, mekanik kol	Konum / son nokta	Kapı, asansör kat, pres üst ölü nokta
Termostat	Bimetal veya gaz genleşmesi	Sıcaklık eşiği	Isıtıcı, fırın, soğutucu kontrolü
Manyetik (reed) switch	Manyetik alan	Silindir piston konumu	Pnömatik silindir konum geri bildirimi
Optik (fotoelektrik)	Işık demeti kesme/yansıma	Nesne varlığı	Ürün sayma, seviye, güvenlik bariyeri
Termokupl / RTD	Gerilim/direnç değişimi	Sıcaklık ölçümü	Analog sıcaklık kontrolü

Limit switch, mekanik kolun bir nesneye temasıyla kontak değiştirir; hareketin son sınırını kesin olarak belirlemek için kullanılır. Termostat ise sıcaklık belirli bir değere ulaştığında kontağını açıp kapatan, gecikmeli çalışan bir eşik elemanıdır.

Sensör Kavramları Endüktif: yalnızca metal · mesafe ~0,5–8 mm Kapasitif: metal + yalıtkan + sıvı · mesafe ~0,5–15 mm Limit switch: temaslı, kesin son konum Termostat: sıcaklık eşik anahtarı (bimetal) Çıkış: NO (normalde açık) veya NC (normalde kapalı) · NPN/PNP

Şekil 4.1: Endüktif ve kapasitif sensörlerin algılama prensibi

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 4.1: Doğru Sensör Seçimi

Bir su deposunun içindeki su seviyesini tespit etmek ve bir konveyördeki plastik şişeleri saymak için hangi sensörler kullanılmalıdır?

1. Adım – Su yalıtkandır ve metal değildir; endüktif sensör algılamaz. 2. Adım – Suyun dielektrik özelliğini algılayan kapasitif sensör seviye için uygundur. 3. Adım – Plastik şişe de metal değildir; kapasitif veya fotoelektrik sensör seçilir. 4. Adım – Hızlı sayım için genellikle fotoelektrik sensör tercih edilir. Sonuç: Seviye için kapasitif (veya basınç/ses dalgası), şişe sayımı için fotoelektrik sensör kullanılır.

Sık Yapılan Hatalar

Endüktif sensörle plastik algılamaya çalışmak: Endüktif yalnızca metali algılar.
Kapasitif sensörü nemli/tozlu ortamda yanlış ayarlamak: Birikinti sürekli tetiklenmeye yol açar.
Limit switch kolunu zorlamak: Aşırı kuvvet mekanizmayı kırar; kolu yayın sınırında kullan.
Termostatı hızlı anahtarlamada kullanmak: Histeresis ayarı yoksa kontak yorulur.

Püf Noktaları

Endüktif sensörlerin algılama mesafesi hedef metalin cinsine göre azalır (alüminyumda daha kısa).
Kapasitif sensörün hassasiyetini ayarlarken hedef ürünü yerleştirip potansiyometre ile kalibre et.
Uzak mesafe tespitinde ultrasonik veya fotoelektrik sensörler daha uygundur.

Konu Özeti

Sensörler otomasyonun algı katmanıdır. Endüktif sensörler metali, kapasitif sensörler metal ve yalıtkanları algılar. Limit switch temasla kesin konum verir; termostat sıcaklık eşik anahtarıdır. Sensör seçimi malzeme, mesafe ve ortam koşullarına göre yapılır.

Endüktif = metal · Kapasitif = her malzeme/sıvı
Limit switch = temaslı son konum
Termostat = sıcaklık eşiği
Çıkış tipleri NO/NC, NPN/PNP

Slaytla Anlat Teste Geç

4.2

Aktüatörler: Motor, Valf ve Röle

Elektrik motorları, solenoid valfler, röle/kontaktör ve sürücü elemanları

Öğrenme Hedefleri

Aktüatörün görevini tanımlar.
DC, step ve servo motorları karşılaştırır.
Solenoid valf ve pnömatik silindirin çalışmasını açıklar.
Röle ve kontaktörün yüksek akım kumandasındaki rolünü belirtir.
Frekans invertörünün işlevini açıklar.

Aktüatörler – Hareket Üreten Elemanlar

Aktüatörler, kontrolcünün verdiği elektriksel komutu fiziksel harekete dönüştürür. Otomasyon sisteminin uygulama katmanı olan aktüatörler, PLC'nin "elidir". Ana grupları motorlar, valfler ve anahtarlama elemanlarıdır.

Elektrik Motorları

Motor	Çalışma	Kontrol	Kullanım
DC Motor	Doğru akımla sürekli dönüş	Gerilim/PWM ile hız	Konveyör, fan, küçük taşıma
Step Motor	Adım adım dönüş, açık çevrim	Darbe sayısı ile konum	3D yazıcı, CNC, dozajlama
Servo Motor	Geri beslemeli hassas konum	Encoder ile kapalı çevrim	Robot kol, eksen kontrolü
AC Asenkron Motor	Şebeke gerilimiyle dönüş	Kontaktör veya invertör	Pompa, kompresör, bant

AC asenkron motorların hızı, frekans invertörü (VFD) ile değiştirilebilir. İnvertör, PLC'den aldığı analog (0–10 V / 4–20 mA) veya haberleşme komutuyla motor devrini ayarlar; yumuşak kalkış ve enerji tasarrufu sağlar.

Solenoid Valf ve Pnömatik Silindir

Solenoid valf, bobinine akım verildiğinde elektromıknatıs etkisiyle içindeki sürgüyü hareket ettirir ve akışkan yolunu açar/kapatır. Pnömatik sistemlerde 5/2 valf (5 yol, 2 konum) çift etkili silindiri ileri-geri hareket ettirir. Silindir, basınçlı havayı doğrusal harekete çevirir; itme, kaldırma ve pres işlemlerinde kullanılır.

Röle ve Kontaktör

PLC çıkışı düşük akımlıdır. Yüksek akım çeken motor ve ısıtıcılar röle veya kontaktör üzerinden kumanda edilir. Kontaktör büyük AC motorlar için, röle küçük/orta yükler için uygundur. Bobin enerjisi kesildiğinde oluşan ters gerilimi sönümlemek için flyback diyodu veya RC snubber bağlanır.

