Otomasyon

Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Alanı Nedir? Dünyada özellikle 1980’li yıllardan sonra, endüstriyel ürünlerin tasarım ve üretiminde köklü değişiklikler olmuştur. Gelişen ve değişen dünya pazarlarında teknolojinin ilerlemesi ile, endüstriyel ürünlerin nitelik ve fonksiyonların da önemli değişiklikler meydana gemiştir. Hızla gelişen teknoloji ve devamlı değişen pazar şartları, daha ekonomik ve daha kaliteli ürünler talep ederken; müşteri beklentileri ise daha esnek ve çok fonksiyonlu ürünler yönünde gelişmiştir.

Müşterilerin hızla değişen istekleri ve yoğun pazar rekabeti sonucu, ürün ömürleri çok kısalmıştır. Bu zor şartlar karşısında alışılmış tasarım ve imalat teknolojileri yetersiz kalmış, bu ihtiyaca cevap vermek için yeni kavram ve yöntemler doğmuştur. Bu yöntemlerden biri endüstriyel otomasyon kavramıdır.

Endüstriyel Otomasyon Nedir? Endüstriyel otomasyon kavramı, özellikle tasarım felsefesini ve mühendislik eğitimini etkilemiş, endüstriyel teknoloji üretimi ve mühendislik eğitiminde önemli değişikliklere sebep olmuştur. Robot teknolojisinin her alanda yaygın şekilde kullanıldığı günümüzde, endüstriyel otomasyon, teknolojinin bir gereği hatta zorunluluğu olmuştur.

Endüstriyel kontrol sistemleri ile sistem dinamiği ve akıllı kontrol, ürün tasarımı, üretim sürelerinin gözlemlenmesi, modellenmesi ve kontrolü, mikro sistem tasarımı ve uygulamaları, hareketli robot sistemleri, algılayıcılar ve robot otomasyon, kuvvet elektroniği, endüstriyel tasarım, endüstriyel kontrol tasarımı, görüntü işleme, yapay sinir ağları, yapay zekâ ve sanal gerçeklik gibi alanlar, tekstil sektörleri, savunma sanayi ve otomotiv sanayi de endüstriyel otomasyonun ilgi alanlarının başında gelmektedir.

Ülkemizde, Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri alanında öğretim programlarının hazırlanarak eğitimine başlanması sektörde ihtiyacı hissedilen nitelikli insan gücü sıkıntısını giderecek önemli bir girişimdir. Bu amaç için ülkemizde de Japon ve Türk hükümetleri arasında Ekim 2000’de imzalanan iş birliği anlaşması gereğince “Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Bölümü Kurulumu Projesi”ne başlanmış ve proje Nisan 2006 yılında sonuçlanmıştır. “Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri” alanında öğretim programları  hazırlanarak bu konuda eğitim vermeye başlamıştır.

Eğitimin amacı endüstriyel otomasyon teknolojileri ile iş yaşamının iş gücüne dönük ihtiyaçlarının bütün  yönleriyle dikkate alınması ve sektördeki kuruluşlarla görüş alışverişi ve iş birliği içinde yapılmış, anketlerle “Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri” meslek alanında program geliştirme sürecine yön verecek veriler elde edilmiştir. Sektör taraması ve meslekî yeterliklerin belirlenmesi anketlerle gerçekleşmiştir. Türkiye genelinde yapılan anketler sonucunda Endüstriyel Otomasyon Sektörü’nün ihtiyaçları ve programdan beklentileri tespit edilmiştir. Bu ihtiyaçlar, program çalışmalarının temelini oluşturmuştur. Bu alanda yer alan meslekler ise;

• Mekatronik Teknisyenliği,
• Endüstriyel Kontrol Teknisyenliği.

Mekatronik Teknisyeni Tanımı: Mekanik, elektrik ve elektronik, bilişim teknolojilerinden meydana gelen sistemlerin; kurulum, bakım, onarımını yapan ve çalışır durumda kalmasını sağlayan kişidir.

Endüstriyel Kontrol Teknisyeni Tanımı: Endüstrideki otomasyon sistemlerinin yanı sıra internet ile kontrol edilen işyeri ve akıllı ev sistemlerinin; kurulum, bakım, onarımını yapan ve çalışır durumda kalmasını sağlayan kişidir.

Meslek Elemanlarında Aranan Özellikler: Endüstriyel otomasyon alanında çalışan  kişiler makine parçaları arasındaki ilişkiyi gören, el ve parmaklarını ustalıkla kullanan, bilgisayar programlama yapabilen, sistematik ve planlı çalışabilen, yeniliklere açık, rutin işlerden sıkılmayan, dikkatli ve tedbirli, grup çalışmalarına yatkın bireyler olmalıdır.

Çalışma Ortamı ve Şartları: Endüstriyel Otomasyon Alanındaki kişiler çalışmalarını fabrika, atelye, veya iş yerlerinde genellikle kapalı alanlarda yürütürler. Yapılan iş rutin olmadığı için sürekli problem çözme ve tasarım yaparlar. Bu da mesleğin hareketli ve zevkli yönüdür.

Kontrol ve otomasyon teknolojisi ile programlanabilir kumanda sistemlerinin kurulumu ve bakımı, robot sistemleri kontrolü, endüstriyel bilgisayar kontrollü makinelerin işletilmesi, bilgisayar ağları, endüstriyel pc ile çalışmalar dikkat ve sistematik çalışmayı gerektirir.

İş bulma: Endüstriyel otomasyon teknolojileri alanından eğitim alan meslek elemanları, kamu ve özel işletmelerde, makine, otomotiv, tekstil, gemi otomasyonu, savunma sanayi, plastik, tıp elektroniği, uçak, enerji, iletişim, petrokimya, sektörlerin de endüstriyel otomasyon iş alanları arasında olup bu sektörlerde iş bulma imkânları daha fazladır.

Eğitim ve Kariyer: Meslek eğitimi; meslek liselerinin (ML; AML; TL ve ATL) Endüstriyel Otomasyon Alanında diploma programları ile Mesleki Eğitim Merkezleri, Halk Eğitim Merkezleri ve çeşitli yaygın eğitim kurumlarında sertifika programlarıyla verilmektedir.

Liseden sonra, yüksek öğrenime geçiş sınavını başaranlar lisan programlarına devam edebilirler ya da meslek yüksek okullarının ilgili bölümüne sınavsız geçiş yapabilirler. Meslek yüksek okulunu bitirenler, dikey geçiş sınavı ile lisans programlarına geçebilirler.

Bu alan mezunları; aşağıda belirtilen ön lisans programlarına sınavsız geçiş yapabilirler.

• Elektronik – haberleşme
• Gemi makineleri
• Endüstriyel elektronik
• Gemi makineleri işletme
• Elektrik – elektronik teknikerliği
• Makine
• Endüstriyel otomasyon
• Otomotiv
• Mekatronik
• Raylı sistemler Teknolojisi
• Mekatronik (Uzaktan eğitim)
• Tarım alet ve makineleri

Otomasyon sistemleri üç prensipe dayanır;

• Ekonomik çalışmalar bir süreç bütünüdür. Tüm ekonomik çalışma bir bütün olarak uyum içinde olmalıdır.
• Otomasyon sürecinin altında bir göründü, düzen ve biçim vardır.
• Otomasyonun kendini düzenleyici ve düzeltici denetimi vardır.

Bu prensiplerin gerçekleşmesi elektronik kontroller ve bilgisayarlar, otomatik makinalar, mekanik beyinler yardımıyla olur.

Bunun yanı sıra aynı anda makinaya bilgi hazırlayan ve bilgiyi makinaya veren programcılar, makina yapımcıları, makina yerleştiricileri, onarımcılar, vs. gibi beceri gerektiren işlerde çalışan birçok insan vardır. Ayrıca makinanın tasarımcıları, çizimcileri, sistem mühendisleri, matematikçiler veya mantıkçılar gibi çok sayıda eğitilmiş insana ihtiyaç vardır. Bunun sonucunda ileri düzeyde düşünen, çözümleyen ve karar veren birçok sayıda sanayi yöneticisi teknolojide yerini alacaktır.

Endüstriyel otomasyonda elektronik, mekanik ve hidrolik birleşmektedir. Kullanılan otomasyon elemanları olarak; basınç, kuvvet, röleler, sinyal çevirgeçleri, hız iletme sistemleri (transdüser), amplifikatörler, elektriksel hidrolik ve pnömatik harekete geçiriciler kullanılmaktadır. Otomatik kontrolde ise, mekanik durdurma kontrolleri, nümerik kontroller, şablon kontroller ve kam kontrolleri kullanılmaktadır.

Ölçüm işlemleri  ve tezgahların ayarı yapılırken otomasyondan yararlanılmaktadır. Örneğin matkap, otomatik torna, taşlama ve freze otomasyonun bir bölümünü meydana getirirken, montaj işlemlerinde de otomasyon kullanılmaktadır.

Otomasyon endüstriyel robotlu sistemlerin; projelendirme, dizayn, imalat, montaj, servis ve yedek parça temini konusunda uzmanlaşan birçok endüstriyel otomasyon firmaları vardır.

Bazı otomasyon firmaları şunlardır: Siskon Endüstriyel Otomasyon Sistemleri Ltd.Şti, Hba Otomasyon, Yorum Otomasyon AŞ., Ark Endüstriyel Sistemler Limited, ESO Endüstriyel Elektronik. Otomasyon Ltd.Şti, Siemens Endüstriyel Otomasyon Sistemleri, ABB Endüstriyel Otomasyon Sistemleri vb gibi. Bu imalatı yapan firmaların otomasyon fiyat listesi farklıdır.

Endüstriyel otomasyon ürünleri arasında solenoid vanalar, sensörler, basınç ve sıcaklık kontrolü için transmitterler, basınç kontrol cihazları, PLC , HMI, servo sürücü sistemleri, AC hız kontrol cihazları ve termostatlar vb gibi vardır. Otomasyon ürünleri kontrol ve güvenlik fonksiyonları ile endüstriyel bir projenin genellikle küçük fakat en önemli parçalarıdır.

Konnex (KNX) bir açık veri yolu standardıdır. KNX-EIB veri yolu sistemi ve üretici firmanın ürünleri ile ortak veri yolu protokolü içerisinde ekonomik ve kolay anlaşılır bir şekilde karşılanabilmektedir.

European Installation Bus (EIB), Batibus (ısıtma, havalandırma, klima) ve HES (ev aletleri) tarafından geliştirilmiş olup, bütün bu uygulamalar için kullanılan bir entegre iletişim protokolüdür. Getirdiği standardizasyon ile konfor, güvenlik ve enerji tasarrufu işlevlerinin entegre edilmesini sağlamaktadır. KNX uluslararası yaygınlığı ve güvenirliği olan ev ve bina otomasyonu sisteminin haberleşme protokolünü global olarak standartlaştıran bir organizasyondur.

1999 yılında merkezi Brüksel’de üç Avrupa derneğinin akıllı ev otomasyon sistemleri ve bina sistemlerinin yayılması için KNX derneği (KNX asscoıtıon) kurulmuştur. Merkezi üniteler vasıtasıyla Konnex radyo frekans (KNX RF) yoluyla iletişim kurulmaktadır. Konnex kablo (KNX TP1) bağlantısı ile çevresel diğer cihazlarla da iletişim kurulabilir.

KNX’in Temel Özellikleri;

• KNX – EN 50090‘la (ev ve binaların elektrik tesisatı teknolojisi için Avrupa normu) uyumlu ev otomasyonu ve bina sistemi teknolojisi için dünyanın tek açık standardıdır.
• KNX, tek tek kontrol edilen fonksiyonları bir çatı altında toplamaktadır.
• Basit planlama yapma.
• Merkezi gözlem ve kontrol imkanı ile her türlü sistem kontrol edilebilir.
• Başka bina otomasyon sistemlerine (automation systems) kolay bir şekilde bağlanır.
• Farklı üretim firmaları arasında ev otomasyonu ve bina kontrolü için bir standart fikir olarak  belirli üreticiler tarafından şekillendirilmektedir.
• Bağımsız cihazların (örneğin; Isıtma ve aydınlatma) bir arada çalışmasını sağlar. Örneğin bir pencere açıldığı zaman ısıtma sisteminin kısılması gibi özellikleriyle verimlidir.
• Kablolu ve kablosuz iletişim yeteneği ile problemsiz revizyon, kolay bir şekilde genişletilebilir ve esnektir.
• Kullanımı kolay Türkçe metin ekranları vardır.
• Karmaşık olan ihtiyaçların az emekle yerine getirilebilmesi.
• Evden ayrıldığınız zaman, açık kalan pencere ve kapıları raporlayan özelliği ile güvenliği sağlar.
• Bu teknoloji ile enerji, operasyon ve enerji maliyetlerinin düşürülmesini sağlamaktadır.

