T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ UZAKTAN ERİŞİMLİ KONTROL LABORATUARI

Transkript

1 T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ UZAKTAN ERİŞİMLİ KONTROL LABORATUARI Kasım DELİKANLI Danışman: Doç. Dr. Akif KUTLU YÜKSEK LİSANS TEZİ ELEKTRONİK BİLGİSAYAR EĞİTİMİ ANABİLİM DALI ISPARTA 2009

2 Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğüne Bu çalışma jürimiz tarafından ELEKTRONİK BİLGİSAYAR EĞİTİMİ ANABİLİM DALI' nda oybirliği/oyçokluğu ile YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. Başkan : Doç. Dr. Akif KUTLU SDÜ Teknik Eğitim Fakültesi Elektronik-Bilgisayar Eğitimi A.B.D. Üye : Yrd. Doç. Dr. Yavuz CENGİZ SDÜ Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektronik Haberleşme Mühendisliği A.B.D. Üye : Yrd. Doç. Dr. Abdülkadir ÇAKIR SDÜ Teknik Eğitim Fakültesi Elektronik-Bilgisayar Eğitimi A.B.D. ONAY Bu tez.../.../20.. tarihinde yapılan tez savunma sınavı sonucunda, yukarıdaki jüri üyeleri tarafından kabul edilmiştir..../.../20... Prof. Dr. Mustafa KUŞCU Enstitü Müdürü

3 İÇİNDEKİLER Sayfa İÇİNDEKİLER... i ÖZET... iv ABSTRACT... vi TEŞEKKÜR... viii ŞEKİLLER DİZİNİ... ix ÇİZELGELER DİZİNİ... xi SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ... xii 1. GİRİŞ KAYNAK ÖZETLERİ MATERYAL VE YÖNTEM C# C# ın Özellikleri SQL Server SQL Server'ın Özellikleri Kontrol Alan Ağı (Controller Area Network - CAN) Kontrol Alan Ağının (CAN) Özellikleri OSI Referans Modeli CAN Mimarisi Can Topolojisi Mesaj Tabanlı Haberleşme İletim Ortamı Can Modülü CAN Mesaj Çerçeveleri Data Frame Remote Frame Error Frame Overload Frame PCI Can Kart Kvaser CANLIB SDK T89C51CC i

4 3.7. CAN Denetleyicisi Servo Motorlar Servo Motorların Kullanıldığı Yerler Servo Motor Çeşitleri DC Servomotorlar AC Servo Motorlar Servo Motor Sürücüleri DC Servo Sürücüler AC Servo Sürücüler Geri Besleme Elemanlarının Seçimi Web Tabanlı Kontrol Sistemi Uzaktan Erişimli Laboratuarlar Uzaktan Erişimli Laboratuarlar İçin Ekipmanlar Teknik Gerekenler Güvenlik İçin Gerekenler Didaktik Gerekenler Finansal Gerekenler Uzaktan Erişimli Laboratuarlar İçin Yazılım Uzaktan Erişimli Laboratuarların Sağladığı Faydalar Uzaktan Erişimli Laboratuarlara Örnekler SDU Microlab Yazılımı Yazılımın Çalışması ARAŞTIRMA BULGULARI Servo Motor Deney Setinin İnternet Üzerinden Kontrolü Donanım Yazılım CAN ile Servo Motor Deney Setinin İnternet Üzerinden Kontrolü Donanım CAN Modülü Dijital MSN2000 Servo Sürücü ve Deney Seti Yazılım Sistemin Çalışması ii

5 5. TARTIŞMA VE SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ iii

6 ÖZET Yüksek Lisans Tezi UZAKTAN ERİŞİMLİ KONTROL LABORATUARI Kasım DELİKANLI Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektronik Bilgisayar Eğitimi Anabilim Dalı Jüri: Doç. Dr. Akif KUTLU (Danışman) Yrd. Doç. Dr. Yavuz CENGİZ Yrd. Doç. Dr. Abdülkadir ÇAKIR Mesleki ve teknik eğitim kurumlarında kullanılan mevcut yöntem ile öğrencinin laboratuarlardan yararlanabilmesi, kendine ayrılan saatte laboratuara bizzat gelmesi ile mümkündür. Ayrıca emniyet ve güvenlik amaçlı olarak uzman bir kişiye ihtiyaç duyulmaktadır. İnternet erişimli gerçek zamanlı laboratuarlarda ise öğrencilerin, sadece ders veya uygulama saatlerinde değil; her zaman ve her yerden erişebilmeleri sağlanmaktadır. Bu gereksinim uzaktan erişimli laboratuar tanımını ortaya çıkarmış ve eğitime farklı bir boyut getirmiştir. Bu çalışmada; mühendislik ve teknik eğitim fakültelerinin elektrik, elektronik, bilgisayar bölümlerinde kullanılan servo motor deney seti için uzaktan eğitim laboratuarı tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem eş zamanlı olarak deney düzeneklerine erişim imkanı tanır. Böylece öğrenciler laboratuar çalışmalarını, belirli bir zaman ve mekana bağlı kalmadan, internet üzerinden gerçekleştirir. Uygulamada AC Servo Deney Seti ile sunucu bilgisayar arasındaki bağlantı için CAN modülü oluşturulmuş ve CAN protokolü ile haberleşme sağlanmıştır. iv

7 Gerçekleştirilen sistemde CAN in kullanılması tek bir sunucu bilgisayara birden fazla servo motor deney seti bağlanabilmesine olanak verir. Kullanıcıların Internet üzerinden deney setlerine ulaşabilmelerini sağlayacak istemci ara yüzü ile sunucu yazılımı, Java ve C# dilleri ile gerçekleştirilerek, Kvaser CANLIB SDK dan yararlanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Uzaktan Eğitim, Uzaktan Erişimli Kontrol, Sanal Laboratuar, Uzaktan Erişimli Laboratuar, Kontrol Alan Ağı (CAN), Servo Motor 2009, 81 Sayfa v

8 ABSTRACT M.Sc. Thesis REMOTE-ACCESS CONTROL LABORATORY Kasım DELİKANLI Süleyman Demirel University Graduate School of Applied and Natural Sciences Department of Electronics and Computer Education Thesis Committee: Assoc. Prof. Akif KUTLU (Supervisor) Asst. Prof. Yavuz CENGİZ Asst. Prof. Abdülkadir ÇAKIR Students should come to the laboratory in the lesson time in order to use laboratory with present method used in vocational and technical education institutes. Besides an expert is needed as a security in these laboratories. At internet communicated real time laboratories, students can access to the laboratories not only in the lesson or application times, but also everytime and from everywhere. This necessity has introduced the definition of distance reachable laboratory and brought a different aspect to the education. In this study, a distance education laboratory has been designed about servo motor experiment set which is learned at electric, electronic and computer departments of engineering and technical education faculties. Designed system makes possible to access to the experiment set in the same time. So, the students can do laboratory studies on internet without dependent from a determined time and place. In application process, the communication between AC Servo Experiment Set and client computer has been provided by CAN protocol and communication has been vi

9 provided by CAN protocol. In this system, usage of CAN enables to bind more than one servo motor experiment set to a server computer. The user interface and server program, which helps students connect to the client computer has been developed by C# and Java programming language. Kvaser CANLIB SDK has been used in the server part of the written program. Key Words: Distance Education, Remote-Access Control, Virtual Laboratory, Remote-Access Laboratory, Controller Area Network, Servo Motor 2009, 81 pages vii

10 TEŞEKKÜR Bu araştırma için beni yönlendiren, karşılaştığım zorlukları bilgi ve tecrübesi ile aşmamda yardımcı olan, gerekli desteği hiçbir zaman benden esirgemeyen değerli Danışman Hocam Sayın Doç. Dr. Akif KUTLU ya teşekkürlerimi sunarım. Deney seti ile ilgili sorunlarımda bana yardımcı olan Sayın Yrd. Doç. Dr. Hakan ÇALIŞ a, yazılım aşamasında yardımlarını esirgemeyen ve desteğini her zaman veren Sayın Yrd. Doç. Dr. Ecir Uğur KÜÇÜKSİLLE ye, devreler, mikro denetleyiciler ile programlanması kısmında büyük yardımını gördüğüm Sayın Arş. Gör. Kubilay TAŞDELENE e teşekkür ederim. Bu çalışma süreci içerisinde her konuda sürekli desteklerini hissettiğim değerli mesai arkadaşlarıma teşekkürlerimi sunarım. Tezimin her aşamasında beni yalnız bırakmayan maddi ve manevi desteklerini hissettiğim eşime ve aileme sonsuz sevgi ve saygılarımı sunarım. Kasım DELİKANLI ISPARTA, 2009 viii

11 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 3.1. OSI referans modeli Şekil 3.2. OSI ve CAN mimarisi Şekil 3.3. CAN protokolünde kullanılan topolojiler Şekil 3.4. CAN modülü Şekil 3.5. CAN data frame çeşitleri Şekil 3.6. Remote frame Şekil 3.7. Error frame Şekil 3.8. Overload frame Şekil 3.9. PCICan-D kartı Şekil PCICan-D kartına ait blok diyagram Şekil PCICan-D kartının CAN veri yolu bağlantı pinleri Şekil T89C51CC01 in blok diyagramı Şekil PLCC44 kılıf ve T89C51CC01 için pin konfigürasyonu Şekil CAN denetleyicisi Şekil DC servo motor Şekil AC servo motorun yapısı (2 kutuplu rotor) Şekil AC servo motorun kesiti Şekil Silindirik yapıda yay şekilli mıknatıs ve çıkıntılı kutuplu mıknatıs yapısı Şekil Web tabanlı kontrol sistemi Şekil İnternet katmanı eklenmiş bilgisayar tabanlı kontrol sistemi Şekil Uzaktan erişimli laboratuar yapısı Şekil Giriş sayfası Şekil Lobby sayfası Şekil 4.1. Servo motor deney setinin internet üzerinden kontrolünü sağlayan donanım mimarisi Şekil 4.2. Dijital AC servo sürücü ve kontrol deney seti düzeneği Şekil 4.3. Client programı Şekil 4.4. Server programı Şekil 4.5. Client yazılımı akış diyagramı ix

12 Şekil 4.6. Server yazılımı akış diyagramı Şekil 4.7. Uzaktan erişimli AC servo motor kontrol laboratuarı Şekil 4.8. CAN modülünün blok diyagramı Şekil 4.9. Devrenin açık şeması Şekil Bilgisayar ve CAN modülünün seri porttan birbirine bağlanması. 64 Şekil CAN deney modülü Şekil Dijital AC servo sürücü ve kontrol deney seti düzeneği Şekil Dijital AC servo sürücü, servo motor, kontrol kartı ve bağlantısı. 66 Şekil Yazılım mimarisi Şekil Devir ve mesafe birleşimi Şekil Kullanıcı ara yüzü x

13 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 3.1. İletim mesafelerine göre bus hızları Çizelge 3.2. PCICan-D kartının özellikleri Çizelge 3.3. Laboratuarların karşılaştırılması Çizelge 3.4. Uzaktan erişimli laboratuarların sağladığı yararlar Çizelge 3.5. Deney modüllerinin tanımlayıcı haritası Çizelge 4.1. Client ve server komutları Çizelge 4.2. Sistemde girilen/geri gelen bilgi ve sinyaller Çizelge 4.3. Gönderilen sinyallerin karşılığı programda kullanılan özel karakterler Çizelge 4.4. Servo deney modülü tanımlayıcı haritası xi

14 SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ACK AIM-LAB API ASCII CAN CGI CNC CRC CSMA/CD CSMA/CR DCS DLC EBCDIC EEPROM EOF FTP HTML HTTP J-DSP IDE ISP LCD LSB MSB OSI PEARL PLC RAM RCP RDBMS Ackonwledgement Automated Internet Measurement Laboratory, Application Programming Interface American Standart Code for Information Interchange Controller Area Network Common Gateway Interface Computer Numerical Control Cyclical Redundancy Check Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection Carrier Sense Multiple Access With Collision Resolution Distributed control system Data Lenght Code Extended Binary Coded Decimal Interchange Code Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory End of Frame File Transfer Protocol HyperText Markup Language Hypertext Transfer Protocol Java Digital Signal Processing Identifier Extension In System Programming Liquid Crystal Display Least Significant Bit Most Significant Bit Open System Interconnection Practical Experimentation by Accessible Remote Learning programmable logic controller Random Access Memory Realtime Control Protocol Relational Database Management System xii

15 RDTP RTR SDK SFR SNMP SRR SOF SQL TCP TTC Real-time data Transmission Protocol Remote Transmission Request Sofware Development Kit Special Function Registers Simple Network Management Protocol Substitute Remote Request Bit Start of Frame Structured Query Language Transmission Control Protocol Time Triggered Communication xiii

16 1. GİRİŞ Bilgiye ulaşım ve bilginin dolaşımını sağlamanın önem kazandığı günümüzde, bunu sağlayan internet teknolojisi son çeyrek asırda hızla gelişmiş ve hayatımızın her noktasına girmiştir. Bu hızlı gelişim süreciyle, bilgiye ulaşmaya ve bilgi paylaşımına ilişkin birçok uygulama, internet ile bütünleşmiş şekilde gelişmeye ve internetten gözlenir, internetten yönetilir halde işlemeye başlamıştır. Bankacılık işlemleri, e- devlet uygulamaları, e-eğitim ve kontrol sistemleri gibi birçok alanda, internet tabanlı uygulamalara sıkça rastlanılmaktadır. Bu uygulamaların çoğu toplumsal yaşamda kolaylık, hızlılık, zaman ve işgücünden tasarruf sağlamakta, değerlendirme ve geri besleme almada önemli yeri olan verilerin saklanabilmesi ve işlenebilmesi gibi uygulamalarda esnek ve pratik çözümler sunmaktadır. Kontrol ile ilgili uygulamalarda internetin kullanımı, kontrol uygulamalarının web aracılığı ile gözlenmesi ve yönetimi ise, son yıllarda yaygınlaşmaktadır. İnternet aracılığı ile uzak bir ortamda bulunan bir sisteme erişimi mümkün kılarak, o sistem üzerinde işlem ve gözlem yapılabilmesini sağlayan web tabanlı kontrol uygulamaları geliştirilmiştir. Eğitim alanında da e-eğitim, e-öğrenme ifadeleri günümüzde sıkça telaffuz edilir durumdadır. Burada önemli bir nokta, teknik alandaki derslerin internet üzerinden gerçekleştirilebilmesi, laboratuar deneylerinin web tabanlı olarak yapılabilmesidir. Uzaktan eğitimde çeşitlilik ve kalite arttırmasına rağmen mühendislik ve teknik eğitim fakülteleri gibi okullarda uygulanması çeşitli sorunlar ortaya çıkarmıştır. Çünkü uzaktan eğitimin amacı, öğrencinin sınıf ortamından kurtarılması, istediği yer ve zamanda eğitim almasıdır. Teknik eleman yetiştiren bu fakülteler gibi okullarda dersler uygulamalıdır ve öğrencinin bilgi ve becerilerini geliştirmek için laboratuar çalışmalarında bulunması gerekir. Elektronik paket programlar kullanarak veya yazılımlar gerçekleştirerek oluşturulan simülasyon programlarıyla, internet üzerinden bilgisayar ortamında deneyler yapmak ve deney sonuçlarını görmek mümkün olmuştur. Uzaktan eğitim uygulamaları için 1

17 sanal laboratuar (Virtual Laboratory) kavramının ortaya çıkaran bu çalışmalar, gerçek laboratuar ortamının yerini tutmamaktadır. Bu eksikliği gidermek için uzak laboratuar (Remote Laboratory) ve internet tabanlı laboratuar (Internet Based Laboratory) kavramı ortaya atılmıştır. Yani öğrenciler internet üzerinden herhangi bir yerde bulunan laboratuara bağlanarak deneylerini gerçekleştirebilmekte ve deney sonuçlarını laboratuarda bulunan kameradan eş zamanlı olarak görebilmektedirler. Bu tip çalışmalar, mühendislik ve teknik eğitim fakültelerindeki uzaktan eğitim uygulamaları için bir çözüm olmaktadır. Servo motorlar; küçük olmaları, az yer kaplamaları, fırçasız olmaları, değişik kumanda ve komutlara duyarlı olarak geniş bir hareket kabiliyetlerinin bulunması sebebiyle günümüz otomasyon sistemlerinin oluşturulmasında kullanılan en önemli elemanlardır. Robotlardan radarlara, nümerik kontrollü makinelerden (CNC) otomatik kaynak makinelerine, pres makinelerinden paketleme makinelerine, sargı yarı iletken üretim ünitelerinden yüksek hızlı çip yerleştiricilerine, tıbbi cihazlardan anten sürücülerine vb. kadar birçok alanda kullanılan servo motorların öğrenilmesi lisans eğitiminde büyük önem arz etmektedir (Megep, 2007). Bu çalışma da; öğrencilerin istedikleri zaman ve mekandan, internet üzerinden servo motor deney setlerine bağlanarak uygulama yapabilecekleri bir laboratuar ortamı hazırlamak amaçlanmıştır. Tez içerisinde internet üzerinden kontrol konusu açıklanarak, sanal ve internet tabanlı laboratuarlar hakkında bilgiler verilmiştir. Ayrıca uygulamayı oluşturan bileşenler hakkında da bilgiler tez de yer almaktadır. Teze ait uygulama yazılım ve donanım olarak iki kısımdan oluşmaktadır. Yazılım kısmında sunucu ve kullanıcı programlarını oluşturmak için C# programlama dili, kullanıcı bilgilerini tutmak içinse SQL Server programı kullanılmıştır. Bu yazılımlarda Kvaser CANLIB SDK sürücü dosyalarından yararlanılmıştır. Modüllerde kullanılan mikro denetleyiciye ait yazılımlar ise C dilinde gerçekleştirilmiştir. Uygulamanın donanım kısmında ise elektronik devrelerin birbirleriyle ve server ile 2

18 haberleşmesini sağlamak için CAN protokolü kullanılmıştır. CAN, endüstriyel uygulamalar için geliştirilmiş, seri haberleşme protokolüne sahip bir endüstriyel ağdır. Donanım kısmı, CAN ağını kontrol etmek için kullanılan PCICan-D kartı, deney modüllerine mesaj göndermek ve deney sonuçlarını almak için T89C51CC01 entegresi ile gerçekleştirilen elektronik devre ve bu elektronik devreye bağlanacak AC servo deney setinden oluşmaktadır. 3

