T.C.
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
LİSANS BİTİRME PROJE
DOSYASI
Adı Soyadı
Özkan YAZGAN
Danışman
Prof. Dr. İ. H. ALTAŞ
Nisan 2012
TRABZON
T.C.
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
LİSANS BİTİRME PROJESİ
ARIZA BİLDİRİM SİSTEMİ
Adı Soyadı
Özkan YAZGAN
Danışman
Prof. Dr. İ. H. ALTAŞ
Nisan 2012
TRABZON
iii
LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU
210309 Özkan YAZGAN tarafından Prof. Dr. İ. H. ALTAŞ yönetiminde hazırlanan “Arıza
Bildirim Sistemi” başlıklı lisans bitirme projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve
niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul edilmiştir.
Danışman : Unvanı Adı ve SOYADI ………………………………
Jüri Üyesi 1 : Unvanı Adı ve SOYADI ………………………………
Jüri Üyesi 2 : Unvanı Adı ve SOYADI ………………………………
Bölüm Başkanı : Unvanı Adı ve SOYADI ………………………………
v
Önsöz
Arıza bildirim sistemi ilk olarak güdeme geldiğinde yalnızca arıza durumunda sesli
bir alarm çalan basit bir ikaz sistemiydi. Tasarım projesi toplantılarında değerli hocamız
Prof. Dr. İ. H. Altaş’ın gerek tecrübeleri gerekse fikirlerini bizimle paylaşması ile proje
sınıf atlamış ve gelişmiş bir arıza bildirim sistemi halini almıştır.
Eğitim öğretim hayatım boyunca gerek manevi gerekse maddi desteğini eksik
etmeyen aileme saygı ve sevgilerimi sunarım.
Nisan,2012
Özkan YAZGAN
vii
İÇİNDEKİLER
1. Giriş 1
2. Arıza Bildirim Sistemi 1
2.1. Arıza Bildirim Sistemine Genel Bakış 1
2.2 Arıza Bildirim Sistemi Teknolojisi 1
2.3. Arıza Bildirim Sistemine Kullanılan Modüller 3
2.3.1. Dijital Modül 3
2.3.1.1. Dijital Modülün Çalışma Rutini 4
2.3.2. Analog Modül 6
2.3.2.1. Analog Modülün Çalışma Rutini 7
2.3.3. Haberleşme Modülü 10
2.3.4. Ana Modül (PC Yazılımı) 12
2.4. Üretile Kartın Kurulumu 15
3. Literatür Özeti 16
4. Modüllerin Akım Gerilim ve Sigorta Değerleri 17
5. Neden ABS’yi ürettim 17
6. Sonuç 17
ix
ÖZET
Arıza Bildirim Sistemi (ABS) bir tesisteki tanımlı arızaları yetkili kişilere
bildirmeye yarayan bir sistemdir. Sistem, bağlı bulunduğu cihaz veya kaynak için önceden
tanımlanmış eşik değerlerin altında çalışmayı veya hiç çalışmamayı bir arıza olarak
değerlendirir, kaydeder ve gerekli kişileri bu konuda gerek kısa mesaj ile gerekse sesli bir
şekilde ikaz eder. Aynı zamanda bilgi ekranında da görsel bir şekilde anlık değerler
izlenebilir.
Sistem bir tesisteki elektriksel olarak çalışır halde olması gereken cihazlara, duruk
rölelere, anlık durumu 1 veya 0 olarak değişen cihazlara, analog olarak okunması gereken
sıcaklık, basınç gibi değerleri algılayabilecek değerlendirebilecek şekilde tasarlanmıştır.
Sistem bir adet ana bilgisayar ve ona bağlı yardımcı modüllerden oluşur. Yardımcı
modüller, dijital modüller ve analog modüller olmak üzere iki çeşittir.
Ana bilgisayarın görevi yardımcı modüllerden okuduğu değerleri değerlendirerek
kaydetmek ve hata olarak görünen değerler için yetkili kişileri uyarmaktır.
Yardımcı modüller mikroişlemci destekli kutulardır. Mikro işlemciler seçilirken
ekonomi ve bulunabilirlik ön planda tutulmuştur.
xi
SEMBOLLER VE KISALTMALAR
ABS Arıza Bildirim Sistemi
PİC Microchip firmasının ürettiği programlanabilir işlemcidir.