KNX Sistemi

• Sistemdeki her elemanın bir adresi vardır.
• Kurulu sistemde, var olan tesisata dokunmadan değişiklikler yapılabilir.
• Sistemin ihtiyaçları doğrultusunda rahatlıkla genişletilmesi mümkündür.

KNX Otomasyonu Neden Kullanılır?

Enerji Tasarrufu

KNX otomasyonu önemli faydalar sağlar. Aydınlatma yönetimi, bina işletme maliyetlerini %10 azaltarak %30’dan fazla enerji tasarrufu sağlar. Akıllı çalışan ışıklarla otomatik aydınlatma yönetimini kullanarak enerji tüketimine son verilebilmektedir.

Ekonomik Tasarruf

• Aydınlatma yönetimi, işletme maliyetlerini düşürerek aydınlatma kullanımını azaltır, ekonomiktir. Ayrıca sera gazı yayılımını azaltır.
• Azaltılmış ek katkı payı maliyeti, yoğun elektrik tüketimi saatlerinde bakım ile güç talebinin azaltılması ve ampul değişiminden tasarruf edilebilir.
• EN15193 stardardı uyarınca %55’e kadar tasarruf (occupancy sensör + manuel liht butonu + günışığı sensörü)

Uluslararası Standartlara Uyumluluk

15193 Avrupa standardına uygun olarak (Bina enerji performansı – Aydınlatma enerji ihtiyaçları) verimli aydınlatma sistemleri enerjisini tespit etmek için önemli bir standarda dönüşmektedir. Bu standart, bütün dünyadaki birçok yapı yönetmeliğinin temelini meydana getirmektedir.

Sürdürülebilir Bina Uygulamaları

• Aydınlatma yönetimi, kullanıcıların konforunu artıran verimli enerji çözümleri olarak, çevreci bina projelerinde (LEED, HQE, BREEAM, GREENSTAR, vb gibi) de kullanılabilir.
• Sürdürülebilir yapı projelerini farklı kılmak ve onlara güvenilirlik kazandırmak için yeşil yapı sertifikaları verilir. Bu sertifikaların önde gelenleri: LEED, BREEAM, HQE ve GREEN STAR
• Bütün gelişmiş ülkelerde hükümetler, binaların enerji performansını artıran standartlar ve düzenlemeleri kabul ediyorlar.
• Zorunlu yaşam koşulları ve kullanımı isteğe bağlı programlar hergün arttmaktadır. Binaların enerji verimliliğini artırmak için farklı kapsamlarda ve farklı gereklilik seviyelerindeki bu düzenlemeler tek bir amaçta birleşmektedir.

KNX İle Enerji Verimliliğinin Sağlanması

KNX teknolojisi sadece esneklik, pratiklik ve güvenlik sağlamaz. Kendi parasını da amorti eder. Uzun vade içinde, klasik çözümler ile karşılaştırıldığı zaman genel masraflarda %30‘a kadar tasarruf edilebilmektedir.

KNX  İle Neler Yapabilir?

Örneğin bir okulda sınıf  içinde sunum yapılacaksa sunum odasında yapılanlar:

• Tek bir butona basarak sunum hazırlığı için bir dizi fonksiyonu etkinleştilir.
• Motorlu projeksiyon perdesi otomatik olarak aşağı iner.
• Projeksiyon ünitesi otomatik olarak çalışır.
• Motorlu jaluzi üniteleri otomatik olarak kapanır.
• Toplantı odasının ısıtma ve soğutma sistemleri otomatik olarak ayarlanan seviyelerde çalıştırılır.
• Toplantı odasının aydınlatma seviyesi otomatik olarak önceden belirlenmiş sunum için uygun seviyeye getirilir.
• Bütün bu işlemler uzaktan kumanda ünitesi veya dokunmatik bir LCD ekran üzerinden, senaryo anahtarları kolay bir şekilde yapılabilir.

KNX Aydınlatma Kontrolü

Varlık Kontrolü (asset control)

Aydınlatma yönetimi, belirli bir alanın kullanımına bağlı olarak gerçekleşir. Aydınlatma yönetimi, programlanmış periyodlara veya zaman aralıklarına bağlı değildir. Sistemin amacı, belirli bir alanın kişiler tarafından kullanımıdır.

Zaman Ayarlı Kontrol

Aydınlatma yönetimi, binanın açıldığı- kullanıldığı ve kapandığı-kullanılmadığı zamanlara göre belirlenen periyodlara dayanarak gerçekleşir.

Dimmer Kontrolü (Loşlaştırma Kontrolü)

İstenilen aydınlatma seviyelerine ulaşmak veya kullanıcıların farklı çalışmalarını gerçekleştirmek için uygun olan aydınlatma seviyelerini sağlamak amacıyla yapılan kontrol, dimmer kontroldür (dimming control).

Günışığı Kontrolü

Günışığı kontrolü stratejisi, gün ışığının yeterli derecede aydınlattığı alanlarda bu ışığın kullanılmasına izin verir.

Aydınlatma Senaryoları

Ayarlama kontrolü, kullanıcıların farklı aktiviteleri için farklı ışık seviyeleri ayarlamayı kapsar. Örnek olarak ders çalışan bir öğrencinin, televizyon seyreden bir kişiden daha fazla ışığa ihtiyacı vardır.

Lümen Kontrolü (ışık ölçü birimi)

Lümen kontrolü, aydınlatma otomasyonu lambalarının ömrü boyunca eşit bir aydınlatma seviyesinde korunması üzerine odaklanır. Bu özelliği, ışık kaynağının ömrünün başlangıcında ışık akısını azaltıp, ömür süresi ilerledikçe yavaş yavaş yükselterek gerçekleştirir.

KNX Kablolama Topolojisi

Klasik Elektrik Tesisatı

Klasik elektrik tesisatlarında her farklı işlem, gruplama ve ölçüm için ayrı ayrı kablo çekilir. Bu halde projelendirme aşamasında çok dikkatli çalışılmalıdır .

KNX Tabanlı Elektrik Tesisatı

KNX tabanlı elektrik tesisatı esnek ve kolay bir tasarım olanağı sağlar. Binanın işletme ömrü süresince oluşabilecek değişikliklerde hızlı bir şekilde yeni yapıya uygun olarak KNX programlama yapılır. Varlık dedektörü, anahtar gibi cihazlar için sadece bus kablosu yeterlidir. Merkezi izleme ve yönetim oldukça kolaydır.

KNX Sisteminde En Küçük Yapı: LINE (Hat)

• KNX sisteminde en küçük yapı LINE diye tanımlanan KNX Hattıdır.
• Bir KNX hattında maksimum 64 adet KNX cihazı takılabilir.
• Pratikte eklemeler düşünüldüğünde bir KNX hattına 50-55 cihaz bağlanacak biçimde proje yapılmalıdır.
• Bir KNX hattında kesinlikle 1 adet KNX güç kaynağı bulunur.

KNX Hattına Bağlanan Cihazlar

Sistem Cihazları

• Güç kaynakları
• Hat çoğaltıcılar
• USB arabirimi
• RS-232 arabirimi

Sensörler ve Dedektörler

• Anahtarlar
• Varlık algılayıcılar
• Hareket algılayıcılar
• Giriş modülleri
• Termostatlar

Çıkış Modülleri (Aktüatörler)

• Aç-kapa modülleri
• Loşlaştırma modülleri (Dim Modülleri)
• Dali modüller
• Perde-panjur kontrol modülleri
• Isıtma-soğutma kontrol modülleri

Kontrol Üniteleri

• Lojik işlemciler
• LCD Modüller

Anahtarlama Üniteleri

• KNX hattında anahtarlama üniteleri için sadece BUS kablosu kullanılması yeterlidir.
• Ayrıca bir enerji kablosuna ihtiyaç yoktur.
•  Varlık Dedektörleri

360º Varlık Dedektörü

• Varlık ve hareket dedektörleri üniteleri için  KNX hattında sadece BUS kablosu kullanılması yeterlidir.
• Varlık dedektörlerinin çoğu modelinde gün ışığı sensoru vardır.
• Ayrıca bir enerji kablosuna ihtiyaç yoktur.
• Varlık dedektörleri çalışma saatlerinde aydınlatma yönetimi için, çalışma saatleri dışında da alarm sistemi için kullanılabilir.

On/Off Cihazları

• Switch Actuator(siviç işletme kolu) olarak tanımlanır.
• On – Off Modüllerine KNX Bus hattı ve kuvvet hesabına bağlı olarak seçilen faz götürülmelidir.
• On-Off Modülleri üzerinde manuel anahtar bulunması tercih sebebidir. Bir arıza yada bakım durumunda manuel olarak açma kapama yapmak mümkündür.
• Farklı üreticilerin farklı modülleri vardır. Ama  genel olarak  2, 4, 8 ve 12 kanal olarak imalatı yapılır.
• 10 A ve 16A modelleri vardır.

DALI Dim Kontrol Ünitesi

DALI Nedir? DALI Protokolü

• DALI protokolü (Digital Addressable Lighting Interface –Dijital Adreslenebilir Aydınlatma Arabirimi)
• DALI arabirim standardı aydınlatma kontrol cihazları arasındaki dijital iletişim için bir protokol tanımlar.
• DALI 64 adet kontrol cihazının ayrı ayrı adreslenmesini ve istenilen biçimde 16 aydınlatma grubuna ve 16 aydınlatma senaryosuna bölünmesini sağlar.
• Balastlara giden DALI kontrol (dalı control) kabloları, DALI kontrol hattından beslenen kontrol cihazlarından gelen kablolarla birlikte, şebeke besleme kablolarına paralel olarak veya onlarla aynı boru içinde döşenebilirler.

DALI Hattı Kablolaması

• DALI haberleşme hattı için gereken 2 damar kablodur. Bu kablo enerji kablosundaki boş iki damarda olabilir. Minimum 1,5 mm2 kalınlığındadır.
• DALI hattının maksimum uzunluğu 300 metredir.

Perde – Panjur Modülleri

• Blind actuator olarak tanımlanır.
• Perde modüllerine KNX bus hattı ve kuvvet hesabına bağlı olarak seçilen faz götürülmelidir.
• Perde modülleri üzerinde manuel anahtar bulunması tercih sebebidir. bir arıza olduğunda yada bakım gerektiğinde manuel olarak açma kapama yapmak mümkün olabilmektedir.
• Farklı üreticilerin farklı modülleri vardır. Genel olarak  2, 4, 8 ve 12 kanal olarak imalatı yapılır.
• 10 A ve 16 A modelleri vardır. Kullanımda 10 A modül daha yaygındır.

Dim Modülleri

• Universal dim actuator olarak tanımlanır.
• Universal dim modüllerine KNX bus hattı ve kuvvet hesabına bağlı olarak seçilen faz  götürülmelidir.
• Akkor flamanlı lambaların dim edilmesi için kullanılır.
• Genel olarak 150, 250, 300 ve 500 ve 1000 Watt olarak üretimi yapılmaktadır.
• 150 ve 250 Wattlık modellerin 4 kanallı olanları vardır.

