M-Bus Nedir

M-Bus ("Meter-Bus") yeni bir Avrupa standardı olup,Enerji ölçerlerin,elektrik sayaçlarının,ısı/kalorimetrelerin,su sayaçlarının merkezi otomasyondan okunması için geliştirilmiştir.
Galvanik arayüz standartı ile uzaktan okuma enerji sektörü ve ilgili sahalarda büyük önemle kullanım bulmaktadır.
M-bus Messaging Bus ın kısaltmasıdır.

Günümüzde Kalorimetreler,Elektrik Sayaçları,Su Sayaçları M-bus protokolü ile uzaktan okuma ve kiracı faturalandırmada büyük olanaklar sunmaktadır.Tüm sayaçlar ayrı ayrı adreslenebilmektedir.

CAN Bus Nedir

Bina Otomasyonu Sistem Haberleşmeleri içerisinde,CAN Bus aynı zamanda Otomotiv sanayisinde kullanılan yegane haberleşme protokolüdür.CAN -Controller Area Network kelimelerinin kısaltmasıdır.CAn ilk olarak Robert Bosch tarafından 1980 lerin ortasında otomotiv uygulamalarında kullanılmak üzere yaratılmıştır.Robert Bosch'un temel yaklaşımı Otomobil de bir robust seri haberleşme sistemi yaratmak olmuştur.
Ana amaç otomobilleri daha güvenilir,yakıt sarfiyatı düşük,kablolama karmaşası olmayan araçlar haline getirmekti.İlk kullanımından bu yana CAN'in hem binek otolarında hem ticari araçlarda kullanımı popüler hale geldi.Öte yandan endüstriyel otomasyonda da kullanımı yaygınlaştı.Tıbbi cihazlar,test cihazları,mobil araç ve donanımların otomasyon networkünde günden güne artan bir oranda kullanılan bir protokoldür.

Bilindiği üzere ISO nun Açık Sistem Bağlantısı Modeli olan OSI 7 Layer Open System Interconnection standartı,7 Layer ( Katman) lı bir modeldir.
CAN bu referans modelin en alt iki Katmanını sağlar.Haberleşme ( Communication ) katmanı bilerek boş bırakılmıştır,Bosch CAN şartnamesi sistem tasarımcılarının çeşitli media hatları üzerinden adaptasyon ve optimizasyon yapmalarına serbestlik tanımaktadır.( Çift Bükümlü,Tek hat,opto izolasyon,RF,IR vb) bağlantı.Bu esneklik aynı zamanda karşılıklı işletim ( Interoperability ) merakını doğurabilir.
Bu merakı gidermek üzere,Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) ve Otomotiv Mühendisleri Derneği (SAE) CAN için,-Medyadan Bağımsız Tanımlama-"Media Independent Definition" da dahil olmak üzere bazı protokoller geliştirdi.

ISO11898 Yüksek -Hız uygulamaları,
ISO11519 Düşük-Hız Uygulamaları, and
J1939 ( SAE 'den) Otobüs ve Kamyonlar için. Bütün bu protokoller 5V diferansiyel elektrik Bus ve fiziki bağlantıyı tanımlar.Geri kalan ISO/OSI Protokol yığınları sistem yazılımı geliştirenlere bırakılmıştır.

Higher Layer Protocols (HLPs) genel olarak OSI Referans Modelinin üst beş katmanını gerçekleştirmek için kullanılır.
HLP ler
1) Start-up prosedürünü,kullanılan bit hızları dahil standart hale getirir.

2) Adresleri ve mesaj tiplerini,mesaj paylaşan Düğümler (Node) arasında dağıtır.

3) Mesaj yapısına karar verir
4) sistem seviyesinde hata tutma yolu sağlar."error handling routine".

CAN PROTOKOLÜ TEMEL KURALLARI

CAN HABERLEŞME PROTOKOL'ü bir CSMA/CD protokolüdür. CSMA - Carrier Sense Multiple
Access. Anlamı Network üzerindeki her bir Node, Bus üzerinden bir mesaj iletmeden önce Bus 'ı bir "hareketsiz kaldığı periyod" boyunca izlemelidir. (Carrier
Sense). Bu hareketsiz periyod geçtikten sonra Bus üzerindeki her Node bir mesaj iletmede eşit fırsata sahiptir.(Multiple Access). CD ise Çarpışma Algılaması ( Collision Detection) dır. Eğer network üzerinde iki Node aynı anda ileti göndermeye başlarsa,node'lar bir "çarpışma -collision" algılayarak,gerekli tedbiri alacaktır.
CAN protokolünde,yıkıcı olmayan bir sayısal dönüşüm yöntemi kullanılır.(nondestructive bitwise arbitration method ).
Bunun anlamı,dönüşüm tamamlandıktan sonra dahi eğer çarpışma algılanmış ise mesaj kullanılır bir şekilde iletişim trafiğinde kalır.Bütün bu dönüştürme sürecinde,yüksek öncelikli mesajlarda bir bozulma yada gecikme oluşmaz.
Yıkıcı olmayan sayısal dönüşümü desteklemek için bir kaç şeye ihtiyaç duyulur.

Önce Lojik durum tanımlanmalıdır.Baskın (Dominant) yada Çekingen(Recessive)
İkinci olarak,ileti Node'u bus'ın lojik durumunu gözlemeli,ileti gönderen lojik durumun Bus üzerinde olduğunu görmelidir.
CAN , lojik bit sıfır "0" ise Baskın (Dominant),"1" ise Çekingen(Recessive) bit olarak tanımlar.

