T.C.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ

ÇEVRE DOSTU SULAMA SİSTEMLERİNİN UZAKTAN KONTROLÜ VE

OTOMASYONU

Emre CAN

Ethem SERÇE

Danışman

Doç. Dr. Okan BİNGÖL

LİSANS TEZİ

ELEKTRİK – ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ISPARTA – 2015

© 2015 [Emre CAN-Ethem SERÇE]

TEZ ONAYI

Emre CAN ve Ethem SERÇE tarafından hazırlanan “Çevre Dostu Sulama

Sistemlerinin Uzaktan Kontrolü Ve Otomasyonu” adlı tez çalışması aşağıdaki

jüri üyeleri önünde Süleyman Demirel Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Elektrik

– Elektronik Mühendisliği Bölümü’nde LİSANS TEZİ olarak başarı ile

savunulmuştur.

Danışman Doç. Dr. Okan BİNGÖL

Süleyman Demirel Üniversitesi

Jüri Üyesi Yrd. Doç. Dr. İsmail Serkan ÜNCÜ

Süleyman Demirel Üniversitesi

Jüri Üyesi Yrd. Doç. Dr. Kubilay TAŞDELEN

Süleyman Demirel Üniversitesi

Bölüm Başkanı Doç. Dr. Hakan ÇALIŞ

ii

TAAHHÜTNAME

Bu tezin akademik ve etik kurallara uygun olarak yazıldığını ve kullanılan tüm

literatür bilgilerinin referans gösterilerek tezde yer aldığını beyan ederiz.

Emre CAN Ethem SERÇE

iii

İÇİNDEKİLER

Sayfa

İÇİNDEKİLER .................................................................................................................................. iii

ÖZET ................................................................................................................................................... vi

ABSTRACT ...................................................................................................................................... vii

TEŞEKKÜR ..................................................................................................................................... viii

ŞEKİLLER DİZİNİ ........................................................................................................................... ix

ÇİZELGELER DİZİNİ .................................................................................................................... xii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ................................................................................. xiii

1. GİRİŞ ........................................................................................................................................... 1

2. KAYNAK ÖZETLERİ ............................................................................................................... 6

3. MATERYAL VE METOT ........................................................................................................ 8

3.1. Android İşletim Sistemi ................................................................................................... 8

3.1.1. Open Handset Allience ............................................................................................. 9

3.1.2. Android’in Bölümleri ................................................................................................ 9

3.1.3. Android Sürümleri .................................................................................................. 10

3.1.4. Android İşletim Sistemi Özellikleri .................................................................. 11

3.1.5. Android İşletim Sistemi Geliştirme .................................................................. 12

3.1.5.1. Eclipse ................................................................................................................. 12

3.2. Mikrodev MP201G PLC ................................................................................................. 20

3.2.1. Mikrodiagram Yazılımı ......................................................................................... 20

3.2.2. Mikrodiagram Kullanımı ...................................................................................... 21

3.2.2.1 Yeni Diagram Oluşturma ............................................................................... 21

3.2.2.2 Diagram Açma ................................................................................................... 22

3.2.3 Mikrodiagram Özellikleri ...................................................................................... 23

3.2.3.1. Kapı Editörü ...................................................................................................... 23

3.2.3.2. Simülasyon ........................................................................................................ 24

3.2.3.3. Online İzleme .................................................................................................... 25

3.2.3.4. Terminal ............................................................................................................. 25

3.2.3.5. Yardım ................................................................................................................. 26

3.2.4 Mikrodiagram Mod Seçenekleri ......................................................................... 27

3.2.4.1. Nesne Taşıma Modu ....................................................................................... 27

iv

3.2.4.2. Nesneleri Birleştirme Modu ........................................................................ 28

3.2.4.3. Nesne Ekleme Modu ...................................................................................... 28

3.2.4.4. Yazı Ekleme Modu .......................................................................................... 28

3.2.4.5. Hat Etiketi Ekleme .......................................................................................... 28

3.2.4.6. Blogları Grupla ................................................................................................. 29

3.2.4.7. Diagram Derle ve Cihaza Gönder .............................................................. 30

3.2.4.8. Binaryi Cihaza Gönder .................................................................................. 30

3.2.4.9. Cihaz Özellikleri ............................................................................................... 30

3.2.4.10. Kaydet ............................................................................................................... 31

3.2.4.11. Farklı Kaydet .................................................................................................. 31

3.2.4.12. Diagram Ayarları .......................................................................................... 31

3.2.4.13. Yakınlaştır, Uzaklaştır................................................................................. 32

3.2.5 Kapı Tipleri ................................................................................................................. 32

3.2.6 MP201G PLC Genel Özellikleri ............................................................................ 33

3.3. Güneş Paneli ...................................................................................................................... 36

3.3.1. Güneş Panelleri Hücrelerinin Çalışma İlkesi ................................................ 37

3.3.2. Fotovoltaik Hücre Karakteristiği ...................................................................... 37

3.3.2. Sistemimizde Kullandığımız Güneş Panelinin Seçimi Ve Özellikleri ... 37

3.4. Akü ........................................................................................................................................ 39

3.4.1. Sistemimize Seçilen Akü ....................................................................................... 42

3.5. Şarj Regülatörü ................................................................................................................ 43

3.5.1. Sistemimize Seçilen Şarj Regülatörü ............................................................... 45

3.6. Su Pompası ........................................................................................................................ 46

3.7. Selenoid Valf ..................................................................................................................... 49

3.7.1. Selenoid Valflerin Çalışma Prensibi ................................................................. 49

3.7.2. Selenoid Valflerin İç Yapısı .................................................................................. 51

3.7.3. Selenoid Valfler Kullanım Alanları ................................................................... 51

3.7.4. Valf Pistonunun Konumları ................................................................................. 52

3.7.5. Selenoid Valf Çeşitleri............................................................................................ 53

3.8. Sensörler ............................................................................................................................ 53

3.8.1. PT100 Sensör............................................................................................................ 54

3.8.2. Toprak Nem Sensörü Higrometre .................................................................... 55

3.8.3. Sıvı Seviye Sensörü ................................................................................................. 55

v

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA ................................................................... 56

4.1. Android Programlama .................................................................................................. 56

4.1.1 Android Sulama Otomasyonu Programı Çalışma Mantığı ........................ 57

4.1.2. Android Sulama Otomasyonu Programı Görselleri ................................... 59

4.2. PLC Programlama ........................................................................................................... 60

4.2.1. PLC Programlanması Çalışma Mantığı ............................................................ 61

4.2.2. Mikrodiagram Programı Görselleri .................................................................. 62

4.3. Projenin Akış Diyagramları ve Genel Gösterimi ................................................. 65

5. SONUÇ ................................................................................................................................... 68

KAYNAKLAR .................................................................................................................................. 70

EKLER............................................................................................................................................... 73

EK A. Proje Görselleri............................................................................................................. 74

Ek B. Projede Kullanılan Devreler..................................................................................... 77

Ek B.1. Motor, Damlama Valfi, Fıskiye Valfi Güç Devreleri ................................. 77

Ek B.2. Sıvı Seviye Sensörü Devresi ............................................................................. 79

Ek C. Elektrik Bağlantı Şeması ............................................................................................ 81

ÖZGEÇMİŞ 1 ................................................................................................................................... 82

ÖZGEÇMİŞ 2 ................................................................................................................................... 84

vi

ÖZET

Lisans Tezi

Çevre Dostu Sulama Sistemlerinin Uzaktan Kontrolü Ve Otomasyonu

Emre CAN

Ethem SERÇE

Süleyman Demirel Üniversitesi

Teknoloji Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

Danışman: Doç. Dr. Okan BİNGÖL

Bu çalışmada, fotovoltaik güçle çalışan PLC tabanlı, android cihazlar üzerinden

uzaktan kontrollü otomatik ve manuel olarak damla sulama sistemi (DSS) ve

fıskiye sulama sistemi (FSS) gerçekleştirilmiştir. Sistem GSM SMS hattı

üzerinden manuel veya otomatik olarak (DSS/FSS) kontrol edilebilmektedir.

Otomatik çalışmada, PLC üzerinde çalışan program, topraktan aldığı sıcaklık ve

nem değerini bitkinin ihtiyacı olan nem değeri ile karşılaştırmakta ve nem

değerine göre sulama motoru hem kontrol edilecektir. Otomatik veya manuel

çalışma işleminde, depoda su algılanmadığında, kullanıcı bilgilendirilmekte ve

sistem durdurulmaktadır. Sistem gerektiği kadar sulama yaparak; hem su

miktarından, hem de otomatik olarak çalıştığı için insan gücü ve zamandan

tasarruf sağlanılması düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Güneş Enerjili Sulama, Otomatik Sulama, Uzaktan Sulama,

Uzaktan Kontrol, Android Kontrollü Sulama.

2015, 85 Sayfa

vii

ABSTRACT

B.Sc. Thesis

Remote Control & Automation of Eco-Friendly Irrigation Systems

Emre CAN

Ethem SERÇE

Suleyman Demirel University

Faculty of Technology

Department of Electrical and Electronic Engineering

Advisor: Assoc. Prof. Dr. Okan BİNGÖL

In this study, photovoltaic-powered PLC-based, remote-controlled manual and

automatic drip irrigation system on android devices (DSS) and sprinkler

irrigation systems (FSS) were carried out. SMS via GSM line system manually or

automatically (DSS / FSS) can be controlled. In automatic operation, programs

running on the PLC, irrigation engines and humidity values are compared

according to the temperature and humidity of the soil moisture values that the

plant needs to be checked as well. In automatic or manual operation process,

the water in the tank is detected, users are informed and the system is stopped.

By irrigation systems as needed; and the amount of water, and is thought to be

provided automatically to save time and manpower for the work.

Keywords: Solar-Powered Irrigation, Automatic irrigation, remote irrigation,

remote control, Android Controlled Irrigation.

2015, 85 Pages

viii

TEŞEKKÜR

Bu araştırmada bizi yönlendiren, karşılaştığımız zorlukları bilgi ve tecrübesi ile

aşmamızda yardımcı olan değerli Danışman Hocamız Doç. Dr. Okan BİNGÖL’e

teşekkürlerimizi sunarız.

Tezimizin gerçekleşmesinde TÜBİTAK 2209-A projesi kapsamında maddi

destek sağlayan TÜBİTAK’a teşekkür ederiz.

PLC programlanma esnasında karşılaştığımız zorluklarda Mikrodev firması

çalışanlarının vermiş olduğu destekten dolayı teşekkür ederiz.

Projenin prototip dizaynında bize maddi ve manevi yardımlarını esirgemeyen

Enes CAN’a teşekkür ederiz.

Tezimizin her aşamasında bizi yalnız bırakmayan ailelerimize sonsuz sevgi ve

saygılarımızı sunarız.

Emre CAN

Ethem SERÇE

ISPARTA, 2015

ix

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa

Şekil 1.1. PV sulama sistemi seçimine karar verme aşamaları (Aktacir ve

Yeşilata, 2001). ................................................................................................................................ 3

Şekil 1.2. Güneş enerjili su pompalama sisteminin basit, şematik görünümü ........ 4

Şekil 1.3. Bir tarım arazisinde kurulmuş pompalara elektrik sağlayan güneş

panelleri. ............................................................................................................................................ 5

Şekil 3.1. Android işletim sistemi maskodu ......................................................................... 8

Şekil 3.2. Sürümlerin kullanım yüzdeleri [Wikipedia, 2015] ..................................... 11

Şekil 3.3. Android proje oluşturma ....................................................................................... 13

Şekil 3.4. Android proje tanımlama ...................................................................................... 14

Şekil 3.5. Android proje tanımlama ...................................................................................... 15

Şekil 3.6. Android ikon atama ................................................................................................. 16

Şekil 3.7. Android arayüz yapısı ............................................................................................. 17

Şekil 3.8. Android proje oluşturma ....................................................................................... 18

Şekil 3.9. Android tasarlama ekranı ..................................................................................... 19

Şekil 3.10. Eclipse açılış ekranı ............................................................................................... 19

Şekil 3.11. Mikrodiagram yazılımı genel görünümü ...................................................... 20

Şekil 3.12. Mikrodiagram yazılımı fonksiyonu ile klasik ladder diyagramı

karşılaştırma.................................................................................................................................. 21

Şekil 3.13. Mikrodiagram proje oluşturma ........................................................................ 21

Şekil 3.14. Mikrodiagram PLC seçimi................................................................................... 22

Şekil 3.15. Mikrodiagram dosya aç ....................................................................................... 23

Şekil 3.16. Mikrodiagram kapı editörü ................................................................................ 23

Şekil 3.17. Mikrodiagram simülasyon çalışma ekranı ................................................... 24

Şekil 3.18. Mikrodiagram online izleme çalışma ekranı ............................................... 25

Şekil 3.19. Mikrodiagram terminal ekranı ......................................................................... 26

Şekil 3.20. Mikrodiagram yardım ekranı ............................................................................ 26

Şekil 3.21. Mikrodiagram mod seçim araç çubukları .................................................... 27

Şekil 3.22. Mikrodiagram nesne taşıma modu ................................................................. 27

Şekil 3.23. Mikrodiagram nesneleri birleştirme modu ................................................. 28

Şekil 3.24. Mikrodiagram nesne ekleme modu ................................................................ 28

Şekil 3.25. Mikrodiagram yazı ekleme modu .................................................................... 28

Şekil 3.26. Mikrodiagram hat etiketi ekleme .................................................................... 29

x

Şekil 3.27. Mikrodiagram blokları gruplama .................................................................... 29

Şekil 3.28. Mikrodiagram blokları gruplama .................................................................... 29

Şekil 3.29. Mikrodiagram diagram derle ve cihaza gönder ......................................... 30

Şekil 3.30. Mikrodiagram binaryi cihaza gönder ............................................................. 30

Şekil 3.31. Mikrodiagram cihaz özellikleri ......................................................................... 30

Şekil 3.32. Mikrodiagram kaydet ........................................................................................... 31

Şekil 3.33. Mikrodiagram farklı kaydet ............................................................................... 31

Şekil 3.34. Mikrodiagram diagram ayarları ....................................................................... 31

Şekil 3.35. Mikrodiagram yakınlaştır, uzaklaştır ............................................................. 32

Şekil 3.36. Mikrodiagram fonksiyonel blok diagramları .............................................. 33

Şekil 3.37. MP201G PLC ............................................................................................................ 33

Şekil 3.38. Kullanılan Ttec 12V 20A Ekobis Jel Akü ....................................................... 42

Şekil 3.39. MPPT blok diagramı ............................................................................................. 45

Şekil 3.40. PWM şarj regülatörü ............................................................................................ 45