LCD Dokunmatik Modüller

• LCD Modüllere KNX bus hattı ve enerji hattı götürülmesi gerekir.
• IP girişli dokunmatik modüllere ayrıca network kablosu çekilmesi uygundur

KNX Kablosu

• KNX sisteminde YCYM 2 x 2 x 0.8 mm² veya J-Y (ST) Y 2 x 2 x 0.8 mm² kablo kullanılır ve dış kılıfının rengi yeşildir.
• Projelerde mutlaka KNX için uygun kablo kullanılmalıdır. Yoksa haberleşmede sıkıntılar yaşanabilir.
• KNX kablosu teknik özelliklerinden dolayı yangın kablosuna benzer. Bu kabloların  karıştırılmaması için projede kullanılan KNX kablosunun dış kılıf rengi, yangın kablosunun dış kılıf renginden farklı olmalıdır.

KNX Hattı Kablolaması

• KNX sistemi yıldız bağlantı, ağaç yapısı ve daisy-chain (halka-zincirleme dizim) yapıya izin vermektedir.
• Ancak daisy-chain yapı dışındaki yapılarda loop bağlantı yapma olasalığı yüksek olduğu için daisy-chain topoloji tercih edilir.

KNX Hattı Kablo Mesafe Kısıtlamaları

SV = Güç Kaynağı, SUB = KNX Cihazı

• Hattaki toplam kablo uzunluğu 1000 metreyi aşmamalıdır.
• Güç Kaynağı ile son ünite arasındaki maksimum mesafe 350 metreyi aşmamalıdır.
• İki ünite arasındaki maksimum mesafe 700 metreyi aşmamalıdır.
• Eğer sistemde iki güç kaynağı bulunuyorsa iki güç kaynağı arasındaki mesafe 200 metreden az olmamalıdır.

Birden Fazla KNX Hattının Olduğu Uygulamalar

• Birden fazla KNX hattının bulunduğu projelerde her hattın başına 1 adet Line Coupler ünitesi konulmalıdır.
• KNX sistemindeki line Coupler (hat birleştiricisi)  üniteleri de ayrı bir güç kaynağından beslenmelidir.

KNX Hattında AREA Nedir? Tanımı

• KNX sisteminde birden fazla hat (lıne) varsa, bu hatlar alan (AREA) teşkil eder.
• Bir alan içinde teorik olarak toplam 15 adet hat (lıne) olabilir.
• Planlama aşamasında uygun olan bir alan içinde toplam 12 hat olacak şekilde planlama yapmaktır.
• KNX Area (alan) Sınırlamaları
• Teorik olarak bir KNX sisteminde toplam 15 adet alan (area) olabilir.
• planlama aşamasında uygun olan toplam 12 alan olacak şekilde planlamaktır.
• Bir KNX projesinde 14,400 Nokta tanımlanabilir.

Günümüzde KNX otomasyon imalatı yapan firmalar vardır. KNX otomasyon (automation) firmalarından bazıları; siemens knx, abb knx, schneider knx, berker knx vb gibi. Her firmanın otomasyon fiyatları modeline ve kalitesine değişmektedir.

Yaşadığımız evlerde kullanılan bütün donanımların, bir arada tek merkezden kontrolü hayatı kolaylaştırır ve yaşam alanımızın her noktasında kolay bir şekilde kullanabilme özgürlüğünü sunar. Kontrolü, yaşam alanımızın içerisinden, ya da dilerseniz kontrol sınırlarımızı genişletip internetten, cep telefonundan, cep bilgisayarımızdan yönetebiliriz.

Akıllı Ev

Otomasyon çeşitlerinden biri olan ve tüm bu kontrolleri sağlayan otomasyon sayesinde bizlere sunulduğu evlere akıllı ev denir. Akıllı ev teknolojileri ile dizayn edilen evlerde uygulanan otomasyon sistemleri, konfor ve maliyet açısından önemli avantajlar sağlar. Bundan dolayı akıllı ev kullanıcısına güvenlik, ideal konfor sağlarken, rutin olarak tekrarlanan işlemler kendiliğinden KNX otomasyon sistemleri ile gerçekleşir.

Akıllı ev sistemlerinde uygulanan ve dokunmatik panelden kontrol edilebilen otomasyon; kısaca genel adları ile, ısıtma, soğutma otomasyonu, aydınlatma otomasyonu.  Akıllı evlerin özellikleri ile iklimlendirme sistemleri, multimedia cihazlar, sulama sistemi, diğer bütün elektrikli cihazların kontrolü elinizin altında olacaktır. Herhangi bir arıza ve tehlike önceden bildirilmektedir.

Akıllı ev otomasyonu sistemleri, teknolojinin gelişmesi ile birlikte kontrol ekipmanları ve sensörler hayatımızın birçok bölümüne girmiştir. Sensörlerden gelen bilgiler değerlendirilerek evinizde sizin yerinize karar verecek kapsamdadır. Bu kapsamın içinde standart donanımların otomasyonundan, akılı ev teknolojisi ile evin kendisi için gereken enerji ve temiz su kaynağı meydana getirmesine kadar geniş bir yelpazeye sahiptir. Akıllı ev fiyatları da akıllı evlerin özelliklerine göre değişir.

Uygulama Alanları

Özel olarak yapılan konut ve rezidanslarda otomasyon, konut projelerinde, özel evlerde otomasyonun çeşitli fonksiyonları mevcuttur. Başlıcaları;

• Isıtma-soğutma yani iklimlendirmenin kontrolü,
• Aydınlatmaların kontrolü,
• Perde ve panjurların kontrolü,
• Evlerdeki elektrikli cihazların belirli senaryolar da kontrolü gibi.

Özel binalarda, bina güvenlik sistemleri, ev güvenlik sistemleri ve konfor için otomasyon tercih edilmektedir.

Standart Donanımların Otomasyonu Nedir?

Akıllı ev sistemleri; günlük yaşamımızda kullandığımız evlerimizdeki ihtiyaçlarımız içerisinde yer alan bahçe sulama, ısıtma-soğutma, aydınlatma, güvenlik, eğlence sistemlerinin kontrolünü tek merkezden ve sizin önceden ayarladığınız komutları, akıllı ev senaryolarını, uygulayarak yönetmesidir.

Akıllı ev senaryoları; günlük yaşam alışkanlıkları, zevkler, konfor ve zorunlu ihtiyaçlar dikkate alınarak, akıllı evinizin size yaşattığı, konfor kurgularıdır. Bu kurgularda birçok komut ard arda yerine getirilerek, rutin işler akıllı evler vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir. Yaşam alanınızdaki iklimlendirme, havalandırma ünitelerini kontrol etmenizi sağlar. Uzaktan akıllı kumanda sistemleri ile normal açma-kapama, dokunmatik (touch-screen) kontrol ünitesi ile, senaryo anahtarı veya uzaktan erişim (internet, PDA, cep telefonu vb.) yoluyla iklimlendirme, ev havalandırma sistemlerinin her birini ayrı ayrı kontrol edebilir veya gruplar halinde kontrol edebilirsiniz.

Örnek olarak bir akıllı ev tek komutla, akşam ayarlanan saatte bütün perdeleri kapatır, ışıkları otomatik kısabilir, alarmı devreye sokar ve televizyonu istenen saatte otomatik kapatabilir.

Uzaktan kontrol sistemleri ile sabah ayarlanan saatte banyo suyu ve ev sıcaklığını ayarlayabilir, çay makinesini çalıştırıp, müzik sistemini devreye sokup alarmı kapatabilir. Siz evden çıktığınızda ise tüm cihazları kapatarak her türlü güvenliğinizi sağlayabilir.

Akıllı ev projeleri ile istenmeyen durumların yaşanmasını önlemek için akıllı ev sistemleri üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Evlerimizde yangının çıkmasına sebep olan elektrik kontakları, elektrik fişinde unutulan cihazlar, arızalanan gaz vanaları problemini, otomasyon sistemi akıllı ev projesi ile önceden çözmektedir.

Akıllı ev sistemleri çocuğunuzu tanır yalnız kaldığı zaman fırın, ocak, ütü gibi otomatik olarak cihazları kapatır onun güvenliğini sağlar. Akıllı evlerde bulunan panik butonları yaşlı ebeveynlerin veya çocukların başına gelebilecek her türlü tüm tıbbi ve acil durumları hemen haber verir . Akıllı sistemler ile bütün elektrik sistemleri ve elektrik cihazlarını kontrol ettiği için riskler minimum değerlere inmektedir.

Perde ve Panjur Kontrolü

Evinizde bulunan panjur ve perdeleri uzaktan kumandayla, dokunmatik (touch-screen) kontrol ünitesi ile, senaryo anahtarı veya uzaktan erişim (internet, PDA, cep telefonu vb.) ile kontrol edebilirsiniz. Odadaki panjurlarınızı, perdelerinizi ayrı ayrı kontrol edebileceğiniz gibi veya tek bir komutla gruplar halinde de tüm odaları kontrol edebilirsiniz.

Müzik Yayın Sistemleri Kontrolü

Akıllı ev otomasyonu ile ofisinizde – evinizde, merkezi müzik yayın sistemi kullanabilirsiniz. Müzik yayın sistemini normal açma-kapama yöntemi ile, uzaktan kumanda ile, dokunmatik (touch-screen) kontrol ünitesi ile, senaryo anahtarı yada uzaktan erişim (internet, PDA, cep telefonu vb.) yolu ile her birini ayrı ayrı kontrol edebilir veya gruplar halinde de kontrol edebilirsiniz..

Aydınlatma Kontrolü

Akıllı bina otomasyon sistemleri evinizdeki- ofisinizdeki aydınlatma ünitelerini kontrol etmenize imkan sağlar. Ev otomasyonu ile evde veya ofisde olup olmadığınız önemli değildir. Akıllı binalar da ister normal açma-kapama yöntemi ile, ister uzaktan kumanda ile, ister dokunmatik (touch-screen) kontrol ünitesi ile, senaryo anahtarı veya uzaktan erişim (internet, Palm/PDA, cep telefonu vb.) ile her birini teker teker kontrol edebileceğiniz gibi gruplar halinde de kontrol edebilirsiniz.

Güvenlik Kontrolü

Akıllı bina sistemleri ile görüntülü interkom sistemi sayesinde size gelen misafirleriniz ile sesli, görüntülü iletişim kurmanızı sağlar. Akıllı bina otomasyonu ile ofisinizde – evinizde merkezi bir interkom güvenlik sistemi vasıtasıyla evinizdeki hırsız alarm ihbarlarını doğrudan güvenlik merkezine bildirilir.

İster o an evde veya ister ev dışında olun akıllı ev sistemi ile seçeceğiniz ev güvenlik sistemleri fonksiyonlarıyla, istediğiniz önlemleri alarak evinizdeki hırsızlık, yangın, su baskını gaz gibi tehlikelere karşı uyarmasının yanı sıra, tehlikeleri meydana gelmeden önlemek mümkündür.

Güvenlik kontrol sistemleri ile siz tatile çıksanız bile evinizi uzaktan kontrol etmenize, bahçenizi, çiçeklerinizi sulamanıza, yaşam alanınıza entegre etmiş olduğunuz ev güvenlik kamerası ile uzaktan erişimle izleyip neler olup bittiğini görmenize olanak sağlar.

Hırsız Alarm Sistemleri Kontrolü

Ofisinize veya evinize güvenliğiniz için yerleştirdiğiniz kameraları bulunduğunuz yerden izleyebilirsiniz. Internet, PDA/Palm veya cep telefonu ile bu imkanı daha uzak noktalara taşıyabilirsiniz.

Örneğin; tatilde iken evinizin güvenlik durumunu, işteyken çocuğunuzun durumunu, alarm anında çevre güvenliği ile kayıt altına alınan sorunun kaynağını rahatlıkla öğrenebilir, hızlı bir şekilde müdahale edebilirsiniz.