LCD Liquid Crystal Display
mA Miliamper
A Amper
mV Milivolt
V Volt
AC Alternatif Akım
DC Doğru Akım
PLC Programlanabilir Lojik Kontroller
oC Celcius
mBa Milibar
Ba Bar
1
1. Giriş
Teknolojinin gelişmesiyle birçok işi elektronik cihazlara yaptırıyoruz. Fakat bu
hala cihazların çalışmaları insanlar tarafından kontrol ediliyor. Arıza bildirim sisteminin
amacı cihazları kontrol eden insanlara yardımcı olmak ve sistemin kesintisiz çalışmasını
sağlamaktır.
Sistemlerde ve birimlerde kullanılan sarf malzemelerinin (Su, buhar, gaz,
kimyasal madde, yakıt, …), ayrıca anlık kontrolü istenen ışık, sıcaklık, basınç, nem gibi
analog değerler bir ekranda toplamak, kritik değerlere ulaştığında yetkili kişi veya kişileri
bilgilendirmek ve en kısa sürede çözüme gidilmesi amaçlanmıştır.
Bu sistemle birlikte problem tespit süresi kısalacak, problemin yeri net olarak
belirlenip yetkili kişiler bilgilendirilecek. Tespit ve iletişim süresi kısalacağı için arıza
meydana gelmeden veya kısa sürede giderilecek.
Arıza bildirim sistemi kendi haberleşme sistemini kullanır. Data hattı ve enerji
hattı tek kablo üzerinde taşınır. Her yardımcı modül ana modülden beslenir. Kapalı devre
bir şekilde çalıştığı için tesiste kontrol ettiği sistemde meydana gelen herhangi bir arızadan
etkilenmez. Aynı zamanda dataları arşivler ve bulunduğu tesiste bir sunucu gibi çalışır.
Böylelikle tesisin her yerinden aynı bilgilere ulaşılıp izlenilebilir.
Üretilen teknolojinin veya ürünün piyasada müşteri bulabilmesi için müşterinin
sizin ürettiğiniz ürünün eksikliği yaşıyor olması gerekir. 3 yıl boyunca çalıştığım Farabi
hastanesi bilgi işlem merkezinde insanların eksiklerini gördüm, kurumların eksiklerini
gördüm ve elimden geldiğince insanların herhangi bir konuda eksiklik yaşamaması için
elimden geleni yaptım. Hastanedeki kesintilerden kimsenin haberi olmaması durumunda
UPSlerin kapanıp serverin çöktüğüne, Server odasının sıcaklığını ağ üzerinden
gözlemleyebilmek için yurtdışından parça spariş verilmesine, Eczanedeki dolapların hafta
sonu arıza yapıp ilaçların telef olduğuna, katlara giden O2 gazının bittiğinin hemşire
tarafından tespit edilmesine şahit oldum. Bu sorunları çözebilecek bir sistem geliştirmeye
karar verdim.
Ürettiğim bu cihaz özellikle kalifiye eleman eksikliği yaşayan tesislerde tercih
edilir.
2
2. Arıza Bildirim Sistemi
2.1. Arıza Bildirim Sistemine Genel Bakış
Arıza bildirim sistemi arabalardaki yakıt bitiyor ışığı gibi çalışmaktadır. Sadece
sizi uyarır, ne arabanıza benzin koyar ne de arabanızı petrol ofisine kadar ittirir. Tek görevi
size yakıtın kritik değere yaklaştığını söylemektir.
Ben size öyle bir sistem öneriyorum ki, siz kendi tesisinizde nelerin önemli
olduğunu belirliyorsunuz ve benim sistemim sizin için önemli olan kaynakların, cihazların,
mekânların durumlarını bir ekrana topluyor ve hatalı durumlar için sizi uyarıyor.
2.2. Arıza Bildirim Sistemi Teknolojisi
Arıza bildirim sistemi günümüzde rahatlıkla temin edilebilecek entegrelerin,
sensörlerin, soketlerin bir araya getirilmesi ile oluşturulmuş bir sistemdir.