19 2. KAYNAK ÖZETLERİ Servo motorlar; küçük olmaları, az yer kaplamaları, fırçasız olmaları, değişik kumanda ve komutlara duyarlı olarak geniş bir hareket kabiliyetlerinin bulunması sebebiyle günümüz otomasyon sistemlerinin oluşturulmasında kullanılan en önemli elemanlardır. Küçüksille (2002), yapmış olduğu yüksek lisans tezinde, dokuma makineleri veya CNC takım tezgahlarında kullanılabilecek bir servo motorun sabit ve değişken yük altındaki hız kontrolü klasik kontrol yöntemleri yerine Fuzzy Logic ile gerçekleştirmiştir. Karagülle vd. (2007), yayınlamış oldukları makalede, 1.5 metreye uzanabilen ve 5 kg uç yükü olan 6 eksenli bir robotu ele almışlar, SolidWorks programıyla modellenen, CosmosWorks ve CosmosMotion programıyla analiz edilen bu robotun servo motor kontrol yazılımını geliştirmişlerdir. Aydoğdu (2007), yapmış olduğu yüksek lisans tezinde, servo motorlu, kartezyen tipi makine yapımını gerçekleştirmiştir. CAN (Control Area Network) protokolü, güçlü ve hızlı bir seri haberleşme imkanı sağlaması sebebiyle birçok alanda kullanılmaktadır. Yaygın olarak otomotiv ve otomasyon alanlarında kullanılan CAN protokolü, hem kullanım kolaylığı hem de ucuz maliyeti ile günümüzde popülaritesini artırmıştır (Bosch, 2006). Fuertes vd. (1999), hazırlamış olduğu çalışmada, üniversitenin yerel ağına bağlanmak için geliştirilen Fieldbus teknolojisi tabanlı çok amaçlı sistemi anlatmaktadır. Bu sistemin temel parçaları bilgisayar ve CAN düğümlüdür. Donanımı, INTEL'in 87C196 mikro denetleyicisini kullanan geliştirme kartı, SJA1000 CAN denetleyicisi ve PCAS2c250 transceiverdır. 87C196 mikro denetleyicisinin programlamak için gerekli yazılım C ve Assembler programlama dilleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bilgisayar ve CAN düğümü arasındaki 4

20 haberleşme, seri haberleşme RS232 standardına uygun tasarlanmıştır. Farsı vd. (1999), yayınlamış olduğu makalesinde, Kontrol Alan Ağının (Controller Area Network-CAN) tarihçesiyle konuyu incelemeye başlayıp daha sonra bir CAN sisteminin temel özelliklerinden bahsetmiştir. Bu temel özellikler CAN sisteminin katmanları, mesaj özellikleri, donanım ve yazılım özellikleridir. Makalenin sonunda CAN sistemi ile ilgili yazılım ve donanım örnekleri verilmiştir. CAN sistemi ile ilgili yazılım ve donanını örnekleri verilmiştir. Etschberger (2001), yayınlanmış olduğu kitabında, veri haberleşmesinin en önemli prensipleri, kontrol alan ağının(can) yedi katmanı, bu ağın genel özellikleri, bu sistemde kullanılan CAN tabanlı entegreler ve transcieverlardan bahsedilmiştir. Taşdelen (2004), yapmış olduğu yüksek lisans tezinde elektrik, elektronik, bilgisayar mühendisliğinde eğitimi verilmekte olan mikro deneyleyici dersi için 8051 tabanlı bir uzaktan eğitim laboratuarı tasarlamıştır. Deneyler internet üzerinden gerçek elektronik devreler kullanılarak yapılmaktadır. Bu çalışmada 3 ayrı mikro denetleyici seti hazırlanmış ve bu deney setleri sunucu ile CAN ağı üzerinden haberleşmektedir. İnternetin gelişmesiyle birlikte, internet tabanlı kontrol sistemleri üzerine çeşitli araştırmalar yapılmıştır. Calkin ve Parkin (1999), geliştirdikleri robotik sisteme, internet aracılığı ile uzaktan erişim sağlamışlar ve bununla ilgili tasarım konularını irdelemişlerdir. Çalışmada, Java ve VRML-97 yazılım paketlerini kullanılarak geliştirilen ara yüz ile, 6 serbestlik derecesine sahip robot kontrol edilmiştir. Çalışmada, uzak kullanıcı ve internet yoluyla proje servisçisi arasındaki iletişim, ara yüz kartı ve kontrol yazılımı hakkında bilgiler verilmiştir. Churms vd. (1999), internet üzerinden uzaktan kontrollü bir nükleer mikroprob uygulaması gerçekleştirmişlerdir. Bu çalışmada kontrol yazılımı olarak LabVIEW kullanılırken, uzaktan erişimi sağlamak için Java, CGI, TCP/IP, ISMAP 5

21 kullanılmıştır. CAMAC, VME modülü ve VAX-4000 kullanılarak da veri toplama sistemi hazırlanmıştır. Saucy ve Mondana (2000), internet erişimli bir mobil robot tasarlamışlardır. Java ile geliştirilen ara yüz ile robot uzaktan kontrol edilebilmektedir. Feijs ve Manders (2000), çözümlerden ziyade internet üzerinden kontrol, avantajları, izlemede seçenekler ve karşılaşılan güçlükler üzerine bir araştırma yapmışlardır. Bu araştırmada, web kontrollü uygulamalar için temel seçenekler, açık-kapalı (on/off) kontrol, süreç kontrol parametrelerini ayarlama, durum izleme ve veri toplama olarak verilmiştir. Karşılaşılan güçlükler ise güvenlik, es zamanlı davranış ve kullanıcı erişim problemleri olarak belirtilmiştir. Altun vd. (2001), PLC kullanarak internet aracılığı ile süreç kontrol gerçekleştirilmişlerdir. PLC programlama kolaylığı, esnekliği ve birçok kontrol giriş/çıkış (I/O) bulundurması nedeniyle tercih edilmiştir. Bu çalışmadaki temel düşünce, kontrol edilen sistemin bağlı olduğu sunucu bilgisayardan anlık ekran görüntüsünü ve verileri alıp kullanıcılara göndererek, sürecin izlenmesini sağlamaktır. Yang ve Tan (2002), internet tabanlı kontrol sistemleri ile ilgili yaptıkları çalışmaların ilkinde, internet tabanlı kontrol sistemleri için ihtiyaçların detaylı bir şekilde belirtilmesi ve mimari tasarımı konularını irdelemişlerdir. Çalışmada, internet tabanlı kontrol sistemleri için hedefler ve ihtiyaçlar belirlenmiş, internet tabanlı kontrol sistemi için bir fonksiyonel model tanımlanmıştır. Yang ve Alty (2002) in çalışmalarında, kontrolün internet aracılığı ile gerçekleştirilmesini sağlamak için, bir dağıtık simülatör geliştirmişlerdir. Bu ağ temelli dağıtık simülatör çalışmasında mimari seçimi, iletişim protokolü, web ara yüzü tasarımı ve işlem modeli üzerinde durulmuştur. Yang ve Chen (2003) çalışmalarında, internet tabanlı süreç kontrol sistemleri ile 6

22 ilgili tasarım konularına değinmişlerdir. Web tabanlı ara yüz tasarımı, sistem güvenliği kontrolü, zaman gecikmesi ve eş zamanlı kullanıcı erişimi konularına değinilmiştir. Bir su tankı üzerinde, sıvı seviye kontrolü uygulaması yapmışlardır. Bu çalışmalarında, görüntü aktarımı ve metin temelli sohbet etme işlemlerini de gerçekleştirmişlerdir. İnan (2002), meyve fidanı çoğaltılmasında kullanılan köklendirme seralarının otomasyonu çalışmasında, sera otomasyonunda sıcaklık değerlerinin internetten izlenebilmesini sağlayan bir sistem geliştirmiştir. Fidan vd. (2003), internet tabanlı veri toplama sistemi geliştirmişlerdir. Çalışmalarında, internet tabanlı veri toplama ve internet tabanlı kontrol için gerekli alt yapıyı oluşturmuşlardır. Bu sebeple geliştirdikleri iki uygulamadan ilkinde, dış dünyadan alınan tüm analog ve sayısal girişleri temsil etmek üzere butonları, dış dünyadaki kontrol edilebilir tüm aygıtları temsil etmek üzerede ledleri kullanmışlardır. Böylece bilgisayarın paralel portunu kullanarak, internet tabanlı kontrol için gerekli olan elektronik kartı ve bilgisayar yazılımını hazırlamışlardır. İkinci uygulamada ise, veri toplama kartının analog kanalına bağlanan sıcaklık sensöründen toplanan sıcaklık verilerinin, internet üzerinden iletimi ve gerçek zamanlı izlenmesini gerçekleştirmişlerdir. Dolayısıyla bu çalışmada da, internet üzerinden sadece sıcaklık değerleri okunabilmekte ve sistem izlenebilmekte fakat sıcaklık kontrol edilememektedir. Thamma vd. (2004) tarafından gerçekleştirilen çalışmada, web tabanlı bir kontrol sistemi geliştirilmiştir. Çalışmada, bir bilgisayar, bilgisayarın paralel portuna bağlı bir röle kartı, PLC, kontrol edilen birim olarak robot ve kameralar kullanılmıştır. Yazılım olarak ise VQ Server kullanılırken TCP ve soket programlama kullanılarak da Java da bir istemci-sunucu yazılım geliştirilmiştir. Yükseköğretim kurumlarında uzaktan eğitim için, web tabanlı kontrol laboratuarları oluşturma konuları üzerinde de çalışmalar yapılmıştır. Web tabanlı laboratuarlar, sanal laboratuarlar ve uzaktan erişimli laboratuarlar olmak üzere iki sınıfa ayrılır. 7

23 Uzaktan erişimli laboratuarlar, internet aracılığı ile uzak noktalardaki kullanıcıların, kontrol laboratuarı uygulamalarını gerçekleştirmelerini mümkün kılmayı amaçlamaktadır. Yapılan çalışmalar incelendiğinde, özellikle benzetim tabanlı çalışmalarda, Java uygulama nesnelerinin (applet) sıkça kullanıldığı görülmektedir. Spanias vd. (2000) tarafından yapılan çalışmada, deneylerin uzaktan yapılabilmesini sağlayan, internet tabanlı bir sinyal işleme laboratuarı geliştirilmiştir. Bu sanal laboratuar, Java Digital Signal Processing (J-DSP) olarak adlandırılan, nesneye yönelik bir Java appleti üzerine kuruludur. J-DSP, Arizona State üniversitesinde geliştirilmiştir ve halen bir DSP dersinin görsel laboratuar uygulamalarında kullanılmaktadır. Han-Pang ve Chiou-Hwa (2004) tarafından, bilgi birimi, öğrenme birimi, sınav birimi ve sıkça sorulan sorular birimi olmak üzere 4 modülden oluşan bir bilgisayar tabanlı öğrenme sistemi geliştirilmiştir. Java ile geliştirilen uygulama, osiloskop, fonksiyon üreteci gibi elektronik aletlerin kullanımını içermektedir. Masters vd. (2005), tarafından yapılan çalışmada, elektronik elemanların öğretimini esas alan bir dizi Java uygulaması geliştirilmiştir. Uygulama, öğrencilerin seviyeleri ve profilleri de göz önüne alınarak, bir sınıf üzerinde denenmiş ve elde edilen sonuçlar tartışılmıştır. Marin vd. (2005) tarafından yapılan çalışmada, Shockwave ve Macromedia Director yazılımlarından faydalanılarak, mikro denetleyicilerin benzetimlerini esas alan bir örnek uygulama sunulmuştur. Djordjevic vd. (2005) tarafından yapılan çalışmada ise, eğitim amaçlı bir bilgisayar sistemi ve bunun web tabanlı benzetimi sunulmuştur. Gerçekleştirilen uygulama, bilgisayar mimarisinin ve düzeneğinin öğretiminde bir yardımcı araç olarak kullanılmıştır. 8

24 Uzaktan erişimli laboratuarlar ile ilgili yapılan çalışmalara da literatür de rastlanmaktadır. Bhandari ve Shor (1998), Oregon State Üniversitesi nin kontrol mühendisliği laboratuarındaki deneylere erişim için uygulama geliştirmişlerdir. Geliştirilen web ara yüzlü kontrol laboratuarında, kontrol programı kodları, istemci bilgisayardan web ara yüzü aracılığı ile yazıldıktan sonra upload edilmekte ve bu kodlar işletilmektedir. Kontrol parametreleri girilip deney başlatıldıktan sonra, kullanıcı eşzamanlı olarak aktif görüntüleri görebilmekte ve sesleri duyabilmektedir. Overstreet ve Tzes (1999a,b) üniversitesinde internet tabanlı kontrol mühendisliği laboratuarı geliştirmişlerdir. Geliştirilen laboratuar eşzamanlı (real-time) çalışan ve istemci/sunucu mimarili bir uygulamadır. Bu yaklaşımda, kontrol uygulama algoritması istemci tarafında çalıştırılmaktadır. Böylece sunucu bilgisayarın yükü azalmakta ve uygulamalar eşzamanlı çalışmaktadır. Shen vd. (1999) tarafından yapılan çalışmada, otomatik internet ölçüm laboratuarı (Automated Internet Measurement Laboratory, AIM-LAB) olarak adlandırılan, internet tabanlı ve etkileşimli bir sanal laboratuar gerçekleştirilmiştir. AIM-LAB, laboratuar cihazlarının özellikle uzaktan eğitimde etkili bir şekilde kullanılabilmesini sağlamıştır. Chen vd. (1999) tarafından hazırlanan sanal laboratuar sisteminde, öğrenciler gerçek cihazlar üzerinde değişik ölçümler yapabilmekte, osiloskopla gözlenen eğrileri web tabanlı olarak izleyebilmektedir. National University of Singapur Elektrik Mühendisliği bölümünde uygulanan bu çalışmada yazılım olarak LabVIEW kullanılmıştır. Ko vd. (2001) tarafından kontrol uygulamaları için bir web tabanlı laboratuar geliştirilmiştir. Örnek çalışmada, çok girişli, çok çıkışlı eş iki tank düzeneği üzerine bir laboratuar deneyinin web tabanlı uygulaması, National University of Singapur da gerçekleştirilmiştir. Ses ve görüntü geri beslemesi için video-konferans yöntemi 9

25 kullanılmakla birlikte, hareketli bir platform üzerine de bir kamera düzeneği kurulmuştur. Böylece kullanıcılar kameranın görüş açısını ve yakınlaştırma seçeneklerini değiştirebilmektedirler. You vd. (2001), uzaktan erişimli laboratuarlar için düşük maliyetli ve internet tabanlı bir robot sistemi geliştirmişlerdir. Çalışmada WINSOCK (Windows socket yapısı) ve API modelini kullanan araştırmacılar kullandıkları RDTP (Real-time data Transmission Protocol Eş zamanlı veri iletişim protokolü ) ve RCP (Realtime Control Protocol Eş zamanlı kontrol protokolü ) iletişim protokollerine değinilmiştir. Saad ve Saliah-Hassane (2001), kontrol laboratuarında kullanılan araçların internet üzerinden yönetimi ve kullanımı konusu üzerine bir çalışma yapmışlardır. Geliştirilen uygulamada sıcaklık, sıvı seviye, akış ve basınç kontrolü yapılabilmektedir. Çalışmada PLC ve LabVIEW kullanılmıştır. Corradini vd. (2001) tarafından, University of Ancona ve University of Lece de uzaktan erişimli laboratuar deneylerinin gerçekleştirildiği bir çalışma yapılmıştır. Bu laboratuarda, fan hızı kontrolü, robot kolu kontrolü, tank düzeneği, bir maket helikopter kontrolü gibi farklı deneyler yürütülmektedir. Gustavsson (2002) tarafından yapılan sanal laboratuar çalışması, Blekinge Institue of Technology öğrencileri tarafından kullanılmaktadır. Elektrik mühendisliği eğitimi için gerçekleştirilen bu laboratuarda öğrenciler, deneyle ilgili istedikleri tüm parametreleri kendi istemci bilgisayarlarında hazırlayarak laboratuar sunucusuna göndermektedirler. Sunucu, istenilen ölçümlerden elde ettiği verileri istemciye tekrar göndermektedir. Bu işlem 1-2 saniye sürmekte ve aynı anda birden fazla istemci deneye ulaşabilmektedir. Leiner (2002) tarafından yapılan çalışmada, doğru akım motoru deneyi esas alınarak motor ve kontrol donanımı modellenerek benzetim yapılmış, benzetimde motor performansını optimize etmek için Matlab/Simulink kullanılmıştır. Benzetimi 10

26 yapılan motor, Real-Link/32 kullanan internet tabanlı laboratuarda gerçek donanıma uygulanmıştır. Motor hareketlerinin ses ve görüntüsünü aktarabilmek için bir mikrofon ve bir web kamera kullanılmıştır. Swamy vd. (2002) tarafından yapılan çalışmada, ücretsiz olarak temin edilebilen yazılımları kullanarak eğitim amaçlı laboratuarlardaki donanımların uzaktan kontrol edilebileceğine işaret edilmiştir. Internet tabanlı kontrol için, NetMeeting programının kullanımı üzerinde durulmuştur. Kontrol deneyleri, Matlab tabanlı gerçek zamanlı araçları ve NetMeeting i kullanarak, basit ve ucuz bir yöntemle uzaktan erişilebilir hale getirilmiştir. Keyhani vd. (2002) tarafından yapılan çalışmada, motor sürme uygulamaları için DSP (digital signal processor)tabanlı kontrol yöntemlerini içeren, görsel ve internet tabanlı bir öğrenim sistemi oluşturulmuştur. Sistem, sayısal kontrol algoritmalarının daha hızlı modellenebilmesi ve verimli test imkânlarının sağlanabilmesi için, bir grafik ara yüzü ve gerçek donanım birimlerinin bulunduğu bir setten oluşmaktadır. Bonivento vd. (2002), kontrol mühendisliği eğitiminde kullanılmak üzere web tabanlı bir laboratuar geliştirmişlerdir. Çalışmalarında Matlab/Simulink ve Wincon3 yazılımlarını kullanmışlardır. Yeung ve Huang (2003), geliştirdikleri uzaktan erişimli kontrol sistemi ile, kullanıcıların internet aracılığı ile kontrol uygulamalarını gerçekleştirmelerini sağlamışlardır. Tasarımlarını bir dc motor kontrol modülünde kullanmışlardır. Geliştirdikleri sistem, yerel ağ üzerinde veri toplama kartı ile uyumlu çalışan uygulama setinden oluşmaktadır. LabVIEW ile kontrol yazılımını, Java ve CGI kullanılarak da web ara yüzünü gerçekleştirmişlerdir. Sistem mimarisi ve veri toplama sistemi detaylı bir şekilde verilerek, on-line laboratuar uygulaması gerçekleştirilmiştir. Ferrero vd. (2003) tarafından yapılan çalışmada, Java tabanlı bir sunucu-istemci mimarisi oluşturulmuştur ve deneylere uzaktan erişim sağlanmıştır. Hazırlanan 11

