Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

... konulu sunumlar: "Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM"— Sunum transkripti:

1 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
ETK 246 ENDÜSTRİYEL AĞLAR Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

2 ENDÜSTRİYEL HABERLEŞME TEKNOLOJİLERİ
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

3 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
1. CAN-BUS Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

4 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
 Açılımı “Controller Area Network Bus” olan yani “Kontrol Alan Ağı Veri yolu”dur. 1980’lerde Robert Bosch tarafından otomotivde kablo yumağı yerine, bir kablodan yazılım kontrollü veri transferini sağlamak amacıyla geliştirilmiştir. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

5 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
motor Şanzıman Gövde Kapı Kilitleri Güvenlik Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

6 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
CAN, otomotiv endüstrisindeki en bilinen haberleşme sistemidir. Her ne kadar başlangıçta yalnızca otomotiv uygulamaları için tasarlanmış olsa da yüksek performansı ve güvenirliğinden dolayı birçok endüstriyel kontrol uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

7 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

8 CAN-BUS ÇALIŞMA MANTIĞI
CAN-BUS sisteminde tüm üniteler (istasyon) iletim hattına (BUS) veri yollamada eşit önceliğe sahiptirler. Bu tür çalışma mantığına multi master çalışma denir. Tüm üniteler veri yollamada eşit önceliğe sahip olsalar da CAN-BUS sisteminin mesaj öncelikli sistem olmasından dolayı iletim hattının boş olduğu anı yakalamak önemlidir. Her ünite (istasyon) aynı anda veri yollamaya çalışırsa, bilgiler arasında çatışmalar oluşur. Bu çatışmayı önlemek için CAN-BUS mantığında; tüm üniteler her an iletim hattını (BUS) dinlerler ve hattın boş olduğu anı yakalayıp verisini yollarlar. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

9 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
ÖRNEK Kaza yapan bir araç düşünelim. CAN-BUS’un önemi arabanın kaza yapması ile başlar. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

10 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öncelikli olarak yollanması gereken mesaj basınç sensörlerinin çarpmayı algılayıp hava yastıklarını açmasıdır. Yani; kaza oldu güvenlik sistemleri devreye girin 1 numaralı mesaj Daha sonraki öncelik; motor ısısının kaç derece olduğunun kokpitteki LCD üniteye yollanmasıdır. 2 numaralı mesaj İşte CAN-BUS; tek kablo üzerinden, eşit zamanda yollanma hakkına sahip verilerin iletimini gerçekleştirir ama öncelikli mesajların da daha önce iletim hattına yollanmasına özen gösterir. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

11 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
CAN, iletim hattına erişim yöntemi olarak bit öncelikli yapıyı kullanır. Bu yöntem mesajların çarpışmamasını garanti etmekle beraber, iletim hattının uzunluğunu sınırlandırır. Üniteler 1 Mbits iletim hızıyla 40 metrelik, 40 Kbits hızı ile de 1000 metrelik bir veri yolu (BUS) üzerinden bağlanabilirler. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

12 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
CAN-BUS KULLANIM ALANLARI Otomobil Elektroniği Akıllı Motor Kontrolü Robot Kontrolü Akıllı Sensörler Asansörler Makine Kontrol Birimleri Trafik Sinyalizasyon Sistemleri Akıllı Binalar Ve Laboratuvar Otomasyonu Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

13 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
CAN-BUS 3 Katmandan Oluşur; Hangi mesajın alınacağına ve gönderileceğine karar verir Donanımla ilgili uygulamaya ara yüz sağlar Nesne Katmanı İletim Katmanı Fiziksel Katman Çerçeve kontrolü (iletim hattı) Mesaj önceliği belirleme Hata kontrolü Üniteler arasında veri haberleşmesi sırasındaki tüm elektriksel kısımdır. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

14 CAN-BUS sisteminin sahip olduğu özellikler; Mesaj önceliği
Kayıp zaman güvenliği Yapılandırma esnekliği Aynı veri birçok ünite tarafından alınabilir Sistemdeki veri yoğunluğunu kaldırabilme Hata tespiti ve hataya ilişkin sinyalleri üretme, Mesajın yollanmasında hata oluşması halinde mesajın iletim hattının (BUS) boş olduğu bir anda mesajın otomatik tekrar yollama, Ünitelerde oluşan geçici ve kalıcı hataları ayırt edebilme ve bu kalıcı hatalı üniteleri kapatabilme. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

15 CAN-BUS Kullanım Türleri
Eğer CAN denetleyici ve mikrodenetleyici birbirinden ayrı iseler buna Half-CAN denir. Ancak mikrodenetleyici kendi içinde CAN denetleyicisini de barındırıyorsa Full-CAN olur. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

16 CAN-BUS Motor Veri Analiz Raporları
Motor Sıcaklığı Takograf performansı Takograf hızı Motor tork talebi Motor torku Yakıt tüketim hızı Anlık yakıt ekonomisi Araç hızı Devir Hız sabitleme Gaz pedalı pozisyonu Fren Debriyaj Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

17 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
PROFİ-BUS Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