Sistemde kullanılan işlemciler Dijital Modüller İçin PIC 16F877A, Analog
Modüller için PIC 18f452’dir. CCS Programının Şekil 2.1. de görünen versiyonu
kullanılmıştır. Bu program pic işlemcilerin C dili ile programlanmasını sağlamaktadır.
Şekil 2.1. PIC C Compilier
3
Sistemde kullanılan modüller arasında haberleşme ise RS-422 ile sağlanmıştır.
RS-422 uzun mesafelerde tercih edilen bir haberleşme türüdür. Üst sınırı 1.5km olarak
kabul edilmektedir. Modüller arasındaki kablo ise CAT-6 kablosudur.
Ana bilgisayarın yazılımı ise Microsoft Visual Studio 2010 ile C dilinde
yazılmıştır. Bu programa ait versiyon bilgisi Şekil 2.2 de görülmektedir.
2.3. Arıza Bildirim Sisteminde Kullanılan Modüller
Arıza bildirim sistemi günümüzdeki PLC ler gibi 2 çeşit modül üzerine
tasarlanmıştır. Farklı olarak arıza bildirim sisteminin modülleri kullanım yerleri tahmin
edilebilir olduğu için kullanıcı kolaylığı açısından özelleştirilmiştir.
Dijital modüller dışarıdaki bilgiyi her bir giriş için 1 ve ya 0 olarak değerlendirir.
Analog modüller ise belirlenmiş sensör tipine göre değerlendirerek 10 bitlik bir ADC
okuması yaparlar.
2.3.1. Dijital Modül
Bu modüllerin tek özelliği bağlı olduğu cihazın çalışıp çalışmadığını ana
bilgisayara haber vermektir. Şekil 2.3. te dijital modül görülmektedir. Çalışmakta olan
cihazın üzerine bir adet arıza rölesi montajı yapılır. Bu rölenin NO(Normally Opened) ve
COM uçları ABS nin kutusuna gelir. Bu kutu eğer role çekmişse bu cihazın durumunu
çalışıyor olarak, bırakmışsa arıza olarak tanımlar ve ana bilgisayarı bilgilendirir. Kutu
üzerinde de hangi girişin çalışıp çalışmadığını görmek için giriş sayısı kadar led bulunur.
Örneğin arıza durumunda yetkili kişi bilgisayardan arızayı gördü ve arızanın yanına gitti,
yoldayken arızanın geçmiş olma ihtimaline karşı modülün tüm girişlerinde led bulunur. Bir
modülde 8 adet giriş olacak şekilde tasarımı yapılmıştır.
Şekil 2.2. Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate
4
Dijital Modüllerde kullanılmak üzere 10bitlik ADC si, yeterli miktardaki Dijital
girişler ve UART modülü ile birlikte 16F877A ilk etapta işimi görebilecek nitelikte bir
işlemcidir.
İlk olarak dijital girişlere sahip bir kart tasarladım. Bu kart,
- Gelen +24V DC’ lik bir gerilimi regüle ederek karttaki tüm
elemanlarla uyumlu bir +5V a çeviren bir regüle kısmı,
- +24V ü kontaklara gönderen ve geri dönüşünü +5V luk lojik
değerlere çeviren ULN2803,
- Mikroişlemcinin adresinin tayin eden bir dipswitch,
- ULN nin çıkışında ki işaretleri algılayıp bunları 8bitlik sayılar
halinde ana modüle gönderilmek üzere RS-232 ye çeviren pin yapısı Şekil 2.6. ta
görülen Pic 16f877A işlemci,
- İşlemcinin hazırladığı rs-232 formatındaki datayı rs-422 ye çevirerek
karşı tarafa gönderen bir entegreden(MAX491) oluşur.
2.3.1.1. Dijital Modüllerin Çalışma Rutini
Dijital üniteye güç verildiği zaman öncelikle +24V DC basit bir regülasyon işlemi
sonrasında (7805 ile) +5V DC gerilime düşürülür ve sistemin enerjilenmesi sağlanır.
Mikroişlemci ilk çalışmaya başladığı zaman A portuna bağlı olan 4’lü dip switch
yardımı ile adresinin ne olduğunu tayin eder. Sistem çalıştırıldıktan sonra bir sonraki
kapatıp açmaya kadar dip switchin bir önemi yoktur. Adres yalnızca bir kez tayin edilir.