27 internet tabanlı laboratuar sistemi, Politecnico Di Milano da Elektrik Mühendisliği öğrencileri tarafından laboratuar deneylerinde kullanılmaktadır. Casini vd. (2003), çalışmalarında Siena Üniversitesi nde geliştirdikleri (automatic control telelab-act) uzaktan erişimli otomatik kontrol laboratuarı hakkında bilgi vermektedirler. Chang vd. (2003) tarafından yapılan çalışmada, PLC deneylerinin yapılabilmesini sağlayan, internet tabanlı bir laboratuarın donanım ve yazılım yapısı verilmiştir. Öğrenciler, laboratuara kendilerine ait kullanıcı adları ve şifreleriyle istedikleri herhangi bir internet erişimli bilgisayardan bağlanabilmekte ve PLC deneylerini gerçekleştirebilmektedirler. Uzaktan yapılabilen deneyler, internet üzerinden de gerçek zamanlı olarak bir web-kamera yardımıyla izlenebilmektedir. Motuk vd. (2003) tarafından yapılan çalışmada, web tabanlı olarak yapılabilen bir robot deneyi gerçekleştirilmiştir. Öğrenciler, uzaktan erişimli olarak, bir robot kolunu hareket ettirebilmektedir. Sanchez vd. (2003) tarafından yapılan çalışmada, Java\MATLAB tabanlı etkileşimli benzetim yapıları kullanan web tabanlı bir laboratuar yapısı ele alınmıştır. Çalışmada, ters sarkaç deneyi örneklenmiştir. Internet ara yüzü tasarlanırken Java appletleri kullanılmış, deneylerin benzetimlerinin oluşturulmasında Matlab programından yararlanılmıştır. Sivakumar vd. (2005) tarafından yapılan çalışmada, ağlar arası iletişim dersine ait laboratuar uygulamalarını konu alan bir internet tabanlı uygulama geliştirilmiştir. Çalışmada, gerçekleştirilen sistem ile ilgili karşılaşılan zorluklar ve internet teknolojisinin bu tip bir uygulamada kullanılmasının yararları da tartışılmıştır. Azaklar (2007), yapmış olduğu yüksek lisans tezinde, Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Bölümü nde 2. ve 3. sınıflarda okutulan sırası ile ELC211, ELC212 ve ELC317 kodlu Elektronik I-II-III derslerine 12

28 ilişkin deneylerden belirlenen laboratuar uygulamaları uzaktan erişimli hale getirilerek, internet aracılığı ile gerçekleştirilmesini sağlamıştır. Bu laboratuar çalışmasındaki deneyler Labview grafiksel geliştirme ortamı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneylerin internet ortamına aktarılmasında Labview programı içerisinde yer alan Web Publishing Tool seçeneği kullanılmıştır. 13

29 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1. C# C#, C/C++ ve Java dillerinden türeyen, güçlü, basit, esnek, güvenli, modern ve Microsoft.Net platformu için sıfırdan geliştirilmiş tek programlama dilidir. C#, orta düzeyli diller grubuna girer. Özellikle hem alt düzey hem de üst düzey programlar yazılabilir (Algan, 2003) C# ın Özellikleri C# programlama dilini diğer programlama dillerinden ayıran bazı özellikler vardır. Bu özellikler aşağıdaki gibi sıralanabilir. Öğrenilmesi kolaydır. Nesne yönelimli programlamayı destekler. Bu sayede büyük ölçekli projeler hızlı bir şekilde geliştirilebilir. Yüksek verim. Program yazarken oluşan hataların önüne geçilmiştir. Güç ve kolaylık arasındaki denge. Hızlı ve güçlü programlar geliştirmek için uygundur. XML desteği. Yönetilmeyen kod. C# ile yazılım geliştirirken gerekli olmasa da işaretçiler (Pointer) kullanılır. Bu tür program kodlarına yönetilmeyen kod denir. Modern bir dil. İnternet çağının gerektirdiği tüm özellikleri desteklemesinin yanında hızlı yazılım geliştirmeye olanak tanır (Algan, 2003) SQL Server Microsoft SQL Server, bir veritabanı yönetim sistemi yazılımıdır. Yazılım sunucu üzerinde çalışır ve çok sayıda kullanıcıya hizmet verir. Windows NT Server üzerine kurulan Microsoft SQL Server ile veritabanı ve tablolar, view, depolanmış prosedürler, transaction oluşturabilir, veritabanı güvenliğinin kullanıcılara verdiğiniz 14

30 haklarla saklayabilir, uzaktan veritabanı yönetimi ve yedekleme (geri yükleme) gibi işlemler yapılabilir SQL Server'ın Özellikleri Veritabanı yönetim sistemidir. İstemci/Sunucu mimariye sahiptir. İlişkisel bir yapıya sahiptir. Veri işleme araçlarına sahiptir. Uygulama geliştirmeye açık bir ortamdır. SQL Server, istemci/sunucu bir veritabanı yönetim sistemidir. İstemci ile sunucu arasında isteklerin gönderilmesi için SQL dili kullanılır. RDBMS (Relational Database Management System) özelliği ile verilerin etkin bir şekilde organize edilmesini ve bütünleşmesini sağlar (Çubukçu, 1999) Kontrol Alan Ağı (Controller Area Network - CAN) CAN (Controller Area Network), Robert Bosch GmbH firması tarafından geliştirilen bir seri veri haberleşmesi protokolüdür yılında INTEL firmasıyla ortaklık kurulduktan sonra haberleşme protokolü iyileştirilerek CAN protokolünde uygulanan ilk silikon CAN çip 1989 yılında kullanılabilir hale geldi. Kısa bir sürede CAN protokolünün faydaları, çabuk bir şekilde endüstri standardı olması ve endüstriyel çevrelerde ağlar için ucuz bir çözüm olması nedeniyle arzu edilir hale gelmiştir (Kutlu, 1997). CAN seri haberleşme sistemi otomasyon kontrol sistemleri gibi çok geniş bir alanda kullanılmaktadırlar. CAN sisteminin kullanıldığı alanları şu şekilde sıralanabilir (Taşdelen, 2004). Otomotiv Sanayi Denizcilik Elektroniği 15

31 Uçak ve Uzay Elektroniği Fabrika Otomasyonu Bina Otomasyonu Tıbbi Cihaz ve Aletler Tekstil makineleri ve Tarım makineleri Kontrol Alan Ağının (CAN) Özellikleri Otomotiv sanayi için geliştirilen CAN protokolünün diğer endüstriyel sistemler içinde bu kadar popüler hale gelmesini ve kullanılmasının genel sebeplerini düşük fiyat, yüksek kalite ve ürün performansı olarak sayılabilir. CAN protokolünün diğer özellikleri şu şekilde sıralanabilir: 1. Ağa bağlı bir düğümden tüm sistem kontrol edilebilir. 2. Fonksiyonları kontrol eden komutlar seri olarak gönderildiği için kablo ve konnektör karışıklığı azalır. 3. Sistemin çözülmesi veya toplanması daha kolay ve daha hızlıdır. 4. Verimli hata bulma ve sinyalizasyon sağlar. 5. Kullanıcıya uyarı ve durum bilgisi göndermek için daha yüksek kapasite sağlar. 6. Ağa yeni kontrol birimlerinin kolayca eklenebilmesini sağlar. 7. Ağa erişimde farklı erişim öncelikleri sağlar (Kutlu, 1997) OSI Referans Modeli CAN protokolünün daha iyi kavranabilmesi için OSI (Open System Interconnection) referans modelini ve katmanlarını çok iyi anlamak gerekir. OSI, ISO (International Standarts Organization Uluslararası Standartlar Organizasyonu) tarafından 1970 lerin başlarında geliştirilmiş ve ağ uygulamalarının açıklanmasında kullanılan örnek bir başvuru modelidir. Bu model sayesinde değişik bilgisayar firmalarının ürettikleri bilgisayarlar arasındaki iletişimi bir standarda oturtmak ve farklı standartlar arası uyumsuzluk sebebi ile ortaya çıkan iletişim sorununu ortadan kaldırmak hedeflenmiştir. OSI modeli pratikte kullanılan bir veri iletişim protokolü 16

32 değildir. Ancak çeşitli veri iletişim protokollerinin oluşturulmasında ve açıklanmasında kullanılan temel başvuru modelidir. Bu model Şekil 3.1. de görüldüğü üzere 7 katmandan meydana gelmektedir. Şekil 3.1. OSI referans modeli 1. Uygulama Katmanı : İki uygulama işlemi arasındaki haberleşmeyi sağlar. Kullanıcının çalıştırdığı uygulama programları doğrudan bu katmanda tanımlıdır (Çölkesen, 2001). Uygulama programlarının ağa erişimi için gerekli işlevleri kapsar; kullanıcının etkileşimde bulunduğu uygulama programları doğrudan bu katmanla iletişim içindedir. Dosya aktarımı (FTP), e-posta, uzaktan dosya erişimi, ağ yönetimi (SNMP) vb. 2. Sunuş Katmanı : Bilginin iletimde kullanılacak biçiminin düzenlenmesini sağlar; sıkıştırma/açma, şifreleme/şifre çözme, EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) ASCII (American Standart Code for Information Interchange) dönüşümü ve ters dönüşümü gibi işlevlerin yerine getirilmesini kapsar (Çölkesen ve Örencik, 2000; Çölkesen, 2001). 3. Oturum Katmanı : Farklı makinelerdeki uygulama işlemleri arasındaki diyalogun kurulması, kontrol edilmesi ve sonlandırılması işlemlerini sağlar. 4. Ulaşım Katmanı : Bilginin açık bir şekilde transferini sağlar (Kutlu, 1997). 5. Ağ Katmanı : Kaynak ve hedef düğüm arasındaki mantıksal bağlantıyı sağlar (Kutlu, 1997). Veri paketlerinin bir uçtan diğer uca ağdaki çeşitli düğümler üzerinden geçirilip yönlendirilerek alıcısına ulaşmasını sağlar (Çölkesen, 2001). 17

33 6. Veri Bağı Katmanı : Frame seviyesinde haberleşmeyi korur ve kontrol eder. 7. Fiziksel Katman : İki haberleşme sistemi arasındaki bitlerin iletimi ile ilgilidir (Kutlu, 1997). Kablo çeşitleri, konnektörler, sinyalin elektriksel özellikleri gibi haberleşme sisteminin mekanik ve elektriksel özellikleri ile ilgilenirler (Lawrenz, 1997) CAN Mimarisi Günümüzde CAN ve diğer protokoller OSI referans modelinin sadece fiziksel katman ve veri bağı katmanından oluşurlar (Lawrenz, 1997). OSI referans modeli ile CAN in yapısı arasındaki ilişkiyi, Lawrenz (1997) ve Microchip (1999) Şekil 3.2. deki gibi göstermiştir. Şekil 3.2. OSI ve CAN mimarisi OSI referans modelinin ilk iki katmanı CAN katmanlarının gereksinimlerini birleştirir. CAN de haberleşme protokolü, uygulama katmanının altındaki haberleşme için kurallar kümesini tanımlayan 3 alt katmana bölünmüştür. Bu CAN protokol katmanları: Nesne Katmanı Transfer Katmanı 18

34 Fiziksel Katman Nesne katmanı, kullanıcı uygulama katmanı ve transfer katmanı arasındaki haberleşme için tanımlanır. Nesne katmanı ve transfer katmanı OSI referans modelinde tanımlanan veri bağı katmanının tüm fonksiyonlarını içine alır. Fiziksel katman, CAN düğümleri arasındaki CAN frame sinyallerinin iletimi için kullanılan ortamdır ve ortamın elektriksel özelliklerini tanımlar (Kutlu, 1997) Can Topolojisi CAN topolojisi, network üzerindeki CAN modüllerini birbirine bağlayan kablonun yapısıdır. CAN protokolünde kullanılan topolojiler Hat, Halka veya Yıldız topolojilerinden biri olabilir (Şekil 3.3.). Modül Halka Yıldız Hat Şekil 3.3. CAN protokolünde kullanılan topolojiler CAN Protokolünde kullanılan en yaygın topoloji tipi, Hat topolojidir (Richardson vd., 2001). Bu topolojide, her modül ağ içerisindeki mesajlaşmayı sağlayabilmek için tek bir seri kablo ile birbirlerine bağlıdır. İstasyonlar arasında CSMA/CD+CR erişim kuralları kullanılır. Bu kurallar, iki modül aynı anda mesaj gönderdiğinde ortaya çıkan çarpışmaları engellemek için kullanılır (Pazul, 1999) Mesaj Tabanlı Haberleşme CAN protokolü, mesaj tabanlı bir protokoldür. Mesaj gönderme işlemi modüllerin adreslerine göre yapılmamaktadır (Farsi vd., 1999). Mesajın içerisinde içerik ve 19

35 öncelik bilgisi vardır. Gideceği modülün adresi yoktur. Sistem içerisinde bulunan her modül, bus üzerinden gönderilen her mesajı alır. Bu noktadan sonra, modüller gelen mesaja bakarak kendilerine ait ise kabul ederler, değil ise reddederler (Ekiz vd., 1996). Bir mesaj, sistemin dizayn şekline göre ya belirli bir modüle ya da birçok modüle gönderilebilir (Lawrenz, 1997; Hopkins, 2003). Mesaj tabanlı haberleşmede, sistem içerisine yeni bir modül bağlandığında diğer modüllerin takılan bu modülü tanımaları için yeniden programlanmalarına gerek yoktur. Yeni modül, sisteme takılır takılmaz diğer modüllerden gelecek olan mesajları almaya başlar ve kendi üzerindeki programa ve gelen mesajın tanımlama bilgisine göre mesajı kabul eder veya reddeder (Ekiz vd., 1996) İletim Ortamı İletim ortamı mesajların gönderileceği fiziksel yoldur. Yaygın olarak kullanılan iletim ortamları, paralel ve çift sarmal kablo, koaksiyel veya fiber optik kablolardır. İletim ortamının seçimi, yapılacak olan uygulamanın güvenlik şartlarına ve parasal imkanlara bağlıdır. Fiber optik kablo kullanımı ideal bir seçimdir ve bazen de gereklidir. Ağda çalışan modüllerin elektriksel olarak birbirlerinden izole edilmesi ve kısa devre veya açık devre gibi istenmeyen arızaların oluşmasının engellenmesi fiber optik kablo ile sağlanabilir. Fakat, fiber optik kablo diğer kablolara göre pahalı bir seçimdir. Hangi kablo tipi seçilirse seçilsin, yapılacak olan uygulama ortamı için iletim yolu tamamen tek bir tip kablo olmalıdır (Wei vd., 2005). Çizelge 3.1. İletim mesafelerine göre bus hızları Bus Uzunlugu (metre) Maksimum Bit Oranı (bit/s) 40 1Mbit/s kbit/s kbit/s kbit/s kbit/s 20

36 CAN protokolü maksimum 1 Mbit/sec haberleşme hızına sahiptir. Tabii ki bu hız farklı iletim mesafelerine göre değişebilmektedir (Çizelge 3.1.) Can Modülü CAN Modülü, CAN hattı üzerinden gelen mesajlara göre hareket eden elektronik yapılardır. Donanımsal olarak bir CAN ağının temel elemanlarıdır. Kullanıcı tabanlı uygulama yazılımları bu modüllerin üzerinde çalışır. Basit bir CAN modülü ile, iletişimin tüm kurallarını yerine getirebilmek için 3 temel yapının oluşturulması gereklidir. Bunlar; elektronik modüller, modül kontrolü için yazılımlar ve fiziksel iletişim ortamıdır. Bir CAN modülünün mimarisi Şekil 3.4. de gösterilmiştir (Kutlu, 1997). Sistemde kullanılan elektronik bir modül içerisinde aşağıdaki yapılar bulunur. Fiziksel Bus Ara yüzü ( Transceiver ) Bus Kontrolcüsü ( Bus Controller ) Mikro denetleyici ( Microcontroller ) Uygulama Arayüzü ( Application Interface ) Güç Kaynagı ( Power Supply ) Şekil 3.4. CAN modülü 21

37 Fiziksel ara yüz, bus üzerindeki elektriksel sinyali lojik seviyeye çevirmek için kullanılır. Bu eleman yardımıyla, CAN kontrolcüsü ve fiziksel bus arasında bir bağlantı sağlanır. CAN entegresi olarak bilinen bus kontrolcüsü, kullanıcı bilgilerini CAN mesaj çerçevesi içerisinde iletim kanalı üzerinden gönderilen fiziksel bitlere çevirir (Microchip Inc., 2003). Piyasada 3 çeşit CAN entegresi bulunmaktadır. Bunlar; Stand Alone Entegreler Serial Linked Entegreler Bütünleşik Entegreler Stand Alone entegreler, data ve adres hatları üzerinden sistemi yöneten mikro denetleyiciye bağlanırlar. Bütünleşik yapıda olan entegreler içerisinde hem sistemi yöneten mikro denetleyici hem de CAN kontrolünü yapan CAN modülü bulunmaktadır. Serial Linked tipi entegreler yaygın olarak kullanılmazlar (Farsi vd., 1999). Bu tip entegrelerin programlanabilmesi için sistem içerisinde bir başka mikro denetleyiciye ihtiyaç vardır. Mikro denetleyici üzerindeki yazılım, kullanıcı tanımlı uygulamaları çalıştırmak için kullanılmaktadır. Portlar ve CAN entegresi arasındaki data yakalama işlemini kontrol eder. Data yakalama işlemi süresince, mesajların tamponlanma metoduna göre CAN kontrolcüleri iki sınıfa ayrılmaktadır. Eğer mesajlar CAN kontrolcüsünün Ram inde tutulacaksa buna FullCan adı verilir. Eğer mesaj mikro denetleyicinin belleğinde tutulacak ise buna BasicCan adı verilir (Farsi vd., 1999). BasicCan, mesaj yakalama işleminde FullCan e göre daha esnek ve hızlıdır (Pazul, 1999) CAN Mesaj Çerçeveleri CAN protokolü içerisinde 4 farklı mesaj tipi bulunur (Hopkins, 2003). Bunlar; Data Frame Remote Frame Error Frame Overload Frame 22

