DI/DO, AI/AO, PI/PO Nedir? Japon I/O Listesi Nasıl Okunur
Japon bir ekipman tedarikçisi size sinyal listesini (shingo risuto), yani I/O listesini gönderdi. Her satırda DI, DO, AI, AO, PI veya PO yazıyor; şartname sütununda ise "a kontağı", "b kontağı", "potansiyelsiz kontak, kalıcı" gibi notlar var. İşiniz her satırı kendi PLC veya DCS kartlarınıza eşlemek. İlk tuzak da şu: tedarikçinin DI'ı sizin DO'nuz olabilir.
Kısa cevap: DI/DO, AI/AO ve PI/PO bir sinyalin türünü ve yönünü anlatır. İlk harf türdür: D dijital (AÇIK/KAPALI), A analog (örneğin 4–20 mA), P darbe (pulse). İkinci harf yöndür: I giriş, O çıkıştır. Hangi yönde olduğu, listeyi hazırlayan panonun bakış açısına göre belirlenir. Bu yazıda her çifti, Japon tedarikçinin listesinde karşınıza çıkacak Japonca terimleri ve kablolama başlamadan önce her satırda kontrol edilecekleri anlatıyorum.
Aynı sinyal, gönderen tarafta çıkış, alan tarafta giriştir.
Örnek: Bir debimetrenin 4–20 mA çıkışı, debimetre tarafından bakınca AO, DCS tarafından bakınca AI'dır. Toplam debi (totalizer) darbesi de debimetrede PO, DCS'te PI olur. Pano tasarımcıları sinyalleri genellikle kendi panolarından bakarak etiketler. Bu yüzden listenin hangi taraftan yazıldığını mutlaka kontrol edin.
İçindekiler
- DI/DO, AI/AO ve PI/PO: Her Sinyal Ne Taşır?
- DI/DO: AÇIK/KAPALI Sinyalleri
- AI/AO: Analog Sinyaller ve 4–20 mA
- PI/PO: Toplam ve Konumlandırma için Darbe Sinyalleri
- Japon Sinyal Listesini (I/O Listesi) Okumak
- Kontrol Listesi: Her Satırda Eşleştirilecekler
- Japon Tedarikçiye Sorulacak Sorular
- Bu Yazının Sınırları
- Sık Sorulan Sorular
- Kaynaklar
DI/DO, AI/AO ve PI/PO: Her Sinyal Ne Taşır?
Üç çift, taşıdıkları bilgiyle ayrılır: AÇIK/KAPALI durumu, sürekli bir değer veya bir sayım. Örneğin DI sinyali, listeyi hazırlayan panoya giren dijital bir sinyaldir.
AÇIK/KAPALI, sürekli bir değer ya da sayılmış bir miktar: fark bundan ibarettir.
O: solenoid vana aç/kapat, pompa start/stop
O: kontrol vanası açıklığı, sürücü (VFD) hız referansı
O: toplam değeri başka cihaza aktarma, step motora komut
Donanım adları Mitsubishi Electric MELSEC iQ-R serisine göredir. Japonca belgelerde modüle "yunitto" (ünite) denir. Diğer üreticiler "modül" veya "kart" der.
Aşağıdaki tablo karşılaştırmayı iki noktaya indirir: her sinyali ne zaman kullanırsınız ve iki taraf arasında nelerin tutması gerekir?
| DI/DO | AI/AO | PI/PO | |
|---|---|---|---|
| Taşıdığı | AÇIK/KAPALI (iki durum) | Sürekli, anlık bir değer | Darbe sayısı (toplanmış miktar) |
| Uygun olduğu iş | Durum, arıza, çalıştırma komutu | Ölçüm izleme, vana açıklığı komutu | Toplam debi ve enerji, konumlandırma |
| Zayıf noktası | Büyüklüğü söylemez | Toplama (totalizing) için uygun değil | Darbe ağırlığı tutmazsa toplam bozulur |
| Tipik biçimler | Kuru kontak, 24 V DC | 4–20 mA, 1–5 V | Kontak darbesi, gerilim darbesi |
| Eşleştirilecek şartnameler | Gerilimli mi gerilimsiz mi, a/b kontağı, kalıcı mı darbe mi | Ölçüm aralığı, döngüyü hangi tarafın beslediği | Darbe ağırlığı, darbe genişliği, maksimum frekans |
Bu sinyallerin DCS'e mi yoksa yerel bir kontrol paneline mi bağlanacağı tesisin büyüklüğüne göre değişir.
