KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE ENERJİ KALİTESİ ÖL

Author Özlem Bayrak

4 downloads 276 Views 2MB Size
KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE ENERJİ KALİTESİ ÖLÇÜMLERİNDE HABERLEŞME UYGULAMASI

MURAT GÖRMEMİŞ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

KAHRAMANMARAŞ OCAK - 2006

KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE ENERJİ KALİTESİ ÖLÇÜMLERİNDE HABERLEŞME UYGULAMASI

MURAT GÖRMEMİŞ YÜKSEK LİSANS TEZİ Kod No: Bu Tez 17 / 01 / 2006 tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oy Birliği ile Kabul Edilmiştir.

…………………………

…………………………

…………………………

Yrd.Doç.Dr. A.Serdar YILMAZ Danışman

Prof.Dr. M.Kemal KIYMIK Üye

Yrd.Doç.Dr. Metin KÖSE Üye

Yukarıdaki imzaların adı geçen öğretim üyelerine ait olduğunu onaylarım.

Prof. Dr. ÖZDEN GÜRÜCÜ Enstitü Müdürü

Bu çalışma……………………………………………..tarafından desteklenmiştir. Proje No:……………… Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaklardan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

İÇİNDEKİLER

Murat GÖRMEMİŞ

İÇİNDEKİLER SAYFA İÇİNDEKİLER.....................................................................................................................I ÖZET ................................................................................................................................. III ABSTRACT .......................................................................................................................IV ÖNSÖZ ................................................................................................................................ V ÇİZELGELER DİZİNİ.....................................................................................................VI ŞEKİLLER DİZİNİ......................................................................................................... VII SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ.................................................................VIII 1. GİRİŞ................................................................................................................................ 9 1.1. Enerjinin İzlenmesi ............................................................................................... 11 1.2. Projenin Uygulama Alanları ..................................................................................... 12 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR............................................................................................. 13 3. MATERYAL VE METOT ........................................................................................... 15 3.1. Materyal ...................................................................................................................... 15 3.1.1. Seri Haberleşme....................................................................................................... 15 3.1.1.1. Formatlar ve Protokoller ..................................................................................... 15 3.1.1.2. Seri Veri Gönderimi ............................................................................................. 15 3.1.1.2.1. Senkron Format................................................................................................. 15 3.1.1.2.2. Asenkron Format............................................................................................... 16 3.1.1.2.2.1. Evrensel Asenkron Alıcı Verici (UART, Universal Asynchorous Receiver/Transmitter) ....................................................................................................... 18 3.1.1.2.2.2. Byte İletimi ..................................................................................................... 18 3.1.1.2.2.3. Bit Formatı ...................................................................................................... 18 3.1.1.2.3. PC Seri Port Mimarisi....................................................................................... 19 3.1.1.2.4. İki Cihazı RS-232 ile Bağlamak ....................................................................... 20 3.1.2. RS-232....................................................................................................................... 20 3.1.2.1. RS-232 Özellikleri................................................................................................. 20 3.1.3. RS-485....................................................................................................................... 21 3.1.3.1 RS-485 Özellikleri.................................................................................................. 21 3.1.3.2. RS-485’de Dengeli ve Dengesiz Hatlar ............................................................... 22 3.1.3.3. Voltaj Gerekleri .................................................................................................... 23 3.1.3.4. Akım Gerekleri ..................................................................................................... 23 3.1.4. RS-232’nin Dönüştürülmesi ................................................................................... 23 3.1.5. Modbus ..................................................................................................................... 24 3.1.5.1. Tarihçesi ................................................................................................................ 24 3.1.5.2. Genel Özellikleri ................................................................................................... 25 3.1.5.3. Protokol Özellikleri .............................................................................................. 27 3.1.5.4. MOSBUS’ta Data Kodlama................................................................................. 29 3.1.5.5. MODBUS Data Modeli ........................................................................................ 30 3.1.5.6. MODBUS Modeli Uygulama Örneği .................................................................. 30 3.1.5.7. Modbus Adresleme Modeli .................................................................................. 32 3.1.5.8. Fonksiyon Kod Kategorileri ................................................................................ 32 3.1.5.9. Modbus Ağlarında İşlem ..................................................................................... 34 3.1.5.10. Modbus İstek-Cevap Döngüsü .......................................................................... 34 3.1.5.11. ASCII Mod .......................................................................................................... 35 3.1.5.1.12. RTU Mod.......................................................................................................... 36 I

İÇİNDEKİLER

Murat GÖRMEMİŞ

3.1.5.13. ASCII Çerçevesi.................................................................................................. 36 3.1.5.14. RTU Çerçevesi .................................................................................................... 36 3.1.6. Kişisel Bilgisayar (PC, Personel Computer) ......................................................... 37 3.1.7. Windows İşletim Sistemi ......................................................................................... 37 3.1.8. Borland Delphi......................................................................................................... 38 3.1.8.1. Masaüstü Aracı Olarak Delphi ........................................................................... 38 3.1.8.2. Görsel Programlama Aracı Olarak Delphi ........................................................ 39 3.1.9. Güç Analizörü .......................................................................................................... 39 3.1.9.1 Cihaz Özellikleri .................................................................................................... 40 3.1.9.2. Güç Analizörü (PM800) Parçaları ...................................................................... 41 3.1.9.3. Ekran Görüntüleri................................................................................................ 41 3.2. Metot ............................................................................................................................ 42 3.2.1. Uygulamanın Blok Şeması ...................................................................................... 42 3.2.2. PC Yazılımı .............................................................................................................. 43 3.2.2.1. Program Menüleri ................................................................................................ 44 3.2.3. Program Algoritması............................................................................................... 49 3.2.4. Programda Kullanılan Kısaltmalar ve Açıklaması .............................................. 50 4. BULGULAR VE TARTIŞMA ..................................................................................... 53 4.1. Uygulamanın Çalıştırılma Ortamı ............................................................................ 53 4.2. Uygulamanın Çalıştırılması ve Elde Edilen Değerler ............................................. 54 4.2.1. Uygulama-1 .............................................................................................................. 54 4.2.2. Uygulama -2 ............................................................................................................. 55 4.2.3. Uygulama-3 .............................................................................................................. 56 4.4. Uygulama-4 ................................................................................................................. 57 4.2.5. Uygulama-5 .............................................................................................................. 58 4.2.6. Uygulama-6 .............................................................................................................. 59 4.3. Uygulamalardaki Değerlerin Değerlendirilmesi ..................................................... 62 5. SONUÇ VE ÖNERİLER .............................................................................................. 63 KAYNAKLAR ................................................................................................................... 65 EKLER ............................................................................................................................... 66 EK-1 : Güç Analizörü Register Listesi ............................................................................ 66 EK-2 : Güç Analizörü Menüsü......................................................................................... 73 EK-3 : Cihaz Parametrelerinin Ayarlanması ................................................................. 74 EK-4: Kabul Edilebilir Akım Harmonik Limitleri ........................................................ 75 ÖZGEÇMİŞ ....................................................................................................................... 76

II

ÖZET

Murat GÖRMEMİŞ

KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI YÜKSEK LİSANS TEZİ

ÖZET DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE ENERJİ KALİTESİ ÖLÇÜMLERİNDE HABERLEŞME UYGULAMASI

MURAT GÖRMEMİŞ DANIŞMAN: Yrd. Doç. Dr. A. Serdar YILMAZ Yıl : 2006

Sayfa : 76

Jüri : Yrd. Doç. Dr. A. Serdar YILMAZ : Prof. Dr. M. Kemal KIYMIK : Yrd. Doç. Dr. Metin KÖSE Bu çalışmada güç analizöründen elde edilen temel elektriksel büyüklüklerin gerçek zamanlı olarak PC’ye aktarılması sağlanmıştır. Aktarılan bilgiler bilgisayar ekranında gerçek-zamanlı olarak görüntülenmiş ve istenilen zaman aralıklarında kayıt altına alınmıştır. Çalışma esnasında hızı ve esnekliği göz önünde bulundurularak Borland Delphi 7.0 versiyonu yazılım geliştirme aracı olarak tercih edilmiştir. Program içerisinde kullanılan haberleşme protokolü Modbus RTU’dur. Kullanılan güç analizörü Merlin Gerin marka PM800 model bir analizördür. Tez çalışmasında güç analizörüyle çeşitli uygulamalar gerçekleştirilmiş ve bilgisayara aktarılan verilerle karşılaştırılması yapılmıştır. Elde edilen veriler istenilen zaman aralıklarında veritabanına kaydedilmiştir. Kaydedilen değerler, kullanıcı tarafından belirlenen tarih ve zaman aralığında, tablo ve grafik olarak görüntülenmiştir. Anahtar Kelimler: Güç Analizörü, Seri Haberleşme, Modbus RTU, Enerji III

ABSTRACT

Murat GÖRMEMİŞ

UNIVERSITY OF KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING MSc THESIS

ABSTRACT APPLICATION OF COMMUNICATION FOR ENERGY QUALITY MEASUREMENTS IN DISTRUBUTION SYSTEMS

MURAT GÖRMEMİŞ Supervisor: Assist. Prof. Dr. A. Serdar YILMAZ Year: 2006, Pages: 76 Jury : Assist. Prof. Dr. A. Serdar YILMAZ : Prof. Dr. M. Kemal KIYMIK : Assist. Prof. Dr. Metin KÖSE In this thesis, basic electrical magnitudes, obtained by power analyzer, has been made sure that transferring the PC as real-time. The transferred datas screened as real-time on PC and saved as time periods that defined by user. During the programming; Borland Delphi 7.0 has been preferred as programming language because of its being speed and ability. The used communication protocol in program is Modbus RTU. The used power analyzer model is Merlin Gerin PM800. In this thesis, various applications with power meter, had been made and compared with the data, transferred to PC, the obtained values saved to database, defined time periods. The saved values also can be screened as table and graphic, defined date and time periods, by user.

Key Words: Power Analyzer, Serial Communication, Modbus RTU, Energy

IV

ÖNSÖZ

Murat GÖRMEMİŞ ÖNSÖZ

Geçmiş yıllarda insanlar için önem arz eden enerji parametreleri sadece akım ve gerilimden ibaretti. Ancak günümüzde yük çeşitliliğinin artması, kullanılan enerji kalitesinde bir çok olumsuz değişikliklere neden olmaktadır. Bu değişikliklerin tespiti ve engel olunması için ise temel parametrelere ilave olarak farklı bir çok enerji bileşenleri değerlerinin ölçülmesi gerekmektedir. Bir çok firma güç analizörü adı altında, enerjinin bütün parametrelerini ölçmeye yarayan cihazlar tasarlamışlardır. Bu cihazların hemen hemen tamamı bir otomasyon sisteminin parçası olarak kullanılmaya hazır haldedirler. Ağ üzerinde haberleşme yapabilme yeteneğine sahip bu cihazlar farklı endüstriyel haberleşme protokolleri kullanmaktadır. Endüstriyel haberleşme günümüz otomasyon sistemlerinin olmazsa olmazıdır. Tezimde endüstriyel haberleşme ağlarında kullanılan protokollerden en eskisi ve en yaygını olan Modbus protokolüyle, bu protokolü kullanan güç analizörü ve PC arasında haberleşmeyi sağlayan bir IDE programı yazılmıştır. Tez çalışmalarım boyunca Yüksek Lisans tezimi yöneten ve her konuda kendisinden destek gördüğüm danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. A. Serdar YILMAZ’a, programlama konusunda bilgi ve tecrubesiyle yardımlarını esirgemeyen arkadaşım, Elektrik-Elektronik Mühendisi Sayın Ejder UTUŞ’a ve PM8000 Enerji analizörünün temin edilmesinde katkılarından dolayı Elk.Yük.Müh. Feridun KOÇYİĞİT’e sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Programı yazma ve projeyi derleme zamanlarında beni yalnız bırakmayan eşim Halime Karcı GÖRMEMİŞ’e, ağlamasıyla ve gülmesiyle tezime manevi katkılarda bulunan oğlum Mehmet Faruk GÖRMEMİŞ’e sevgilerimi sunarım.

