5.6. KAPI KONTROLLÜ ASANSÖR PROJESİ Prof. Dr. Asaf Varol avarol@firat.edu.tr Otomasyon Dergisinde "Robotik" sayfalarında sizlere sunulan örneklerin bir kısmı, günlük yaşantımızda sıkça karşılaştığımız otomasyon grubuna girmektedir. Eğitim kurumlarında otomasyon, kontrol veya robot derslerinde işin temel mantığının verilmesi amaçlanır. Otomasyon Dergisinde sizlere sunulan örneklerin tümü eğitim amaçlı montajı gerçekleştirilen robotlardır. Robot parçalarının esnek yapıya sahip oluşları, farklı tasarımların ortaya çıkmasını mümkün kılmaktadır. Bu yazıda da gene aynı mantıkla bir asansörün kapısının otomatik kontrolü ile ilgili bir benzetim projesinin tanıtımı yapılacaktır. 1. Amaç: Hareketli bir cismi gördüğünde kapılarını açan otomatik kapıları birçok yerde görmek mümkündür. Bu ister bir süper marketin kapısı, ister bir bankanın veya otelin kapısı veya bir asansörün kapısı olsun, tümünde otomasyon özellikleri biri birine benzer. Aralarındaki fark sadece yaptığı işlevlerin değişikliklerinden kaynaklanır. Bu benzetim projesinde asansör kapısına yaklaşıldığında, kapılarını otomatik açan, daha sonra asansöre giriş olmadığında kapılarını kapatan ve yukarıya yükselen bir kontrolün bilgisayarla yapılması anlatılacaktır. 1531
2. Sistemin Çalışma Esasları Şekil 1'de benzetim projesinin şematik şekli görülmektedir. Resim 1'de ise montajı gerçekleştirilen benzetim projesinin resmi verilmiştir. Başlangıçta E4 anahtarı ve M3 motoru ile ışık kontrolü yapılmaktadır. Asansör ikinci katta olduğunda, ışığın önü kesilirse asansör ikinci kattan aşağı inmektedir. İlk kontrol, ışığın denetilmesi ile asansörün aşağı indirilmesidir. Şekil 1: Kapı Kontrollü Asansör Projesinin Şematik Çizimi Resim 1: Kapı Kontrollü Asansör Projesinin Genel Görünüşü 1532
2.1 Kapıların kontrolü M1 ve M2 motorları ile asansör girişindeki kapıların açılıp kapanması sağlanır. Birinci kontrolde ışığın önü açıksa, kapılar açılıp kapanır. Kapıların kontrolünde E4 anahtarının ve M3 motorunun 1 durumunda olması gerekmektedir. 2.2 Asansörün yukarı çıkmasının kontrolü Kapıların kontrolü yapıldıktan sonra, E3'ün 0 olması durumunda asansör yukarı çıkmaya başlar. 2.3 Motorların görevleri M1 M2 M3 M4 : Sol kapının yatay düzlemde ileri ve geri hareketi : Sağ kapının yatay düzlemde ileri ve geri hareketi : Işığı kontrol eden motor : Asansörün aşağı ve yukarı hareketini sağlayan motor 2.4 Anahtarın görevleri E1 anahtar E2 anahtar E3 E4 E5 : Sağ kapının açılabileceği en uç noktayı kontrol eden : Sol kapının açılabileceği en uç noktayı kontrol eden : Asansörün aşağıya inebileceği en uç nokta : Işık kontrolü yapan anahtar : Asansörün yukarıya çıkabileceği en uç nokta 1533
