plc kontrollü akıllı ev sđstemđ - KTÜ Elektrik
advertisement
T.C. KARADENĐZ TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü PLC KONTROLLÜ AKILLI EV SĐSTEMĐ 254270 Cemil DEMĐR Danışman Prof. Dr. Đsmail H. ALTAŞ Mayıs 2013 TRABZON T.C. KARADENĐZ TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü PLC KONTROLLÜ AKILLI EV SĐSTEMĐ 254270 Cemil DEMĐR Danışman Prof. Dr. Đsmail H. ALTAŞ Mayıs 2013 TRABZON LĐSANS BĐTĐRME PROJESĐ ONAY FORMU Cemil DEMĐR tarafından Prof. Dr. Đsmail H. ALTAŞ yönetiminde hazırlanan “PLC Kontrollü Akıllı Ev Sistemi” başlıklı lisans bitirme projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul edilmiştir. Danışman : Prof. Dr. Đsmail H. ALTAŞ Jüri Üyesi 1 : Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ Jüri Üyesi 2 : Öğr. Gör. Emre ÖZKOP Bölüm Başkanı : Prof. Dr. Đsmail H. ALTAŞ ÖNSÖZ Bu kılavuzun ilk taslaklarının hazırlanmasında, yoğun çalışma temposuna rağmen proje boyunca bütün sorunlarımla yakından ilgilenen ve kılavuzun son halini almasında yol gösterici olan değerli hocam Sayın Prof. Dr. Đsmail H. ALTAŞ ‘a şükranlarımı sunmak istiyorum. Bu çalışmayı destekleyen Karadeniz Teknik Üniversitesi Rektörlüğü’ne Mühendislik Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölüm Başkanlığına içten teşekkürlerimi sunarım. Projeme PLC desteği sağlayan SCHNEĐDER Elektrik’e ve SCHNEĐDER Elektrik Türkiye eğitim sorumlusu Sayın Levent ÖZDEMĐR’ e teşekkürlerimi sunuyorum. Projeme sağlamış oldukları maddi destekten dolayı Türk Telekom Kuzey II bölge müdürlüğüne ve Türk Telekom Kuzey-II bölge müdürü Sayın Đsa ÖMÜR’ e sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Ayrıca projeme sağlamış oldukları malzeme desteklerinden dolayı Klemsan Elektrik ve Ser Elektrik’ e teşekkürlerimi sunuyorum. Her şeyden öte, eğitimim süresince bana her konuda tam destek veren aileme ve bana hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarıma saygı ve sevgilerimi sunarım. Mayıs, 2013 Cemil DEMĐR v ĐÇĐNDEKĐLER LĐSANS BĐTĐRME PROJESĐ ONAY FORMU ................................................................................ vi ÖNSÖZ ...............................................................................................................................................v ÖZET................................................................................................................................................ viii SEMBOLLER VE KISALTMALAR ................................................................................................ ix 1. GĐRĐŞ ......................................................................................................................................... 1 1.1. Giriş ve Çıkışları Kontrol Altında Tutmak............................................................................. 2 1.2. Garaj Kontrolü Olarak Kullanılması ...................................................................................... 3 1.3. Enerji Tasarrufu Olarak Kullanılması .................................................................................... 4 1.4. Daire Đçi Aydınlatma Kontrolü .............................................................................................. 5 1.5. Havuz Kontrolünü Sağlamak ................................................................................................. 6 1.6. Bahçe Sulama Sistemi ............................................................................................................ 7 1.7. Yangın Söndürme Sistemi ...................................................................................................... 9 1.8. Havalandırma Sistemi .......................................................................................................... 10 1.9. Bahçe Aydınlatma Kontrolü................................................................................................. 11 1.10.Hırsız Alarmı Olarak Kullanımı ............................................................................................... 12 1.11. Pencerelerin Kontrolü ............................................................................................................. 13 1.12. Uzaktan Đzleme Yöntemi ......................................................................................................... 14 2. TASARIM ................................................................................................................................ 15 2.1. Katkılar ................................................................................................................................. 15 2.2. Yöntem ................................................................................................................................. 15 2.3. Çalışmalar ............................................................................................................................ 16 2.3.1. Tasarım............................................................................................................................. 16 2.3.2. Senaryonun Oluşturulması ............................................................................................... 16 2.3.3. Akış Diyagramının Oluşturulması.................................................................................... 16 2.3.4. Malzeme Seçilmesi .......................................................................................................... 16 2.3.5. Malzemelerin Fiyatlandırılması ....................................................................................... 17 2.3.6. Elektriksel Projenin Çizilmesi .......................................................................................... 17 2.3.7. Üretim .............................................................................................................................. 17 2.3.8. PLC Seçimi ...................................................................................................................... 18 2.3.9. PLC Yazılımının Yapılması ............................................................................................. 18 2.3.10. SCADA Yazılımının Yapılması ....................................................................................... 18 vi 2.3.11. Ölçümler ve Test Sonuçlarının Đncelenmesi .................................................................... 18 2.3.12. PLC Scada ve PC Arasındaki Haberleşmenin Sağlanması .............................................. 19 2.4. Çalışma Takvimi .................................................................................................................. 19 2.5. Başarı Ölçütleri Standartlar ve Kısıtlar ................................................................................ 