Ocak 2006 KAHRAMANMARAŞ

Murat GÖRMEMİŞ

V

ÇİZELGELER DİZİNİ

Murat GÖRMEMİŞ ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA

Çizelge 3.1. Parite Bitleri ve Data Bitleri (Axelson, 2000) ............................................. 17 Çizelge 3.2. RS-422B ve RS-485 Özellikleri (Axelson,2000) .......................................... 22 Çizelge 3.2. Modbus Data Modeli (Anonim, 1996) ......................................................... 30 Çizelge 3.3. ASCII Mod Byte Formatı (Anonim,2001) ................................................. 35 Çizelge 3.4. RTU Mod Byte Formatı (Anonim, 2001) ................................................... 36 Çizelge 3.5. Modbus ASCII Mesaj Çerçevesini oluşturan alanlar............................... 36 Çizelge 3.6. Modbus RTU Mesaj Çerçevesini oluşturan alanlar ................................. 36 Çizelge 3.7. PM800 Enerji Analizörü Genel Özellikleri (Anonim, 2003) ..................... 40 Çizelge 3.8. Analizör Giriş Çıkış Birimleri Açıklaması (Anonim, 2003) ...................... 41 Çizelge 3.9. Programda kullanılan ölçüm değerleri, kısaltmalar ve açıklamaları ...... 50

VI

ŞEKİLLER DİZİNİ

Murat GÖRMEMİŞ ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA

Şekil 1.1. Uygulama Projesi Blok Şeması .......................................................................... 9 Şekil 3.1. Senkron ve Asenkron İletim (Axelson, 2000) ................................................. 16 Şekil 3.2. Verici ve Alıcı Saat Sinyalleri (Axelson, 2000) ............................................... 19 Şekil 3.3. (a) RS-232 ile TTL ve TTL ile RS-485 arasında dönüşüm yapan devre ve (b) gerçek görüntüsü (Axelson, 2000) .............................................................................. 24 Şekil 3.4. Modbus Uygulama Katmanı ve Haberleşme Diyagramı (Anonim, 2004b) . 25 Şekil 3.5. Modbus Ağ Mimarisi (Anonim, 2004b) .......................................................... 26 Şekil 3.6. Genel Modbus Protokol Mesaj Çerçevesi (Anonim, 2004b) ......................... 27 Şekil 3.7. Hatasız Gerçekleşen MODBUS İşlemi (Anonim, 2004b) .............................. 28 Şekil 3.8. Ayrıcalıklı Durum İçeren MODBUS İşlemi (Anonim, 2004b) ..................... 29 Şekil 3.9. Ayrık Bloklardan Oluşan Modbus Data Modeli (Anonim, 2004b) .............. 31 Şekil 3.10. Tek Bloktan Oluşan Modbus Data Modeli (Anonim, 2004b) .................... 31 Şekil 3.11. MODBUS Adresleme Modeli (Anonim, 2001) .......................................... 32 Şekil 3.13. Modbus Fonksiyon Kod Kategorileri........................................................... 32 Şekil 3.12. Modbus İşlem Durum Diyagramı (Anonim, 2004b) ................................... 33 Şekil 3.14. Master – Slave Sorgulama Döngüsü (Anonim, 2000) ................................. 34 Şekil 3.15. Enerji Analizörü Gerçek Görüntü ve Teknik Görüntü (Anonim, 2003) ... 41 Şekil 3.16. Güç Analizörü Cihazı Ekran Görüntüsü...................................................... 41 Şekil 3.17. Uygulamanın Ayrıntılı Blok Şeması ............................................................ 42 Şekil 3.18. Programın Tasarım Anındaki Görüntüsü................................................... 44 Şekil 3.19. Programın İlk Çalıştırma Anındaki Görüntüsü ......................................... 44 Şekil 3. 20. Seri Port Ayarları.......................................................................................... 45 Şekil 3.21. Cihaz Ayarları ................................................................................................. 45 Şekil 3.22. Programın Çalıştırıldığı Andaki Ana Ekran Görüntüsü (Veri Alış Verişi Anı)...................................................................................................................................... 46 Şekil 3.23. Grafik Çizdirme Ekranı ................................................................................. 47 Şekil 3.24. Veritabanı Kayıt Değerlerinin Görüntülenmesi .......................................... 48 Şekil 3.25. Program Algoritması ...................................................................................... 49 Şekil 4.1. Uygulama Ortamı ve Dijital Güç kaynağı ..................................................... 53 Şekil 4.2. Uygulama Programı, Güç kaynağı ve Cihazın Kaynağa bağlantısı ............ 53 Şekil 4.3. Uygulama-1 Ana ekran görüntüsü .................................................................. 54 Şekil 4.4. Uygulama-1, analizör akım ekranı .................................................................. 54 Şekil 4.5. Uygulama-2 Ana Ekran Görüntüsü ................................................................ 55 Şekil 4.6. Uygulama -2 Analizörün değişik menü görüntüleri ...................................... 55 Şekil 4.7. Uygulama-3 Ana Menü Ekran Görüntüsü ..................................................... 56 Şekil 4.8. Uygulama-3 Analizör görüntüleri ................................................................... 56 Şekil 4.9. Uygulama-4 Ana Menü Ekran görüntüsü ..................................................... 57 Şekil 4.10. Uygulama-4 Analizör görüntüleri ................................................................. 58 Şekil 4.11. Uygulama-5 Ana Menü Ekran Görüntüsü ................................................... 58 Şekil 4.12. Uygulama-5 Analizör Görüntüleri ................................................................ 59 Şekil 4.13. Zaman – A Fazı THD Grafiği ........................................................................ 60 Şekil 4.15. Zaman – Frekans Grafiği ............................................................................... 61 Şekil 4.16. Zaman – AN-BN-CN Fazları Akım THD Grafiği........................................ 61 Şekil 4.17. Zaman – AN, BN, CN Gerilim THD Grafiği ................................................ 62 VII

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

Murat GÖRMEMİŞ

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

BPS UART TTL PLC ADU HDLC HMI IETF I/O IP MAC MB MBAP PDU TCP CRC LRC W R ASCII RTU MAP DOS DLL AMP PWR DMD THD MINMX D OUT A OUT LANG UNB V W Wh VA PC IDE

: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :

Bit Per Second Universal Asynchorous Receiver/Transmitter Transistor Transistor Logic Programmable Logic Controller Application Data Unit High level Data Link Control Human Machine Interface Internet Engineering Task Force Input / Output Internet Protocol Medium Access Control MODBUS Protocol MODBUS Application Protocol Protocol Data Unit Transport Control Protocol Cyclical Redundancy Check Longitudinal Redundancy Check Write Read American Standard Code for Information Interchange Remote Terminal Unit Modbus Plus Disk Operation System Dynamic Library Link Amper Power Demand Total Harmonic Distorsion Minimum Maximum Digital Out Analog Out Language Unbalance Volt Watt Watt Hour Volt Amper Personal Computer Integrated Development Environment

VIII

GİRİŞ

Murat GÖRMEMİŞ

1. GİRİŞ Bu tezde PC ile Modbus protokolü ile ağa bağlanmış olan enerji analizörleriyle haberleşmeyi gerçekleştirecek bilgisayar üzerinde bir IDE (Integrated Development Environment – Tümleşik Geliştirme Ortamı) programı gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Uygulamanın donanım kısmı aşağıdaki blok şemada gösterilmiştir.

Server (Sunucu) Sorgulama Ünitesi

Çift Yönlü Veri Trafiği

Client (Cevap) Ünitesi

Besleme Ünitesi -1

PC

RS232 PORT

TTL 232

ŞEBEKE L1 L2 L3

ID-1

Modbus Link

485 TTL

KONVERTÖR

I/O RS-485 Modbus RTU Çıkış

Voltaj

GÜÇ ANALİZÖRÜ

Akım

Seri Haberleşme

Besleme Ünitesi -2 L1 L2 L3

ID-2 Kullanıcı Girişi

Voltaj

I/O RS-485 Modbus RTU Çıkış

GÜÇ ANALİZÖR Ü

Akım Besleme Ünitesi -2

Şekil 1.1. Uygulama Projesi Blok Şeması İletişim protokolü olarak Modbus kullanılmıştır. Modbus, endüstriyel alandaki iletişim ihtiyacını karşılayan en eski seri iletişim protokollerinden biridir. PLC (Programmable Logic Controller) sektörünün ilk ve en güçlü imalatçılarından olan Modicon firması tarafından kendi ürünleri arasındaki iletişimi sağlamak üzere 1978 yılında geliştirilmiştir. Zamanla PLC sistemler arasında veri transferi ve bilgi alışverişini sağlayan standart bir iletişim protokolü olarak bilfiil sektörde yerini almıştır. Modicon’a rakip pek çok endüstriyel kontrol cihazı imalatçısı kendi iletişim protokollerinin yanı sıra Modbus iletişim desteğini de vermektedirler (Anonim, 2004a).

9

GİRİŞ

Murat GÖRMEMİŞ

Teknolojik olarak bir kaç adım öndeki diğer standart iletişim protokollerinin yanında Modbus bugün hala herhangi bir PC veya küçük bir mikroişlemci ile birlikte kullanılabilmektedir. Sağlam geçmişi ve basit altyapısıyla artan sayıda imalatçı tarafından desteklenmekte ve mevcut pek çok endüstriyel sistemle iletişim kurabilmektedir. Yazılmış olan programın en büyük özelliği register (yazmaç) adresleri ve ID (Identification Number, Kimlik Numarası)’si belli olan bütün Modbus protokolü kullanan cihazlarla haberleşebilmesidir. Bunun için programda yazmaç adreslerinin değiştirilmesi yeterlidir. Program Borland Delphi 7.0 versiyonuyla yazılmıştır. Haberleşme için bilgisayar üzerinde RS-232 portundan, RS-232 /485 dönüştürücü donanımından ve analizörün RS485 portundan faydalanılmıştır. Program Delphi’nin esnekliği kullanılarak kullanımı kolay bir yapıda dizayn edilmiştir. Haberleşme ayarları program içerisinden kullanıcı tarafından yapılabilmektedir. RS-485’lerde uzun linklerde link uzunluğu 4000 (1220 m) feet’e çıkabilir. RS-232’de bu limit 50-100 feet (15-30 m)’tir. Haberleşme hızı ise 10 Mbit’tir (Axelson, 2000). Program analizörden almış olduğu verileri bilgisayar hafızasına istenilen zaman aralığında kaydedebilme yeteneğine sahiptir. Söz konusu verilerin saklanma ortamı Interbase veritabanıdır. Interbase veritabanı, Jim Starkey adında bir şahıs tarafından Groton Database Systems firması için yazmıştır (dosyaları için kullanılan .gds uzantısı hala buradan gelir). Şirket daha sonra Ashton-Tate firması tarafından satın alınmış, bu şirketi de Borland firması satın almıştır. Borland Interbase’i bir süreliğine doğrudan kullanmış, daha sonra (ilerleyen tarihlerde ana firma için geri alınan) bir InterBase kardeş şirketi açmıştır. Delphi 1’den itibaren bir Interbase deneme kopyası bu geliştirme aracı ile birlikte dağıtılmış ve bu veritabanı hizmet biriminin çok sayıda geliştiriciye yayılması sağlanmıştır. RDBMS (Remote Database Management Systems – Uzaktan veritabanı yönetim sistemleri) pazarında büyük bir payı olmasa da, Ericsson’dan sonra ABD Savunma Bakanlığı’na, borsalardan ev bankacılığı sistemlerine uzanan önemli bazı organizasyonlar tarafından tercih edilmiştir. (Cantu, 2002). Interbase veritabanının özellikleri kısa olarak, • Küçük disk alanı gerektirmesi, • Çok miktarda veri üzerinde yüksek performans göstermesi, • SQL standardına çok yakın olan bir dil • Basit kurulum ve işletim olarak sıralanabilir. Kullanılan enerji analizörü Schneider Grup’a bağlı firma olan Merlin Gerin’in PM800 Powerlogic modelidir. Bu analizör Modbus RTU desteklemektedir. Modbus endüstriyel cihazlar arasında en yaygın olanıdır. Ağ üzerinde 256 adet cihaza kadar destek verir. Ağ üzerinden veri alacağımız her bir cihaz ile program sayesinde sadece cihaz ID’sini girip veri alınabilir ve veri gönderilebilir.

