plc kontrollü akıllı ev sđstemđ

82 Pages·2013·3.41 MB·Turkish

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
SSEEMMBBOOLLLLEERR VVEE KKIISSAALLTTMMAALLAARR
PLC kontrollü akıllı ev sssiiisssttteeemmmiii ppprrrooojjjeeesssiiinnniiinnn yyyaaapppııımmmııı eeesssnnnaaasssııınnndddaaa ppprrrooojjjeeennniiinnn eeellleeekkktttrrriiikkkssseeelll ppprrrooojjjeeesssiii
oluşttuurruulluurrkkeenn TTSSEE nnoorrmmuunnaa ggöörree kkuullllaannııllmmıış oollaann eelleemmaannllaarrıınn sseemmbboolllleerrii vvee aaççııkkllaammaallaarrıı
ÇÇiizzeellggee 11.. DDee ggöösstteerriillmmeekktteeddiirr..

Çizelge 11.. PPLLCC kkoonnttrroollllüü aakkııllllıı eevv ssiisstteemmii pprroojjeessiinnddee kkuullllaannııllaann sseemmbboolllleerr vvee
açıklamaları

TTSSEE SSttaannddaarrddıı PPrroojjee SSeemmbboolllleerrii
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 oluş-
turulmuştur. 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