Şekil 2.3. Dijital Modül
5
Dijital girişler 2 pinlidir. Bu pinlerden bir tanesi kontaklara (Kontakların dijital
modülden uzakta olabilmesi durumu göz önüne alınarak.) +24V gönderir, diğer ise geri
dönüştür. Eğer cihaz çalışıyorsa pinden geri dönüş +24V’tur. Bu geri dönüş ULN2803’ün
bazına gelir. ULN2803’ün çalışması birinci giriş için şu şekildedir; Eğer Uln’nin bazına
yani birinci pine refrans ayağı olan 10. Pine bağlı olan gerilim seviyesinde bir gerilim
uygulanırsa 18 numaralı pini toprağa çeker. Haricinde pin serbesttir. Her bir giriş Uln den
geçerek bir direnç aracılığı ile mikro işlemciye bağlanır.
Uln nin çıkışı mikro işlemcinin 8 pinide yan yana bulunan B portuna giriş yapar.
Mikroişlemci cihazı uln vasıtası ile 0 olarak görüyor Fakat çalışan cihazı da 1
olarak görebilmesi için direnç yardımı ile +5V a bağlanır. ULN- Direnç - +5 v üçlüsünde,
ULN ile Direnç arası Mikroişlemciye bağlanılır. Bu koşullar altında Mikro işlemci çalışan
cihazı 0 çalışmayanı 1 olarak algılar. Daha usulüne uygun olması için gelen işareti
öncelikle tersleyerek çalışan cihazı 1 çalışmayanı 0 yapar ve o şekilde data paketini
hazırlar. Şekil 2.4. te bir dijital girişin iç yapısı görülmektedir.
Hazırlanan data paketi rs232den rs-422 ye Şekil 2.5. te pin yapısı görülen
MAX491 entegresi ile çevrilir. İşlemcinin TX pini MAX entegresinin 5. Pinine RX pini 2.
Pinine bağlanılır. Data almayı mümkün kılan pini toprağa bağlanılır, Fakat göndermeyi
mümkün kılan DE pini mikro işlemciye bağlanılır. Eğer ana modülün data istediği modül o
modül ise DE pinini yükseğe çekerek data gönderilmesini mümkün kılar. Data gittikten
sonra DE yi yeniden toprağa çekerek güvenli bir data akışı sağlanılır.
Şekil 2.4. Bir kanal İçin Dijital Giriş Modeli
7
2.3.2. Analog Modül
Analog modülün özelliği üzerinde 1 adet 2x16 LCD ve 2 adet analog giriş
bulunur. 2 kanalda kutunun üzerindeki lcd ve butonlarla Sıcaklık ve ya basınç olarak
seçilebilir. Yani sıcaklık sıcaklık, sıcaklık basınç, basınç basınç olarak kullanılabilir.
Modül ilk çalıştırıldığında belirli bir tuş kombinasyonu ile açıldığı zaman kullanıcıya CH1
ve CH2 nin ne olarak kullanılacağını sorar. Ayarlamalar yapılınca CH1 ve CH2 nin setup
ayarlarını Eeproma kaydeder. Böylelikle sistemin kapanıp açılması girişlerin türlerinin
değiştirmez. Aynı zamanda CH1 ve CH2 nin adresleri de LCD yardımıyla belirlenir.
Sistemin Setup ayarları tamamlandıktan sonra LCD nin ekranında
CH1: 27.2 C
CH2: 2.31 Bar
Şekil 2.7. de görüldüğü gibi 2 satırlık anlık bilgiler görünür.
Şekil 2.7. Analog Modül Üstten Görünüş
8
2.3.2.1 Analog Modül’ün Çalışma Rutini
Analog üniteler tasarlanırken dikkat edilmesi gereken özelliklerden birisi okuma
yapacağınız sensör ne olacak? Örneğin sıcaklık okuması için PT-100 ü seçebilirsiniz. Fakat
maliyet olarak düşündüğünüz zaman LM35 gibi bir sensörü tercih edebilirsiniz. İlk
günlerde daha erken ve daha ucuz sonuç alabilmek adına sıcaklık ünitesi için sıcaklık
sensörü LM 35 olarak seçilir. Ve devre tasarımları yapılır.