38 Bu mesaj çerçevelerinden, data frame içerisinde data, diğerlerinde ise kontrol amaçlı mesajlar bulunur Data Frame Data frame, vericiden alıcıya veri taşıyan frame dir. CAN denetleyicileri tarafından desteklenen Standart data frame (CAN 2.0A) ve Extended data frame (CAN 2.0B) olmak üzere 2 çeşit frame biçimi vardır. Standart data frame 2032 öncelik seviyesini oysa Extended data frame 536 milyonun üzerinde öncelik seviyesini destekler. Bu nedenle pratik uygulamalarda Extended data frame kullanılmaz. Çünkü Standart data frame in öncelik seviyeleri çoğu uygulamalar için yeterlidir (Lawrenz, 1997; Kutlu, 1997). Standart ve Extended data frame Şekil 3.5. de gösterilmiştir. Şekil 3.5. CAN data frame çeşitleri Standart frame içerisinde 12 bitlik arbitration alanı bulunur. Bu 12 bitten 11 i mesajı tanımlamak için, 1 bit ise RTR bitidir. Bu bit data frame in uzaktaki bir modülden istekte bulunabilmesi için kullanılır(zuberi ve Shin, 1995). Extended Data Frame içerisinde 32 bitlik arbitration alanı bulunur. 32 bitin 29 u mesajı tanımlamak için kullanılır. 1 bit IDE bitidir. Bu bit data frame in extended formatta olduğunu göstermek için kullanılır. 1 bit SRR biti bulunur. Bu bit kullanılmaz. 1 bit de RTR biti bulunur. Bu bit frame in standart mı yoksa extended mı olduğunu göstermek için kullanılır (Zuberi ve Shin, 1995). 23

39 Her iki frame içerisinde ortak olarak farklı amaçlar için kullanılan 7 adet alan bulunmaktadır (Kutlu, 1997; Lawrenz, 1997; Motorola, 1998). Bunlar; 1. Başlangıç Biti ( Start of Frame ) 2. Arbitration Alanı ( Arbitration Field ) 3. Kontrol Alanı ( Control Field ) 4. Data Alanı ( Data Field ) 5. CRC Alanı ( Cyclic Redundancy Check Field ) 6. ACK Alanı ( Acknowledge Field ) 7. Frame Sonu ( End of Frame) Start of Frame (SOF 1 Bit) : Bu bit, bir data/remote frame in başlangıcını gösterir (Etschberger, 2001). Hat boş iken farklı ağ düğümlerinin senkronizasyonu için kullanılır (Lawrenz, 1997). Arbitration Field (11 Bit + 1 Bit) : Arbitration Field, Standart data frame için 11 bit tanımlayıcıdan ve 1 bit RTR (Remote Transmission Request) den oluşur (Kutlu, 1997; Etschberger, 2001). 11 Bit Tanımlayıcı : Mesajın önceliğini ve mantıksal adresini gösterir (Lawrenz, 1997). 11 bit uzunluğundadır bunun anlamı, CAN sisteminde 2 11 = 2048 farklı frame görülebilir (Etschberger, 2001). Remote Transmission Request (RTR 1 Bit) : RTR biti, data frame için dominant, remote frame için ise resesif bittir (Kutlu, 1997). Control Field (6 Bit) : Control Field deki ilk bit IDE Bitidir (Identifier Extension). Eğer bu bit mantıksal 0 (dominant) olarak iletilirse bunun anlamı gönderilecek daha fazla tanımlayıcı bit yoktur (Standart Data Frame). r0 biti rezerve edilmiştir. Sonraki 4 bit Data Field için (DLC Data Lenght Code) data uzunluk kodunu içerir (Lawrenz, 1997). Data Field (0 8 Bytes (0 64 Bit)) : Gönderilecek veriyi içerir. Remote frame de Data Field 0 dır (Kutlu, 1997). CRC (Cyclical Redundancy Check) Field (16 bit) : 15 bit CRC hata kodu ve 1 bit resesif CRC sınırlayıcı içerir (Kutlu, 1997). Mesajın önceki bitlerinin sağlamasını yapar. CRC sağlaması sadece hata bulma için kullanılır. Hata düzeltme için 24

40 kullanılmaz (Lawrenz, 1997). ACK (Ackonwledgement) Field (2 Bit): ACK Slot ve ACK sınırlayıcı olmak üzere 2 bitten oluşur. Verici bu bitler için bir resesif seviye gönderir. ACK, düğümlerin aldığı dominant biti gönderir ve bunu resesif ACK sınırlayıcı biti takip eder. End of Frame (EOF 7 bit) : Frame sonundaki 7 resesif bittir. Frame in bittiğini gösterir (Kutlu, 1997; Lawrenz, 1997). Idle : Hattın kullanılmadığını gösterir (Lawrenz, 1997). Extended CAN mesajları, Standart CAN mesajlarından aşağıdaki bit seviyelerinden dolayı farklıdır. Substitute Remote Request Bit (SRR 1 Bit) : Standart CAN mesajında gönderilen RTR bitinin yerine geçen resesif bittir (Kutlu, 1997; Lawrenz, 1997). Identifier Extension (IDE 1 Bit) : IDE biti, Standart CAN mesajında Control Field de ve dominant, Extended CAN mesajında Arbitration Field de ve resesiftir (Kutlu, 1997). Control Field (6 Bit) : Extended CAN mesajının Control Field deki ilk iki bit (r0 ve r1) rezerve edilmiştir. Diğer 4 bit Standart CAN mesajındaki ile aynıdır (Lawrenz, 1997) Remote Frame Data frame içerisinde bulunan RTR biti, bir modülün başka bir modülden bilgi istemesi durumunda kullanılmaktadır. Remote frame içerisinde data alanı bulunmamaktadır. Bir remote framein yapısı Şekil 3.6. da gösterilmiştir. Bir modül, remote frame gönderirken istekte bulunduğu data frame in tanımlayıcı bilgisini koymalı ve RTR bitini lojik 1 yaparak göndermesi gerekmektedir (Lawrenz, 1997). Hem data hem de remote frame lerinin arbitration alanında bulunan RTR biti, remote frame ile data frame arasındaki farkı oluşturmaktadır. Eğer RTR biti lojik 1 ise bu frame remote frame, lojik 0 ise data frame olduğu anlaşılır. Data frame indeki dominant RTR bitinden dolayı bir data frame her zaman remote frame e göre daha yüksek önceliğe sahiptir (Kutlu, 1997). 25

41 Şekil 3.6. Remote frame Error Frame Error frame bir mesaj transferinden sonra veya transfer sırasında bir hata oluşması durumunda gönderilen bir kontrol tipi frame dir (Kutlu, 1997). CAN protokolünde, mesaj gönderen bir istasyon, gönderdiği sinyaller ile veri yolu üzerinde görünen sinyallerin, her bir bitini ayrı ayrı karşılaştırır. Eğer bunlar arasında farklılık varsa, bir error frame göndermeye başlar. Diğer taraftan da alıcı istasyon gönderilen frame in SOF, RTR, IDE, DLC, Delimiter ve EOF alanlarını, CAN özelliklerine göre kontrol eder. Eğer bu alanlardan herhangi birisinde, CAN standartlarına uymayan bir durum varsa, hemen bir error frame yayınlar ve gelen hatalı mesajı da geri çevirir. Herhangi bir şekilde tespit edilen ve ağa yayınlanan bir hata mesajını ağdaki bütün istasyonlar alırlar (Taşdelen, 2004). Şekil 3.7. de bir error frame görülmektedir. Şekil 3.7. Error frame Error frame, hata bayrağı (Error Flag) ve hata sınırlayıcı (Error Delimiter) olmak üzere iki farklı kısımdan meydana gelir. Hata bayrağının aktif ve pasif hata bayrağı olmak üzere iki şekli vardır. Aktif hata bayrağı, 6 ardışık dominant bitten oluşur. Pasif hata bayrağı, 6 ardışık resesif bitten oluşur. Pasif hata bayrağı, resesif bitlerin üzerine diğer istasyonlardan veri yüklenerek dominant hale gelebilir. Hata sınırlayıcı 26

42 ise 8 resesif bitten oluşur (Motorola, 1998). CAN çevresinde 5 farklı hata tipi vardır. Bunlar : 1. Bit Error: Eğer hata gönderilen bit, görüntülenen bitten farklı ise bit hatası meydana gelir. 2. Stuff Error: 6 ardışık aynı bit gönderilirse bir hata olarak ifade edilir. Bu problemi çözmek için bit stuffing kuralı uygulanmalıdır. 3. CRC Error: Verici ve alıcı düğümler tarafından sırasıyla CRC Field hesaplanır. Eğer bu iki hesaplamalar farklı ise bir hata meydana gelir (Kutlu, 1997). 4. Form Error: Sabit form alanları (CRC sınırlayıcı, ACK sınırlayıcı, EOF alanı) bir veya daha fazla illegal bit içerirse bu hata meydana gelir. 5. ACK Error: Verici, ACK yuvası esnasında dominant biti gözetleyemiyorsa ACK Error oluşur (Kutlu, 1997; Lawrenz, 1997) Overload Frame Overload frame, overload bayrağı ve overload sınırlayıcısından meydana gelir (Kutlu, 1997). Şekil 3.8. de overload frame görülmektedir. Şekil 3.8. Overload frame Overload frame in iletimi için iki durum mümkündür. Birincisi, bir sonraki frame alınmadan önce dahili uygulamayı gerçekleştirmek için yeterli süre yoktur. Diğer durum ise Interframe boşluğu esnasında alınan dominant bit varsa overload frame gönderilir. 27

43 Interframe boşluğu, data ve remote frame i ayırmak için kullanılır. Interframe boşluğu bir aralık periyodundan ve hattın boş olduğu zamandan ibarettir. Aralık periyodu 3 resesif bitten ibarettir (Kutlu, 1997; Motorola, 1998) PCI Can Kart Şekil 3.9. PCICan-D kartı PCICan-D, Kvaser firması tarafından üretilmiş, 2 kanallı ve ISO standardına göre 1 Mbit e kadar iletişim hızına destek veren bir PCI kartıdır (Şekil 3.9.). Kartın CAN veri yolu üzerinden haberleşmesi iki adet 9 pinli DSUB konektör aracılığı ile sağlanmaktadır. Bu çalışmada PCICan-D kartı PC ile modüller arasında CAN veri yolu üzerinden iletişimi ve veri aktarımını sağlamak amacıyla kullanılmıştır. Veri aktarımı sadece bir kanal üzerinden gerçekleştirilmektedir. Çizelge 3.2. de PCICan-D kartına ait donanımsal ve elektriksel özellikler verilmiştir. Şekil da ise PCICan-D kartına ait blok diyagram yer almaktadır. 28

44 Çizelge 3.2. PCICan-D kartının özellikleri (Taşdelen, 2004) Çalışma Gerilimi CAN veri yolu CAN Denetleyicisi CAN Saat Frekansı CAN veri yolu sürücüsü 5V 2 adet 9 pinli Erkek DSUB konektör 2 adet SJA Megahertz ISO standardıyla uyumlu Philips 82C251 Şekil PCICan-D kartına ait blok diyagram (Kvaser, 2002) PCICan-D kartını CAN hattına bağlamak için kart çıkışlarının bağlantılarına dikkat edilmelidir. 9 pinli DSUB konektörünün 3 pini CAN hattına bağlantı için kullanılır. 1, 4, 8 numaralı pinler ayrılmış; 5, 6, 9 numaralı pinler ise opsiyoneldir (Taşdelen, 2004). Şekil de PCICan-D kartına ait DSUB konektörün CAN veri yolu için pin bağlantıları verilmiştir. 29

45 Şekil PCICan-D kartının CAN veri yolu bağlantı pinleri 3.5. Kvaser CANLIB SDK Kvaser CANLIB SDK, Kvaser firması tarafından farklı CAN ara yüz kartları için yazılımsal destek sağlamak amacıyla geliştirilmiş bir yazılım ürünüdür. CANLIB aracılığı ile CAN ağına hızlı ve kolay erişim sağlayan yazılımların geliştirilmesi mümkün olmaktadır. CANLIB, Windows işletim sistemleri (Windows 95, Windows 98, ME, NT 4.0, 2000, XP, 2003, Vista) için 32 bitlik programlar yazmayı desteklemektedir. Ayrıca Linux (Kernel 2.4 ve 2.6 sınırlı) ve Windows CE (4.x, 5.x) desteği de bulunmaktadır. 16 bitlik programlar için sınırlı destek mevcuttur. CANLIB e ait uygulama programı ara yüzü (API) yalnızca fonksiyonlardan oluşmaktadır. Fonksiyonların büyük bir kısmı geriye bir durum değişkeni döndürmektedir. CANLIB SDK aşağıdaki listede verilen derleyicileri desteklemektedir; 1. Microsoft Visual C/C++ 2. Borland C++ Builder 3. MinGW, gcc 4. Borland Delphi 5. Microsoft Visual Basic ve VB.NET 6. Microsoft C# 7. Ayrıca C++, python v.b. yapılar 30

46 3.6. T89C51CC01 T89C51CC01, CAN ağ uygulamaları için tasarlanmış 8 bit mikro denetleyicilerin CANary ailesinin ilk üyesidir mikro denetleyicisinin çekirdeği üzerine kurulmuştur. Bu nedenle aynı zamanda bir 8051 entegresidir. 32 Kbytes Flash Memory, 2 KBytes Boot Flash Memory, 2 KBytes EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory ) ve 1.2 KByte RAM (Random Access Memory) vardır. T89C51CC01 de iki adet On-Chip Memory tanımlanır. FM0 Flash Memory : Program hafızasının (Kullanıcı alanı) 32 KByte lık kısmını içerir. FM1 Flash Memory : API (Application Programming Interface) ve bootloader için 2KByte lık alandır. FM0 alanı paralel programlama ve Seri ISP (In System Programming) ile programlanabilirken FM1 alanı sadece programlayıcılarla paralel programlanabilir. Şekil de T89C51CC01 in blok diyagramı görülmektedir (Atmel, 2002). Şekil T89C51CC01 in blok diyagramı 31

47 T89C51CC01 44 bacaklı bir mikro denetleyicidir. 4 adet porta sahiptir. CAN denetleyicisi entegrenin içindedir yani Stand-Alone tipi değil on chip CAN entegresidir. T89C51CC01 entegresi için iki çeşit kılıf ve pin konfigürasyonu vardır. Bu çalışmada, PLCC44 kılıfı ve pin konfigürasyonu kullanılmıştır. Şekil de PLCC44 kılıfı ve pin konfigürasyonu görülmektedir. Şekil PLCC44 kılıf ve T89C51CC01 için pin konfigürasyonu T89C51CC01 entegresi bir 8051 entegresinde farklı olarak RxDC ve TxDC pinlerine sahiptir. TxDC : CAN denetleyicisinin verici çıkışı RxDC : CAN denetleyicisinin alıcı çıkışı 3.7. CAN Denetleyicisi T89C51CC01 mikro denetleyicisine entegre edilmiş olan CAN denetleyicisi, Bosch GmbH firması tarafından tanımlanmış olan CAN seri iletişim protokolünün gereksinim duyduğu bütün özellikleri sağlamaktadır. ISO/11898 ve ISO/ olarak atfedilen CAN tanımlamaları, (2.0A ve 2.0B) için yüksek hızlı ve için düşük hızlı olarak anılmaktadır. CAN denetleyicisi ile CAN protokolünde tanımlanmış bütün çerçeve türleri 32

48 desteklenmektedir ve 1 Mbit lik (8 Mhz lik saat frekansı ve X2 Modunda) bir iletişim hızına ulaşılmaktadır (Atmel, 2005). Mikro denetleyici içerisinde, CAN denetleyicisine erişim özel fonksiyon kayıtçıları (SFR-Special Function Registers) sayesinde yapılmaktadır. SFR ler yardımıyla aritmetiksel mantıksal işlemler, veri aktarımı, program kontrolü gibi işlemler yapılmaktadır. Yine SFR ler yardımıyla tanımlanmış olan 15 adet bağımsız mesaj nesnesine bir sayfalama sistemi ile erişim sağlanmaktadır (Atmel, 2005). Şekil de CAN denetleyicisine ait blok diyagram görülmektedir. TxDC RxDC Sekil CAN denetleyicisi (Atmel, 2002) CAN denetleyicisinin içerisinde bulunan 16 bit lik zamanlayıcı (CANTIMER) sayesinde alınan ve gönderilen her mesajın ne zaman alındığı ve gönderildiği bilgisi CANSTMP özel fonksiyon kayıtçısı içerisinde saklanmaktadır. Böylece T89C51CC01 mikro denetleyicisi zaman tetiklemeli iletişim (TTC-Time Triggered Communication) protokolünü desteklemektedir (Atmel, 2002). 33

49 3.8. Servo Motorlar 1 d/dk lık hız bölgelerinin altında bile kararlı çalışan, hız-moment kontrolü yapan yardımcı motorlara veya akımı bilezikler (motor miline takılan halkalar) üzerinden devresini tamamlayan motorlara servo motor denir. Servo motorlar yardımlı amaçlı motorlardır. Asıl iş makineleri gibi çalışmazlar. Servo motorların anma güçleri yaklaşık 5 Kw kadardır. Servo motorlar şu istekleri yerine getirebilirler: Motor milindeki 40 Nm ye kadar olan büyük dönme momenti Dönme momentinin, iki katına kadar olan kısa aralık aşırı yük yüklenebilme Yüksek devir kararlılığı, böylece çeşitli yüklerde hızın sabit kalması Yaklaşık arasındaki devir sayısının ayarlanabilmesi Çok küçük yol adımları ile hareket edebilme Küçük atalet momenti sayesinde, komutların geciktirilmeden yerine getirilmesinin sağlanması (Akar, 2005) Servo Motorların Kullanıldığı Yerler Servo motorlar, bazen kontrol motorları olarak da adlandırılır, elektrik motorları olup özellikle kontrol sistemlerinde çıkış hareketini kontrol edici olarak kullanılmak üzere tasarlanır ve üretilir. Servo motor birkaç Watt an birkaç yüz Watt a kadar olabilir. Servo motorlar, yüksek hız tepkisine sahiptir. Bu özellik ise servo motorların düşük rotor ataletine sahip olmalarını gerektirir. Bu motorlar daha küçük çaplı ve daha uzundur. Servo motor normal olarak düşük veya sıfır hızda çalışır; bundan dolayı moment veya güç değerleri aynı olan klasik motorlara göre boyutları daha büyüktür. Hassas devir sayısı ayarı yapılabilir, ayrıca devir sayıcı gerekmez (Megep, 2007). Servo motorların kullanım alanı çok geniştir. Servo motorlar; robotlar, radarlar, nümerik kontrollü makinelerde (CNC), otomatik kaynak makinelerinde, pres makinelerinde, paketleme makinelerinde, sargı yarı iletken üretim ünitelerinde, yüksek hızlı çip yerleştiricilerinde, tıbbi cihazlarda, anten sürücüleri vb. yerlerde kullanılır (Megep, 2007). 34