Aktüatör Kavramları DC Motor hızı: PWM duty cycle ile kontrol edilir Step motor konumu: verilen darbe sayısı ile belirlenir Servo motor: encoder geri beslemesiyle kapalı çevrim AC motor hızı: VFD (frekans invertörü) ile değiştirilir Solenoid valf: elektrik → pnömatik/hidrolik akış kontrolü

Şekil 4.2: PLC çıkışından röle/kontaktör üzerinden motor kumandası

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 4.2: PWM ile DC Motor Hız Kontrolü

24 V DC motorun hızı, PWM sinyalinin duty cycle'ı ile ayarlanmaktadır. %25, %50 ve %75 duty cycle için ortalama gerilimi hesaplayınız.

1. Adım – Ortalama gerilim = Duty × Besleme Gerilimi 2. Adım – %25 → 0,25 × 24 V = 6 V (düşük hız) 3. Adım – %50 → 0,50 × 24 V = 12 V (orta hız) 4. Adım – %75 → 0,75 × 24 V = 18 V (yüksek hız) Sonuç: Duty cycle arttıkça motorun gördüğü ortalama gerilim ve dolayısıyla hızı artar.

Sık Yapılan Hatalar

Motoru doğrudan PLC çıkışına bağlamak: Akım ve gerilim uyumsuzdur; röle/kontaktör şarttır.
İnvertör çıkışına kontaktör bağlamak: İnvertör çalışırken çıkışındaki kontaktörü açmak sürücüyü bozar.
Solenoid valf bobinine diyot koymamak: Ters gerilim PLC çıkışını arızalandırır.
Step motoru zorlamak: Aşırı yük adım kaybına ve konum hatasına yol açar.

Püf Noktaları

Hassas konum gerekiyorsa servo, maliyet önemliyse step motor tercih edilir.
Pnömatik silindirin konumunu reed switch ile PLC'ye geri bildir.
Motor devrelerine daima sigorta ve termik röle ekle; faz korumasını unutma.

Konu Özeti

Aktüatörler PLC komutunu harekete çevirir. DC motor hızı PWM ile, step motor konumu darbe sayısıyla, servo motor encoder ile kontrol edilir. AC motorlar kontaktör veya VFD ile sürülür. Solenoid valfler akışkan kontrolü sağlar. Yüksek akımlı yükler röle/kontaktör üzerinden kumanda edilir.

DC: PWM · Step: darbe · Servo: encoder
AC motor: kontaktör / VFD
Solenoid: elektrik → akış
Röle/kontaktör: düşük sinyalle yüksek yük

Slaytla Anlat Teste Geç

4.3

Sensör Seçimi, Bağlantı ve Arıza Teşhisi

Seçim kriterleri, bağlantı uygulamaları ve sahada karşılaşılan arızalar

Öğrenme Hedefleri

Sensör seçim kriterlerini sıralar.
NPN/PNP uyumunu uygulamada kontrol eder.
Sensör arızalarını sistematik olarak teşhis eder.
Ölçüm aletleriyle sensör çıkışını doğrular.
Bakım-onarım için güvenli çalışma adımlarını uygular.

Sensör Seçimi ve Bağlantı Uygulaması

Doğru sensör seçimi, sistemin güvenilirliğini doğrudan etkiler. Seçim yapılırken şu kriterler dikkate alınır:

Hedef malzemesi: Metal mi, yalıtkan mı, sıvı mı?
Algılama mesafesi: Hedef ile sensör arasındaki güvenli aralık.
Ortam koşulları: Toz, nem, sıcaklık, titreşim, kimyasal.
Çıkış tipi: NPN/PNP, NO/NC, 24 V DC.
Yanıt hızı: Hızlı hareket eden nesnelerde anahtarlama frekansı.
Koruma sınıfı: IP derecesi (yıkamalı ortamlarda IP67 ve üzeri).

NPN / PNP Uyum Kontrolü

Sensör çıkışı ile PLC giriş ortak ucu mutlaka uyumlu olmalıdır. Uygulamada basit bir kontrol: sensör aktifken çıkış ucunu ölçtüğünde +24 V görüyorsan PNP, 0 V görüyorsan NPN'dir. PNP sensörde PLC ortak ucu 0 V'a, NPN sensörde +24 V'a bağlanır.

Sistematik Arıza Teşhisi

Besleme kontrolü: Sensörün 24 V beslemesi var mı?
Hedef kontrolü: Hedef malzeme doğru mu, mesafe doğru mu?
Çıkış kontrolü: Sensör aktifken çıkış gerilimi değişiyor mu?
PLC giriş göstergesi: İlgili girişin LED'i yanıyor mu?
Kablo ve konnektör: Kopukluk, oksitlenme, gevşek bağlantı var mı?
Program kontrolü: Adres doğru mu, programda kullanılan bit doğru mu?

Teşhis ve Ölçüm Sensör beslemesi: kahve (L+) / mavi (M) / siyah (çıkış) — tipik renk kodu PNP aktif → çıkış +24 V · NPN aktif → çıkış 0 V Hedef yaklaşma mesafesi: Sn (anma) → Sa (güvenli çalışma ≈ %80 × Sn) Multimetre: besleme, süreklilik ve çıkış gerilimi ölçümü

Şekil 4.3: Sensör arızasında sistematik teşhis akışı

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 4.3: Güvenli Çalışma Mesafesi

Anma algılama mesafesi Sn = 8 mm olan endüktif sensör için güvenli çalışma mesafesi Sa = %80 × Sn kabul edilirse, hedef ile sensör arası ideal aralık nedir?

1. Adım – Sa = 0,80 × 8 mm = 6,4 mm 2. Adım – Hedef, 6,4 mm'den daha yakın ve güvenli olmalıdır; genellikle 4–5 mm aralık seçilir. 3. Adım – Çok yakın mesafe çarpma riski, çok uzak mesafe kararsız algılama demektir. Sonuç: Hedefi sensörden yaklaşık 5 mm uzaklıkta konumlandırmak güvenilir algılama sağlar.

Sık Yapılan Hatalar

Anma mesafesinin tamamında çalıştırmak: Sıcaklık ve toleransla algılama kaybolabilir; %80 kuralı uygulanır.
Sensörü titreşimli yüzeye sabitlemek: Gevşeme ve yanlış tetikleme oluşur.
Kablo ekranını bağlamamak: Parazitli ortamda yanlış tetiklemeler görülür.
Arıza teşhisinde parça değiştirmeye acele etmek: Önce ölçüm yapmak, gereksiz masrafı önler.