DI/DO: AÇIK/KAPALI Sinyalleri
DI dijital girişi (digital input), DO dijital çıkışı (digital output) ifade eder. Ekipmanlar arasında AÇIK/KAPALI sinyali taşırlar: çoğunlukla çalıştırma komutu, durum ve arıza bilgisi. Çoğu 24 V DC enstrüman beslemesiyle çalışır. Bazı tesislerde 100 V DC veya 100 V AC sinyaller de kullanılır. Gerilimi hangi tarafın vereceği tasarım tercihidir ve projeden projeye değişir.
Tipik DI/DO sinyalleri şunlardır:
- Sensör girişleri (endüktif sensör, fotoelektrik sensör, limit switch)
- Buton durumları (AÇIK/KAPALI)
- Kapı ve kapak açık/kapalı algılama (emniyet kilitlemesi, interlock)
- Ekipmanın çalışıyor/durdu durumu
- Solenoid vana aç/kapat komutları
- Ekipmana start/stop sinyalleri
Otomatik vanaya giden aç/kapat komutu ile vananın limit switch geri bildirimi, sık görülen bir DO/DI çiftidir.
DI Almak: Kuru Kontak mı, Gerilimli Kontak mı?
DI başka bir ekipmandan geliyorsa sık kullanılan düzen kuru kontaktır. Japoncada mudenatsu setten (無電圧接点, "gerilimsiz kontak") denir. Türkiye'deki fabrikalarda "potansiyelsiz kontak" da denir. Kontağın kendisi gerilim taşımaz. Alan tarafındaki kontağı, alıcı panonun beslemesi geçer ve giriş terminaline döner. Kontak kapanınca giriş AÇIK olur.
Karşı taraf gerilimli kontak gönderiyorsa (yudenatsu setten, 有電圧接点), gerilimin türünü ve seviyesini giriş modülünüze uydurmanız gerekir.
24 V DC girişlerde AÇIK/KAPALI eşikleri, üç giriş tipi tanımlayan IEC 61131-2 PLC standardından gelir. Mekanik kontaklar için öngörülen Tip 1, 15 V ve üzerinde AÇIK, 5 V ve altında KAPALI olur. İki telli sensörlere de uygun olan Tip 2 ve Tip 3, 11 V ve üzerinde AÇIK olur. Bu standardın Türkiye'deki karşılığı EN 61131-2'nin benimsendiği TS EN 61131-2 olarak aranabilir. Güncel sürümü ve numarayı TSE kataloğundan veya tedarikçiden teyit edin.
DO Göndermek: Röle, Transistör veya Triyak Çıkış
Çıkış tarafında, çıkış tipini yüke göre seçersiniz. Örneğin Mitsubishi Electric PLC'lerde üç tip vardır:
- Röle çıkışı: kontakla anahtarlar, hem DC hem AC yüklerde çalışır (24 V DC veya 240 V AC, nokta başına 2 A)
- Transistör çıkışı: yalnızca DC yükler için. Mekanik kontağı olmadığından hızlı AÇIK/KAPALI anahtarlamaya uygundur (12/24 V DC)
- Triyak çıkışı: yalnızca AC yükler için (100–240 V AC)
Transistör çıkışları, akımın akış yönüne göre sink ve source tiplerinde gelir. Karşı tarafın giriş devresiyle uyuşmaları gerekir. Her çıkışın gerilimini, akımını ve cevap süresini hem alıcı ekipmanın hem de modülün teknik föyüyle karşılaştırın.
Böyle AÇIK/KAPALI sinyalleri birleştirerek bir makineyi çalıştırmaya sıralı kontrol (sequence control) denir.
AI/AO: Analog Sinyaller ve 4–20 mA
AI analog girişi (analog input), AO analog çıkışı (analog output) ifade eder. 4–20 mA gibi analog sinyaller taşırlar. Çoğunlukla sıcaklık, basınç ve debi ölçümleri ile kontrol vanası gibi aktüatörlere giden komutlardır. Analog sinyal o anki değeri verir. Ancak bir miktarı zaman içinde toplamak için zayıf bir yöntemdir.