50 Dinamik yük ve hız değişikliği Yüksek kararlılık Pozisyonlama Periyodik çalışma Servo Motor Çeşitleri Servo motorlar; konum kontrolü yapan, otomatik kontrol sistemlerinde çok kullanılan özel motorlardır. Servo motorlar, Doğru Akım ve Alternatif Akım servo motorlar olmak üzere iki çeşittir (Akar, 2005) DC Servomotorlar Şekil de DC servo motorun çalışması görülmektedir. DC servo motorda sıradan motordaki endüvinin yerini, sabit mıknatıs almıştır. Bu yüzden bu tip motorlara sabit mıknatıslı motorda denir. Temel olarak rotor pozisyonuna göre anahtarların açılıp kapanmasıyla sabit mıknatısın dönmesi esasıyla çalışır. Bu Şekil de görüldüğü üzere anahtarlara bağlı A, B ve C bobinleri vasıtasıyla gerçekleştirilir. Şekil DC servo motor (Kuo ve Tal, 1978) 35

51 A ile B bobini arasını b sensörü, B ile C arasını c sensörü, A ile C arasını ise a sensörü vasıtasıyla denetlenmektedir. Yani A, B, ve C sensörleri 120 o lik bölgeleri kontrol etmektedir. Eğer sabit mıknatısın S kutbu A ve B bobinleri arasında ise b sensörü aktif hale geçecektir ve bu sensör kontrol devremizdeki b anahtarını açacaktır. İndüklenen bobin sabit mıknatısın S kutbunu etkileyecektir ve kendine doğru çekecektir. Oluşacak momentle sabit mıknatıs hareketine başlayacaktır. Bu momentin değeri bobinlerde indüklenen alanla orantılı olur. Bu alan da kaynak voltajı ile ayarlanabilir. Sabit mıknatıs hareketine devam ederken B bobiniyle çakıştıklarında b sensörü görevini tamamlayacaktır. Sabit mıknatıs ataleti nedeniyle biraz daha yol alacak ve c sensörünün kontrol ettiği 120 o lik bölgeye gelecektir. Artık c sensörü aktif hale gelmiştir. Bu sensör C anahtarını kapatarak C bobininde alan indüklenmesine ve sabit mıknatısının hareketinin C bobinine doğru devam etmesine sebebiyet verecektir. Bu anda A ve B anahtarların kapalı olduğuna dikkat edilmelidir. Sabit mıknatısın S kutbu C bobiniyle çakıştığı anda c sensörü devreden çıkar ve C anahtarı kapanır. Yine sabit mıknatıs (rotor) dönme ataleti nedeniyle a sensörünün kontrol ettiği bölgeye girer. Dolayısıyla A anahtarı kapanıp A bobininde indüklenen alan sabit mıknatısın S kutbunu çeker. Böylece sabit mıknatıs bir turunu tamamlamıştır. Bu olay zincirleme olarak devam eder. Bu dönüşün hızı voltajı ayarlanarak değiştirilebilir. Burada incelenen 3 bobinli motorun dışında uygulama alanlarına göre 2 veya 4 bobinli olarak üretilen motorlar da bulunmaktadır. Ancak genellikle 3 bobinli modeller daha sıklıkla kullanılmaktadır (Mamur, 1996). Buradaki anahtarlar yarı iletken malzemeler olup genelde transistörler kullanılmaktadır. Servo motorların gelişiminde rol oynayan en büyük etken bu yarı iletkenlerdir. DC motorla DC servo motorun kısaca karşılaştırması yapılırsa; Sıradan DC motorda komütatörün üstlendiği döner alan oluşturma görevini DC servo motorda yarı iletken anahtarlama elemanları üstlenmiştir (Mamur, 1996). 36

52 DC servo motorun en açık üstünlüğü fırça elemanlarının olmamasıdır. Bu sebeple fırçaların bakımı diye bir şeyden bahsedilmez ve fırçalardan kaynaklanan çoğu problem elimine edilmiştir. Komütatörlü DC motorlarda oluşan problemler bazen çok açık bir şekilde belli olmaz. Bazen fırçalarda oluşan pislenme dahi problem teşkil edebilir. Fırçaların performansı ve ömrü atmosferik şartlarla bile değiştiğinden dolayı değişik ortam koşullarında değişik yapılı fırçalar kullanılabilmektedir. Fırçasız konfigürasyonda sarımların sabit stator içine sarılması sebebi ile ısı yalıtımı için daha fazla en-kesit alan sağlanabilmekte ve sargılarda oluşabilecek ısı artışı algılama elemanlar vasıtasıyla kolayca algılanabilmektedir (Mamur, 1996). DC servo motorlarda verim eş ölçülerdeki bir DC komütatörlü motora oranla daha yüksektir ve fırçaların sürtünme etkisi olmadığından dolayı sürtünme kuvveti verime katkıda bulunur. Komütatör ve fırça aksamının yokluğu motor boyunu düşürür. Bu sadece motor hacmini düşürmekle kalmaz rotor destek rulmanlar arasındaki mesafe ve rotor boyunun kısalması dolayısı ile rotorun yanal kesitliği de artırılmış olmaktadır. Bu özellikle yüksek hız/eylemsizlik oranına gereksinim duyulan uygulamalarda önemlidir. Fırçasız motorun yukarıda belirtilen üstünlüklerinin yanında dezavantajlar olarak; Rotor pozisyonunun bir kodlayıcı vasıtasıyla mutlak olarak algılanması ve motor kontrol devresinin kompleks olması gösterilebilir (Mamur, 1996) AC Servo Motorlar AC servo motor çalışma şekli açısından tamamıyla sincap kafesli asenkron motora benzer. Farkı ise, rotorun sabit mıknatıslı olmasıdır. Eğer iyi bir kontrol sistemiyle sinüs dalga fazı ve manyetik akı birbirleri ile daima 90 o doğrultuda olacak şekilde düzenlenirse fırça kullanmadan düzgün moment veren yüksek verimli bir motor elde edilebilir. Yani AC servo motorlarda rotor manyetik alanı ile statora verilen 37

53 akımlar ortogonal şekilde kontrol edildiği taktirde, sıradan DC motorun en önemli özelliği olan hız moment karakteristiği elde edilebilir. Şekil ve Şekil de AC servo motorun stator ve rotor yapıları görülmektedir., Şekil AC servo motorun yapısı (2 kutuplu rotor) Şekil AC servo motorun kesiti (AC Motor, 1998) Standart bir servo motor stator, rotor, pozisyon ve hız algılayıcı sensörden ibarettir. 38

54 Rotor: Kalıcı mıknatısların monte edildiği motorun döner kısmıdır. Mıknatıslar rotora monte edildiğinden dolayı döner-alan tipli bir yapı mevcuttur. Genellikle mıknatıs silindirik ve çıkıntılı kutuplu olmak üzere iki tiptir. Şekil de rotora monte edilen mıknatıslara ait muhtemel düzenler gösterilmektedir (Mamur, 1996). Şekil Silindirik yapıda yay şekilli mıknatıs ve çıkıntılı kutuplu mıknatıs yapısı Rotor mıknatısların da kullanılan kalıcı mıknatıslı malzemelerden en göze çarpanı Neodmiyum- Iron-Boron (NdFeB) olarak adlandırılan malzemedir. Bu malzeme yapısındaki mıknatıslar Sumitomo firmasınca Neomax, General Motor fırmasınca Magnequench ve Crucible firmasınca Crumax ticari adları altında üretilmektedirler. Oda sıcaklığında NdFeB ticari olarak temin edilebilen mıknatıslardan daha fazla enerji çarpımına sahiptir (Mamur, 1996). Hem seramik hem de NdFeB mıknatıslar sıcaklık değişimlerine karşı duyarlıdırlar. 100 o C lik çalışma sıcaklıklarının üstünde çalışma durumunda özel önlemlerin alınması gereklidir. Çok yüksek sıcaklıktaki uygulamalarda Alnico veya Samaryum- Kobalt mıknatıslar kullanılır. Bunlardan birisi olan 2-17 Kobalt-Samaryum 200 o C ile 250 o C arasındaki sıcaklıklarda kullanılabilir. Alnico Miknatıslar: Alüminyum, Nikel, Kobaltın ana bileşenler olarak bulunduğu ek olarak bakır, titanyum ve diğer elemanların bulunduğu mıknatıs 39

55 yapısıdır. Ana bileşenlerini simgeleyecek şekilde Alnico olarak kısaca adlandırılırlar ve genel amaçlar için geniş bir şekilde kullanılır (Mamur, 1996). Ferrit Mıknatıslar: Ferrit mıknatıslar Alnico mıknatıslara oranla daha düşük manyetik akı yoğunluğuna sahiptir. Buna mukabil çok yüksek koversif kuvvet değerine sahiptir. Ferrit mıknatıslar ağır malzemeleri içermezler ve ana bileşeni demir oksit olması dolayısı ile diğer mıknatıslara oranla oldukça ucuzdur. Aynı şekilde yapısı seramik teknikler kullanılmak suretiyle homojen yapılabildiğinden dolayı kütle üretimine uygundur. Bunun yanında ferrit mıknatıslar kırılgandır ve küçük bir darbe ile hasar görebilirler. Aynı şekilde yüksek sıcaklık katsayına sahiptir ki buda Alnico dan yüzlerce kat daha fazladır (Mamur, 1996). Samanyum Kobalt Mıknatıslar: Alnico mıknatıslara yakın kalıcı manyetik akı yoğunluğuna ve ferrit mıknatısa oranla 2-3 kat daha fazla koversif kuvvete sahiptir. Bazı mıknatıslar 240 kj/m 3 lük enerji çarpımına sahiptir ki bu yapıda bir motor diğerlerine oranla daha küçük ebatlarda olmaktadır. Bununla birlikte samaryum ve kobalt ana bileşenlerini teşkil ettiğinden dolayı çok pahalıdırlar. Ana bileşenlerini çağrıştıracak şekilde genellikle samacoba mıknatıs olarak da adlandırılır. Düşük sıcaklık katsayısına sahiptir. Yüksek yoğunluğa ( g/cm3) sahip olması ise bir dezavantajıdır (Mamur, 1996). Stator: AC servomotorlar statorlarına yerleştirilen üç fazlı sargılara üç fazlı alternatif akım verilmek suretiyle çalıştırılırlar. Rotor pozisyonu ile uygun olacak şekilde üç fazlı alternatif akım stator sarımlarına tatbik edildiğinde statorda döner manyetik alan elde edilir. Bu manyetik alan senkron hızda döner. Senkron hız ise motorun kutup sayısı ve alternatif akım frekansı ile orantılıdır (Mamur, 1996; AC Motor, 1998). Statorda elde edilen döner manyetik alan statora yerleştirilen iletkenleri keserek iletkenlerde elektro manyetik kuvvetler indükler. Bununla birlikte iletkenlerde 40

56 indüklenen elektro manyetik kuvvetler arasında iletkenleri farklı stator oluklarının da olması dolayısıyla bir faz farkı oluşur. AC servo motorların temeli, stator sarımlarında döner manyetik alanın elde edilmesidir. Stator sarımlarında döner manyetik alan elde edilmesi için servo motorun kutup sayısına göre stator sarımlarının düzenlenmesi gerekir. Sensörler: Servo motorlarda sensörler iki temel amaç için kullanılır. Bunlardan birincisi rotor pozisyonun algılanması ve diğeri ise dönme hızının ölçülmesidir. Genellikle servo motorlarda döner kodlayıcılar ve fırçasız resolverler kullanılır. Kodlayıcıların maliyetinin düşük olması sebebi ile en fazla kullanılan pozisyon sensörüdür Servo Motor Sürücüleri Motor, aktarma organı ve yükten oluşan mekanik servo sistemin hız, moment veya pozisyon değişkenlerinden herhangi birinin bu değişkenle ilgili verilen referans değerine uygun olarak hareket ettirilmesini sağlayan elektronik güç elemanıdır. Servo sürücüleri DC servo sürücüler ve AC servo sürücüler olarak ikiye ayrılır (Megep, 2007) DC Servo Sürücüler Darbe genişlik modülasyonu ile çalışan, genellikle analog ya da dijital sürücülerdir. Geri besleme olarak tako jeneratör, hall sensör veya artırımlı enkoder kullanılır. Dinamik performansı düşük kullanımı kolay ve ucuz sürücülerdir (Megep, 2007) AC Servo Sürücüler Sinüsoidal darbe genişlik modülasyonu ile çalışan, analog veya dijital yapıda sürücülerdir. Geri besleme olarak hall sensör, çözümleyici artırımlı enkoder veya mutlak (sin/cos) encoder kullanılır. Dinamik performansı yüksek kullanımı bilgi 41

57 gerektiren DC servo sürücülere göre daha pahalıdır. İnvertörlerde kullanılan transistörler rotor konum bilgisine uygun göre uygun sırada iletime veya kesime geçirilerek motor kontrolü yapılır (Megep, 2007) Geri Besleme Elemanlarının Seçimi Servo motorların en önemli özelliği sürücü devresinin olmasıdır. Fakat tek başına sürücünün bulunması bir anlam ifade etmez. Çünkü sürücü, kendisine gelen bilgileri (verileri) servo motora iletir ve pozisyonunun uygun yerde ve hızda olup olmadığını, geri besleme elemanları ile kontrol edilir. Sistemin özelliğine göre bu elmanlar seçilir (Megep, 2007). Mutlak pozisyon ölçümü gereksinimi >>> Resolver veya Sin-Cos enkoder Yüksek hız çalışması >>> Artımlı encoder Düşük hız çalışması >>> Resolver veya enkoder Doğruluk(hassasiyet ) >>> Artımlı enkode 3.9. Web Tabanlı Kontrol Sistemi İnternet aracılığı ile fiziksel anlamda ayrı yerlerde bulunan bir sisteme erişimi mümkün kılarak, o sistem üzerinde işlem ve gözlem yapılabilmesini sağlayan bilgisayar yazılımlarına web tabanlı uygulamalar, İnternet aracılığı ile erişilerek üzerinde işlem ve gözlem yapılan sistem bir kontrol sistemi ise bu tür sisteme de web tabanlı kontrol sistemi denir (Şekil 3.19.). Şekil Web tabanlı kontrol sistemi 42

58 Bilgisayar tabanlı kontrol, endüstride oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir ve uygulamalar tek bilgisayarlı bilgisayar tabanlı kontrol sistemlerinden yerel bilgisayar ağı tabanlı kontrol sistemlerine kadar çeşitli büyüklüktedirler. Dağıtık kontrol sistemleri (Distributed control system- DCS) bilgisayar tabanlı kontrol sistemlerine örnek olarak verilebilir. Bilgisayar tabanlı kontrol sistemlerine internet katmanı eklenmesi ile web tabanlı kontrol sistemleri oluşturulur. Şekil de görüldüğü gibi bir proses kontrol sistemi yönetim, denetim, düzenleyici ve proses olmak üzere dört hiyerarşik katmandan oluşur. Genel veritabanı en üst katman olan yönetim katmanında yer alırken, proses veritabanı bir alt katman olan denetim katmanında yer alır. Web tabanlı kontrol sisteminde İnternet katmanından yönetim, denetim ve düzenleyici katmanlara erişim sağlanabilir (Arslan vd., 2007). Şekil İnternet katmanı eklenmiş bilgisayar tabanlı kontrol sistemi Bir kontrol sistemine internet katmanının eklenmesi ile internetteki veri trafiğinden kaynaklanan zaman gecikmesi, yine internetten kaynaklanan güvenlik ve eş zamanlı kullanıcı erişimi problemleri ortaya çıkmaktadır (Arslan vd., 2007). 43

59 3.10. Uzaktan Erişimli Laboratuarlar Günümüzde, yaygın iletişim araçları ve internet, hayatımızın neredeyse her noktasına girmiş bulunmaktadır. Böyle bir ortamda bu yapı, iletişim ve haberleşme amaçları dışında uzaktan ölçüm ve kontrol gerektiren sistemlerde kullanılmasının gerekliliği ön plana çıkarmaktadır. Bu süreç içerisinde öğrenme ve öğretmeyle, yani eğitimle ilgili temel değişimler de e-öğrenme ve e-eğitim kavramları ile karşımıza çıkmaktadır. Teknolojinin eğitim alanında kullanımının bütününe elektronik öğrenme kısaca e-öğrenme adı verilir. Genel olarak uzaktan eğitim çatısı altında yer alan, ve birçok eğitim teknolojisi ya da ortamından yararlanılan e-öğrenme uygulamaları, hızla yaygınlaşmaya başlamıştır. Teknik dersler içermesi ve laboratuar uygulamaları gerektirmesi nedeniyle mühendislik dallarının, uzaktan eğitimde ayrı olarak değerlendirilmesi gerekmektedir. Burada, uzaktan eğitim laboratuarı öne çıkmaktadır. Uzaktan eğitim laboratuarları; Laboratuar donanımına uzaktan erişim, Laboratuar yapı ve işleyişinin bilgisayar benzetiminin gerçekleştirilmesi olmak üzere iki sınıfa ayrılmaktadır. Sanal laboratuarlar, laboratuarların yapı ve isleyişinin uygun programlar yoluyla, bilgisayar ortamında yapay olarak oluşturulmasına dayanan benzetim uygulamalarıdır. Uzaktan erişimli laboratuarlarda ise kullanıcılar/öğrenciler, gerçek uygulamalarla uzaktan etkileşim halindedirler ve kontrol edilen sisteme erişebilmektedirler. Bu laboratuarlarda kullanıcılar uygulamayı çalıştırabilmekte, parametreleri değiştirebilmekte, sonuçları görebilmekte ve verileri bir web ara yüzü aracılığı ile kendi tarafına aktarabilmektedir. Uzaktan erişimli laboratuarlar, internet aracılığı ile uzak noktalardaki kullanıcıların kontrol laboratuarı uygulamalarını gerçekleştirmelerini mümkün kılmayı amaçlamaktadır. Çizelge 3.3. de laboratuarların karşılaştırılması verilmiştir (Deniz vd., 2003). 44