Şekil 3.41. Sistemimizde kullanılan su pompası .............................................................. 48

Şekil 3.42. Selenoid valf iç görünümü .................................................................................. 49

Şekil 3.43. Selenoid valf açık-kapalı durumları ................................................................ 50

Şekil 3.44. selenoid vana iç yapısı ......................................................................................... 51

Şekil 3.46. 12V DC 1/4'' Electric Solenoid MOTOR ( Solenoid Valve ) .................... 53

Şekil 3.47. PT100 Sensör .......................................................................................................... 54

Şekil 3.48. Toprak nem sensörü ............................................................................................. 55

Şekil 4.1. eclipse programı üzerinden android sulama otomasyonu programı

görünümü ....................................................................................................................................... 57

Şekil 4.2. Android cihaz üzerinden sms gönderme ........................................................ 58

Şekil 4.3. Android sulama otomasyonu programı giriş ekranı .................................. 59

Şekil 4.4. Android sulama otomasyonu program ekranı imza ekranı görüntüleri

............................................................................................................................................................. 59

Şekil 4.5. Android sulama otomasyonu hakkımızda ekranı ........................................ 60

Şekil 4.6. Mikrodiagram ile programlanmış sulama sistemi otomasyonu genel

görünümü ....................................................................................................................................... 60

Şekil 4.7. Mikrodiagram programında SMS girişlerinin ayarlanması ve sıcaklık

değerini gönderme ...................................................................................................................... 62

Şekil 4.8. Mikrodiagram programında depo doluluk kontrolü .................................. 62

Şekil 4.9. Otomatik mod ayarlanması .................................................................................. 63

xi

Şekil 4.10. Mikrodiagram programında sistemin kurulumu ve motorun

çalıştırılması .................................................................................................................................. 64

Şekil 4.11. Mikrodiagram programında SMS gönderilmesi ayarlamaları .............. 64

Şekil 4.12. PLC çalışma algoritması ...................................................................................... 65

Şekil 4.13. Android programımızın algoritması .............................................................. 66

Şekil 4.14. Sistemimizin genel gösterimi ............................................................................ 67

Şekil A.1. Projenin bitmiş hali (önden görünüş) .............................................................. 74

Şekil A.2. Projenin bitmiş hali (soldan görünüş) ............................................................. 74

Şekil A.3. Projenin bitmiş hali (sağdan görünüş) ............................................................ 75

Şekil A.4. Projenin bitmiş hali (pano görünüşü) .............................................................. 75

Şekil A.5. Projenin bitmiş hali (üstten görünüş) .............................................................. 76

Şekil B.1. Motor, damlama valfi, fıskiye valfi güç devreleri proteus ısıs çizimi ... 77

Şekil B.2. Güç devresinin önden 3D görünümü ................................................................ 78

Şekil B.3. Güç devresinin arkadan 3D görünümü ............................................................ 78

Şekil B.4. Güç devresinin baskı devre çıktısı %100 görünüm .................................... 79

Şekil B.5. Sensör devresi proteus ISIS çizimi .................................................................... 79

Şekil B.6. Sensör devresi proteus Ares 3D görünümü ................................................... 80

Şekil B.7. Sensör devresi baskı devre çıktısı %100 görünüm .................................... 80

Şekil B.8. Sensör algılayıcı devresi baskı devre çıktısı %100 görünüm ................. 80

Şekil C.1. Sistemin elektrik bağlantı şeması ...................................................................... 81

xii

ÇİZELGELER DİZİNİ

Sayfa

Çizelge 1.1. Örnek bir tam sulama programı (Kodal vd, 2010) .................................... 2

Çizelge 3.1. Android işletim sistemi sürümleri ................................................................ 10

Çizelge 3.2. MP201G PLC giriş çıkış port sayıları ............................................................ 36

Çizelge 3.3. Güneş paneli özellikleri ..................................................................................... 38

Çizelge 3.4. Kullanılan akü özellikleri .................................................................................. 43

xiii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

API Uygulama Programlama Arayüzü

GSM Mobil Haberleşme İçin Küresel Sistem

EDGE Bağlantı Küresel Evrim İçin

3G 3. Nesil Haberleşme

LTE 4. Nesil Haberleşme

NFC Yakın Alan İletişimi

SMS Kısa Mesaj Hizmeti

MMS Çoklu Ortam Mesajlaşma Servisi

JRE Java Runtime Environment

JDK Java Development Kit

SDK Yazılım Geliştirme Kiti

I/O Giriş – Çıkış

SMD Micro Yapıya Sahip Elemanlar

PWM Darbe Genişlik Modülasyonu

USB Evrensel Seri Veri yolu

DA Doğru Akım

AA Alternatif Akım

RX Alınan

TX Gönderilen

A Amper

V Volt

VCC Kollektör Besleme Voltajı

PCB Baskılı Devre Kartı

GND Toprak

ADC Analog to Dijital Converter

NC Normalde Kapalı

NO Normalde Açık

COM Ortak Uç

PLC Programlanabilir Lojik Kontrol Cihazı

GSM PLC GSM Modül Modul Eklenmiş Programlanabilir Kontrol Cihazı

PV Photovoltaik Güneş Pili

KB Kilobyte

xiv

mA Miliamper

MHz Megahertz

mm Milimetre

mm2 Milimetrekare

PC Bilgisayar

RH Nem

1

1. GİRİŞ

Erişilmesi uzak olan, elektriğin olmadığı bol su kaynakları olan tarıma elverişli

arazilerin daha verimli değerlendirilebilmesi amacıyla bu proje

gerçekleştirilmiştir. Sistem enerjisini güneşten elde etmektedir. Sulama

sistemlerinin kontrolü GSM haberleşme kullanarak android cihazlar üzerinden

yapılmaktadır. Projemizde damla sulama ve yağmurlandırma sulama sistemleri

toprağın ihtiyacını karşılayacak şekilde tasarlanmıştır.

Android cihazlar için tasarladığımız programımızda sistemin kontrolü kolay ve

görsel bir şekilde yapılabilecek düzeye indirilmiştir. Bu sayede daha önce

yapılan tek tip sulama sistemini bizim yazılımımız ile damla sulama sistemi ve

yağmurlandırma (fıskiye) sulama sistemi diye ayırarak tek projede 2 ayrı

sulama sistemini android cihazlarda görsel program yazılımımız ile uzaktan

kontrol edip harcanan enerjiyi kendisi üreterek otonom sistem

gerçekleştirilmiştir.

Sistemin uzaktan haberleşmesi için GSM modüllü Mikrodev MP201G PLC

kullanılmıştır. Sistemimizin internet değilde sms altyapılı haberleşmesinin

sebebi ülkemizde statik IP’li GSM data hatlarının sadece kurumsal firmalarca

özel olarak kullanıma sunulması, bu hatların maddi yükünün aylık olarak

bakıldığı zaman sms paketinden çok daha fazla ücrete mâl edileceğinden,

tarımsal sulama amacıyla kullanılması gereken GSM hattının operatörlerce

(Turkcell, Vodafone, Avea) sms paketlerinin internet paketlerine oranla çok

daha uygun olmasından dolayı tercih edilmiştir.

Aşırı sulama, topraktaki tuzluluk oranının artmasına sebep olmakta, toprak için

gerekli olan havanın yeri suyla dolunca bitki kökleri havasız kalarak

boğulmaktadır. Böylece kökler görevini yerine getiremeyeceğinden dolayı

gerekli olan mineralleri ve besin maddelerini topraktan alamaz hale gelmekte,

toprağa verilen gübreler aşırı sudan dolayı topraktan yıkanarak etkisini

kaybetmektedir. Yetersiz sulama ise bitkinin doğal büyüme kapasitesini

kısıtlayarak verimi düşürmektedir. Bu sebeplerden dolayı topraktaki ürünlerin

2

veriminin ve kalitesinin düşmesinin yanında, yapılan yatırım ve maliyetler de

boşa gitmektedir. Örnek bir tam sulama programı Çizelge 1.1’deki gibidir.

Çizelge 1.1. Örnek bir tam sulama programı (Kodal vd, 2010)

Tarım sektöründe enerji kullanımına ilişkin son gelişmeler, yoğun enerji

tüketilen sulama uygulamalarının enerji korunumun da önemli bir yeri

olduğunu göstermiştir. Son yıllarda sulama uygulamalarında enerji tüketiminin

azaltılmasına yönelik olarak yapılan araştırmalar; sulama amacıyla yeni ve

yenilenebilir doğal enerji kaynaklarının kullanılmasına ve fosil yakıtların

tüketildiği geleneksel sistemlerine alternatif olarak, düşük maliyetli ve etkinliği

yüksek sulama sistemlerinin geliştirilmesine yönlendirilmiştir. En önemli

yenilenebilir enerji kaynağı olan güneş enerjisinden tarımsal sulama amacıyla

yararlanılması durumunda, toplam üretim giderleri içerisinde büyük yer tutan

sulama giderleri azalacak ve buna bağlı olarak üretim maliyeti de azalacaktır.

GENEL BİLGİLER

Yöre Şanlıurfa

Bitki Pamuk

Bitki yetişme dönemi 01.05-30.10 (183 gün)

Parsel alanı 10 da

Toprak bünyesi ve Su Tutma Kapasitesi Killi, 180 mm/m

Sulama türü Optimum sulama

Sulama Yöntemi Yüzey sulama

SULAMA PROGRAMI

Sulama no Sulama

tarihi

Sulama aralığı (gün)

Birikimli sulama aralığı

(gün)

Sulama suyu miktarı (mm)

Sulama süresi (saat)

1 01.05 - - 37 11.4

2 31.5 31 31 64 19.8

3 14.6 14 45 76 23.5

4 26.6 12 57 90 27.8

5 7.7 11 68 98 30.2

6 16.7 9 77 99 30.6

7 25.7 9 86 100 30.9

8 4.8 10 96 106 32.7

9 14.8 10 106 102 31.5

10 25.8 11 117 104 32.1

11 6.9 12 129 103 31.8

12 21.9 15 144 109 33.6

Sulama sayısı: 12 Toplam su miktarı: 1088 mm Verim oranı (Ya/Ym): % 100

3

Şekil 1.1’de gösterilen kriterler ile güneş enerjisinden faydalanmak

mümkündür.

Şekil 1.1. PV sulama sistemi seçimine karar verme aşamaları (Aktacir ve

Yeşilata, 2001).

Bir güneş enerjili su pompalama sistemi iki temel komponentten oluşur.

Birincisi güç sağlayıcı, yani güneş enerjisinin elektriğe dönüştüren fotovoltaik

paneller. Bu panellerin en küçük bileşenleri ise solar hücrelerdir. Her solar

hücre özel olarak hazırlanmış iki ya da daha fazla yarıiletken malzemenin

birleşimiyle oluşmaktadır. Işığa maruz kalan bu hücreler doğru akım

(DA) üretebilirler. Bu doğru akım kablolar tarafından bir panelde toplanır. Daha

sonra oluşturulan güç, pompalarda kullanılmak üzere akülerde depolanır. Şekil

4

1.2’ de güneş enerjili su pompala sisteminin şematik görünümü

gösterilmektedir (Elektrikport, 2015).

Şekil 1.2. Güneş enerjili su pompalama sisteminin basit, şematik görünümü

Sulama sistemlerinde doğru ve uygun bir tasarım için gerekli olanlar ise

elektrikport sitesinde şöyle sıralanmıştır:

►Ne kadar ve ne zaman suya ihtiyaç var

►Hava şartlarında sistemin çalışma durumu

►Birim zamanda akabilecek su miktarı

►Uygun derinlikte çalışma koşulu

►Pompalanması gereken suyun ne kadar yükseğe çıkabileceği

►Su kalitesi ile ilgili sorunları giderme

►Ne kadar depolama yapılabilir, tankların dizilişi

Güneş enerjili bir pompanın kurulumu oldukça komplekstir. Elektriksel çalışma

ilkesinin sağlanması dışında ağır işçilik ve inşaat gerektirir(kaynak, beton

dökme, hafriyat vs.). Bunun yanında yazılı talimatlar her zaman alması gerektiği

gibi işlemeyebilir. Büyük projeler içinse traktör, kazıcı ve yükleyici gibi unsurlar

olmazsa olmazlardandır. Şekil 1.3’de bir tarım arazisinde kurulmuş pompalara

elektrik sağlayan güneş panelleri gözükmektedir (ElektrikPort, 2015).

5

Şekil 1.3. Bir tarım arazisinde kurulmuş pompalara elektrik sağlayan güneş

panelleri.

Güneş enerjili sulama sistemimizde kullanılan malzemeleri kısaca özetlersek;

Kontrol ünitesi için GSM PLC

Güneş panelleri

Şarj kontrol cihazı

Bataryalar

Su pompası

Diğer ekipmanlar

Bu çalışmada güneş enerjili, android cihaz kontrollü, GSM PLC tabanlı damla

sulama ve fıskiye sulama sistemi prototipi yapılmıştır.

6

2. KAYNAK ÖZETLERİ

Atay vd. (2012), güneş enerjili damla sulama sistemi fotovoltaik (PV) güneş

panellerine bağlı doğru akım (DA) ile çalışan fırçasız bir pompadan oluşmakta

ve damlama sulama sistemi (DSS) kurulu arazinin sulanmasında

kullanılmaktadır. Kıyaslama amacıyla şebekeye bağlı klasik alternatif akım (AA)

ile çalışan bir pompanın beslediği aynı boyutlardaki DSS ile aynı koşullardaki

komşu bir arazinin de sulaması gerçekleştirilmiştir.

Yüksem (2009), güneş enerjisiyle çalışan su pompası sistemleri, günlük bakım

istemedikleri gibi arzu edilen herhangi bir yerde, bol güneş olması şartıyla

kurulabileceğini belirtmiştir. Bu tip pompaların ilk kuruluş masrafları yüksek

olmasına rağmen, işletme ve bakım masrafları çok düşüktür. Bu nedenle,

özellikle güneş ışınım potansiyeli yüksek yerlerde çok kısa sürede daha

ekonomik duruma geçilebileceğini ifade eder.

Kürklü ve Çağlayan (2005), sıcaklık, nem, ışık, rüzgâr, yağmur gibi bitki

yetiştiriciliğinde önemli parametrelerin kontrolü ve tehlike sınırlarında uyarı

amaçlı geri beslemeli bir otomasyon sistemi laboratuar ortamında bir sera

maketi üzerinde yapılmışlar ve denenmişlerdir. Sera maketi üzerine bağlı

sıcaklık, nem, rüzgar, yağmur ve ışık algılayıcılarından alınan analog sinyaller

bir ADC (analogue to digital convertor) katı kullanılarak sayısal sinyallere

dönüştürülmüşlerdir.