Tipik AI/AO sinyalleri şunlardır:
- Sıcaklık sensörü sinyalleri
- Basınç transmitteri çıkışları
- Debimetre analog çıkışları (4–20 mA vb.)
- Seviye sensörü sinyalleri
- pH ve iletkenlik ölçer çıkışları
- Motor akım ve gerilim izleme
- Frekans sürücüsüne (inverter, VFD) hız referansı
- Oransal kontrol vanasına açıklık komutu
- Analog göstergelere çıkış
4–20 mA, proses enstrümantasyonunda yaygın bir sinyaldir. Ölçüm aralığının alt ucu 4 mA'ya, üst ucu 20 mA'ya atanır. Arası doğrusal olarak ölçeklenir.
16 mA'lık fark, %0–%100 aralığını kapsar. %0 değeri 4 mA'da durduğu için 0 mA okuması arıza olarak göze çarpar.
Aralık yüzdesi = (akım − 4) ÷ 16 × %100. Örneğin 0–5 m'lik bir seviye transmitterinde 12 mA, %50 yani 2,5 m demektir. Sinyalin hangi akımın altında arıza sayılacağı alıcı cihazda ayarlanır veya enstrümanın şartnamesinde tanımlıdır.
Akımın kullanılmasının nedeni, uzun kablo hatlarında değerini korumasıdır. %0 değeri 4 mA'ya atandığı için kablo kopup akım sıfıra düşerse bu, geçerli bir sıfır okuması gibi görünmez ve arıza olarak fark edilir.
Alıcı taraf akımı bir dirençten geçirip gerilimi ölçerek okur. Örneğin Mitsubishi Electric R60AD4 analog giriş modülünün akım girişinde 250 Ω giriş direnci vardır. Böylece 4–20 mA tam olarak 1–5 V'a dönüşür. Bir AI'ın 4–20 mA mı yoksa 1–5 V mu alacağı ekipman şartnamesine bağlıdır. Kablolamayı seçmeden önce bunu teyit edin.
PI/PO: Toplam ve Konumlandırma için Darbe Sinyalleri
PI darbe girişini (pulse input), PO darbe çıkışını (pulse output) ifade eder. Darbe sinyali taşırlar. Çoğunlukla toplam debi ve toplam enerjinin izlenmesinde kullanılır.
Gönderen ve alan taraf bir darbe ağırlığı üzerinde anlaşır. Bu, her darbenin temsil ettiği miktardır. Alıcı her darbe geldiğinde bu miktarı toplama ekler. Bir debimetre 1 darbe = 0,1 m³ olarak ayarlıysa ve bir saatte 1.200 darbe gönderirse, o saatteki debi 120 m³'tür. Bu yüzden iki tarafta darbe ağırlığı farklıysa toplam, aynı çarpanla yanlış çıkar.
Tipik PI/PO sinyalleri şunlardır:
- Debimetreden darbe çıkışı (darbe sayısı = debi)
- Enkoder darbe girişi (konum ve hız algılama)
- Enerji sayacı darbeleri (toplam kWh)
- Konveyör hattında ürün sayımı (fotoelektrik sensörle)
- Step motora adım darbeleri
- Harici sayıcıya veya başka bir PLC'ye darbe sinyalleri
PO'nun iki kullanımı vardır: toplam değeri başka bir cihaza aktarmak veya motorun ne kadar döneceğini komutlamak. İkincisini PLC konumlandırma modülü yürütür.
Alıcı tarafta, girişin darbe hızına yetişip yetişemediğini de teyit edin. Örneğin Mitsubishi Electric yüksek hızlı sayıcı modülü, DC girişle saniyede 200 kpulse'a (saniyede 200.000 darbe) kadar sayar.
Japon Sinyal Listesini (I/O Listesi) Okumak
İki ekipman birbirine bağlanırken biri, aralarındaki tüm sinyalleri satır satır sıralayan bir sinyal listesi hazırlar. Pano tasarımı, kablolama ve PLC programlama bu listeye dayanır. Aşağıda kontrol panosunun tarafından yazılmış birkaç satır örnek var.
