Yeni Nesil Motion Controller İçin Software Controller PLC Nedir?
Software Controller PLC Nedir?
Software Controller PLC, geleneksel bir PLC’nin kontrol görevlerini endüstriyel bilgisayar üzerinde çalışan yazılım tabanlı bir kontrolör aracılığıyla gerçekleştiren otomasyon çözümüdür. Klasik PLC sistemlerinde kontrol programı bağımsız bir CPU donanımı üzerinde çalışırken Software Controller PLC mimarisinde kontrol yazılımı, uyumlu bir SIMATIC Industrial PC veya PC tabanlı otomasyon sistemi üzerinde yürütülür.
Bu yaklaşım; PLC kontrolü, hareket kontrolü, görüntü işleme, veri toplama, üst seviye yazılımlar ve makine haberleşmesinin ortak bir donanım platformunda birleştirilmesine yardımcı olur. Özellikle yüksek hesaplama gücü, çok sayıda eksen, kapsamlı veri işleme veya farklı yazılımların aynı sistem üzerinde çalışması gereken yeni nesil makinelerde Software Controller PLC tercih edilebilir.
Yeni Nesil Motion Controller Nedir?
Motion Controller; servo sürücüleri, servo motorları ve mekanik eksenleri belirlenen hız, konum, tork ve senkronizasyon değerlerine göre yöneten kontrol sistemidir. Basit bir PLC yalnızca giriş ve çıkışları kontrol ederken gelişmiş Motion Controller sistemleri birden fazla eksenin birbirleriyle koordineli hareket etmesini sağlar.
Yeni nesil Motion Controller çözümlerinde PLC kontrolü ile hareket kontrolünün ayrı sistemlerde bulunması zorunlu değildir. Software Controller PLC mimarisi sayesinde standart otomasyon programı, eksen kontrolü, makine verileri ve endüstriyel haberleşme tek bir mühendislik yapısında bir araya getirilebilir.
Software Controller PLC Nasıl Çalışır?
Software Controller PLC, gerçek zamanlı kontrol görevlerini endüstriyel bilgisayarda çalışan özel bir yazılım kontrolörü üzerinden gerçekleştirir. Kontrol programı TIA Portal ortamında hazırlanır ve uyumlu PC tabanlı sisteme yüklenir. Giriş-çıkış modülleri, servo sürücüler, HMI panelleri ve diğer saha cihazları genellikle PROFINET üzerinden sisteme bağlanır.
Sistem üzerinde Windows tabanlı uygulamalar çalışırken kontrol görevleri ayrılmış ve korumalı bir çalışma alanında yürütülebilir. Böylece bilgisayarda çalışan görselleştirme, veri tabanı veya analiz uygulamalarının PLC kontrol çevrimini olumsuz etkilemesi önlenmeye çalışılır. Kullanılacak donanımın, işletim sisteminin ve Software Controller sürümünün Siemens uyumluluk dokümanları üzerinden doğrulanması gerekir.
Klasik PLC ile Software Controller PLC Arasındaki Farklar
Klasik PLC ve Software Controller PLC aynı temel otomasyon görevlerini gerçekleştirebilir. Ancak kullandıkları donanım mimarisi, genişletilebilirlik ve diğer yazılım uygulamalarıyla entegrasyon yetenekleri birbirinden farklıdır.