Basınç okunması için ise Dünya standartlarından birisi olan 4..20mA lik basınç
sensörleri seçilir.
Basınç ve Sıcaklık sensörleri seçildikten sonra tasarlanacak kartın her ikisine de
aynı anda uyum sağlayabilmesi için basit bir trenin yolunu değiştiren ray makasları gibi bir
devre kurulur. 1 transistörle sıcaklık veya basınç arasında girişin yolu değiştirilebilir. Bu
sayede bir giriş 2 şekilde değerlendirilebilir.
Girişlerdeki analog değerler birkaç fark alma ve yükseltme işi için bir
opampa(LM324) ihtiyaç duyar.
Basınç sensörü 4-20mA ile çalışıyor. Ona seri bağladığımız bir direnç ile
üzerindeki gerilim düşümünü hesap edebiliriz. Fakat bu devrede şöyle bir durum ortaya
çıkıyor. 4-20 mA lik akım basıncın alt limit değerindeyken de direnç üzerinden 4mA lik
bir akım akmasına buda alt limit değerdeyken bile bir değer ölçmemize sebep olur. Bu tür
durumlar işlemciler için ideal değildir. Çünkü 10 bitlik adc si olan bi işlemci için 4mAxR
lik bir değer kaybımız olacaktır. Bu nedenle 4mAxR – 20mAxR lik bir değişim aralığı
olan devremizi opamp ile fark alarak önce 0-16mAxR sonra da 0-5V arasına lineer olarak
taşırız. Böylelikle 10 bit adc yi neredeyse %99 verimle kullanmış oluruz.
Yukarıdaki devrede R seçilirken dikkat edilmesi gereken durumlardan biriside
Basınç sensörünün çalışma voltajıdır. Çünkü seçtiğiniz R öyle bir değerde olmalıdır ki
üzerinden akması gereken maksimum akım değeri olan 20mA akarken. “Besleme gerilimi
– 20mA x R” değeri basınç sensörünün çalışma voltajından büyük veya eşit olmalıdır.
Piyasada gördüğüm kadarı ile genellikle 8-28V ile çalışıyorlar. Fakat 10-30V ile
çalışanları da mevcut. Piyasaya da uyum sağlaması açısından bu +10V a göre hesaplar
yapılır. Sensör okuması için 12V kullanılırsa, 12-10 ifadesinden 2V kalır. Yani çalışırken
öyle bir direnç bağlamalıyım ki ayağına maksimum 20mA akarken üzerindeki gerilim
9
Şekil 2.8. LM35 ile -50/150 oC Ölçümü [3]
Şekil 2.9. Sensör Seçme Devresi
düşümü 2 V olsun. Kolayca hesaplanabildiği üzere 100 Ω luk bir seri direnç işimiz için
idealdir.
Sıcaklık okuması için LM35 tercih edilir. LM35’in negatif sıcaklıkları da
okuyabilmesi için kullanılacak olan devre datasheet in de yer almaktadır. Çıkış voltajı
10mV/oC dir. Fakat negatif voltajlarıda ölçebilmesi için Ground u bizim Ground umuzdan
Şekil 2.8. deki devrede 1N914 ‘ün eşik gerilimi x2 kadar yukarıya taşınmıştır.
10
Sonuç olarak analog girişimize 3 pinli konnektörün iç bağlantısı Şekil 2.9. da
gösterilmiştir. Görüldüğü gibi eğer sıcaklık okunacaksa transistör kesimdedir ve üzerinden
akım akmaz ve böylelikle 18k’lık direnç üzerinden devre işler. Eğer basınç okunacaksa
100Ω luk direnç devreye girer ve 18k nın yanında 100Ω çok küçük olduğundan basınç
okuması da tasarlandığı gibi yapılır.
Analog ünitelerin tasarımı yapılırken yalnızca bir adet regüle edilmiş voltaj yeterli
olmuyor. Sensörün çalışabilmesi için 12V luk(7812), LM324 ün maksimum değerde 5V
verebilmesi için 6,4V luk(LM317), ve işlemcinin çalışabilmesi için +5V luk(7805) 3 ayrı
regüle edilmiş gerilim gereklidir. Bu nedenle bu katın tasarımı dijital modülün
tasarımından biraz daha karmaşık.