10

GİRİŞ

Murat GÖRMEMİŞ

Yazılmış olan program Modbus protokolü çerçevesinde CRC (Cyclical Redundancy Check, Dairesel Fazlalık Kontrol) alanı gönderir ve gelen CRC alanını kontrol eder. Yanlış yapılmış haberleşmeye kesinlikle izin vermez. Bu bakımdan güvenli bir programdır. Kullanılan bilgisayarın konfigürasyonu Pentium 1.0 GHz, 256 MB Ram ve 20 GB Hard disk’e sahip bir Laptop bilgisayardır. Bilgisayar üzerinde bir adet COM1 portu bulunmaktadır. 1.1. Enerjinin İzlenmesi Enerji kalitesinin en önemli argümanlarından biri harmonik distorsiyondur. Harmonik distorsiyon, enerji sistemindeki harmonik bileşenler sonucu meydana gelen harmonik kirliliği, özellikle güç elektroniği elemanlarının yaygın kullanımı ile giderek artış göstermektedir. Bu distorsiyonun sonucu oluşan olumsuzlukların giderilmesi bakımından, enerji kalitesinin takibi ve harmonik sınırlamanın yapılması gereği ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle elektrik enerjisindeki harmonik kirliliği, bazı ülkelerce sınırlandırılmış ve güç kalitesinin artması hedeflenmiştir. Son yıllarda ülkemizde yarı-iletken kontrol elemanlarının hızla yaygınlaşması, ark fırınlarının kullanıldığı demir-çelik tesislerindeki kapasite artırımları vb. dikkate alındığında, gelişmiş ülkelerde olduğu gibi, gerek akımlar ve gerekse gerilimler için THD (Toplam Harmonik Distorsiyon), TTD (Toplam Talep Distorsiyon), ve HD (Tekil Harmonik distorsiyon) değerlerine ilişkin izin verilen maksimum değerleri standartlaştırmak önemli yararlar sağlar. Harmonik büyüklüklerin sınırlanmasını amaçlayan standartlarda çok yaygın olarak kullanılan toplam harmonik distorsiyonu, harmonik bileşenlerin efektif değerlerinin, temel bileşen efektif değerine oranıdır ve genellikle yüzde olarak ifade edilir. Bu değer, harmonikleri içeren periyodik dalga şeklinin tam bir sinüs dalga şeklinden sapmasını tespitte kullanılır. Sadece temel frekanstan oluşan tam bir sinüs dalga şekli için THD sıfırdır. Elektrik İletim Sistemi, Arz Güvenilirliği ve Kalitesi Yönetmeliği’nde izin verilen harmonik değerler belirlenmiştir. (Arifoğlu, 2002). Harmonik, ya kaynak tarafındaki harmonikli gerilim etkisinden (generatörde olduğu gibi) ya da müşterinin lineer olmayan bir devreye (yarı iletken devre içermesi gibi) sahip olmasından dolayı meydana gelir. Harmonik bileşenlerin takibi ve sınırlandırılması sistemdeki harmoniklerin oluşturdukları ek kayıpların azaltılması, sistemdeki elemanların tam kapasite ile kullanılması ve meydana getirdikleri zorlanma ve arızaların giderilmesi bakımından son derece gereklidir. Elektrik güç sistemlerinde harmoniklerden dolayı gerilim ve akım dalga şekillerinin bozulması çok çeşitli problemlere yol açmaktadır. Harmoniklerin güç sistemlerinde yol açtığı problemler; • • • • •

Generatör ve şebeke geriliminin dalga şeklinin bozulması, Elektrik güç sistemi elemanlarında ve yüklerde ek kayıpların oluşması, Güç üretiminde, iletiminde ve dağıtımında verimin düşmesi, Gerilim düşümünün artması, Toprak kısa devre akımlarının daha büyük değerlere yükselmesi,

11

GİRİŞ • • • • • •

Murat GÖRMEMİŞ Temel frekans için tasarlanmış kompanzasyon tesislerindeki kondansatörlerin harmonik frekanslarında düşük kapasitif reaktans göstermeleri sebebiyle aşırı yüklenmeleri ve yalıtım zorlanması nedeniyle hasar görmeleri, Senkron ve asenkron motorlarda salınımların oluşması nedeniyle aşırı ısınmalar, Koruma sistemlerinin hatalı çalışmaları, Kesintisiz güç kaynaklarının veriminin düşmesi, Endüksiyon tipi sayaçların yanlış ölçme yapmaları, Yalıtım malzemesinin zorlanması ve delinmesi olarak özetlenebilir. (Kocatepe, 2003)

Gelecekte enerji sistemlerinde harmonik problemlerinin daha da artacağı göz önüne alınarak, nonlineer yük içeren tesislerin daha kuruluş ve tasarım aşamasında düşük seviyede harmonik üretmesi için önlemler alınmalıdır. Kalitesiz enerjinin dağıtım sistemine ve müşteriye verdiği zararlara baktığımızda, enerji kalitesinin standartlaştırılması büyük önem kazanmaktadır. Enerji dağıtım sistemine devamlı olarak yeni yükler eklendiği göz önünde bulundurulduğunda enerji parametrelerinin takibinin ve kaydının bir zorunluluk olduğu ortaya çıkmaktadır. 1.2. Projenin Uygulama Alanları Yazılmış olan uygulama programımız haberleşme gerçekleştirebilen endüstriyel cihazların girmiş olduğu bütün uygulama alanlarında faydalanılabilecek bir programdır. Bu alanlardan başlıcaları, • • • •

Sanayi sektörü Otomotiv Sektörü Eğitim Sektörü Enerji Sektörü

Uygulamamızı gerçekleştirmekteki asıl amacımız ise Enerji sektöründen kaynaklanmaktadır. Uygulama GÖKSU EDAŞ Kahramanmaraş Müessesesinin sanayi sektörüne vermiş olduğu enerjinin kalitesi hakkında bir fikir edinmek üzere geliştirilmiştir. Söz konusu analizörler büyük sanayiyi besleyen fiderlere konarak bilgisayar vasıtasıyla sürekli verilen enerjinin kontrolü sağlanmış olmaktadır. Projenin ikinci aşamasında ise uygulamanın analizörlerle bağlantısı kablosuz olarak gerçekleştirilecek ve dolayısıyla gerçek zamanlı olarak şehrin çeşitli noktalarına verilen elektriğin kalitesini takip edebilmek amacıyla istenilen zaman aralıklarında bu veriler devamlı kayıt alınacaktır.

12

ÖNCEKİ ÇAIŞMALAR

Murat GÖRMEMİŞ

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Acarkan (1999), “Enerji Dağıtım Sistemlerinin Bilgisayar Destekli İzlenmesi” konulu tezinde, Bursa’da bulunan İSKO tekstil fabrikasının, Siemens firmasının WinPM Scada yazılımı ile gerçekleştirilen OG Enerji İzleme ve Kontrol Sistemi incelenmiştir. Söz konusu sistemde fabrika içerisindeki orta gerilim hücreleri ile ana dağıtım panolarında seçilecek saha cihazları ile haberleşmenin nasıl yapıldığı ve sistemin elektrik harcamalarındaki kontrolü, enerjinin dağıtılmasındaki optimizasyonun sağlanması hususlarında bilgi verilmeye çalışılmıştır. Projede bahsedilen yazılımın kapsamında, gerçek-zamanlı izleme, alarm verme, kayıt tutma, gerçek zamanlı grafik ekranda yük akışı olaylarının nasıl yapıldığı anlatılmıştır. Yazılım haberleşmeyi seri olarak gerçekleştirmektedir. RS-232 / RS-485 port çeviricisi kullanılmış, haberleşme protokolü olarak ise SEABus adında bir protokol kullanılmıştır. Söz konusu haberleşme protokolü çok yaygın bir protokol değildir. Ateşmen (2002), “Şebeke Geriliminin Girilecek Farklı Alt ve Üst Limit Değerlere Göre Dijital Kontrolü” konulu tezinde 3 fazlı alternatif gerilimin yüksek seviyeli bir dille programlanan mikrodenetleyici tabanlı kontrolü ele alınmıştır. Bu amaçla şebeke gerilimi doğru gerilime çevrilerek kalibre edilmiş, kontrol işleminin yapılabilmesi için bir program yazılmış, şebeke faz gerilimleri display ekranda görüntülenmiştir. Geleneksel bir mikroişlemci programlama dili olan assembler yerine son yıllarda mikrodenetleyici programlama amacıyla kullanıma sunulan ve yüksek seviyeli bir dil olan “picbasic” kullanılmıştır. İçtendoğuş (1996), “A Microcontroller Based Power Metering Unit” konulu tezinde dinamik yapılardaki sürekli hal değişkenlerini, gerçek zamanda izleme, değişimleri kaydetme ve kaydedilen bilgilerle ilgili anlamlı değerler üretme amaçlı bir sistem üzerinde yapılmış bir çalışmayı anlatmaktadır. Söz konusu tezde değişim hızları yüksek değişkenlerin gerçek zamanda izlenerek, belli zaman aralıklarında periyodik örnek alınması, her alınan örneğin bellekte ayrı bir yere saklanması ve daha sonra yorumlanmak üzere bilgisayar ortamına seri haberleşme üzerinden aktarılması açıklanmıştır. Mikroişlemci olarak 8031, seri haberleşmede ise RS-232C kullanılmıştır. Özgür (2002), “Elektrik Santrallarındaki Bir Şalt Sahasının Scada İle Otomasyonu” konulu tezinde, Ambarlı Doğal Gaz Kombine ve Çevrim Santarali’nin YG Şalt sahası kullanılarak bu alanda akım, gerilim, aktif güç, reaktif güç, güç katsayısı, frekans gibi değerlerin değişimi gözlenmesi ve kaydedilmesi açıklanmıştır. Şalt sahasında birbirinin aynı veya birbirine çok benzeyen, besleyici ve tüketici fiderler vardır. Fiderler birbirlerinin yaklaşık kopyası olduğu için birinin otomasyon sistemi diğerinin benzeridir. Bu yüzden projede tek bir fider ele alınmıştır. Söz konusu fideden haberleşme için Modicon firmasına ait PLC kullanılmıştır. Bu firmanın haberleşme standardı Modbus protokolüdür. Yaşar (1999), “Design And Construction of A Microcontroller Based Power Analyzer” konulu tezinde, akım ve gerilim işaretlerini gerçek zamanda örnekleyen, örneklenen verileri işleyen, analiz eden ve gösteren bir sistem tasarımı anlatılmıştır. Bu tasarım iki kısımdan oluşmaktadır. Elektriğin temel verilerini alan ve bilgisayara ulaştıran bölüm ve gelen verilerin analizini yapan ve işleyen ikinci bölümdür. Birinci bölüm yazılım 13

ÖNCEKİ ÇAIŞMALAR

Murat GÖRMEMİŞ

ve donanımdan, ikinci bölüm ise sadece yazılımdan oluşmaktadır. Haberleşme için kullanılan port ve standart Com ve RS-232’dir. Hızı ise 9600 baud’dur. Donanımda kullanılan kontrolör 80C196KC’dir. Erzurum (2002), “Scada Sistemi Yardımıyla Enerji Dağıtım Sistemlerinin Otomasyonu” konulu tezinde Scadanın enerji dağıtım sistemlerine uygulanmasına, VisualPower yazılımının özelliklerine ve Uygulama olarak da Zorlu Enerji Scada programına yer verilmiştir.