| Karşılaştırma Alanı | Klasik PLC | Software Controller PLC |
|---|---|---|
| Kontrol donanımı | Bağımsız PLC CPU | Endüstriyel PC üzerinde çalışan yazılım kontrolörü |
| Programlama | TIA Portal | TIA Portal |
| Hesaplama kapasitesi | Seçilen CPU kapasitesiyle sınırlı | Endüstriyel PC performansına göre ölçeklenebilir |
| Motion Control | CPU modeline göre standart veya gelişmiş | Uygun sistem yapılandırmasıyla entegre edilebilir |
| PC uygulamaları | Harici bilgisayar gerekebilir | Kontrol ve PC yazılımları aynı cihazda çalışabilir |
| Görüntü işleme | Genellikle ayrı donanım gerekir | Aynı endüstriyel PC üzerinde birleştirilebilir |
| Veri işleme | PLC kaynaklarıyla sınırlıdır | PC tabanlı analiz ve veri uygulamalarına uygundur |
| Pano alanı | PLC ve PC ayrı cihazlar olabilir | Birden fazla fonksiyon tek cihazda birleştirilebilir |
| Bakım yaklaşımı | PLC odaklı bakım | PLC, PC, işletim sistemi ve yazılım birlikte yönetilir |
Software Controller PLC’nin Motion Control Avantajları
Software Controller PLC, standart makine kontrolü ile yüksek performanslı Motion Control görevlerini ortak bir otomasyon mimarisinde birleştirme potansiyeline sahiptir. Bu yapı özellikle eksen sayısının yüksek olduğu, makine verilerinin yoğun biçimde işlendiği ve ek PC uygulamalarının kullanıldığı projelerde avantaj sağlar.
- PLC ve Motion Control programlarının ortak mühendislik ortamında hazırlanması
- Servo eksenlerin teknoloji nesneleri üzerinden yapılandırılabilmesi
- Konumlandırma ve hız kontrolü görevlerinin merkezi olarak yönetilmesi
- Senkron eksen, elektronik dişli ve kam uygulamalarının desteklenmesi
- Makine verileri ile hareket verilerinin ortak sistemde işlenmesi
- Görüntü işleme ve kalite kontrol yazılımlarının sisteme entegre edilmesi
- HMI, SCADA ve veri tabanı uygulamalarının aynı platformda çalıştırılabilmesi
- Kontrol kabinindeki cihaz sayısının azaltılabilmesi
- Makine teşhisi ve performans analizinin geliştirilmesi
Software Controller PLC ile Hangi Motion Control Görevleri Yapılabilir?
Gerçekleştirilebilecek Motion Control fonksiyonları kullanılan Software Controller sürümüne, lisanslara, TIA Portal versiyonuna ve seçilen donanıma bağlıdır. Uygun sistem yapılandırmasında aşağıdaki hareket kontrolü görevleri gerçekleştirilebilir:
- Tek eksenli hız kontrolü
- Hassas pozisyonlandırma
- Mutlak ve bağıl eksen hareketleri
- Birden fazla eksenin senkron çalıştırılması
- Elektronik dişli uygulamaları
- Elektronik kam profilleri
- Konveyör takip uygulamaları
- Uçan testere ve döner kesim sistemleri
- Pick and place uygulamaları
- Uygun teknoloji yapısında kinematik kontrol görevleri
Software Controller PLC ile S7-1500 Teknoloji CPU Arasındaki Fark
SIMATIC S7-1500 Teknoloji CPU’lar, gelişmiş Motion Control fonksiyonlarını bağımsız PLC donanımı üzerinde sunar. Software Controller PLC ise kontrol görevlerini endüstriyel bilgisayar üzerinde yazılım tabanlı olarak gerçekleştirir. İki çözüm arasında seçim yapılırken yalnızca Motion Control performansı değil, makinenin toplam mimarisi dikkate alınmalıdır.
Sistem yalnızca PLC, Safety ve servo eksen kontrolünden oluşuyorsa uygun bir S7-1500T veya S7-1500TF CPU daha sade bir çözüm sağlayabilir. Aynı makinede görüntü işleme, veri analizi, özel Windows yazılımları veya yüksek kapasiteli veri depolama kullanılacaksa Software Controller PLC mimarisi daha uygun olabilir.