Hareket algılayıcılar, kapı ve pencerelere yerleştirilen manyetik sensörler ile tüm evi kontrol altında tutabilir. Ofisinizden  veya evinizden uzakta iken, ofisinizde veya evinizde istediğiniz güvenliği sağlamanıza yardımcıdır. Bilginiz dışında bir müdahale olduğunda hırsız alarm sistemi size sesli, yazılı ve bölgesel olarak uyarılar gönderir. Tanımlanmamış telefon numaralarını size otomatik olarak haber verir. Bu aramalardan sonra uzaktan erişim yolu ile siz yaşam alanınızdaki kameralara ulaşarak, izleyip, gereken müdahalelerin yapılmasını sağlarsınız. Yine akıllı ev sistemleri siz evde yokken zili çalan kişiyi cep telefonunuza yönlendirir, kapıya gelen kişi ile konuşmanızı sağlarken senaryolar yardımı ile ışıklar, müzik seti, televizyon gibi cihazlar çalıştırılarak kötü niyetli kişilere de evde olduğunuz izlenimi yaratır ve güvenliğinizi sağlar. .

Akıllı ev sistemleri fiyatları, akıllı evlerin özelliklerine göre (Schneider akıllı ev sistemleri, Siemens akıllı ev sistemleri, Viko akıllı ev sistemleri, Akıllı ev sistemleri Ankara, HomePro Akıllı Ev Sistemi vb gibi) üretici firmalara göre farklılık göstermektedir.

 

 

Aydınlatma otomasyon sistemi akıllı bina, akıllı evlerin konseptinin en temel bileşenidir. Aydınlatma otomasyon sistemleri ticari binalar, evler ve sosyal tesisler için kullanıcı isteklerine göre tasarlanmaktadır. Aydınlatma otomasyon sistemi elektrik tasarrufuna yardımcı olan uzaktan kumanda ve akıllı ışıklandırma şeklinde tasarımlar yapılmaktadır.

Aydınlatma Otomasyonu ve Enerji Tasarruf Sistemleri

İşletmelerin ayakta kalmaları ve karlılıklarını arttırmaları için sabit giderlerini azaltmalıdırlar. Bu giderlerden biri olan enerji de aydınlatmadır.

Ev otomasyonu ve bina otomasyonu konforlu yaşam için, konforu her yerde ve her zaman ayrıcalıklı olarak yaşamak isteyenler için idealdir. Aydınlatma sistem tasarımı yapılırken, uygun armatür seçimi ve özel olarak aydınlatma kontrolü için tasarlanmış bir aydınlatma otomasyon ve enerji tasarruf sistemi kurulumu ile sağlanır. İşletmenin verimli olması ve karlılığını sürdürmesi  için sağlam bir temel meydana getirir. İdeal olanı, ilk yatırım sırasında tasarım ve sistem kurulumudur. Ancak  var olan mevcut işletmelerde de sistemin uygulanması mümkündür.

Aydınlatma kontrol sistemleri, konutlarda konforu sağlamaya yönelik lüks sistemler olarak tasarlanmaktadır. KNX otomasyon sistemleri günümüzde enerji tasarrufu için çıkarılan yasalar ve yönetmelikler sektörün gelişimini desteklemektedir.

Aydınlatma sistem tasarımında uygun armatürler, gün ışığına uygun ve tasarruflu aydınlatma cihazlarının seçimi yapılmalı  ve enerji  tasarrufu sağlanmalıdır. Bundan dolayı aydınlatma otomasyon sistemlerinin kullanımı işletmeler  için önemlidir.

İşletmelerde Aydınlatma Otomasyon Sistemleri Kullanılmasının Nedenleri

• İşletmelerde kullanılan otomasyonlar sabit enerji ve personel giderlerini azaltarak karın artmasını sağlarlar.
• Artan enerji maliyetlerinin azalması için kullanılması.
• Enerji Verimliliği Kanunu doğrultusunda yerel ve merkezi yönetimlerin enerji  verimliliğine yönelik yasal yönlendirmeleri.
• İşletmenin imajına uygun olarak yeşil bina kavramına olumlu katkısından dolayı kullanılması.
• Çevreci baskılar sonucunda aydınlatma sistemleri kullanılması.

Aydınlatma Sistemleri ve Enerji Tüketimi

• Aydınlatma için ülkemizde tüketilen elektrik enerjisi %20 civarındadır.
• Aydınlatma da verimliliğinin sürekliliği görsel ve maliyetin düşmesi ile sağlanacaktır.
• Aydınlatmada enerji tasarrufu sağlamak, görsel olarak konfordan ödün vermeden, gerekli en az aydınlık şiddetleri ile elde edilir. Düşük verimli ışık kaynakları yerine yüksek verimli ışık kaynakları kullanılmalıdır.

Evlerde Aydınlatma Otomasyon Sistemi

Aydınlatma otomasyon sistemleri mekanda bulunan her tür aydınlatma armatürünün lokal haberleşme hatları üzerinden tek bir noktadan otomatik kontrol edildiği sistemlerdir. Işık şiddetini ölçen sensörler kullanılarak ortamın sabit aydınlık seviyelerinde tutulması sağlanabilmektedir.

Evlerde aydınlatma otomasyon sistem uygulamaları;

• Aç – kapa
• Dim (aydınlatma elemanının ışık seviyesinin azaltılıp artırılması)
• Sabit ışık seviyesi kontrolü
• Zamana göre programlı aydınlatma
• Aydınlatma senaryoları
• 1-10 V kontrol
• Dali kontrol
• Cep telefonu ve internetten kontrol
• Tek noktadan merkezi kontrol

Evlerde Konfor

Evlerde konfor için tasarımı yapılan aydınlatma otomosyonundan bazıları;

• Evden ayrılırken kapı yanında bulunan tek bir anahtarla tüm evinizin ışıklarını kapatmak mümkündür.
• Uzaktan kumanda, cep telefonu veya bilgisayardan evde olmasanız bile evinizin ışıklarını kontrolü yapılmaktadır.
• Tatile çıkıldığında evinizin ışıklarının programlanarak rastgele açılıp kapanması. Bu da evde biri varmış izlenimi vererek hırsızların evlerden uzak tutulması.
• Hırsız veya yangın alarm durumunda evlerin bütün ışıklarının aynı anda yanması
• Floresan lambaları ve barisollerinizi dim edin. (Not: Dim Nedir? Aydınlatma elemanının ışığının azaltılıp çoğaltılması işlemidir.)
• Hava kararmaya başladığı zaman bahçedeki aydınlatma sisteminin devreye girmesi. Ayrıca ev içinde istenilen mekanın otomatik olarak aydınlanması gibi.

Evleri aydınlatmada enerji tasarrufu sağlamak için alınabilecek önlemlerden bazıları;

İlk olarak oda aydınlatmaları için doğal gün ışığından yararlanılmalıdır. Oda içindeki mobilya ve eşyaları yerleştirirken  gün ışığının içeri girişini kolaylaştıracak şekilde olmalıdır. Oda duvarlarını açık renk boyamak daha bir aydınlık ortam sağlayacaktır.

• Gereksiz yere ihtiyaç olmadan ışıklar yakılmamalıdır.
• Ortamı  tavan aydınlatma sistemleri ile değil yerine, sadece daha küçük  ve çalışma alanını aydınlatan tasarımların seçimi yapılmalıdır.
• Daha verimli %80 olan kompakt floresan lambaları kullanılmalıdır. Kullanılan ampul 100 W’lık
• Bir akkor lamba yerine 25 W’lık kompakt floresan lambaları kullanılabilir.
• Mekanlarda kullanılacak lambalar enerji verimli, tüp floresan, lambalar tercih edilmelidir.
• Oda ışıkları odadan çıkarken kapatılmalı veya hareket dedektörü olan  armatürler kullanılmalıdır.
• Kullanılan lambalar temizlenmelidir. Aksi halde kirli, tozlu lambalar %25 daha fazla enerji harcarlar.

Tasarruf Sağlama Yöntemleri

Enerji tasarrufu için verimli bir aydınlatma sistemi kurulumu gerekmektedir. Aydınlatma  sistem dizaynından işletmeye kadar çeşitli noktalara dikkat edilmelidir.

Mimari Proje: Binalarda yaşam alanlarının gün ışığından en çok yararlanabileceği tasarımlar yapılmaktadır. Bunun yanı sıra binanın dış cephesine düşen gün ışığını iç mekana aktaran aydınlatma kanalları kullanılmaktadır.

Temel Aydınlatma Projesi: Yaşam alanlarının kullanım amacına uygun olarak, gerekli minimum ışık şiddetini istenen yerde sağlayacak (zemin,masa gibi) uzun ömürlü, verimli ve tasarruflu aydınlatma ürünleri tercih edilmelidir. Örnek olarak elektronik balastlar %20-50 daha uzun lamba ömrü ve konvansiyonel balastlara oranla %35 daha fazla verim sağlar. Bundan dolayı maliyeti kısa bir sürede amorti ederek işletmeye kâr sağlar.

Aydınlatma Otomasyonu

Kontrol ile en basitten en detaylı olana doğru sıraladığımızda;

Hareket ile Varlık Dedektörü Kontrol Sistemi

Kontrol sistemi, mekanın kullanımda olup olmadığı belirlenerek, ortam boşsa bir süre sonra aydınlatmanın kapatılmasını sağlar. Varlık dedektörü kullanıldığı zaman, masa üzerindeki küçük el hareketlerini  algılayarak, dolu-boş analizi yapılabilmekte ve kendinden sensörlü armatürler yaygın olarak uygulama alanı bulunmaktadır.

Aydınlık sensörü ile dışarıdaki ışık seviyesine göre içerideki ışık şiddetini otomatik olarak ayarlama imkanı sağlar. Örnek olarak cam tavanlı bir giriş koridorunda veya ofislerde hava bulutlu ise ışıklar otomatik yanarken güneşli havalarda ışıklar otomatik söndürülerek enerji tasarrufu sağlanır.

Zaman Programı Kontrol Sistemi

İnsan müdahalesi gerektirmeden mekanın kullanım sürelerine, tatillere, mesai ve vardiya saatlerine göre armatürlerin otomatik olarak kontrolünü sağlar. Gün sonlarında yada mesai bitimlerinde açık unutulan aydınlatma armatürleri ayarlanan saatlerde kapatılır. Bina dış cephe aydınlatmaları, çim sulama sistemleri belirlenen saatlerde devreye girer.

Işık Şiddetine Göre Kontrol Sistemi

Mekanın pencelerinden gelen ışığa bağlı olarak bazı armatürler kısılıp açılarak, mekanın her noktasında eşit aydınlatmanın elde edilmesi ve gün ışığından maksimum yararlanılması için kontrolünü sağlar. Çevre aydınlatmasını gece-gündüz durumuna göre çalıştırır.

Kombine Kontrol Sistemi

Maksimum verim için farklı kontrol tiplerinin beraber kullanılmasını sağlar. Örnek olarak ışık şiddetine bağlı dimmer kontrolü yapılan bir mekanda hareket yoksa veya tatil günü ise sistemi kapatır.

Aydınlatma giderlerinin % 40’ nı, endüstriyel, eğitim ve ticari binalar tüketmektedirler.

Aydınlatma Otomasyon Sistemlerinin Uygulandığı Alanlar

• Hastaneler
• Kütüphaneler
• Ticari binalar
• Mağazalar & AVM’ler (%12)
• Okullar
• Ofisler (%22)
• Kamu binaları

Aydınlatma Otomasyon Sistemleri Ana Özellikleri 

Aydınlatma otomasyonu uygulamanın yollarından bazıları;

• Sensörlü armatürler (kendiliğinden hareket eden)
• Dış ortamdaki ışık şiddetine göre çalışan çevre aydınlatmalar,
• Zaman rölesi ile kontrol edilen vitrin aydınlatmaları gibi.

Otomasyon çeşitleri arasında olan bina otomasyon sisteminde veya endüstriyel otomasyon da kullanılan PLC ile de aydınlatma otomasyonu uygulanabilir. Maksimum verimli, uygulanan binaya uyumlu, kablo maliyeti minimum ve yönetilip, raporlanabilir bir aydınlatma otomasyon sistemi kurulumu için, özel otomasyon ürünleri kullanılmalıdır.