Püf Noktaları

Bakım öncesi ilgili motoru durdur, pano beslemesini kes ve kilitle (LOTO).
Arızayı tekrarlayan sistemlerde sensör sinyalini osiloskopla inceleyip gürültüyü tespit et.
Yedek sensör ve kablo bulundurmak duruş süresini kısaltır.

Konu Özeti

Doğru sensör seçimi malzeme, mesafe, ortam ve çıkış tipine bağlıdır. NPN/PNP uyumu PLC ortak ucuyla kontrol edilir. Arıza teşhisinde besleme, hedef, çıkış, PLC girişi, kablo ve program sırasıyla incelenir. Güvenli çalışma mesafesi anma mesafesinin yaklaşık %80'idir.

Seçim: malzeme + mesafe + ortam + çıkış
PNP = +24 V · NPN = 0 V
Teşhis sırası: besleme → hedef → çıkış → PLC → kablo → program
Güvenli mesafe Sa ≈ 0,8 × Sn

Slaytla Anlat Teste Geç

5.1

Kumanda Devreleri ve Kumanda Elemanları

Kumanda devresi kavramı, butonlar, kontaktör, termik röle ve pano düzeni

Öğrenme Hedefleri

Kumanda devresi ile güç devresini ayırt eder.
Start, stop ve acil durdurma butonlarının kontak yapısını açıklar.
Kontaktörün görevini ve ana/yardımcı kontaklarını belirtir.
Termik rölenin motor korumasındaki rolünü açıklar.
Basit bir kumanda panosunun bileşenlerini sıralar.

Kumanda ve Güç Devresi

Elektrik makinelerinin kontrolü iki ayrı devre üzerinden yapılır. Güç devresi, motor gibi büyük yükleri besleyen yüksek akımlı devredir. Kumanda devresi ise kontaktör bobinleri, butonlar ve rölelerden oluşan, genellikle 24 V DC veya 220 V AC ile çalışan düşük akımlı devredir. PLC aslında bir kumanda devresi elemanıdır; karar verir, ama gücü anahtarlamaz.

Kumanda Elemanları

Eleman	Görev	Kontak Yapısı
Start (yeşil) buton	Sistemi başlatır	NO (normalde açık), anlık
Stop (kırmızı) buton	Sistemi durdurur	NC (normalde kapalı), anlık
Acil durdurma (mantar)	Tehlikede tüm sistemi keser	NC, kilitlemeli (çevir-bırak)
Kontaktör	Ana ve yardımcı kontakları anahtarlar	Ana: güç NO · Yardımcı: NO + NC
Termik röle	Aşırı akımda motoru korur	NC (motor akımını izler)
Sigorta / MCB	Kısa devre koruması	Aşırı akımda açar
Selenoid / röle	Küçük sinyalle anahtarlama	Bobine bağlı NO/NC kontak

Kontaktör Yapısı

Kontaktör, bobinine enerji verildiğinde manyetik olarak çekilen bir elektromıknatısla kontaklarını hareket ettirir. Ana kontaklar motor besleme hatlarını (R-S-T) kesip bağlar; yardımcı kontaklar kumanda ve kilitleme mantığında kullanılır (NO yardımcı kontak mühürleme, NC yardımcı kontak kilitleme için). Kontaktör, buton bırakılsa da konumunu korumaz; bu yüzden mühürleme gerekir.

Termik Röle ve Motor Koruması

Termik röle, motor akımını ısı üzerinden izler. Akım ayarlanan değeri uzun süre aşarsa NC kontağı açar ve kontaktör bobini kesilir, motor durur. Termik röle kısa devre değil, aşırı yüklenme koruması sağlar; kısa devre için sigorta kullanılır. İkisi birlikte motor koruma zincirini oluşturur.

Kumanda Kavramları Kumanda devresi = karar verir · Güç devresi = yükü besler Start: NO · Stop: NC · Acil durdurma: NC + kilitlemeli Kontaktör: ana kontak (güç) + yardımcı kontak (kumanda) Termik röle = aşırı yük · Sigorta/MCB = kısa devre koruması

Şekil 5.1: Kumanda devresi ve güç devresinin ayrı gösterimi

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 5.1: Kumanda Devresi Elemanlarını Sıralama

Bir pompa motorunun butonla çalıştırılıp durdurulduğu klasik kumanda devresini adım adım kurunuz.

1. Adım – Faz hattından start (NO) butonu gelir. 2. Adım – Start'a seri olarak stop (NC) butonu bağlanır. 3. Adım – Seri olarak termik röle NC kontağı eklenir. 4. Adım – Bu zincir kontaktör bobinine gider ve nötre döner. 5. Adım – Kontaktör yardımcı NO kontağı start butonuna paralel bağlanır (mühürleme). Sonuç: Start'a basılınca bobin çeker, kontak mühürler; stop veya termik açılınca motor durur.

Sık Yapılan Hatalar

Kumanda ve güç devresini karıştırmak: PLC kumanda devresindedir; motoru doğrudan beslemez.
Termik röleyi kısa devre koruması sanmak: Termik aşırı yük, sigorta kısa devre içindir.
Acil durdurmayı kilitlemesiz kullanmak: Çevir-bırak kilidi olmayan mantar, güvenlik sağlamaz.
Buton kontak tipini yanlış seçmek: Start NO, stop ve acil durdurma NC olmalıdır.

Püf Noktaları

Klasik kumanda şemasını PLC'ye taşımak, ladder öğrenmenin en iyi yoludur; kontak mantığı birebir aynıdır.
Pano içi kablolamada renk kodlarına uy (faz: siyah/kahve, nötr: mavi, toprak: sarı-yeşil).
Motor yön değiştiren sistemlerde iki kontaktörün çapraz kilitlemesini unutma.

Konu Özeti

Kumanda devresi karar verir, güç devresi yükü besler. Start NO, stop ve acil durdurma NC butonlardır. Kontaktör ana ve yardımcı kontaklarıyla motoru kumanda eder. Termik röle aşırı yüke, sigorta kısa devreye karşı korur.