| Seçim Kriteri | S7-1500 Teknoloji CPU | Software Controller PLC |
|---|---|---|
| Temel yapı | Bağımsız PLC donanımı | PC tabanlı yazılım kontrolörü |
| Motion Control | Donanıma entegre | Yazılım tabanlı sistemde entegre |
| PC yazılımları | Harici PC gerekebilir | Aynı endüstriyel PC üzerinde çalışabilir |
| Sistem sadeliği | Klasik otomasyon projelerinde daha sade | Birleşik PC ve otomasyon projelerinde avantajlı |
| Veri işleme kapasitesi | PLC kaynaklarına bağlı | Endüstriyel PC donanımına göre ölçeklenebilir |
| Bakım | PLC odaklı | PLC ve PC yönetimi birlikte gerekir |
Software Controller PLC ile SIMOTION Arasındaki Fark
SIMOTION, Siemens’in Motion Control uygulamaları için geliştirdiği kontrol platformlarından biridir. Software Controller PLC ise SIMATIC tabanlı PLC fonksiyonlarını endüstriyel PC üzerinde çalıştırır. Mevcut SIMOTION sistemlerinin yenilenmesinde yeni çözüm seçimi yapılırken eksen sayısı, kullanılan teknoloji fonksiyonları, servo sürücüler, program yapısı ve makinenin kullanım süresi ayrıntılı biçimde incelenmelidir.
SIMOTION’dan Software Controller PLC veya S7-1500T tabanlı yapıya geçiş her sistemde birebir donanım değişimi değildir. Program bloklarının, teknoloji objelerinin, eksen ayarlarının ve haberleşme bağlantılarının yeni mühendislik ortamına uyarlanması gerekebilir.
Yeni Nesil Motion Controller Mimarisi Nasıl Kurulur?
Software Controller PLC tabanlı bir Motion Control sistemi yalnızca kontrol yazılımından oluşmaz. Sistemin kararlı ve doğru çalışması için kontrolör, endüstriyel bilgisayar, servo sürücü, servo motor, haberleşme ağı, güvenlik sistemi ve mühendislik yazılımı birlikte seçilmelidir.
- Kontrol edilecek eksen sayısını belirleyin.
- Eksenlerin hız, tork ve konum gereksinimlerini hesaplayın.
- Senkron hareket veya kinematik ihtiyacını belirleyin.
- Uygun SIMATIC Industrial PC donanımını seçin.
- Software Controller ve gerekli lisansları belirleyin.
- Servo sürücü ve servo motor kombinasyonunu boyutlandırın.
- PROFINET ve gerekirse IRT haberleşme yapısını planlayın.
- Safety gereksinimlerini risk analizine göre belirleyin.
- HMI, görüntü işleme ve veri uygulamalarını sisteme ekleyin.
- Sistemi simülasyon ve saha testleriyle doğrulayın.
Software Controller PLC ile Kullanılabilecek Servo Sürücüler
Yeni nesil Motion Controller projelerinde sürücü seçimi uygulamanın gücüne, eksen sayısına, dinamik performansına ve güvenlik gereksinimlerine göre yapılır. Siemens servo sistemlerinde SINAMICS S200, SINAMICS S210 ve SINAMICS S120 gibi farklı sürücü aileleri değerlendirilebilir.
Kompakt ve tek eksenli servo uygulamalarında SINAMICS S200 servo sürücüler kullanılabilir. Sindustry ürün portföyünde bulunan 6SL5510-1BE10-8AF0, 6SL5510-1BE11-0AF0 ve 6SL5510-1BE13-5AF0 farklı güç ihtiyaçlarına yönelik ürün örnekleridir.
Daha yüksek performans veya farklı sistem mimarileri için SINAMICS S210 ve SINAMICS S120 aileleri incelenebilir. Stok listesindeki 6SL3210-5HB10-2UF0, 6SL3120-1TE21-0AD0 ve 6SL3120-1TE15-0AD0 uygun projelerde değerlendirilebilecek ürün örnekleridir.
Software Controller PLC ile Kullanılabilecek Servo Motorlar
Servo motor seçimi yalnızca motor gücüne göre yapılmamalıdır. Nominal ve maksimum tork, hız, rotor ataleti, fren seçeneği, enkoder tipi, mekanik ölçüler ve kullanılacak servo sürücüyle uyumluluk birlikte kontrol edilmelidir.
Sindustry ürün portföyünde bulunan 1FK7042-2AF71-1QA0, 1FK7042-2AF71-1QB0, 1FK7060-2AH71-1RA0 ve 1FK7100-2AF71-1QA0 farklı Motion Control uygulamalarında kullanılabilecek Siemens servo motor örnekleridir.