19 2.6. Araştırma Olanakları ............................................................................................................ 19 2.7. Malzeme Teçhizat Olanakları .............................................................................................. 20 3. SONUÇLAR ............................................................................................................................ 21 4. YORUMLAR ........................................................................................................................... 22 5. EKLER ......................................................................................................................................... 25 EK-1 Çalışmalar ................................................................................................................... EK1-1 EK-2 PLC Kontrollü Akılı Ev Sisteminin Elektriksel Projesi .............................................. EK2-1 EK-3 PLC Kontrollü Akıllı Ev Sisteminin PLC Yazılımı .................................................... Ek3-1 EK-4 Çalışma Takvimi ......................................................................................................... EK4-3 EK-5 Malzeme Teçhizat Olanakları ..................................................................................... EK5-3 EK-6 Standartlar ve Kısıtlar Formu ...................................................................................... EK6-1 ÖZGEÇMĐŞ ....................................................................................................................................... 1 vii ÖZET Günümüzde teknolojinin de gelişmesiyle birlikte enerji tasarrufunda da büyük bir ilerleme kaydedilmiş olup enerji tasarrufu yapabilmek için çok sayıda sistemler geliştirilmiştir bunlardan biriside akıllı ev sistemleridir. Bu sistem sayesinde evimizde gereksiz yere enerji kullanımını ortadan kaldırma imkânımızın yanı sıra evimize giriş çıkışları da kontrol altında tutabiliyoruz. Evimizin güvenliğini sağlayabiliyoruz. Ayrıca sıcaklığa bağlı olarak bahçemizdeki sulama işlerini, yağmur yağdığında pencerelerin ve havuzumuzun kapatılması işlemini, yangın durumlarında söndürme sisteminin otomatik olarak devreye girmesi gibi işlemleri sistem otomatik olarak yapmaktadır. Akıllı sistemler bütün bu işlemlerin isteğimiz doğrultusunda bilgisayar üzerinden izlenebilmesini de sağlamaktadır. Bu projede söz konusu edilen Akıllı ev sistemi PLC denetimi ve yardımcı algılayıcılar ile gerçekleştirildiği için genişletilmesi mümkün ve kolaydır. Kişiler istekleri doğrultusunda bu sisteme maliyetle orantılı olarak istedikleri büyük değişiklikleri küçük uğraşlar doğrultusunda kolayca ilave edebileceklerdir. viii SEMBOLLER VE KISALTMALAR PLC kontrollü akıllı ev sistemi projesinin yapımı esnasında projenin elektriksel projesi oluşturulurken turulurken TSE normuna göre kullanılmış kullanılmı olan elemanların sembolleri ve açıklamaları Çizelge 1. De gösterilmektedir. Çizelge 1. PLC kontrollü akıllı ev sistemi projesinde kullanılan semboller semboller ve açıklamaları TSE Standardı Proje Sembolleri No Sembol Açıklama 1 Ana Şalter 2 Topraklı Priz 3 Klemens 4 Role Bobini 5 Basma Yaylı Buton 6 Sinyal Lambası 7 NO Kontak PLC : Programlanabiliri Lojik Kontrol SCADA : Uzaktan Kontrol ve Gözleme Sistemi ix 1. GĐRĐŞ Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte enerji tasarrufu sağlamak ve daha konforlu bir yaşam standardına sahip olmak için birçok sistem geliştirilmektedir. Bu sistemlerden biriside akıllı ev sistemidir. ‘‘Akılı Ev fikri ilk olarak 1980’lerin başında ortaya çıkmıştır’’ [1]. Sistemin ilk uygulamalarında insanların ev konforu düşünülmesine rağmen hızlı bir şekilde gelişen teknoloji ile birlikte sistemde, insanların günlük ihtiyaçlarını da karşılayabilecek düzeyde gelişmeler kaydedilmiştir. Günümüz itibari ile sistemin maliyetinin yüksek olması sebebiyle aktif olarak kullanım oranı düşüktür. Ancak ‘’Geleceğin model evlerini planlamada akıllı ev kavramı önemli bir rol oynamaktadır’’[2]. Akıllı ev sistemleri mikro denetleyiciler ya da PLC (Programmable Logic Controller) tarafından programlanarak gerçekleştirildikleri için sistemin ihtiyaçlar doğrultusunda geliştirilmesi kolay ve neredeyse maliyetsizdir. Bu hususta yapılması gereken ihtiyacımız doğrultusunda mevcut yazılımı yeniden revize etmek olacaktır. PLC kontrollü akıllı ev sisteminin çalışma durumları akış diyagramları SCADA programı yardımıyla bilgisayar üzerinden izlenebilecek ve gerekli durumlarda sisteme müdahale edilebilecektir. SCADA Supervisory Control And Data Acquisition kelimelerinin baş harflerinden oluşturulmuştur. Türkçeye veri toplama ve uzaktan izleme olarak çevrilmektedir. SCADA programı aracılığıyla mevcut bilgisayarımızdan sistemin anlık değişimlerini izleyebilme imkanı bulamaktayız. 2012 2013 öğretim yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi elektrik Elektronik mühendisliği elektrik bölümü 4. Sınıf öğrencisi olarak, bitirme projesi kapsamında hazırlamış olduğum PLC Kontrollü Akıllı Ev sisteminin amacı insanların günlük yaşantılarını daha eğlenceli, konforlu hale getirmek ve yaşam standardını yükselmektir. Kişilerin günlük yaşantısında rutin olarak yapmak zorunda oldukları bahçe sulama, havalandırma gibi işleri bu sistem otomatik olarak yapabilmektedir. Bu tezde konu edineceğim başlıklar Akıllı ev sistemine sahip olan bir evde sıcaklık kontrolü sağlamak, evi havalandırmak, iç aydınlatmaları kontrol etmek, bahçe sulama sistemini ve havuz kontrolünü sağlamak, dış aydınlatmaları kontrol etmek, yangın söndürme sistemi ve hırsız alarm sistemi ile ilgili kısımlar olacaktır. Devam eden konularda bu kontrol sistemlerinin akış diyagramları, nasıl gerçekleştirildiği ve koşulları ayrıntılı olarak anlatılmaktadır. 1 1.1.Giriş ve Çıkışları Kontrol Altında Tutmak Đnsanlar akılı ev sistemi sayesinde eve giriş ve çıkışlarda kendilerine parola oluşturabilirler bu parolaya bağlı olarak el tanıma, yüz tanıma ya da parmak izlerini tanıtabilirler. Tasarlamış olduğum bu projede sadece şifreli kısım olacaktır. Eve girmek isteyen kişi, ekran üzerindeki giriş menüsünden daha önceden sisteme kendisi için tanıtmış olduğu şifresini girer. Bunun üzerine dış kapı açılır. Dış kapı açıldıktan bir süre sonra kapı kişiler tarafından ayarlanmış olan süre sonunda otomatik olarak kapanır. Kapının kapanma süresi kişilerin şifrelerini girdikleri panel ekranında görülebilmektedir. Evden çıkmak isteyen kişi çıkış yapmak istediği kapının önüne geldiği anda çıkış sensörü kişiyi algılar ve otomatik olarak çıkış kapısını açar kişilerin belirledikleri zaman sonunda kapı otomatik olarak kapanır. Kapının kapanması için kalan süre ekranımızda görülebilmektedir. Burada ki zaman giriş kısmında kişiler tarafından ayarlanan zamanı set olarak alır ve kişilerin bu kısımda yeniden zaman belirlemeleri gerekmez. Ayrıca kullanıcılar kapının ne kadar sürede kapanacağını da belirleyerek, kapının hız kontrolü de sağlanabileceklerdir. Kapının 10 saniye içerisinde tamamen kapanmasını ya da açılmasını istemeleri durumunda yapmaları gereken, ilgili kapının parametre sayfasında bu değeri belirlemeleridir. 