Kumanda: düşük akım · Güç: yüksek akım
Start NO · Stop/Acil NC
Kontaktör: ana + yardımcı kontak
Termik = aşırı yük · Sigorta = kısa devre

Slaytla Anlat Teste Geç

5.2

Mühürleme ve Start-Stop Devresi

Klasik mühürleme devresi, PLC'ye taşınması ve yön kontrolü

Öğrenme Hedefleri

Klasik mühürleme devresini çizer ve açıklar.
Mühürleme devresini PLC ladder'ına dönüştürür.
İleri-geri (yön) kontrol devresini kurar.
Çapraz kilitlemenin gerekliliğini açıklar.
Start-stop devresinde güvenlik zincirini oluşturur.

Start-Stop ve Mühürleme Devresi

Endüstriyel kumandanın en temel devresi start-stop (mühürlemeli) devredir. Start butonuna basıldığında kontaktör çeker; kontaktörün yardımcı NO kontağı start butonuna paralel bağlanarak bobini beslemeye devam eder. Start butonu bırakıldığında devre bu yardımcı kontak üzerinden kendini besler. Stop butonuna basıldığında seri NC kontak açılır ve bobin enerjisini kaybeder.

Bu devrenin PLC karşılığı, 3.2 konusunda gördüğümüz mühürleme ladder'ıdır: Start ve çıkış kontağı paralel, stop ve termik NC kontakları seri. Yani klasik kumanda mantığı ile PLC ladder mantığı birebir örtüşür.

İleri-Geri (Yön) Kontrolü

Bir motorun iki yönde dönmesi için iki kontaktör kullanılır: ileri (Kİ) ve geri (KG). Her iki kontaktörün aynı anda çekmesi fazların kısa devresine (faz-faz kısa devre) yol açar. Bunu önlemek için her kontaktörün NC yardımcı kontağı diğerinin bobin hattına seri bağlanır. Bu karşılıklı engellemeye çapraz kilitleme (interlock) denir.

İleri bobin hattına: Start İleri (NO) + Stop (NC) + Termik (NC) + KG yardımcı (NC).
Geri bobin hattına: Start Geri (NO) + Stop (NC) + Termik (NC) + Kİ yardımcı (NC).
Ek güvenlik için elektriksel kilitlemenin yanı sıra mekanik kilitleme de kullanılır.

Mühürleme ve Kilitleme Mühürleme: Start(NO) ∥ Çıkış(NO) → Stop(NC) → Bobin Çapraz kilitleme: Kİ devresinde KG NC · KG devresinde Kİ NC Aynı anda iki yön kontaktörü çekerse faz-faz kısa devre olur Güvenlik zinciri: Acil durdurma (NC) + Termik (NC) + Stop (NC)

Şekil 5.2: Çapraz kilitlemeli ileri-geri motor kumanda devresi

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 5.2: PLC ile İleri-Geri Kontrol

PLC ile bir motorun ileri (Q0.0) ve geri (Q0.1) yönde çalışmasını, start/stop butonları ve çapraz kilitleme ile kurunuz.

1. Adım – Girişler: Start İleri I0.0, Start Geri I0.1, Stop I0.2 (NC), Termik I0.3 (NC). 2. Adım – İleri: Q0.0 = (I0.0 + Q0.0) · I0.2′ · I0.3′ · Q0.1′ 3. Adım – Geri: Q0.1 = (I0.1 + Q0.1) · I0.2′ · I0.3′ · Q0.0′ 4. Adım – Q0.0 devresine Q0.1 NC, Q0.1 devresine Q0.0 NC kontağı eklenir (çapraz kilitleme). Sonuç: İleri aktifken geri komutu kilitlidir ve tersi de geçerlidir. Faz-faz kısa devresi engellenir.

Sık Yapılan Hatalar

Çapraz kilitlemeyi unutmak: İki yön aynı anda çekerse sigortalar atar veya kontaktörler yanar.
Mühürleme kontağını stop'a paralel bağlamak: Stop devre dışı kalır, sistem durmaz.
Yalnızca PLC yazılım kilidine güvenmek: Kritik sistemlerde elektriksel + mekanik kilitleme de gerekir.
Stop butonunu NO kullanmak: Kablo kopmasında tehlike oluşur.

Püf Noktaları

Yön değiştirmeden önce motorun durmasını beklemek için kısa bir TOF/TON zamanı ekle.
PLC programında çapraz kilitleme kontaklarını kilitleme yaptıkları bobinin öncesinde değil, karşı bobin hattında tut.
Klasik devre şeması ile ladder'ı yan yana çizerek öğrenmek kalıcılığı artırır.

Konu Özeti

Start-stop devresinde çıkış, kendi NO kontağını start butonuna paralel bağlayarak mühürler. İleri-geri kontrolünde iki yön kontaktörü çapraz kilitleme ile birbirini engeller. Stop, termik ve acil durdurma NC kontaklar olarak güvenlik zincirini oluşturur.

Mühürleme = çıkış kontağı start'a paralel
Çapraz kilitleme = karşı yön NC kontağı
Güvenlik zinciri: Acil + Termik + Stop (NC)
Klasik kumanda mantığı = ladder mantığı

Slaytla Anlat Teste Geç

5.3

Interlock (Kilitleme) ve Güvenlik Devreleri

Çapraz kilitleme, öncelikli kilitleme, acil durdurma kategorileri ve fail-safe

Öğrenme Hedefleri

Interlock (kilitleme) kavramını tanımlar.
Çapraz ve öncelikli kilitleme türlerini ayırt eder.
Acil durdurma devresinin özelliklerini açıklar.
Fail-safe (hataya güvenli) tasarım ilkesini uygular.
Güvenlik devresinde kullanılan elemanları sıralar.

Interlock (Kilitleme) Nedir?

Interlock, tehlikeli veya mantıksal olarak birlikte çalışması sakıncalı iki işlemin aynı anda gerçekleşmesini engelleyen mantıksal/fiziksel bağdır. Otomasyonda kilitleme; güvenlik, mekanik hasar önleme ve proses doğruluğu için kullanılır. Örneğin kapı açıkken asansörün hareket etmemesi, koruma kapağı açıkken presin inmemesi birer interlock uygulamasıdır.