Kesin motor ve sürücü uyumluluğu Siemens seçim araçları, motor teknik verileri ve sürücü dokümantasyonu üzerinden doğrulanmalıdır. Uyumlu olmayan motor-sürücü kombinasyonları performans kaybına, devreye alma sorunlarına veya sistem hatalarına neden olabilir.
DRIVE-CLiQ ve PROFINET Haberleşmesinin Rolü
Motion Control sistemlerinde hızlı ve güvenilir haberleşme büyük önem taşır. PROFINET, kontrolör ile sürücüler, giriş-çıkış istasyonları ve HMI cihazları arasındaki endüstriyel haberleşmeyi sağlar. Hassas senkronizasyon gerektiren uygulamalarda kullanılan haberleşme yapısının çevrim süresi ve gerçek zaman gereksinimleri ayrıca değerlendirilmelidir.
DRIVE-CLiQ ise uyumlu SINAMICS sürücü bileşenleri, motorlar ve enkoderler arasında sistem verilerinin aktarılmasını sağlayan Siemens bağlantı yapısıdır. Sindustry stoklarında bulunan 6FX2002-1DC00-1CA0 DRIVE-CLiQ kablosu, uygun SINAMICS sistemlerinde değerlendirilebilecek bağlantı ürünlerinden biridir.
Software Controller PLC Hangi Uygulamalarda Kullanılır?
Software Controller PLC, klasik makine otomasyonundan daha fazla hesaplama ve entegrasyon gerektiren sistemlerde öne çıkar. Özellikle aşağıdaki uygulamalarda değerlendirilebilir:
- Çok eksenli paketleme makineleri
- Etiketleme ve dolum sistemleri
- Elektronik kam kullanılan üretim makineleri
- Uçan testere ve döner bıçak uygulamaları
- Robotik taşıma ve pick and place sistemleri
- Görüntü işleme kullanılan kalite kontrol makineleri
- Montaj ve test istasyonları
- Baskı, tekstil ve converting makineleri
- Yüksek hızlı malzeme taşıma sistemleri
- Makine verilerinin yerel olarak analiz edildiği akıllı üretim sistemleri
Software Controller PLC Seçerken Nelere Dikkat Edilmeli?
Software Controller PLC, her otomasyon projesi için klasik PLC’den daha iyi bir çözüm değildir. Doğru mimarinin belirlenmesi için makinenin kontrol, Motion Control, veri işleme ve bakım ihtiyaçları birlikte analiz edilmelidir.
- Toplam servo eksen sayısı
- Senkron hareket ve kinematik gereksinimleri
- Kontrol programının çevrim süresi
- Endüstriyel PC işlemci ve bellek kapasitesi
- İşletim sistemi ve yazılım uyumluluğu
- Software Controller ve Motion Control lisansları
- PROFINET ağ yapısı ve çevrim süreleri
- Safety gereksinimleri
- Görüntü işleme veya veri tabanı yazılımları
- Yedekleme ve geri yükleme prosedürleri
- Siber güvenlik ve kullanıcı yetkilendirmesi
- Bakım personelinin PLC ve PC yetkinliği
Software Controller PLC’nin Avantajları
- PLC ve PC fonksiyonlarının ortak donanımda birleştirilmesi
- Yüksek hesaplama ve veri işleme kapasitesi
- Motion Control ve makine verilerinin ortak sistemde yönetilmesi
- Görüntü işleme uygulamalarına kolay entegrasyon
- Pano içindeki cihaz sayısının azaltılabilmesi
- TIA Portal tabanlı mühendislik yaklaşımı
- Makine yazılımlarının daha esnek biçimde genişletilebilmesi
- Endüstriyel Edge ve veri analiz uygulamalarına uygun mimari
Software Controller PLC’nin Dezavantajları
- İşletim sistemi ve PC donanımı yönetimi gerektirmesi
- Klasik PLC’ye göre daha kapsamlı devreye alma süreci
- Lisans ve yazılım sürümü uyumluluğunun takip edilmesi
- Bakım ekibinin hem PLC hem de endüstriyel PC konusunda deneyimli olması
- Yanlış yapılandırılmış PC uygulamalarının sistem kaynaklarını tüketebilmesi
- Yedekleme ve sistem imajı yönetiminin dikkatli yapılması
Software Controller PLC Hakkında Sık Sorulan Sorular
Software Controller PLC gerçek bir PLC midir?