14

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

3. MATERYAL VE METOT Projemizin uygulama ve geliştirme süresince bazı donanım, yazılım, işletim sistemi, iletim ortamı, haberleşme protokollerine ihtiyaç duyulmuştur. Donanım olarak masaüstü bilgisayar, dizüstü bilgisayar, Güç Analizör Cihazı (PM800), RS-232 / RS-485 Dönüştürücü kullanılmıştır. Yazılım geliştirme aracı olarak Windows ortamında çalışan, program geliştirmede hızlı, esnek ve veritabanı desteği çok yüksek bir dil olan Borland Delphi 7.0 versiyonu kullanılmıştır. Haberleşme protokolleri olarak ise Seri haberleşme, RS-232, RS-485, MODBUS RTU, haberleşme protokolleri kullanılmıştır. 3.1. Materyal 3.1.1. Seri Haberleşme 3.1.1.1. Formatlar ve Protokoller Linkteki cihazların farklı tiplerde olması mümkündür. Ancak veri alışverişlerinde bulunacaklarsa belli kurallar üzerinde anlaşıyor olmaları gerekir. Böyle bir anlaşma hem iletinin hedefe varmasını hem de mesajların taraflarca anlaşılmasını sağlar. 3.1.1.2. Seri Veri Gönderimi Seri bir linkteki verici veya sürücü belli bir anda bir bit olmak üzere, bitleri sırayla yollar. Linkte, her bir yön için ayrı bir hat olabileceği gibi, ortak kullanılan tek bir hat da olabilir. Yani, verici, dönüşleri aynı hattan alır. Üç ya da daha fazla cihaz olması halinde, çoğunlukla hepsi aynı yolu kullanırlar. Hangi iletinin yapılacağını ağ protokolü belirler. Bir linkteki veri akışının kontrolü için gerekli sinyallerden biri saat (clock) sinyali veya zamanlama referansıdır. Hem gönderen hem de alan cihaz bir bitin ne zaman gönderileceğine ya da alınacağına karar verirken bir saat sinyali kullanırlar. Senkron ve asenkron olmak üzere iki çeşit seri veri gönderme formatı vardır. Her biri, saatleri farklı şekilde kullanır. 3.1.1.2.1. Senkron Format Senkron gönderimde, her cihaz içlerinden biri ya da dışarıdan bir cihaz tarafından türetilen aynı saati (saat sinyalini, darbesini) kullanırlar. Saatin frekansı sabit veya düzensiz aralıklarda değişken de olabilir. İletilen her bit, saatle eşzamanlıdır. Diğer bir deyişle, iletilen her bit, bir saat darbesi geçişinden (yükselen veya alçalan kenardan) sonraki belirli bir zamanda geçerlidir. Alıcı, gelen biti okuyacağı zamanı, saat geçişlerini belirlemekte kullanır. Örneğin bir alıcının gelen veriyi saatin alçalan ya da yükselen kenarında, yahut yüksek ya da düşük bir lojik düzeyi algılayınca mandallaması mümkündür. Senkron formatlar, iletimi başlatırken ya da bitirirken çok çeşitli sinyaller kullanırlar. Bunlar Start ve Stop bitleri ile yonga-seçme sinyalleri de dahildir.

15

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Senkron arabirimler 15 feet ve daha kısa kablolu, hatta bir devre kartı üzerindeki devre elemanları arasındaki gibi kısa mesafeli linklere uygundur. Uzun mesafeli linklerde senkron formatlar pratik değildir. Çünkü böyle durumlarda saat sinyalinin iletimi, parazit nedeniyle, ilave bir hat gerektirmektedir.

Şekil 3.1. Senkron ve Asenkron İletim (Axelson, 2000) 3.1.1.2.2. Asenkron Format Asenkron iletimlerde linkte saat hattı olmaz. Çünkü her uç kendi sinyalini sunmaktadır. Ancak, uçların saat frekanslarında anlaşmaları ve saatlerin de uyumlu olmaları gerekir. İletilen her byte’ta saatleri eşlemek üzere bir Start biti ve iletimin bittiğini bildirmek üzere bir veya daha fazla Stop biti bulunur. PC’lerdeki RS-232 portlar, modemlerle ve diğer cihazlarla iletişimde asenkron formatları kullanır. Bunlar aslında senkron veri transferi de yapabilirler. Ancak asenkron transfer daha yaygındır. Çoğu RS-485 linklerde de asenkron iletişim kullanılır. Bir asenkron transfer çeşitli formatlarda olabilir. Bunların en yaygını 8-N-1’dir. Bu formatta, gönderici cihaz her bir byte’ı, 1 Start bitini takiben 0 nolu bitten (en az anlamlı – LSB : least significant bit) başlayarak 8 veri biti ve 1 adet Stop biti olarak yollar. 16

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

8-N-1 ifadesindeki N, iletimde parite biti kullanılmadığını anlatır. Diğer formatlarda hata kontrolünün basit bir formu olarak bir parite biti bulunur. Parite, çift, tek, İz, ya da Boşluk (Even, Odd, Mark, Space) olabilir. Çizelge 3.1.’de çift ve tek parite durumları gösterilmektedir. Çift parite, parite bitinin, kendindeki ve veri bitlerindeki 1’lerin toplam sayısının çift olmasını sağlayacak şekilde set edildiğini (ya da temizlendiğini) anlatır. Tek parite ise aynı şekilde 1’lerin toplam sayısının tek olmasını sağlayacak şekilde set edildiğini anlatır. Örneğin 7-E-1 formatını ele alalım. Gönderici 1 Start bitini takiben 7 veri biti, 1 parite biti ve 1 Stop biti yollar. Her iki ucun da formatta uzlaşmış olmaları şarttır. Alıcı, veriyi yoklar ve sonucun beklenen değer olmaması durumunda göndericiye hata olduğunu bildirir. Çift paritede, veri bitlerindekilerle birlikte parite bitinde çift sayıda 0 bulunur. Tek paritede ise tek sayıda 0 vardır. Çizelge 3.1. Parite Bitleri ve Data Bitleri (Axelson, 2000) Data Bitleri 00000000 00000001 00000010 00000011 00000100 11111110 11111111

Çift Parite Biti 0 1 1 0 1 0 1

Tek Parite Biti 1 0 0 1 0 1 0

İz parite ve Boşluk parite, sabit paritelerdir. İz parite parite biti daima 1’dir. Boşluk paritede ise 0’dır. Bunlar hata göstergesi olarak pek kullanışlı değildir. 9 bitlik ağlarda kullanılırlar. 9 bitlik ağlarda parite biti byte’ın adres mi yoksa veri mi içerdiğini belirtir. Öte yandan az kullanılan kimi formatlarda farklı sayıda veri biti işlenir. Çoğu seri port 5 ile 8 arasında veri bitlerinden birini ve bir parite bitini destekleyebilmektedir. Bir linkin bit hızı(bit rate), birim zamanda (saniyede) iletilen bit sayısıdır (bps). Baud hızı (baud rate), saniyedeki veri geçişini, ya da mümkün olayların sayısını anlatır. Bir çok linkte ikisi de aynı anlama gelir. Çünkü böyle linklerde her bir geçiş yeni bir biti temsil eder. Telefon hatlarında, hızlı modemlerde faz kaydırarak veya başka yollara başvurarak her bir veri periyodunda çok sayıda bit kodlanabilir. Böyle durumlarda baud hızı bit hızının epeyce altına iner. Start bitiyle başlayıp Stop bitiyle biten aralıktaki değer “word” olarak adlandırılır. Word içindeki veri bitleri bir karakter tanımlar. Bunlar, kimi linklerde metin (harf ya da rakam) karakterlerini temsil ederken, diğer linklerde metin karakterleriyle hiç ilgisi olmayan ikili (binary) değerleri temsil eder. Transfer edilen karakter sayısı, bit hızıyla word’deki bitlerin sayısına eşittir. Her iletilen byte’a bir Start ve bir de Stop biti eklemek iletim süresini %25 arttırır (çünkü word’de iki bitle birlikte 10 bit bulunur). 8-N-1 formatında bir byte’ın iletim süresi bitin iletim süresinin 1/10’udur. Yani 9600 bps hızda, saniyede 960 byte iletilmektedir. 17

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Alıcının gelen veriyi kabul etmesi için ilave zamana ihtiyaç duyması halinde, stop bitinin genişliği gönderici tarafından 1.5 bit ya da 2 bit olacak şekilde yapılabilir. Stop bitinin bu şekilde süresinin uzatılmasındaki amaç mekanik cihazların boş duruma uyarlanmalarını sağlamaktır (Axelson, 2000). 3.1.1.2.2.1. Evrensel Asenkron Alıcı Verici (UART, Universal Asynchorous Receiver/Transmitter) Asenkron formatlarda veri iletimine yönelik programlamanın çok zor olmadığı söylenebilir. Bir çok PC’de ve mikrokontrolörde bulunabilen UART adlı devre elemanı seri veri gönderim ve alımına ilişkin ayrıntıları halleder. PC’lerde işletim sistemi ve programlama dilleri UART’ın mimarisini detaylarıyla bilmeye gerektirmeksizin seri linklerin programlanmasına imkan vermektedir. Bir linki açmak için, uygulama bir veri hızıyla birlikte diğer ayarları belirler ve istenilen portu devreye sokar. Gönderilecek byte, uygulama tarafından seçilen portun tamponuna yazılır. Format belirlenmesi, Start ve Stop bitinin eklenmesi, parite bitinin gerekip gerekmediğine ilişkin ayrıntılar ve nihayet gönderim, UART tarafından yapılır. Benzer şekilde, gelen veri portun tamponunda tutulur. UART bir kesme (interrupt) tetikleyerek, dolayısıyla uygulamaya, bir veri geldiğini bildirir. 3.1.1.2.2.2. Byte İletimi Seri linkin kullanımı, programlanması ya da tasarımı için bir byte’ın nasıl iletildiğini bilmek bir zorunluluk değildir. Ancak, protokol seçimi ve arabirim konusunda doğabilecek sorunlarla baş edebilmek için biraz bilgi sahibi olmak gerekir. 3.1.1.2.2.3. Bit Formatı 8-N-1 formatı, Şekil 3.1’de gösterilmişti. Verici boşken çıkışı lojik 1’dir. Çıkış, 1bit genişliğinde lojik 0 göndererek gönderimi başlatır. Bu, Start bitidir. 1- bit genişlik 300 bps’de 3.3 milisaniye, 9600 bps’de 0.1 milisaniyedir. Start bitinin ardından, 8 adet veri biti, 0 nolu bitten başlayarak, sırayla gönderilir. Bunu göndericinin yolladığı bir lojik 1 takip eder, ki Stop bitidir. Böylece çıkış yine, en azından bir bitin genişliği boyunca lojik 1 olur. Verici ancak bundan sonra yeni bir byte göndereceğini bildirmek üzere bir Start biti yollayabilir. Alıcı uçta lojik 1’den start bitini belirten lojik 0’a geçiş bir byte geldiğini belirtir ve izleyen bitleri algılamak üzere zamanlamayı tayin eder. Alıcı her bitin lojik değerini (durumunu) bitin ortasına yakın bir yerde ölçer. Bu, gönderim ve alım saatlerinin uyuşmazlığı halinde bile alıcının hatasız bir şekilde okumasını sağlar. RS-232 gibi bazı arabirimler tersinmiş gerilimlerle karar verirler. Stop biti yerine negatif, start biti yerine de pozitif voltaj kullanılır.

18

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Şekil 3.2. Verici ve Alıcı Saat Sinyalleri (Axelson, 2000) UART ise bit frekansının 16 katına eşit alıcı saat sinyali kullanır. Örneğin veri hızı 300 bps ise, alıcı saati 4800 bps olmalıdır. Şekil 3.2.’de görüldüğü gibi Start bitini bildiren bir geçiş algılandıktan sonra UART, bitin geçmesi için 16 saat çevrimi bekler. Ardından 0 nolu biti ortasında okuyabilmek için 8 çevrim daha bekler. Bundan sonra, her 16 çevrimde bir gelen biti okuyarak devam eder. Gönderen ve alan cihazların saat darbeleri birbirlerine tam olarak uymuyorsa, alıcı, izleyen her bir biti, aynı kenara bir öncekinden daha yakın bir yerde okuyacaktır. 10-bitlik bir word’ün hatasız olarak okunabilmesi için alıcıyla vericinin saat darbeleri arasındaki farkın %3’ten fazla olmaması gerekir. Çünkü, fazla olması halinde, alıcının son bitleri okumaya çalıştığı sırada zamanlama bozulmuş olacak ve alıcı , bitleri ya henüz başlamadan ya da bittikten sonra okur duruma düşecektir. Bununla birlikte, her bir word’ün, darbeleri senkronize eden yeni bir Start bitiyle başlaması nedeniyle, darbelerdeki bu kayma, bir word uzunluğundaki aralık (sync) ile sınırlı kalacaktır. Asenkron arabirimlerde zamanlamanın böylesine hassasiyet taşıması, kararlı bir zamanlama referansı gerektirmektedir. Bu nedenle arabirimler çoğunlukla bir kristal veya seramik resonatörle kontrol edilirler. En iyi sonucu alabilmek için, referans frekansının, alıcı tarafındaki saatin standart bit hızlarında kullanıldığı frekanslarla tam bölünebilir olması gerekir. PC’lerde standart UART saat frekansı 1.8432 MHz’tir. 16 ile bölümünde elde edilen 115,200 bps, UART’ın desteklediği en yüksek hızdır (Axelson, 2000). 3.1.1.2.3. PC Seri Port Mimarisi Seri port en başından beri PC’nin bir parçası olmuştur. PC’de bulunan her bir COM ya da COMM (iletişim) portu, UART tarafından denetlenen bir asenkron porttur. Bir COM portun RS-232 ya da RS-485 gibi bir arabirimi olabilir. Ya da port dahili bir modem veya başka bir cihaz içinde kullanılıyor olabilir. Yine bir PC’de daha başka seri portlarda bulunabilir. USB, Firewire, I2C bunlar arasındadır. Ancak bu portlar, farklı protokoller ve devre elemanları gerektirmektedirler.