2.5 Robot hareketleri Hareket Motor Anahtar Aşağı hareket Yukarı hareket Sağa-sola hareket Işık Kontrolü M4 M4 M2 ve M1 M3 E3 E5 E1 ve E2 E4 3. Program verilmiştir. Sistemi kontrol eden program yazılımı, toplu olarak aşağıda TO BASLA MCW "M3 IF EQUALP STATUS "E4 0 [ACMA] IF EQUALP STATUS "E4 1 [KAPAMA] IF EQUALP STATUS "E2 0 [YUKARI] BASLA END TO ACMA IF EQUALP STATUS "E5 0 [ASAGI] IF EQUALP STATUS "E2 0 [MCCW "M1 MCCW "M2] 1534
IF EQUALP STATUS "E2 1 [ACMA] IF EQUALP STATUS "E1 0 [MSTOP "M1 MSTOP "M2] END TO KAPAMA IF EQUALP STATUS "E1 0 [MCW "M1 MCW "M2] IF EQUALP STATUS "E2 1 [KAPAMA] IF EQUALP STATUS "E2 0 [MSTOP "M1 MSTOP "M2] END TO ASAGI IF EQUALP STATUS "E5 0 [MCCW "M4] IF EQUALP STATUS "E3 1 [ASAGI] IF EQUALP STATUS "E3 0 [MSTOP "M4] END TO YUKARI IF EQUALP STATUS "E3 0 [MCW "M4] IF EQUALP STATUS "E5 1 [YUKARI] IF EQUALP STATUS "E5 0 [MSTOP "M4] END 4. Program Bölümlerinin Açıklanması Montajı gerçekleştirilen kapı kontrollü asansör benzetim sistemini kontrol etmek için LOGO programlama dili kullanılmıştır. Kontrol amacıyla 1535
kullanılan yazılım yukarıda verilmiştir. Program satırlarının anlamları ise aşağıda açıklanmıştır. 4.1 Başla Bölümü MCW "M3 ile LDR'yi gören lamba yanmaktadır. LDR lambayı gördüğü durumda E4 1'dir. IF EQUALP STATUS "E4 0 [ACMA] LDR ile lamba arasına insan girdiğinde LDR lambanın ışığını göremeyeceği için E4 anahtarı sıfır olacak ve program ACMA adlı bölüme gidecektir. Şayet bu şart sağlanmadıysa, E4 1 olarak kalacak ve program KAPAMA bölümüne gidecektir. IF EQUALP STATUS "E4 1 [KAPAMA] E4 anahtarının konumu 1 ise, program KAPAMA bölümüne gidecektir. Yani LDR ile lamba arasındaki kişi kapı açıldıktan sonra asansöre bindikten sonra, LDR tekrar ışığı gördüğünde, E4 anahtarı 1 olacaktır. E4 1 olduğunda, program akışı KAPAMA bölümüne gidecektir. IF EQUALP STATUS "E2 0 [YUKARI] şartı sağlanıyorsa, program YUKARI bölümüne gidecektir. Kapılar kapalı (E2 0) olduğunda, program YUKARI bölümüne gidecektir. Açma Bölümü IF EQUALP STATUS "E5 0 [ASAGI] satırıyla, eğer E5 0 ise program ASAGI bölümüne gidecektir. E5'in 0 olması, asansörün 2. katta olduğu anlamını taşımaktadır. Asansör ikinci katta bulunduğunda, E5 anahtarı basılı (yani E5 0) durumdadır. İlk olarak E5'in 1 olduğunu kabul edelim. 1536
IF EQUALP STATUS "E2 0 [MCCW "M1 MCCW "M2] satırıyla, eğer E2 0 ise M1 ve M2 motorları ters yönde çalıştırılır. E2'nin 0 olması, kapıların kapalı ve E2 anahtarının basılı olduğu anlamını taşır. IF EQUALP STATUS "E2 1 [ACMA] satırıyla, eğer E2 1 ise program ACMA bölümüne dallanır. Yani E2 1 olduğu sürece kapı açma işlemine devam edilir. IF EQUALP STATUS "E1 0 [MSTOP "M1 MSTOP "M2] Bu ifade ile eğer E1 0 ise motorun ikisini de durdurma (M1 ve M2) işlemi yaptırılır. Kapılar tam açıldığında E1 basılı duruma geçecek ve 0 konumunu alacaktır. Kapılar açılacak ve bundan sonra program BASLA bölümüne dönecek ve kaldığı yerden devam edecektir. 4.2 Kapama Bölümü IF EQUALP STATUS "E1 0 [MCW "M1 MCW "M2] E1 0 ise, yani kapılar açıksa, M1 ve M2 motorları çalıştırılmaktadır. IF EQUALP STATUS "E2 1 [KAPAMA] şartı sağlandığı sürece kapı kapatma işlemi devam edecektir. Kapılar kapandığında E2 0 olacak ve IF (EQUALP STATUS "E2 0 [MSTOP "M1 MSTOP "M2] şartı sağlandığından; M1 ve M2 motorları duracaktır. Artık kapılar kapanmıştır ve şimdi asansörün yukarı çıkması gerekecektir. KAPAMA bölümünde işlem bitince BASLA bölümüne dönerek, işlemler kaldığı yerden devam edecektir. 1537