2 1.2.Garaj Garaj Kontrolü Olarak Kullanılması Bahçe girişinde inde araç girişi ve kişi ki girişi olmak üzere iki adet giriş bulunmaktadır. Araç girişinden kişi, kişi girişinden şinden inden araç girememektedir. Aracımız araç girişinin giri giriş önüne geldiği anda sürücü elindeki kumandaya basarak kapının açılmasını sağlayacak. sa layacak. Ve araç girişini açarak aracın içeriye girmesini sağlayacak. Araç giriş kapısının açılmasıyla birlikte kapıdaki algılama sensörü devreye girecek. Araç orada olduğu olduğu müddetçe kapının kapanmasını engelleyecek. Ve araç tamamen içeri girdikten sonra garaj kapısı kullanıcı tarafından belirlenen bir süre sonunda sonund otomatik olarak ak kapanacaktır. Garaj kapısının açılma zamanına müdahale edilerek garaj kapısının hız kontrolü de sağlanabilecektir. sa Aracımızın garajdan çıkış yapmak istemesi durumunda araç algılama sensörümüz aracı algılayarak kapının otomatik olarak açılması açıl sağlayacaktır. layacaktır. Aracımız garajdan tamamen çıktıktan sonra kullanıcılar tarafından tarafından belirlenen zaman sonunda kapı otomatik olarak kapanacaktır. Ancak araç algılama sensörümüz aracı algıladığı algıladı ı sürece araç giriş giri kapısı bekleme zamanını saymayacak ve kapanmayacaktır. kapanm Garaj kontrolü biriminin çalışmasına çalı ilişkin blok diyagramı Şekil 1.2. de gösterilmektedir. Şekil 1.2. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi garaj kontrol sistemi blok diyagramı. d 3 1.3.Enerji Enerji Tasarrufu Olarak Kullanılması Tasarlamış olduğum um akıllı ev sistemi tamamen insana odaklı olup insanların günlük yaşantılarını kolaylaştırmak tırmak ve enerji tasarrufu sağlamaktadır. sa Boşş olan bir odaya evin herhangi bir bireyi, geldiği zaman giriş giri sensörü kişiyi iyi algılar ve o anda odanın içerisi ışık ı gerektirecek kadar karanlık ise eğer e er aydınlatmalar otomatik olarak devreye girecektir. Ya da ortamın karanlığı, ışıkları şıkları yakacak kadar karanlık değilse de kişii kendi isteğiyle iste içerideki aydınlatmaları açma imkânına sahip olacaktır. Her iki durumda da kişiler ki oturma odasını terk etmesi durumunda aydınlatma ya da içerideki diğer di er elektrik ile çalışan çalı cihazları kapatmak zorunda değiller. ğiller. Ancak istekleri doğrultusunda do rultusunda oda boş bo olmasa dahi aydınlatma gereçlerini kapatma tercihine de sahip olacaklar Giriş Giriş ve çıkış çıkı sensörlerimiz sayesinde giriş yapanların sayısı ile çıkış çıkı yapanların sayısının karşılaş şılaştırılması suretiyle karşılaştırma tırma sonucu oturma odasının boş bo olması durumunda içerideki aydınlatmalar direk devre dışıı kalacaktır. Kişilerin Ki sürekli giriş çıkış yapma durumları göz önünde bulundurularak TV, Radyo gibi elektrikli cihazların elektrik enerjileri kişiler ki tarafından belirlenen rlenen bir süre sonunda devre dışı dı kalacaktır. Kişiler iler bu zamanı sıfır yapmaları durumunda söz konusu elektrikli aygıtlar aydınlatmalarla birlikte devre dışı dı kalacaklardır. Şekil ekil 1.3. de Akıllı ev sisteminin enerji tasarrufuna ilişkin ilişkin blok diyagramı gösterilmektedir. Şekil 1.3. PLC Kontrollü akıllı ev e sistemi enerji tasarrufu sağlaması laması blok diyagramı d 4 1.4.Daire Đçi Aydınlatma Kontrolü Günümüzde akıllı ev sistemlerinde iç aydınlatmalarda genellikle ekrandan ya da bir düğme ile kontrolü yapılmaktadır. Eve girdiğiniz zaman genel olarak ekran vasıtasıyla sistemi devreye sokarak aydınlatma sağlanabilir ve kapatmak içinde ekran sayesinde ya da düğme kontrolü ile gerçekleştirilmektedir. Tarafımca tasarlanan akıllı ev sisteminin bir parçası olan iç aydınlatma sisteminin çalışması ise şu şekilde sağlanmaktadır. Eve, ev üyelerinden herhangi biri geldiği zaman algılayıcılar sayesinde kişiler algılanacak ve ortam ışık gerektirecek kadar karanlık ise iç aydınlatma sistemi devreye girecektir. Lambaların yanıyor olabilmesi için içeride bir kişinin dahi olması yeterlidir. Eğer odada bir kişi bulunup lambayı kapatmak isterse bu işlevi düğme vasıtasıyla gerçekleştirebilmektedir. Tasarlamış olduğum sistemde, odaya girenlerin sayısı ile çıkanların sayısını karşılaştıran bir program oluşturup bu program ile odada kimsenin bulunmadığına karar verip lambalara gelen enerji kesilir ve lambalar söner. Ayrıca odada kişiler varken ve aydınlatmalarda devredeyken karanlık olma durumu ortadan kalktığı anda içeride kişiler olmasına rağmen ortam yeterince karanlık olmadığı için aydınlatmalar otomatik olarak devre dışı kalacaktır. Sistemdeki aydınlatmalar odadan son kişi çıktığı anda hemen sönerken TV, Radyo gibi elektrikli cihazların enerjisi kesilmemektedir. Söz konusu elektrikli aygıtlar kullanıcılar tarafından belirlenen bir süre sonunda devre dışı kalacaktır. Bu şekilde tasarlamamızın temel sebebi ise kısa süreli giriş çıkış durumlarında kişilerin sürekli Televizyonu açmak zorunda kalmalarını önlemektir. Böylece eğer mutfakta kısa süreli bir işimiz varsa, mutfaktaki işimizi bitirip salona geldiğimiz zaman ayarlamış olduğumuz süre bitmemişse yeniden TV açmak zorunda kalmayacağız. Eğer süre geçmişse bu zaten bizim son şart olarak belirlediğimiz durum anlamına gelmektedir dolayısıyla söz konusu elektrikli aygıtların yeninde devreye alınması gerekmektedir. Aydınlatma sisteminin çalışmasına ilişkin blok diyagramı Şekil 1.4. de gösterilmektedir. 5 Şekil 1.4. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi daire içi aydınlatma sistemi blok diyagramı d 1.5.Havuz Kontrolünü Sağlamak Sa Tasarlamış olduğum um akıllı ev sisteminin bahçesinde bir havuz olduğu oldu düşünülmektedir. dü Normal şartlarda artlarda havuzun üstü açık olacak ve yağmurlu murlu havalarda havuz suyunun suyu kirlenmemesi için havuzun üstünü kapatma imkânımız olacaktır. Bu i işlemi gerçekleştirmek tirmek için sisteme sistem bağlı bir yağmur algılayıcısı bulunmaktadır. Bu algılayıcı bizim belirlediğimiz imiz hassasiyet oranında ıslandığı ıslandı ı takdirde devreye girecek ve havuzumuzun üzeri otomatik olarak kapanacaktı. kapanacak Yağmurun un kesilmesi durumunda havuzun üstü otomatik olarak açılacaktır. Ayrıca yağmur ya yağmadı ğmadığı zamanlarda kullanıcılar istemeleri durumunda ekran üzerinden havuzun üzerini üzeri açma ve kapatma imkânına sahip olacaklardır. Söz konusu çalışma şekli ekli kullanıcılar tarafından belirlenmiş belirlenmi olan zaman aralığındaa gerçekleşecektir. gerçekle Bu zaman aralığı dışında ında havuz otomatik olarak kapanacak ve tanımlanmış olan zaman aralığıı uygun duruma gelinceye kadar kapalı kalacaktır. Havuz kontrol sisteminin çalışmasına çalı masına ait blok diyagramı Şekil 1.5. de gösterilmektedir. 