Kilitleme Türleri

Tür	Mantık	Örnek
Çapraz kilitleme	İki bobin birbirini engeller	İleri-geri motor, ısıtma-soğutma
Öncelikli kilitleme	Bir sinyal diğerlerini geçersiz kılar	Acil durdurma her şeyi keser
Koşullu kilitleme	Belirli koşul sağlanmadan çalışma yasak	Kapı kapalı değilse motor çalışmaz
Zaman kilidi	Belirli süre boyunca geçiş yasak	Yıldız-üçgen geçişinde bekleme

Acil Durdurma (E-Stop)

Acil durdurma, tehlike anında tüm hareketi en hızlı ve en güvenli şekilde kesen devredir. Özellikleri:

Mantar tipi, NC kontaklı ve kilitlemeli (çevir-bırak) buton kullanılır.
Acil durdurma bağımsız bir güvenlik rölesi veya emniyet PLC'si üzerinden yürütülür.
Butona basıldığında motor beslemesi doğrudan kesilir; yazılımdan bağımsız çalışır.
Kilit açılmadan sistem yeniden çalıştırılamaz.

Fail-Safe (Hataya Güvenli) Tasarım

Fail-safe ilkesi, bir arıza durumunda sistemin güvenli tarafa geçmesini sağlar. Bunun için emniyet kontakları NC olarak bağlanır: kablo kopması, besleme kesilmesi veya kontak arızası, devreyi açarak sistemi durdurur. NO bağlanan bir güvenlik kontağı ise arızada sistemi çalışır bırakır ki bu tehlikelidir.

Güvenlik İlkeleri Interlock = aynı anda olmaması gereken işlemleri engelleme Çapraz: karşılıklı · Öncelikli: tek yönlü baskı · Koşullu: şarta bağlı E-Stop: NC + kilitlemeli mantar + güvenlik rölesi Fail-safe: arızada güvenli tarafa geç → emniyet kontakları NC

Şekil 5.3: Acil durdurma güvenlik zinciri ve emniyet rölesi

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 5.3: Pres Makinesi Güvenlik Kilidi

Bir pres makinesi, yalnızca koruma kapağı kapalıyken (I0.0 = 1) ve iki el butonuna (I0.1, I0.2) aynı anda basıldığında inmelidir. Ayrıca acil durdurma (I0.3, NC) her koşulda presi durdurmalıdır. Mantığı kurunuz.

1. Adım – İki el butonu → AND (seri): I0.1 · I0.2 2. Adım – Koruma kapağı → koşullu kilit: I0.0 (NO) 3. Adım – Acil durdurma → fail-safe NC: I0.3′ 4. Adım – Q0.0 = I0.0 · I0.1 · I0.2 · I0.3′ Sonuç: Pres ancak kapak kapalı, iki buton birlikte ve acil durdurma serbestken iner. Acil durdurma veya kapak açılması presi anında durdurur.

Sık Yapılan Hatalar

Emniyet kontağını NO bağlamak: Fail-safe ilkesini ihlal eder; arızada sistem çalışır kalır.
Acil durdurmayı PLC çıkışına bağlamak: Emniyet, yazılımdan bağımsız donanımla kesilmelidir.
Kilitlemeyi yalnızca yazılıma bırakmak: Kritik yönlerde elektriksel ve mekanik kilitleme şarttır.
Emniyet rölesini baypas etmek: Hem yasal hem de hayati risk taşır.

Püf Noktaları

Tüm emniyet zincirini tek seri NC halka olarak tasarla; halkanın kopması sistemi durdurur.
Acil durdurma sonrası yeniden çalıştırma için ayrıca "reset" butonu iste.
Emniyet rölesinin çıkışlarını hem motor kontaktörüne hem PLC'ye bildirerek HMI'da alarm göster.

Konu Özeti

Interlock, tehlikeli işlemlerin aynı anda gerçekleşmesini engeller. Çapraz, öncelikli, koşullu ve zaman kilidi türleri vardır. Acil durdurma NC ve kilitlemeli mantarla, güvenlik rölesi üzerinden yürütülür. Fail-safe tasarımda emniyet kontakları NC bağlanır ve arızada sistem güvenli duruma geçer.

Interlock: çapraz / öncelikli / koşullu / zaman
E-Stop: NC + kilitlemeli + güvenlik rölesi
Fail-safe: emniyet kontakları NC
Emniyet yazılımdan bağımsız çalışır

Slaytla Anlat Teste Geç

6.1

Proje 1: Konveyör Bant Kontrolü

Start-stop, mühürleme, ürün sayma ve 100 üründe otomatik durdurma

Öğrenme Hedefleri

Konveyör kontrolünün I/O tablosunu hazırlar.
Mühürlemeli start-stop devresini projeye uygular.
Sayaç ile ürün sayma mantığını kurar.
Hedef sayıya ulaşınca motoru durdurur.
Alarm ve reset işlemlerini programlar.

Proje Tanımı

Bir konveyör bant, start butonuna basıldığında çalışacak, stop ve acil durdurma butonlarıyla duracaktır. Bant üzerindeki fotoelektrik sensör her ürünü sayacak; 100 ürün sayıldığında bant otomatik duracak ve alarm lambası yanacaktır. Reset butonu sayacı sıfırlayacaktır.

Giriş/Çıkış Tablosu

Adres	Açıklama	Tür	Not
I0.0	Start butonu	Dijital Giriş	NO
I0.1	Stop butonu	Dijital Giriş	NC, fail-safe
I0.2	Ürün sensörü	Dijital Giriş	Fotoelektrik, PNP
I0.3	Acil durdurma	Dijital Giriş	NC, mantar
I0.4	Reset butonu	Dijital Giriş	NO
Q0.0	Bant motoru	Dijital Çıkış	Kontaktör/VFD
Q0.1	Alarm lambası	Dijital Çıkış	Kırmızı

Program Mantığı

Network 1 – Motor mühürleme: Q0.0 = (I0.0 + Q0.0) · I0.1′ · I0.3′ · CTU.Q′
Network 2 – Sayaç: CTU blok, CU = I0.2, PV = 100, R = I0.4
Network 3 – Alarm: CTU.Q → Q0.1
Sayaç hedefe ulaşınca Q0.0 mühürlemesi kesilir ve bant durur.

Proje Mantığı Q0.0 = (Start + Q0.0) · Stop′ · EStop′ · CTU.Q′ CTU: CU = I0.2 (sensör), PV = 100, R = I0.4 (reset) CTU.Q = 1 → alarm ve motor durdurma Güvenlik: Stop ve Acil durdurma NC, seri

Şekil 6.1: Konveyör bant kontrolü ladder diyagramı

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 6.1: 100. Üründe Motorun Durması

Sayaç 100'e ulaştığında motorun nasıl durduğunu adım adım açıklayınız.