Dr MEHMET EYÜP KIZILOK
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist

BACnet Nedir

Bir Açık Sistem haberleşme protokolü olan BACnet ( Building Automation and Control Networks ) ün kısaltmasıdır.Bir protokol olarak BACnet in amacı sadece Bina Sistemleri Entegrasyonu değildir,aynı zamanda karşılıklı işletim ( Interoperable ) i sağlamakta amaçlardan birisidir.Bu amacı sağlamak üzere bir kurallar kümesi oluşturulmuştur.
ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) nin bir çalışma gurubu (standard project committee) tarafından 1987 yılında başlatılan çalışma,1995 yılında standart olarak yayımlanmıştır.
ASHRAE Standing Standard Project Committee 135 tarafından geliştirilip desteklenmiştir.
Bazı Bacnet veri iletimi yöntemleri

BACnet IP Yaygın ve Hızlıdır.8802-3 ile performans farkı yoktur. .
BBMD veya PAD router kullanarak IP router üzerinden erişim sağlar. Bazı ileti problemleri vardır.

BACnet 8802-3 Yaygın ve Hızlıdır. BACnet IP ile performans farkı yoktur.IP routerlar üzerinden erişimi yoktur.

MSTP Çok yaygındır, AAC ler ve ASC ler için düşük seviyeli bus teknolojisi sunar.EIA-485 sinyalini twisted pair kablo üzerinden iletir.Düşük performans sunar.

Induction VAV - Nedir

INDUCTION VAV


Tavan tipi Induction VAV cihazı Barber Colman firması tarafınan 1960 ların başında piyasaya sunulmuştur.Barcol Air firması Avrupa daki ses seviyesi şartlarına uyacak şekilde Induction cihazını yeniden dızayn ederek son standartlara uygun hale getirmiştir.
Barcol Air Induction VAV cihazı bugün bir çok ülkede bir çok binada son derece başarılı bir şekilde uygulanmaktadır.
Tavan tipi Induction VAV sistemleri ,klasik VAV nin sahip oldugu enerji tasarrufu imkanlarının hepsine sahip oldugu gibi ek olarak odaya üfelenen primer havanın çok düşük seviyelere indirilmesinde de odadaki ısıl konforda bir kayıp oluşturmazlar.
Induction VAV kutusu özel dızaynı sayesinde,herhangi bir fan kullanmaksızın oda havasını içerisine çekerek primer hava ile karıştırarak tekrar odaya üfler.
Induction miktarı, degişik giriş basınçları ve hızları seçilerek,atış kısmındaki basınç kayıpları hesaplanarak ayarlanabilir,yada induction yuvasına takılan bir damper bu vazifeyi yerine getirir.

Induction sız bir VAV sistemi özel VAV difuzerleri kullanılmamış ise
yeni konfor şartlarına göre ( NEN,DIN,ISO,BSRIA,ASHRAE ) difüzerdeki dampingi önleyerek yeterli hava hareketini temin ederek konfor şartlarını temin etmek için en fazla %50 –60 nispetinde kısılabilir.Oysa Induction VAV bu konfor şartlarını %20 kısılmada
dahi saglayarak mal sahibinin işletme giderlerini çok önemli miktarda düşürmüş olur.

Sogutma Modu

Sogutma modunda induction VAV nin diger VAV lere göre ilave üç faydası vardır
1. Düşük sıcaklıkta primer hava gönderilmesi ( 9 C a kadar inilebilir) projenin daha düşük hava debileri ile aynı soğutma yükünü temin etmesini saglar.Bu ise hava kanalı ve klima santrali ebatlarında küçülmeyi saglar,bu ise mimariye daha fazla
kullanılabilir alan saglar
2. Özellikle düşük yüklerde ve binanın boşaldıgı durumlarda VAV kutusunu %20 ye kadar kısma imkanı,VAV santralinden üflenen hava miktarının,konvansiyonel VAV lere göre düşük olmasını saglar
3. Düşük hava debilerinde,diger VAV ler hava hareketinin olmadıgı ölü zonlar yaratırlar.Induction VAV odaya üflenen hava miktarını sabit tuttugundan bu tip
Sorunlarla karşılaşılmaz.
Reheat Isıtma Modu

Genel olarak VAV sistemleri Sogutma modunda konfor şartlarını temin etmek için %50 –60 nispetinde kısılabilir bu ise ısıtma modunun Vmax ın %50 –60 ında olmasını zorunlu kılar,bu kadar havayı ısıtmak hem verimsiz hemde çok pahalı bir yöntemdir.Induction VAV de ısıtma Vmax ın %20 sinde yapılır,bu binanın minimum taze hava ihtiyacına denk bir hava miktarıdır.Odadan alınan hava sayesinde aydınlatma armatürlerinden kaynaklanan ısı kullanıldıgı için ,reheat bataryası hemen açılmadıgından son ısıtma maliyetinde önemli bir tasarruf elde edilir.
Sistemin Özellikleri
- Özel VAV difuzerlerine veya yardımcı fanlara gerek olmaksızın 100 ila %20 arasında açılıp kısılarak çalışma imkanı
- Difuzerlerde salınımı önleyecek gerekli hava miktarını vererek,konfor şartlarını tam kısılma halindede saglama imkanı
- Düşük işletme basıncı
- Reheat modunda enerji tasarrufu
- Statik basıncı verimli bir induction enerjisine çevirir
- Düşük sıcaklıkta primer hava kullanımı
- Tüm BEMS markaları ile uyumlu Basınçtan Bagımsız VAV kontrolörü kullanılır
- Bakım gerektirmez,sadece göz muayenesi yeterlidir
- Düşük seviyede veya radyant ısıtma gerektirmez
- Düşük ses seviyesi NC 24
- Kompakt dızayn maksimum yükseklik 318mm boy 1700mm
- Geniş bir dış hava sıcaklıgı aralıgında ‘Serbest Sogutma’ imkanı