6 Şekil 1.5. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi havuz kontrol sistemi blok diyagramı d 1.6.Bahçe Bahçe Sulama Sistemi Akıllı ev sisteminde yer alan bahçe sulama sistemi, bahçedee bulunan sıcaklık ölçer ve nem ölçer’e göre çalışacaktır. şacaktır. Çalışma sıcaklığı kullanıcılar tarafından ayarlanabilir olacaktır. Bunun yanında kullanıcılar zaman aralığı aralı ı da girebileceklerdir. Örneğin Örne bahçenin her gün 18:00 ile 18:30 arasında sulanmasını istemekteyiz saat 18:00 da sıcaklık bizim tarafımızdan belirlenen bir değerin de erin altındaysa bahçemiz 30 dakika dakik boyunca sulanacaktır. Bahçemizin sulanma şartları artları yerine geldi ve O anda yağmur ya yağıyorsa sulama işlemi lemi yapılmayacaktır. Bahçe toprağımızın topra ımızın nemlilik oranı azaldığında azaldı sistem sulama gereğii duyacak ancak havanın aşırı a ırı sıcak olması durumunda (buradaki sıcaklık sıcak değeri eri bizim tarafımızdan belirlenecektir) sulama işlemi i lemi yapılmayacaktır. Bahçe sulamak için ihtiyacımız olan suyu depoladığımız depoladı yağmur suyu ile karşılayacağ ılayacağız. Depo suyumuz bizim tarafımızdan belirlenen bir değerin de altına düştüğüü anda deponun girişinde bulunan sulama vanası devreye girecek gire ve şebeke suyundan deponun dolmasını sağlayacaktır. sa Şebeke vanasının debisi sulama ünitesinin debisinden daha yüksek ek olması nedeniyle depo suyu hiçbir zaman sıfıra inmeyecektir. Sürekli olarak artacaktır. Bu noktada yangın ve bahçe sulamanın aynı zamanda başlama ba sıkıntısı karşımıza ımıza çıkmaktadır. çıkm Böyle bir durumda Sistem yangın söndürme kısmına öncelik verecektir. Bahçe sulama sistemi aktif olduğu zamanda yangınn durumu ortaya çıkmışsa çıkmı sa bahçe sulama devre dışı dı kalacak ve yangın söndürme sistemi devrede olacaktır. Yada yangın söndürme sistemi devredeyken 7 bahçe sulama sistemi kesinlikle devreye giremeyecektir. Bu noktada dikkat edilmesi gereken husus yoğun un sıcaklık altında bitkilerin ilerin sulanması bitkilere zarar verebilir. Bu nedenle bitkilerin sabah ya da akşam ak serinliğinde inde sulanması daha uygun olacaktır. Bu sebeple sulama sisteminde nde sulama zamanının sabahın serin saatleri ayarlanması önerilmektedir. Şekil ekil 1.6. da bahçe bahç sulama sisteminin çalışmasına masına ait blok diyagramı gösterilmektedir. Şekil 1.6. PLC Kontrollü akıllı ev e sistemi bahçe sulama sistemi blok diyagramı d 8 1.7.Yangın Yangın Söndürme Sistemi Akıllı ev sisteminde mevcut duman dedektörleri bulunmaktadır. Olası bir yangın durumunda duman dedektörü enerjilenerek çıkış verecektir. Gelen bu çıkış çıkı sinyali PLC tarafından algılanabilen bir sinyal özelliğindedir. özelli indedir. PLC bu sinyali aldığı zaman yangın var kararını otomatik olarak vermektedir. ver Buna bağlı lı olarak PLC’nin kontrol birimi yangın söndürme ünitesini devreye sokacaktır. Yangın esnasında kullanılacak olan su, yağmur yağdığı zamann biriktirilmiş olan depo suyu olacaktır. Ayrıca yrıca deponun girişinde şebeke vanamızda ızda bulunmaktadır. Depo suyu bizim tarafımızdan belirlenen bir değerin de altına düştüğü anda şebeke ebeke vanası açılarak şebeke suyu ile depoya su temini sağlayacaktır. sa Buradaki şebeke vanasının debisi yangın söndürme ünitesinin harcayacağı harcayaca su debisinden dahaa fazla olması nedeniyle depodaki daki suyun sıfıra inme durumu söz konusu değildir. de Depodaki su miktarı daima artacaktır. Şebeke ebeke vanası, su deposu maksimum seviyeye kadar dolduğu anda yangın ngın devam etse dahi havuzun taşmaması maması için devre dışı dı kalacaktır. Şebeke vanasının tekrar devreye girmesi için depo suyunun bizim tarafımızdan belirlenen seviyenin altına düşmesi mesi gerekmektedir. Aksi taktirde şebeke ebeke vanası tekrar devreye girmeyecektir. Şekil ekil 1.7. de Akıllı ev sisteminin yangın söndürme ünitesinin çalışmasına çalı ilişkin kin blok diyagramı gösterilmektedir. göst Şekil 1.7. PLC Kontrollü akıllı ev e sistemi yangın söndürme sistemi blok diyagramı d 9 1.8.Havalandırma Havalandırma Sistemi Akıllı ev sistemimizde sıcak günlerde klimanın açılması ya da kapanması gibi problemimiz bulunmamaktadır. Sistemde bulunan sıcaklık ölçer ortam sıcaklığını sıcaklı ölçerek PLC ye bilgi olarak gönderir. PLC bu bilgiyi kontrol biriminde dereceye çevirerek ortam sıcaklığının ının kaç derece olduğunu oldu unu belirler ve sonuç olarak yazar. Sistemde bizim tarafımızdan belirlenen sıcaklık aralıkları bulunmaktadır. bulunmaktadır. Klimaların bu sıcaklıklar arasında devreye girmesini ve devreden çıkmasını sağlayabilmekteyiz. sa layabilmekteyiz. Yapmamız gereken tek şey ey klimalar hangi sıcaklıkta devreye girsin hangi sıcaklıkta devreden çıksın set değerlerini erlerini belirlemektir. Buna istinaden PLC nin kontrol kontrol birimi bir karşılaştırma kar yapacaktır. Karşılaştırma tırma sonucu eğer e klimanın çalışması ması gerekiyorsa PLC nin kontrol birimi otomatik olarak klimayı devreye sokacaktır. Sıcaklık değeri de yine bizim tarafımızdan belirlenen sıcaklığa sıcaklı ulaştığı anda otomatik olarak devreden evreden çıkacaktır. Bunun yanı sıra kullanıcılar PLC bağlı ba lı kalmaksızın klimaları devreye alıp devreden çıkartabilme imkânına nına sahip olacaklardır. Söz konusu çalışma ma durumu kullanıcılar tarafından belirlenmişş olan zaman aralığında aralı gerçekleşecektir. Diğer ğer zamanlarda zam çalışma olmayacaktır. Ayrıca odanın boş bo olduğuu durumlarda klima yine devre dışı dı kalacaktır. Şekil ekil 1.8. de akıllı ev sisteminin havalandırma biriminin çalışmasına şmasına ilişkin ili blok diyagramı gösterilmektedir. lmektedir. Şekil 1.8. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi havalandırma sistemi blok diyagramı d 10 1.9.Bahçe Bahçe Aydınlatma Kontrolü Tasarladığımız ımız akıllı ev sisteminde bahçemizde bulunan aydınlatma gereçlerini de kontrol altında tutmaktayız. Böylelikle ne zaman yanacak ne zaman sönecek düşüncesini dü ortadan kaldırmış bulunmaktayız. ulunmaktayız. Bahçede bir aydınlık ölçer bulunmaktadır. Aydınlatmalarda bu aydınlık ölçere bağlıdır. lıdır. Aydınlık ölçer ortamın yeterince karanlık olduğuna oldu olduğ karar verdiği anda bahçe aydınlatmaları direk devreye girecektir. Kullanıcılar istemeleri durumunda karanlık nlık olmasa bile panel üzerinden bahçe aydınlatmalarını çalıştırıp çalı tırıp durdurma imkânına sahip olacaklardır. Ayrıca bahçe aydınlatmamız için panel üzerindeki menü yardımıyla, ortamın karanlık olmasına rağmen ra men belirli bir saatten sonra sönmesi de sağlanabilmektedir. sa Örneğin in ortam yeterince karanlık oldu ve aydınlatmalar devreye girdi. Saat 00:00 den sonra yanmasına gerek olmadığı olmadı ı için sistem aydınlatmaları otomatik olarak durdurarak sabaha kadar yanmasının önlemiş önlemi olması nedeniyle aynı zamanda enerji tasarrufu da d sağlamış olacaktır. Ayrıca hırsız sensörü aktifleştiği aktifle i anda yani sistem, koruma bölgemizde bir hırsız algılamışsa sa dış aydınlatmalar ve iç aydınlatmalar direk devreye girecektir. Ve kullanıcıların görüş alanının oluşması olu sağlanacaktır. lanacaktır. Bahçe aydınlatma biriminin bi çalışmasına na ait blok diyagramı Şekil 1.9. da gösterilmektedir. Şekil 1.9. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi bahçe aydınlatma kontrol sistemi blok b diyagramı 11 1.10.Hırsız Hırsız Alarmı Olarak Kullanımı K Giriş sensörü eve girişş yapanları sayarken çıkış çıkı sensörüde evden çıkanları saymaktadır. Bu sayede giriş yapanlarla çıkış çıkı yapanların sayısını karşılaştırmamıza tırmamıza imkân vermektedir. Karşılaştırma tırma sonucu giriş yapanların sayısı çıkış yapanların sayısına eşit eş ise eğer ev boş demektir. Bu aşamada amada hırsız alarm sistemi sistemi devreye girmektedir. Sistem tamamen otomatikteyken herhangi bir şifre ifre girilmeden kapının açılması durumunda kapı zorla açılmıştır. Veya şifre ifre girilmedi kapıda açılmadı ev boş bo durumda içerideki hırsız sensörler herhangi bir hareket algılaması durumunda durumunda içeride tanımlı olmayan kişi kiş ya da kişiler var demektir. Sistem bunu da hırsız olarak algılayacak ve alarm verecektir. Ayrıca sistem bizim tarafımızdan belirlenen saatler arasında otomatik olarak devreye girme şartının yanında istememiz durumunda bizim tarafımızdan manüel olarak da devreye alınaalına bilecektir. Örneğin in gece 00:00 ile sabah 6:30 arasında sistem alarmı otomatik olarak devreye alacaktır. Kullanıcılar evden çıktıkları zaman koruma sistemini aktifleştirdikleri aktifle zaman bahçe giriş kapısından şifreli giriş yapıldığıı takdirde koruma, otomatik olarak pasif duruma geçecektir. Yukarıdaki sebeplerden herhangi birinden dolayı alarm oluşursa olu alarm çıkışımız ımız set olacaktır. Ve bu sebebin ortadan kalkması alarmı pasif duruma getirmeyecek olup, Alarmın pasif duruma uma gelebilmesi için şifre sahibi bir kişinin inin gelerek şifresini doğru girip alarm Reset butonuna basması gerekmektedir. Alarm sisteminin çalışma çalı blok diyagramı şekil ekil 1.10. da gösterilmektedir. Şekil 1.10. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi hırsız alarm sistemi blok diyagramı iyagramı 12 1.11. Pencerelerin Kontrolü Tasarlamış olduğumuz umuz sistemde perde ve panjurları da kontrol altında tutmaktayız. Evde kimsenin olmadığıı bir zamanda yağmur ya yağarsa arsa pencerelerin açık kalması her evin korkusudur. Oysa akıllı ev sistemi bu problemi ortadan kaldırmaktadır. Evden ayrıldığımız anda ev boşş kalmışsa kalmı veya evde olduğumuz umuz zamanlarda yağmur yağ algılayıcıları yağmur mur algıladıkları anda otomatik olarak pencerelerin kapanmasını sağlayacaktır. sa sağ Bunun yanı sıra evde olduğumuz umuz halde ha yağmurda yağmıyorsa mıyorsa ve pencereler açık kalmışsa kalmı bizim belirlediğimiz imiz zamanda pencerelerimiz otomatik olarak kapanacaktır. Bütün bunların dışında ında kullanıcılar panel üzerindeki butonlarla istedikleri zaman pencereleri açıp kapatabileceklerdir. Ayrıca bu açıp kapatma işlemi lemi pencerenin tamamen açılması ya da kapanması durumunu sağlamasına ğlamasına gerek yoktur. Đstenilmesi stenilmesi durumunda yarıya kadar veya çeyreğee kadar açılabilecektir. Bütün bunların yanında sabahları gün ışığından ı ış da en iyi şekilde ekilde yararlanmak mümkün olacaktır. olacaktır. Kullanıcılar tarafından ayarlanabilen bir zaman da pencereler otomatik olarak açılacak ve belirlenmiş belirlenmi olan süre kadar evi havalandıracaktır. Şekil il 1.11 de pencere kontrol sisteminin çalışmasına şmasına ilişkin ili blok diyagramı gösterilmektedir. Şekil 1.11. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi pencere kontrol sistemi blok diyagramı iyagramı 13 1.12. Uzaktan Đzleme zleme Yöntemi Akıllı evimizi dışarıdan arıdan işteyken iş seyahatte ya da başka ka bir yerdeyken neler olduğunu oldu ne gibi değişkenlerin değiş ğiştiğini bir başka bilgisayarımızdan, akıllı telefonlardan izleyebilmekteyiz. Ya da biz evde varmış varmı gibi kendimiz bazı değişkenleri şkenleri değiştirip de evde varmış gibi gösterebilme imkânımız olacaktır. Örneğin Örne in belirli bir saatte bütün ışıkların ı kapanması, hareket algılandığında algılandı ışıkların açılması, mevcut cut ortam sıcaklığını sıcaklı ve buna bağlı lı olarak nelerin çalıştığını çalıştığ ya da çalışmadığını, ını, ne zaman devreye gireceklerini gibi birçok şeyi eyi izleme imkânımız olacaktır. Bütün bunları yapabilmemiz için mevcut scada bilgisayarımızın internete bağlanmış ba olması yeterli olacaktır. Uzaktan izleme sistemine ilişkin blok diyagramı Şekil 1.12 de gösterilmektedir. Şekil 1.12. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi uzaktan izleme ve kontrol sistemi blok b diyagramı 14 2. TASARIM Hızla gelişen teknoloji insanların hayatlarını kolaylaştırmak amacıyla uygulamaya yönelik sistemler geliştirilmiştir. Bunlardan bir tanesi de akıllı sistemleridir. Akıllı sistemler sayesinde kullanıcılar enerji tasarrufu sağlamakla birlikte daha güvenli ve daha konforlu yaşam standardına kavuşmaktalar. Bitirme tezim olarak yapmakta olduğum PLC kontrollü akıllı ev sisteminde insanların günlük yaşantılarını kolaylaştıracak ve yaşam standardını artıracak yöntemler ele alınarak çalışma biçimleriyle açıklanmaktadır. 2.1.Katkılar Yapmakta olduğum PLC kontrollü akıllı ev sistemi projesindeki hedef kullanıcıların evlerine giriş çıkışları kontrol altına almalarını, bahçe sulamak, ışık açmak ve kapatmak gibi günlük işlerini sistem sayesinde kolaylıkla yapabilmelerini, hırsız alarm devresi sayesinde tedirgin oldukları durumları ortadan kaldırmak gibi işlemleri akıllı sistemimizin yapabiliyor olması nedeniyle kullanıcılara yüksek yaşam standardı ve yüksek yaşam kalitesi sunmaktadır. 2.2.Yöntem Şekil 1.12’de gösterilen şema yapmakta olduğum projede referans olarak aldığım temel şemadır. Projenin kontrolünün tamamı PLC üzerinden sağlanmaktadır. Bu kontrolün akış diyagramını ve sistemin hangi değerler arasında çalıştığını hangi konumunun aktif olduğunu bilgisayarımız üzerinden görebilmekteyiz. Ayrıca sisteme internet üzerinden başka bir bilgisayar, cep telefonu ya da tablet bilgisayarlar ile herhangi bir yerden de bağlanarak sistemi kontrol etme imkanımızda olacaktır. Bunun için ana bilgisayarımızın sadece internet bağlantısının olması yeterlidir. Projede yer alan PLC ve SCADA Ethernet üzerinden haberleştiğinden istenilmesi durumunda bir network ağı kurularak sistem tüm ağdan kontrol edilebilecektir. PLC tarafından yapılan işlemlerin işleyişi SCADA bilgisayarı tarafından görsel olarak görüntülenmektedir. Ayrıca sistemin yapmış olduğu çalışmalar kayıt altında tutularak istenildiği zaman erişim imkanı sunmaktadır. 