1. Adım – 100. ürün sensörden geçer, CTU.CV = 100 olur. 2. Adım – CV ≥ PV olduğu için CTU.Q biti 1 olur. 3. Adım – Network 1'de CTU.Q′ kontağı açılır ve motor mühürlemesi kesilir; Q0.0 = 0. 4. Adım – Network 3'te CTU.Q → Q0.1 alarm lambasını yakar. 5. Adım – Reset butonu (I0.4) CTU'yu sıfırlar, alarm söner, bant yeniden başlatılabilir. Sonuç: Sistem 100 üründe otomatik durur ve operatör resetleyene kadar bekler.

Sık Yapılan Hatalar

CTU.Q kontağını motor hattına eklememek: Sayaç dolar ama motor durmaz.
Sensörün seviyesini saymak: Kenar tetikleme olmazsa tek ürün birden çok sayılır.
Reset'i otomatik yapıp alarmı hemen söndürmek: Operatör müdahalesi olmadan tekrar başlar; risklidir.
Stop butonunu NO bağlamak: Güvenlik ihlali oluşur.

Püf Noktaları

Bant durduğunda motorun ataletle dönmesini engellemek için mekanik fren veya DC enjeksiyon düşün.
Ürün sayısını HMI'da göstererek operatöre geri bildirim sağla.
Hedef sayıyı (PV) bir değişkene bağlayarak farklı ürün partilerine uyarlanabilir yap.

Konu Özeti

Konveyör projesi mühürlemeli start-stop, ürün sayan CTU ve hedefe ulaşınca motoru durduran mantığı birleştirir. Stop ve acil durdurma NC olarak güvenlik zincirini oluşturur. Reset butonu sayacı sıfırlar.

Mühürleme + CTU + alarm
Q0.0 = (Start+Q0.0)·Stop′·EStop′·CTU.Q′
PV=100, R=I0.4

Slaytla Anlat Teste Geç

6.2

Proje 2: Su Seviye Kontrolü

Seviye sensörleri, pompa kumandası, histeresis ve taşma koruması

Öğrenme Hedefleri

Seviye kontrol sisteminin I/O tablosunu hazırlar.
Alt ve üst seviye sensörleriyle pompa kumandası kurar.
Histeresis (iki eşik) mantığını açıklar.
Taşma ve kuru çalışma korumasını programlar.
Simülasyon ile projeyi test eder.

Proje Tanımı

Bir su deposunda seviye alt sensörün (I0.0) altına düştüğünde dolum pompası (Q0.0) çalışacak, seviye üst sensöre (I0.1) ulaştığında duracaktır. Bu iki eşik arasındaki fark histeresis oluşturur ve pompanın sürekli aç-kapa yapmasını engeller. Taşma sensörü (I0.2) ve kuru çalışma koruması (I0.3) güvenlik zincirindedir.

Giriş/Çıkış Tablosu

Adres	Açıklama	Tür	Not
I0.0	Alt seviye sensörü	Dijital Giriş	Kapasitif/şamandıra
I0.1	Üst seviye sensörü	Dijital Giriş	Kapasitif/şamandıra
I0.2	Taşma sensörü	Dijital Giriş	NC, güvenlik
I0.3	Kuru çalışma (basınç) sensörü	Dijital Giriş	NC, güvenlik
Q0.0	Dolum pompası	Dijital Çıkış	Kontaktör
Q0.1	Taşma alarmı	Dijital Çıkış	Kırmızı lamba

Program Mantığı

Alt seviye sensörü aktif (depo boş) olduğunda pompa çalışır ve mühürlenir. Üst seviye sensörü aktif (depo dolu) olduğunda pompa durur. Böylece seviye alt eşik ile üst eşik arasında salınır; pompa kısa aralıklarla aç-kapa yapmaz. Taşma veya kuru çalışma durumunda pompa güvenlik gereği durur.

Seviye Kontrol Mantığı Q0.0 = (I0.0 + Q0.0) · I0.1′ · I0.2 · I0.3 I0.0 (alt) → pompayı başlatır · I0.1 (üst) → pompayı durdurur Histeresis = Üst eşik − Alt eşik (salınımı önler) Taşma/kuru çalışma NC → arızada pompa durur (fail-safe)

Şekil 6.2: Su seviye kontrol sistemi ve histeresis çalışması

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 6.2: Pompanın Çalışması ve Durması

Depo boşaldığında pompanın çalışması, dolduğunda durması ve taşmada alarm vermesi sürecini adım adım izleyiniz.

1. Adım – Seviye düşer, alt sensör I0.0 aktif olur. 2. Adım – Q0.0 = (I0.0 + Q0.0) · I0.1′ · I0.2 · I0.3 koşulu sağlanır; pompa çalışır ve mühürlenir. 3. Adım – Seviye yükselir; alt sensör pasif olsa da mühürleme sayesinde pompa çalışmaya devam eder. 4. Adım – Seviye üst sensöre I0.1'e ulaşır; NC kontak I0.1′ açılır ve pompa durur. 5. Adım – Taşma sensörü (I0.2 NC) açılırsa güvenlik gereği pompa durur ve Q0.1 alarmı yanar. Sonuç: Histeresis sayesinde pompa sık aç-kapa yapmaz; güvenlik sensörleri arızada sistemi durdurur.

Sık Yapılan Hatalar

Tek sensörle kontrol etmek: Pompa saniyede bir aç-kapa yapar; histeresis için iki eşik şarttır.
Alt ve üst sensör görevini ters bağlamak: Depo dolar veya boşalmaz.
Taşma korumasını yazılıma bırakmak: Bağımsız donanım koruması (şamandıra) da gerekir.
Kuru çalışma korumasını atlamak: Pompa susuz çalışırsa yanar.

Püf Noktaları

Histeresis aralığını depo hacmine ve pompa debisine göre ayarla.
Pompa motoruna termik röle ve faz koruma rölesi ekle.
Seviyeyi analog sensörle ölçüyorsan gerçek yüzde değerini HMI'da göster.

Konu Özeti

Su seviye kontrolünde alt sensör pompayı başlatır, üst sensör durdurur; aradaki fark histeresis sağlar. Taşma ve kuru çalışma sensörleri NC olarak güvenlik zincirine eklenir. Pompa mühürlemeli mantıkla çalışır.

