Ladder Programlama ve Endüstriyel Haberleşme (Modbus, Profinet)

Hazırlayan: VoltGuard Mühendislik Ekibi · Son gözden geçirme: 24.10.2026

Bu ders; Ladder Diagram (LD) ile mühürleme, zamanlayıcı ve sayıcı örneklerini, girişlerin arıza durumunda güvenli kalacak şekilde nasıl bağlanacağını, Modbus RTU/TCP ve Profinet'in temel yapısını anlatır.

Ladder Diyagram Temel Kuralları

Ladder Diagram (LD), IEC 61131-3'te tanımlı grafik dillerden biridir. Standardın 2025 tarihli 4. baskısında tanımlı diller LD, FBD, ST ve SFC'dir; IL (Instruction List) bu baskıyla standarttan çıkarılmıştır. Ladder soldan sağa ve yukarıdan aşağıya okunur. Her satıra basamak (rung) denir; basamaklar tarama çevriminde sırayla işlenir. Bu dersteki örnekler, PLC ve SCADA otomasyon projelerinde sık kullanılan program kalıplarıdır.

• Kontak (NO / NC): Bir bit değişkeninin durumunu okur. Programdaki kontak tipi, sahadaki butonun kontak tipiyle aynı şey değildir.
• Bobin: Bir bit değişkenine (çıkış veya iç bayrak) değer yazar.
• Fonksiyon bloğu: Zamanlayıcı (TON, TOF, TP), sayıcı (CTU, CTD, CTUD), matematiksel işlemler.
• Kenar algılama: Yükselen (R_TRIG) ve düşen (F_TRIG) kenar.

Örnek 1: Mühürleme Devresi (Start-Stop-Motor)

Start butonu (I0.0, NO), stop butonu (I0.1, sahada NC bağlı), termik röle yardımcı kontağı (I0.2, 95-96 NC bağlı) ve motor kontaktörü (Q0.0). Stop butonuna basılmadığında ve termik açmadığında I0.1 ve I0.2 girişleri 1'dir. Bu nedenle programda açık kontakla sorgulanırlar:

Rung 1:
|--[ I0.0 ]--+--[ I0.1 ]--[ I0.2 ]--( Q0.0 )--|
             |
|--[ Q0.0 ]--+
    

Q0.0, start butonuna basıldığında veya kendini mühürlediğinde enerjilenir; stop butonuna basıldığında ya da termik açtığında düşer. Stop butonunun kablosu koparsa I0.1 sıfıra düşer ve motor durur; arıza güvenli tarafta kalır. Stop butonu NO bağlanıp programda kapalı kontakla sorgulansaydı kablo kopukluğunda motor durdurulamazdı. Termik kontağının ayrıca kontaktör bobin devresine de seri bağlanması, PLC arızasında bile korumanın sürmesini sağlar.

Örnek 2: Zamanlayıcı (TON) ile Gecikmeli Kalkış

Start butonuna basıldıktan 5 s sonra motor kalkışı. Buton anlık olduğu için önce bir iç bayrak (M0.0) ile mühürleme yapılır. Zamanlayıcıyı bu bayrak çalıştırır:

Rung 1:
|--[ I0.0 ]--+--[ I0.1 ]--[ I0.2 ]--( M0.0 )--|
             |
|--[ M0.0 ]--+

Rung 2:
|--[ M0.0 ]---( T1: TON, PT = 5 s )--|

Rung 3:
|--[ T1.Q ]--[ I0.1 ]--[ I0.2 ]--( Q0.0 )--|
    

TON, girişi 1 kaldığı sürece PT süresini sayar; süre dolunca Q çıkışı 1 olur. Zamanlayıcı doğrudan butona bağlansaydı, buton bırakıldığında sıfırlanır ve motor hiç kalkmazdı. Stop veya termik M0.0'ı düşürünce zamanlayıcı sıfırlanır ve Q0.0 da düşer. Bu kalıp ısınma, sıralı kalkış veya güvenlik gecikmesi için kullanılır.

Örnek 3: Sayıcı (CTU) ile Üretim Sayacı

Fotosel (I0.3) her tetiklendiğinde sayaç artar; 100'e ulaşınca lamba (Q0.5) yanar:

Rung 1:
|--[ I0.3 ]---( C1: CTU, PV = 100 )--|

Rung 2:
|--[ C1.Q ]---( Q0.5 )--|

Rung 3 (Reset):
|--[ I0.4 ]---( C1.R )--|
    

Sayıcı girişi (CU) yükselen kenarda bir artar; sayı PV değerine ulaşınca Q çıkışı 1 olur. Reset girişi (R) 1 iken sayaç sıfırlanır. Fotosel sinyali tarama süresinden kısa ise sayım kaçabilir; bu durumda hızlı sayıcı girişi kullanılır.

Modbus RTU / TCP

Modbus, Modicon'un 1979'da yayımladığı açık bir protokoldür. Bugün spesifikasyonları Modbus Organization yayımlamaktadır.

Yaygın fonksiyon kodları: FC01 (Read Coils), FC02 (Read Discrete Inputs), FC03 (Read Holding Registers), FC04 (Read Input Registers), FC05 (Write Single Coil), FC06 (Write Single Register), FC15 (Write Multiple Coils), FC16 (Write Multiple Registers).

Profinet Mimarisi

Profinet, PROFIBUS & PROFINET International (PI) tarafından geliştirilen Ethernet tabanlı bir alan haberleşmesidir. Profibus ile aynı kuruluştan gelir ama fiziksel katmanı ve çerçeve yapısı farklıdır. IEC 61158 ve IEC 61784 serilerinde tanımlıdır. Üç iletişim sınıfı vardır:

• TCP/IP (NRT): Konfigürasyon, parametre ve teşhis verisi. Gerçek zaman gerektirmez.
• RT (Real-Time): Katman 2 Ethernet çerçevesi; tipik çevrim süresi birkaç milisaniye. Standart I/O ve sürücü haberleşmesi.
• IRT (Isochronous Real-Time): Zaman senkronlu, 1 ms ve altı çevrim. Hareket kontrolü ve servo uygulamaları.

Profinet cihaz rolleri: IO Controller (PLC), IO Device (uzak I/O, sürücü, sensör) ve IO Supervisor (mühendislik/teşhis istasyonu). Topoloji olarak yıldız, hat ve halka kullanılır. Halka topolojide yedeklilik MRP ile sağlanır.

Alan Haberleşmesi ve Endüstriyel Ethernet Karşılaştırması

Motor kumanda mantığını VoltSim Motor ve Otomasyon modülünde deneyebilirsiniz.

Sıradaki Konu

Bu orta seviye dersi tamamladıktan sonra:

• İleri seviye: SCADA Mimarisi ve IEC 61850
• Uygulamalı: Arıtma Tesisi SCADA Uygulaması

Bu içerik eğitim amaçlıdır. Gerçek proje için üretici katalogları, güvenlik SIL değerlendirmesi ve yetkili mühendis görüşü esas alınmalıdır.

← Tüm dersler: VoltGuard Akademi