19

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

USB ve Firewire gibi nispeten daha yeni arabirimler hızlıdırlar ve bazı yönlerden avantajlıdırlar. Microsoft PC 98, RS-232 arabirimli portları da kullanılabilir olarak belirtmekler birlikte, mümkün olması halinde USB’nin tercih edilmesini salık vermektedir. Nitekim yeni arabirimler birçok çevre birimi için daha uygundur. Bununla birlikte RS-232 ve benzeri arabirimler, kontrol ve takip sistemlerinde hala yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bunlar ucuz, programlaması kolay uzun kablolara imkan veren, ucuz mikrokontrolörlerle ve eski PC’lerle rahatlıkla kullanılabilen arabirimlerdir. USB’nin kullanımı yaygınlaştıkça, RS-232 ve RS-485 dönüşüm için kullanılan konvertör PC’nin USB portuna bağlanarak USB ile diğer portlar arasında geçişe imkan vermektedir. Dolayısıyla sisteme bir RS-232 veya RS-485 eklemek de sorun olmaktan çıkmaktadır. 3.1.1.2.4. İki Cihazı RS-232 ile Bağlamak RS-232 her zaman en popüler arabirimlerden biri olmuştur. Hemen her PC’de bir RS-232 yer almaktadır. Öte yandan mikrokontrolörlerde ve bağlı olduğu cihazlarda çok büyük bir iş yükünü kaldırmaktadır. RS-232 en sık modem bağlantısında kullanılır. Ancak yazıcılarda, veri toplama modüllerinde, test cihazlarında ve kontrol devrelerinde sıkça iş görmektedir. İki bilgisayar arasında basit bir link içinde kullanılabilir. Son zamanlarda çok daha hızlı ve gelişmiş arabirimler kullanıma girmekle birlikte donanım ve yazılım gereklerinin yalınlığı, ucuzluğu ve bir çok cihazın üstünde yer alması gibi nedenlerle yaygınlığından bir şey kaybetmiş değildir. Ancak hemen hepsi birbirleriyle uyumludur. 3.1.2. RS-232 RS-232 iki cihaz arasında bilgi alışverişine yönelik olarak tasarlanmıştır. Mesafe 50 ile 100 feet (15-30 m) arasında değişebilmektedir. Bu noktada kablo tipi ve bit hızı önemli rol oynar. Bir adaptör yardımıyla farklı tip arabirime çevrilebilmektedir. Basit bir devre kullakullanarak bir RS-232 portu, bir çok cihaza bağlanabilen ve daha uzun mesafelerde çalışabilen bir RS-485’e çevirmek mümkündür. RS-232 linklerde dengesiz (unbalanced) hatlar kullanılır. Dengesizlik sakınılması gereken bir şey gibi görünmekle birlikte, burada, hatlardaki sinyallerin elektriksel karakteristiklerine atıfta bulunulmaktadır. Dengesiz bir hat, sinyalin sinyal voltajının tek bir tele tatbik edildiği ve tüm sinyal gerilimlerinin tek bir toprağı referans aldıkları bir hattır. Bu tip bir arabirime tek-uçluda denilmektedir. Dengeli ya da fark (differantial) hatlarında her bir sinyal için, biri diğerindeki sinyalin tersini (inverse) taşıyan iki tel kullanılır. 3.1.2.1. RS-232 Özellikleri RS-232’nin bazı yönlerden avantajları vardır. • •

Her PC’de bir ve daha fazla bulunur. Yeni PC’ler USB gibi arabirimleri desteklemektedir. Fakat RS-232 USB’nin yapamadığı şeyleri yapar. Mikrokontrolörde, arabirim yongaları bir 5 V seri portu RS-232 ye çevirebilirler. 20

MATERYAL VE METOT •



Murat GÖRMEMİŞ

Linkler 50 ya da 100 feet uzunlukta olabilir. Çoğu cihazlardaki arabirmler uzun mesafelere yönelik değildirler. USB linkler 16 feet olabilmektedirler. PC paralel arabirimi 10-15 feet, IEEE-1284 tip B sürücülerle ise 30 feet olabilmektedir. Oysa RS-232 çok daha uzun kablolarla da iş görebilir. Her RS-232 bir modeme bağlanırsa, bu durumda telefon şebekesini tüm dünyaya iletim amacıyla kullanmak mümkündür. 2- yollu bir link için sadece üç tele ihtiyaç vardır. Paralel linkte sekiz adet veri hattıyla iki ve daha fazla kontrol sinyali ve birkaç da toprak hattı bulunur. Kablolama maliyeti yanında bir de konektör sorunu vardır.

Dezavantajları ise şunlardır: • •

• • •

Linkin karşı ucu paralel veri gerektiriyorsa, gelen veriyi paralel veriye dönüştürmek zorunda kalacaktır. Ancak bu sorun bir UART kullanarak kolaylıkla çözülebilir. Çok kullanışlı olmaları nedeniyle boş seri portu bulmak neredeyse imkansız gibidir. PC’lerde çok sayıda seri port bulunur. Ancak sistem bunların her biri için bir kesme istek hattı tahsis edememektedir. Bir çok mikrokontrolörde donanımda yalnızca bir tane seri port bulunmaktadır. Bir linkte ikiden fazla cihaz bulunmayabilir. Belirlenen en yüksek hız 20,000 bps (bit per second)’dir. Oysa, genellikle kısa linklerde, bunun üzerine çıkan, pek çok arabirim bulunmaktadır. Çok uzun linklerde farklı arabirim gerekebilir.

Daha yüksek hız, daha uzun link ve daha çok düğüm olması halinde RS-485 dengeli arabirimi bir çözüm olabilir. (Axelson, 2000) 3.1.3. RS-485 RS-232’nin halledebileceğinden yüksek hızlarda ve uzak mesafelerde veri transferi gerektiğinde çözüm RS-485 olacaktir. RS-485’li linkler iki cihazla sınırlı değildir. Mesafeye, bit hızına ve arabirim yongalarına bağlı olarak sayıları 256’ya varabilen düğüm bir linkle bağlanabilir. 3.1.3.1 RS-485 Özellikleri RS-485, standartta TIA/EIA-485 olarak geçer. RS-232’ye göre çeşitli avantajları vardır. •

• •

Maliyeti düşüktür. Sürücüleri ve alıcıları pahalı değildir. +5V ya da daha düşük güç kaynağıyla çalışırlar. Böyle bir kaynakla, farksal çıkışlarda gereken minimum 1.5 V’luk farkı üretebilirler. RS-232’nin ± 5V’luk minimum çıkışı, ± gerilimli bir güç kaynağını ya da bunları türeten daha pahalı bir arabirim yongası gerektirir. Ağ Kapasitesi. İki cihazla sınırlı olmayışı RS-485’nin çok sayıda sürücüsü ve alıcısı olmasını sağlar. Yüksek empedanslı sürücülerle bir RS-485 256 düğümlü olabilir. Uzun Linkler. Link uzunluğu 4000 feet’e çıkabilir. RS-232’de bu limit 50-100 feet’tir. 21

MATERYAL VE METOT • •

Murat GÖRMEMİŞ

Sürat. Saniyede 10 Megabit hız mümkündür. Bit hızı kablo boyu ilişkilidir. Tablo 3.2’de RS-485’in özelliklerine ve akraba bir arabirime yer verilmiştir. RS-422 bir sürücü ve on alıcıyla sınırlıdır. Ancak farksal giriş gerilimi çok daha büyüktür. Seri arabirimleme kullanılması yanında RS-485, farksal SCSI gibi hızlı paralel arabirimlemede de kullanılabilir.

Çizelge 3.2. RS-422B ve RS-485 Özellikleri (Axelson,2000) Özellik İletim Modu Kablo Boyu (feet) Kablo Boyu (10 Mbps)(feet) Max.Data Oranı (bits/sec) Fark Çıkış Voltajı (min V) Fark Çıkış Voltajı (max V) Alıcı Hassasiyeti (Volt) Sürücü Yük Direnci (min Ohm) Maksimum Sürücü Sayısı Maksimum Alıcı Sayısı

RS-422B Dengeli 4000 50 10 M ±2 ±10 ±0.2 100 1 10

RS-485 Dengeli 4000 50 10 M ±1.5 ±6 ±0.2 60 32 Unit 32 Unit

3.1.3.2. RS-485’de Dengeli ve Dengesiz Hatlar RS-485’nin uzun mesafelere transfer yapabilmesinin ardında dengeli hatları kullanması yatar. Her bir sinyal için bir çift tel gerekir. Bir teldeki voltaj, diğer teldeki tamamlayıcısıyla, negatif voltajla, aynı büyüklüktedir. Alıcı, voltajlar arasındaki farka tepki verir. Dengeli hatların avantajlarının başında yüksek gürültü bağışıklıkları gelir. Bu transferin bir diğer adı farksal iletimdir. RS-232 dengesiz, ya da tek-uçlu, hatlarla çalışır. Burada alıcı, sinyal voltajıyla ortak toprak hattı arasındaki farka tepki verir. Dengesiz bir artabiriminde çok sayıda toprak hattı olabilir. Ancak bunların hepsi bir noktadan bağlanırlar. RS-485 A ve B şeklinde bir farksal çift belirlemektedir. Sürücüdeki TTL yükseklojik giriş A hattının B den daha fazla pozitif olmasına yol açarken, TTL düşük lojik giriş B hattının A’dan daha pozitif olmasına yol açar. Alıcıda ise, A girişi B girişinden daha pozitifse TTL çıkışı lojik-yüksek, B girişi A girişinden daha pozitifse TTL çıkışı lojikdüşük olur. Alıcı toprağına referans olarak, her bir girişin -7 V ile +12 V arasında olması gerekir. Bu durum sürücüyle alıcı arasında toprak potansiyelindeki farklara imkan verir. Maksimum farksal giriş (VA-VB) ±6V’den daha büyük olmamalıdır.

