24V Beslemeyi Boyutlandırırken Kaç Yedek Bıraktım? Panel 22.8V'a Düşünce Anladım

Cumartesi akşamı, panonun kapağını açtığımda üçüncü I/O kartının LED’i yanmıyordu. Diğer ikisi yanıp sönüyordu. Üçüncü — yeni gelen o S7-1200 ET 200SP kartsı — sessiz. Operatör “abi %I0.4’ten sonra gelen hiç sinyal yok” diyordu. Panoda bir gün önce yeni kart takılmıştı. Ben de bir gün önce panodan ayrılmıştım.

O günün sabahı, sayaç verilerine bakmıştım. Ana 24V DC besleme — 500W bir Phoenix Contact — paneldeki toplam akımı çekerken 14A çekiyordu. Hesap basit geldi: 500W ÷ 24V = 20.8A kapasite. Mevcut 14A’nın üzerine yeni kart 2A çekecek. “Tamam, 16A, rahat” dedim.

Rahat değildi.

Panel Akımını Hesaplarken Neleri Saydım?

Mevcut panelin akım dağılımı şöyleydi:

• CPU (S7-1200, 1214C): 0.5A
• 2 adet ET 200SP I/O kartı: 0.4A × 2 = 0.8A
• HMI panel (24V beslemeli, Comfort 15”): 0.3A
• 5 adet kontaktör bobini (24V): 0.05A × 5 = 0.25A
• 8 adet LED indikatör: 0.02A × 8 = 0.16A
• 2 adet endüstriyel Ethernet switch (pasif besleme): 0.3A
• Yedek: yok

Toplam: yaklaşık 2.3A — 24V hattında. Yani 500W beslemenin yalnızca %11’i kullanılıyordu. Üçüncü kart eklenince 2.7A olur, “hiç değil” denecek kadar az.

Ama sorun akım değildi. Sorun, panodaki kablo kesiti ve rakor bağlantılarının 24V hattı boyunca gerilim düşümü yaratmasıydı.

22.8V’a Düşüş Nasıl Oldu?

Üçüncü kart takılınca, panodaki 24V dağıtma barasındaki gerilim 24.0V’dan 22.8V’a düştü. Yani 1.2V düşüm. Bu, %5’ten fazla bir gerilim düşümü — S7-1200 modülleri için “minimum çalışma gerilimi” olarak belirtilen 19.2V’ın üstünde, ama HMI panel ve bazı analog kartlar için kritik bir eşik.

ET 200SP kartının güç LED’i, 22.8V’da yanan bir LED değil. LED yanar, ama kartın dahili regülatörü bu gerilimde “iyimser” çalışır — yani sinyal alırsa işler, sinyali yoksa “uyur.” Üçüncü kartın %I0.4’ten sonraki tüm girişler “uyumuş” durumdaydı.

Masada 10 Dakika, Sahada 12 Saat

Bu hatanın masadaki maliyeti 10 dakika: besleme datasheet’indeki “yüksek gerilim düşümü koşulları” sekmesini aç, kablo kesitini, rakor sayısını, toplam uzunluğu gir — ve “bu gerilim, bu noktada bu kadar düşer” diye hesapla.

Sahadaki maliyeti 12 saat oldu. Çünkü “gerilim düştü” fikri zihne gelmedi. İlk 4 saat “kablo kopmuş” diye araştırdık. Sonra “kart ölmüş” dedik. Sonra “PLC programında %I0.4’ten sonraki adres yanlış yazılmış” dedik. Programı açtık, adresler doğru. Sonra multimeter’ı panoya daldırdık — 22.8V. O an “a, gerilim düşüyor” dedik.

12 saatin dördüncü saatinde “gerilim düşüyor” dediğimizde, çözüm 15 dakikaydı: 24V dağıtma barasına paralel bir 5A kapasiteli 24V DC modül ekledik. Gerilim 24.0V’a döndü. Üçüncü kartın LED’i yandı. Operatör “abi %I0.4’ten sonra gelen sinyaller geldi” dedi.

Yedek Kuralı: %20 Değil, “Rakor Sayısı”

Artık 24V besleme boyutlandırmasında şu üçünü yazıyorum tabloya:

1. Toplam akım (modül + bobin + HMI + LED)
2. Kablo kesiti ve toplam uzunluk — 24V hattında 1mm² kablo, 20 metrede, 10A’da yaklaşık 0.4V düşüm yapar. Bu, panodaki her 20 metrede “birer kez” düşer.
3. Rakor ve terminal sayısı — her gevşek rakor, 0.1-0.2V düşüm yapar. Panoda 30 rakor varsa, “gevşeklik payı” 3-6V olabilir.

Üçüncü madde genelde atlanır. Ben de atladım.

24V besleme, sanıldığı kadar “kolay” bir sistem değil. 220V’da %5 düşüm “normal” kabul edilir; 24V’da %5, yani 1.2V, üç modülü “uyutur.” Ve o üç modül “uyuduğunda” panik yapmaz — sessizce uyur. Sessiz uyku, en pahalı uyku türüdür.

Bu, 24V besleme 22.8V’a düştü yazısıyla aynı aileden bir vaka. O yazıda gerilim düşümü zaten gerçekleşmişti ve “neden?” sorusunu sormuştum. Bu yazıda “neden gerilim düştü?” sorusunu sormadan, hesabı yapmadan panoya kart takmışım. İkisi aynı hata: hesap masada yapılır, sahada “neden?” sorusu 12 saat sürer.

Ama bu sefer o 12 saatte bir şey öğrendim: 24V’da gerilim düşümü, akım değil, bağlantı kalitesi sorunu. Akım 2.7A’dı — 500W besleme için komik sayılabilecek bir değer. Düşümü yaratan akım değil, panoda 30 rakorun 4’ünün gevşek olmasıydı. O 4 rakoru sıkınca, gerilim 23.6V’a çıktı. Üçüncü kartın LED’i yandı — paralel modül eklemeye gerek kalmadan.

Rakorları sıkarken düşündüğüm şey: “Bu 4 rakoru sıkmasaydım, paralel modül ekleyecektik. O modül 800 lira. Rakor anahtarı 15 lira. Sahada 12 saat = masada 10 dakika.” O cümleyi not defterime yazdım. O cümle, bir daha 24V hesap yapmadan panoya kart takmamamın sebebi.