Evet. Software Controller PLC, standart PLC kontrol programlarını gerçek zamanlı olarak çalıştırmak üzere geliştirilmiş yazılım tabanlı bir kontrolördür. Geleneksel PLC’den temel farkı, bağımsız CPU yerine uyumlu endüstriyel PC üzerinde çalışmasıdır.
Software Controller PLC ile servo motor kontrol edilebilir mi?
Evet. Uygun Software Controller sürümü, lisanslar, Motion Control fonksiyonları ve servo sürücü yapılandırması kullanıldığında servo motorların hız, konum ve senkronizasyon kontrolü gerçekleştirilebilir.
Software Controller PLC ile normal bilgisayar kullanılabilir mi?
Endüstriyel otomasyon projelerinde Siemens tarafından desteklenen endüstriyel PC donanımları ve uyumlu sistem yapılandırmaları kullanılmalıdır. Standart ofis bilgisayarları çevresel dayanım, uzun süreli çalışma ve yazılım uyumluluğu açısından uygun olmayabilir.
Software Controller PLC ile S7-1500 programları kullanılabilir mi?
Software Controller, SIMATIC S7-1500 programlama yaklaşımı ve TIA Portal mühendislik sistemiyle çalışır. Ancak mevcut projenin kullanılan komutlar, donanım yapılandırması, teknoloji nesneleri ve lisanslar bakımından kontrol edilmesi gerekir.
Software Controller PLC mi yoksa S7-1500T mi seçilmeli?
Sadece PLC ve gelişmiş hareket kontrolü gereken makinelerde S7-1500T daha sade bir mimari sunabilir. Görüntü işleme, veri analizi ve özel PC yazılımları aynı cihazda çalışacaksa Software Controller PLC daha uygun olabilir.
SIMOTION yerine Software Controller PLC kullanılabilir mi?
Bazı modernizasyon projelerinde Software Controller PLC veya S7-1500T tabanlı çözümler değerlendirilebilir. Ancak SIMOTION programlarının ve donanımının doğrudan birebir aktarılacağı varsayılmamalıdır. Her proje için ayrıntılı dönüşüm analizi yapılmalıdır.
Software Controller PLC için TIA Portal gerekir mi?
Evet. Kontrol programının hazırlanması, donanım yapılandırması, teknoloji nesneleri ve teşhis işlemleri için desteklenen TIA Portal sürümü kullanılır. Kesin sürüm gereksinimi Software Controller ürün versiyonuna göre doğrulanmalıdır.
Sonuç
Software Controller PLC, standart PLC kontrolü, Motion Control, görüntü işleme ve veri tabanlı makine uygulamalarını ortak bir endüstriyel bilgisayar platformunda birleştiren yeni nesil otomasyon yaklaşımıdır. Özellikle çok eksenli, yüksek hesaplama kapasitesi gerektiren ve PC yazılımlarıyla entegre çalışan makinelerde önemli avantajlar sağlayabilir.
Bununla birlikte Software Controller PLC seçimi yalnızca yüksek performans beklentisine göre yapılmamalıdır. Eksen sayısı, servo sürücüler, Safety gereksinimleri, PROFINET ağı, yazılım lisansları, işletim sistemi ve bakım yapısı birlikte değerlendirilmelidir. Daha sade makinelerde klasik PLC veya S7-1500 Teknoloji CPU kullanımı daha uygun olabilirken, birleşik PC tabanlı otomasyon sistemlerinde Software Controller PLC güçlü ve ölçeklenebilir bir Motion Controller çözümü sunabilir.