Bina aydınlatma sistemleri hastane, market, mağaza, okul gibi kalabalık insan trafiğinin yoğun olduğu binalarda bulunan acil aydınlatma sistemi, yangın, deprem gibi durumlarda binadakileri çıkış yollarına yönlendirerek bu noktalara ulaşabilmeleri için gerekli aydınlatma sağlanmalıdır. Acil çıkış kapıları için yönlendirme yapılmalı, bu kapılara giden yol üzerinde gereken noktalarda acil yönlendirme levhaları kullanılmalıdır. Yangın gibi acil durumlarda merdiven aydınlatmaları ve çıkış koridorlarının ışıkları otomatik devreye girerek güvenli bir tahliye sağlanmalıdır.

Acil durum aydınlatma armatürlerinin periyodik olarak testleri yapılmalıdır. Aydınlatma otomasyon sistemi kullanılarak bazı aydınlatma armatür çıkışlarının uygun ek modüller, aküler vs. eklenerek bir acil durum aydınlatma sistemi yapılmalıdır.  Bundan dolayı sistemin test ve raporlanmasın da personel ihtiyacı ortadan kalkar.

Aydınlatma Otomasyon Sistemlerini Oluşturan Bileşenler

Saha algılayıcılar: Kızılötesi kumanda sinyali algılayıcılar, ışık şiddeti, hareket, varlık, anahtarlar, acil durum armatürleri için ışık/akım sensörleri

Kontrol cihazları ve ekipmanları: Elektrik pano aydınlatma tipi (Merkezi / Linye) veya Dağıtılmış Tip (Dağıtım sahada yapılır)

Kontrol edilen cihazlarlar: On/Off kontrollü aydınlatma armatürleri, elektronik balastlar (0-10V, 1-10V, DSI, DALI), dim edilebilir armatürler,

Bilgisayar ve merkezi izleme yazılımı: Sistemi izlemek, raporlamak ve lokal programları değiştirmek için kullanılır. Sistemin normal çalışmasına etkisi yoktur.

Sistem kullanılarak yapılan işlemler;

• Ağ üzerindeki herhangi bir giriş noktası (anahtar, varlık sensörü, fotosel vs..) ile herhangi bir lambanın çalıştırılması
• Çalışma senaryolarını oluşturma
• Sistemi mimari proje üzerinde görselleştirmek,
• Sistemi izlemek ve kontrol etmek
• Sistemden durum, arıza, çalışma süresi vs raporlar alınması noktası (anahtar, varlık sensörü, fotosel vs..) ile herhangi bir lambanın çalıştırılması

Işık ve Aydınlatma Teknolojileri

Aydınlatma  insanların günlük hayatının önemli bir parçasıdır. Günümüzde aydınlatma teknolojileri üreten firmalar, insanların, evlerinde, çalıştıkları iş yerlerinde, eğlendikleri mekanlarda ve diğer dış ortamlarda, onların istek ve ihtiyaçları doğrultusunda en iyisini verebilmek için çalışmaktadırlar.

Spot aydınlatma dış mekanın yanı sıra, iç mekan aydınlatmada da kullanılmaktadır. Spot lamba, direk ışık verme özelliğine sahip olduğu için ortamı iyi aydınlatır. Spot aydınlatma özellikle geniş evlerde, villalarda, restoran ve cafeler de, alışveriş merkezlerinde ve vitrin düzenlemelerinde spot ışık sıkça tercih edilmektedir.

Spot aydınlatmalar mimari led aydınlatma tasarımları ile birleştiğinde güzel görüntüler sağlar. LED teknolojilerinin önemi enerji verimliliği doğrultusunda gün geçtikçe artmaktadır. LED ışık enerji tasarrufunun yanında uzun ömürlü, iyi aydınlatma gibi özellikleri vardır. Led teknolojilerinin gelişmesi ile, spot aydınlatmalar da en çok tercih edilen led spot, sağladığı enerji tasarrufu ile elektrik faturalarından tasarruf etmenizi sağlayacaktır. Aydınlatma firmaları tarafından imalatı yapılan led fiyatları kalitesine, markasına, gücüne göre değişir.

Bina otomasyon ve yönetim sistemleri, yüksek modern yapı veya lüks villalarda, alışveriş merkezleri, oteller, plazalar, evler, hastaneler gibi endüstriyel tesislerde, tesisin tipine bağlı olarak bina ısıtma sistemleri, soğutma sistemi, bina havalandırma sistemleri, jeneratör, hidrafor, VRV-VRF sistemleri, fan coiller, VAV sistemler (değişken hava debili), aydınlatma sistemleri, otopark CO gaz izleme ve egzost kontrol sistemleri gibi farklı elektromekanik sistemlerin tek bir merkezden kontrolü, izlenmesi ve raporlanması için yapılan yazılımsal ve donanımsal işleri kapsayan bir sistemler bütünü olup, otomasyon çeşididir.

Ayrıca bina otomasyon sisteminin (BMS), kartlı geçiş, güvenlik sistemleri, yangın algılama sistemi, CCTV sistemi (kapalı devre televizyon), PDKS (Personel takip kontrol sistemi) gibi diğer zayıf akım sistemleri ile entegrasyon platformu sağlayabilmesi   sebebiyle de işletme genelinde sağlayacağı maliyet ve verimlilik, katlanarak artmakta, tek merkezden farklı sistemler yönetilip izlenmekte, tüm binanın minimum personel ve maksimum verimlilikle kontrolünü sağlar.

Günümüzde tüm binalarda enerji yönetimi, konfor  ve bina güvenlik sistemleri her geçen gün geçerlilik kazanmakta ve bu koşullar bina otomasyon sistemleri ile sağlanmaktadır. Bina otomosyonu farklı bina ve tesisler de  uygulanabilir ve teknolojik, enerjisini akıllı kullanan projeler üretilebilir.

Bina Otomasyon Sistemleri (BOS)

Uluslararası terminolojide; BAS (Building Automation Systems), FMS (Facility Management Systems) yada BMS (Building gibi tanımlanan ve genel olarak BOS (Bina Otomasyon Sistemleri) kavramdır.

Boss bina otomasyon sisteminin kurulum amacı; enerji yönetimi ve enerji tasarrufu, güvenilirlik, aydınlatma kontrolü, tek noktadan tüm sistemlere hakim olma, alarm ve arıza bilgilerini raporlama, dünyanın herhangi bir yerinden internet yardımıyla bütün sistemlere ulaşabilme, işletme ve yönetme işlerinin merkezileştirilmesidir. KNX otomasyon sistemi, bina otomasyon sistemlerinde uygulanmaktadır.

Bunun yanında bina kontrol sistemleri ile binalarda kullanılan ısıtma soğutma cihazlarının kapasite kontrollerini yaparak enerji tasarrufu sağlamaktır. Binada bulunanlar için konforlu ve güvenli bir yaşamı daha az işgücü ve enerji otomasyonu ile meydana getirebilmek için bina otomasyon sistemleri gereklidir.

Bina otomasyon sistemlerinin farklı uygulama alanları, tipleri ve kapsamları vardır. Büyük alışveriş merkezlerinde yada yüksek modern akıllı binalar da, merkezi havalandırma sistemlerinin nem ve sıcaklık gibi parametre kontrolleri ile ilgili cihazların çalışma zamanlarının programlanması buna bir örnektir. Genellikle bina veya bina gruplarındaki klima santralı, ısıtma kazanları, soğutma sistemleri gibi mekanik cihazların, kapasite kontrollerini yaparak enerji tasarrufu elde etmektir.

Isıtma-Soğutma-Havalandırma Sistemleri (Mekanik Otomasyon Sistemleri)

İşletmelerin faaliyet alanına, konfor-kontrol ihtiyaçlarına, elektro-mekanik sistemlerine bağlı olarak, kaynakların en etkili şekilde kullanılması, raporlanması, HVAC (ısıtma-soğutma sistemi-havalandırma) mekanik otomasyon sistemi, su temin gibi mekanik sistem kontrollerinde insan faktörünü en aza indirerek, işletme maliyetlerinde tasarruf ve tam kontrol sağlanması temel amaçtır.

Aydınlatma Otomasyon Sistemleri

İşletmelerin iç ve dış-mimari aydınlatma sistemlerinin zamana, ortam ışık şiddetine, kullanım yoğunluğuna göre otomatik olarak kontrol edilerek, işletme maliyetlerinde tasarruf ve tam kontrol sağlanması aydınlatma otomasyonu sistemleri temel amacıdır.

Otopark Güvenlik ve Otomasyon Sistemleri

Otoparklarda karbonmonoksit algılama  sistemi ile egzost gazı yoğunluğunun takibi, eşik seviye aşımında alarm verilmesi, egzost fanlarının çalıştırılması için kurulan sistemleri kapsamaktadır.

Otomasyon firmaları tarafından yapılan bazı hesaplamalara göre; doğru kurulmuş bir akıllı bina sistemleri, enerji otomasyonu ile sağladığı enerji tasarrufu ve iş gücü ile  yaklaşık 1- 2 yıl içerisinde kurulum maliyetini karşılamaktadır.

Diğer bir uygulama alanı ise akıllı evler ve villa gibi lüks binalarda müşterilerin isteklerini yerine getirmektir. Bu uygulamalarda merkezi ısıtma-soğutma ekipmanlarının kapasite kontrolleri yapılmaktadır.  Örnek olarak aydınlatma sistemi, havalandırma sistemi  ve perdelerin uzaktan bir kumanda ile açılıp kapatılması gibi isteklere cevap verilmesidir.

Bilgisayar fiyatlarının pahalı olduğu ve akıllı ev sistemleri bu kadar yaygın olmadığı dönemlerde sadece büyük ticari binalarda kurulurdu. Ancak günümüzde bina otomasyon sistemi, büyüklüğü ne olursa olsun her bina için uygun bir çözüm ve iyi bir yatırım durumundadır.

Bina Yapısı

En alt kısımda, kumanda edilecek fiziksek ekipmanlar ile ilişikte bulunan saha ekipmanları denilen elektrikli kumanda ve ölçüm elemanları mevcuttur. Bu kumanda elemanları damper motoru, vana motoru, gibi analog sinyallerle kumanda edilen   cihazlar örnek olarak gösterilebilir. Saha ekipmanları da analog giriş sinyalleri olarak nem sensörü, sıcaklık sensörü, aydınlık seviye sensor, basınç sensörü vb gibi, örnek gösterilebilir.

İkinci kısımda saha ekipmanlarından alınan ve saha ekipmanlarına gönderilen bilgilerin eletriksel sinyallere çevrilmesine yardımcı olan giriş-çıkış modülleri vardır. Kontrol cihazlarında yorumlanacak giriş-çıkış bilgileri analog ve dijital olarak yorumlanır. Dijital sinyaller “0” ve “1”ler ile anlatılan kesin değerleri anlatmak için kullanılabilir. Mesela bir havalandırma kanalında hava akışını ölçmek için kullanılan fark basınç anahtarı ile havalandırma kanalında hava akışı var ise “1”, yok ise “0 ” bilgisi üretmektedir.

Bir hava kanalında statik hava fark basıncını ölçmeye yarayan “fark basınç sensörü” o anda hava kanalının ölçüm yapılan iki noktası arasındaki statik basınç farkını ölçer. Örnek olarak 50 Pa. Bundan dolayı analog sinyaller bir aralıkta sürekli değerler verirler. “giriş-çıkış modülleri” saha cihazları ile bilgi alışverişinde bulunurken “0-10 VDC”, “2-10 VDC” veya “4-20 mA” gibi standartlaşmış farklı sinyal çeşitlerini kullanır. Saha cihazları ile bağlantıları, her cihaz için ayrı ayrı fiziksel olarak elektrik kabloları ile bağlantıları kurulur. Her bir modül tek bir cihaz için kullanılabileceği gibi, bir modüle birden fazla cihaz da bağlanan modelleri mevcuttur.

Üçüncü kısımda kontrol cihazı bulunur. Kontrol cihazı  giriş çıkış modülleri ile tek bir haberleşme kablosu ve haberleşme protokolü kullanarak haberleşir. Kısa zaman çevrimlerinde aldığı bilgileri yorumlar ve önceden programlandığı biçimde çıkışlar üretir.