60 Çizelge 3.3. Laboratuarların karşılaştırılması Özellik Gerçek Lab. Uzaktan Erişimli Sanal Lab. Deneyi Lab. Deneyi Deneyi Elle tecrübe Gerçek bir deney gibi hiçbir etme şey yoktur Gerçekliğe çok yakın Tamamen sanal Orta derecede yüksek Gerçeklik hissi Yüksek (bir kamera Düşük kullanıldıysa) His ve gerçek kontrol Yüksek Orta derecede yüksek Orta derecede yüksek Sonuca bağlanmamış (açık Laboratuarda Deney ve bırakılmış) deney önceden ayarlanan Programın imkânları ile biçim mümkündür. Lab seçenekler ile sınırladır. özgürlüğü hizmetleriyle sınırlıdır. sınırladır. Genellikle laboratuar veya Öğretmen Öğrenciler, soruları e-postayla gönderebilir. ofis saatleri esnasında desteği Asistanlar veya Uzmanlar destek verebilir. mevcuttur. Teknik destek Teknisyen müsaitliği Öğrenci, isteklerini e-postayla gönderebilir Giriş (Erişim) Sömestr zaman çizelgesiyle zamanları sınırlı Kurulan konfigürasyon ile sınırlıdır. Öğrenciler, bir laboratuar Giriş (Erişim) Hiçbir sınır yoktur; Diğer kullanıcılar periyodunda deneyleri sınırları deneylerde olduğu zaman kuyrukta beklenir. tamamlar. İdare (denetleme) Laboratuar asistanları, sorular için bulunabilir. Sohbet yazılımını ve e-posta kullanılarak tartışmalara katılına bilir, sorular sorulabilir. İlerleme (deney) kontrolü Teslim edilen raporlar, lab notu için sömestrde baştan sona kontrol edilebilir Akademik personel, öğrencilerin ilerlemesini, erişimlerini performanslarını bir yazılım ile izleyebilir ve gözlemleyebilir. Yerel/uzak mesafe öğrenimi için uygundur. Eğitimsel Geleneksel Eğitimsel ilerleme ağ boyunca animasyonlar ve yükseltme sanal gerçeklik yazılımı iledir Uzaktan Erişimli Laboratuarlar İçin Ekipmanlar Bu bölümde uzaktan erişimli bir laboratuarın yapısı (Şekil 3.21.) açıklanarak, 45

61 Chiculita ve Frangu (2002) ya göre böyle bir laboratuarı oluşturabilmek için gereksinimlere değinilecektir. Burada sıklıkla bahsedilecek ifadelerden: Server; fiziksel ara birim olarak yerleştirilen laboratuarda ki bilgisayardır (hizmet veren). Client; uzakta olan öğrencinin bilgisayarıdır (alıcı). Şekil Uzaktan erişimli laboratuar yapısı Genel bir laboratuar yapısı şunları içermelidir: Server bir bilgisayarla birleştirilen donanım(ekipman) ve bir bilgi edinim kartı. Öğrencilerin çalışmalarıyla ilgili bilgileri yapan ve veri edinim kartından gelen veri ve sinyalleri yönlendiren, server bilgisayarda çalışan bir arabirim programı Laboratuar ve uzaktan öğrenciler arasındaki iletişi sağlayan bir server yazılımı. Bilişim ortamı (genellikle intranet ya da internet) Grafik kullanıcı arabirimini sağlayan ve server ile iletişim kuran, uzaktan (öğrencinin) bilgisayarda çalışan bir client yazılımı Bir laboratuar için en iyi çözümü bulmada ilk adım gerekenleri formüle etmektir. Öğrencinin donanımı uzaktan kontrol etmesi için teknik imkânlar Bilgisayar güvenliği Didaktik ölçütler 46

62 Çözümün maliyeti, çoğunlukla da öğrenci için maliyeti Teknik Gerekenler Bölgesel fiziki donanım, laboratuar deneyi süresinde ne işletime nede bakıma ihtiyaç duymamalıdır. Laboratuar donanımı, hem donanımdan gelen geri bildirim sinyallerini alıp, hem de bilgisayar tarafından yayımlanan komutları göndermesini sağlayan bir veri edinim kartına bağlanmak zorundadır. Donanım ve kart laboratuarın zorunlu parçalarından olmalıdır. Server yazılımı, edinim kartı ve gerçek zaman kabiliyetine ara yüz sağlamak zorundadır. Server yazılımı aynı zamanda ekipman üzerinde öğrencinin algoritmasının tam bir kontrole sahip olmasını sağlamalı ve kontrollü bir donanımla ilgili olarak ta çok yönlü olmalıdır (kontrol ve tanımlama amacıyla,vs.). İletişim için gereken zaman, ağın aşırı yüklenmesini önlemek için düşük seviyede sürmelidir Güvenlik İçin Gerekenler Server yazılımı yanlış komutlara, aşan limitlere ya da kazayla çoklu kullanıcılara karşı donanımı korumak zorundadır. Server aynı zamanda ağ saldırılarında güvenli olmalıdır (Bir Firewall un arkasında çalışmaya izin vermeli). Uzaktaki öğrenci, ağdaki server a dosya göndermemelidir. Çünkü kasıtlı gizli yazılım içerebilir veya bozabilir Didaktik Gerekenler Her öğrenciye, kendi problemlerinin çözümleriyle ve veri dosyalarını içeren ayrı bir dizin şart koşulmalıdır. Dizinler, girişimi engellemek için özel olmak zorundadır 47

63 Hem öğretmen hem de kendi kullanımı için, öğrenci tarafından gerçekleştirilen çözümlerin sonuçları kaydedilmelidir. Öğretmen, öğrencinin faaliyetlerini belirlemek için çözümlere erişimlere sahip olmalıdır. Öğrencilerin erişimi ID ve parola esasına bağlı olmalıdır Finansal Gerekenler Client yazılımı, ek lisans gerektirmemelidir. Maliyet açısından iyi bir çözüm olarak öğrenci tarafından yaygın bir browser kullanılabilir. Sistem, yaygın (bilenen) edinim kartları ve mümkün olduğu kadar çok yaygın yazılım kullanılmalıdır. Yukarıdaki gerekenlerin bazıları aynı anda temin edilemeyebilir. Genelde, güvenlik hariç bazı uyuşmalar kabul edilmek zorundadır. Örneğin; bir kendi TCP/IP tabanlı protokol ü kullanmak HTTP den daha hızlı bir iletişim sağlar, ama buna genellikle güvenlik yazılımı (firewall) tarafından izin verilmez. İşte bu sebeple internet çözümü intranet çözümünden bir parça farklılık göstermelidir Uzaktan Erişimli Laboratuarlar İçin Yazılım Öğretme amaçları için laboratuar donanımının uzaktan işletimini sağlayan çok fazla ticari yazılım ürünleri yoktur. Bu işletimler simülasyon yazılımıyla elde edilir. Otomatik kontrol alanında uzaktan işletim yazılımını simülasyon yazılımına bağlamak için tercih hakkı, otomatik kontrol laboratuarlarındaki simülasyon aletlerinin yaygın kullanımı sebebiyle mümkündür. En yaygın simulasyon yazılım ürünleri MathWorks ve LabView den National Instruments dan gelen Matlab+ Simulink dir ( Chiculita ve Frangu, 2002). Matlab, matematiksel bir çizici (ploter) rutinlerin, güçlü bir derleme esasına dayalı simülasyon sistemlerini sağlayan bir çevredir. Buna ek olarak, Simulink bir simülasyon şema yapısını basitleştiren bir grafik ara birim sağlar. Araştırma ve 48

64 otomatik kontrolü sağlamak için en popüler simülasyon yazılımı budur. Şebeke boyunca erişim sağlayan son yeni şekli (Matlab Web Server ), bazı yerel donanımı kontrol etmek için uzaktan yazılmış yazılımı uygulamaz. Bir kontrol döngüsünü taklit etmede, kontrolü yapanın (kontrolörün) server üzerinde yerleştirilmesi gerekir ve bu, sadece client dan gönderilen parametreleri kabul eder. Sadece laboratuarda, bir tane lisansa sahip olunması zorundadır. LabView, güçlü bir grafik arabirim esasına dayalı simülasyonu sağlayan bir çevredir. LabView aynı zamanda veri erişim kartları sayesinde yerel donanıma girişi sağlar. Matlab a benzer, LabView öğrencinin kendi kontrolünü yazmasına izin vermez ve onu server üzerinde uygular. Lisans, sadece laboratuar için gereklidir. Daha güçlü bir çözüm Quanser in ürünleri ile sağlanabilir. İlk olarak lisansları alan üniversiteler Matlab ı (simulink ile) kullanır. Simulink in genel performansları ile ilgili olarak bazı sınırlamalar vardır. Fakat bunlar önemli değildir. Server yazılımı gerçek zaman yeteneklerini ve veri erişim kartı sürücülerini (driver) içerir. Client, Simulink simülasyonunu derler ve uygulanacağı yer olan server a gönderir. Client, karşılığında, kontrollü ekipmandan gelen sinyalleri alır (mesela yerel süreçteki bir kontrol döngüsü). Uygulama süresince, client ta izin verilen tek hareket deneyi durdurmaktır. Kontrolör, Simulink tarafından taklit edilebilen yapılarla sınırlıdır, fakat bunlar genellikle makul kontrolörler için yeterlidir. Aksine, server a uygulamalı bir dosya göndermenin çözümü güvenlik problemleri sebebiyle ciddi bir geri bildirimdir. Buna ek alarak, bu çözüm Quanser erişim kartını, matlab için lisansı ve Quanser server ve client için lisansları gerektirir. Laboratuarda ve uzak alanda bu, gerçekten pahalı bir çözümdür ( Chiculita ve Frangu, 2002) Uzaktan Erişimli Laboratuarların Sağladığı Faydalar Deneylerin uzaktan laboratuar erişimiyle gerçekleştirilebilmesinin öğrencilere, öğretim elemanlarına ve kuruma çeşitli faydaları Çizelge 3.4. de belirtilmektedir (Deniz vd., 2003). 49

65 Çizelge 3.4. Uzaktan erişimli laboratuarların sağladığı yararlar. Öğrencilere Öğretim elemanlarına Kuruma Daha ileri seviyede deneyler gerçekleştirebilme, Özellikle kampüse gelme olanağı olmayan öğrencilere asenkron deney yapabilme, Kendi kendine öğrenmeye teşvik, Geri bildirim ve bağlantılı olarak kendini değerleme, Ders sunumlarına uzaktan deney konusuyla ilgili açıklamaları dahil etmeleri, Öğrencilerin performanslarının gözlenmesi ve takibi Yeni deneyler oluşturabilmeleri için fırsat ve ortam Deney olanaklarıyla uzaktan eğitimin daha cazip hale gelmesi, Laboratuar, çizelgeleme, donanım problemlerinin hafifletilmesi ve personel giderlerinde azalma, Daha emniyetli ortam oluşturulması ve muhtemel kazaların ya da donanım hasarlarından sakınma Uzaktan Erişimli Laboratuarlara Örnekler Laboratuar donanımına uzaktan erişim: Farklı coğrafi mekanlardaki kullanıcıların uzaktan laboratuar donanımına erişimi ve komut gönderip geri bildirim bilgisi ve ortam görüntüsü almasının sağlandığı uygulamalardır. ABD deki Planetary Society tarafından geliştirilen Mars İstasyonu uzaktan laboratuar uygulamasının yapı ve işleyişini yansıtan tipik bir örnektir. Mars gezegenini temsil eden bir arazi maketi üzerindeki oyuncak arazi aracına, internet aracılığıyla uzaktan kumanda edilmesi ve aracın üzerindeki kamera aracılığıyla görüntü alınmasını içeren, uygulama isteyen internet kullanıcılarının kayıt yaptırarak rahatça ulaşabildikleri bir sitede ( yer almaktadır. Laboratuar donanımına uzaktan erişime dayanan bazı uygulamalar aşağıda ele alınmaktadır: 50

66 Stevens, Teknoloji Enstitüsü Dinamik Sanal Sistem Laboratuarı ( Stevens Teknoloji Enstitüsü, geleneksel sınıf sunumuna dayalı eğitimi, değişik tasarım yaklaşımları ve laboratuar deneyimleri ile zenginleştirerek, bunu tüm lisans programlarına yaygınlaştırmak amacıyla, mühendislik eğitiminde yeni bir müfredat uygulamaya başlamıştır. Laboratuar uygulamalarının mühendislik eğitimindeki gerekliliği, ancak son derece pahalı olan laboratuar donanımlarıyla ilgili giderleri azaltmak yanında, kullanıma ilişkin mekansal ve zamansal kısıtların da aşılabilmesi için, donanımlarına uzaktan erişilen sanal laboratuarlar oluşturulması düşüncesi uygulamaya konmuştur. Bu doğrultuda geliştirilip kurulan ve pilot olarak uygulanmaya başlanan projeyle, donanımın hem laboratuarda bulunan öğrenciler tarafından hem de internet aracılığıyla uzaktan erişenler tarafından kullanılabilmesi sağlanmıştır. Bu şekilde kurum içinden (örneğin derslik, yurt) olduğu gibi dışarıdan da (örneğin liseler) sisteme bağlantı yapılabilmektedir. İstemci sunucu ağ mimarisi kullanılarak tasarlanan uzaktan erişim laboratuarında mekanik titreşim sistemleri, sıvı seviye sistemleri, kanal akustik sistemleri ve elektrik sistemleri ile elektromekanik sistem deneyleri yapılabilmektedir. Bilgisayarı başındaki kullanıcı internet bağlantısı ve standart bir tarayıcı aracılığıyla, kendi parametreleri ile deneyi gerçekleştirebilmektedir. Sonuçlar bir süre sonra HTML sayfası olarak görüntülenebilmekte, ya da metin formatında indirilebilmektedir. Bazı deneyler için ses ve akışkan video yoluyla görüntü alınabilmektedir (Özkul, 2003). PEARL: PEARL (Practical Experimentation by Accessible Remote Learning), aralarında İngiliz Açık Üniversitesinin de bulunduğu dört üniversite tarafından gerçekleştirilen ve uzaktan laboratuar erişimine yönelik bir pilot projedir. Ağ, sunucu ve ara yüz teknolojileri ile donanım kontrol, video kameralar ve mikrofon, akışkan video teknolojilerinin bütünleşik olarak bir arada kullanıldığı bir yapıya sahiptir. Temel bilimler ve mühendislik öğrencilerinin kendi bilgisayarlarından uzaktaki bir laboratuara internet aracılığıyla ulaşarak buralardaki donanıma komuta etmeleri ve geri bildirim bilgi ve görüntülerini almalarını sağlar ve 51

67 öğrenciler deney hakkında birbirleriyle görüş alışverişinde bulunabilirler. PEARL kapsamında işbirliği içinde olan dört üniversitede oluşturulan laboratuarlar ve deneyler şunlardır (Özkul, 2003). İngiliz Açık Üniversitesi öğrencileri fiziksel bilimler temel derslerinden birisi olan Bilimi Keşfetmek adlı dersi alan öğrencilerin uzaktan alev deneyleri ve optik spektrometre ve kolormetre gibi donanımı kullanarak cisim analizlerini yapmalarına olanak vermektedir. Dundee Üniversitesi'nde ise 3. sınıf öğrencilerinin Hücre Biyolojisi dersi kapsamında, elektron mikroskobunu uzaktan kullanabilmeleri ve biyolojik hücre örnekleri inceleyerek yapı ve davranış analizi yapmalarını sağlayacak bir deney ortamı oluşturulmuştur. Trinity College-Dublin ise baskılı devre levhalarının muayenesi için kameralar, ışıklandırma cihazları, mercekler, bilgisayar görüntüleme sistemleri gibi birçok donanımı bulunduran bilgisayar kontrollü bir laboratuarı PEARL sistemi içerisinde lisans ve yüksek lisans öğrencilerinin uzaktan kullanmalarına olanak sağlanmaktadır. Porto Üniversitesi'nde PEARL uygulaması ise lisans 1. sınıf öğrencilerinin programlanabilir bütünleşik devrelerin tasarımı ve testinde yararlandıkları dijital bir elektronik tezgahın webe dayalı bir ders kapsamında uzaktan kullanımına yöneliktir. Laboratuar yapı ve işleyişinin benzetimi: Laboratuarların yapı ve işleyişinin uygun programlar yoluyla bilgisayar ortamında yapay olarak oluşturulmasına dayanan benzetim uygulamalarıdır. Kullanıcının belirlediği deneylerin düşük maliyetle sanal olarak gerçekleştirilebilmesine olanak sağlar. Laboratuar ortamlarının benzetimi sanal fizik laboratuarı örneğinde olduğu gibi basit appletlerden oluşabilir ya da sanal kimya deneyleri için hazırlanmış yüksek kalitede çoklu ortam desteği sağlayan ticari paket programlar ( kullanılabilir. İsviçre Sanal Kampüsü ( internet ortamında çok çeşitli 52

68 derslerin ve sanal laboratuarların yer aldığı son derece gelişmiş bir öğrenim sistemidir. Bu sitede sanal laboratuarlarda çok çeşitli deneyleri gerçekleştirmek mümkündür (Özkul, 2003) SDU Microlab Yazılımı Uzaktan erişimli laboratuar uygulamasını gerçekleştirmek amacıyla yapılan bu çalışma, SDU Microlab yazılımı içerisine dördüncü bir deney modülü olarak eklenmiştir. SDU Microlab programı üzerinde, I/O Deney Modülü ve LCD Display Deney Modülü, Robot Kol Deney Modülü olmak üzere üç deney modülü bulunmaktaydı. SDU Microlab yazılımı içerisindeki her bir deney modülü için server üzerinde çalışan kontrol fonksiyonları, kullanıcı TCP (Transmission Control Protocol) komutlarını CAN mesajlarına çevirmekle görevlidir. Deneylere bağlanabilmek için, client tarafından gönderilen kullanıcı TCP komutları CAN mesajlarına çevrilerek CAN hattına iletilir. Transfer fonksiyonları Kvaser firmasının CANlib SDK (Software Development Kit) C# kütüphaneleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir (Kutlu, 2004). SDU Microlab çalışmasın da 11 bit tanımlayıcı uzunluğu yeterli olduğu için standart CAN tanımlayıcıları kullanılmıştır. Çizelge 3.5. de deney modülleri için tanımlayıcı haritası verilmiştir (Kutlu,2004). Bu çizelgeye göre, iki MSB (Most Significant Bit) biti sistemdeki sınıfların sayısını tanımlamak için yerleştirilmiştir. Sınıflar için 2 bit ayrıldığından dolayı 2 2 = 4 farklı sınıf uygulanabilir. 11 tanımlayıcı bitin 5 tanesi deney modüllerini tanımlamak için yerleştirilmiştir. Bir sınıf için 2 5 = 32 tane farklı deney modülü kullanılabilir. 4 LSB (Least Significant Bit) bitinin kullanımıyla her bir deney modülü için 2 4 = 16 farklı komut uygulanabilir. 53

69 Çizelge 3.5. Deney modüllerinin tanımlayıcı haritası Standard ID Hex-Dec Kullanımı ID_SELECT_NODE ID_PROG_START ID_PROG_DATA ID_DISP_DATA ID_WRITE_COMMAND ID_READ_COMMAND ID_ERROR Sınıf Deney Modülü Komutlar F IDMASK_MODULE_ BOOTLOADER_START(M1)_RX MONITOR_P2(M1)_TX WRITE_P1(M1)_RX SET_PARAM(M1)_RX RESET(M1)_RX F F IDMASK_MODULE_ BOOTLOADER_START(M2)_RX MONITOR_P2(M2)_TX WRITE_P1(M2)_RX SET_PARAM(M2)_RX RESET(M2)_RX F Yazılımın Çalışması Öğrenci internet üzerinden deneylerini gerçekleştirmek için SDU Microlab sayfasına bağlanır. İlk olarak kullanıcı adı ve şifresinin sorulduğu bir giriş sayfası ekrana gelir (Şekil 3.22.). Kullanıcı adı ve şifresi olmayan kişiler deneye sadece Guest kullanıcı adı ile bağlanabilirler ve, kendilerine veritabanından verilen Guest numarası ile 54

