Arduino, tek bir çatı altında toplandığı için hem topluluk/şirket/proje niteliği taşıyan, özellikle mikrodenetleyiciler ve bunların inşası ile programlanmasına odaklanan açık kaynaklı bir yapıdır. Arduino, kolay montaj için tasarlanmış basit kitler de sunar. Arduino kontrolcüleri, belirli ekipman parçalarının uzaktan kontrolüne izin veren, mikroçip ve kartlardan oluşan küçük kontrolcülerdir. Bu mikrodenetleyiciler hem dijital hem analogdur; yani ekipman dijital veya analog olsun olmasın, çok çeşitli ekipmanlarda kullanılabilirler. Bu mikrodenetleyiciler, lineer aktüatörlerle birlikte, onları kontrol etmek amacıyla kullanılabilir.
Progressive Automations olarak, piyasadaki en kaliteli PLC’leri size sunmak ve lineer aktüatörlerle hiç olmadığı kadar fazla kontrol seçeneği sağlayabilmek için Arduino ile ortaklık kurduk. Bu programlanabilir mantık denetleyicileri; üretim ekipmanlarında, montaj hatlarında, petrol rafinerilerinde ve çeşitli elektromekanik sistemlerde bulunabilir. Onları çoğu kontrol sisteminden ayıran, birden fazla giriş ve çıkış terminaline sahip olmaları, darbe ve titreşime karşı daha yüksek dayanım sunmaları ve çok daha fazla özelleştirme seçeneği sağlamalarıdır. Aşağıdaki diyagram, bir aktüatörün kablolamasının ne kadar basit olduğunu göstermektedir.
PLC’lerin Kapsamı
Çoğu hareket kontrol sisteminde sadece ünitenin normal hızda uzayıp kısalmasını kontrol edebilirsiniz; PLC’lerle ise çok daha fazlasına erişirsiniz. Ünitelerimizin hızını tamamen kontrol ederek yumuşak ve akıcı hareketler sağlar ve geri besleme modelleriyle hız eşlemesi yapabilirsiniz. Ayrıca, kullanılan modele bağlı olarak ünitenizin yönünü ve konumunu kontrol edebilir; sıcaklık, nem, ses ve daha pek çok parametreye göre devreye girmesini sağlayabilirsiniz. Yukarıdaki kablolama diyagramında da görebileceğiniz gibi, bir lineer aktüatörü PLC’ye bağlamak da basit bir işlemdir. Aşağıdaki örnek, Arduino Uno, Due, Mega, ADK, Leo ve Ethernet bağlayıcılarını kullanmaktadır. Hatta, kendinize daha fazla kontrol kabiliyeti sağlamak için ayrı kontrol kartlarını da birleştirebilirsiniz. Üç üniteyi ayrı ayrı kontrol etmek üzere, örnekte olduğu gibi, üç kata kadar istiflenebilirler. Bu da yeterli değilse, denkleme röleler ekleyerek 6 üniteye kadar kontrol sağlayabilirsiniz. Bu yapı, 20 amper kapasite ile tüm modellerimizi tam Yük altında idare edebilir. PLC’lerde ayrıca, ek program fonksiyonelliği için yüklemeyi izleyebilen akım geri beslemesi bulunur.
Arduino Mikrodenetleyici
Bu mikrodenetleyiciler, lineer aktüatör ile Arduino’nun bağlanmasına yardımcı olmak için bir dizi mikroişlemci barındırır. Tüm kartlarda, daha önce belirtildiği gibi, dijital veya analog ekipmanlara erişmelerini sağlayan pinler ve süreçler bulunur. Bu sayede mümkün olduğunca fazla devre ile arayüz kurabilirler. Mikrodenetleyiciler, belirli bir yükleyici programla önceden programlanmış olarak gelir. Bu, ekipmanı kontrol eden programların eklenmesini basitleştirdiği için Arduino ile lineer aktüatör kontrolünü iyileştirir.
Tüm mikroişlemcilerin kendi işletim sistemi ve bilgisayardan uygulamaları doğrudan mikroişlemcinin kendisine aktarmak için standartlaştırılmış bir USB bağlantı noktası vardır. İşlemcinin daha yeni sürümleri, Bluetooth teknolojisiyle donatılmıştır. Mikroişlemciler, bir bilgisayarın tüm CPU gücünü tek bir tümleşik devreye yükleyerek ekipmanı kontrol eden, çok küçük bilgisayar işlemcileridir. Bu durumda, Arduino ile lineer aktüatörü kontrol etmek için kullanılır. Bilgiyi çalıştırmak ve çıktı üretmek için ikili veriler kullanan çok amaçlı bir devre ya da devreler bütünüdür.
Arduino ile Bir Lineer Aktüatörü Kontrol Etmek İçin Gerekli Ekipman
Arduino, beklenenden daha karmaşıktır. Basitçe bir motoru kart üzerindeki pinlere bağlamak yerine, kullanıcıların akım yükünü çok dikkatli bir şekilde kontrol etmesi gerekir. Bir motor sürücü veya H-köprüsü kullanma imkânı vardır; ancak Arduino ile lineer aktüatör kontrolünü özel olarak ele alırken değerlendirilebilecek iki seçenek daha vardır. Birincisi, akımı doğrudan aktüatörün kendisine giden akımı kontrol etmek için bir röle kullanmaktır. İkincisi ise, geri besleme aktüatörü denilen, çok özel bir 12V aktüatör kullanarak kapalı çevrim oluşturmaktır. Geri besleme aktüatörü, kullanılan ekipmanın mil konumunu kontrol etmesine olanak tanıyarak çalışır. Röle kartı yöntemi daha basittir; bu nedenle, çoğu lineer aktüatör kullanıcısı için muhtemelen daha kolaydır. Röle kartının SPDT röleler barındırması koşuluyla, bu basit kılavuz bir lineer aktüatörü bir Arduino mikroişlemci kullanarak kontrol etmek için yeterlidir.