Çalışma Mekanizması

Büyük ve birden fazla kontrolör gerektiren sistemlerde bir üst basamak, kontrol cihazları arası haberleşme hattı vardır. Bu seviyede kontrol cihazları aralarında bilgi alışverişi yaparlar. Ayrıca bu hatta yerleştirilecek bir “merkezi bilgisayar” da, uygulama mühendisinin hazırlayacağı arayüzler yardımı ile kullanıcılara, bütün sistemi gruplar halinde bir arada görme ve kumanda etme imkanı verir.

Bu tip uygulamaları yapan birçok  firma ve her firmanın kendine özgü programlama dili, kullanıcı arayüzü programı ve haberleşme protokolü vardır

Firmalar sektördeki yeni eğilimler doğrultusunda Bus, CAN, Modbus, LON, BAC Net gibi standart haberleşme protokollerini desteklemektedir. Yeni çıkan kullanıcı arayüzü programları Web tabanlı grafiklerle internet üzerinden ulaşımı da desteklemektedir.

Bina Otomasyon Sistemi Neden Kullanılır?

• Kontrol edilen alanlarda konfor şartlarının meydana getirilmesi: mekan sıcaklığı, nemi, ışık şiddeti, hava kalitesi, kullanım su sıcaklığının ayarlanması için.
• Rutin İşlem Kontrolleri : Günlük, haftalık, saatlik cihaz açma-kapama programlarının meydana getirilmesi cihazların sıralı çalıştırılması ile eşit yıpranma sağlanması, arızada yedek cihaza geçmek için.
• Enerji Tasarrufu: Işık şiddetinin, su-hava sıcaklığının, gereksiz ısıtma-soğutma-aydınlatma yapılmaması, açma-kapama zamanlarının otomatik ayarlanması, sayaç otomasyonu ve okuma, enerji faturalama sistemi, enerji sarfiyatı hesaplanması için.
• Koruyucu Bakım ve Sistem Sürekliliği : Elektromekanik sistemlerin sarf ve yedek parça ömürlerinin takip etme , minimum yedek parça stoklarının tutulması, arıza durumunda iş emirlerinin yazılması, sık arızalanan sistemlerin tesbit edilmesi için.
• İnsan kaynaklı hataların ortadan kaldırılması ve eleman maliyetinin azaltılması: Minimum insan müdahalesi ile hataların, gereksiz enerji sarfiyatının ve işgücünün azaltılması, kaynakların verimli kullanımı için kullanılmaktadır.

Bina Otomasyon Sistemlerinin Bina İşletme ve Yönetimindeki Avantajları

• Merkezi kontrol, daha az işgücü ile daha fazla iş yapılabilmesini sağlar.
• Bina otomasyon sistemleri ile hassas ve zamanında kontrol, enerji harcamalarını azaltır.
• Aynı şartlarda hep aynı şekilde tekrarlanan işler, programlandığı için daha basit bir işletme sağlar.
• İşletmecilerin eğitimi ve sisteme hakimiyeti grafik arabirimler vasıtasıyla çok basitleşir.
• Binada yaşıyanların ihtiyaçları en hızlı ve uygun şekilde karşılanabilir.
• Uyarı ve arızalardan hemen haberdar olunmasını sağlar.  Bakım ve onarımı çabuklaştırır.
• Alarm raporları, geçmişe dönük kayıtlar  ve bakım programları etkin bir işletme sağlar.
• Esnek genişleyebilme ve  programlanabilme özellikleri, değişen ihtiyaçların karşılanmasını ve sisteme ekler yapılmasını kolaylaştırır.
• Aydınlatma kontrolü, yangın algılama gibi diğer sistemler ile entegrasyon, binada bulunanlar için konforlu ve  güvenli bir ortam sağlar.

Bina otomasyon sistemlerinin doğru seçilmiş ve uygulanmış olması bu faydaları sağlar. Bina otomasyon sistemleri, her projenin ihtiyacına ve özelliğine göre farklı uygulamalar gerektirir.

Kullanılan kontrol cihazları  ve saha elemanları aynı olmakla birlikte her projede değişik uygulamalar gerektirmesi sistem yazılımının ağırlığını ve önemini arttırır.

Bina Otomosyon Sistemlerinin Bina İşletim Sistemine Sağladığı Yararlar

Binalarda yaşayan , çalışan insanlara gereken konforun sağlanması ve performanslarının arttırılması için binalara ısıtma, soğutma, havalandırma aydınlatma gibi tesisatlar kurulmaktadır. Bu işlemlerde maliyet gerektiren yatırımlardır. Bu yüzden  iyi faydalanılması için bu tesisatların kontrolü önemlidir. Geçmiş yıllarda, bina işletiminde artan enerji ve işgücü maliyetinden dolayı 1980 den sonra bina otomasyon sistemleri geliştirilmiştir.

Bina otomasyon sistemleri ile çok katlı veya geniş alana yayılmış binalarda, tüm tesisatların tek bir merkezden izlenebilme ve kumanda edilme imkanı, binanın özelliklerine göre sistem dizayn ve programlama sayesinde kaçınılmaz duruma gelmiştir. Bina otomasyon sistemlerinin işletmeye getireceği faydalar fiyatlara yansımıştır. Sisteme sağladığı yararlar arasında;

• Enerji Tasarrufu

Bina otomasyon sisteminin sağladığı faydalardan biri de enerji tasarrufudur. Binalarda işletme maliyeti gerektiren elektrik enerjisi ve yakıt, bu sistem vasıtasıyla sadece ihtiyaç ölçüsünde kullanmaktadır. Örnek olarak şu uygulamalar gösterilebilir;

Ortamların iklimlendirilmesinde (klima santrallerinde) bedava enerji olan dış hava kullanımıdır. Dış hava koşulları (nem ve sıcaklık) uygun ise, ortam önce dış hava ile konfor koşullarına getirilmeye çalışılır. Eğer dış hava yeterli değil ise, sadece ihtiyaç kadar ısıtma veya soğutma enerjisi kullanılır. Binada var olan ısıtma, soğutma, havalandırma, aydınlatma tesisat ve ekipmanları ancak ihtiyaç olduğu zaman sistem tarafından devreye sokulacaktır. Bu sisteme girilecek start/stop zaman programına göre olabileceği gibi ölçülen sıcaklık, hava kalite, nem değerlerinin ayarlanan değerlerin altına düşmesine yada üzerine çıkmasına göre otomatik olarak yapılabilecektir.

• Otomasyon Sistemi

Kontrolü altında bulunan ekipmanların, yüklenecek program çerçevesinde kontrol ettiğinden insan hatalarından veya gecikmelerinden meydana gelebilecek fazla enerji tüketimini ortadan kaldırmaktadır. Merkezi operatör terminali ve işletmeye yönelik yazılımı ile, verimsiz çalışan tesisat ve ekipmanlar anında tespit edilmekte, bu durumda verimsiz çalışmadan dolayı fazla enerji tüketimi ortadan kaldırılmaktadır.

• Konforun Kesintisiz Devamı ile Çalışan  Elemanların  Performanslarının Arttırılması

Ev ve işyerlerinde gereken sıcaklık, nem ve hava kalite gibi konforun sağlanması için tasarlanmış olan klimalar; otomasyon sistemi ile kontrol edilmektedir.

Mahallerde bulunan insan sayısının yoğunluğu ve diğer faktörler ile gün boyunca değişkenlik gösteren koşullar, otomasyon sisteminin bina özelliklerine göre programlanması ile kısa süre de düzeltilebilmekte ve arızaların o anda sistemden izlenmesi sonucu ortamlarda, konfor kesintisiz olarak sağlanmaktadır.

Optimum start/stop özelliği; insanların mesaiye başlanması ile konfor şartlarına sahip yerlere girmesini sağlar. Bu durumda kötü çalışma koşullarından dolayı meydana gelebilecek  performans düşüklüğü ortadan kalkacaktır.

• İşgücü Tasarrufu 

Çok katlı olan ve geniş bir alana yayılmış binalarda sahada bulunan ekipmanların kontrolü ve ortamların konfor şartının sağlanması, ortamda devamlı değişen insan sirkülasyonu ve ortam sıcaklık ve hava kalite değerlerini sabit bir değerde hem işgücü fazlalığı hem de zaman kaybıdır.

Çok katlı binalar ve alış veriş merkezi gibi çok geniş alana inşa edilmiş bir komplekste sahada bulunan ekipmanların kontrolü ve ortamların konforunun sağlanması için bütün sistemin tek bir noktadan kontrol ve gözleminin yapılması sonucu işgücü açısından tasarruf sağlayacaktır. Böyle bir sistemde otomasyon sistemini kontrol eden bir operatör, bir veya iki teknik personelin birlikte çalıması ile, tüm binanın kontrolü ve işletmesi sağlanmaktadır.

Tesisatlarda meydana gelen sorunlar, sistemi kontrol eden operatör tarafından teknik personele iletilir ve sorunların giderilmesi ve soruna müdahale  etmek ve işin bitirilme süresi otomasyon sistemi tarafından operatöre bildirilmektedir. Böylece operatör tüm sistemi sadece kendisi gözlemleyebilmekte ve binadaki konfor şartlarını ayarlayabilmektedir. Bu halde sahada meydana gelebilecek arızalar hemen fark edilmekte ve soruna müdahale etmekte hızlı bir şekilde yapılabilmektedir.

• Kontrol Edilen Ekipman, Cihazların Verimliliği ve Çalışma Ömürlerinin Uzatılması

Ekipmanlarda (pompa, fan gibi) meydana gelebilecek arıza ve alarmlar, otomasyon sistemi tarafından devamlı izlenmekte ve hemen grafik ekranlı operatör terminali üzerinde ve yazıcıda, teknik servis elemanlarına iletilmektedir.

Bu durumda arızalı ekipmanın çalışmamasından oluşabilecek verimsizlik, arızanın daha büyümesi, arızanın diğer ekipmanlara zarar vermesi gibi durumlar ortadan kalkmakta ve böylece cihazların ömrü uzatılmaktadır. Kademeli ve yedekli çalışan (kazan, chiller, pompa vb) ekipmanların çalışma sıralarının belirli sürelerde değiştirilmesi ile, ekipmanların bir dönem sonunda eşit zamanlarda çalışması sağlanacaktır.

• Devamlı Bakım Gerektiren Ekipmanların Takibi

Otomasyon sistemi ile sahada çalışan ekipmanların (vana, damper, pompa, kazan, fan motoru, chiller, filtre vb) çalışma süreleri devamlı toplanmaktadır. Çalışma süreleri toplanan ekipmanların set edilen çalışma sürelerini doldurma halinde, sistem ekipmanın bakımının yapılma zamanı geldiğini görsel ve yazılı olarak operatöre bildirmektedir. Böylece zamanında bakım yapılarak, ekipmanların arızalanması engellenmekte, verimlilik artmakta ve ekipmanların çalışma ömürleri uzatılmaktadır.

• Teknik Personel Performansının Değerlendirilebilmesi

Tesisatlarda meydana gelen arızalar anında bilgisayar ekranında görsel ve yazılı olarak izlenerek ve yazıcıdan yazılı dökümü alınabilmektedir. Operatörün tesisatlarda meydana gelen arızaları görerek onaylaması ve arızanın düzeltilmesi zamanı tarih-saat-dakikasıyla beraber kaydedilmektedir. Bu kayıtlar teknik personelin kişisel olarak performansının değerlendirilmesinde önem taşımaktadır.

Eğer arıza uzun bir süre giderilmemiş ise ve bunun sonucunda meydana gelebilecek verimsiz çalışma sonucu, enerji kaybı gibi sorunlar oluşmuşsa olaya müdahale etmekte geciken yada müdahale etmeyen teknik personel uyarılmaktadır. Bu durum işletme ve çalışan personel arasında bir disiplin sağlayarak güven, konfor, kaliteden ödün vermeden üst düzey hizmet sağlayacaktır.

• Tesisat Verimsizliklerin Tespiti

Arıza ve bununla beraber meydana gelen alarmın giderilme süresi veya arızanın ne kadar sıklıkla oluştuğu bir rapor halinde kullanıcıya sunulması, daha ileri aşamalarda böyle bir arızanın önlenmesine yardımcı olacaktır. Sistem ve güvenlik açısından bu tür arızaların ne kadar sürede giderildiği de hesaplamak mümkün olmaktadır.