Alt eşik → çalış · Üst eşik → dur
Q0.0 = (I0.0+Q0.0)·I0.1′·I0.2·I0.3
Histeresis salınımı önler
Taşma/kuru çalışma = fail-safe NC

Slaytla Anlat Teste Geç

6.3

Proje 3: Trafik Lambası

Zamanlayıcı dizisi, sıralı çalışma ve yaya/kavşak kontrolü

Öğrenme Hedefleri

Trafik lambası için zamanlayıcı dizisi kurar.
Adım (step) mantığını açıklar.
Kırmızı-sarı-yeşil geçişlerini programlar.
Yaya butonlu kavşak mantığını kurar.
Zamanlayıcıları sıralı biçimde bağlar.

Proje Tanımı

Tek yönlü bir trafik lambası; 30 saniye yeşil, 3 saniye sarı, 30 saniye kırmızı yanacak ve döngü sürekli tekrarlanacaktır. Sistem, birbirini tetikleyen zamanlayıcı dizisi (step sequence) ile kurulur. Her zamanlayıcının bitişi bir sonraki aşamayı başlatır ve son aşama tekrar birinciye döner.

Yaya butonlu sürümde ise araç lambası yeşilden sarıya geçerken yaya lambası kırmızıdan yeşile döner; yaya geçiş süresi sonunda döngü yeniden araç yeşiline döner.

Giriş/Çıkış Tablosu

Adres	Açıklama	Tür
M0.0	Aşama 1 – Yeşil (30 s)	İç Değişken
M0.1	Aşama 2 – Sarı (3 s)	İç Değişken
M0.2	Aşama 3 – Kırmızı (30 s)	İç Değişken
Q0.0	Yeşil lamba	Dijital Çıkış
Q0.1	Sarı lamba	Dijital Çıkış
Q0.2	Kırmızı lamba	Dijital Çıkış

Program Mantığı

Her aşama bir TON zamanlayıcı ile temsil edilir. Aşama aktif olduğunda kendi zamanlayıcısı saymaya başlar; süre dolunca bir sonraki aşama set edilir ve bulunduğu aşama resetlenir. Son aşamanın bitişi tekrar birinci aşamayı set eder. Çıkışlar, aşama bitleriyle sürülür: M0.0 → Q0.0 (yeşil), M0.1 → Q0.1 (sarı), M0.2 → Q0.2 (kırmızı).

Sıralı Zamanlama Mantığı Aşama 1: M0.0 = Yeşil · TON1 PT = T#30s Aşama 2: M0.1 = Sarı · TON2 PT = T#3s Aşama 3: M0.2 = Kırmızı · TON3 PT = T#30s Geçiş: TON.n.Q → (S) Sonraki aşama, (R) Mevcut aşama Döngü süresi = 30 + 3 + 30 = 63 saniye

Şekil 6.3: Trafik lambası 30-3-30 saniyelik döngü zaman diyagramı

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 6.3: Aşama Geçişi Analizi

Yeşil aşamadan sarı aşamaya geçişin adım adım nasıl gerçekleştiğini açıklayınız.

1. Adım – M0.0 aktif olduğunda TON1 saymaya başlar (PT = 30 s) ve Q0.0 yeşil yanar. 2. Adım – 30 saniye dolunca TON1.Q biti 1 olur. 3. Adım – TON1.Q, M0.1'i (S) ile set eder ve M0.0'ı (R) ile resetler. 4. Adım – M0.1 aktif olunca Q0.1 sarı yanar ve TON2 (3 s) saymaya başlar. 5. Adım – 3 saniye sonra TON2.Q, M0.2'yi set eder; kırmızı aşama başlar. Sonuç: Her aşama, kendinden öncekinin zamanlayıcısıyla tetiklenir; döngü 63 saniyede bir tekrarlanır.

Sık Yapılan Hatalar

Aşamaları aynı anda set etmek: İki lamba birden yanar; geçişler sıralı olmalıdır.
Reset yapmamak: Eski aşama aktif kalır ve çakışma oluşur.
Sarı süresini atlamak: Güvenlik için yeşil→kırmızı geçişi mutlaka sarıdan geçmelidir.
Döngüyü kapatmamak: Kırmızı sonrası yeşile dönüş unutulursa sistem kilitlenir.

Püf Noktaları

Sıralı çalışan projelerde her aşamayı ayrı bir M bitiyle ve zamanlayıcıyla temsil et.
Geri sayım göstergesi için kalan süreyi (ET) HMI'da göster.
Yaya butonunu yalnızca yeşil aşamadayken kabul et; araç güvenliği için ara geçiş zamanı ekle.

Konu Özeti

Trafik lambası, birbirini tetikleyen zamanlayıcı dizisi ile çalışır. Her aşama bir bit ve bir TON ile temsil edilir; süre dolunca sonraki aşama set, mevcut aşama reset edilir. Çıkışlar aşama bitleriyle sürülür ve döngü sürekli tekrarlanır.

Aşamalar: Yeşil 30s → Sarı 3s → Kırmızı 30s
Geçiş: TON.Q → (S) sonraki, (R) mevcut
Döngü 63 saniye
Sarı aşaması atlanmaz

Slaytla Anlat Teste Geç

6.4

Proje 4: Otopark Sistemi

Giriş-çıkış sensörleri, CTUD doluluk sayacı, bariyer ve DOLU göstergesi

Öğrenme Hedefleri

Otopark sisteminin I/O tablosunu hazırlar.
CTUD sayacı ile doluluk takibi yapar.
Bariyer açma-kapama mantığını kurar.
DOLU durumunda girişi engeller.
Sistemi güvenlik ve histeresis açısından değerlendirir.

Proje Tanımı

100 araç kapasiteli bir otoparkta giriş ve çıkış bariyerleri, araç algılayan sensörlerle kontrol edilecektir. Girişte araç algılandığında bariyer açılacak ve araç geçince kapanacaktır. Doluluk sayısı CTUD sayacıyla izlenecek; kapasite dolduğunda girişteki bariyer açılmayacak ve DOLU göstergesi yanacaktır.