15 2.3.Çalışmalar Projenin tasarımından uygulanma aşamasına kadar yapılacak olan çalışmaları bir program dahilinde işlenmiştir. Söz konusu çalışmaların yer aldığı Çizelge 2. EK-1 de verilmektedir. 2.3.1. Tasarım Bu kısımda projenin hangi çalışma durumlarının içereceği, nelerin referans alınacağı ve nasıl yapılacağı gibi konuların araştırılması ve yapılabilirlik açısından değerlendirilerek PLC Kontrollü akıllı ev sistemine uygulanması incelenmektedir. 2.3.2. Senaryonun Oluşturulması Tasarım başlığı kısmında yapılmaya karar verilmiş olan kısımların kullanıcılar açısından daha verimli kullanılabilmesi için nasıl çalışması gerektiği ve hangi şartlara bağlı olması gerektiği incelenerek sistemin çalışma ilkesi oluşturulmaktadır. Daha sonra oluşturulan bu çalışma şekli PLC yazılımında yol gösterici olarak kullanılacaktır. 2.3.3. Akış Diyagramının Oluşturulması Senaryosu oluşturulan sistemin okuyucular tarafından daha net anlaşılabilmesini sağlamak açısından blok şemalar halinde bir çizelgeyle ifade edilerek bu blok şekiller sayesinde başlık altındaki yazıların okunmasına gerek kalmadan bu konuyla ilgili gerekli bilgiyi algılayabilmeleri hedeflenmiştir. 2.3.4. Malzeme Seçilmesi PLC Kontrollü akıllı ev sistemi projesinde kullanacağım her bir malzemenin diğer malzemelerle uyum sağlaması gerekmektedir. Bu sebeple malzemelerin seçilmesi hususu 16 önemlidir. Malzeme seçimi esnasında ihtiyacımıza cevap verebilecek ve ekonomik malzemeler seçilmesi için çalışmalar yapılmaktadır. Đhtiyacımıza cevap verebilecek bir malzeme bulunamadığı zaman onun yerine kullanılabilecek farklı özellikteki malzemenin genel araştırmasının ve problemin en kısa sürede çözülmesini amaçlayarak böyle çalışmaya yer verilmektedir. 2.3.5. Malzemelerin Fiyatlandırılması Malzeme seçimi işleminin tamamlanmasının ardından kesin olarak kullanmaya karar verdiğimiz malzemelerin geniş çaplı fiyat araştırması yapılarak, bu malzemeler en ekonomik bir şekilde nereden ve nasıl temin edilir. Sorularını ayrıntılı bir şekilde araştırdığım çalışma başlığıdır. 2.3.6. Elektriksel Projenin Çizilmesi PLC kontrollü akıllı ev sistemi projesinin elektriksel bağlantılarının yapılabilmesi için öncelikle projenin çalışma ilkesine uygun olarak elektriksel projesinin çizilmesi gerekmektedir. Çizilen bu proje referans alınarak yapılan projenin elektrik bağlantıları yapılmaktadır. Sistemin çalışmasına ilişkin çizilen elektrik projesi EK-2 de verilmektedir. 2.3.7. Üretim Elektriksel projesi de tamamlanmış olan tasarım projesinin montaj ve kablo bağlantıların yapılabilmesi için ayrılan çalışma kısımdır. Oluşturulan tasarımın gerçeğe dönüşmesi bu çalışma kısmında yapılmaktadır. Üretim tamamlandıktan sonra sistemin mekaniksel olarak doğru çalışıp çalışmadığı testlerinin de bu çalışma başlığı altında yapılması sağlanmıştır. 17 2.3.8. PLC Seçimi Bu çalışma başlığı altında hazırlamış olduğum projede kullandığım fiziksel değişkenlerin sayısı göz önünde bulundurularak ihtiyacım olan dijital giriş sinyallerinin sayısı, dijital çıkış sinyallerinin sayısı, analog giriş sinyallerinin sayısı ve analog çıkış sinyallerin sayısı belirlenerek bu doğrultuda ihtiyaç duyulan CPU ve gerek varsa ihtiyaç duyulan ek genişleme modüllerinin ve PLC nin çalışma gerilimleri belirlenmektedir. 2.3.9. PLC Yazılımının Yapılması Üretimi tamamlanmış olan projenin oluşturmuş olduğum senaryo doğrultusunda çalışabilmesi için gerekli olan PLC yazılımının oluşturulması bu çalışma başlığı altında yapılmaktadır. Projenin çalışması için yazılmış olan PLC programı EK-3 de verilmektedir. 2.3.10. SCADA Yazılımının Yapılması Projenin bilgisayar ekranında görsel olarak izlenebilmesi için oluşturulması gereken alandır. Bu alanda kullanıcıların PC ekranında görebilecekleri, değiştirebilecekleri, göremeyecekleri, değiştiremeyecekleri ve yetkilerine göre kontrol edebilecekleri değerlerin oluşturulması ve görsel açıdan hoş bir görüntü tasarımının yapılması işlerine ayrılan zamanı bu çalışma başlığı altında gerçekleştirilmiştir. 2.3.11. Ölçümler ve Test Sonuçlarının Đncelenmesi Oluşturmuş olduğum sistemin çalıştırılarak elde edilen sonuçların hazırlanmış olan çalışma senaryosuna uygun olup olmadığını incelemek temel amaçtır. Senaryoya uymayan kısım varsa buralar tespit edilerek, yeniden programlanması için mevcut yazılım yeniden düzenlenmesi suretiyle bu çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır. 18 Ayrıca bu çalışma esnasında sistemin çalışmasında meydana gelen mantık hatalarının da giderilmesi esas amaç olmuştur. 2.3.12. PLC Scada ve PC Arasındaki Haberleşmenin Sağlanması Kullanmakta olduğumuz PLC deki bazı değişkenlerin dışarıdan değiştirilmesine olanak sağlanacak olup bu değişkenler Scada yazılımı üzerinden PC den gerçekleştirilecektir. Bu işlemin gerçekleşebilmesi için PC Scada ve PLC aynı protokol üzerinden haberleşmesi gerekir. Bu haberleşme kısmının gerçekleştirilmesi için yapılan çalışmadır. 2.4.Çalışma Takvimi PLC Kontrollü akıllı ev sistemi projesinin başlangıcından teslimine kadar olan süre belirli bir kural ve disiplin ile kontrol altında tutulmaktadır. Hangi işe ne zaman başlanacak, ne zaman bitirilecek gibi bilgiler bu tablo doğrultusunda yapılmaktadır. Söz konusu tablo Çizelge 3 olarak EK-4 de verilmiştir. 2.5.Başarı Ölçütleri Standartlar ve Kısıtlar Projemizin başarı ölçütleri, uygulanabilirliği, sürekliliği ve kısıtlar formu ayrıntılı olarak doldurulup EK-6’de verilmiştir. 2.6.Araştırma Olanakları Gelişmeye açık bir sistem olduğu için araştırma olanakları oldukça fazladır. Bu proje PLC ile tasarlanmıştır. Geliştirilerek farklı program ile de tasarlanabilir. 19 2.7.Malzeme Teçhizat Olanakları PLC Kontrollü Akıllı Ev Sistemi projesinde kullanılan malzemeler piyasada aktif olarak kullanılan ve kolaylıkla temin edilebilen ürünlerdir. Söz konusu ürünlerin fiyat ve adet miktarlarını ayrıntılı olarak hazırlamış olduğumuz Çizelge 4 olarak EK-5’de verilmiştir. 