SPDT röle, Ortak (COM), Normalde Açık (NO) ve Normalde Kapalı (NC) olmak üzere üç röleye sahip olmalıdır.
Kullanıcıların, Arduino ile lineer aktüatör kontrolü için iki ayrı röleye ihtiyacı olacaktır; çünkü bu, aktüatörün başlamasını, durmasını ve yön değiştirmesini sağlar. Normalde kapalı röleler 12 VDC’ye, normalde açık röleler ise +12 VDC’ye bağlanır. Bir kabloyu ikiye ayırmak için bir bağlantı noktası kullanın veya özel olarak seçilmiş bir jumper kablosu kullanın. Aktüatörün iki kablosu, röleye ikişer ikişer bağlanır.
Süreç
Röleler, bir aktüatörün nasıl ve nereye hareket edeceğini kontrol eder. Bunlar, içlerinden geçen akımın kontrol edilebildiği elektromıknatısları etkinleştirerek çalışır. Arduino lineer aktüatörlerinde bu süreç, akımın doğru şekilde karşı röleye yönlendirilmesine izin veren bir anahtarın çekilmesiyle devam eder. Arduino lineer aktüatör kontrolü söz konusu olduğunda, iki kanallı röle sistemi en iyi sonucu verir.
Rölelerin, modele bağlı olarak sekize kadar numaralandırılmış pinleri olmalıdır ve tüm rölelerin düzgün çalışması için en az 5V güce ihtiyacı vardır. Güç kaynağını röleye bağlayın ve VCC ve GND pinleriyle hizalayın. Her IN pinini karşılık gelen Arduino pinine bağlayın. Bu, aktüatöre güç verildiğinde rölenin doğru çalışmasını sağlar. Pinlerin doğru bağlanması bu durumda kritik önem taşır; çünkü yanlış eşleştirilirlerse, normal kurulumdan farklı olarak güç pinler arasında geçiş yapacaktır. IN pini bağlı değilse gücün NC ve COM arasında bağlanacağını unutmamak önemlidir. Ayrıca IN pini GND pinine bağlanmışsa güç NO ve COM terminalleri arasında bağlanır. Bununla birlikte, doğrudan IN pinine bağlanmanın, gücün NC ve COM pinleri arasında da bağlanacağı anlamına geldiğini de hatırlamak gerekir. Bu durumda, lineer aktüatörün Arduino kodu aşağıdaki örneğe benzemelidir.
Arduino mikrodenetleyicinizi programlamaya gelince, bir lineer aktüatörü tam hızda nasıl uzatıp kısaltacağınızı gösteren basit bir sweep programı ekledik.
//Define pin numbers for Single Board
int ENABLE1 = 8;
int FWD1 = 11;
int REV1 = 3;
int Speed;
void setup() {
// initialize the digital pins as an output.
pinMode(ENABLE1, OUTPUT);
pinMode(FWD1, OUTPUT);
pinMode(REV1, OUTPUT);
}
void loop() {
Speed = 255; //set a speed between 0-255
Forward();
delay(5000); //5 second delay
Stop();
delay(1000);
Reverse();
delay(5000);
Stop();
delay(1000);
}
void Forward(){
digitalWrite(ENABLE1, HIGH);
analogWrite(REV, 0);
analogWrite(FWD, Speed);
}
void Reverse(){
digitalWrite(ENABLE1, HIGH);
analogWrite(FWD, 0);
analogWrite(REV, Speed);
}
void Stop(){
digitalWrite(ENABLE1, LOW);
analogWrite(FWD1, 0);
analogWrite(REV1, 0);
}
Sonuç
Lineer aktüatörler, çeşitli endüstri ve teknoloji alanlarında giderek daha yaygın hâle geliyor; bu nedenle etraflarında ve kullanım şekilleri konusunda daha fazla teknoloji geliştiriliyor. Arduino ile lineer aktüatör kontrolü, lineer aktüatör kullanıcılarına sağladığı kontrol seviyesi nedeniyle birçok kişinin aradığı bir konudur. Mikroişlemciler, bir bilgisayarın tüm CPU bölümünü tek bir devrede ya da bir grup devrede bir araya getirmenin bir yoludur. Bu, kullanıcının lineer aktüatörleri uzaktan kumandalar ve işlemcilerle bağlamasına ve böylece bir Arduino lineer aktüatörün, tasarlandığı işi yaparken nasıl hareket ettiği üzerinde daha fazla kontrol sahibi olmasına olanak tanır.
Mikrodenetleyicilerin Arduino için lineer aktüatörlerle bağlantı kurmasının sayısız yolu olsa da, yukarıda açıklanan çift yönlü röle sistemi en kolay ve en kullanışlı yöntemlerden biridir. Gücün aktüatöre ve mikroişlemciye ulaşması için çok sayıda yol sunar; böylece her ikisi de görevlerini mümkün olduğunca doğru ve verimli şekilde yerine getirebilir.
PLC ve kontrol sistemleri seçeneklerimizin çeşitliliğine mutlaka göz atın. Aklınızda çok spesifik bir kontrol yöntemi varsa, kontrol cihazlarımız için özel programlama da yapıyoruz.