Giriş/Çıkış Tablosu

Adres	Açıklama	Tür	Not
I0.0	Giriş araç sensörü	Dijital Giriş	Endüktif/fotoelektrik
I0.1	Çıkış araç sensörü	Dijital Giriş	Endüktif/fotoelektrik
I0.2	Giriş bariyer limit (açık)	Dijital Giriş	Limit switch
Q0.0	Giriş bariyer motoru	Dijital Çıkış	İleri/geri
Q0.1	Çıkış bariyer motoru	Dijital Çıkış	İleri/geri
Q0.2	DOLU göstergesi	Dijital Çıkış	Kırmızı lamba
Q0.3	BOŞ göstergesi	Dijital Çıkış	Yeşil lamba

Program Mantığı

Giriş sensörü bir araç algıladığında ve sayaç DOLU değilse giriş bariyeri açılır; araç geçip sensör pasif olunca bariyer kapanır. Araç girişi CTUD'nin CU girişini, çıkış CTUD'nin CD girişini tetikler. CV = 100 olduğunda DOLU göstergesi yanar ve giriş bariyeri kilitlenir; CV 100'ün altına düştüğünde (bir araç çıkınca) giriş yeniden serbest olur. Bu, doluluk için doğal bir histeresis sağlar.

Otopark Kontrol Mantığı CTUD: CU = I0.0 (giriş) · CD = I0.1 (çıkış) · PV = 100 · CV = doluluk Giriş bariyeri: CV < 100 ve araç algılandı → aç DOLU: CV ≥ 100 · BOŞ: CV < 100 Bariyer, araç sensörü pasif olduğunda kapanır (güvenlik)

Şekil 6.4: Otopark giriş-çıkış ve doluluk gösterge sistemi

Adım Adım Çözümlü Örnek

Örnek 6.4: Doluluk Takibinin İzlenmesi

Otoparkta 99 araç varken bir araç girer ve ardından bir araç çıkarsa sayacın ve göstergelerin durumunu adım adım yazınız.

1. Adım – Başlangıç: CV = 99, DOLU sönük, BOŞ yanık. 2. Adım – Araç girer: CU tetiklenir, CV = 100 olur. 3. Adım – CV ≥ PV → DOLU yanar, giriş bariyeri kilitlenir; yeni araç giremez. 4. Adım – Bir araç çıkar: CD tetiklenir, CV = 99 olur. 5. Adım – CV < 100 → DOLU söner, BOŞ yanar; giriş yeniden serbest olur. Sonuç: Doluluk sayacı giriş-çıkış dengesini tutar; kapasite dolduğunda giriş otomatik engellenir.

Sık Yapılan Hatalar

Giriş ve çıkış sensörlerini ters bağlamak: Doluluk negatif veya hatalı çıkar.
Aynı anda iki sensörü tetikleyip çift saymak: Kenar tetikleme ve araç boyu mantığı gerekir.
DOLU durumunda çıkışı da engellemek: Araçlar çıkamaz; yalnızca giriş kilitlenmelidir.
Bariyeri araç altındayken kapatmak: Güvenlik için sensör pasif olana kadar beklenmelidir.

Püf Noktaları

Doluluk değerini SCADA'da gerçek zamanlı göstererek merkeze bildir.
Bariyer motoruna sıkışma algılama (akım/kuvvet) ekleyerek insan ve araç güvenliğini artır.
Sensörleri çift bölgeli (loop + fotosel) kullanarak araç sayımını daha güvenilir yap.

Konu Özeti

Otopark sisteminde CTUD sayacı girişte artırarak, çıkışta azaltarak doluluk takibi yapar. CV kapasiteye ulaşınca DOLU göstergesi yanar ve giriş bariyeri kilitlenir; araç çıkınca giriş yeniden açılır. Sensörler, bariyer ve göstergeler PLC ile koordine edilir.

CTUD: CU = giriş, CD = çıkış, PV = 100
CV ≥ 100 → DOLU + giriş kilidi
CV < 100 → BOŞ + giriş serbest
Bariyer güvenliği sensörle sağlanır

Slaytla Anlat Teste Geç

Otomasyon ve Kontrol Sistemleri Meslek Lisesi

Üniteler ve Konular

Otomasyona Giriş

Otomasyon Kavramı ve Endüstriyel Otomasyon

Öğrenme Hedefleri

Otomasyon Nedir?

Endüstriyel Otomasyonun Amacı

Otomasyonun Tarihsel Gelişimi

Otomasyon Türleri

Otomasyonun Avantajları ve Dezavantajları

Adım Adım Çözümlü Örnek

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

PLC Nedir? Türleri ve Kullanım Alanları

Öğrenme Hedefleri

PLC (Programlanabilir Mantık Kontrolcüsü)

PLC'nin Temel Özellikleri

PLC Türleri

PLC'nin Röleli Sisteme Üstünlükleri

Adım Adım Çözümlü Örnek

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Otomasyon Sistem Bileşenleri ve ISA-95 Seviyeleri

Öğrenme Hedefleri

Otomasyon Sisteminin Bileşenleri

HMI ve SCADA Arasındaki Fark

ISA-95 Otomasyon Seviyeleri (Otomasyon Piramidi)

Adım Adım Çözümlü Örnek

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

PLC Donanımı ve Bağlantılar

PLC'nin Donanım Yapısı (CPU, Bellek, Besleme)

Öğrenme Hedefleri

PLC Donanımının Ana Birimleri

Merkezi İşlem Birimi (CPU)

Bellek Türleri

Güç Kaynağı (Besleme)

Adım Adım Çözümlü Örnek

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Giriş/Çıkış (I/O) Modülleri

Öğrenme Hedefleri

Giriş/Çıkış Modülleri

Dijital ve Analog Giriş/Çıkış

Çıkış Modülü Tipleri

Adresleme Mantığı

Adım Adım Çözümlü Örnek

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Dijital ve Analog I/O Sinyalleri

Öğrenme Hedefleri

Sinyal Türleri ve Standartları

Analog Sinyal Standartları

Neden 4–20 mA?

Ölçeklendirme (Scaling)

Adım Adım Çözümlü Örnek

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Sensör ve Aktüatör Bağlantıları (NPN/PNP, Röle)

Öğrenme Hedefleri

Sensör ve Aktüatör Bağlantı Prensipleri

NPN ve PNP Sensörler

Röle ve Kontaktör

Adım Adım Çözümlü Örnek

Sık Yapılan Hatalar

Püf Noktaları

Konu Özeti

Ladder Diyagramı Programlama

Kontaklar, Bobinler ve Temel Mantık (AND/OR/NOT)

Öğrenme Hedefleri

Ladder Diyagramının Temelleri

Kontak Türleri

Bobin (Coil) Türleri

Temel Mantık Bağlantıları