Tür ve yönün yanına, her sinyalde doğrulanacak şartnameler için bir sütun daha ekleyin.
Tag'ler ve şartnameler kurgusaldır, yalnızca örnek amaçlıdır. a kontağı normalde açıktır ve AÇIK olunca kapanır. b kontağı bunun tersidir.
En kolay yanlış yapılan konu yöndür. Listenin en üstüne hangi panodan bakılarak yazıldığını belirtin. Kendi listenizi karşı şirketin listesiyle karşılaştırırken de önce bunu teyit edin.
Listede Göreceğiniz Japonca Terimler
Japonca listelerde aşağıdaki terimler sık geçer. Bazen kanji ile, bazen kanji ve İngilizce karışık yazılırlar.
Bu terimlerin her biri, bir satırın nasıl kablolanacağını veya ayarlanacağını değiştirir.
İngilizce kaynaklar bunlara Form A (NO) ve Form B (NC) de der. Listede bir açıklama tablosu varsa anlamı tedarikçinin kendi açıklamasından teyit edin.
Sinyal listesindeki tag'ler genellikle P&ID'deki (boru ve enstrüman diyagramı) enstrüman numaralarıyla aynıdır. Japon çizimlerini genel olarak okumakta yeniyseniz çizim okuma yazısına bakabilirsiniz.
Kontrol Listesi: Her Satırda Eşleştirilecekler
Tür ve yön tutsa bile şartname uyuşmazsa ekipman çalışmaz. Her satırı karşı ekipmanın ve kendi I/O modülünüzün teknik föyüyle karşılaştırın.
- Bakış açısı: liste hangi panodan yazılmış? Hem sizin listenizde hem onlarınkinde
- DI/DO: kuru veya gerilimli kontak, gerilim ve akım, a kontağı mı b kontağı mı, kalıcı mı darbe mi
- AI/AO: ölçüm aralığı (4 mA ve 20 mA neye karşılık geliyor), döngüyü hangi taraf besliyor
- PI/PO: darbe ağırlığı, darbe genişliği, maksimum frekans
- Tag'ler: P&ID'deki enstrüman numaralarıyla tutarlı mı
Japon Tedarikçiye Sorulacak Sorular
Tedarikçinin listesinde aşağıdakilerden biri açık kalmışsa, pano yapılmadan önce sorun. Aşağıdaki sorular e-postaya olduğu gibi yapıştırılabilir.
- Sinyal listeniz kendi panonuzun tarafından mı, bizim tarafımızdan mı yazıldı? Lütfen bunu listenin en üstünde belirtin.
- Her DI/DO için kontak kuru mu gerilimli mi? Gerilimliyse gerilim ve akım değeri nedir?
- Her kontak için a kontağı (NO) mı b kontağı (NC) mı, kalıcı mı darbe mi? Darbeyse darbe genişliği nedir?
- Her AI/AO için 4 mA ve 20 mA hangi mühendislik değerlerine karşılık geliyor? Döngü 2 telli mi ve döngü beslemesini hangi taraf veriyor?
- Her PI/PO için darbe ağırlığı, minimum darbe genişliği ve maksimum frekans nedir?
- Tag'ler P&ID'deki enstrüman numaralarıyla uyumlu mu?
Bu Yazının Sınırları
- Modül adları, değerler ve hızlar Mitsubishi Electric MELSEC iQ-R serisinden örneklerdir. Diğer PLC üreticileri farklı ad ve değerler kullanır. Gerçekten kullandığınız modülün teknik föyüne bakın.
- Gerilimi hangi tarafın vereceği ve 100 V sinyal kullanılıp kullanılmayacağı, projeye ve tasarımcının alışkanlığına göre değişir.
- 4–20 mA sinyalde arıza eşiği, alıcı cihazda ayarlanır veya enstrümanda tanımlıdır. Bu yazı belirlemez.
- Örnek sinyal listesi kurgusaldır.
- Pano ve saha bağlantı işleri enerji altında risk taşır. Bu yazı bir iş talimatı değildir. Çalışmalar, 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu kapsamındaki risk değerlendirmesine ve yetkili personele göre yürütülmelidir.
Sık Sorulan Sorular
DI Sinyali Nedir?