70 diğer misafir kullanıcılardan ayrılacaklardır. Öğrenci deneye kendi kullanıcı adı ve şifresi ile girmişse Online Kişiler bölümünde kullanıcı adı yazacaktır. Şekil Giriş sayfası Kullanıcı adı ve şifre sayfasından giriş yapan öğrenci deneylerin listesinin bulunduğu ve Lobby olarak adlandırılan sayfaya geçecektir (Şekil 3.23.). Lobby sayfasında öğrencinin yapabileceği deneyler sunulmuştur. Öğrenci Lobby sayfasından istediği deney modülünün linkine tıklayarak deneye bağlanıldığında deney modülünün ara yüzü ekrana gelir. Deneye ilk bağlanan öğrenci deneyin yöneticisidir. Deney yöneticisi, deneyi gerçekleştirirken diğer kullanıcılar deneyi gözlemci olarak izleyebilirler fakat deneye müdahale etme yetkileri yoktur. Fakat deney modülünün ara yüzünde bulunan Chat kısmını kullanarak birbirleriyle haberleşebilirler ve deney sonuçlarını tartışabilirler. Deney yöneticisine deneyi gerçekleştirmesi için (laboratuar yöneticisi tarafından 55

71 ayarlanabilen) 10 dakikalık bir sure verilmiştir. Deney bitimi için kalan süre deney modülünün ara yüzünde görülebilmektedir. Bu süre içerisinde deney yöneticisi deneyi bitirmek zorundadır. Aksi durumda deney yöneticisinin oturumu kapatılacaktır. Deney yöneticisi deney süresi bitmeden isterse deneyi herhangi bir öğrenciye devredebilir. Deneyi devralan yeni yönetici deneye kaldığı yerden devam edebilir veya yeniden başlayabilir. Şekil Lobby sayfası 56

72 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Bu çalışmadaki araştırmalar üç kısımdan oluşmaktadır. Bunlar; Dijital AC servo motor denet setinin RS232 ile bilgisayardan kontrolünün sağlanması ve bunun için ara yüz programının oluşturulması, Deney setinin internet üzerinden kontrolü için gerekli server-client ara yüzünün oluşturulması ve kontrolün gerçekleştirilmesi, Sisteme bir CAN (Controller Area Network) modülünün eklenerek CAN üzerinden kontrolün sağlanmasıdır. Araştırmanın ilk aşamasında, servo motor deney setinin RS232 ile bilgisayar bağlantısı gerçekleştirilmiştir. Delphi Programlama Dili ile gerçekleştirilen yazılım ile servo motor deney setinin bilgisayar ile kontrolü sağlanmıştır Servo Motor Deney Setinin İnternet Üzerinden Kontrolü Araştırmanın ikinci safhasında, server-client ara yüzü oluşturularak, deney setinin internet üzerinden kontrolü gerçekleştirilmiştir. Bu aşama donanım ve yazılım olarak iki kısma ayrılmaktadır Donanım Kontrol deney setinin servo sürücüyle bağlantısı 25 pinlik (DB25) soketle, bilgisayar ile bağlantısı ise RS-232 ile gerçekleştirilmiştir. Programın bağlantı ayarları kısmında deney setinin bağlı olduğu seri port seçimi yapılır. Bağlantı hızı (baud rade) 9600 bps olarak gerçekleşir. Internet üzerinden kontrolü sağlanan sistemin donanım mimarisi Şekil 4.1. de, deney seti düzeneği ise Şekil 4.2. de verilmiştir. 57

73 Client Yazılımı Server Yazılımı Client İnternet Server RS232 Kontrol Deney Seti DB25 soket Digital AC Servo Şekil 4.1. mimarisi Servo motor deney setinin internet üzerindenn kontrolünüü sağlayan donanım Şekil 4.2. Dijital AC servo sürücü ve kontrol deney seti düzeneği Yazılım Servo motorun internet üzerinden kontrolünün gerçekleştirilebilmesi için uzak ortamda kontrolü sağlayacak bilgisayarın (istemci), deney setine bağlı bilgisayara (sunucu) erişiminin sağlanması gerekmektedir. İki bilgisayar arasındaki bağlantının oluşturulması ve bilgi alışverişinin sağlanması için sunucu ve istemci tarafında yazılımlar gerçekleştirilmiştir. Bu yazılımlar Delphi Programlama Dili ile Serversocket ve Clientsocket bileşenleri kullanılarak yazılmıştır. Yazılımı gerçekleştirilen istemci program; sunucu bağlantısı, kullanıcı denetimi ve deney seti kontrol aşamalarından oluşmaktadır. İstemci yazılımına ait ekran görüntüsüü Şekil 4.3. de, akış diyagramı ise Şekil 4.5. de verilmiştir. 58

74 Şekil 4.3. Client programı Şekil 4.4. Server programı Her bilgisayarın internet ortamında, kendisine ulaşımda kullanılan global bir adresi mevcuttur. IP (Internet Protokol) olarak adlandırılan bu adresler ile bilgi gönderilir. Program içerisine ilk aşamada, sunucuya ait IP adresi girilerek istemci ve sunucu arasındaki bağlantı gerçekleştirilir. Bu bağlantıyla beraber istemci programında, kullanıcı adı ve şifre bilgileri istenerek deneyleri gerçekleştirecek kullanıcıların denetimi ve sınırlaması sağlanır. Kayıtlı kullanıcı girişi ile birlikte kontrol parametrelerinin bulunduğu deney seti kontrol ekranı açılır. Bu ekran hata sinyallerinin görüntülendiği dijital çıkışlar; S-ON (servo aktif) parametresinin aktif yapılarak devir, hız ve mesafe bilgilerinin gözlenebildiği; bu değerlerin yeniden düzenlenebildiği servo motor kontrol, dijital giriş ve takometre bölümlerinden oluşmaktadır. Bir kullanıcının deneylerini gerçekleştirebilmesi için (istenildiği zaman sunucu programında değiştirilmek üzere) 30 dakikalık bir süre tanımlanmış, bu süre içerisinde o kullanıcıya ait deney setine başka kullanıcıların bağlanması engellenmiştir. Sunucu programı ise; kullanıcı kontrolleriyle beraber, istemci ile servo motor deney seti ve servo sürücüsü arasındaki bağlantıyı sağlar. Sunucu yazılımına ait ekran görüntüsü Şekil 4.4. de, akış diyagramı ise Şekil 4.6. da verilmiştir. Sunucu; istemci bilgisayardan gelen servo motora ait devir, hız ve mesafe bilgilerini kontrol deney setine ulaştırır. Kullanıcının verdiği bu bilgiler (devir, hız, mesafe) doğrultusunda 59

75 dijital ac servo motorun kontrolü sağlanır. Devir bilgisi servo motorun birim zaman içerisindeki tur sayısını, hız bilgisi yolun ne kadar zamanda alınacağını, mesafe ise servo motorun bulunduğu nokta ile varacağı nokta arasındaki uzaklığı belirtir. Sunucu ayrıca, servo sürücüden gelen bilgileri ve sinyalleri tekrar istemciye aktarır. Bu bilgiler ise kullanıcı tarafından, istemci ekranında takometre ve dijital çıkışlar olarak görülür. Başla Sunucuya ait IP adresini gir Sunucu bağl. Gerçekleşti mi? H E E Deney seti kullanımda mı? H Kullanıcı adı ve şifre gir Sunucu kullanıcıyı doğruladı mı? H E Deney ekranını aç H Servo aktif mi? E Sunucudan gelen bilgi ve sinyalleri istemci ekranında göster Komut geldi mi? E Komutları sunucuya gönder H H Deney süresi bitti mi? E Bağlantıyı kes Dur Şekil 4.5. Client yazılımı akış diyagramı 60

76 Başla İstemci bağlantı isteği var mı? varmı H E Bağlantı Gerçekleşti mi? H E H İstemci kullanıcısı doğrulandı mı? E Seri portu aç Servo yu aktif yap H İstemciden Komut geldi mi? E İstemciden gelen komutu Seri porta gönder (servo sürücü deney setine) Seri porttan bilgi geldi mi? H E Gelen bilgiye istemciye gönder H Bağlantı aktif mi? E Şekil 4.6. Server yazılımı akış diyagramı 61

77 4.2. CAN ile Servo Motor Deney Setinin İnternet Üzerinden Kontrolü Bu araştırma safhasında, yukarıda bahsedilen aşamalar dışında sisteme, server ve deney seti arasına bir CAN (Controller Area Network) modülü yerleştirilmiştir. CAN üzerinden kontrolün sağlandığı bu çalışmada tek bir server bilgisayar ile, birden fazla kullanıcı eş zamanlı olarak deney setlerine ulaşır. Şekil 4.7. de uzaktan erişimli AC servo motor kontrol laboratuarına ait sistemin temel şeması verilmiştir. CAN Hattı WEB Kamera Kullanıcı 1 Kullanıcı 2 Sunucu PCICan-D Kartı RS232 CAN Modülü Kontrol seti DB25 soket Servo motor ve sürücüsü RS232 CAN Modülü Kontrol seti DB25 soket Servo motor ve sürücüsü Şekil 4.7. Uzaktan erişimli AC servo motor kontrol laboratuarı CAN ile servo motor deney setinin internet üzerinden kontrolünün sağlandığı bu aşama yazılım ve donanım olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır Donanım Bu uygulamanın donanım kısmı, CAN modülleri ve AC servo motor deney seti olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır CAN Modülü CAN modülü bilgisayar ile servo motor deney seti arasındaki kontrolleri sağlar. CAN modüllerinin gerçekleştirilmesi için temel devre elemanlarıyla beraber MAX232, içinde mantıksal OR kapısı bulunan 7432 entegreleri, 8051 tabanlı CAN 62

78 entegresi (T89C51CC01) ve transceiver entegresi (PCA82C251) kullanılmıştır. Şekil 4.8. de CAN modülünün blok diyagramı, Şekil 4.9. da ise uzaktan erişimli AC servo motor laboratuarı için tasarlanan CAN modülü devresinin açık şeması görülmektedir. Şekil 4.8. CAN modülünün blok diyagramı Şekil 4.9. Devrenin açık şeması 63

79 CAN modülü üzerindeki 8051 tabanlı CAN entegresi T89C51CC01 in programlanmasını sağlamak için Atmel firmasının geliştirmiş olduğu Flip (Flexible In-System Programming) programı kullanılmıştır. Flip programı, Atmel firmasının ürettiği 8051 tabanlı mikro denetleyicileri RS232, USB ve CAN cihazları ile programlamak için üretilmiş PC tabanlı ücretsiz bir yazılımdır. CAN entegresinin programlamasında CAN hattı ile serverdan gelen bilgilerin servo motor deney setine, deney setinden gelen bilgilerin de CAN hattı vasıtasıyla servera iletilmesini sağlayacak kontroller gerçekleştirilmiştir. Bilgisayar ile CAN modülü seri port aracılığıyla birbirine bağlanır. Bilgisayar ve CAN modülü arasındaki bağlantıyı sağlamak için kullanılan kablonun bağlantıları Şekil da verilmiştir. CAN modülü ile deney seti arasındaki bağlantı ise yine seri port aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Şekil 4.11 de de CAN deney modülü görülmektedir. Şekil Bilgisayar ve CAN modülünün seri porttan birbirine bağlanması Şekil 4.11 CAN deney modülü 64

80 Dijital MSN2000 Servo Sürücü ve Deney Seti Bu çalışmada laboratuar deneyleri için Teko Elektronik tarafından üretilen SRV-01 Kontrol Deney Seti ve bu deney setiyle kontrol edilen Dijital SN2000 model dijital AC servo sürücüsü kullanılmıştır. Kontrol deney setinin servo sürücüyle bağlantısı 25 pinlik (DB25) soketle, bilgisayar ile bağlantısı ise RS-232 ile gerçekleştirilmiştir. Dijital AC servo deney setine ait görüntü Şekil de, servo motor, sürücü, kontrol kartı ve bağlantıları ise Şekil de verilmiştir. Bu deney seti içerisindeki Dijital MSN2000 sürücüsü gelişmiş bir sayısal işaret işlemci (Digital Signal Processorr - DSP), bilgisayar ile programlanabilen işlemci araç (Computer Programmable Logic Devicee - CPDL) ve Mitsubishi tarafından geliştirilen akıllı güç modülü (Intelligent Power Module - IPM) den oluşmaktadır. Bu sürücü yüksek hızlarda doğruluk, çoklu hareket ve dinamik cevap özelliklerine sahip olup; çeşitli hareket ve hız arızalarını çözebilir, sessiz çalışır ve mükemmel bir korumayaa sahiptir. Aynı zamanda darbe genişlik modülasyonu (Pulse Width Modulation - PWM) kontrolünü tamamlamak amacıyla PID (Proportional Integral Derivativee / Oransal İntegrall Turev) kontrolüne sahiptir ve gelecek servo teknolojisinin ilklerindendir. Şekil Dijital AC servo sürücü ve kontrol deney seti düzeneği 65

81 DB25 SOKET RS23 PC KONTROL KARTI Şekil Dijital AC servo sürücü, servo motor, kontrol kartı ve bağlantısı 66

82 Yazılım Gerçekleştirilen uzaktan erişimli laboratuarın yazılımı; Bölüm de CAN Modülü başlığı altında anlatılan mikro denetleyicinin programlamasının dışında, PC üzerindeki yazılım olarak incelenir. PC üzerindeki yazılım sunucu (server) ve istemci (client) olmak üzere iki bölümden oluşur. Sunucu programı C# programlama dili ile İstemci program ise Java programlama dili ile gerçekleştirilmiştir. Kullanıcı adları ve şifreleri SQL veritabanı ile server programı üzerinde tutulur. Çalışmanın yazılım mimarisi Şekil de verilmiştir. CLIENT (Kullanıcılar) Kullanıcı N Kullanıcı 2 Kullanıcı 1 Deney 4 Deney 4 Servo Motor Control İstemci arayüzü TCP/IP Deney X TCP/IP TCP/IP Bağlantı İstek Bağlantı kabul ve kullanıcılar abildir Komut gönder Bilgi gönder ve kullanıcılara bildir. Bağlantıyı kapat Kullanıcılar a bildir. Log On/off SERVER Server Veritabanı Kullanıcı uygulamaları Server için kontrol fonksiyonları TCP/IP Deney setleri için kontrol fonksiyonları CAN ID CAN Bilgi ve komutları gönder Bilgi gönder DENEY SETİ Deney X Deney 4 Deney 4 Servo motor deney seti CAN ID Şekil Yazılım mimarisi 67

83 Bu çalışmadaki client ve server programlarında kullanılan TCP komutları Çizelge 4.1. de listelenmiştir. Bu komutların dışında kullanıcı tarafından servo deney setine gönderilen bilgiler ile servo deney setinden kullanıcıya gönderilen sinyal ve bilgiler Çizelge 4.2. de verilmiştir. Bu çalışmadaki deneylerin gerçekleştirilebilmesi için Çizelge 4.2. de verilen bilgi ve sinyallerin karşılığındaki özel karakterlerin veya matematiksel işlem sonucu oluşturulan ardışık sekizer bitlik verilerin servo motora gönderilmesi gerekmektedir. Bu özel karakterler çizelge 4.3. de listelenmiştir. Çizelge 4.1. Client ve server komutları TCP Komut Adı Gönderen İşlem CONN Client Bağlantı İsteği JOIN Server Bağlantı Kabul LIST Server Client a Kullanıcı Listesini Gönder GONE Client Bağlantıyı Sonlandır CHAT Client Metin Mesajı Gönder CHAT Server Metni Client a Transfer et PRIV Client Özel Metin Mesajı Gönder PRIV Server Client a Özel Metin Mesajı Transfer et PASS Client Modül Kontrolüne Geç PASS Server Modül Kontrolüne Geç START Client Devir Mesafe bilgisini gönder RESET Client Deney Modülünü Resetle 68

84 Çizelge 4.2. Sistemde girilen/geri gelen bilgi ve sinyaller Girilen Geri gelen Sinyal/Değer MESAFE DEVIR SON ALRS INH CLE RSTP FSTP TAKOMETRE SRDY ALM COIN Açıklama Alınacak yol (mm) Birim zamandaki tur sayısı Servo aktif/pasif Sistem alarmı açık/kapalı Sinyal bildirimi açık/kapalı Pozisyon sapma durumu Uyarı toleransı CCW sürücü engeli Birim zamandaki tur sayısı Servo hazır çıkışı Servo alarm çıkışı Pozisyon tamam çıkışı Çizelge 4.3. Gönderilen sinyallerin karşılığı programda kullanılan özel karakterler Sinyal Özel karakter On Off SON /? ALRS - > FSTP, = RSTP + < CLE * ; INH ) : Client programında kullanıcının girdiği mesafe ve devir bilgisi server üzerinden CAN hattı vasıtasıyla servo motor deney setine ulaştırılır. Servo motor gelen bu mesafe ve devir bilgisine göre çalışır. Ancak mesafe ve devir bilgisi servo motora A ve T karakterleri arasında ASCII koduyla ardışık olarak gönderilir. A devirmesafe bilgisinin başlangıcını, T bitişini ifade eder. Devir ve mesafe bilgisinin ASCII karakterler ile servo motora iletilmesinde şu işlemler gerçekleşir: dev=kullanıcı tarafından girilen devir bilgisi mes= Kullanıcı tarafından girilen mesafe bilgisi 69

85 x=hex(dev) (4.1) y=hex(mes*8) (4.2) z=x+y (4.3) X y Z= Z1 Z2 Z3 Z4 Şekil Devir ve mesafe birleşimi Devir ve mesafenin birleşiminden (Şekil 4.15.) elde edilen 1 er baytlık 4 bilgi integer tipine dönüştürülür ve ASCII kod karşılığı sırayla servo motora gönderilir. Bilgi1=chr(int(z1)) (4.4) Bilgi2=chr(int(z2)) (4.5) Bilgi3=chr(int(z3)) (4.6) Bilgi4=chr(int(z4)) (4.7) Servo motordan gelen çeşitli sinyal ve devir bilgisinin de kullanıcı ekranında izlenmesi gerekmektedir. Servo motor deney seti seri porttan 7 baytlık bir bilgi gönderir. Bu bilginin son baytı, dijital çıkışların durumunu (SRDY,ALM,COIN) bildirir. Diğer bilgi ise (X/ )* matematiksel işlemi ile takometre değeri olarak kullanıcı ekranında görünür. SDU Microlab çalışmasında kullanılan deney modülleri için tanımlayıcı haritası Bölüm 3. içerisinde (Bkz. Çizelge 3.5.) verilmişti. SDU Mikrolab içerisine servo motor kontrol deney modülü dördüncü deney olarak eklenmiş ve bu modüle ilişkin CAN tanımlayıcı haritası da Çizelge 4.4. de görüldüğü gibi oluşturulmuştur. 70