Çakır ve Çalış (2007), kablolu telefon hattı üzerinden otomatik ve elle sulama

yapabilen bir sistem tasarlamışlardır. Sistemde aynı zamanda bir kullanıcı ara

yüzü geliştirilmiş ve sistem o yazılımla kontrol etmişlerdir.

Gedikpınar ve Çavaş (2005) Ülkemizdeki tarım arazisi ve tarımsal faaliyetler

dikkate alınarak, verilen komutlar ile telefon hatları üzerinden sulama

sistemlerinin otomatik kontrol edilmesi amaçlanmış ve buna uygun bir kontrol

devresi tasarlanmışlardır.

7

İnal ve Akçayol (2009), GSM ile uzaktan kontrol uygulamasını akıllı ev sistemleri

tasarımında da kullanmışlardır. Kullanıcılar cep telefonu ile GSM üzerinden

evlerini uzaktan kontrol edebilmekte veya istenmeyen bir durum oluştuğunda

otomatik olarak uyarı alabilmektedirler.

Yeşilata ve Fıratoğlu (2003), güneş ışınım şiddetine ilişkin bazı değerle

kullanarak PV su pompalama sisteminden elde edilen güç miktarının değişimini

incelemişlerdir. Yapılan hesaplamalar sonucunda belirlenen bulgular, uzun

dönemlik güneş ışınım şiddeti ölçümleri ile karşılaştırılmışlardır.

Bıçaklı (2005), cep telefonu kontrolü ile sulama otomasyon sistemi

gerçekleştirmiştir. Sistemde kullanıcı sistem üzerindeki GSM modülü arayarak

devreyi açmakta ve tekrar arayarak devrenin kapanmasını sağlamaktadır. Bu

sistemle su ve enerji tasarrufu yapıldığı bildirilmektedir.

8

3. MATERYAL VE METOT

3.1. Android İşletim Sistemi

Android, Google, Open Handset Alliance ve özgür yazılım topluluğu tarafından

geliştirilmiş olan, Linux tabanlı, mobil cihaz ve cep telefonları için

geliştirilmekte olan, açık kaynak kodlu bir mobil işletim sistemidir. Desteklenen

uygulama uzantısı ".apk"dir. Android işletim sistemi 5 Kasım 2007 tarihinde

kurulmuş bir altyapıdır (Wikipedia, 2015).

Android, Linux çekirdeği üzerine inşa edilmiş bir mobil işletim sistemidir. Bu

sistem ara katman yazılımı, kütüphaneler ve API C diliyle yazılmıştır. Uygulama

yazılımları ise, Apache harmony üzerine kurulu Java-uyumlu kütüphaneleri

içine alan uygulama iskeleti üzerinden çalışmaktadır. Android, derlenmiş Java

kodunu çalıştırmak için dinamik çevirmeli (JIT) Dalvik sanal makinasını kullanır

ve cihazların fonksiyonelliğini artıran uygulamaların geliştirilmesi için çalışan

geniş bir programcı-geliştirici çevresine sahiptir.

Google Play Store, Android işletim sistemi uygulamalarının çeşitli sitelerden

indirilebilmesinin yanı sıra, Google tarafından işletilen kurumsal uygulama

mağazasıdır. Geliştiriciler, ilk olarak aygıtı, Google'ın Java kütüphanesi

aracılığıyla kontrol ederek Java dilinde yazmışlardır. Şekil 3.1’de android logosu

gösterilmektedir.

Şekil 3.1. Android işletim sistemi maskodu

9

3.1.1. Open Handset Allience

2007 yılında Google, Android işletim sistemini geliştirdiğini açıkladıktan kısa

süre sonra dev bir birlik kurulmuştur. Adı Open Handset Alliance (Açık Kaynak

Telefon Birliği) olan birliğin amacı piyasadaki standartları belirlemekti. Google

önderliğindeki bu birlikte HTC, Samsung, LG, Motorola, Sony Ericsson gibi

telefon üreticilerinin yanı sıra Intel ve Qualcomm gibi işlemci üreticileri de,

Nvidia gibi grafik yongası üreticileri de yer aldı. Birliğe bir çok operatör de

destek vermiştir. OHA, neredeyse tüm bilişim sektörünü kapsayacak şekilde

yeni standartlar geliştirilmektedir. Bu birlik kurulduğu sırada Linux 2.6

çekirdeğini kullanan ilk Android işletim sistemi sürümü de gösterime

sunmuştur (Wikipedia, 2015).

3.1.2. Android’in Bölümleri

Android işletim sistemi beş kısımdan oluşur (Wikipedia, 2015).

1. Çekirdek: Linux kernelidir. Güvenlik, hafıza yönetimi, süreç yönetimi, ağ

yığınları ve sürücü modellerini içermektedir.

2. Android Runtime: Sanal makinedir. Dalvik Sanal Makinesini de

içermektedir.

3. Kütüphaneler: Veritabanı kütüphaneleri, web tarayıcı kütüphaneleri,

grafik ve arayüz kütüphanelerini içermektedir.

4. Uygulama Çatısı: Uygulama geliştiricilere geniş bir platform sunan

kısımdır.

5. Uygulama Katmanı: Doğrudan Java (programlama dili) ile geliştirilmiş

uygulamaları içermektedir.

10

3.1.3. Android Sürümleri

Çizelge 3.1. Android işletim sistemi sürümleri

Sürüm Kod adı Yayın tarihi

1.1 Astro 9 Şubat 2009

1.2 Bender 16 Mart 2009

1.5 Cupcake 30 Nisan 2009

1.6 Donut 15 Eylül 2009

2.0

2.1 Eclair

26 Ekim 2009

Ocak 2010

2.2 Froyo 20 Mayıs 2010

2.3 Gingerbread 6 Aralık 2010

3.0

3.1

3.2

Honeycomb

Şubat 2011

Temmuz 2011

Kasım 2011

4.0 Ice Cream Sandwich 19 Ekim 2011

4.1

4.2

4.3

Jellt Bean

9 Temmuz 2012

29 Ekim 2012

24 Temmuz 2013

4.4 KitKat® 31 Ekim 2013

5.0 Lollipop 3 Kasım 2014

5.0.1 Lollipop 2 Aralık 2014

Şekil 3.2’de bu sürümlerin kullanım yüzdeleri gösterilmektedir.

11

Şekil 3.2. Sürümlerin kullanım yüzdeleri (Wikipedia, 2015)

3.1.4. Android İşletim Sistemi Özellikleri

Android'in son sürümleri, çoklu-görev (multitasking), çoklu-dokunuş

(multitouch) ve Adobe Flash desteğiyle beraber gelmektedir. Google Play Store

ile uygulamalar yüklenebilmektedir (Wikipedia, 2015).

Handset Çizimler

Sistem, VGA, 2D grafik arşivler, OpenGL ES 3.0 tabanlı 3D Grafikarşivlerine ve

geleneksel telefon çıkışlarına son derece kolay uyum sağlamaktadır.

Depolama

Bilgi depolama amaçlı SQLite kullanılmaktadır.

Bağlanabilirlik

Android, GSM, Bluetooth, EDGE, 3G,LTE(4G) NFC ve Wi-Fibağlantısını

desteklemektedir.

Mesajlaşma

Hem SMS hem de MMS desteği vardır.

12

Web Tarayıcısı

Android'in web tarayıcısı açık kaynak kodlu WebKit application

framework üzerine kuruludur.

Medya Destekleri

Android, MPEG-4, MP4, H.264, MP3, ve AAC, AMR, JPEG, PNG, GIFgibi ses / video

/ resim formatlarını desteklemektedir.

Ek Donanımları

Android, titreme önlemeli fotoğraf/video kameralarda, dokunmatik

ekranda, GPS, pusulalar ve ivmeölçerlerde son derece yeteneklidir (Wikipedia,

2015).

3.1.5. Android İşletim Sistemi Geliştirme

Android işletim sistemi açık kaynak kodlu bir sistem yapısına sahip olduğundan

dolayı kullanıcılarına kendi programlarını geliştirme imkanı sunmaktadır.

Android işletim sisteminin kod yapısı JAVA yapısına sahip bir yapı olması

gerekli program yapılarını indirdikten sonra ECLİPSE programı üzerinde

program oluşturmamıza olanak sağlamaktadır. Android program geliştirme

gereksinimlerinin en başında JRE ve JDK(1) dosyalarının indirilmesi yer

almaktadır. Bunun sonrasında ise ANDROİD SDK ve ECLİPSE(2) rpogramlarının

kullanımı yer almaktadır. Bunun yanı sıra Android uygulamaları yazmanın bir

diğer olanağı ise internet aracılığı Google hesabı üzerinden erişim

gerçekleştirilen App Invertor yapısıdır.

3.1.5.1. Eclipse

Eclipse, açık kaynak kodlu ve özgür bir tümleşik geliştirme ortamıdır (IDE). Ana

odak noktası Java ve Java ile ilişkili teknolojiler olsa da, esnek yapısı sayesinde C

ve Python gibi farklı diller için de kullanılmaktadır. Android geliştirme

ortamının önemli bir bileşeni olan Eclipse'in içinde yazılan programları

13

denemek için öykünücü kurulabilmektedir. Eclipse ortamı, sunulan eklentilerle

işlevleri geliştirilerek birçok alanda kullanılabilmektedir.

Android eklentileri yüklendikten sonra artık yeni bir Android projesi

oluşturabilmektedir. Bunun için File > New > Other seçeneği ile çıkan

listeden Android Application Project seçeneğini seçilmelidir. Şekil 3.3’de proje

oluşturma gösterilmiştir.

Şekil 3.3. Android proje oluşturma

Bir sonraki ekranda proje ile ilgili çeşitli özelliklerin girilmesi gerekecektir.

Şekil 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8’da proje tanımlamaları gösterilmektedir. Buradaki

seçeneklere göz atılacak olunursa;

Application Name : Uygulamanın adı. Cihazda uygulama adı olarak bu

değer görünmektedi.

Project Name : Projenin adı. Bllekte proje dosyaları bu klasör altında

görünmektedir.

Package Name : Uygulama dosyalarının saklanacağı paket adı. Bu

uygulamaya özgü benzersiz bir ad olmalıdır. Aynı zamanda Google Play

hesabında uygulamaya tanımlayacağından oldukça önemlidir.

Build SDK : Projenin derleneceği Android versiyonunu belirtmektedir.

14

Minimum Required SDK : Projenin çalışacağı en alt Android işletim

sistemi versiyonunu belirtmektedir (Geleceği Yazanlar, 2015).

Şekil 3.4. Android proje tanımlama

Next düğmesine basıldıktan sonra kullanıcıyı aşağıdaki gibi bir ekran

karşılamaktadır. Varsayılan olarak seçilen seçeneklerin işaretli kalması daha

uygundur.

Create custom launcher icon: Uygulamanın logosunu belirlemektedir.

Create activity: Uygulamanın yazımına başlanmadan önce otomatik

olarak bir activity hazırlamaktadır.

Mark this project as a library: Projeyi kütüphane olarak

belirlemektedir.

Create Project in Workspace: Projenin mevcut çalışma alalnında

açılmasını sağlar.

Working Sets: Projenin çalışma alanlarına eklenebilir.

15

Şekil 3.5. Android proje tanımlama

Next düğmesine basılarak bir sonraki adıma geçildiğinde uygulamanın

simgeleriyle ilgili seçenekler gelecektir. Buradaki simge bir imaj dosyasından

yüklenebileceği gibi Text seçeneği ile kullanıcı tarafından oluşturabilir.

Buradaki diğer seçenekler;

Trim Surrounding Blank Space: Yazılı metinle çerçeve arasındaki

boşluğun ayarlanmasını sağlar.

Foreground Scaling: Metnin yerleştirileceği bölgeyi belirler.

Shape: Burada simge daire ya da kare olarak tanımlanabilir.

Background Color: İkonun arka plan rengini belirler.

Foreground Color: İkonun metin rengini belirler.

16

Şekil 3.6. Android ikon atama

Burada gerekli ayarlar yapıldıktan sonra Next düğmesiyle bir sonraki aşamaya

geçelir. Bu aşamada geliştiriciden uygulamanın tasarımıyla ilgili bilgiler

istenecektir. Tabletleri hedefleyen bir uygulama varsa MasterDetailFlow tipini

seçilmelidir. Bu şekilde tablet cihazlarda solda bir navigasyon menüsü

görüntülenirken akıllı telefonlarda normal uygulama görüntülenir.

17

Şekil 3.7. Android arayüz yapısı

Bir sonraki ekranda oluşturulacak ekran için detay bilgiler sorulacaktır.

Buradaki seçenekleriniz aşağıdaki gibidir.

Activity Name : Ekranın adı

Layout Name : Ekrana dair tasarımı içeren dosyanın adı

Navigation Type : Uygulamanın ekranlar arası navigasyonuna dair

bilgiler içerir. Android 4.0 öncesi için burada bir seçim yapılamaz. Tabs

seçeneği, ekranın altında diğer ekranlara geçiş için düğmeler

ekleyecektir. Dropdown seçeneği yukarıdan bir menü açacaktır. Swipe

Views seçeneği ekranlar arasında sağa sola kayarak geçişi sağlayacaktır.

Tabs and Swipe ise hem aşağıda düğmeler hem de sağa sola kayarak

geçişi kolaylaştırmaktadır.

Hierarchical Parent : Temel ekranı seçmenizi sağlar. Uygulamanın ilk

açıldığı ekran bu olacaktır.

18

Title : Oluşturulan ekrana dair başlığı belirtir. Bu ekranın tepesinde yer

alır.

Şekil 3.8. Android proje oluşturma

Burada Finish düğmesine tıklayarak proje oluşturma sihirbazı

tamamlanmaktadır. Proje Eclipse’in sol menüsünde görüntülenecektir (Geleceği

Yazanlar, 2015).

Şekil 3.9 ve Şekil 3.10’da eclipse programı gösterilmektedir.

19

Şekil 3.9. Android tasarlama ekranı

Şekil 3.10. Eclipse açılış ekranı

20

3.2. Mikrodev MP201G PLC

3.2.1. Mikrodiagram Yazılımı

Mikrodiagram, Mikrodev PLC cihazlarını programlamaya yarayan, Windows ve

Linux platformlarında çalışabilen ve çoklu dil desteğine sahip bir fonksiyonel

blok diagram editörü ve derleyicisidir. Mikrodiagram, tasarladığınız projeleri

yüksek hız ve düşük karmaşıklıkla hayata geçirebilmenizi sağlar. Şekil 3.11’de

mikrodiagram programı gösterilmektedir.