4.3 Aşağı Bölümü IF EQUALP STATUS "E5 0 [MCCW "M4] satırında, eğer E5 anahtarı basılı ise (E5 0), yani asansör yukarıda ise; M4 motorunu ters yönde çalıştırmayı sağlar. Bu işlem E3 1 olduğu sürece devam edecektir. IF EQUALP STATUS "E3 0 [MSTOP "M4] E3 0 olunca M4 motorunu duracaktır. Asansör aşağıya indiğinde E3 anahtarı basılı duruma geçeceğinden, konumu 0 olacaktır. Program tekrar BASLA bölümünden devam edecektir. 4.4 Yukarı Bölümü IF EQUALP STATUS "E3 0 [MCW "M4] Bu şartta asansör aşağıda ise, yani E3 anahtarı basılı (E3 0) ise; M4 motorunu çalışır. Asansör aşağıda olduğundan (E3 0); M4 motoru asansörü yukarıya doğru taşıyacaktır. IF EQUALP STATUS "E5 1 [YUKARI] ifadesinde ise; E5 1 olduğu sürece yukarı çıkmaya devam etmesi sağlanır. E5 anahtarı, asansör yukarı çıktığında basılı duruma geçecek ve 0 konumunu alacaktır. Dolayısıyla asansör yukarı hareket edecektir. IF EQUALP STATUS "E5 0 [MSTOP "M4] şartı sağlandığı an, M4 motoru duracak ve program BASLA bölümünde kaldığı yerden devam edecektir. 5. Projede Kullanılan Malzemeler Projede kullanılan malzemelerin tümü, Fischertechnik robot montaj setinden sağlanmıştır. 1538
Resim 2: Kullanılan parçalar (toplu görünüş) Resim 3: Fischertechnik robot seti Resim 4: Arabirim ve bağlantı kabloları Resim 5: Robotun Yandan görünüşü 1539
Resim 6: Robotun Önden görünüş Resim 7: Robotun otomatik kapı kısmı 6. Sonuç Yukarıda program ile ilgili temel açıklamalar verilmiştir. Oysa her bir program parçası içerisinde, programın diğer bölümüne geçişler olmaktadır. Yani ana programdan alt programlara dallanmalar söz konusudur. O nedenle robot hareketlerinin bir bütün olarak çalışabilmesi için, program yazılırken dikkat edilmelidir. Robot çalıştırılmaya başlandığında, program başlangıcı iyi tespit edilmelidir. Zira başlangıç şartları belirlenmemişse, robot önceden kaldığı bir noktadan hareket etmeye başlayacağı için, beklenmeyen hareketler gözlenebilir. Sonuç olarak robotlar programlanırken, yapacakları işler çok iyi planlanmalı ve mutlaka başlangıç şartları belirlenmelidir. Aksi takdirde, örneğin cereyan kesilmesi ve tekrar geri gelmesi durumunda, başlangıç şartları verilmemişse, robot saçma hareketler yapmaya başlayabilir. 1540
Kaynaklar 1. Kapı Kontrollü Asansör Projesi, Fırat Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Bölümü, 1997Bahar Dönemi, Proje no: V 2. VAROL, A.: Kara Mayınlarının Tespiti ve İmhası, Otomasyon, Aylık Elektrik Elektronik Makine Bilgisayar Dergisi, Sayı: 78, Aralık 98, S: 120-123 1541
1542