Otomasyon sistem tarafından her bir noktanın kayıt ve tarih bilgileri devamlı tutulmakta ve operatöre grafik ortamda hazırlanmış eğriler doğrultusunda raporlar vererek, tesisatların doğru çalışırlılığı ve verimliliği hakkında istatistik bilgileri sunmaktadır.

• İnsan Kaynaklı Hataların Ortadan Kaldırılması

Sahada cihazlarının (pompa, klima santralı, aspiratör, kazan, chiller soğutma vb) kontrolü, sisteme yüklenen otomasyon programı tarafından devamlı gözetilmesi ile, kumanda edilmektedir. Herhangi bir cihazda meydana gelen arıza ve alarmların, diğer ekipmanların bu olumsuzluklardan etkilememesi için gerekli önlemeler alınması ve gereken müdahalenin yapılması otomatik olarak sistem tarafından gerçekleşmektedir.

Örnek olarak, klima sistemleri verilebilir. Klima santralı, donma alarmı durumunda fanlarını durdurup santral hava giriş damperlerinin kapatarak, ısıtma vanasını açıp ısıtma bataryasının patlamasını önler. Geniş alana yayılan komplekslerde, otomasyon sistemi kullanılması insan hatalarını ve gecikmeleri de ortadan kaldırmaktadır.

 

Otomasyon projesi ile okullar, hastaneler, eczaneler, tüm işletmeler, kurum veya kuruluşlar hatta içinde yaşadığımız evler de binalarda otomasyondan söz etmek mümkündür. Otomasyon hayatımızın vazgeçilmezi haline gelmiştir. Günden güne kontrol ve otomasyon çeşitliliği artmakta, kontrol otomasyon gelişmektedir.

Otomasyon imalatın başlatılması ve kontrolü için mekanik, elektronik ve bilgisayar tabanlı uygulamalarla ilişkili bir teknolojidir. Bu teknoloji;

• İşlem kısımları için otomatik makine takımları
• Otomatik montaj takımları
• Endüstriyel robotlar
• Otomatik materyal kullanımı ve depolama sistemleri
• Kalite kontrol için otomatik tarama sistemleri
• Geri besleme kontrolü ve işlem kontrolü
• Planlama ve veri koleksiyonu için bilgisayar sistemleri ve imalat aktivitelerini desteklemek için karar verme özelliklerini içerir.

Otomasyon Çeşitleri

Endüstriyel kontrol ve otomasyon ürünleri; ürün çeşitliliği, ürün adedine göre farklı otomasyon tipleri uygun olabilmektedir. Buna göre otomasyon çeşitleri;

1 – Sabit Otomasyon

2 – Programlanabilir Otomasyon

3 – Esnek Otomasyon

1 – Sabit Otomasyon

Sabit otomasyon (örnek; transfer hatları): Katı otomasyon, seri üretim için otomasyon büyük miktarlarda neredeyse benzer parçaların üretiminde özel cihazlar için yüksek ilk yatırım gerektirir.  Ürün tasarımı, ürün hayatı boyunca sabit kalmalıdır.

 Avantajları

• Cihazlar imalat için ayarlanmıştır
• Düşük imalat zamanı
• Seyrek ayarlamalar
• Otomatik malzeme taşıma
• Parçaların hızlı ve verimli hareket etmesi
• Çok düşük WIP

Dezavantajları

• Esnek değildir.

2- Programlanabilir Otomasyon

Programlanabilir Otomasyon (örnek; NC, CNC, robot)

•  İşlem program tarafından kontrol edilir
•  Genel amaçlı cihaz için yüksek yatırım gerekir
•  Daha düşük imalat oranları
•  Değişikliğe daha yatkın- esnek
•  Parti üretimine uygun
•  Düşük miktarda değişik parçaların üretimi
•  Sabit otomasyondan daha esnek

 Dezavantaj

• Her yeni parçadan önce kurulum gerekir
• Kurulum sebebiyle büyük parti üretim
• Esnekliğin artması uğruna üretim hızı düşüktür

3 – Esnek Otomasyon

Esnek otomasyon (örneğin piston kafası üretimi)

•  Programlanabilir otomasyonun gelişmişidir.
•  Değişiklik için zaman kaybı yoktur
•  Özel tasarlanmış sistem için yüksek ilk yatırım
•  Otomasyon programları ile değişik ürünlerin üretimi mümkündür.
•  Tasarı değişliklerine açıktır
•  Düşük – orta miktarda üretim
•  Hız ve esneklik açısından sabit ve programlanabilir otomasyon arasındadır.

 Avantajları

• Programlama ve kurulum çevrim dışı (off-line) yapılır.
• Fiyat daha pahalıdır – boyut ve alet değişim imkanı sebebiyle
• Ufak parti üretimler yapılabilir – azalmış WIP ve imalat zamanı

Otomasyona Neden İhtiyaç Vardır?

• İmalat oranını artırmak için (zaman kaybettiren kısımların azaltılması; makina işlem zamanı, taşıma zamanı, kurulum zamanı)
• İnsanları tehlikeli ortamlardan uzak tutmak için (kimyasallara, dumana, yüksek ısıya ve radyasyona maruz kalmayı engellemek, mesela robotik uygulamalarından sprey boyama ve kaynak)
• İnsanları çok temiz işlemlerin gerektiği durumlar ve ortamlardan çıkarmak için (örnek; yarı-iletkenler ve ilaç üretimi)
• Hatalı üretilmiş ürün adedini azaltmak için
• İşçi sayısını azaltmak için (örneğin; bir işçi bir çok makineyi izler.)

Otomasyonun Faydaları

• Verimliliğin artması
• Ürün kalitesinin artırılması
• İmalat zamanının azaltılması
• İşçi eksikliğinin engellenmesi
• İşçi masraflarının azalması
• Rutin manüel ve idari işlerin azaltılması veya bertaraf edilmesi
• Sağlık ve güvenlik
• Kimi zaman tek alternatif olabilir (Karışık bir CAD modelinin üretimi)
• Güncel kalmak

Bazı durumlarda manüel üretim tercih edilebilir. (Görev otomasyon için çok zor, kısa ürün hayatı, özel ürün, arz talep dengesi, yeni bir ürün için başarısızlık olasılığı)

Günümüzde özellikle fabrikaların kısa süre içinde daha fazla ürün imal etmesi ve bu ürünlerin maliyetinin en düşük seviyede olması istenir. Bundan dolayı öncelikle insan gücünün azaltılması, kazaların daha az olması ve arızaların asgariye indirilmesi gerekir. Bu da otomasyon sistemleri ile sağlanmaktadır. Bu nedenle otomasyon sistemleri büyük bir değer ve önem kazanmıştır. Otomatik kontrol sistemleri yerini, otomasyon sistemlerine bırakmıştır.

Örneğin bir fabrikada kullanılan otomasyon sistemleri göz önüne alındığında, bu fabrikada her şeyin esnek ve kontrol edilebilir olması yöneticinin işine gelmektedir. Çünkü bilgisayar ekranında sisteminin işleyişini, eğer varsa arızanın yerini, üretilen ürün miktarını vb. fabrikayı ilgilendiren birçok bilgilere erişim ve kontrol kolaylığı sağlar. Bu faydalar da işletmeye zaman, kalite, maliyet, hız ve kâr olarak geri dönmektedir.

Otomasyondaki gelişmeler ile artık bir tek operatör, üretim hattı veya bir fabrikadaki üretimi bir kontrol paneli ile takip edebilmektedir. Fabrika otomasyon sistemleri ile üretim, sevkiyat, kalite kontrol, mal kabul, depo gibi fabrika içi departmanlar ve fabrika genelinin yönetim ile anlık olarak bilgi alması sağlanmaktadır.

Fabrika otomasyon yapıldığı zaman, fabrikayı tek merkezden izlemek ve istenilen her bir noktayı kontrol etmek mümkündür. Ph, basınç, sıcaklık, seviye gibi analog değerler (eş zamanlı) olarak izlenebilir. Bu değerler grafiksel olarakda görülebilir. SCADA sistemi ile fabrika bilgisayarla kontrol edilebilir, ayrıca internet üzerinden dünyanın istenilen noktasında izlenebilmekte ve kontrol edilebilmektedir.

Fabrika otomasyonunun çok geniş bir yelpazesi vardır. Farklı farklı proseslere sahiptir. İstenilen proses çerçevesinde ve fabrikanın akışına uyumlu bir şekilde tasarlayan fabrika otomasyon firmaları vardır. Fabrika otomasyon sistemleri tasarlanırken ilk önce istenen proses ve senaryo açık bir şekilde anlatılmalıdır. Daha sonra bu proses otomasyonu için nasıl cihazlar ve nasıl teknik kullanılması gerektiği tespit edilmelidir.

Fabrika otomasyonu için gerekli altyapı hazırlanır. Elektriksel projeler IEC (International Electrotechnical Commision) standartlarına uygun olarak hazırlanır. Bu elektriksel projeye doğrultusunda DCS yada PLC otomasyon sistemleri yazılımları yazılması ile işlem başlar. Yazılım işlemi bittiğinde DCS yada PLC programına yüklenir. Yapılan fabrikada her türlü testleri yapılır. Testler yapıldıktan sonra hangi fabrikada kullanılacak ise oraya nakli yapılır. Fabrikada gerekli motor, switch, sensör gibi elemanlar elektriksel  bağlantıları, sonra elektrik panosu içerisindeki bağlantıları yapılarak sistem devreye alınır. Devrelerin kontrolleri yapılarak, sistemin çalışması izlenir.

Mekanik bir yapıya sahip olan makinalar pnömatik, mekanik ve hidrolik birimlerle daha otomasyonlu duruma geldiler ve böylece yüksek performans düzeylerine yükseldiler. Günümüzde makinalar elektronik ürünleri ve bilgisayar yazılımları da içermektedirler. Elektronik cihazlar sinyal işleme, veri transferi ve iletişim yazılım da içerdiği algoritmalar yardımıyla verileri işleyip enformasyona dönüştürmektedir. Makina otomasyonu, mekanik aksamın hangi hareket kontrol sistemleri yapacağını belirliyor.

İmalat sistemlerinde, fabrikadaki üretim sistemlerinin tümü otomatik olsa bile birçok işin işçiler tarafından yapılmasına gerek duyulacaktır.

Bunlardan bazıları;

• Cihazların tamiri ve bakımı, güvenilirliklerinin artırılması
• Bilgisayar işlemleri  ve programlama yapmak
• Mühendislik işleri, yükseltmeler, alet tasarlama, geliştirmeler ile ilgili çalışmalar yapmak
• Fabrikayı idare etmek.

İnsan Emeği İle Yapılan İmalatın Gücü

•  Tahmin edilmeyen durumları algılamak
•  Sorunlara yeni çözümler getirmek
•  Soyut problemler ile ilgilenmek
•  Değişime ayak uydurmak
•  Gözlemler sonucu  genel kanıya varmak
•  Deneyimden öğrenmek
•  Yetersiz bilgi ile zor kararları vermek

Bilgisayar-Tabanlı Sistemler İle Yapılan İmalatın  Gücü

• Tekrar yapılması gereken işleri kararlı bir şekilde yapmak
• Yüksek bilgiyi depolamak
•  Bilgiyi hafızadan güvenli şekilde almak
•  Birçok görevi aynı anda yapmak
•  Yüksek kuvvetler ve güç uygulamak
•  İşlemleri hızla yapmak

Otomasyon çeşitlerinden biri olan fabrika otomasyonu birçok alanda çalışmalarını sürdürmektedir. Otomasyon cihazları kimya, çimento, gıda, deterjan, petrokimya, tekstil sektörü, enerji sektörü, tartı sistemleri ve yem sektörlerinde çeşitli otomasyon sistemlerinde kullanılmaktadır. Fabrika otomasyonu yaparken, iyi bir planlamanın yanında adım adım yapılandırıldığı için zaman ve dikkat isteyen bir süreçtir.