Mikrodiagram, programlama için fonksiyon blok diagram metodu kullanır.

Kullanımı oldukça kolaylaştırılmış arayüzü sayesinde karmaşık uygulamaları

kolay ve hızlı bir şekilde gerçekleştirebilirsiniz. Oluşturmuş olduğunuz

diagramı, plc cihazı ile bilgisayarınız arasındaki usb bağlatısı üzerinden cihaza

gönderebilirsiniz. Bu işlem sonunda PLC cihazınız çizmiş olduğunuz fonksiyonel

blok diagrama uygun şekilde programlanmış olacaktır.

Şekil 3.11. Mikrodiagram yazılımı genel görünümü

Fonksiyonel blok diagramları; ladder ve STL türü programlamadaki karmaşık

işlemleri bloklar halinde çözüm üreten progamlama türüdür. Örneğin; ladder

programlamada haftalık zamanlayıcı tasarlamak için tüm günleri ve saatleri

kontrol eden algoritma tasarlamak gerecektir. Bu işlem için de 42 adet kontak

kullanmak gerekmektedir. Hatta gerçek zaman saati olmayan PLC'ler ile

çalışıldığında haftalık zamanlama işlevi için 95 adet kontak kullanmak

gerekmektedir. Mikrodev FBD programlamada ise "Haftalık Zamanlayıcı"

21

bloğunu diagrama ekleyerek, blok içerisinden aktif olmasını istediğiniz gün ve

saat dilimini seçmeniz yeterlidir. Şekil 3.12’de fonksiyon programlamanın

avantajı gösterilmektedir (Mikrodev, 2015).

Şekil 3.12. Mikrodiagram yazılımı fonksiyonu ile klasik ladder diyagramı

karşılaştırma

3.2.2. Mikrodiagram Kullanımı

3.2.2.1 Yeni Diagram Oluşturma

“Dosya > Yeni diagram…” Şekil 3.13’de ki gibi seçeneği seçilir.

Şekil 3.13. Mikrodiagram proje oluşturma

Ekrana gelen “Diagram Editör Sihirbazı” penceresinden ana birim olarak

22

kullanılmak istenen plc modeli Şekil 3.14’de ki gibi seçilir. “Genişleme birimi”

seçeneğinden kullanılmak istenen genişleme modülü seçilir. Cihazın üzerindeki

seçeneklerden başka bir özellik kullanılmayacaksa seçilmez. “Yeni Dosya”

seçeneğinden “İsim” yazılı yerde “.mdv” uzantılı olacak şekilde dosya ismi

seçilir. “Yol” seçeneğinde dosyanın nereye kaydedileceği görünmektedir.

“Gözat…” seçeneğine basılarak dosyanın kayıt yeri değiştirilebilir. “Finish”

seçeneğine basılarak yeni diagram açılmış olur.

Şekil 3.14. Mikrodiagram PLC seçimi

3.2.2.2 Diagram Açma

Daha önceden kaydedilmiş bir diagramı açmak için şekil 3.15’de ki gibi

“Dosya>diagram Aç…” seçeneği seçilir. Dosyanın konumu seçilir ve “Aç”

seçeneğinden diagram açılır.

23

Şekil 3.15. Mikrodiagram dosya aç

3.2.3 Mikrodiagram Özellikleri

3.2.3.1. Kapı Editörü

Diagram çiziminin yapıldığı ana ekrandır. Blok yerleştirmeleri bu alanda yapılır.

Bunun yanısıra simülasyon ve online izleme alanındayken de yapılabilir fakat

bu özellikler devredeyken diagram müdahale edilemez. Şekil 3.16’de kapı

editörü gösterilmektedir.

Şekil 3.16. Mikrodiagram kapı editörü

24

3.2.3.2. Simülasyon

Şekil 3.17de ki bu alanda çizilen bloğun simülasyonu yapılır. Burada bazı

değerler gözlemlenemeyeceğinden bütün blokların simülasyonu

gözlemlenemez. Simülasyon ekranında görülen “Başlat” seçeneği seçilerek

simülasyon başlatılır. Bu durumda bloklar kırmızı renkte olur. Nesnelerin

birleşim hattı mavi renkte ise 0 anlamına gelmektedir, kırmızı ise 1 anlamına

gelmektedir.

Şekil 3.17. Mikrodiagram simülasyon çalışma ekranı

Burada digital giriş direk digital çıkış bloğuna bağlandığı için sinyal geldiği

zaman digital çıkış aktif olacaktır. Bunun için digital giriş yerine “DI0” kutucuğu

işaretlendiğinde digital girişe basılmış gibi sinyal verir. Digital çıkışa sinyal

geldiği sürece “DQ0” kutucuğuna sinyal gelir. Simulasyondan çıkmak için

“Durdur” butonuna basılır.

25

3.2.3.3. Online İzleme

Online izleme özelliğini çalıştırmak için cihaz bağlı olması gerekmektedir.

Online izlemeye başlamadan önce “Terminal” açılmalıdır. Terminalde ilgili port

numarası seçildikten sonra cihaza “AT+ONLINE=100” yazılıp Gönder tuşuna

basılır ve port kapatılır. Daha sonra online izleme alaından “Başlat” seçeneği

seçilerek online izleme başlatılır. Şekil 3.18’de online izleme ekranı

gösterilmektedir.

Şekil 3.18. Mikrodiagram online izleme çalışma ekranı

Online izlemede bütün blokların değerleri üzerlerinde görülür. Online

izlemeden çıkmak için “Durdur” butonu tıklanır.

3.2.3.4. Terminal

Terminal ile AT sorgulaması gerektiren işlemler yapılır. Hazırda bulunan bazı

komutlar görülmektedir. Burada “AT+FBD=<blok no>” seçeneği ile girilen blok

numarasının o anki değeri okunabilir. Terminal cihaz üzerindeki ayarların

kontrol edilmesi ve yapılandırılmasında kullanılır. “Portu Aç” seçeneği seçilerek

26

port açılır ve bu şekilde cihaza ulaşılarak gerekli ayarlamalar ve okumalar

yapılabilir. Şekil 3.19’da terminal ekranı gösterilmektedir.

Şekil 3.19. Mikrodiagram terminal ekranı

3.2.3.5. Yardım

Şekil 3.20’de ki bu alanda bloklar hakkında bilgi, mikrodiagram hakında bilgi

alabilirsiniz.

Şekil 3.20. Mikrodiagram yardım ekranı

27

3.2.4 Mikrodiagram Mod Seçenekleri

Mikrodiagramda kullanılan bir kaç mod seçeneği vardır. Şekil 3.21’de çizili

olarak gösterilmektedir. Bunlar blokların daha anlaşılır biçimde yerleştirilmesi,

istenilen şekilde çalıştırılması gibi işlemleri kolaylaştıracak bazı özelliklerdir. Bu

bölmenin mikrodiagramda nere olduğu şekilde görülmektedir.

Şekil 3.21. Mikrodiagram mod seçim araç çubukları

3.2.4.1. Nesne Taşıma Modu

Diagram ilk açıldığında bu modda çalışır. Bu modda normal çalışabilir, eklemek

istediğiniz bloğu ekleyebilir, nesneleri birleştirebilir ve silebilirsiniz.

Şekil 3.22. Mikrodiagram nesne taşıma modu

28

3.2.4.2. Nesneleri Birleştirme Modu

Blokları birleştirmek için bu seçenek seçilir fakat nesne taşıma modu’nda iken

çalışma yapılabilir. Özellikle seçilmesine gerek yoktur.

Şekil 3.23. Mikrodiagram nesneleri birleştirme modu

3.2.4.3. Nesne Ekleme Modu

Blok eklemek için kullanılır. Özellikle seçilmesine gerek yoktur. Nesne taşıma

modu’nda çalışırken de blok seçilerek nesne eklenebilir.

Şekil 3.24. Mikrodiagram nesne ekleme modu

3.2.4.4. Yazı Ekleme Modu

Bloğun içerisinde daha rahat anlamak için blokların üzerine açıklama yazmak

için kullanılır.

Şekil 3.25. Mikrodiagram yazı ekleme modu

3.2.4.5. Hat Etiketi Ekleme

Bu mod kullanılabilmesi için daha önce blokların içeriğindeki Hat Tanımı

bölmesi doldurulmalıdır. Burada yazılan hat tanımı, başka bir yerde kullanılmak

29

isteniyorsa, nesneleri birleştirmek karışıklığa yol açacağından daha anlaşılır

olması için hat etiketi eklenerek yapılması daha uygun olur.

Şekil 3.26. Mikrodiagram hat etiketi ekleme

3.2.4.6. Blogları Grupla

Diagramda blokları daha rahat anlamak için gruplandırma yapılabilir.

Şekil 3.27. Mikrodiagram blokları gruplama

Bunun için “Blokları Grupla” seçeneği seçilerek gruplanmak istenen bloklar

kare içine alınır, açılan ekranda grup başlığı seçilir ve görünümü işaretlenerek

“OK” seçeneğine basılır ve bloklanmış olur.

Şekil 3.28. Mikrodiagram blokları gruplama

30

3.2.4.7. Diagram Derle ve Cihaza Gönder

Hazırlanmış olan diagram cihaza yüklemek için kullanılır.

Şekil 3.29. Mikrodiagram diagram derle ve cihaza gönder

3.2.4.8. Binaryi Cihaza Gönder

Binary dosyayı cihaza göndermek için kullanılır.

Şekil 3.30. Mikrodiagram binaryi cihaza gönder

3.2.4.9. Cihaz Özellikleri

PLC ailesinden kullanılmak istenen cihaz seçilir. Yeni diagram oluşturulurken

cihaz seçildiği için tekrar seçmeye gerek yoktur. Farklı cihaz kullanılacağı

zaman, giriş-çıkış sayıları farklı olduğundan cihaz değiştirilmelidir.

Şekil 3.31. Mikrodiagram cihaz özellikleri

31

3.2.4.10. Kaydet

Oluşturulan diagram kaydeder.

Şekil 3.32. Mikrodiagram kaydet

3.2.4.11. Farklı Kaydet

Oluşturulan diagramı farklı kaydet’e basarak farklı bir yere kaydetmemize

yarar.

Şekil 3.33. Mikrodiagram farklı kaydet

3.2.4.12. Diagram Ayarları

Diagramın arka plan rengi ve blok renk ayarlamaları buradan yapılmaktadır.

Şekil 3.34. Mikrodiagram diagram ayarları

32

3.2.4.13. Yakınlaştır, Uzaklaştır

Blokları yakınlaştır, uzaklaştır ayarları buradan yapılır.

Şekil 3.35. Mikrodiagram yakınlaştır, uzaklaştır

3.2.5 Kapı Tipleri

Temel Bloklar

Giriş Çıkış Blokları

Analog Bloklar

Zamanlayıcılar

Word Blokları

Long Bloklar

Sayaç Blokları

GSM Blokları

Alarm ve Loglama Blokları

Yazmaç Blokları

Modbus Blokları

Modbus Yazmaç Blokları

Bayrak Blokları

Bit Birleştirme

Kontrolör Blokları

HVAC Blokları

Sistem Blokları

33

Şekil 3.36’de kapı tipleri fonksiyonların blok diagramları gösterilmektedir.

Şekil 3.36. Mikrodiagram fonksiyonel blok diagramları

3.2.6 MP201G PLC Genel Özellikleri

Şekil 3.37. MP201G PLC

Şekil 3.37 de Mikrodev PLC gösterilmektedir (Mikrodev, 2015)

34

Hızlı ve kolay kullanımlı programlama editörü

Fonksiyon blok diagramlarıyla programlanabilme (FBD)

Online izleme ile cihaz yazmaç verilerini canlı izleme

Offline simülasyon imkanı

Giriş/Çıkış genişleme yeteneği

CANBUS tabanlı genişleme altyapısıyla 1024 noktaya kadar genişleme

Dağıtık I/O olarak, şase bağımsız esnek genişleme imkanı

Eklenebilecek genişleme ünitesi sayısı: 80

CANBUS bağlantı kopukluklarını otomatik algılama

Gelişmiş PID özellikleri

Sınırsız sayıda kullanım

PID parametrelerini otomatik hesaplama (Auto-tune)

Gerçek zaman saati

Zaman tabanlı işlem yeteneği (Dakika, Saat başlarında işlem)

Takvim fonksiyonları: Günlük, Haftalık, Yıllık zamanlayıcı

Yüksek Hassasiyet (Yıllık kayma maksimum 4 sn)

Astronomik zaman saatinde enlem-boylam verileriyle güneş doğuş-batış

saatleri

Dijital girişleri 0-50V lojik ve hızlı sayıcı girişi olarak kullanabilme

30Hz-30KHz hızlı sayıcı okuma

2 ve 3 fazlı enkoder desteği

Dijital çıkışlar ile 0-50V lojik çıkış, PWM ve PTO sinyal üretimi

Pulse train output (PTO): Darbe sayısı ve genişliği ile kontrol yeteneği

Pulse Width Modulation (PWM): Darbe frekans ve genişliği ile kontrol

yeteneği

35

Endüstriyel Haberleşme Protokolleri

Modbus RTU Master/Slave

Modbus TCP Master/Slave

Fonksiyon Kütüphanesi ve Programlama Kabiliyetleri

Temel Lojik İşlemler: AND, OR, NAND, NOR, XOR, EDGE, DARBE Rölesi

Zamanlayıcı, Gecikme ve Sayıcı

Matematiksel işlem blokları: Trigonometrik, Üstel, Logaritmik

fonksiyonlar, Toplam, Çarpım, Modüler Aritmetik, vs

Tablo İşlemleri: Ortalama, Trend, Toplam, Max, Min

Kontrol İşlemleri: PID, Rampa, Histeresis, Kalibratör, Karşılaştırıcı, ON-

OFF Timer

Donanımsal Watchdog-Timer

Sistemdeki olası sorunlarda cihaz yazılımı yeniden başlatılarak sistemin

kilitlenmesi önlenecektir.

PLC ürünlerde yazılımsal ve donanımsal watchdog-timer fonksiyonu

bulunmaktadır.

Snapshot

Enerji kesintisi durumlarında parametre kayıplarını önleme

Log Kayıt Özelliği

Sistem yazmaç bilgilerini kaydetme özelliğidir.

Zaman ve yazmaç etiketi atama imkanı vardır.

Mantıksal işlemlerle kayıt başlatma-durdurma yapılabilir.

Kullanıcıya özgü kayıt periyodu ayarlanabilir.

Çizelge 3.2’de PLC’nin portları ve sayıları gösterilmektedir (Mikrodev, 2015).