INDUCTION VAV NASIL ÇALIŞIR
Induction VAV ünitesi,adın’dan da anlaşılacagı üzere,oda havası veya asma tavan arasında kalan havayı klima santralinden gelen primer hava ile karıştırarak odaya bir fan yardımı olmaksızın üfleyen cihazdır.
Yukarıdaki şekilde tipik bir induction VAV konfigürasyonu bulunmaktadır.
Şartlandırılmış hava cihaza A ile işaretlenen kısımdan girer. B ile gösterilen Damper özel tasarımı sayesinde primer havayı kontrol ederken C ile gösterilen
İnduction odacıgı girişinde negatif basınç yaratır,bu ise D ile gösterilen induction yuvasında primer hava ile odadan çekilen havanın karışmasını saglar.
E ile gösterilen hava dagıtım bölümünde bulunan hava dengeleyici ızgara havanın dengeli bir şekilde dagıtılmasını temin eder.

PERFORMANS EGRİLERİ

Hava Debisi
Primer hava yatayda gösterilen % 100 ila 0 arasında kısılan düz dogrudur.Bu aynı zamanda induction ı olmayan VAV nin sergileyecegi egridir.(öte yandan %50 den daha düşük degerlerde havayı standart difüzerler ile üflemek dampinge neden olacaktır)
Indüksiyon oranı giriş basıncının ,giriş hava hızının ve atışdaki basınç kayıplarının bir fonksiyonudur.Performans egrileri giriş basıncını yükseltip,giriş hava hızını ve atış kayıpları düşdügünde indüksiyon oranının yükseldigini göstermektedir.
Toplam hava ( Üfleme Havası) primer ve indüksiyon havalarının toplamına eşit olup
Her zaman primer hava miktarından daha fazladır.Induction VAV ,oda konfor şartlarını saglayacak hava hareketini her zaman temin edecek şekilde % 20 ye kadar kısılabilir.
Sıcaklık
Üfleme hava debisi Q3, primer hava Q1 ve odadan çekilen (induced) hava Q2 nin toplamıdır.Üfleme havası sıcaklıgı T3 ise indüksiyon oranı ile hesaplanabilir,primer hava sıcaklıgı T1 ve odadan çekilen hava T2 aşagıdaki formül kullanılarak hesaplanır

T3 = T1 +T2 X (Ind-1) C0
Ind
Örnegin maksimum hava debisinde

T1 = 12 C0
T2 = 24 C0
Ind oranı = 1,35

T3 = 12 +24 X (0,35) C0
1,35

T3=15,1 C0



Minimum hava debisinde

Ind oranı = 2,15

T3 = 12 +24 X (1,15) C0
2,15

T3=18,4 C0

TASARIM KRİTERLERİ
Maksimum hava akışı mahal sogutma ihtiyacına ve primer hava sıcaklıgına göre tayin edilir.Minimum primer hava akışı genellikle enerji tüketimini minimumda tutmak üzere
Minimum taze hava miktarına denk tutulur.genel olarak atıştakş kayıplar 20 – 60 Pa arasında kabul olunur.Tasarımcı giriş statik basıncını üfleme havası sıcaklıgını minimum bir degerin üzerinde tutacak degerdeki indüksiyon oranınını saglayacak şekilde seçer.
Oyunun kuralı,konfor şartlarını bozmayacak minimum enerji tüketimini saglamak oldugundan,giriş basıncının 150 – 250 Pa arasında seçilmesi tavsiye olunur.
Diger VAV lere kıyasla bu basınç biraz yüksek görünebilir.Öte yandan bir induction VAV kutusu giriş basıncının, 50 Pa atış kayıpları ve kutunun kendisi dahil oldugunu unutmamak gerekir,bir VAV ünitesindeki kayıpların üzerine VAV sonrasındaki kayıplarıda eklemek gerekir.100 Pa basınç düşümü yaratan bir VAV üzerine 50 Pa atış basınç düşümü ekelenirse kutunun çalışması için minimum 150 Pa gerekir.
Bu ise 250 Pa giriş basıncı olan bir İnduction VAV ye nazaran daha azdır ancak 250 Pa lık bir kayıp fan seçimini 150 Pa göre çok fazla etkilemeyecektir.