Fabrika otomasyon sistemleri ile  bir fabrikada;

• Ham madde ve üretilen stok takibi
• Tek veya birden fazla depo takibi
• Tedarikçi mal kabul takibi
• Kalite kontrol takibi
• Müşteri – tedarikçi  sipariş takibi
• Müşteri -tedarikçi sevkiyat takibi
• Üretim projelendirme takibi
• Üretim planlama takibi
• Üretim takip
• Üretim performans takip
• Üretim bazlı personel performans takip
• Personel takip
• İhtiyaç analiz takip
• Satın alma takip (Yönetim – Fabrika entegre)
• Prim takip
• Maliyet takip
• Gider takip
• Lojistik takip

otomasyon sistemleri ile kontrol altına alınabilmektedir.

Firmalar otomasyon proğramları doğrultusunda, anahtar teslimi otomasyon projeleri tasarımı ve uygulanması, montaj ve devreye alma, revizyon ve bakım, SCADA ve PLC sistemlerinin tasarım ve yazılımlarının hazırlanması, sistem içinde motorların beslenmesi ve kumanda edilmeleri MCC ve PLC  panoları ile yapılmakta bu panoların tasarımı ve projelendirilmesi, panoların montaj imalatı ve sistemin devreye alınması fabrika otomasyon firmaları bünyesinde yapılmaktadır.

Birçok alandaki fabrika otomasyonun bir kısmı aşağıda verilmektedir.

• Atık Su Arıtma Tesisi
• Konveyor ve Üretim Hattı
• Kum Kurutma Tesisi
• Kireç Fırını Otomasyonu
• Pnömatik Transport Sistemi
• Vakum Transport Sistem
• Oksijen Üretim Tesisi
• Toz Tutma ve Filtrasyon
• Kağıt Üretim Tesisi
• Sıvı Deterjan Tesisi
• Toz Deterjan Tesisi
• Enerji Sektörü
• Tekstil Sektörü

Otomasyon endüstride, yönetimde ve bilimsel işlerde insan aracılığı olmadan işlerin otomatik olarak yapılmasıdır. Diğer bir ifade ile yapılan bir işin insan ile makina arasında paylaşılmasına otomasyon denir. Toplam işin paylaşım yüzdesi otomasyonun düzeyini tespit eder. İnsan gücünün yoğun olduğu otomasyon sistemleri yarı otomasyon, makinanın yoğun olduğu sitemlere de tam otomasyon denir.

Sanayi devriminden bu yana yakın geçmişimizde üretmek tek başına yeterli olmamıştır.  Bütün dünyanın açık bir pazar haline geldiği rekabetçi şartlarda üretimi; hızlı, standart, güvenli, verimli kılmak bir zorunluluk olmuştur. Endüstride bu zorunluluğun karşılığı kesinlikle otomasyondur. Otomasyon tek bir cihaz ile değil, bir çok kontrol ve otomasyon teknolojisi ünitelerinin kollektif çalışmasıyla yapılabilir.

Otomasyon kelimesinin İngilizcesi automation, kökeni Fransızca’dır. Eski Yunan dilindeki “automatos” kelimesi, yani kendi kendine hareket eden “spontane” kelimesinden gelir.

Bir zamanlar sadece insanlar tarafından yapılan veya insanlar tarafından yapılması imkansız olan bazı işlerin günümüzde makinalar tarafından yapılabilmesine yönelik olan çalışmalardır. (İşçinin görevinin makinalar tarafından yapılması mekanizasyon olarak tanımlansada  genel olarak otomasyon, makinelerin kendi-kendine idare edebileceği bir sistemi anlatır.)

Otomasyon Nedir? Diğer Tanımlar

İnsanlar tarafından yapılan bazı işlerin makinalar tarafından yapılmasını ve insan müdahalesine gerek kalmadan işlem sıralarının kontrol edilmesini sağlamak için tasarlanmış imalat sistemlerine otomasyon denir.

Otomasyon mekanik, elektronik ve bilgisayar tabanlı sistemlerin imalatı gerçekleştirmesi ve kontrol etmesi ile ilişkili bir teknoloji sistemidir. Otomasyonun ana amacı hızlı ve ekonomik üretim değil, rekabette güçlü olabilmek, hizmet kalitesini artırmaktır.

Otomaton (çoğulu otomat); insan müdahalesine gerek kalmadan, kendi güç kaynağı olan kompleks işlemleri yapan sistemlerdir. Genel olarak makina ve cihazların yerini almaktadır. (Örneğin robot)

Robot; otomatik kontrol altında manipülasyon (elle işleme) yapan programlanabilen mekanik cihazdır.

Robotik; robotların, bilgisayar kontrollü mekanik sistem ve otomatik cihazların tasarlandığı, üretildiği ve geliştirildiği bilim ve teknoloji dalıdır.

Sibernetik; kontrol ve iletişimi, organizmalar, organik işlemler ve mekanik-elektronik sistemlerde inceleyen bilim dalına sibernetik denir.

Siber; (sibernetik, siborg v.b. kelimerde kullanılan bir ön ektir)

Bilgisayar; bilgi sistemleri, sanal gerçeklik, interneti anlatan bir kelimedir.

Yapay zeka; makinelerin tahmin edilebilen yada edilemeyen yeni durumlar karşısında karar verip, eyleme geçebilmelerini sağlayabilme yeteneğidir.

Robotlar, otomotiv endüstrisinde kaynak görevlerinde oldukça sık kullanılmaktadır. Robotlar, çalışırken insanlara göre çok daha hızlı ve daha az hata yapmaktadırlar. Günümüzde bilgisayar ve robot teknolojisindeki gelişmelerle daha da karmaşık görevleri de yapabilmektedirler.

Otomasyon Nerelerde Karşımıza Çıkar?

• Güvenlik uygulamalarında
• Bilimsel çalışmalarda
• İş yerlerimizde (bilgisayar, yazıcı, …)
• İmalatta
• Cebinizde (cep telefonu)
• Taşıma işlemlerinde (lojistik)
• Evde (buzdolabı, kombi, çamaşır makinası, bulaşık makinesi, akıllı cihazlar…)
• Sağlık uygulamalarında
• Elektrik hizmetinin verilmesi
• Hava tahmini
• Arabalar
• İnternetten arama yapabilmek, sosyal siteler
• Fotoğraflar ve videoya kayıt etmek
• Asansörler
• Otomatik vezne makinesi (ATM)

Otomasyon hayatımızda günlük olarak sıkça karşımıza çıkar. Geri besleme (Feedback), otomatik kontrolün temel elemanlarındandır.

Resimde, bir termostat bilgisi, oda sıcaklığının kontrolünde kullanılmaktadır. Kontrol elemanı termostattan aldığı bilgiyle istenen sıcaklık bilgisini karşılaştırarak, gereken komutu ısıtıcıya iletir. Bu döngünün birçok defa tekrarlanması ile istenen sıcaklığa ulaşılarak bu sıcaklık derecesi sabit tutulmaktadır.

 Otomasyon Sistemleri

Endüstriyel otomasyon sistemleri; üretim görevlerini tamamlamak için robotik cihazların kullanılmasıdır. Otomasyon, mal ve hizmet teslim üretiminde verimliliği en uygun duruma getirmek (optimize etmek) için makineleri yada teknolojilerin kullanımıdır. Otomasyon  iş yerinde, iş verimini arttırmak için makineleşmedir. Endüstriyel otomasyon teknolojileri ile  emeğe daha az ihtiyaç duyulmaktadır.  Üretim için belli hizmetler makineler tarafından devamlı, otomatik olarak seri bir şekilde yapılır.

Otomasyon Sistemi Nedir? (automation systems); daha önceleri insan emeği ile yapılan işlerin, bilgisayarlar, mekanik aletler ve kendi kendine çalışan makineler ile yapılmasına otomasyon sistemi denir.

Bu tanım önceleri imalat süresi boyunca malzemelerin bir makineden diğer bir makineye otomatik şekilde aktarılmasını, her birinde üretimin belli bir bölümünün yapılarak, insan emeğine ihtiyaç olmadan imalatın gerçekleştirilmesi olarak tanımlanıyordu. Teknolojinin gelişmesiyle, bu sisteme otomatik iletişim ve denetim mekanizmaları da eklenmiş, iletişim, bir makinenin veya üretim aracının bilgisayar programındaki bilgiler doğrultusunda faaliyet sürdürmesidir.

Otomatik denetimde makinenin yaptığı işler önceden programlanır. Bu programlama doğrultusunda bir sapmanın ortaya çıkması halinde, gereken düzeltmenin kendiliğinden sağlanması durumudur. Otomasyon, ikinci Dünya Savaşı’ndan sonra Batılı sanayileşmiş ülkelerde, verimliliği hızla arttırmıştır. Ama bu gelişmenin olumsuz etkileri de olmuştur. Bunlar arasında iş gücüne, vasıfsız emeğe olan talep azaldığından bunun sonucuda da işsizliğe yol açmıştır.

Bir fabrikada kullanılan otomosyon sistemleri, bilgisayar ekranında sisteminin işleyişini, eğer varsa arızanın yerini, üretilen ürün miktarını vs fabrikayı ilgilendiren birçok bilgilere erişim ve kontrol kolaylığı sağlar. Robot makine başlangıç için pahalı olabilir. Üretim işçiler için aylık ücret kaybı, şirket için tasarruf sağlar.

Otomasyon sisteminin;

Avantajları

• Kalite artışı,
• Üretim maliyetinin  düşmesi,
• Rekabet gücünün artması,
• İş kazalarının azalması
• Zamandan tasarruf  sayılabilir.

Bu avantajlar da işletmeye hız ve kâr olarak geri dönmektedir.

Dezavantajları

• Otomasyon sistemlerinin dezavantajı ise ilk montajının maliyetli olmasıdır.
• Maliyet, uzun zamanda çoğu otomasyon sistemlerinde kendini amorti etmektedir.
• Fabrika otomasyon sistemleri ile fabrika çalışanlarının sayısında azalmaya, otomasyon sonucu işletmelerin yatırım harcamaları fazlalaşır ve işsizlik  durumu ortaya çıkar.

Toplam işin paylaşım yüzdesi otomasyonun düzeyini tespit eder. İnsan gücünün yoğun olduğu otomasyon sitemleri yarı otomasyon, makinenin yoğun olduğu sitemler de tam otomasyon olarak tanımlanır. Endüstride üretim; hızlı, standart, güvenli, nihayet verimli kılmak otomasyon sayesinde sağlanmaktadır.

Otomasyon Çeşitleri 

Genellikle her sektörde otomasyona geçilmiştir.

• Endüstriyel makina otomasyonu
• Muhasebe otomasyon sistemi
• Öğrenci otomasyonu
• Fabrika otomasyon
• Bina otomasyon sistemleri
• Ev otomasyonu
• Akıllı bina otomasyonu
• Akıllı ev otomasyonu
• Barkod otomasyon sistemi
• Depo otomasyon sistemleri
• Kütüphane otomasyonu
• Aydınlatma otomasyon sistemleri
• Plc otomasyonu
• Market otomasyon sistemleri
• Endüstriyel otomasyon sistemleri
• Sera otomasyon sistemleri

Otomasyon çeşitleri genel olarak devamlı ve sık sık, ayrı işlemler için programlanmış bir dizi uygulandığı, bir sensör kullanarak ölçümlerin yapıldığı veya bir dizi aralığında ölçülen değerleri değişken tutmak için hesaplanan ayarlamalar yaparak ve sıra kontrolü içeren geri besleme kontrolü türleri mevcuttur.

Bazı otomasyon firmaları;

“AAB, Otomasyon, SCADA”, “Mas Otomasyon”, “Statik Otomasyon Ltd. Şti”, “WAGO Otomasyon”, “KNX Aydınlatma Otomasyonu“, “Karınca Otomasyon”, “Artech”, “Özkan Otomasyon”, “Prokser Otomasyon Sistem”, “Siemens A.Ş”, “Schneider Otomasyon” gibi.  Bu firmalarının otomasyon fiyat listesi günün koşullarına göre belirlenmektedir.