36

Çizelge 3.2. MP201G PLC giriş çıkış port sayıları

Giriş-Çıkış Adet

Dijital Giriş 16

Dijital Çıkış 8

Röle 4

Analog Giriş 4

Analog Çıkış 2

RTD Girişi 2

RS485/RS232 Kanalı 1

USB 1

9-36Vdc Besleme 1

GSM Modem 1

3.3. Güneş Paneli

Güneş panelleri, güneşten aldıkları enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren

yapılardır. Güneşten aldıkları enerjinin küçük bir kısmını elektriğe

çevirebilmelerine rağmen atık madde oluşturmamaları ve maliyetsiz bir

kaynaktan beslenmeleri elektrik üretiminde önemli bir alternatiftir (Norm

Enerji Sistemleri, 2014).

37

3.3.1. Güneş Panelleri Hücrelerinin Çalışma İlkesi

Güneş paneli hücreleri tıpkı piller gibi pozitif ve negatif kutuplara sahiptir. Her

bir kutup son yörüngesinde 4 elektron bulunduran silisyum ve germanyum gibi

yarı iletken malzemelerden yapılmıştır. Yarı iletken maddeler diyot, transistör,

diyak vb. gibi birçok devre elemanının yapı taşlarıdır. Güneş paneli hücreleri P

ve N tipi olmak üzere iki maddeden oluşur. P tipi maddenin son yörüngesinde 3

elektron, N tipi maddenin son yörüngesinde 5 elektron bulunmaktadır. Her iki

tarafta elektron alışverişine elverişlidir.

P ve N tipi maddelerin birbirine bağlandığı noktaya jonksiyon noktası denir. Bu

noktalar güneş ışınımı altında elektron alışverişine izin verir. Böylece elektrik

akımı oluşturulmuş olur. Her bir güneş paneli hücresi güneş ışınlarını geçiren ve

yansımasını önleyen bir kaplama ile kaplanmıştır (Batman, 2001).

3.3.2. Fotovoltaik Hücre Karakteristiği

Güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren özel hazırlanmış yapılara

fotovoltaik hücre denir. Fotovoltaik hücre içerisindeki elektron hareketleri 15

pillere benzemektedir. Birbirlerinden farkı elektrik akım kaynağı olmasıdır.

Pillerde akım kaynağı kutuplar arasındaki kimyasal olaylar iken fotovoltaik

pillerde ise hücreler üzerine düşen fotonlar ile akım oluştururlar. Fotovoltaik

sistemlerin yapı taşları olan piller bir araya gelerek modülleri, modüller bir

araya gelerek panelleri oluştururlar (Ersuel vd., 2012).

3.3.2. Sistemimizde Kullandığımız Güneş Panelinin Seçimi Ve Özellikleri

Güneş paneli seçiminde en önemli unsurlardan birisi sistemimizde kullanılacak

maksimum gücü belirleyip, bu güç altında sistemin ne kadar süre çalışacağını

önceden tespit ederek en uygun tasarımı yapmaktır. Bizim sistemimizde

kullandığımız ekipmanların toplam maksimum güçleri 100W’tır. Seçeceğimiz

akü, şarj regülatörü ve güneş panelinin ekonomik ekonomik olması, uzun

ömürlü olması ve verimli olması beklenir. Gün ışığının bol olduğu şehirde

38

sulama sistemimizin günlük bitki su ihtiyacı öğrenildiğinde ne kadarlık bir

enerjinin bize yeteceği araştırılmış ve Çizelge 3.3’de olan özelliklerdeki güneş

paneli seçilmiştir.

Çizelge 3.3. Güneş paneli özellikleri

1 Maksimum Güç(Pmax) 60 Watt

2 Güç tolerans değeri %+0..3

3 Maksimum güçte akım değeri(Imp) 3.49 Amper

4 Maksimum güçte gerilim değeri(Vmp) 17.2 Volt DC

5 Kısa devre akımı(Isc) 3.88 Amper

6 Açık devre gerilimi(Voc) 21.5 Volt DC

7 Sıcaklığa bağlı güç değişimi(%/C) -0.47

8 İlk 10 yıl %90, ikinci 15 yıl %80 performans

garantisi

9 Bypass diyotlu(Gölgelemede sistem içerisinde

paneli korur)

10 Tak-çalıştır bağlantı kutusu(Plug-Play Junction

Box)

11 Ebat 818x690x25mm

12 Maksimum sistem voltajı 1000 Volt DC

13 Ağırlık 6.5 kg

14 İşletme sıcaklığı: -40..+85C

39

3.4. Akü

Fotovoltaik sistemlerde aküler, geceleri kullanım için veya gündüzleri

fotovoltaik paneller yük ihtiyaçlarını karşılayacak yeterli gücü üretmediği

zamanlar için elektrik depolarlar. Akünün sistem içinde doğru işletilmesi

sulama sisteminin güvenilir çalışmasının en önemli yönüdür. Akü hücrelerinin

kapasiteleri ampersaat cinsinden verilir. Tam şarjlı bir aküden belirli bir deşarj

oranı ve elektrolit sıcaklığı altında, belirli bir gerilime kadar çekilebilen elektrik

Bakımız akü veya kuru akü olarak tanınan ürünlerin gerçek / tam tanımı ve

açılımı : VRLA (Valve Regulated Lead Acid) veya SLA (Sealed Lead Acid). Kapalı

sistem çalışır, normal koşullar dahilinde bakıma ihtiyaç göstermemesi ile asit /

su ilavesine imkan yapısı olmadığı için ülkemizde genellikle bakımsız akü, kuru

akü olarak adlandırılmaktadır. En çok kullanılan modelleri 12 volt monoblok

yapıda olanlarıdır. Bunun dışında 2 ve 6 volt olan akü çeşitleri de mevcuttur.

Akü kapasiteleri Ah (amper / saat) olarak tanımlanır, ticari ve yaygın kullanımı

olanlar 1, 1.2, 1.3, 2, 2.2, 4, 4.5, 5, 7, 9, 10, 12, 15, 16, 17, 18, 24, 26, 28, 38, 40, 44,

65, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 135, 150, 200, 230 Ah ( amper / saat )dir. Bakımsız

aküler / kuru aküler kendi aralarında seri ve / veya paralel bağlanabilir (Frmtr,

2015).

Akülerin genel işlevi, akülerden beklen; elektrik enerjisinin kesilmesi

durumunda devrede olması, bu kesilmenin kullanıcıya hissettirilmemesi ve

kesintinin uzun sürmesi halinde ise kullanıcının sistemlerini güvenle

kapatabilmesi için gerekli olan zamanı sağlamasıdır.

Sistemde ekonomik ömrü sınırlı olan ve bu durumu önceden bilinen tek

malzeme akülerdir. Burada akü seçiminin önemi ön plana çıkmaktadır.

Beklentilere uygun, yeterli kapasiteye, performansa ve hedeflenen işletme

ömrüne uygun seçim yapılmalıdır. Bunun dışında bilmemiz gereken başkaca

kriterler de şunlardır;

Deşarj derinliği : Kurşun asit akümülatörler, enerji depolama kapasitesinin

%80-90’ına kadar deşarj edilerek kullanılırsa ekonomik işletme ömrü ciddi

40

şekilde azalacaktır, buna dip deşarj denir. Bunu önlemenin yolu ise enerji

ihtiyacınızın belirlenmesi ve akülerinizin kapasitesinin bu ihtiyacın üzerinde

belirlenmesidir. Aküleriniz ne kadar az deşarj olurlarsa ömürleri de o kadar

uzun olur.

Çevre şartları : Akülerin çalıştıkları ortam sıcaklığı ömürlerini belirleyen temel

etkenlerden biridir. İdeal çalışma sıcaklığı olan 20-25 °C’ın üstünde ortam

sıcaklığına maruz kalan akülerin ömürleri ciddi şekilde azalır. Sıcak ortamlarda

çalışmak zorunda kalacak aküler için cihaz / sistem tasarım aşamasında önlem

almak mümkündür.

Döngü sayısı : Bir akünün ömrü, tüm şartlar ideal olsa bile belirli bir sayıda şarj-

deşarj ( dolma / boşalma ) ile sınırlıdır. Bu sayı değişik marka ve tiplere göre

ciddi farklılık gösterebilmektedir. Elektrik kesilmelerinin çok sık yaşandığı

ve/veya voltajların sürekli çok düştüğü yerlerde, akülerin sık sık devreye girip

çıktığı bir sistemde akü ömürleri de kaçınılmaz olarak kısalacaktır.

Akülerin Ömür Beklentisi : Bilinen garanti süresi ve şartları haricinde bir diğer

husus da beklenen işletme ömrüdür. Kuru / bakımsız tip aküler 3 - 5 yıl, 5 yıl, 10

yıl, 10 + yıl gibi sınıflarda ömür beklentili olarak üretilmektedir. Bu sınıfların

tampon şarjda bekleme ömrü olduğu unutulmamalıdır. Yani, deşarj derinliği,

çevre şartları, döngü ( şarj – deşarj ) sayısı vb. etkenler akülerin ömrünü

belirler.

Kuru Tip Aküler / Bakımsız Tip Aküler için dikkat edilmesi gereken başlıca

hususlar;

Akü alırken akünün hiç kullanılmamış olmasına ve imalat tarihinin eski

olmamasına dikkat edilmelidir.

Akünün üzerindeki akü markası ve akü modeli orijinal olmalıdır.

Piyasada kabul görmüş bir markanın, hiç bilinmeyen bir akü markasına

göre daha güvenilir olması olasılığı yüksektir

Ürünler ve üretici gerekli standart ve normlara haiz olmalıdır.

Akülerin TSE’li olması tercih edilebilir.

41

İthalatçı ve satıcı firma ÇEVRE UYUM BELGESİ’ne ve ATIK

AKÜMÜLATÖR TOPLAMA yetkisine haiz olmalıdır.

Farklı uygulama / kullanım alanlarına göre farklı akü tipleri mevcuttur.

Seçim yapar iken amacımıza uygun olmasına dikkat etmeliyiz. Bu

konuda ithalatçı veya satıcı firmadan teknik destek alınabilir.

Kullanılacak aküler eğer bir grup içinde yer alacak ise; gruptaki

akülerin hepsinin aynı marka, aynı model, aynı kapasite ve aynı üretim

tarihli olmalıdır. Aksi takdirde akülerde dengesizlik olma ve

beklenenden çok daha kısa sürede performans kaybı ve arıza olması

kaçınılmazdır.

Bakımsız ve kuru akülerin üstlerinin devamlı olarak temiz ve kuru

olmasına özen göstermeliyiz.

Bahse konu akülerin şarj - deşarj ( dolma – boşalma ) / döngü değerleri

üreticinin önerdiği sınırlar içinde kalmalıdır.

Aküler tamamen kapalı (hava almayan) bir kutu / kabin içinde

kullanılmamalıdır. Mutlaka hava sirkülasyonlu yerlerde

bulundurulmalıdır.

Akü kutup başları kesinlikle kısa devre yapılmamalıdır.

Yanıcı ve yakıcı maddeler ile bir araya getirilmemelidir.

Taşır iken, bağlantı yapa iken vb. durumlarda fiziki darbelere maruz

kalmamalıdır.

Eski akülerin sökülmesi / demontaj ve yeni akülerin bağlantı / montaj

işlemleri ile devreye alınması yetkili kişilerce yapılmalıdır.

Kullandığımız akülerin yeterli sürede ve uygun şarj tekniği ile şarj

edilemesi işletme ömrü için önemlidir.

Aküler deşarj olmuş (boş) durumda bırakılmamalıdır.

Kullanmadığımız aküleri şarjlı (dolu) durumda saklamalıyız.

Yeni aküyü satan ve çıkan eski hurda / bozuk akümüzü verdiğimiz

firmaların / servislerin güncel mevzuatlara haiz yetki belgelerine haiz

olduğuna dikkat edilmelidir. Yeni uygulamalar dahilinde kullanıcıların

da, atıklardan dolayı, yasal yükümlülükleri olduğu unutulmamalıdır.

42

3.4.1. Sistemimize Seçilen Akü

Güneş enerjili sulama sistemimizde sürekli şarj ve deşarj durumu söz konusu

olduğundan dolayı JEL akü seçilmiştir. Jel akü tasarımı sürekli şarj-deşarj

olayına dayanıklı şekilde imal edilmiştir. Akü tamamen bitmiş olsa bile tekrar

doldurulabilir tiptedir. Şekil 3.38’de seçilen akünün resmi gösterilmektedir.

Şekil 3.38. Kullanılan Ttec 12V 20A Ekobis Jel Akü

Kullanılan jel, elektroliti koruyarak korozyonu önlemektedir. Yüksek ve düşük

sıcaklıklarda daha iyi performans göstermektedir. Normal plakalara göre daha

kalın plaka kullanılmıştır bu yüzden uzun ömürlüdür. Asit atma sorununa kesin

çözüm sağlar.Kırılsa bile kısme çalışır.jel akü, jel formülü ile plakaların

ısınmasını azaltan etkiye sahiptir. Aşırı şartlarda ısınma yapmaz. Jel aküde

herhangi bir güç kaybı olmaz. Çevrecidir tamamen geri dönüşümlü malzemeden

yapılmıştır. Jel akü en çok sürekli olarak şarj ve deşarj edilerek kullanılan

sistemlerde idealdir. Çizelge 3.4’de seçilen akünün özellikleri gösterilmektedir.

43

Çizelge 3.4. Kullanılan akü özellikleri

Markası Ttec

Kimyası Kurşun-asit

Voltajı 12V

Kapasitesi 20 Ah

En 65 mm

Boy 151 mm

Yükseklik 100 mm

Özellik

Solar sistemler için özel olarak üretilmiş, kalın plakaları

sayesinde, derin deşarja dayanıklı, AGM seperatörlü

uzun ömürlü bir aküdür.

3.5. Şarj Regülatörü

Solar Modüllerden elde edilen enerjinin bataryalara depolanması için şarj

regülâtörleri kullanılmaktadır. Güneş panellerinde oluşan voltaj güneşin gün

içindeki durumuna göre değiştiği için şarj regülatörleri olmadan, batarya

şarjları yapılamaz, şarj regülatörleri, enerjinin regüle edilmesi ve batarya şarj

durumun kontrolü için kullanılmaktadır. Üzerlerindeki mikrokontrolör ve

yazılım sayesinde güneşe, bataryalara ve yük durumuna bakarak sistem için en

ideal çalışma modunu otomatik olarak seçerler. Bu yazılımlar çok karmaşık

Algoritmalar içerirler. Dijital veya led göstergeli olarak üretilen şarj

regülatörleri, güneş panelleri ve bataryalardaki voltaj-akım kontrolünü yapar.

