Endüstri 4.0 Uyumlu DC Wattmetre Tasarımı

Yıl 2020, Cilt: 11 Sayı: 3, 907 - 913, 30.09.2020

Ayetül Gelen Selçuk Barış Onur

https://doi.org/10.24012/dumf.685760

Öz

Endüstri 4.0 ile sanayide; uzaktan yapılacak kontrol ve ölçümlerin önemi daha da anlaşılmıştır. Özellikle insan erişiminin sıkıntılı olduğu yerlerde istenilen elektriksel ölçümlerin alınabilmesi hem operatörün hem de sistemin güvenliği için oldukça önemlidir. Ayrıca saha ölçümleri ile görevli personel sayısının azaltılarak daha etkin alanlara işgücünün kaydırılması da sanayi adına avantaj teşkil edecektir. Bu çalışmada; endüstri 4.0 ışığında uzaktan ölçüm yapabilen ve bir kullanıcı arayüzüne sahip DC wattmetre tasarlanmış ve prototip üretimi gerçekleştirilmiştir. Ölçülmek istenen akım ve gerilim değerleri uygun sensörler ile mikroişlemciye iletilmektedir. İşlemci ise bu alınan analog bilgileri kullanarak gerilim, akım, güç ve enerji değerlerini LCD üzerinde göstermektedir. Aynı zamanda ölçülen değerler haberleşme modülü ile kablosuz olarak uzaktaki bilgisayara gönderilmektedir. Bilgisayarda ise alınan bu değerler belirlenen algoritma temelinde; C# programı ile sade, anlaşılır ve kullanıcı dostu bir arayüzde gösterilmektedir. Bu arayüzde “Bağlan”, “Bağlantıyı kes”, “Kullanılan port” ve “Ölçülen değerler” gibi bölümler bulunmaktadır. Ayrıca; bu sistemde yük üzerindeki akım ve gerilim değerleri belirlenen değerleri aştığında bir koruma alt sistemi de bulunmaktadır. Elde edilen ürün piyasadaki başka ürünlerle ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucuna göre bu ürünün daha fazla özelliklere sahip olduğu ve fiyatının düşük olduğu görülmüştür. Böylece; dördüncü sanayi devrimine uygun ve ekonomik olarak donanım, yazılım ve haberleşme temelli DC wattmetre tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Arayüz, endüstri 4.0, prototip, RF haberleşme, uzaktan ölçüm

Kaynakça

• D. Gorecky, M. Schmitt, M. Loskyll and D. Zühlke, “Human-machine-interaction in the Industry 4.0 Era”, 12. IEEE International Conference on Industrial Informatics, Porto alegre, Brasil, 89–294, (2014).
• G. Wijeweera, C. Shafai and A. Rajapakse, “Measuring Power system Voltage Remotely using Micromachined Electric Field Sensor”, 1. IEEE Microsystems and Nanoelectronics Research Conference, Canada, 209-212, (2008).
• A. Cataliotti, V. Cosentino, D. Di Cara, A. Lipari, S. Nuccio and C. Spataro, “A PC-Based wattmeter for accurate measurements in sinusoidal and sistorted conditions: Setup and experimental characterization”, IEEE T. Instrum. Meas., vol. 61, no 5, pp. 1426-1434, May 2012.
• L. D. Jovanoviç, “A novel TDM-based high-precision wattmeter”, IEEE T. Instrum. Meas., vol. 66, no 6, pp. 1083-1088, June 2017.
• F. DeWolf and R. N. Michael, "Measurement of input power of DC motors operated using rectifier power supplies and choppers", IEEE T. Ind. Appl., vol. IA-16, no 3, pp. 372-378, May/June 1980.
• S. B. Onur and A. Gelen, “Elektronik Sistemlerdeki DC Parametrelerin RF ile İzlenmesi”, 2. Geleceğin Mühendisleri Uluslararası Öğrenci Sempozyumu, ÖZET, 96, Zonguldak, Türkiye, (2018).
• Ç. Taşdemir, Arduino (10. bs.), İstanbul: Dikeyeksen Yayınevi, 2016.
• S. D. Saygılı, Projelerle Arduino (6. bs.), İstanbul: Abaküs Yayınevi, 2015.
• Anonim, (10 Nisan 2018). [Online]. Erişim adresi: https://www.adafruit.com/product/904.
• Nordic Semiconductor, nRF24L01 datasheet, URL: https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/nRF24L01_prelim_prod_spec_1_2.pdf (Erişim zamanı: Nisan, 10, 2018) S. Algan, Her Yönüyle C# (22. bs.). İstanbul: Pusula Yayıncılık, 2003.