22

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

3.1.3.3. Voltaj Gerekleri RS-485, 5 V güç kaynağıyla çalışır. Bununla birlikte sürücü ve alıcılardaki lojik düzeyler 5 V TTL ya da CMOS lojik voltajlar değildirler. Geçerli bir çıkış için A ve B çıkışları arasındaki fark en az 1.5 V olmalıdır. RS-485 standardı lojik 1’i B>A; lojik 0’ı A>B olarak tanımlamaktadır. Bu tanımlarla RS-485 arabirim yongaları tersindirici olurlar. Çünkü yonganın RS-485 tarafındaki B>A TTL tarafındaki lojik düşüğe, ve A>B de TTL tarafındaki Lojik yükseğe karşılık gelir. Aslında, tüm düğümlerin bir konvansiyon üzerinde uzlaşmaları halinde polaritenin bir önemi yoktur. 3.1.3.4. Akım Gerekleri RS-485 linkteki toplam akım, linkteki komponentlerin empedanslarına bağlıdır. Bu komponentler sürücüler, kablolar, alıcılar ve sonlandırma elemanlarıdır. Sürücüdeki bir düşük çıkış empedansı ve düşük empedanslı bir kablo, anahtarlamanın hızlı olmasına imkan verirken, alıcınında mümkün en geniş sinyalini görmesini sağlar. Alıcıdaki yüksek empedans, linkteki akımı azaltarak bataryanın (varsa) ömrünü uzatır. Sonlandırma elemanları, kullanılmaları halinde, linkteki akım miktarı üzerinde en büyük etkiyi yapan komponentlerdir. Bir çok RS-485 linkte, linkin her iki ucunda da 120 ohm dirençler yer alır. Bunların paralel bileşimi 60 ohm’dur. Sonlandırmalar, lojik yüksek çıkışlı bir sürücüden, lojik düşük çıkışlı bir sürücüye doğru dirençli bir yol oluştururlar. Kısa ve yavaş linklerde sonlandırmalardan tamamıyla kurtulmak mümkündür. Böylece büyük bir güç tasarrufu sağlanır. Eğer sonlandırma yoksa seri dirençler toplamındaki en büyük etki alıcıların giriş empedanslarından kaynaklanır. Toplam giriş empedansı faal alıcıların sayısına ve bunların giriş empedansına bağlıdır. 3.1.4. RS-232’nin Dönüştürülmesi RS-232’nin yaygınlığı nedeniyle, mevcut RS-485 linklerin çoğu RS-232’nin dönüştürülmesiyle kurulmuş linklerdir. PC’de bulunan boştaki bir RS-232 portun harici bir konvertörün eklenmesiyle RS-485’e çevrilmesi, bir RS-485 kart satın almaya ve kurmaya kıyasla daha ucuz bir yöntemdir. Öte yandan bazı mikrokontrolör kartlarında kurulu bir RS-232 bulunur. Böyle durumlarda bile RS-232’yi kaldırıp mikrokontrolörün port bacaklarına bir RS-485 bağlamak, meseleyi halletmektedir. Konvertör modüllerine ulaşmak oldukça kolaydır. Bu akla gelebilecek kolay yöntemlerden biridir.

23

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

(a)

(b)

Şekil 3.3. (a) RS-232 ile TTL ve TTL ile RS-485 arasında dönüşüm yapan devre ve (b) gerçek görüntüsü (Axelson, 2000) Şekil 3.3. (a)’da RS-232’yi RS-485’ye dönüştürme yollarından birini göstermektedir. Arabirim üç RS-232 hattını kullanır: TD veriyi gönderir, RD veriyi alır ve RTS de yönü kontrol eder. Bir MAX233, RS232 sinyallerini TTL düzeylerine çevirir. TTL sinyallerini ise RS-485 arabirimini mümkün kılan 75176B’ye bağlanır. RTS düşükken 176’nın DE (Driver Enable: sürücü devrede) yüksektir. TD, RS-485 linkine veri gönderebilir. RTS yüksekken, RE girişi düşüktür. RD, RS-485 linkinden veri alabilir. RS-232 portla konvertör arasındaki kablonun birkaç feet’ten uzun olamaycağı açıktır. Böyle bir durumda MAX233 yerine, kısa mesafeli transistör devresini kullanmak da mümkündür. Benzer yöntemlerle 179B veya diğer dört telli bir RS-485 yongası kullanarak tam çift-yönlü bir RS-232’den RS-485’e arabirim oluşturulabilir. (Axelson, 2000) 3.1.5. Modbus 3.1.5.1. Tarihçesi Modbus, endüstriyel alandaki iletişim ihtiyacını karşılayan en eski seri iletişim protokollerinden biridir. PLC (Programmable Logic Controller) sektörünün ilk ve en güçlü imalatçılarından olan Modicon firması tarafından kendi ürünleri arasındaki iletişimi sağlamak üzere 1978 yılında geliştirilmiş. Zamanla PLC sistemler arasında veri transferi ve bilgi alışverişini sağlayan standart bir iletişim protokolü olarak bilfiil sektörde yerini almıştır. Modicon’a rakip pek çok endüstriyel kontrol cihazı imalatçısı kendi iletişim protokollerinin yanı sıra Modbus iletişim desteğini de vermektedirler. Bir süre sonra Gould-Modicon, sonra AEG-Modicon adını alan Modicon firması, 1979 yılında Schneider Grup tarafından satın alınmıştır. Bir sonraki önemli gelişme olarak Schneider Electrics’in protokol üzerindeki isim hakkını, 2002 yılında endüstriyel iletişim 24

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

teknolojisini geliştirmek üzere kurulan ve kar amacı taşımayan MODBUS-IDA adlı bir organizasyona aktarması, MODBUS iletişim protokolünün gelişimini ve yaygınlığını olumlu yönde etkilemiştir. Teknolojik olarak bir kaç adım öndeki diğer standart iletişim protokollerinin yanında MODBUS bugün hala herhangi bir PC veya küçük bir mikroişlemci ile birlikte kullanılabilmekte ve sağlam geçmişi ve basit altyapısıyla artan sayıda imalatçı tarafından desteklenmekte ve mevcut pek çok endüstriyel sistemle iletişim kurabilmektedir (Anonim, 2004a). 3.1.5.2. Genel Özellikleri Modicon programlanabilir kontroller, kendileriyle ve diğer cihazlarla çok çeşitli ağlar üzerinden haberleşebilirler. MODBUS, haberleşme protokolünün OSI modelinin 7. seviyesindeki uygulama katmanıdır ve network üzerindeki çeşitli cihazlar arasındaki client/server haberleşmeyi sağlar. MODBUS, istek / cevap protokolüdür ve fonksiyon kodları tarafından özelleştirilmiştir. MODBUS fonksiyon kodları istek/cevap birimi PDU’nun bir birimidir. MODBUS, farklı ağ tiplerinde birbirleri arasında bağlanıp client/server haberleşme sağlayan mesaj protokolünün uygulama katmanıdır.

Şekil 3.4. Modbus Uygulama Katmanı ve Haberleşme Diyagramı (Anonim, 2004b)

25

MATERYAL VE METOT ADU HDLC HMI IETF I/O IP MAC MB MBAP PDU PLC TCP

Murat GÖRMEMİŞ

: Application Data Unit (Uygulama Bilgi Birimi) : High level Data Link Control ( Yüksek Seviye Bilgi Link Kontrol) : Human Machine Interface (İnsan Makine Birimi) : Internet Engineering Task Force (İnternet Mühendisliği Görev Gücü) : Input / Output (Giriş /Çıkış) : Internet Protocol (İnternet Protokol) : Medium Access Control (Orta Seviye Kontrol) : MODBUS Protocol (Modbus Protokol) : MODBUS Application Protocol (Modbus Uygulama Protokolü) : Protocol Data Unit (Protokol Bilgi Birimi) : Programmable Logic Controller (Programlanabilir Mantık Kontrolör) : Transport Control Protocol (Aktarma Kontrol Protokolü)

MODBUS protokolü, ağ mimarilerinin bütün tiplerinde kolay haberleşme yapılmasına izin veren bir yapıya sahiptir.

Şekil 3.5. Modbus Ağ Mimarisi (Anonim, 2004b)

26

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Yukarıdaki diyagram MODBUS ağ mimarisine bir örnektir. Şekilde gözüken her bir cihaz (PLC, HMI, Control Panel, Driver, I/O Device..) uzaktan haberleşme başlatmak için MODBUS protokolü kullanabilme yeteneğine sahiptir. Aynı haberleşme Ethernet TCP/IP ağlarında seri hat üzerinden de yapılabilir. Gateway’ler birçok farklı veri yolu veya ağın tek bir Modbus protokolünde haberleşmesine izin verirler (Anonim, 2004b). 3.1.5.3. Protokol Özellikleri Modbus protokolü haberleşme katmanlarının altında bağımsız basit bir protokol bilgi birimi (PDU) tanımlar. Modbus protokol çerçevesi PDU nun üzerine birkaç ek alan tanımlayabilir. Tanımlanan tüm çerçeve ise uygulama birim ünitesidir. (ADU). Şekil 3.6’da bu durum gösterilmiştir. Modbus ADU, Modbus işleminin başlaması için istek birimi tarafından oluşturulur. Fonksiyon kodu Server’in ne gibi bir işlem yapması gerektiğini gösterir. Server, kendine gelen fonksiyon koduna göre istek birimine cevabını gönderir.

GENEL MODBUS PROTOKOL ÇERÇEVESİ A D U ( Uygulama Bilgi Ünitesi)

Eklenen Adres

Fonksiyon Kodu

Bilgi

Hata Kontrol

P D U (Protokol Bilgi Ünitesi)

Şekil 3.6. Genel Modbus Protokol Mesaj Çerçevesi (Anonim, 2004b) Modbus protokolünde fonksiyon kodu alanı 1 byte’da kodlanır. Geçerli kod aralığı onluk tabana göre (1..255) aralığındadır. Ancak bunun (128..255) arası ayrıcalıklı durumlar için ayrılmıştır. İstek biriminden Server’a gelen fonksiyon kodu ne ise Server ona göre istek birimine istediği cevabı gönderir. Fonksiyon kodu “0” geçersiz bir değerdir. Birden fazla işlem yapılması isteniyorsa, fonksiyon koduna alt fonksiyon kodları eklenir. İstek biriminden Server cihaza gönderilen mesajlardaki data alanı, fonsiyon kodları tarafından tanımlanan bir görevi almak için kullanılan ek bilgileri içerir. Bunlar register adreslerini içerir.

27

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Data alanı çerçeve içerisinde hiç bulunmayabilir. Bu durumda server yapılacak işle alakalı ek bilgi almamış olur. Gönderilen fonksiyon kodu tek başına bir işlem belirler. Modbus ADU’dan doğru bir şekilde alınan Modbus fonksiyon isteğinde herhangi bir hata oluşmamışsa server’dan istek birimine gönderilen data alanında data bilgisi yer alır. Eğer hata meydana gelmişse gönderilecek olan data cevabında istenen data olmayacak bunun yerine ayrıcalıklı fonksiyon kodu ve ayrıcalıklı kod olacaktır. Örnek vermek gerekirse bir istek birimi bir grup farklı giriş çıkış biriminin durumunu okuyabilir ve bunların içeriklerini bir grup register’a yazmak isteyebilir. Bir server istek birimine cevap gönderdiği zaman bilginin normal mi yoksa hatalı mı olduğunu göstermek için fonksiyon kod alanını kullanır. Normal bir cevapta, server orijinal fonksiyon kodunu yineler. Şekil 3.7 hatasız gerçekleşen Modbus İşlemini, Şekil 3.8 ise hatalı gerçekleşen Modbus İşlemini göstermektedir.(Anonim, 2004b).

İstek Birimi (Client)

Server

İstek Bildirimi

Cevap için icra işlemi başlar Fonksiyon Kod

İstek Bilgi

Fonksiyon Kod Cevap Alınır

Şekil 3.7. Hatasız Gerçekleşen MODBUS İşlemi (Anonim, 2004b)

28

Cevap Bilgi

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

İstek Birimi (Client)

Server

İstek Bildirimi

Fonksiyon Kod

Fonksiyon icrasında hata tespit edilir

İstek Bilgi

Ayrıcalıklı Fonksiyon Kod

Ayrıcalık Kodu

Cevap Alınır

Şekil 3.8. Ayrıcalıklı Durum İçeren MODBUS İşlemi (Anonim, 2004b) Ayrıcalıklı durum cevabı için , server, orijinal fonksiyon koduna eşit olan PDU isteğinden, en değerli biti 1’e set edilmiş olan bir değer döndürür. MODBUS PDU’nun genişliği seri hattın kapasitesi ile sınırlıdır. ( max. RS-485 ADU = 256 bytes). Bundan dolayı MODBUS PDU Seri hat haberleşmesi = 256 – Server address (1 byte) – CRC (2 bytes) = 253 bytes Bu nedenlerden dolayı sonuç olarak; RS-232 / RS-485 ADU

= 253 bytes + Server Adres (1 byte) + 2 CRC byte = 256 byte.

TCP MODBUS ADU

= 253 bytes + MBAP (7 byte) = 260 byte

3.1.5.4. MOSBUS’ta Data Kodlama Modbus data kodlamasında ‘big-Endian’ kullanır. Bunun anlamı şudur; Geniş bir sayı tek bir byte ile gönderileceği zaman, en değerli kısmı ilk gönderilir. Örnek : Register Genişliği 16 bit

Değer 0x1234

İlk gönderilecek kısım 0x12, daha sonra 0x34 gönderilecektir.