86 Çizelge 4.4. Servo deney modülü tanımlayıcı haritası Sını f Deney Modülü Komutlar F IDMASK_MODULE_ BOOTLOADER_START(M4)_RX MONITOR_P2(M4)_TX WRITE_P1(M4)_RX SET_PARAM(M4)_RX RESET(M4)_RX F Sistemin Çalışması Öğrenci internet üzerinden servo motor kontrol deneylerini gerçekleştirmek için SDU Microlab sayfasına bağlanır. Kullanıcı adı ve şifre sayfasını (Bkz. Şekil 3.22.) geçtikten sonra Lobby sayfası açılır (Bkz. Şekil 3.23.). Öğrenci servo motor kontrol deneyine de bu sayfadaki 4 nolu seçenek den ulaşır. Şekil da Servo motor kontrol deney modülü için tasarlanan kullanıcı ara yüzü verilmiştir. Servo motor kontrol deney modülü kullanıcı ara yüzünde, servo motora ait durum sinyalleri outputs ile adlandırılan bölümde görüntülenir. Bu bölümde SRDY servo motorun hazır olup olmadığını, ALM servo motor da bir arıza olup olmadığını, COIN ise servo motor pozisyonunun gerçekleşip gerçekleşmediği bilgisini kullanıcıya gösterir. 71

87 Şekil Kullanıcı ara yüzü S-ON (servo aktif) parametresinin aktif yapılarak devir, hız ve mesafe bilgileri servo motora gönderilir. Öğrenci, kullanıcı ara yüzdeki control kısmından vereceği mesafe ve devir bilgisi ile start butonuna basarak servo motoru kontrol eder. Bu deney sırasında servo motorun hız bilgisini takometre ekranında gözlemler. Öğrenci inputs kısmından da o anda servo sürücüde kayıtlı olan iç hızlara göre motoru kontrol eder ve devir bilgisini takometre ekranında gözlemler. Devir bilgisi servo motorun birim zaman içerisindeki tur sayısını, hız bilgisi yolun ne kadar zamanda alınacağını, mesafe ise servo motorun bulunduğu nokta ile varacağı nokta arasındaki uzaklığı belirtir. 72

88 5. TARTIŞMA VE SONUÇ Kontrol sistemlerinin yaygınlaşması ve internetin gelişimiyle birlikte internet tabanlı kontrol sistemleri de birçok alanda uygulanmaktadır. Eğitimle ilgili çerçevede, bu alanlardan biri ve belki de en önemlisi, uzaktan eğitimdir. Mühendislik ve teknik alanlarda uygulama, eğitimin temelini oluşturmaktadır. Geleneksel eğitimde uygulamalar, laboratuar ortamında birebir deneylerle gerçekleştirilmektedir. Uzaktan eğitimde laboratuar uygulamaları için iki temel yöntem karşımıza çıkmaktadır. Bunlardan ilki, deneyle ilgili bir benzetim hazırlamak, diğeri ise gerçek zamanlı kontrol gerçekleştirerek, internet tabanlı yazılımlar ile uzaktan erişimli bir deney düzeneğini kullanmaktır. Web tabanlı kontrol sistemleri ve laboratuar uygulamaları alanında, birçok çalışmalar yapılmış ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Yakın bir zaman içerisinde, geleneksel eğitimin yerini tamamen uzaktan eğitim yöntemlerinin alması beklenmektedir. Türkiye de, uzaktan eğitim konularında çalışmalar yapılmış olsa da, uzaktan erişimli laboratuarlar konusunda uluslararası düzeye henüz çıkılamamıştır. Sanayide kontrol alanında servo motor uygulamaları çoğunlukla karşımıza çıkmaktadır. Bunun için bu çalışmada sunucu bilgisayara bağlı, Teko Elektronik Firması tarafından geliştirilen AC Dijital Servo Sürücü ve Deney setinin internet üzerinden çalıştırılması ve kontrolü CAN sistemi üzerine kurularak gerçekleştirilmiştir. Böylece öğrencilerin laboratuara gelmeden deneylerini yapmaları sağlanmıştır. Uzaktan erişimli laboratuar ile laboratuar oluşturma maliyet asgariye düşürülmüş ve öğrencilerin istenilen zaman ve mekandan laboratuarlardan faydalanmaları sağlanmıştır. Gerçek bir laboratuar ortamı sağlanarak uzak ortamlardan deneylerin gerçekleştirilmesi, uzaktan erişimli kontrol laboratuarını sanal laboratuarlardan öncelikli kılmaktadır. Gerçekleştirilen uzaktan erişimli kontrol laboratuarında CAN sisteminin kullanılması 73

89 bir bilgisayara birden fazla servo motor deney seti bağlanabilmesine olanak vermektedir. Bu sayede deney seti için tek bilgisayar kullanılması yönüyle, uzaktan erişimli kontrol laboratuarının maliyeti asgariye indirilmiş ve kablo karmaşıklığı sona ermiştir. Uzaktan eğitimin yaygınlaştığı günümüzde, mesleki ve teknik eğitim ile mühendislik dallarındaki laboratuar çalışmalarının da uzaktan erişimli olarak gerçekleştirilmesi sonucu ve zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmalar ile zaman ve mekan sınırlaması giderilerek, laboratuar koşullarındaki (deney seti, personel, mekan vb.) olumsuzlukların ortadan kaldırılması sağlanabilir. 74

90 6. KAYNAKLAR Akar, M., Bulanık Mantık Yöntemiyle Bir Servo Motorun Kontrolü Ve Geleneksel Yöntemlerle Karşılaştırılması, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.İstanbul, 114 s. Algan, S., Her Yönüyle C#. Pusula Yayıncılık ve İletişim Ltd. Şti. 780s. İstanbul Altun, Z. G., Topaloglu, U. M., Saygin, A. V., Process Control via Internet Transactions of the SDPS, 5, 111 Arslan, M., Atabaş, İ., Erişen, A., Uzun, İ., Web tabanlı kontrol uygulamalarında İnternet kaynaklı temel sorunlar ve çözüm önerileri, Akademik Bilişim, Kütahya Atmel, Enhanced 8 Bit MCU with CAN Controller and Flash Memory T89C51CC01 Datasheet. Erişim Tarihi: Aydoğdu, İ. C., Servo Motor Kontrollü Mag Kaynak Makinası. Gebze İleri Teknoloji Enstitüsü Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi. 87 s. Gebze. Azaklar, S., Uzaktan erişimli elektronik laboratuarı tasarımı. Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Yüksek Lisans Tezi. 114 s. İstanbul. Bhandari, A., Shor, M., Access to an Instructional Control Laboratory Experiment through the World Wide Web. Proceedings of the American Control Conference, Bonivento, C., Gentili, L., Marconi, L., Rappini, L., A Web-Based Laboratory For Control Engineering Education. Second International Workshop on Tele- Education in Engineering Using Virtual Laboratories, 212. Bosch, Erişim Tarihi: Calkin, D. W., Parkin,R.M., Telerobot Contr ol via Internet. Proceeding of the 1998 IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 298. Casini, M., Garulli, A., Prattichizzo, D., Vicino, A., Remote System Identification in the -Automatic Control Telelab- Environment. Pmceediigs of the 42nd IEEE Conlerenee on Decision and Control, Chang, W. F., Wu, Y. C., Chiu, C. W., Yu, W. C., Design and Implementation of A Web-based Distance PLC Laboratory, Proceedings of the 35th. Southeastern Symposium on System Theory, , March, West Virginia. 75

91 Chen, S. H. Chen, R., Ramakrishnan, V., Hu, S. Y., Zhuang, Y., Ko, C. C., Chen, B. M., Development of Remote Laboratory Experimentation through Internet, Proceedings of the 1999 IEEE Hong Kong Symposium on Robotics and Control, , July, Hong Kong. Chiculita, C. and Frangu,L., A Web Based Remote Control Laboratory, The 6th World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics, July 14-18, Orlando, Florida. Churms, C. L., Prozesky, V. M., Springhorn, K. A., 1999 The remote control of nuclear microprobes over the Internet. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 158, 124 Corradini, M. L., Ippoliti, G., Leo, T., Longhi, S., An Internet Based Laboratory for Control Education, Proceedings of the 40th. IEEE Conference on Decision and Control, , Orlando, 4-7 Dec. Çölkesen, R., Network TCP/IP Unix El Kitabı. Papatya Yayıncılık. 260s. İstanbul. Çölkesen, R., Örencik, B., Bilgisayar Haberleşmesi ve Ağ Teknolojileri. Papatya Yayıncılık. 402s. İstanbul. Çubukçu, F., Microsoft SQL Server 7.0 Sistem Yönetimi ve Uygulama Geliştirme. Alfa Basım Yayım Dağıtım Ltd. Şti. 771s. İstanbul Deniz, D. Z., Bulancak, A., Özcan,G., A Novel Approach To Remote Laboratorıes. 33rd ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference,T3E, 8, Djordjevic J., Nikolic B., Milenkovic A., Flexible web-based educational system for teaching computer architecture and organization. IEEE Transactions On Education, 48(2), Ekiz, H., Kutlu, A., Baba, M. D., Performance Analysis of a CAN / CAN Bridge, International Conference on Network Protocols (ICNP '96), Etschberger, K., Controller Area Nervvork Basics, Protocols, Chips and Applications. IXXAT Press. 431 s. Germany. Farsi, M., Ratcliff, K., Barbosa M., An Overview of Controller Area Network. IEEE Computing & Control Engineering Journal. 10 (3), s. Feijs, L. and Manders, M., Internet Control and Monitoring. Xootic Magazine, 15 July Ferrero, A., Salicone, S., Bonora, C., Parmigiani, M., ReMLab; A Java Based Remote, Didactic Measurement Laboratory. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 52(3),

92 Fidan, G., Öz, C., Temurtaş, F.,2003. İnternet Tabanlı Veri Toplama. IJCI Proceedings of International Conference on Signal Processing, 1(2), 42. Fuertes, J. M., Vazquez, L., Rojas, L., Educational Architecture LAN / CAN For Process Control Engineering. Third Iuternational Workshop on Design of Mixed- Mode Integrated Circiuts and Applications, s., Meksika Gustavsson, I., Remote Laboratory Experiments in Electrical Engineering Education. Proceedings of the 4th. IEEE International Caracas Conference on Devices, Circuits and Systems, 1-5, Aruba, April Huang, H. P., Lu, C. H., Java-based distance learning environment for electronic instruments. IEEE Transactions On Education, 47(1), 2004, Hopkins, A., Controller Area Networks. Computer Science Seminar Spring, Minnesota İnan, S. A., Meyve Fidanı çoğaltılmasında Kullanılan köklendirme seralarının Otomasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Karagülle, H., Malgaca, L., Akdağ, M., Mekatronik Sistemlerde Servo Motor Kontrolünün Bilgisayar Destekli Hareket Analizi ile Bütünleştirilmesi. Elektrik Mühendisleri Odası, Aralık, s Keyhani, A., Marwali, M. N., Higuera, L.E., Athalye, G., Baumgartner, G., An Integrated Virtual Learning System for the Development of Motor Drive Systems. IEEE Transactions on Power Systems, 17(1),1-6. Ko, C. C., Chen, B. M., Chen, J., Zhuang, Y., Tan, K. C Development of a Web-Based Laboratory for Control Experiments on a Coupled Tank Apparatus. IEEE Transactıons On Educatıon, 44(1), Kutlu, A., Wireless Medium Access Control Protocols for Real-Time Industrial Applications. The University of Sussex School of Engineering, PhD Thesis, 124s. Brighton, England. Kutlu A., Microlab: A Web-based Multi-user Remote Microcontroller Laboratory for Engineering Education. Int.J.Engng Ed., Vol.20, No 5, pp.great Britain Kuo, B. C., Tal, J., DC Motors and Control Systems. SRL Publishing, p. Küçüksille, Ecir., Servo motorların bulanık mantık yöntemi ile kontrolü. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen bilimleri Enstitürü, Yüksek Lisans Tezi. 107 s. Isparta 77

93 Kvaser, PCICan-D. Kvaser AB. Erişim Tarihi: Lawrenz, W., CAN System Engineering From Theory to Pratical Applications. Springer Verlag. 468s. United States of America. Leiner, R., Tele-Experiments via Internet A New Approach for Distance Education. 11th. Mediterranean Electrotechnical Conference,, May Egypt Mamur, T., Fırçasız Servo Motorlar Yapıları ve Kontrol Esasları. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, 1-24 s Marin S. L. T., Garcia F. J. B., Torres R. M., Vazquez S. G., Moreno A. J. L., Implementation of a web-based educational tool for digital signal processing teaching using the technological acceptance model. IEEE Transactions On Education, 48(4),, Masters J., Madhyastha T. M., Shakouri A., Educational Applets for active learning in properties of electronic materials. IEEE Transactions On Education, 48(1), Megep, Elektrik Elektronik Teknolojisi-Servo Motor ve Sürücüleri. Milli Eğitim Bakanlığı. Ankara,12-15 s. Microchip, A CAN Bootloader for PIC18F Microcontrollers, Microchip Technology Inc., U.S.A. Microchip, Controller Area Network (CAN) Basics. Microchip Technology Inc. Erişim Tarihi: Motorola, Bosch Controller Area Network (CAN) Version 2.0. Motorola Inc. Erişim Tarihi: Motuk, H. E., Erkmen, A. M., Erkmen, I., Student Performance Evaluation in Web Based Access to Robot Supported Laboratries. Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics&Automation, ,, September 14-19, Taipei, Taiwan. Owerstreet, J., Tzes A Internet-based clıent/server virtual instrument designs for Real-time remote-access control engineering laboratory. American Control Conference. Owerstreet, J. W., Tzes, A., An Internet-based real time control engineering laboratory. IEEE Control Systems, 19(5),

94 Özkul, A. E., 2003 E-Öğrenme ve Mühendislik Eğitimi. Elektrik Mühendisliği, TMMOB, Sayı Erişim Tarihi: Pazul, K, Controller Area Network (CAN) Basics. Microchip Technology Inc., U.S.A. Richardson, P., Seih, L., Haniak, P., A Real Time Control Network Protocol or Embeded Systems Using Controller Area Network (CAN). IEEE Elec. And Inf. Tech. Conference. Saad, M., Saliah-Hassane, H., A Synchronous Remote Accessıng Control Laboratory on the Internet. International Conference on Engineering Education, 8D1, 30 Sanchez, J., Dormido, S., Pastor, R., Morilla, F., A Java/Matlab-Based Environment for Remote Control System Laboratories: Illustrated With an Inverted Pendulum, IEEE Transactions on Education, 47(3), Saucy, P., Mondana, F., Open Access to a Mobile Robot on the Internet. IEEE Robotics & Automation, 7(1), 41 Shen, H. Zheng, X., Dalager, B., Kristiansen, V., Strom, O., Shur, M. S., Fjeldly, T. A., Lü, J. Q., Ytterdal, T., Conducting Laboratory Experiments over the Internet. IEEE Transactions on Education, Vol.: 42, No: 3, pp: Sivakumar S.C., Robertson W., Artimy M., Aslam N., A web-based remote interactive laboratory for Internetworking education. IEEE Transactions On Education, 48(4),, Spanias, A. Urban, S., Constantinou, A., Tampi, M., Clausen, A., Zhang, X., Foutz, J., Stylianou, G., Development and Evaluation of a Web-Based Signal and Speech Processing Laboratory for Distance Learning. Computers in Education, April/June, 10(2), Swamy, N., Kuljaca, O., Lewis, F.L., Internet-Based Educational Control Systems Lab Using NetMeeting. IEEE Transactions on Education, 45(2), Taşdelen, K., Mühendislik Eğitimi için Internete Dayalı, İntekraftif, Sanal Mikrodenetleyici Laboratuarı Tasarımı. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi. 70s. Isparta. Thamma, R., Huang, L.H., Lou, S., Diez R.C., Controlling Robot Through Internet Using Java. Journal of Industrial Technology, 20 ( 3),

95 Yang, S. H., Tan, L. S Requirements Spefication and Architecture Design for Internet-based Control Systems. 26th Annual International Computer Software and Applications Conference (COMPSAC 02), 315. Yang,S. H., Alty, J.L., Development of a distributed Simulator for control experiments through the Internet. Future Generation Computer Systems 18, Yang, S. H, Chen, X., Design issues and implementation of internet-based process control systems. Control Engineering Practice 11, Yeung, K., Huang, J., Development of a remote-access laboratory:a dc motor control experiment. Computers in Industry, 52 (3), You, S., Wang, T.,Eagleson, R., Meng, C., Zhang, Q., A low-cost internetbased telerobotic system for Access to remote laboratories. Artificial Intelligence in Engineering, 15, Wei, C. L., Cullen, J. D., Al-Shamma a, A. I., Real Time Can Network System For Monitoring The Vibrations of Vehicle Engines, Conference The Institute of Physics, 15 s. Zuberi, K. M., Shin, K., Non Preemptive Scheduling of Messages on Control Area Network for Real Time Applications, In Proc. Of the IEEE Real Time Applications Symposium,

96 ÖZGEÇMİŞ Adı Soyad Doğum Yeri ve Yılı Medeni Hali Yabancı Dili : Kasım DELIKANLI : Isparta : Evli : İngilizcee Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl) Lise : Lisans: Isparta Teknik Lisesi - Bilgisayar Bölümü: Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Elektronik-Bilgisayar Eğitimi: Çalıştığı Kurum/Kurumlar ve Yıl: Balıkesir Sırrı Yırcalıı Anadolu Lisesi Balıkesir Merkez Anadolu Teknik ve Teknik Lisesi Süleyman Demirel Üniversitesi Uluborlu Selahattin Karasoy MYO Yayınları (SCI ve diğer makaleler) Makaleler 1. Aydoğan, T., Delikanlı K., Veri Yapıları Dersinin Listeler Konusu İçin Simülasyonlu Bir Eğitim Materyali Yazılımı, Akademik Bilişim Ocak-2 Şubat, Kütahya. 2. Kutlu, A., Delikanlı, K., Dijital AC Servo Motor Deney Setinin İnternet Üzerinden Kontrolü. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 13-1, Uluslararası Kuruluşlarca Desteklenen Projede Görev Alma 1. GSM Teknolojisi ile Tarımsal Otomasyon (SDÜ Altyapı 2004/66) Projesi-Proje No: 81