20 3. SONUÇLAR PLC kontrollü akıllı ev sistemi projesi 24 adet dijital girişi, giri i, 16 adet dijital çıkışı çıkı ve 2 adet analok girişii bulunan bir PLC ile kontrol edilmektedir. Sistem içerisinde 7 adet kapasitif algılama sensörü, 2 adet aydınlık sensörü 2 adet sıcaklık sesnsörü kullanılarak gerçek zamanlı değişkenlerin kenlerin PLC ve kontrol bilgisayarına iletilmesi sağlanmış sa lanmıştır. Tamamlanmış olan projede elektriksel bağlantıların bağ yapıldığıı 40x60 ebatlarında bir elektrik panosu ve 42,5x44,5 ebatlarında bir kontrol plakası plakası bulunmaktadır. Kontrol plakası üzerinde, gerçek zamanlı fiziksel değişkenler şkenler kenler bulunmaktadır. Bu kısımdan PLC’ye fiziksel değişkenler de gönderilerek sistemin çalışması çalışması mevcut bilgisayar üzerinden izlenebilmektedir. Elektrik panosu üzerinde mevcut değişkenlerin de enlerin durumlarını belli eden sinyal lambaları bulunmaktadır. Amaç maç bu sinyal lambalarının hepsinin sönük olmasıdır. Aktif olan sinyal lambası o anda çalışmakta makta olan değişkenin de kenin bilgisini göstermektedir. Sinyal lambalarının hepsinin sönük olması demek kontrol kontr sağlanıyor lanıyor olması demek anlamı taşımaktadır. ta Aynı zamanda elektrik panosu üzerinde 6 adet yaylı buton bulunmaktadır. Bu B butonlar aracılığı ile PLC fiziksel değişkenler kenler gönderilmektedir. Söz konusu butonların kullanım amacı ise sistemde kullanmak istediğimiz istediğimiz bazı elemanlarının pahalı olması sebebiyle ekonomiklilik göz önünde bulundurularak bu yöntem kullanılmıştır. kullanılmı Elektriksel bağlantıların bağ yapıldığı pano ile sensörleri tutan plakanın görüntüsü Şekil 3’de verilmiştir. Şekil 3. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi s görüntüsü 21 4. YORUMLAR Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik & Elektronik Mühendisliği bölümünde bitirme projesi olarak tasarlamış olduğum PLC kontrollü Akıllı Ev Sisteminde kullanmış olduğum PLC nin markasının Telemecanique olarak seçilmesi yapmış olduğum fiyat araştırması sonunda en ekonomik olarak söz konusu marka olmasından ileri gelmektedir. Projemde kullandığım SCADA programının Vijeo Citect olarak seçilmiş olması 2009 yılında Schneider Elektrik kurumunda söz konusu programın eğitimini almış olmam neticesinde programa ait temel bilgilerin daha önceden edinilmiş olması nedeniyle bitirme projesini söz konusu programla yapıyor olmam sayesinde kendimi söz konusu programda geliştirmeyi hedeflemiş olmamdır. Sonuç olarak bu hedef pozitif sonuç vermiştir. Projede şalt malzeme olarak Telemecanique ürünlerin kullanılması ise yüksek miktarda fiyat indirimi sağlamış olmalarından kaynaklanmaktadır. Yine projede kullanılan bazı malzemelerin Klemsan marka olması ilgili malzemenin Klemsan elektrik tarafından ücretsiz olarak gönderilmiş olmasıdır. Projede yer alan nem sensörleri yerine nem sensörlerinin pahalı olması yüzünden yaylı butonlar kullanılarak projenin daha ekonomik hale getirilmesi sağlanmıştır. Akıllı ev sisteminin kontrol birimlerinden olan garaj kontrolünde plaka tanıma sisteminin maliyetinin fazlama olması nedeniyle bunun yerine kumandalı sistem tasarlanmış ve maliyeti düşürmek amacıyla kumanda tasarlanmamış olup, yerine yaylı buton kullanılmıştır. Projenin tasarımı aşamasında elektrik panosu içerisinde kullanılan kablo renkleri “Bazı panolarda 24V, 220V gibi farklı gerilim değeri ya da D.A. A.A gibi farklı türde akım taşıyan kumanda kabloları aynı kanalda bulunabilir. Böyle durumlardaki kablolar ise farklı renklerde olmalıdır.” [3]. Buna istinaden elimizde var olan siyah, mavi, kırmızı ve gri renkli kabloları, 220VAC faz rengi siyah, Nötr rengi mavi olacak şekilde kullanılmıştır. Aynı pano içerisinde yer alan 24VDC gerilimi için ise +24VDC için kırmızı -24VDC için gri renkte kablo kullanılmıştır. Kaynak [3]’ den alınmış olan ibarenin TSE’ya ait bir standart ya da bir yönetmelik olduğu düşünülmektedir. Ancak yapmış olduğum araştırmalar sonucunda maalesef hangi yönetmelikte yada standartta yer aldığını belirleyememiş bulunmaktayım. 22 PLC ve genişleme modülü siparişi verilmesi esnasında genişleme modülünün referans numarasının yeni üretilmiş olan bir modüle ait olduğu anlaşılamamış olmasından dolayı almış dolduğumuz genişleme modülünün bilinen programlama arayüzünde programlanamayışı problemiyle karşılaşılmıştır. Problemin çözümü için yazılımın, genişleme modülüne ait kısmı söz konusu genişleme modülünü destekleyen bir başka arayüz programıyla yazılmıştır. Yeni programın kullanımı esnasında zorluklar yaşanılmıştır. 23 KAYNAKLAR [1] D. H. Stefanov, Z. Bien ve W. Chul Bang, “The smart house for older persons and persons with physical disabilities” , IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 12 (2), 228 (2004). [2] L. Jiang, D. Y. Liu ve B. Yang, “Smart home research”, Proceedings of the Third International Conference on Machine Learning and Cybernetics, Shanghai, 659-663 (2004). [3] MEGEP, Elektrik Elektronik Teknolojileri Pano Kablo Montajı, Ankara, 2007 24 5. EKLER 5.1. Çalışmalar 5.2. PLC Kontrollü Akıllı Ev Sisteminin Elektriksel Projesi 5.3. PLC Kontrollü Akıllı Ev Sisteminin PLC Yazılımı 5.4. Çalışma Takvimi 5.5. Malzeme ve Techizat Listesi 5.6. Standartlar ve Kısıtlar Formu . 25 EK-1 Çalışmalar Çizelge 2 de çalışmalar Çizelge 2. PLC Kontrollü akıllı ev sisteminin başlangıç aşamasından sonuç kısmına kadar yapılacak olan çalışmalar No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Đşin Adı Tasarım Senaryonun Oluşturulması Akış Diyagramı Oluşturulması Malzeme Seçilmesi Malzeme Fiyatlandırılması Projenin Çizilmesi Üretim PLC Seçimi PLC Yazılımının Yapılması Scada Yazılımının Yapılması Ölçümler ve Test Sonuçlarının Đncelenmesi PLC Scada ve PC Arası Haberleşmenin Sağlanması EK1- 1 EK-2 PLC Kontrollü Akılı Ev Sisteminin Elektriksel Projesi EK2-1 EK2-2 EK2-3 EK2-4 EK2-5 EK2-6 EK2-7 EK2-8 EK2-9 EK-3 PLC Kontrollü Akıllı Ev Sisteminin PLC Yazılımı EK3-1 EK3-2 EK3-3 EK3-4 EK3-5 EK3-6 EK3-7 EK3-8 EK3-9 EK3-10 EK3-11 EK3-12 EK3-13 EK3-14 EK3-15 EK3-16 EK3-17 EK3-18 EK3-19 EK3-20 EK3-21 EK3-22 EK3-23 EK3-24 EK3-25 EK3-26 EK3-27 EK3-28 EK3-29 EK3-30 EK3-31 EK3-32 EK3-33 May ıs Nisan Mart Şubat Ocak Aralık 3.Hafta 4.Hafta 1.Hafta 2.Hafta 3.Hafta 4.Hafta 1.Hafta 2.Hafta 3.Hafta 4.Hafta 1.Hafta 2.Hafta 3.Hafta 4.Hafta 1.Hafta 2.Hafta 3.Hafta 4.Hafta 1.Hafta 2.Hafta 3.Hafta 4.Hafta 1.Hafta 2.Hafta 3.Hafta EK4-1 Haberleşmenin Sağlanması Ölçümler ve Test Sonuçlarının Đncelenmesi Scada Yazılımının Yapılması PLC Yazılımının Yapılması PLC Seçimi Üretim Projenin Çizilmesi Malzeme Fiyatlandırılması Malzeme Seçilmesi Akış Diyagramı Oluşturulması Tasarım Senaryonun Oluşturulması EK-4 Çalışma Takvimi Çizelge 3. PLC Kontrollü akıllı ev sistemin projesinin çalışma takvimi EK-5 Malzeme Teçhizat Olanakları Çizelge 4. PLC Kontrollü akıllı ev sistemi projesinin malzeme listesi MARKA AÇIKLAMA Emas Telemecaniqıe Telemecaniqıe Telemecaniqıe Telemecaniqıe Phoneix Telemecaniqıe Klemsan Klemsan 2X20A Ana Şalter 2X10A Sigorta 6KA Otomat 2X16A Sigorta 6KA Otomat Yeşil Sinyal Lambası Yeşil Yaylı Buton STTB- 2,5 KLEMENS M18 Kapasitif Sensör Delikli Kablo Kanalı Kablo