SEÇİM ÖRNEGİ

VERİLEN
Dızayn kriterleri ;
ODA ALANI 3,6 X 5,4 = 19,4 m2
ATIŞ KAYIPLARI ( P3 ) = 40 Pa
PRİMER HAVA SIC( T 1) = 120 C
ODA HAVASI SIC ( Tr ) = 240 C
INDÜKSİYON SIC ( T2) = 250 C
MİNİMUM ÜFLEME SIC( T3 ) = 150 C
KİŞİ BAŞINA TAZE HAVA MİKTARI= 11 l/s

SOGUTMA YÜKÜ

2 KİŞİ,HER BİRİ 80 W = 160 W
AYDINLATMALAR (10W/m2) = 194 W
BİLGİSAYAR,PRİNTER VS = 400 W
GÜNEŞ KAZANCI =550W
1304 W

TOPLAM ISI KAZANCI DIR
ÖZEL ISI YÜKÜ 67.2 W/m2


İSTENİLEN


A.Maksimum primer hava debisi ( V1max )
B.İstenilen İndüksiyon Oranı ( Ind )
C.Minimum giriş basıncı ( P1min)
D.Minimum debide
V1 primer havası için toplam
Hava debisi ( V3min)
E. .Minimum debide
V1 primer havası için
İndüksiyon Oranı ( Ind)
F. Minimum debide
V1 primer havası için
Toplam hava sıcaklıgı ( T3min)

HESAPLAMA

A. Maksimum primer hava debisi V1max

V1max = P
Rho x cp x (Tr-Tp)


V1max = 1304
1.2 x 1.0 x (24-12)

V1max = 90.5 l /s




B. İstenen indüksiyon oranı (Ind)

Minimum üfleme( =toplam) hava sıcaklıgı T3 bu durumda,istenen indüksiyon oranı
İçin temel kriterdir.

V1 x T1 + V2 x T2 =V3 x T3
Veya

Ind= ( T2-T1) / (T2-T3) = (25-12)/(25-15)=1,3

C. Minimum giriş basıncı (P1min )
Minimum giriş basıncı miktarı,istenen indüksiyon oranına baglı olup NV-0/6 grafigini ve K1 primer hava debisi ile K3 atış basınç kayıpları düzeltme faktörlerini kullanarak
hesaplanabilir ,

Ind(grafik)=( V3) / ( V1 x K1 x K3 )

Model 125 için düzeltme faktörleri
K1 = 1,00
K2 =0,96

Ind(grafik)=(1,3 x 100%) / 100% x1,00 x 0,96 = 1,35

İndüksiyon grafigi, 125 modeli için 1.3 indüksiyon oranında minimum giriş basıncı olarak 360 Pa ı işaret eder
Eger daha büyük bir modele geçer isek istenen giriş basıncı düşecektir.Örenegin
160 modeli için düzeltme faktörleri
K1 = 1,09
K2 =0,96

Ind(grafik)=(1,3 x 100%) / 100% x1,09 x 0,96 = 1,24
İndüksiyon grafigi, 160 modeli için 1.24 indüksiyon oranında minimum giriş basıncı olarak 240 Pa ı işaret eder


D. V1 minimum hava debisinde Toplam hava debisi V3
Minimum hava debisi için minimum taze hava miktarı alınabilir.

V1min = 2 x 11 =22 l / s

V1min % = ( V1min / V1max ) x 100%

V1min % =( 22 ) / ( 90.5 ) x 100 % = 24.5%

İndüksiyon grafigi toplam hava debisi V3min(grafik) ni 350 Pa giriş basıncı ve
%24,5 kısılma için verir
V3min(grafik) = %60 V1max

V3min(grafik) = %60 x 90.5 = 54.3 l/s

V3min = K1 x K3 x V3min(grafik)

V3min = 1.00 x 0.96 x54,3 =52 l/s

E. V1min primer hava debisinde İnd oranı

Ind = V3min / V1min = 52 / 22 = 2.36

F. Minimum primer hava debisi V1min için toplam hava sıcaklıgı T3min

T3min =(V1min x T1 + V2min x T2) / V3min

V2min = V3min - V1min

V2min = 55 - 22= 30 m3/h

T3min = (22 x 12) +(30 x25)
------------------- = 19.5 0C
52
Dr Mehmet Eyüp Kızılok
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist

Otomatik Kontrol Sistemi Nedir -05

ORANSAL KONTROL
Oransal kontrol,kontrol elemanında sürekli değişken çıkış bulunmasını gerektirir.Kontrol sistemi oluşan hata sinyaline oransal olan bir çıkış üretir,hata sinyali set değeri ile kontrol edilen değişken arasındaki farktır.Sistemdeki yüke uygun bir çıkış verebilmesi için,set değeri ile,kontrol edilen değişken arasında bir offset olmalıdır.Şekil 4 Oransal kontrol elemanının bir ısıtma sistemindeki çıkışını göstermektedir.
Giriş set değerinden aşağı doğru düştükçe,kontrol çıkışı 0 dan 100% e doğru artış gösterir.Kalıcı durum şartlarında kontrol noktasının eşitlik değeri,set değerinin altında kalır,bu offset yükü artıracaktır,yani soğuk havada ısıtma yükü daha büyük olacaktır.Soğutma sistemlerinde eşitlik noktası değeri set noktasının üzerinde olacaktır.Oransal band,kontrol edilen büyüklüğe bağlı fiziksel büyüklükler cinsinden ifade edilebilir, yani 0C,%RH,paskal veya kontrol elemanının sıkalasının yüzdesel değeri olarak.Örnegin kontrol cihazı skalası 0-100 0C ,oransal band genişliği 25K ise,oransal band %25 dir.Kazanç ise oransal bandın ters bölüntüsüne eşittir,yani Oransal band %25 ,kazanç olarak 100/25= 4 dür
Dr Mehmet Eyüp Kızılok
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist

Otomatik Kontrol Sistemi Nedir-04

YÜZER KONTROL- 3 POZİSYONLU KONTROL
Bir nevi İki Pozisyonlu kontrol olup,kontrol cihazı ağır hareketli bir servomotoru sürecek şekilde artan azalan çıkışlıdır.Aynı zamanda Üç Pozisyonlu( 3 Position) veya Üçdurumlu (Tristate)kontrol olarakta bilinir.Sıcak su gidiş hattına takılı bir motorlu vana bu kontrol için iyi bir örnek olabilir.Vana Kontrol cihazından gelen sinyal ile, yavaşça Açık veya Kapalı pozisyona gider,sinyal yoksa vana olduğu konumda kalır ve durumunu korur.Kontrol elemanının çıkışı bu durumda iki değil üç konumludur.Artıyor-Azalıyor ve Duruyor.(Increasing-Decreasing-Off). Şekil 3 bu kontrol türünü gösterir.

Oda sıcaklığı üst sınır sıcaklığını geçince,kontrol cihazı vanayı açmak üzere sinyal çıkışı verir,Vana yavaşça Kapalı konuma doğru hareketlenir,odaya verilen ısıyı azaltır.Oda sıcaklığı üst sıcaklık sınırına ulaşınca kontrol cihazı vanaya verdiği sinyali keser vana bu konumda hareketsiz kalır.Oda sıcaklığı burada Nötr bölgede oda sıcaklığı düşmeye veya artmaya başlayıncaya kadar yüzer .
Bu kontrol türünde,servomotorun açma kapama süresi çok uzun olmak zorundadır aksi takdirde sistem AÇ-KAPA (ON-OFF) olarak davranır.Yüzer kontrol Sıcaklık Duyar elemanı bataryadan hemen sonra yerleştirilerek damper veya vana kontrolü yapılan uygulamalarda kullanılır.Ölü zamanı (dead time) yüksek olan sistemlere uygun değildir.Kontrol edilen değişken değerinin nötr bölge dışına çıktıkça,değişken oransal hızlı yüzer kontroldur,etkileri karşılamak üzere servomotor daha çabuk hareket eder bu ise gerçekte Integral Hareket’e çok benzer.

Dr Mehmet Eyüp Kızılok
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist

Otomatik Kontrol Sistemi Nedir -03

KONTROL ÇEVRİMLERİ
Tekrar Şekil 1 e dönecek olursak,kontrol edilen değişkendeki değişime,kontrol sistemi ,tanımlanmış Kontrol Türüne göre cevap verir.Birkaç Kontrol Türü olup,uygulamada o uygulamaya en iyi cevap verecek olanı seçmek gerekir.

AÇ-KAPA (İKİ POZİSYONLU) KONTROL
Bu çevrimde Kontrol Elemanı ya en büyük ya da en küçük çıkışı verir,yani AÇ-KAPA.
Şekil 2 Basit bir Isıtma sisteminde AÇ-KAPA kontrolu tanımlar
Isıtma elemanının Açılıp Kapanması sonucunda bir sıcaklık farkının oluşacağı çok açıktır.Isıtıcı Açık iken,ortam sıcaklığı,cihazın set değerinin üzerine çıkıncaya kadar artar.Isıtıcı Kapanır,sıcaklık aradaki fark kadar set değerinin altına düşer,alt sınıra gelince Isıtıcı tekrar Açar ve bu çevrim bu şekilde evam eder.Alt ve Üst sınırlar arasındaki fark,İngiliz literatüründe Differential Gap veya Differential Band olarak tanımlanır,dilimizdeki karşılığı Fark Aralığı veya Fark Bölgesi dir.Amerikan literatüründe bu karşımıza Deadband olarak çıkar,Türkçemizdeki karşılığı Ölübölge dir.Bu Fark Aralığı’nda çıkış son anahtarlama durumuna göre, ya AÇIK yada KAPALI dır.Günümüzdeki ortak kabule göre set değeri,Fark Aralığının üst noktasıdır,daha önce bu orta nokta olarak kabul ediliyordu.(Bkz CIBSE Guide H 2-2)
Oda sıcaklığı set değerini geçince ısıtıcı kapatılır,ancak buna rağmen bir süre daha sıcaklık artmaya devam eder,bunun nedeni örneğin radyatördeki mevcut sıcak su olabilir.İki pozisyonlu kontrol çevriminde sıcaklık,set değeri ile genelde set değerinin altındaki ortalama değer arasında salınır.Küçük yüklerde çalışan kimi sistemlerde,ortalama değer set değerinin üzerinde olabilir.Salınım Fark değerini azaltarak küçültülebilir ancak bu daha fazla anahtarlama nedeni ile enerji sarfına ve aşınmaya neden olacaktır.Sıcaklığın aşağı yukarı değişmesi Salınım olarak tanımlanırki buda İşletim Farkı veya Kontrol Cihazının Farkı olarak tanımlanır,bir Termostadın ayar düğmesini çevirdiğinizde işittiğiniz kontak sesi ile bu Farkı algılayabilirsiniz,bu Mekanik Fark (Mechanical Differential) veya El Farkı (Manual differential) olarak tanımlanabilir.
İki pozisyonlu,AÇ-KAPA kontrol elemanı ne en iyi örnek ODA TERMOSTADI dır.
Kontaklar arasında ark oluşumunu engellemek üzere,Oda termostadlarının Kalıtsal Farkı
3K ve katları şeklindedir.İşletim Farkı,bir hızlandırıcı ısıtıcı eleman kullanılarak düşürülebilir.Termostadın içerisinde yüke paralel olarak bağlanan düşük enerji sarfiyatlı ısıtıcı eleman,termostat da ısınmayı arttırarak,Termostadın daha önce kapanmasını sağlar.Bu yüzden anahtarlama frekansı artar bu ise işletme farkını düşürüp,salınım miktarını azaltır.Bu ise Oransal Kontrol da bulunan yük hatasına eşdeğerdir,bu sebeple Hızlandırılmış Termostad (accelerated thermostat),ön oransal kontrol(pseudo proportional) olarak da tanımlanabilir.
DR.Mehmet Eyüp Kızılok
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist

Otomatik Kontrol Sistemi Nedir -02

Düşük oda sıcaklığı,ısıtıcının daha fazla açmasını sağlamaktadır,bu ise bir müddet sonra oda sıcaklığını yükseltecektir.Bu artış Oda Sıcaklık Duyar Elemanı tarafından algılanarak Kontrol Elemanına bildirilir,gelen ölçme değeri ile set değeri arasındaki fark hesaplanarak,Kontrol Elemanı çıkışı,kontrol değişkenini konumlandırır.Kontrol çevrimlerini tartışırken ,kurulan sistemin Kalıtsal Kontrol sağlaması esastır,zayıf tasarımlar ne yazık ki,pratikte kontrol edilmesi olanaksız bir sistemle sonuçlanır.

Açık Çevrim sistemleri,geri beslemesiz çalışırlar,Kontrol Elemanı yine Duyar Elemanın ölçme değerine göre Final elemanı konumladırır ancak,çıkışın yol açtığı değişiklikler,ölçülen değerde bir değişikliğe yol açmaz.Bu sisteme örnek Dış Hava Kompanzasyonlu Sistemdir.
Dış hava sıcaklığına bağlı olarak,gidiş suyu sıcaklığı değiştirilir ancak bu arada içeride istenilen sıcaklık hakkında Kontrol elemanının bilgi sahibi olmasına imkan yoktur.
Pratikte kontrol çevrimi birden fazla giriş sinyali ve birden fazla çıkış içerebilir.Bir dizi kontrol çevrimi birbirine bağlanarak ,kontrol sıralamaları kurulabilir.HVAC kontrol çevrimlerinde giriş ve çıkış değişkenleri süreklidir,sıcaklık gibi.Değişkenler ve diğer sistemlerdeki işletim durumları,kontrol sistemi değişikliklerini etkileyen interloklar oluşturabilirler.Örneğin dış hava sıcaklığına bağlı olarak,gece çalışması modunda olmasına rağmen ısıtıcı devredeki pompaların çalışmaya başlaması,ısıtıcı batarya vanalarının açılması,damperlerin kapalı konuma yönlendirilmesi gibi.
Dr Mehmet Eyüp Kızılok
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist

Otomatik Kontrol Sistemi Nedir -01

OTOMATİK KONTROLUN TEMEL KURALLARI


Bir otomatik Kontrol Sistemi,üç temel unsurdan oluşur
-Duyar eleman
-Kontrol elemanı
-Kontrol edilen
Duyar eleman,sıcaklık,nem,seviye,basınç gibi değişkenleri ölçerek,ölçme bilgilerini,Kontrol elemanı’na iletir.Kontrol Elemanı,kendisine gelen bu bilgi ile kendisinden istenen set değerini kıyaslayarak,bir fark sinyali oluşturur bu sinyal Kontrol edileni aradaki farkı kapatacak yönde konumlandırır.
Modellemeyi HVAC için yapacak olursak
-Duyar Eleman- Kanal tipi sıcaklık duyar eleman
-Kontrol Elemanı- Kontrol Paneli (Cihazı)
-Kontrol edilen- Vana Servomotoru
Bu modelde, sıcaklık kontrol paneli üzerinde set edilen Kanal Sıcaklık değeri –Set olacaktır,Kanal Sıcaklık Duyar Elemanı hava kanalındaki sıcaklığı ölçecek,bu ölçmeyi Kontrol Paneline bildirecektir set değeri ile bu ölçme değerini kıyaslayarak, vana servomotoruna bir açma veya kapama sinyali gönderecektir.
Bu model kontrol teorisinde KAPALI ÇEVRİM olarak adlandırılır.
Bu çevrimde Giriş Çıkışın bir fonksiyonudur,yani kontrol elemanına gelen sinyal kontrol elemanının çıkışının bir fonksiyonudur.
HVAC otomatik kontrol çevrimi,Kapalı Çevrimdir.Başka bir adla geri beslemeli çevrimdir,yabancı literatürdeki adı Feedback Control System dir.
Şekil de,Kontrol Cihazı,Oda sıcaklığını,set edilen değerde tutmaya çalışmaktadır.