Yukarıdaki devreler kurulup işaretler işlemcinin anlayacağı dile dönüşünce
değerlendirilmek üzere İşlemciye(18f452) gelir. Değerlendirilen datalar aynı dijital datada
olduğu gibi rs-422 ile ana modüle gönderilir. Her girişin kendine ait bir adresi vardır. Yani
dijital ünitelerdeki gibi bir modül bir adres için değil 2 adres için okunur. Bu dataların
sıcaklık mı basınç mı olduğu bilgisi data paketlerinde yer alır. Ana modülün kurulumu
yapılırken hangi adreste ne olduğu bilgisi o sırada ana modüle girilir. Ama ilgili kişi arıza
anında arızalı birime ulaşana kadar arızanın geçmiş olması ve gereksiz yere arızalı olarak
bakıp geldiği yerde efor sarf etmemesi için bu modüllerin üzerlerinde bulunan 2x16
Karakter LCD ler’de girişlerden okunan değerler sıcaklık veya basınç olarak gösterilir.
Analog ünitelerdeki adres girişleri ve giriş türlerinin tanımlanması için 3 adet
buton bulunur.( “<”, “>”, “OK”)
2.3.3. Haberleşme Modülü
Bu modülün 2 görevi vardır, Birincisi, PC ile modüllerin haberleşmesi diğer
görevi ise, tüm modüllere enerji sağlar.
Haberleşme modülü RS-422 datasını RS-232 ye çevirir. Böylelikle PC tarafından
modüllerin datası algılanabilir ve işlenebilir. Bu işlemi 2 adet entegre ile yapar (Max 491
ve Max 232) yardımı ile.
Haberleşme modülünün ikinci görevi ise, tüm modülleri enerjilendirmektir. Yani
Tüm sistemin çalışması için gerekli olan 24V DC gerilimi Cat-6 kablosuna bağlar.
11
Şekil 2.10. Haberleşme Modülündeki Entegrelerin Beslemesi
Şekil 2.11. RS-422 – RS-232 Çevirici Devresi
12
Şekil 2.12. Modülerden gelen datanın içeriği
2.3.4. Ana Modül (PC Yazılımı)
Tüm modüller seri porttan PC ye girdikten sonra, yazılım sıra ile hattı tarar ve her
bir modülün datasını ister. Yani şu şekilde,
Ana Modül: 1
1.Modül: D?001?255?!
Ana Modül: 2
2.Modül: D?002?127?!
…
Ana Modül: 11
11.Modül: T?011?27.1?!
Ana Modül: 12
12.Modül: P?012?2.31?!
…
Şeklinde hatta bir haberleşme olur. Ana modül kimin datasını istiyorsa onun
adresini data hattına gönderir. Tüm modüller ana modülün istediği datayı alır, kimin adresi
koşulu sağlıyorsa o datasını gönderir. Gelen data Şekil 2.12 deki şablona göre gelir.
13
Adresi gönderen ana modül yazılımı adresi integer olarak gönderir. Diğer
modüller ise string olarak yanıt verir. PC yazılımı gelen string yanıtı soru işaretlerinden
itibaren ayırır. Yani şu şekilde gelen bir data,
string gelen = "D?002?127?!";
string[] parcalanmis_veri = gelen.Split("?".ToCharArray());
ile ayrıldıktan sonra matris şu şeklide olur;
parcalanmis_veri[0]=”D” //Data türü
parcalanmis_veri[1]=”002” //Data Adresi
parcalanmis_veri[2]=”127” //Data
parcalanmis_veri[3]=”!” //Data bitti
Matris datalara ayrıldıktan sonra eğer parcalanmis_veri[3]=”!” değilse datayı
yanlış kabul eder, ve aynı modülün datasını tekrar istemek üzere data hattına adresi
gönderir. Bu işlem 3 kez tekrarlandığı halde sorun devam ediyorsa o modülü atlar ve
devam eder. O modülün ekranında okunamadığına dair bir işaret oluşturur.
