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

ii

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 ………………………………

iv

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

vi

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

viii

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.

x

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

xii

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

6

Şekil 2.6. Pic 16f877A (40 Pin Dip Socket) [2]

Şekil 2.5. Max491 Entegresinin Data Sheeti [1]

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