Dr Mehmet Eyüp Kızılok
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist

Profibus Nedir

PROFIBUS Alman Eğitim ve Araştırma departmanı (BMBF) tarafından 1989 yılında field bus ve otomasyon haberleşmesi için geliştirilmiştir,PROFINET ile karıştırılmamalıdır.
PROFIBUS'ın açılımı Proses Field Bus 'dır.
1987 yılında FIELDBUS projesi adı altında bir araya gelen 21 şirketin 2 yıllık çalışması sonucunda ortaya çıkmıştır.
Bu projede ana amaç,saha cihazlarının bir arayüz ile haberleşmesini
bit-serial field bus üzerinden gerçekleştirip bunun kullanımını yaygınlaştırmak idi.
İlk karmaşık haberleşme protokolü,Profibus FMS (Field bus Message Specification)tanımlanan haberleşme görevlerini talep edecek şekilde kurgulanmıştı.
1993 yılında daha basit ve daha hızlı bir protokol olarak PROFIBUS DP(Decenteralized Peripherals ) tamamlandı.Deterministik haberleşme için PROFIBUS DP,Profibus Master ve I/O Slave leri arasında,Deterministik olmayan haberleşme için PROFİBUS FMS Profibus Master'ları arasında kullanılır.
İki adet PROFIBUS variyasyonu vardır,en yaygın kullanılanı PROFIBUS DP,daha az kullanılanı ise PROFIBUS PA dır.

PROFIBUS DP (Decentralized Peripherals),fabrika otomasyonunda,sensör ve servomotorları bir merkezi konrol paneli üzerinden kontrol etmek için kullanılır.

PROFIBUS PA (Process Automation)
Process kontrolünde kullanılan,ölçme cihazlarının izlenmesi için kullanılır.Bu varyant (Ex-zone 0 and 1) explosion/hazardous alanlarda kullanılır.Fiziki katman ( Physical Layer )kablo bağlantısını temsil eder,IEC 61158-2'e uygun olarak cihazlara enerjiyi bus üzerinden verir.Akımı kontrol altında tutarak patlamaya sebep olacak bir kıvılcım oluşumuna mani olur.PA segmentinde bağlantısı yapılacak cihaz sayısı sınırlıdır.
PA data ileti hızı 31.25 kbit/sn dir.
Öte yandan DP ile aynı protokolü kullanan PA ,DP metworküne bir kaplin cihazı ile bağlanır.En hızlı DP proses sinyallerinin kontrol panellerine iletiminde Backbone networkü olarak kullanılır

DP ve PA birbirleri ile sıkı bir ilişki içerisinde çalışabilirler bu ise proses ve fabrika otomasyonun yan yana hibrid bir uygulamada kullanılabilmesini sağlar.

PROFIBUS Protocol (OSI reference model)
OSI-Layer PROFIBUS
7 Application DPV0 DPV1 DPV2 Management
6 Presentation --
5 Session
4 Transport
3 Network
2 Data Link FDL
1 Physical EIA-485 Optical MBP

PROFIBUS 1991/1993 de DIN 19245, sonra EN 50170 olarak 1996 da, ve 1999 da IEC 61158/IEC 61784 olarak standartlaştırılmıştır.

Dr Mehmet Eyüp Kızılok
BEMS Specialist
Phd.Msc.EE.

Modbus Nedir

Modbus OSI 7 Layer Modeline dayalı uygulama-katmanlı Seri haberleşmeli mesajlaşma protokolüdür.Değişik Bus ve Networklere takılı Cihazlar arası Client / Server haberleşmesini sağlar.

1979 yılından beri kullanılan bir endüstri standartıdır.
Internet de Modbus'a TCP/IP yığını üzerinde sistem port 502 den erişilir.

MODBUS bir iste / cevapla (request/reply) protokolü olup,servisler
Modbus fonksiyon kodları ile tanımlanmıştır.Bir nevi kural defterindeki servis kodları kullanılarak cihazlar arası mesajlaşma
dolayısı ile haberleşme sağlanır.
Modbus fonksiyon kodları aşağıda listelenmiştir.
* 01 Read Coil Status
* 02 Read Input Status
* 03 Read Holding Registers
* 04 Read Input Registers
* 05 Force Single Coil
* 06 Preset Single Register
* 07 Read Exception Status
* 08 Diagnostics
* 09 Program 484
* 10 Poll 484
* 11 Fetch Communication Event Counter
* 12 Fetch Communication Event Log
* 13 Program Controller
* 14 Poll Controller
* 15 Force Multiple Coils
* 16 Preset Multiple Registers
* 17 Report Slave ID
* 18 Program 884/M84
* 19 Reset Comm. Link
* 20 Read General Reference
* 21 Write General Reference
* 22 Mask Write 4X Register
* 23 Read/Write 4X Registers
* 24 Read FIFO Queue

Uygulamanın Gerçekleştirilmesi (Implementation)
Teoride aynı kuralları uygulaması gereken üreticilerin uygulamayı gerçekleştirmeleri esnasında saha haberleşmelerinde sorunlar yaratan
aşağıdaki sapmalarda bulundukları gözlenmiştir.
Bu variyasyonlar şunlardır
* Veri Tipleri ( Data tipleri)
o Floating point IEEE
o 32-bit integer
o 8-bit data
o Mixed data types
o Bit fields in integers
o Multipliers to change data to/from integer. 10, 100, 1000, 256 ...