29

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

3.1.5.5. MODBUS Data Modeli Modbus data modeli birbirinden farklı karakteristiklere sahip tablosal bir modele dayanır. 4 birincil tablodan oluşur. Çizelge 3.2. Modbus Data Modeli (Anonim, 1996) Birincil Tablolar

Nesne Tipi

Özelliği

Açıklama

Discrete (Ayrık) Giriş Coils (Halkalar)

Tek Bit

Giriş Registerları

16 bit Word

Tutucu Registerlar

16 bit Word

Sadece Okunabilir Sadece Yazılabilir Sadece Okunabilir Sadece Yazılabilir

Bu Data Tipi Giriş çıkış sistemleri tarafından temin edilebilir. Bu data tipi uygulama programları tarafından değiştirilebilir. Bu Data Tipi Giriş çıkış sistemleri tarafından temin edilebilir. Bu data tipi uygulama programları tarafından değiştirilebilir.

Tek Bit

Girişler ve çıkışlar, adreslenebilir bit ve adreslenebilir word data başlıkları, arasındaki farklar bir uygulama programının davranışını dolaylı yoldan açıklayamaz. Birincil tabloların her biri için protokol biribirinden bağımsız 65536 data başlığına izin verir ve bunlar için okuma ve yazma işlemlerini gerçekleştirir. Modbus protokolünde kullanılan bütün mandallanan (tutulan) datalar (bitler, registerlar) cihazın uygulama hafızasında konumlandırılır. Fakat hafızadaki fiziksel adres, referans data ile birlikte kabul edilemyebilir. Bunun için yapılması gereken fiziksel adresle data referans arasında link yapmaktır. Modbus fonksiyonlarında kullanılan , Modbus mantıksal referans numaraları 0 dan başlayan integer veri tipine sahip numaralardır. Çizelge 3.2’de Modbus Data Modeli gösterilmiştir. (Anonim, 1996). 3.1.5.6. MODBUS Modeli Uygulama Örneği Aşağıdaki örnekler cihazlardaki datanın saklanması için iki farklı yolu göstermektedir. Bunlardan farklı organizasyonlarda yapılabilir. Her bir marka cihaz kendi veri saklama organizasyonlarına sahiptir. Şekil 3.9’da ayrık bloklardan oluşan Modbus data modeli, Şekil 3.10’da tek bloktan oluşan Modbus Data Modeli gösterilmiştir.

30

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Cihaz Uygulama Hafızası

Ayrık Giriş Coils (Halkalar) Giriş Registerları

MODBUS İstek

Tutucu Registerlar

Modbus Server Cihazı

Şekil 3.9. Ayrık Bloklardan Oluşan Modbus Data Modeli (Anonim, 2004b) Cihaz Uygulama Hafızası Modbus Erişim Ayrık Giriş W

Coils (Halkalar)

R

Giriş Registerları

MODBUS İstek

R W

Tutucu Registerlar

Modbus Server Cihazı

Şekil 3.10. Tek Bloktan Oluşan Modbus Data Modeli (Anonim, 2004b)

31

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

3.1.5.7. Modbus Adresleme Modeli Modbus uygulama protokolü PDU adresleme kurallarını tanımlar ve her bir MODBUS PDU datasında 0 ‘dan 65535’e kadar adresleme yapılabilir.

Şekil 3.11. MODBUS Adresleme Modeli (Anonim, 2001) 3.1.5.8. Fonksiyon Kod Kategorileri Modbus fonksiyon kodları Şekil 3.13’de görüldüğü gibi 3 kategoriden oluşur. Bunlar; 1- Genel Fonksiyon Kodları 2- Kullanıcı Tanımlı Fonksiyon Kodları 3- Ayrılmış Fonksiyon kodları. 127 G e n e l F o n k s iy o n K o d la r ı

110 K u lla n ıc ı T a n ım lı F o n k s iy o n K o d la r ı

100 G e n e l F o n k s iy o n K o d la r ı

72 K u lla n ıc ı T a n ım lı F o n k s iy o n K o d la r ı

65 G e n e l F o n k s iy o n K o d la r ı

Şekil 3.13. Modbus Fonksiyon Kod Kategorileri 32

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Şekil 3.14’de ise Modbus işlem durum diyagramı gösterilmiştir. Modbus durum diyagramı protokolün alışmasına ilişkin algoritmik bilgiler sunar ve her durumda üretilen ayrıcalıklı kodları gösterir.

Bir MB Göstergesi İçin Bekler Geçerli Fonksiyon Kod

Ayrıcalıklı Kod 1

Geçersiz

Geçerli Geçerli Data Adres

Ayrıcalıklı Kod 2

Geçersiz Geçerli Geçerli Data Değeri

Ayrıcalıklı Kod 3

Geçersiz Geçerli MB Fonksiyon İcrası

Ayrıcalıklı Kod 4,5,6

Geçersiz Geçerli

MODBUS Ayrıcalıklı Cevabı Gönder

MODBUS cevabını gönder

Şekil 3.12. Modbus İşlem Durum Diyagramı (Anonim, 2004b)

33

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

3.1.5.9. Modbus Ağlarında İşlem Standart Modbus protokolleri RS-232C uyumlu seri arabirim (konektör çıkışları, kablolama, sinyal seviyeleri, iletim hızı, hata biti tanımlı) kullanır. Modbus protokol kullanan cihaz ağa direk bağlı veya modem üzerinden bağlanmış olabilir. Kontrolörler Master, Slave tekniğini kullanarak haberleşirler. Sorgulamayı sadece bir cihaz (Master-Efendi) yapar. Diğer cihazlar Slave (Köle) konumunda Master’ın göndermiş olduğu dataya cevap verirler. Tipik Master cihazları içerisinde işlemci içerirken, Slave cihazlar genelde programlanabilir lojik kontrolörler içerirler. Modbus protokolü Master cihazın sorgulama formatı üzerine kuruludur. Bu format, cihaz adresi, yapılacak işin çeşidini belirleyen fonksiyon kodu, gönderilecek olan data ve hata kontrol bilgisinden oluşur. Slave cihazın cevabı ise yine Modbus protokolüne uygun olarak yapılandırılır. Bu cevabın içerisinde, işlem doğrulama bilgisi, istenen bilgiye karşılık döndürülen data ve hata kontrol alanı bulunur. Eğer alınan mesajlarda bir hata olayı meydana gelmişse ve Slave istenilen isteğe cevap veremiyorsa o takdirde, Slave bir ayrıcalıklı durum mesajı gönderecektir (Anonim, 2000). 3.1.5.10. Modbus İstek-Cevap Döngüsü

Master dan Mesaj Sorgulama

Cihaz ID Adres

Cihaz ID Adres

Fonksiyon Kodu

Fonksiyon Kodu

8 Bit Data Byte

8 Bit Data Byte

Hata Kontrol

Hata Kontrol

Slave Mesaj Cevabı

Şekil 3.14. Master – Slave Sorgulama Döngüsü (Anonim, 2000) 34

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Sorgulama : Sorgulamadaki fonksiyon kod, adresi verilen Slave cihazda ne çeşit işlem yapılması gerektiğini söyler. Data Byte’lar ise Slave’in cevabı hazırlamada ihtiyaç duyduğu ilave bilgileri içerir. Örneğin; Fonksiyon kod 03 kullanalım. Bu kod bize Slave cihazdaki tutucu registerların içeriklerini görmemizi sağlar. Ancak hangi registerlar olduğunu data ya yazılan başlangıç ve bitiş adreslerinin yazımıyla anlaşılır. Hata kontrol alanı Slave cihaz için gelen mesajın bütünlüğü ve doğruluğu hakkında fikir verir. Cevap : Eğer Slave cihaz normal bir cevabı karşı tarafa gönderecekse kendisine gelen sorgulamadaki fonksiyon kodu yineler. Data byte’larda ise istenen register değeri ve durumunu içerecek bilgiler yer alır. Eğer bir hata meydana gelmişse (Hata kontrol alanları bir bütünlük arz etmiyorsa) Slave cihaz istenen değeri değil bir hata mesajını (ayrıcalıklı kod) karşı tarafa gönderir. Doğru bilgi de ise gönderilen hata kontrol alanı Master cihazın kedine gelen bilginin doğruluğunu kontrol etmesine yarar. Kontrolörler, standart Modbus ağlarında haberleşme işlemini iki veri iletim modu ile gerçekleştirirler. ASCII veya RTU. Kullanıcı seri port parametreleri (baud rate, partiy mode, vs.) ile birlikte bu modlardan istediğini seçer. Modbus ağında heberleşme yapacak bütün cihazlarda seri port parametreleri ve Modbus modu aynı olmalıdır. ASCII veya RTU mod seçimi standart Modbus ağlarına ait bir özelliktir. Modlar, ağlarda seri bir şekilde gönderilen mesajın içeriğin, tanımlar. Bu, mesaj bilgisinin ne şekilde paketlenip gönderileceği ve nasıl tekrar decode yapılacağını belirler. Modbus haberleşmenin diğer türevlerinde durumu bu şekilde değildir (Anonim, 1996). 3.1.5.11. ASCII Mod Kontrolörler Modbus ağında ASCII (American Standard Code for Information Interchange) haberleşmek için ayarlandığında, mesajdaki her 8 bit 2 ASCII karakter olarak gönderilir. Bu modun en büyük avantajı karakterler arasında bir hata meydana gelmeksizin 1 saniyeden fazla bir zaman döngüsüne izin vermesidir. ASCII moddaki her byte’ın formatı şöyledir. Çizelge 3.3. ASCII Mod Byte Formatı (Anonim,2001) Kodlama Sistemi Byte içindeki Bitler Hata Kontrol Alanı

Hexadesimal, ASCII karakterler 0-9, A-F Mesaj içerisindeki her karakter bir HD karakter içerir. 1 Başlangıç Biti 7 Data bit, en az değerlikli ilk gönderilir. 1 bit tek/çift parite biti; parite biti gönderilmez. 1 Durdurma Biti (Parite biti varsa) 2 Durdurma Biti (Parite biti yoksa) LRC (Boylamsal Fazlalık Kontrol)

35

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

3.1.5.1.12. RTU Mod Kontrolörler Modbus ağda RTU moda haberleşmek için ayarlandıkları zaman, mesajın içerisindeki her 8 bit byte 2 adet 4 bit Hexadecimal karakter içerir. Bu modun en büyük avantajı, aynı hızda ASCII moda nazaran yüksek karakter yoğunluğuna izin vermesidir. Her bir mesaj sürekli bir akış içerisinde iletilmiş olur. Çizelge 3.4. RTU Mod Byte Formatı (Anonim, 2001) 8 Bit İkilik taban, hexadesimal 0-9, A-F Mesajdaki her 8 bitlik alan 2 HD karakterle temsil edilir.