Ana Modül ana form ve yardımcı formlardan oluşur. Anaformun üzerinde
Modüllerin açılması ve ayarlanmasına izin veren menüler bulunur. Djital modüller için
pencere biçimi Şekil 2.13 te, analog modüller için Şekil 2.14 te görülmektedir.
Şekil 2.13. Dijital Modül Windows Formu
14
Dijital Modüller için her bir kanalın ismi etiketi düzenle butonuna tıklanarak
kalıcı olarak değiştirebilir. Modüllerin ismi ise Şekil 2.15 te görülen “Modül Ekle” formu
ile ayarlanır.
Şekil 2.14. Analog Modül Windows Formu
Şekil 2.15. Tüm Modüllerin Bir Ekranda Toplanmış Hali
15
Analog modüllerde her bir adres bir sensörü temsil ettiği için Modül ismi sadece
Modül Ekle Formu üzerinde değiştirilebilir.
2.4. Üretilen Kartın Kurulumu
Arıza Bildirim Sistemi kurulumu, arıza yapması muhtemel cihazların arıza
durumlarının ne olabileceğini belirlemekle başlar. Doğru kutu doğru sensörlerle birlikte
takip edilecek cihaza bağlandıktan sonra en kısa yoldan ana modüle bağlanır.
Tüm yardımcı modüller birbirlerine paralel bağlıdır ve her modülde 2 RJ-45 portu
bulunur. Bu portlar sayesinde tek bir kablo bir odaya geldiği zaman diğerleri birbirine
bağlanabilir. Bağlantı için adreslerin bir önemi yoktur.
Cihazlar kendi aralarında haberleşmeyi CAT-6 kablo ile yaparlar.
Şekil 2.15. Modül Ekle Formu
16
Şekil 2.16. Modüllerin Paralel Bağlantısı
Haberleşme sistemi olarak RS-422 yi kullanan sistemim, 1.5 km ye kadar
herhangi bir yükseltme işlemi yapmadan datayı iletmektedir. Daha sonra ki km’ler için de
aktarıcı modülleri de tasarladım. Sistemin bağlantı şeması Şekil 2.16. da verilmiştir.
Sistem tamamen bulunduğu tesisteki elektrik ve data hattından yalıtılmış olması
adına kendi güç ünitesi ve kendi data hatlarına sahiptir. Böylece elektriğin kesilmesi
arızanın tespit edilmesini etkilemeyecektir.
3. Literatür Özeti
Sistemi Arıza Bildirim Sistemi olarak üreteceğim. Henüz piyasada böyle bir ürün
yok. Bunun kadar özelleştirilmişi yok demek daha doğru olur. Hemşire takip sistemleri de
biraz buna benzer ama bu kadar gelişmiş değil. Bir de Entes firmasının uzaktan yalnızca
gerilim değerlerinin pcden görüntülenmesini sağlayan bir sistemi var. Ama dediğim gibi bu
kadar kapsamlı başka bir ürün yok.
ABS aynı şekilde PLC – Scada sistemleri ile de tasarlanabilir, fakat PLC’ler
- Montaj yapılacakları panoya ihtiyaç duyarlar
- Sisteme eklenecek yeni bir PLC üzerinde yazılıma ihtiyaç duyar, fakat Arıza
bildirim sisteminde yazılım sadece ana modüldedir. Böylelikle herhangi bir modül arıza
17
Dijital Modül Analog Modül Haberleşme Modülü
Çalışma Voltajı 12V~25V DC 15V~25V DC 15V~25V DC
Çalışma Akımı 50mA 150mA 30mA
Sigorta 100mA 200mA 2A
Şekil 2.17. Modüllerin Akım, Gerilim ve Sigorta Değerleri
yapsa veya yeni bir modüle ihtiyaç duyulsa eskisi çıkarılıp yenisi sadece adresi
değiştirilerek yerine takılabilir.
- Montaj yapıldıkları yerde beslenmek için enerji isterler,
- Analog okumalar için ekstra analog üniteler alınması gerekir.
- ABS kadar Ekonomik değildir.