Bataryaların o anki durumuna göre 3 şarj modundan uygun olanı seçip

bataryaların şarj olmasını sağlayarak bataryaların uzun ömürlü olmasına

yardımcı olur (CW Enerji,2014).

Aküyü aşırı şarjdan ve derin dejarjdan korumak için voltajı ve akımı regüle eden

esasında bir da-da converter olan elektronik cihazlara şarj regülatörü denir.

44

Solar sistemlerde solar şarj regülatörü olarak adlandırılır. Evlerdeki PV

sistemlerinde kullanılan elektronik şarj regülatörleri şarj seviyesine bağlı olarak

akünün voltajının düştüğünün veya yükseldiğinin tespitinde is görmektedir.

Voltaj tamamen şarjlı akü seviyesinin üzerine çıktığı zaman, regülatör PV

donatısından voltajı keser; yine voltaj kabul edilebilir boşalma seviyesinin altına

düştüğü zaman regülatör yükü keser. Şarj regülatörlerinin gelişmişlik seviyesi

ve buna bağlı olarak onların sağladığı koruma oldukça değişme gösterir. Ucuz

modeller ekseriyetle aşırı yükten korumak için yükün kesilmesi gerektiği zaman

kararı kullanıcıya bırakarak, sadece aşırı yükten koruma özelliğine sahiptir.

Eğer yeterli büyüklükte bir akü kullanılıyorsa ve sistem yönetiminde tedbir

alınıyorsa bu bir sorun yaratmaz, aksi halde akünün ömrünün kısalmasına yol

açması mümkündür. Bazı şarj regülatörlerine sıcaklık algılayıcıları takılmış olup,

eğer akünün sıcaklığı 30 C’yi geçerse, şarj olan voltajın azaltılmasına izin

vermektedir ve böylece akünün zarar görmesine karsı ek bir koruma tedbiri

sağlamaktadır. Şarj regülatörlerinin maliyetleri genellikle özelliklerine, imalât

yerine göre değişir. Endüstriyel dünyada üretilen gelişmiş özelliklere sahip

regülatörlerin fiyatları 100 $ ve üstündedir, oysa gelişmekte olan dünyada

üretilen ve sadece aşırı yüke karsı koruma sağlayan modeller 10 $ kadar bir

paraya bulunabilmektedir. Şarj regülatörlerini çoğu kez daha ucuz PV

tesisatlarına monte etmekten kaçınılmaktadır. PV sistemleri çoğunlukla 12

voltluk bir doğru akım üretmek için tasarlanır. 220 voltluk bir dalgalı akımın

gerekli olduğu durumda, bu bir elektronik adaptörle (çevirici)sağlanabilir

(Sistem Solar, 2015).

MPPT ve PWM Şarj regülatörleri piyasada kullanılır.

Fotovoltaik (Phtovoltaic, PV) kaynaklı enerji üretim sistemlerinden mümkün

olabilecek en yüksek gücü elde edebilmek, ancak en yüksek güç noktası takibi

(MPPT) yöntemleri ile mümkün olabilmektedir. Yüksek frekanslı anahtarlama

elemanları ile manyetik malzemelerdeki güç sınırları ise, MPPT tasarımında

önemli sınırlamalar getirmektedir. Ayrıca, çeviricinin güç bölgesinin tamamında

sabit frekans değerinde çalıştırılması, verim düşüklüğünün yanında çevresel

bozucu etkiler de oluşturmaktadır (Erdoğan vd. 2014).

45

Şekil 3.39. MPPT blok diagramı

Şekil 3.39’da MPPT blog diagramı gösterilmektedir. PWM şarj kontrol cihazları

akü doldukça aküye giden akımı kısarak akünün daha stabil dolmasını sağlayan

kontrol cihazlarıdır.

3.5.1. Sistemimize Seçilen Şarj Regülatörü

Epsolar LandStar L1024 model, 10A 12/24V PWM şarj regülatörü sistemimizde

kullanıldı. Şekil 3.40’da sistemimizde kullanılan şarj regülatörü

gösterilmektedir.

Şekil 3.40. PWM şarj regülatörü

46

TEKNİK ÖZELLİKLER

1- 12/24 volt otomatik akü tanıma fonksiyonu,

2- 10 Amper (hem PV hemde yük sınırı)

3- DC Giriş gerilimi: Max 50 Volt(Max panel gerilimi)

4- Hızlı akü voltajı:14.6/29.2 volt

5- Boost şarj voltajı: 14.2/28.4 volt

6- Boş akü şarj voltajı:13.8/27.6 volt

7- Düşük voltajda devre dışı kalma(LVD):11.1/22.2 volt

8- Akü deşarjında tekrar devreye girme voltajı(LVR):12.6/25.2 volt

9- Aşırı akü voltaj koruması:16.0/32.0volt

10- Sıcaklık kompanzasyonu: - 25mV/C

11- Batarya tipleri: Sıvı, jel, kuru tip aküler

12- Maksimum akü voltajı: 32 volt

13- İç tüketim: 6 mA

14- Klemens bağlantısı 4 mm2 kabloya uygun

15- Çalışma sıcaklığı: -35 to 55 C

16- Ağırlık: 150 gr

17- Cihaz ebatı: 140x65x34 mm

18- Panel ve akü ters bağlantı, aşırı akü şarj ve deşarj akımı, yüksek sıcaklık,

aşırı yük ve kısa devre koruma devresi

3.6. Su Pompası

Suyun önemi dalgıç pompa sektörünün önemini her zaman ön planda

tutmuştur. Dalgıç pompalarda, motor pompa gövdesine bitişik olarak monte

edilir. Bu bağlantı yerleri hava ve su geçirmeyecek şekilde sımsıkı kaplanmıştır.

Herhangi bir dış hava basıncına dayanmadan çalışmaları dalgıç pompaların

avantajıdır (Sumak, 2014).

Yerüstü ve altı azalan su kaynakları ile sürekli önem kazanan su, bilindiği üzere

dalgıç pompalarla yeryüzüne çıkarılıyor. Bu anlamda çekilen suyun miktarından

hangi kuyuda hangi motorun kullanılacağına kadar tüm detayları ile artık

47

sektörleşmiş bir yapı mevcut. Türkiye'de son 50 senedir daha aktifleşen dalgıç

pompacıların sayısı ise gün geçtikçe artıyor. Temiz su dalgıç pompa, kirli su

dalgıç pompa, elektromanyetik dalgıç pompa gibi çeşitleri bulunan dalgıç

pompalar, su temini, sulama sistemleri, yağmurlama sistemleri, yeraltı su seviye

kontrolü, basınçlandırma ayarı ve ayrıca fıskiyeler için kullanılırlar.

Sadece sıvı içerisinde aktif halde bulunan ve bu sebeple herhangi bir gürültü ve

titreşime sebep olmayan dalgıç pompaların sektörüde hem satış hem de montaj

kısmı ile de maddiyatı kötü bir durumda değil. Örneğin; hemen hemen her bina

da yedek su deposu, her otelde havuz ve her serada kullanıldığını varsaysak bu

durumu doğrular niteliktedir. Elektrik panosu, kumanda panosu gibi sistemlerle

de işler hale gelen dagıç pompanın, hem kullanıcılarının hem pazarlamacıların

da teknolojiden beklentileri hem tasarruf hem de verimlilik anlamında mevcut

durumda (Elektrikport, 2015).

►Dalgıç Pompayı İkincil Kişiler Olmadan Kontrol Edebilmek

Kullanıcılar kuyudaki suyun durumuna göre, herhangi bir tehlike durumuna

göre ya da kendi istekleri doğrultusunda elektronik cihazlarla (uzaktan ya da

tuşlu) dalgıç pompalarını kontrol etmek istiyorlar.

Kuyudan çekilecek suyun kalınlığını aynı motor üzerinden sürekli manuell

olarak ayarlamak yine bu kullanıcıların en büyük kontrol isteklerinden. Ya da

sürekli dalgıç motorlarının başında beklemek yerine onları saat bazlı

programlayarak istenilen saatte kapanmalarının oldukça zamandan tasarruflu

olduğunun düşüncesindeler.

►Dalgıç Pompa Motorlarının Sürekli Yanmasının Engellenmesi

Dalgıç pompalar sürekli yer altında su bulamamaktan, yıldız üçgenle

çalıştırılmaktan, sıcaklığının aşırı artmalarından, şebeke bozukluğundan, su

altında beklenmedik durumlarda yanarlar. Yanan bu dalgıç pompalar hele birde

yerin çokça altındaysa onu çıkarabilmek için ekstra iş gücü ve ekstra paralar ise

yine dalgıç pompa kullanıcılarının istemedikleri arasında.

48

Yine şebeke bazlı yön değiştirme ya da faz kayıplarından kaynaklanan motor

yanma ve darbeleri kullanıcıların motorlarını sürekli yakmakta ve kullanıcılar

bu durumdan oldukça memnuniyetsiz olmaktalar.

►Dalgıç Pompa Panolarının Karmaşık ve Pahalı Olmamasının Sağlanılması

Dalgıç pompalar için kurulan yıldız üçgen panoları kullanıcılarının da

memnuniyetsiz oldukları gibi oldukça karmaşık. Hem kullanıcıyı hemde takan

ve tamirini yapan kişileri yoran bu panoların kullanıcılar daha sade ve basit

olmasını istemekteler. Bunun içinde piyasada daha yeni yeni cihazlar mevcut.

Ayrıca gelgelelim pano ekipmanlarının da fiyatları oldukça pahalı. Yanan ya da

çalışmayan herhangi bir parçanın değişmesi için hem malzeme parası hemde

işçilik parası ödemekteler ki bu durum tasarruf açısından hiç sıcak

karşılanmayan bir durum.

Şekil 3.41. de ki Jabsco Mini Hidrofor Par Max 1 12V 4,3 Lt/ Dak. 42630-2900

sistemimizde kullanılmıştır.

Şekil 3.41. Sistemimizde kullanılan su pompası

TEKNİK ÖZELLİKLER

12V ile çalışma

Dakikada 4,3 litre su pompalama

Kendi havasını tahliye özelliği

Emme yüksekliği dikeyde 1.2 metre

Diyafram dizaynı sayesinde sessiz çalışabilme

Ters akış önleyici çek valf sistemlidir

49

3.7. Selenoid Valf

Elektrik enerjisi ile çalışan selenoid valfler gaz, hava, su, buhar ve yağ gibi

akışkanların geçişini kontrol altında tutan elektromekanik vanalardır.

Sıcaklıkları 150˚C den düşük olan akışkanlar için kullanılan selenoid valfler, yapı

itibariyle elektromıknatıs denetimli bir vanadır (Elektrikport, 2015).

Valfin içerisindeki pistonu hareket ettirmek için valfin içindeki bobine

elektriksel akım uygulanır. Selenoid elektriksel sinyali aldığında giriş kanalı

akışkanı direkt çıkışa doğru uygular. Elektriksel sinyal ne zaman kesilirse vana

eski durumuna dönerek akışkan geçişini engeller. Şekil 3.42’de selenoid valf iç

görünümü gösterilmektedir (Elektrikport, 2015).

Şekil 3.42. Selenoid valf iç görünümü

3.7.1. Selenoid Valflerin Çalışma Prensibi

Elektromıknatısın bobinleri düşük veya yüksek doğru veya alternatif akımda

çalışacak şekilde ve çeşitli anma değerlerinde yapılırlar. Bobin içerisinde

bulunan demir nüve ile diyafram normalde aşağıya doğru bir yay ile

bastırılırlar. Demir nüve valf pistonu olarak adlandırılır ve bobin içerisine

50

yerleştirilir. Elektrik akımı bobin içerisine hareket ettiğinde akı çizgileri

pistonu elektromıknatıs yapar. Bobin kullanım durumuna göre pistonu aşağıya

veya yukarıya doğru hareket ettirir. Bu şekilde akışkan yolu açılmış olur.

Dolayısıyla enerjilenmemiş selenoid normal bir durumda kapalıdır ve

içerisinden akışkan geçişini engeller (Elektrikport, 2015).

Selenoid valflerin akışkan giriş ve çıkış yönleri eleman gövdesi üzerinde bir ok

işareti ile gösterilir. Valf bağlantısının bu ok işareti yönünde yapılması gerekir.

Aksi takdirde ters yönde gelen akışkan basıncı diyafram üzerindeki yay

kuvvetini yenerek vanayı açabilir.

Şekil 3.43’de selenoid valf açık-kapalı durumları gösterilmektedir (Elektrikport,

2015).

Şekil 3.43. Selenoid valf açık-kapalı durumları

51

3.7.2. Selenoid Valflerin İç Yapısı

Şekil 3.44. selenoid vana iç yapısı

Şekil 3.44’de gösterilen selenoid valf iç yapısı şöyledir;

1) Vana Gövdesi

2) Giriş Hattı

3) Çıkış Hattı

4) Selenoid/Bobin

5) Sargı Bobin

6) Kablo Girişi

7) Piston

8) Yay

9) Orifis

3.7.3. Selenoid Valfler Kullanım Alanları

Selenoid valfler açık veya kapalı olması gereken sistemlere uygulanır. Ortam,

valfin giriş noktasından başlar ve çıkışa gitmeden önce ilk piston engelini aşar

ve daha sonra ise orifis noktasından geçerek çıkışa doğru ilerler. Bu sistemin

esas kontrol noktası pistondur. Şekil 3.45’de DC selenoid valf gösterilmektedir.

52

Şekil 3.45. DA selenoid valf

Bu sistemler gündelik hayatımızda oldukça yaygın bir şekilde

kullanılmaktadır. Çamaşır ve bulaşık makinelerinin su alma ve boşaltma

sistemlerinde, otomatik musluklarda, soğutucu gibi makine ve ekipmanlarda,

bahçe sulama sistemleri ve merkezi ısıtma sistemlerinde ısıtıcı elemanlardan

akan sıcak suyun hareketini düzenlemek için termostat kontrolünde yaygın bir

şekilde kullanılmaktadır. Örnekleri endüstriyel ve gündelik kullanımlarda daha

da fazlalaştırabiliriz.

3.7.4. Valf Pistonunun Konumları

►Normalde Kapalı Valfler : Normalde kapalı selenoid valflerde bobin

enerjilenmediği taktirde piston çıkış deliğini kapatır.Bunu ise yayın pistona

basınç yapmasıyla sağlar.Enerjigeldiğinde bobinde oluşan elektromekanik

çekim kuvvetiyle pistonu yukarıya doğru çeker ve çıkış yolunu açarak malzeme

akışını sağlar.