DI sinyali, bir kontrol panosunun veya PLC'nin dışarıdan aldığı AÇIK/KAPALI sinyalidir. Bir anahtarın durumunu ya da ekipmanın çalıştığını veya arızalı olduğunu iki durumdan biri olarak bildirir: kontak kapalı veya kontak açık.
PIO ve DIO, PI/PO ile Aynı mı?
Hayır. DIO, dijital I/O'nun (digital I/O) kısaltmasıdır ve genellikle bilgisayara takılan bir dijital giriş/çıkış kartını anlatır. PIO da kart model adlarında kullanılır, örneğin Contec'in PIO serisi. Aynı üreticinin yalnızca girişli "PI" ve yalnızca çıkışlı "PO" modelleri de vardır. Bu kartlar AÇIK/KAPALI sinyalleriyle çalışır. Enstrümantasyondaki darbeye dayalı PI/PO'dan farklı bir anlama gelirler.
DI ile Analog Değer Okunabilir mi?
Doğrudan okunamaz. DI yalnızca AÇIK veya KAPALI bilir. Tek ihtiyacınız seviye belirli bir değeri aşınca uyarı almaksa, enstrümanın veya alarm ünitesinin kontak çıkışını (DO) bir DI'a bağlayabilirsiniz. Değerin kendisi gerekiyorsa AI kullanın.
DI Modülü ile DI Ünitesi Arasındaki Fark Nedir?
Addan başka fark yoktur. Mitsubishi Electric'in Japonca belgeleri buna "giriş ünitesi" der. Diğer üreticiler ve Japonya dışındaki tedarikçiler "DI modülü" veya "giriş kartı" diyebilir.
Kaynaklar
- I/O modül türleri ve değerleri: Mitsubishi Electric, MELSEC iQ-R Serisi I/O modülleri (Japonca)
- Modül kategorileri: Mitsubishi Electric, MELSEC iQ-R Serisi modül listesi (Japonca)
- Yüksek hızlı sayıcı hızı (200 kpulse/s, DC giriş): Mitsubishi Electric, MELSEC iQ-R yüksek hızlı sayıcı modülleri
- R60AD4 giriş aralıkları ve 250 Ω giriş direnci: Mitsubishi Electric Automation, "iQ-R Series Selection Guide: Analog Input Modules" (2019)
- 24 V DC girişler için IEC 61131-2 AÇIK/KAPALI seviyeleri: Beckhoff Application Note DK9222-0909-0008
- Proses kontrolü için DC analog sinyaller: IEC 60381-1:1982, Analogue signals for process control systems, Part 1: Direct current signals
- 4–20 mA neden kullanılır: Lessons In Industrial Instrumentation, "4 to 20 mA analog current signals"
- a kontağı / b kontağı (NC, break contact): Hokuyo Automatic, sözlük (Japonca)
- Contec PIO ve PI dijital I/O kartları: PIO-16/16L(LPCI)H ve PI-64L(PCI)H (NTT-X Store ürün sayfaları, Japonca)
Japonca orijinal makaleBu rehber, Japonya’daki okurlar için yazılmış bir MONOSCOPE makalesinden uyarlanmıştır: DI/DO・AI/AO・PI/POとは？信号の種類と方向の違い・使い分けと信号リストの注意点
Editör hakkında
MONOSCOPE editörüFOUNDER & EDITORBir tesis ekipmanı üreticisinde ve bir tesis mühendisliği firmasında yaklaşık on yıl boyunca ekipman teklifi, tasarımı ve devreye alma işlerinde çalıştıktan sonra dijital pazarlamaya geçti. Bugün B2B üreticilerine web danışmanlığı yapıyor ve ürünlerini ve teknolojilerini anlaşılır biçimde anlatmalarına yardımcı oluyor. Japonya’nın Enerji Yöneticisi (Energy Manager) ve Üçüncü Sınıf Baş Elektrik Mühendisi ulusal lisanslarına sahip.
2017’den beri bir mühendislik blogu (500’den fazla yazı) ve yaklaşık 20.000 abonesi olan Japonca bir YouTube kanalı yürütüyor. Her rehber Japon atölyesinin bakış açısıyla yazılır ve atıf yapılan standartlarla karşılaştırılır.