Kodlama Sistemi

1 Başlangıç Biti 8 Data bit, en az değerlikli ilk gönderilir. 1 bit tek/çift parite biti; parite biti gönderilmez. 1 Durdurma Biti (Parite biti varsa) 2 Durdurma Biti (Parite biti yoksa)

Byte içindeki Bitler

CRC (Dairesel Fazlalık Kontrol)

Hata Kontrol Alanı

Her iki iletim modunda da (ASCII veyaRTU) Modbus mesaj başlangıç ve bitiş noktaları belli olan mesaj çerçevesinden oluşur. Bu çerçeve içerisindeki bilgiler cihazın adresi (ID’si), mesajın nerden başlayıp nerde bittiği ve çerçevenin sonu hakkında bilgi içerir. Aşağıda ASCII ve RTU mesaj çerçeveleri anlatılmıştır. 3.1.5.13. ASCII Çerçevesi Çizelge 3.5. Modbus ASCII Mesaj Çerçevesini oluşturan alanlar Başla

Adres

Fonksiyon

Data

LRC Kontrol

Son

1 Karakter

2 Karakter

2 Karakter

n Karakter

2 Karakter

2 Karakter

3.1.5.14. RTU Çerçevesi Çizelge 3.6. Modbus RTU Mesaj Çerçevesini oluşturan alanlar Başla

Adres

Fonksiyon

Data

LRC Kontrol

Son

T1-T2-T3-T4

8 Bit

8 Bit

nx8 Bit

16 Bit

T1-T2-T3-T4

36

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

3.1.6. Kişisel Bilgisayar (PC, Personel Computer) PC kişisel bilgisayar anlamına gelen Personel Computer isminden kısaltılmıştır. Piyasaya girdiği ilk senelerde, bilgisayarlar büyük şirketlerin, üniversitelerin, ve labaratuarların tekelindeydi. Ancak IBM şirketinin uygulaması sonucu, bilgisayar herkesin satın alamaya gücünün yeteceği bir alet oldu. İlk PC, IBM şirketi tarafından piyasaya sürüldü. Bu bilgisayarın ticari başarı sağlayarak tüm dünyaya yayılması sonucu diğer şirketlerde IBM PC ile neredeyse tıpatıp aynı özellikte makineler ürettiler. Böylece IBM uyumlu bilgisayarlar ortaya çıktı. PC’leri teknik olarak incelerken onları birbirlerinden ayıran özellikler şunlardır. Merkezi İşlem Ünitesi (CPU), bilgisayarın tüm işlemlerini kontrol eden bir birimdir. PC’leri markalarına göre ayırmak yerine işlemcilerine göre ayırmak daha yerinde olur. İlk PC’ler 8086 adı verilen bir CPU taşıyorlardı. Daha sonra bu model geliştirilerek günümüzdeki Pentium (İntel), Athlon (AMD) gibi işlemciler ortaya çıkmıştır. Günümüzde CPU hızları 3 GHz seviyesinin üstüne çıkmış ve bit mimarisi ise 64 bite çıkmıştır. (Gümüşkaya, 1999). 3.1.7. Windows İşletim Sistemi Windows’un ilk versiyonu 1985 yılında çıkmıştır. Bu 1.0 versiyonu çok kısıtlı ölçüde kullanılmıştır. Daha sonra 1987 yılında 2.0, 1988 yılında da 3.0 versiyonları piaysaya sürülmüştür. O yıllarda Microsoft’un DOS işletim sistemi aktif olarak kullanılıyordu. Windows, Dos altında çalışan bir Utility program gibiydi. Windows API programlamanın temelleri ağırlıklı olarak 3.0 versiyonu ile oluşturulmuştur. Fakat Windows’un en fazla kullanılan versiyonu 80’li yılların sonlarına doğru piaysaya sürülmüş olan 3.1 versiyonudur. Windows 3.1’de bir işletim sistemi değildi. Fakat 286 ve 386 işlemiclerde korumalı moda geçerek çalışıyordu. Windows 3.1, temel olarak DOS’u kullanan fakat DOS’un olanaklarını korumalı mod yoluyla arttıran, işletim sistemi denilmese bile işletim sistemi olmaya aday bir programdı. Windows 3.1, 16 bitlik bir çalışma sunuyordu. Microsoft, 192-93 yıllarında Windows NT (New Techology) adı altında ilk 32 bit gerçek Windows işletim sistemini piyasaya sürmüştür. Windows NT, DOS uyumu zayıf olan bir işletim sistemiydi. Oysa o yıllarda DOS programları oldukça yaygın bir biçimde kullanılıyordu. DOS programlarını çalıştıramayan yani DOS uyumluluğu olmayan işletim sistemlerinin tutulması zor gözüküyordu. Bu nedenle Microsoft, Windows’un DOS uyumu yüksek yeni bir 32 bitlik versiyonunu 95’te piyasaya sürmüştür. Windows 95 DOS’u neredeyse tamamen destekleyen 32 bit bir işletim sistemidir. Windows 95’ten sonra 98 yılında Windows 98 ve 2000 yılında Windows ME ve 2000 sistemleri çıkmıştır. Bunu yaygın son sürümü olan XP izlemiştir. Windows sistemleri 16 bit ve 32 bit sistemler olmak üzere 2’ye ayrılır. Bugün 16 bit Windows sistemleri tamamen kalkmıştır. Win16 sistemleri Windows 3.x sistemleridir.

37

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Win32 sistemleri ise Windows NT, Windows95, Windows2000 ve Windows XP sistemleridir.

Windows98,

WindowsME,

Win32 sistemleri koruma mekanizmasının katılığına göre ve çekirdek yapısına göre 95 grubu sistemler ve NT grubu sistemler olmak üzere ikiye ayrılır. 95 grubu sistemler, Windows 95, 98 ve ME sistemleridir. Bu sistemlerin DOS uyumu çok yüksektir yani DOS programlarını tamamen çalıştırabilirler. Bu sistemlerde katı bir koruma uygulanmamıştır. Oysa NT grubu sistemlerin DOS uyumu çok zayıftır ve bu sistemlerde katı bir koruma uygulanmıştır. Genel olarak NT grubu sistemlerin 95 grubu sistemlere göre daha kararlı olduğu söylenebilir. 3.1.8. Borland Delphi Delphi, Borland firmasının derleyici teknolojisindeki en iyi yanlarını alan, bunları Borland’ın veritabanı teknolojisindeki en iyi yanlarıyla birleştiren ve yeni görsel programlama araçlarını kullanan yeni, özgün bir üründür. Bu özellikleriyle karma bir ürün olan Delphi, programcılara hem standart uygulamaları, hem de İstemci/Sunucu uygulamalarını hızlı hazırlama olanağını eşi görülmemiş bir biçimde sağlamaktadır. Başka bir deyişle, Delphi, Borland’ın derleyici ve veritabanı teknolojilerini güçlü bir araçta bir araya getirmek amacıyla görsel araçlardan yararlanan bir üründür. 3.1.8.1. Masaüstü Aracı Olarak Delphi C yada Turbo Pascal gibi uzmanlaşmış bir dilde sıfırdan başlayarak Windows veya OS/2 programlamaya çalışmış olan herkes, bunun zor ve zaman gerektiren bir iş olduğunu bilir. Programcılar düşük seviyeli fonksiyonlara erişimleri kaybolmadan bu zorluğun bir kısmını ortadan kaldırmak istedikleri için, Delphi doğmuştur. Bu sorunları çözmek için Delphi güçlü iki özellik sağlamaktadır: • •

Delphi, içerme (encapsulation), kalıtım ve çok yapılılığı tamamen destekleyen nesneye dayalı bir dil olduğu gibi, çalışma anında tip denetimi, olağanüstü durumlar ve özellikler gibi nitelikleri de desteklemektedir. Delphi nesneleri, fare ve Object Inspector tarafından işlenebilen bileşenler olarak derlenebilir. Diğer diller de bileşenleri desteklemektedir; fakat sadece Delphi, nesne ve bileşenleri doğal ve kolay kullanımlı bir biçimde bütünleştirmek için gerekli yöntemi sağlar.

Delphi, derlenen bir dil olduğundan; birkaç saniye içinde küçük ve hızlı çalışabilir programlar hazırlamak mümkündür. Aslında, Delphi, dünyanın en hızlı derleyicisidir. Ayrıca çok küçük çalışabilir programlar üretir. Delphi ayrıca DLL’de üretebilir ve C ya da başka bir dilde yazılmış olan DLL’leri bağlayabilir. Delphi DLL’leri içinde nesneye dayalı kod kullanılabilir, DLL’lerin içinde Delphi formlarına yer verebilirsiniz. Hem satndart Pascal’ın desteklenmesi hem de “cdecl” bildirimlerinin yapılabilmesi, Microsoft OLE2 SDK de dahil olmak üzere bir çok kaynaktan koda erişiminizi sağlar. 38

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

Delphi zevkli bir dildir. Bir programcının işinin en temel bölümlerindeki angaryayı kaldırmaya yardımcı olur. Delphi, Windows tabanlı uygulamalarını kontrol etmelerini programcılara daha önce mümkün olmayan bir biçimde sağlayan bir araçtır. Delphi’nin belli başlı özellikleri şunlardır: • • •

Delphi’nin kullanımı kolaydır. Delphi’nin kullanımı zevklidir. Delphi’nin çok az sayıda kısıtlaması vardır.

Delphi’nin güçlü, hızlı, nesneye dayalı derleyicisi kuvvetli özelliklerinden birisidir. Bununla birlikte, derleyici bu ürünü öneli kılan öğelerin sadece üçte biridir. Diğer iki önemli öğe Delphi’nin görsel araçları ve istemci/sunucu araçlarıdır (Cantu, 2002). 3.1.8.2. Görsel Programlama Aracı Olarak Delphi Delphi gibi görsel programlama ortamları fare ve bir dizi özel yazılım araçlarının kullanılmasıyla çabuk ve kolayca uygulama hazırlama olanağı sunarlar. Genellikle, görsel araçlar kullanarak program oluşturmaya RAD (Rapid Application Development- Hızlı Uyulama Geliştirme) adı verilir. Delphi’nin uzman yazılım dizisi ve diğer özel araçları uygulama geliştirilmesinin hızlanmasına yardımcı olurlar. Örneğin, veritabanı programcıları iki tablo arasında birdençoğa ilişkileri gösteren formları otomatik oluşturmak için bir uzman yazılımdan yararlanabilirler. Delphi Query Builder (Delphi Sorgulama Kurucusu) Karmaşık SQL deyimleri oluşturmaya yarayan görsel araçlar içermektedir. Özel olarak, verinin kullanıcıya nasıl gösterileceğini belirleyebilir veya kullanıcının veri girerken hangi tuşları kullanacağını denetleyebilirsiniz. Aynı esneklik, tamamen yeniden kurulabilen ve genişletilebilen Component Palet’te de bulunmaktadır. Belli görünüme sahip bileşenleri oluşturup saklayabilir ve belli bir programcı grubunun bu araçlara kolaylıkla erişimini sağlayabilirsiniz (Cantu, 2002). 3.1.9. Güç Analizörü Güç kontrol ve izleme cihazı olarak Schneider Şirketler Grubunun içerisindeki Merlin Gerin Marka PowerLogic PM800 serisi güç analizörü kullanılmıştır. PM800 95x96 mm tek bir ünitede bir elektrik tesisatının izlenmesi için gerekli olan tüm yüksek performanslı ölçüm imkanlarını sağlar. Geniş, kolay okunur ekranı ile aynı anda üç faz ve nötrün tamamını izlenebilir. 800 serisi tüm analizörlerde standart olarak RS485 iletişim portu, dijital giriş, dijital çıkış, THD ölçümü ve alarm özellikleri bulunur.

39

MATERYAL VE METOT

Murat GÖRMEMİŞ

3.1.9.1 Cihaz Özellikleri Aşağıdaki çizelgede bu cihaza ait özellikleri gösteren çizelge verilmiştir. Çizelge 3.7. PM800 Enerji Analizörü Genel Özellikleri (Anonim, 2003) ÖZELLİK

ÇEŞİDİ

AÇIKLAMA

-

63. Harmoniğe Kadar gerçek rms. Üç fazlı AC sisteminde (3P, 3P+N) Döngü başına 128 Örnek

Akım ve Gerilim

Okunan değerin %±0.075 + tam ölçeğin ±0.025’i Okunan Değerin %0.5+ tam ölçeğin %±0.025’i 45-67 Hz arası ±0.01 350-450 Hz arası ±0.01 IEC 61036 Sınıf 1

Ölçüm Tipi

Güç Ölçüm Doğruluğu Frekans Enerji -

Veri Güncelleme Hızı Ölçülen Gerilim Giriş Gerilim Özellikleri

Giriş Akım Özellikleri

Ölçüm Aralığı Aşımı Empedans Frekans Ölçüm Aralığı AT Değerleri Primer Sekonder Ölçüm Giriş Aralığı İzin verilen Aşırı Yük Empedans Yük

5 A – 327 A arası ayarlanabilir 1 A veya 5 A 0-10 A 15 A sürekli Saatte 10 saniye için 50 A Saatte 1 saniye için 500 A işaretine basmaya devam et. Geri Dön işaretiyel Diagnostic menüsüne tekrar dön

Akım Trafosu Parametrelerinin Girilmesi 1 2 3 4 5 6 7 8

METER gözükene kadar ------> işaretine bas METER’a bas. CT’ye bas. Akım Trafosunun Primer Değerini gir. OK butonuna bas. Akım Trafosunun Sekonder değerini gir. OK butonuna basarak SETUP’a dön. SETUP dan değişiklikleri kaydet.

74

EKLER

Murat GÖRMEMİŞ

EK-4: Kabul Edilebilir Akım Harmonik Limitleri Harmonik Sırası Grup

No

OG 1

Smile Life

Show life that you have a thousand reasons to smile

Get in touch

© Copyright 2024 DOKU.TIPS - All rights reserved.