►Normalde Açık Valfler: Bu tip selenoid valfler sürekli malzeme akışını

gerektiren yerlerde kullanılır. Valfe enerji verilmediği sürede yay pistonu yukarı

doğru çeken pozisyondadır. Enerji alan sistem bobininde manyetik alan oluşur

ve pistonu aşağıya doğru iterek çıkış yolunu kapatır. Bu sistem normalde hava,

su ve korozif olmayan sıvılarda kullanılır.

53

3.7.5. Selenoid Valf Çeşitleri

Selenoid valfler iki gruba ayrılır;

►İki yollu selenoid valfler: Bir giriş ve bir çıkıştan oluşan bu sistemler

pistonun konumuna göre giriş ve çıkışı kontrol eder.

►Üç yollu selenoid valfler: Bir giriş, iki çıkış yolu mevcut olup normal

durumlarda çıkışlardan birisi kapalı, diğeride açıktır. Selenoid bobini

enerjilendiğinde kapalı olan açılırken, açık olan kapanır (Elektrikport, 2015).

Tezde kullanılan selenoid valf şekil 3. 46’da gösterilmiştir.

Şekil 3.46. 12V DC 1/4'' Electric Solenoid MOTOR ( Solenoid Valve )

3.8. Sensörler

Algılayıcılar fiziksel ortam ile endüstriyel amaçlı elektrik/elektronik cihazları

birbirine bağlayan bir köprü görevi görürler. Bu cihazlar endüstriyel proses

sürecinde kontrol, koruma ve görüntüleme gibi çok geniş bir kullanım alanına

sahiptirler. Sensör ya da algılayıcı, otomatik kontrol sistemlerinin duyu

organlarına verilen addır. İnsanların çevrelerinde olup bitenleri duyu

organlarıyla algılamasına benzer biçimde, makineler de sıcaklık, basınç, hız ve

benzeri değerleri algılayıcıları vasıtasıyla algılarlar. Örneğin, bir sıcaklık

algılayıcısı değişen ortam sıcaklığına bağlı olarak bacakları arasında

elektrik potansiyel farkı (gerilim) oluşturur (Wikipedia, 2015).

54

3.8.1. PT100 Sensör

Pt100 kısaca ''ısı değerine göre öz direnci değişen elektronik devre

elemanı'' şeklinde tanımlanabilir. Elektronik ısı duyargalarından çok fazla tercih

edilen devre elemanlarından biri Pt100lerdir. Özü itibarı ile sıcaklığa bağlı

olarak direnç değerinin değişmesi ile diğer başka bir cihazla sıcaklık değeri

anlaşılan bir aparattır. Hedef malzemenin ısısını ölçmek için bu dirençler daha

mukavemetli başka bir kutunun içine yerleştirilerek sağlıklı ölçüm

yapılabilmektedir. Şekil 3.47’de PT100 sensörü gösterilmektedir (İnverter-plc,

2015).

Şekil 3.47. PT100 Sensör

PT100 lerin Teknik Özellikleri

Ölçme aralığı :0 ila 100°C

Hassasiyet :< +/- 1°C

Tekrarlanabilirlik :< +/- 0.25°C

Çıkış sinyali :4 ila 20 mA ya da 0 ila 10 V

Reaksiyon süresi :yaklaşık 20 ms

Şoka karşı direnci :10 g

PT100 Sıcaklık ölçümünü yapabilmek için üretilmiş olan ortam sıcaklığı

değiştiğinde değeri değişen bir tür dirençtir. Pt100 ler 2, 3, 4, uçlu olarak

üretilirler en sık kullanılan tipi 3 uçlu olandır. Çok daha hassas sıcaklık

55

ölçümleri yapabilmek için 4 uçlu Pt100 ler kullanılır. Sıcaklık değerine bağlı

olarak Pt100′ün ürettiği direnç Callendar-Van Dusen denklemi ile

hesaplanabilmektedir. Pt100'ler tek başlarına hiçbir anlam ifade

etmezler. Mutlaka ısı kontrol cihazları (pt100 uyumlu olması gerekir) Plc veya

diğer kontrol cihazları ile birlikte kullanılırlar. Pt100 seçerken kılıf , strok boyu

ve kablolama değerlerini dikkate alınız.

3.8.2. Toprak Nem Sensörü Higrometre

Toprak nemi ölçen sensördür. 5V ile çalışır. Dijital ve analog çıkış verebilir.

Analog çıkış daha doğru sonuçlar verir. Şekil 3.48.de kullanılan sensör

gösterilmiştir (Direnc.net, 2015).

Şekil 3.48. Toprak nem sensörü

3.8.3. Sıvı Seviye Sensörü

Sıvı seviye sensörü bir kullanımı kolay, yüksek maliyetli su/su damlacıkları

tanıma sensörüdür, parça damlacıkları/su boyutunu alarak paralel çizgiler

vasıtasıyla analog olarak su seviyesini ölçmektedir. Araştırma bulguları

kısmında yapmış olduğumuz sıvı sensörü bilgileri mevcuttur.

56

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA

Tarımsal sulama sistemlerinde enerji verimliliği ve uzaktan kontrol

uygulamaları konusunda çalışmalar günümüzde önemli bir oranda artış

göstermektedir. Yapılan uygulamalarda sistemlerin kontrol kısmı bluetooth

bağlantısı ile haberleşme, telefon hatları üzerinden arama cevaplayarak

haberleşme, internet ve GSM operatörleri kullanılarak haberleştirilmesi

sağlanmıştır. Araştırmalarımız doğrultusunda tarım arazilerinin evlerimize

uzakta oluşu bluetooth kullanmamızı kısıtlar. Telefon hatları ve internet

üzerinden haberleşme ise çoğu zaman elektriğin bile bulunmadığı tarım

arazilerinde pek tercih edilmeyecek sistemlerdir. GSM şirketlerinin sunmuş

oldukları internet hizmeti ise maliyetleri oldukça yüksek oldukları için sulama

sistemlerinde kullanılması ekonomik olmayacaktır. Bu tezde kullanılan

haberleşme yönteminin SMS seçilmesinin başlıca sebepleri olarak şunlar

gösterile bilinir;

Tarım arazilerinin çoğunun uzak yerlerde olmasından dolayı telefon

hatlarının bulunmaması

Uzak alanlarda bluetooth bağlantısının sağlanamaması

GPRS, 3G gibi GSM internet hizmetlerinin ülkemizde pahalı

kullandırılması ve statik IP’li GSM data hatların sadece belli bir

kurumlara verilmesi

SMS paketlerinin tüm operatörde internete oranla ucuz oluşu

Yaptığımız android yazılımında kullanıcıların yazacakları mesaj içeriklerini

butonlara gömerek zamandan tasarruf sağlanmış, hatalı mesaj gönderilme riski

kalkmış, gelen geri bildirimlerin programımızda nizami şekilde gösterilmesi

sağlanmıştır.

4.1. Android Programlama

Projede 3 sayfalık Java Eclipse programı kullanılarak sulama sistemi programı

yazıldı. Şekil 4.1’de eclipse programı gösterilmektedir.

57

Şekil 4.1. eclipse programı üzerinden android sulama otomasyonu programı

görünümü

4.1.1 Android Sulama Otomasyonu Programı Çalışma Mantığı

Bağlan Butonu: Basıldığı zaman arka planda PLC’mize “bağlandi” mesajı komut

olarak gönderilir.

Damla Sulama Aç Butonu: Basıldığı zaman arka planda PLC’mize

“damlamasuac” mesajı komut olarak gönderilir.

Damla Sulama Kapat Butonu: Basıldığı zaman arka planda PLC’mize

“damlamasukapat” mesajı komut olarak gönderilir.

Fiskiye Sulama Aç Butonu: Basıldığı zaman arka planda PLC’mize “fiskiyesuac”

mesajı komut olarak gönderilir.

Fiskiye Sulama Kapat Butonu: Basıldığı zaman arka planda PLC’mize

“fiskiyesukapat” mesajı komut olarak gönderilir.

OTO MOD AÇ Butonu: Basıldığı zaman arka planda PLC’mize “otosuac” mesajı

komut olarak gönderilir.

OTO MOD KAPAT Butonu: Basıldığı zaman arka planda PLC’mize “otosukapat”

mesajı komut olarak gönderilir.

58

Şekil 4.2’de eclipse ile yazılan sms gönderme programı kodları gösterilmektedir.

Şekil 4.2. Android cihaz üzerinden sms gönderme

Android programın alt tarafında bulunan “Durum Bilgi Akışı” kısmında PLC’den

gelen smsler bildirim olarak gözükmektedir. Burada başka kişilerden gelen

smslerin gösterilmemesi için PLC ye bağlı sim kartın numarası filtrelenir.

59

4.1.2. Android Sulama Otomasyonu Programı Görselleri

Şekil 4.3, 4.4, 4.5’de android program görselleri gösterilmektedir.

Şekil 4.3. Android sulama otomasyonu programı giriş ekranı

Şekil 4.4. Android sulama otomasyonu program ekranı imza ekranı görüntüleri

60

Şekil 4.5. Android sulama otomasyonu hakkımızda ekranı

4.2. PLC Programlama

Mikrodev MP201G PLC programlanması için Mikrodiagram programı kullanıldı.

Şekil 4.6 da programlanan PLC’nin genel fonksiyon diagramları

gösterilmektedir.

Şekil 4.6. Mikrodiagram ile programlanmış sulama sistemi otomasyonu genel

görünümü

61

4.2.1. PLC Programlanması Çalışma Mantığı

PLC’ye android programdan gelecek mesajlara göre işlemler yapılacaktır. PLC

gelen mesajı analiz ederek çıkış olarak pompayı ve valfleri çalıştıracak,

bilgilendirme amaçlı android cihaza sms gönderecektir.

PLC sıvı seviye sensöründen sinyal geliyorsa sistemleri çalıştırarak, bağlı olduğu

motoru koruyacaktır. Otomatik çalışmada sistem nem sensöründen gelen

verileri karşılaştıracak, gelen nem verisi girilen iki değer arasında ise çıkış

verecektir.

“Baglan” mesajı geldiğinde RTD-0 girişine bağlı bulunan PT100’den sıcaklık

değerini ve Anolog Input0’a bağlı olan toprak nem sensöründen gelen güncel

bilgileri anlık okuyacak ve belirttiğimiz telefon numarasına (android sulama

programı yüklü olan telefona) gönderecektir.

“damlamasuac” / “fiskiyeasuac” poda su var ise pompayı ve ilgili valfin çıkışını

çekecektir. Valfler çekildiğinde bilgilendirme amaçlı “Damla Sulama Baslatildi /

Yagmurlandirma Sulama Baslatildi” mesajı atacaktır.

“damlamasukapat” / “fiskiyeasukapat” mesajı geldiğinde sistem ilgili darbe

rölesini sıfırlayarak kullanıcıya “Damla Sulama Kapatildi / Yagmurlandirma

Sulama Kapatildi” mesajı atacaktır.

“otosusuaç” / “otosusukapat” mesajı geldiğinde sistem ilgili darbe rölesini

sıfırlayarak kullanıcıya “Otomatik Mod Başlatıldı / Otomatik Mod” mesajı

atacaktır.

62

4.2.2. Mikrodiagram Programı Görselleri

Şekil 4.7’de SMS girişlerinin ayarlanması gösterilmiştir.

Şekil 4.7. Mikrodiagram programında SMS girişlerinin ayarlanması ve sıcaklık

değerini gönderme

Şekil 4.8. Mikrodiagram programında depo doluluk kontrolü

63

Şekil 4.8’de depo doluluk kontrolü yapılmaktadır. PLC’ye SMS girişi olduğunda

ve sıvı seviye sensöründen bilgi gelmediğinde kullanıcıya sıvı seviyenizi kontrol

ediniz mesajı atacaktır.

Şekil 4.9’da otomatik mod için ayarlamalar yapılmıştır. Nem değeri 0-50

arasında ise ve otomodac mesajı girmişse, depo dolu ise otomatik mod

açılacaktır.

Şekil 4.9. Otomatik mod ayarlanması

Şekil 4.10’daki diagramda damlama, fıskiye veya otomatik mod aç kısmından

gelecek olan mesaja göre ilgili röleler çektikten sonra sıvı seviye sensöründen

sinyal geliyorsa su motorunu çalıştıracağı gösterilmektedir.

Valflerin kurulumunda ilgili sms girişi ve sıvı seviye sensöründen gelen sinyal

varsa valf çekecektir. Otomatik çalışmada iki valf birlikte çalışmaktadır yani

damla sulama sistemi ve fıskiye sulama sistemi birlikte çalışacaktır.

64

Şekil 4.10. Mikrodiagram programında sistemin kurulumu ve motorun

çalıştırılması

Şekil 4.11’de SMS gönderilmesinin mikrodiagram fonksiyonları kullanılarak

nasıl ayarlanması gerektiği gösterilmektedir.

Şekil 4.11. Mikrodiagram programında SMS gönderilmesi ayarlamaları

65

4.3. Projenin Akış Diyagramları ve Genel Gösterimi

Şekil 4.12’de PLC’nin çalışma algoritması gösterilmektedir.

Şekil 4.12. PLC çalışma algoritması

66

Şekil 4.13’de android yazılımımızın algoritması gösterilmektedir.

Şekil 4.13. Android programımızın algoritması

67

Şekil 4.14’de sistemimizin genel gösterimi gösterilmektedir.

Şekil 4.14. Sistemimizin genel gösterimi

68

5. SONUÇ

Bu tezimizde gerçekleştirdiğimiz yenilenebilir enerjili GSM PLC tabanlı android

kontrollü sulama sistemimizde uzun ömürlü, verimi yüksek ve düşük maliyetli

sulama sistemi tasarlanmış olup kullanıcıların kişisel isteklerine göre rahatlıkla

geliştirilebilir düzeye getirilmiştir.

Sistemimiz tüm elektrik ihtiyacını 60W’lık güneş panelinden elde ederken

geceleri sulamaya karşı 20A/saat’lik jel akü takviyesiyle de uzun saatler

kullanılmasına imkan tanımaktadır. Güneş panelimiz seçtiğimiz 10A (120W)

şarj kontrol cihazına bağlanarak, akünün ihtiyacı olduğu zamanlar dolumun

yapılması sağlanmış olup, akünün uzun ömürlü kullanılabilmesi için önemlidir.

Seçtiğimiz Mikrodev MP201G GSM PLC sayesinde görsel olarak kolay

programlanma yapılmış olup, giriş ve çıkış portlarının genişletilebilir oluşu ile

fazladan sensör ve valfler takılarak, maliyet yükseltilmeden aynı tarla içerisinde

farklı bitkilerin kontrolü de sistemimiz üzerinden rahatlıkla yapılabilir

şekildedir.