4. Modüllerin Akım Gerilim ve Sigorta Değerleri
Tüm modüller elektriksel olarak koruma amacı ile giriş katlarında sigorta
bulunmaktadır. Herbir modül ve bu modüllere ait sigorta değerleri Şekil 2.17. de
verilmiştir.
5. Sonuç
Sistemde kullanılan haberleşme protokolleri, sensör okuma devreleri herhangi bir
kaynaktan alınmadan kendi görüp öğrendiğim derslerden ve araştırmalarımdan uyarlanarak
kullanılmıştır.
Modüller üretilip PC yazılımını yazdıktan sonra PC yi ve modülleri 1 gün
boyunca açık bırakarak donanımı ve yazılımı test ettim. Modüllerin datalarını okuyup
PC’ye kaydetmesi için birkaç arıza durumu oluşturuldu. Tüm arızalı durumlar içinde kayıt
ettiği gözlendi. Yani sonuç olarak ne düşündüysem ürettim ve ne ürettiysem çalıştırdım,
çalıştı.
KAYNAKLAR
[1]. “Max491 datasheet” Maxim-IC
[2]. “PIC 16f877A datasheet” Microchip
[3]. “LM35 datasheet” National Semiconductor
Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU
1
Tasarım Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki soruları
cevaplayınız.
1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.
Arıza bildirim sistemi yazılım, donanım üzerine kurulu bir tasarımdır. Maliyeti düşük
parçalar bir araya getirilmesi ile oluşturulan sistemin yazılımı biraz zahmetlidir.
2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?
Bu projede formüllerden daha çok pratik bilgilerden faydalanılmıştır.
3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?
Süreç denetimi, Mikroişlemciler, Elektroniğe Giriş, Analog ve Sayısal Elektronik
Derslerinde öğrendiğim bilgilerin yanında internet ortamındaki forumlardan elde
edindiğim bilgileri de kullandım. Gereken becerile ise uzun süredir üzerinde çalıştığım
elektronik becerileridir.
4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?
Bu projede özellikle dikkat ettiğim mühendislik standartı,
Tasarladığım modüllerin üniversal olması, diğer ise ekonomik olmasıdır.
5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?
a) Ekonomi
Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU
2
Tek bir kişi olarak gerçekleştirdiğim bu projede özellikle dikkat ettiğim kısıt
ekonomik kısıtlardır. İşlemci seçimi, entegre seçimi, sensör seçiminde mümkün
olan en uygun fiyat performans faktörü aranmıştır.
b) Çevre sorunları:
Sistemin çalışmasının çevreye bir zararı yoktur.
c) Sürdürülebilirlik:
Bu sistem bu gün dijital ve analog modüllerden oluşmaktadır. Fakat analog
modüller basınç ve sıcaklık üzerine kurulmuştur. İlerleyen günlerde nem, ışık
okuma seçenekleri de analog modüller üzerine eklenmesi planlanmaktadır.
Bugün sistemi çalışması için bir PC ye ihtiyaç duymaktadır. Fakat ilerleyen
günlerde PC ortadan kaldırılıp yerine ağa yayın yapabilen hatta VGA görüntü
verebilen bir ana modül tasarlanacaktır.
d) Üretilebilirlik:
Bu sistem üretilebilir olduğunu kanıtlamıştır. Tüm ürünler seri üretime uygundur.
e) Etik:
Sistem etik açıdan bir problem teşkil etmemektedir.
f) Sağlık:
Sistemin çalışmasının sağlık açısından bir sakıncası yoktur. +24V ile çalıştığından
tehlikesi de yoktur.
Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU
3
g) Güvenlik:
Her bir modül kendi üzerinde sigorta bulundurur. Böylelikle problem yaşayan
modül devre dışı kalır, Geri kalan modüller çalışmaya devam eder.
h) Sosyal ve politik sorunlar:
Modül henüz bir rakibi bulunmadığı için sosyal ve politik sorunlara sebep
olmaz. Faydalı model tecili alındıktan sonra piyasaya duyurulmasının bir
sakıncası kalmayacaktır.
Not: Gerek görülmesi halinde bu sayfa istenilen maddeler için genişletilebilir.
Projenin Adı Arıza Bildirm Sistemi
Projedeki Öğrencilerin adları 210309 – Özkan YAZGAN
Tarih 25.05.2012