* Protokol genişlemelerinde
o 16-bit slave addressler
o 32-bit data size (1 address = 32 bits of data returned.)
o Word swapped data

Modbus 1970 lerde PLC haberleşmesi için geliştirildiğinden,nokta tipleri sınırlı olup büyük ikili nesneleri ( Large binary objects )
desteklemez.Örneğin 30 ila 175 derece arasındaki kayıt değerini standart olarak ifade edecek bir data object tanımlanması için standart bir yöntem üzerinde mutabık kalınmamıştır.
Modbus bir Master / Slave protokolü olduğundan bir saha panelinin Ethernet TCP/IP dışında kendi başına bir rapor yollaması olanaksızdır.TCP/IP Ethernet dışında Modbus protokolü bir data linkindeki cihaz sayısını 247 adet ile sınırlar.

EİB KNX nedir

KNX uluslararası yaygınlığı ve kabul edilirliği oan Ev ve Bina Otomasyonu Açık Sistem Haberleşme Protokolünü standartlaştıran bir Organizasyondur.KNX Asscoiation olarak bilinir.KNX Haberleşme protokolünün başlangıcı bundan 20 yıl önce EİB European Installation Bus,EHS ve Batibus protokolleridir.
Batibus İtalya,İspanya ve Fransada,EiB Almanya ve Almanca konuşulan ülkeler ile kuzey avrupa yaygın kullanım alanı bulmuştur.EHS ise beyaz eşya ve kahve rengi eşya üreticilerinin tercihi olmuştur.Bu üç protokolü kullanan örgütlenmeler 1997 yılında bir araya geldiler.2002 yılında KNX protokolünü oluşturdular.Temel yapı olarak EiB üzerine EHS ve Batibus özellikleri eklendi.
2003 Aralık ayında, KNX protokolünün TP (twisted pair) ve PL (güç hattı) ortamlarında kullanımı standartı CENELEC Teknik Büro tarafından EN 50090 Avrupa Standardı olarak kabul edildi.KNX Radyo Frekans iletişim ortam standartı ise 2006 Mayıs ayında kabul edildi.
KNX in sadece Elektrik sistemleri değil HVAC sistemlerinde ve Bina otomasyonu sistemlerinde kullanımı için yazılan şartnameler,CEN tarafından EN 13321-1 ve EN13321-2 standartları olarak kabul edilmiştir.2006 yılı Kasım ayında tüm iletim ortamlarındaki (TP, PL, RF ve IP protokolü ) kullanımını standartlaştıran KNX 2006 ISO / IEC 14543-3-x Uluslararası Standart'ı ISO / IEC tarafından kabul edildi.
2007 yılı Temmuz ayında Çin standardizasyon komitesi SAC TC124 KNX'i GB / Z 20965 Standartı olarak kabul etti.

Ayrıca otomasyon sistemleri ile KNX entegrasyonu yöntemleri ANSI / ASHRAE standart 135 ve ISO 16484-5 olarak BACnet KNX arasında haritalama standartları oluşturuldu.

Dr Mehmet Eyüp Kızılok
BEMS Specialist.
Phd EE MSc.

Lon veya LonWorks Nedir.

Echelon firması tarafından geliştirilen bir CHİP'in (Neuron Core) İşlemci elemanı olarak kullanıldığı tüm kontrol cihazlarının birbirleri ile kurdukları AÇIK SİSTEM HABERLEŞME protokolü LON veya LonWors olarak tanımlanır.
Neuron Core'larda 3 yada dört adet 8-bit işlemci bulunur.Bunlardan iki adeti haberleşme protokolüne,bir adeti ise genel amaçlı uygulama işlemcisine ayrılmıştır.
5000 serisi Neuron Chiplerde dördüncü işlemci "devre kesme" servisine ayrılmıştır.

Amerika kökenli bu protokol süreç içerisinde ( 20 yıllık biz zaman diliminde ) dünyanın diğer ülkelerindeki kullanıcı- üretici (sağlayıcı ) firmalarında katılımı ile bir Lon haberleşme protokolü standartı oluşturmuştur.Aralarında ANSI, IEEE, CEN, ve EN inde bulunduğu Standartizasyon örgütleri tarafından'da kabul edilen bir standart oluşmuştur.
Ocak 2009 dan itibaren ISO/IEC 14908-1. standartı olarak tanımlanmaktadır.
Bu standart,LonWorks ağındaki cihazların birbirleri ile haberleşme ve haber gönderme protokol kurallarını oluşturmaktadır.Bu standart
* Network adresi ve parametlerinin konfigürasyonu
* Uygulama parogarmlarının Download'u
* Network problemlerinin teşhisi
* Cihaz uygulama programlarının Start/stop/reset 'i
nin ne şekilde yapılacağını tanımlamaktadır.
ISO/IEC14908-1 protokolü, LonWorks networklerinin, can be implemented over any medium, including Güç Şebekesi, twisted pair, radio frequency (RF), infrared (IR), coaxial cable, ve fiber optik bağlantı üzerinden haberleşmesi standartıdır.
LonWorks şu stadart organizasyonlarıncada kabul edilmektedir.
North America (ANSI/EIA709.1, SEMI E56.6, IEEE 1493-L), Europe (EN14908), and China (GB/Z 20177.1-2006)
Protokol ve yukarıda bahsi geçen standartlar IP nin bir iletim aracı olarak LonWorks mesajlarında kullanılmasını kabul eder.Bu mekanizma ISO/IEC 14908-4 tarafından IP-852 olarak standartlaştırılmıştır.Bu standart IP networkü üzerinden LoWorks mesajlarının gönderimini tanımlar.