PLC Sıcaklık ve nem sensörlerinden alınan bilgileri sistem yöneticisine

gönderecek, kişi bitkinin ihtiyacı olan neme göre damla sulama ve/veya

yağmurlandırma sulamayı istediği zaman dünyanın öbür ucundan basit

arayüzlü android programımız yardımıyla açıp kapatabilecektir.

Sıvı seviye sensörü sayesinde su kaynağının (deponun) boş olup olmadığı

kontrol edilerek sistem yöneticisine geri bildirim yapacaktır. Sistem yönetici bu

bilgilendirme sayesinde deposunun tıkalı olup olmadığını, suyunun bitip

bitmediğini kontrol ederek mağdur olması engellenecektir.

Tüm bu sistemin kontrolü akıllı cihazlar için geliştirdiğimiz android programı

üzerinden yapılarak kullanıcıların sms yazma gibi zaman kaybından ve

zorluktan kurtaracaktır. Bu sayede sistem kullanıcıları tarlalarının başına

gitmeden dünyanın neresinde olursa olsun elektriğini kendi üreten, bakım uzun

69

yıllar gerektirmeyen, kolay arayüze sahip android programı üzerinden

tarlalarını tek bir sistem üzerinden sulayabilir olacaktır.

Yapılan bu uygulamaya ek olarak fazladan sensörler eklenilebilir, çıkış olarak

fazla sayıda valfler ekleyerek aynı sistem üzerinden farklı bitkilerinde sulama

kontrolü yapılabilirdir.

70

KAYNAKLAR

Appinvertor.mit, 2015. Erişim Tarihi: 29.04.2015,

http://appinventor.mit.edu/

Batman, M. A., 2001. Elektrik Üretimi İçin Güneş Pillerinin Kullanımında Verimi

Arttırıcı Yeni Bir Yöntem, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri

Enstitüsü, Doktora Tezi. 143s, İstanbul.

CW Enerji, Erişim Tarihi: 30.04.2015,

http://www.cw-enerji.com/tr/

Direnç.Net, Erişim Tarihi: 30.04.2015

http://www.direnc.net/12V-DC-14-Electric-Solenoid-MOTOR-solenoid-

valve-,PR-22148.html

http://www.direnc.net/Toprak-Nem-Sensoru-Higromete,PR-

13836.html

Elektrik Port, Erişim Tarihi: 30.04.2015

http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/scaklk-olcum-

enstruman-termodirenc-pt100-ve-endustride-kullanm/8506#ad-

image-0

http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/selenoid-valf-

nedir/11768#ad-image-0

http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/gunes-pilleri-nasil-

calisir/10272#ad-image-0

http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/silisyum-tabanli-

geleneksel-gunes-pilleri-nasil-calisir/8710#ad-image-0

71

http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/gunes-enerjili-

sulama-sistemleri/11831#ad-image-3

Epsolar PV, Erişim Tarihi: 29.04.2015

http://www.epsolarpv.com/en/index.php/Product/pro_content/id/21

3/am_id/136

Frmtr, Erişim Tarihi: 29.04.2015

www.frmtr.com/bilim-ve-teknoloji/774710-gunes-pili-sistemleri.html

Geleceğiyazanlar, Erişim Tarihi: 29.04.2015

https://gelecegiyazanlar.turkcell.com.tr/konu/android/

https://gelecegiyazanlar.turkcell.com.tr/konu/android/egitim/android

-201/android- projesi-olusturmak

Gitti Gidiyor, Erişim Tarihi: 30.04.2015

http://urun.gittigidiyor.com/ev-elektronigi/10-amper-12-24v-solar-

aku-sarj-kontrol-cihazi-154296261

http://urun.gittigidiyor.com/bilgisayar-tablet/ttec-12v-20a-ekobis-jel-

akusu-161544731?opi=148197431

İnverter PLC, Erişim Tarihi: 30.04.2015

http://www.inverter-plc.net/sens%C3%B6rler/pt100.html

Kodal, S., 2010. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ziraat Mühendisliği Lisans

Programı, Ders Zys 426Sulama Sistemlerinin Tasarımı

Mikrodev, Erişim Tarihi: 29.04.2015

http://www.mikrodev.com/mikrodiagram_yardim/index.html

www.mikrodev.com/productfamily/html/html/_p_l_c__m_p201_g.html

72

Norm Enerji, Erişim Tarihi: 30.04.2015

http://www.normenerji.com.tr/menu_detay.asp?id=6607

Sistem Solar, Erişim Tarihi: 30.04.2015

http://sistemsolar.com.tr/solarcharger.html

Ucuz Kitap Pazarı, Erişim Tarihi: 30.04.2015

http://www.ucuzkitappazari.com/urun_detay/5/78118/arduino_ardui

no_icin_toprak_higrometre_belirleme_modulu_plus_toprak_nem_sensor

u___mavi.html

Tuncay Achting, Erişim Tarihi: 30.04.2015

http://www.tunayachting.com.tr/itt-jabsco-mini-hidrofor-par-max-1-

12v-43-lt-dak-42630-2900-

pmu24529?gclid=Cj0KEQjwgoKqBRDt_IfLr8y1iMUBEiQA8Ua7Xb1ln8e

2II8kZQyXI2nXppT6LwJ6VctedbIJyArNGzMaAkkn8P8HAQ

Wikipedia, 2014, Erişim Tarihi: 29.04.2015

http://tr.wikipedia.org/wiki/Android_(i%C5%9Fletim_sistemi)

http://tr.wikipedia.org/wiki/Sens%C3%B6r

http://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCne%C5%9F_pili

73

EKLER

EK A. Proje Görselleri Ek B. Projede Kullanılan Devreler Ek C. Elektrik Bağlantı Şeması

74

EK A. Proje Görselleri

Şekil A.1. Projenin bitmiş hali (önden görünüş)

Şekil A.2. Projenin bitmiş hali (soldan görünüş)

75

Şekil A.3. Projenin bitmiş hali (sağdan görünüş)

Şekil A.4. Projenin bitmiş hali (pano görünüşü)

76

6

1 2 3 4 5

10 9

13 7

12 8

11 14

16

15

Şekil A.5. Projenin bitmiş hali (üstten görünüş)

1. Mikrodev MP201G GSM PLC

2. Motor, Fıskiye, Damlama Röle Kartı

3. Sıvı Sensörü Kartı

4. Damla Sulama Borusu

5. Fıskiye Sulama Borusu

6. Jabsco 50W Su Pompası

7. 12V DC Fıskiye Valfi

8. 12V DC Damlama Valfi

9. 20Ah Jel Akü

10. 12V/5V DC DC Konvertör Devresi

11. Akü Şarj Cihazı

12. Toprak Nem Sensörü

13. PT100 Sıcaklık Sensörü

14. Sıvı Algılama Probu

15. 60W Güneş Paneli

16. Fiberglass Özel Su Kovası (60x48x40)

77

Ek B. Projede Kullanılan Devreler

Ek B.1. Motor, Damlama Valfi, Fıskiye Valfi Güç Devreleri

Şekil B.1’de ki devre ile PLC’nin dijital çıkışlarından gelen sinyal donanıma

aktarılmak için kullanılmıştır. PLC çıkışı eksi olduğu için PNP tip transistörlü

kontrol sağlanmış olup, motorumuz ve valflerimiz 12V olduğundan 12V 10A

röle seçilmiştir. Rölelerin çektiğini görmemiz için paralel ledler bağlanmıştır.

Klemensler ile giriş çıkış sağlanmıştır.

Şekil B.1. Motor, damlama valfi, fıskiye valfi güç devreleri proteus ısıs çizimi

Şekil B.2’de ve Şekil B.3’de Ares’te çizilmiş devrenin 3D görünümü, Şekil B.4. ise

baskı devre çıktısı gösterilmektedir.

78

Şekil B.2. Güç devresinin önden 3D görünümü

Şekil B.3. Güç devresinin arkadan 3D görünümü

79

Şekil B.4. Güç devresinin baskı devre çıktısı %100 görünüm

Ek B.2. Sıvı Seviye Sensörü Devresi

Depoda suyun var olup olmadığını PLC’ye sinyal ile haber veren sensörümüzün

sensör devresi ve algılayıcı kısmı proteus çizimleri gösterilmektedir. Sensör

algılayıcı kısmı suyun içinde kısa devre olduğunda röle çekecek ve PLC’mize

suyun dolu olduğu mesajını ileticektir.

Şekil B.5. Sensör devresi proteus ISIS çizimi

80

Şekil B.6. Sensör devresi proteus Ares 3D görünümü

Şekil B.7. Sensör devresi baskı devre çıktısı %100 görünüm

Şekil B.8. Sensör algılayıcı devresi baskı devre çıktısı %100 görünüm

81

Ek C. Elektrik Bağlantı Şeması

Şekil C.1. Sistemin elektrik bağlantı şeması

82

ÖZGEÇMİŞ 1

Adı Soyadı : Emre CAN Doğum Yeri ve Yılı : Düzce, 1991 Medeni Hali : Bekar Yabancı Dili : İngilizce E-posta : emre@emrecan.com.tr Eğitim Durumu Lise : Düzce Anadolu Teknik Lisesi Bilişim Teknolojileri, 2009 Lisans : SDÜ, Teknoloji Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği,

2015 Mesleki Deneyim Divapan Entegre Ağaç Panel San. Ve Tic. A.Ş. 2014 (6 Ay Elektrik Otomasyon) SDÜ Hukuk Fakültesi 2013-2014 (1 Yıl Part Time Teknisyen) Düzce SEDAŞ 2013 (18 Gün Enerji Stajı ) Düzce Cam San. Tic. A. Ş. 2012 (36 Gün Temel Elektrik Elektronik Stajı) SDÜ Teknoloji Fakültesi 2010-2011 (1 Yıl Part Time Teknisyen) BW Bilişim Ve Reklamcılık Hizmetleri 2009-2015 ( Serbest Zamanlı Uzman) Düzce Bilçağ Bilgisayar 2007 (2 Ay Anadolu Teknik Lise Stajı) Mesleki Bilgi

Bilgisayar Donanım, Windows & Linux İşletim Sistemleri, Microsoft Office Programları, Server İşletim Sistemleri, Active Directory, Web Yönetimi, Basit Web Sitesi Tasarımları, Photoshop, Fireworks, Hosting & Domain Yönetimi

Autocad, Multisim, Elektro Workbench, Proteus, Relux, Dialux, E-Plan

C Sharp (C#), C, Assembly, Android Programlama Dilleri

PLC Otomasyon Sistemleri, Siemens S7-200, Mikrodev PLC, Elektrik Tesisleri Projeleri, Yüksek Gerilim Tekniği, Fiber Optik Sistemler, Mikroişlemci & Mikrodenetleyici & Gömülü Sistemler Programlama

Taranmış Fotoğraf

(3.5cm x 3cm)

83

Projeleri/Yayınları/Sertifika&Katılım&Teşekkür Belgeleri/Organizasyon/ 2015, TÜBİTAK 2209-A Projesi – Çevre Dostu Sulama Sistemlerinin Uzaktan

Kontrolü ve Otomasyonu Projesi

2009, METEF Projesi – Kurumsal Güvenlik Sistemi Ve Bilgilendirme Projesi ( İl

İkinciliği)

2008, METEF Projesi – Akıllı Bina Otomasyonu Projesi ( İl Dördüncülüğü )

Dizgi Sorumlusu - SDÜ Hukuk Fakültesi Dergisi C:3 S:1 Y:2013

2015, İngilizce A1 (Düzce American Time Language School)

2015, Proje Yönetimi Eğitimi (UZEM Elginkan Vakfı)

2014, Liderlik Ve Motivasyon Eğitimi (Bolu Elginkan Vakfı)

2014, Model Uçak Başlangıç Serfitikası (THK)

2012, SDÜ Robot Yarışması Katılım Ve Teşekkür Belgesi (SDÜ)

2010, Grafik Akademi Başarı Serfitikası (New Horizons & Medya Soft)

2010, Web Akademi Başarı Serfitikası (New Horizons & Medya Soft)

2009, İş Yeri Açma Belgesi (MEB)

2005, Üstün Başarı Belgesi (MEB)

2013-2014, SDÜ Teknogirişim Ve İnovasyon Kulübü Başkanı

2010-2012, SDÜ Teknoloji Kulübü Yönetim Kurulu Üyesi

2010-2012, SDÜ Fotoğrafçılık Kulübü

2012, SDÜ 15. Bilim Ve Bahar Şenliği Organizasyonu Robot Yarışması Teknoloji

ve Web Sorumlusu

84

ÖZGEÇMİŞ 2

Adı Soyadı : Ethem SERÇE Doğum Yeri ve Yılı : Fatsa/ORDU, 1991 Medeni Hali : Bekar Yabancı Dili : İngilizce E-posta : ethem@ethemserce.com.tr Eğitim Durumu Lise : Fatsa Endüstri Meslek Lisesi Elektrik Elektronik Teknolojileri, 2009 Lisans : SDÜ, Teknoloji Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği, 2015 Mesleki Deneyim Teknorot Otomotiv A.Ş. 2014 (4 Ay İşyeri Eğitimi) Ordu Çotanak Altaş Yağ Fabrikası 2014 (18 Gün Otomasyon Stajı) Ordu Çalık YEDAŞ 2014 (18 Gün Enerji Stajı ) Termal Elektronik Devre El. A.Ş. 2013 (36 Gün Temel Elektrik Elektronik Stajı) Fatsa Arçelik & Beko Yetkili Servisi 2008-2009 (Meslek Lisesi Stajı) Mesleki Bilgi

Bilgisayar Donanım

Microsoft Office Programları

Photoshop

Autocad, Multisim, Elektro Workbench, Proteus, Relux, Dialux, E-Plan

C Sharp (C#), C, Assembly, Android Programlama Dilleri

PLC Otomasyon Sistemleri, Siemens S7-200, Elektrik Tesisleri Projeleri, Yüksek Gerilim Tekniği, Fiber Optik Sistemler, Mikroişlemci & Mikrodenetleyici & Gömülü Sistemler Programlama

Görüntü ve Ses Sistemleri, TV Sistemleri

Taranmış Fotoğraf

(3.5cm x 3cm)

85

Projeleri/Sertifika/Organizasyon/ 2015, TÜBİTAK 2209-A Projesi – Çevre Dostu Sulama Sistemlerinin Uzaktan

Kontrolü ve Otomasyonu Projesi

2015, İngilizce A1 (Düzce American Time Language School)

2009, İş Yeri Açma Belgesi (MEB)

2013-2014, SDÜ Teknogirişim Ve İnovasyon Kulübü Yönetim Kurulu Üyesi

2010-2012, SDÜ Teknoloji Kulübü Üyesi