Kanal Kapağı 1mm2 Nyaf Mavi Kablo 1mm2 Nyaf Kırmızı Kablo 1 mm2 Đzoleli Yüsük 24 VDC Slim Role 220VAC/24VDC Güç Kaynağı PG16 Kablo Rekoru PG16 Körleme Tapa Pano Đçi Topraklı Priz 2,5x94 mm 1000’lik Kablo Bağı Yapışkan Kroşe Delikli Montaj Rayı 60X50X17,5 Plastik Pano Yağmur Sensörü Duman Dedektörü Aydınlık Ölçer (CDS) Analok Sıcaklık Ölçer PTC Pano Üzeri Buton Etiketi Pano Đçi Etiket 24 V DC (7 modül takılabilir) 24 14R + 2T Klemens 12 bit 4 (0-10V, 4-20mA) 2 (0-10 V, 4-20 mA) Klemens ŞAFAK Phoneix Meanwell ORTAÇ ORTAÇ Klemsan Klemsan Klemsan Klemsan Çetinkaya Telemecaniqıe Telemecaniqıe EK5-1 ADET BĐRĐM FĐYAT ĐSK. NET FĐYAT TUTAR 1 1 2 16 6 50 8 2 2 100 100 500 4 1 10,91 32,60 32,60 4,30 5,34 2,99 60,00 6,50 2,89 0,30 0,30 0,02 23,75 65,00 30 44 44 70 30 45 70 45 45 40 40 35 45 35 7,64 18,26 18,26 1,29 3,74 1,64 18,00 3,58 1,59 0,18 0,18 0,01 13,06 42,25 7,64 18,26 36,51 20,64 22,43 82,23 144,00 7,15 3,18 18,00 18,00 7,48 52,2 42,2 8 6 1 1 1,00 0,85 17,00 10,40 30 30 45 45 0,70 0,60 9,35 5,72 5,60 3,57 9,35 5,72 1 2 1 1 1 2 2 20 30 1 63,70 4,30 110,00 10,62 28,00 17,50 165,0 0,50 0,25 970,0 45 45 35 0 0 0 0 0 0 70 35,04 2,37 71,50 10,62 28,00 17,50 165,0 0,50 0,25 291 35,0 4,73 71,5 10,6 28,0 35,0 330 10,0 7,50 291 1 575,00 70 172,5 172,5 KaradenizTeknikÜniversitesi MühendislikFakültesi Elektrik-ElektronikMühendisliğiBölümü STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU EK-6 Standartlar ve Kısıtlar Formu 1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız. Akıllı ev sistemi projemiz, gerçekleştirilmesi ve geliştirilmesi mümkün olan ve insanlar için yüksek yaşam standardı ve kalitesi sağlayabilecek sistemdir. 2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü? Akıllı ev sistemi projesinde çözüm gerektirecek bir problem ile karşılaşılmamıştır. 3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız mı? PLC Dersi; bu ders kapsamında öğrenmiş olduğumuz programlama teknikleri projemizin tamamında kullanılmıştır. Kontrol Sistemleri Giriş Dersi; bu ders kapsamında öğrenmiş olduğumuz blok diyagram oluşturma teknikleriyle projede yer alan akış diyagramları oluşturulmuştur. 4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir? PLC kontrollü akıllı ev sistemin elektriksel projesinin oluşturulmasında yer alan kumanda elemanlarının sembolleri TSE standardına uygun olarak çizilmiştir. Projenin elektrik montajının yapıldığı panoda kullanılan “Bazı panolarda 24V, 220V gibi farklı gerilim değeri ya da D.A. A.A gibi farklı türde akım taşıyan kumanda kabloları aynı kanalda bulunabilir. Böyle durumlardaki kablolar ise farklı renklerde olmalıdır.” [3]. Bu durum için elimizde var olan siyah, mavi, kırmızı ve gri renkli kablolar 220VAC faz rengi siyah, Nötr rengi mavi olacak şekilde kullanılmıştır. Aynı pano içerisinde yer alan 24VDC gerilimi için ise +24VDC için kırmızı -24VDC için gri renkte kablo kullanılmıştır. KaradenizTeknikÜniversitesi MühendislikFakültesi Elektrik-ElektronikMühendisliğiBölümü STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU 5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir? a) Ekonomi Projede kullanılması gereken nem sensörünün maliyetinin fazla olması nedeniyle daha ekonomik olan yaylı butonlar kullanılmıştır. Ayrıca projede yer alan garaj kontrolü biriminde taşıt tanıma sisteminin maliyetinin fazla olması nedneiyle kumandalı sistem olarak düşünülmüş ancak bir kumanda tasarımı yapılmamıştır ekonomik açıdan daha ucuz olacağından dolayı kumanda işlevi yerine bir yaylı buton kullanılmıştır. b) Çevre sorunları: PLC kontrollü akıllı ev sistemi olarak tasarlanan projenin çevreye herhangi bir yan etkisi bulunmamaktadır. Ancak çevre şartlarına göre çalışma ilkeleri bulunmaktadır. c) Sürdürülebilirlik: PLC kontrollü akıllı ev sistemi projesi sürdürülebilirlik açısından pozitif etkilere sahiptir. Đleride uygulanmak istenmesi durumunda sistemin uygulanabilmeis mümkündür. Ayrıca insanlara daha iyi yaşam standardı ve yaşam kalitesi sağlaması yönünden tercih edilebilirliği de söz konusu olmaktadır. . d) Üretilebilirlik: Proje üretilebilirlik açısından gerçekçi bir proje olmakla birlikte teknik olarak ve fiziki olarak gerçeklenebilmesinde bir problem söz konusu değildir. Ekonomiklik açısından yapılan bir araştırmanın ardından insanlar güvenle sPLC kontrollü akıllı ev sistemini üretebilir ve kullanabileceklerdir. Bu hususta herhangi bir problem söz konusu değildir. e) Etik: PLC kontrollü akıllı ev sistemi projesinde herhangi bir etik sorunu söz konusu değildir. KaradenizTeknikÜniversitesi MühendislikFakültesi Elektrik-ElektronikMühendisliğiBölümü STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU f) Sağlık: PLC Kontrollü akıllı ev sistemi projenin kullanıldığı yerlerde insan ve diğer canlılar üzerinde yan eti oluşturacak herhangi bir problemi söz konusu değildir. g) Güvenlik: PLC kontrollü akıllı ev sistemi kullanıcıların güvenliğini de sağlayabilmektedir. Ancak sistemin internet yoluyla kontrol edilebiliyor olması internet sistemimizin kötü amaçlı kullanıcıların eline geçmesi durumunda mevcut bütün internet alemini tehldir eden bir güvenlik açığı ortaya çıkmaktadır. h) Sosyal ve politik sorunlar: PLC kontrollü akıllı ev sistemi Sosyal ve politik bir sorun teşkil etmemektedir. Projenin Adı PLC Kontrollü Akıllı Ev Sistemi Projedeki Öğrencilerin adları Cemil DEMĐR Tarih ve Đmzalar 31.05.2013 ÖZGEÇMĐŞ 11.12.1988 tarihinde Đstanbul Gaziosmanpaşa doğumlu olup 95/96 eğitim ve öğretim yılında 50.yıl ilköğretim okulunda eğitim hayatına başlamıştır. 2003/2004 eğitim ve öğretim yılında ilköğretim eğitimini bitirip Küçükköy Anadolu Meslek Teknik Ve Endüstri Meslek Lisesinin Teknik lise Elektrik Bölümünde eğitim yapma hakkı kazanarak orta öğretim eğitimine bu okulda devam etmiştir. Lise 3.sınıfta iken Leonardo DA Winchi projesi kapsamında yurtdışında staj yapma hakkı kazanmış olup 26 MART 2006 tarihinde lise stajını yapmak üzere Đngiltere’ye gitmiş ve lise stajını Đngiltere’de tamamlamıştır. 2007 Yılında ortaöğretimden mezun olarak eğitim hayatına 1 yıl ara verip, Đstanbul’da bir otomasyon şirketinde iş başı yapmıştır. Meslek hayatının 1. yılının sonunda 2008/2009 eğitim ve öğretim yılında Afyon Kocatepe Üniversitesi Afyon Meslek Yüksek Okulu Elektrik Bölümünde okuma hakkı kazanarak ön lisans eğitimine başlamıştır. 2010 yılın’ da bu bölümü 2. olarak bitirerek Dikey Geçiş Sınavı sonucu Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik Elektronik mühendisliği bölümünde okuma hakkı kazanarak 2. sınıftan eğitime başlamış olup şuan bu bölümün 4. sınıfında eğitim görmektedir. Üniversite stajını Đstanbul’da otomasyon şirketinde tamamlamıştır. Đngiltere, Kıbrıs, Pakistan, Azerbaycan ve Rusya’da yurtdışı deneyimi bulunmaktadır