18 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Endüstriyel otomasyon ağlarında, ağın davranış karakteristiğini belirleyen ağ protokolüdür. Profibus (Process Field Bus/Saha veri yolu işlemcisi), 1987’de Almanya Teknoloji ve Araştırma Bakanlığının oluşturduğu çalışma grubu tarafından tasarlanmıştır. Profibus otomasyon sistemlerinde geniş uygulama alanı bulmuştur. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

19 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
FMS-PA ve DP gibi farklı haberleşme seçeneklerine sahip olan Profibus, uygulamaya bağlı olarak veri iletiminde Fiber Optik teknolojisinin kullanımına imkan vermektedir. Profibus, sahada veya makine üzerindeki kablo kalabalığını azaltmak ve hızlı veri iletimi sağlamak için geliştirilen sistemdir. Gerek proses otomasyonu (Profibus PA) gerekse üretim otomasyonu (Profibus DP) ile ilgili tüm haberleşme ihtiyaçlarını karşılar.  Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

20 Profibus Teknik Özellikleri
Her bir bus bölümüne 32, toplamda ise 126 katılımcı bağlanabilir. Çevre birimleri “slave”, (sensör, motor) çalışma esnasında takılıp çıkarılabilir. Veri transferi iki damarlı kablo veya optik iletkenler ile yapılır. Veri iletim mesafesi elektrik kabloları ile 12 km, optik kablolar ile 23,8 km kadar olabilir. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

21 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

22 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

23 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

24 PROFİ-BUS Kullanım Alanları;
Yüksek hızlı kritik zamanlı uygulamalarda Kompleks haberleşme sistemlerinde Farklı cihazların özel bir arabirim kullanmadan birbirleri ile haberleşmesinde kullanılabilmektedir. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

25 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

26 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Encoder(sinyal üreticiler) Bağlı olduğu şaftın hareketine karşılık, sayısal (dijital) bir elektrik sinyali üreten elektromekanik bir cihazdır. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

27 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

28 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
PROFİ-BUS; 7 katmandan oluşmaktadır. 1. 2. ve 7. katmanları kullanmaktadır ve bu katmanların her biri farklı görevleri yerine getirmektedir. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

29 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Katman 1 (Fiziksel katman, Donanım) Verinin bit (1-0) dizisi halinde iletim ortamı üzerinden doğrudan ağ ortamına aktarılması için gerekli işlevleri gerçekleştirir. Katman 2 (Veri bağı katmanı) Çerçeve kurma, hata denetimi, akış denetimi ve zaman aşımı denetimi bu katmanın başlıca görevleridir. Katman 7 (Uygulama katmanı), Uygulama için yazılan programlarının ağa iletimimi için gerekli işlevleri gerçekleştirir. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

30 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
PROFİ-BUS; ortam erişim denetimi için öncelikle iki konu düzenlenmelidir. Kompleks otomasyon sistemleri (master-master) arasındaki haberleşmede, istasyonların her birine tanımlanan görevleri yerine getirebilecek kadar süre verilmelidir. Master (ana/yönetici istasyon). Programlanabilir denetleyiciler ve tanımlanan bağımlıistasyonlar (master-slave) arasındaki haberleşme döngüsünde veri iletimi basit ve hızlı olmalıdır. Slave (pasif/bağımlı istasyon) Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

31 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

32 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

33 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
İşleticiler (Arabirim); Algılayıcılardan gelen verilere göre çeşitli üniteleri (ısıtma, havalandırma, motor, enerji açma-kapama) devreye sokacak veya devreden çıkartacak olan işletim elemanlarıdır. Algılayıcılar; hız, ısı, nem vb. algılayıcılarıdır. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

34 Profibus-DP ağlarının birbirleri ile haberleşmeleri
MPI (Çok Bağlantılı Ara yüz) Bu bağlantılarda master’ların birbirleri ile haberleştiği yani master-master haberleşmesinin kullanıldığı görülmektedir. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

35 MPI Haberleşme Sistemi (Multipoint İnterface)
MPI haberleşme sistemi özellikle CPU'lar arası haberleşme işlemlerinde çok yoğun olarak kullanılır. Kullanımı oldukça basittir. İki damarlı bir MPI kablosu ve MPI bağlantı konektörü dışında bir donanıma ihtiyaç duymaz. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

36 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Maksimum 32 adet katılımcı bağlanabilir ve iletim hattı uzunluğu en fazla 50 metre olabilir. 50 metrenin üzerindeki mesafeler için RS 485 yükseltici kullanmak gerekir. Her yükseltici hat uzunluğu 1000 m kadar çıkarabilir. Toplam 10 yükseltici kullanılabilir. İletim hattının başlangıç ve bitiş noktalarındaki konektörlere sonlama direnci konmalıdır. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

37 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
RS 485 YÜKSELTİCİ SONLAMA DİRENCİ Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

38 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
MPI haberleşmede veri iletimi hızı 19,2 Kbits ile 1,5 Mbits aralığında değişmektedir. Tekrarlayıcı ile ağ uzunluğu 1100 m olup bu mesafe Fiber Optik kablo kullanıldığında 24 km’yi bulmaktadır. Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

39 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM

40 Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM
Öğr.Gör.Hüseyin KÜÇÜKERDEM