Esnek üretim sisteminin gerçek zamanlı uzaktan erişimli kontrolü ve mekatronik eğitimine uygulanması

Son yıllarda elektrik-elektronik, bilgisayar ve kontrol sistemlerinde çok büyük gelişmeler yaşanmaktadır. Elektrik-elektronik, pnömatik-hidrolik, bilgisayar ve mekanik teknolojilerinin birlikte kullanılması neredeyse bir zorunluluk haline gelmiştir. Bunun sonucu olarak çok geniş bir alanı kapsayan mekatronik yeni bir mühendislik disiplini olarak ortaya çıkmıştır. Günümüzde sadece mekanik veya sadece elektronik ürünler neredeyse hiç bulunmamaktadır. Bu etkili değişiklikten dolayı günümüzün mühendislik eğitiminde de önemli gelişmeler yaşanmaktadır. Bu bağlamda mekatronik sistemler ve eğitimi oldukça önem kazanmıştır.Teorik bilgilerin pekiştirilmesi ve teoriyle uygulama arasındaki uyum derecesinin gösterilebilmesi amacıyla mühendislik eğitiminin değişik bölümlerinde ilgili dersler kapsamında veya bağımsız bir ders olarak laboratuvar uygulamalarına yer verilmesi gerekmektedir. Verilen eğitimin hedefine ulaşabilmesi için teorik bilginin yanında bu bilgilerin gerçek sistemler üzerinde de uygulanarak pekiştirilmesi gerekmektedir. Mekatronik eğitiminde kullanılmak amacıyla Festo Didaktik firması tarafından üretilen Esnek Üretim Sistemi; mekanik, elektrik, elektronik, sensörler, hareket elemanları, pnömatik ve robot teknolojileri gibi birçok disiplinlerarası mühendislik uygulama konusunu kapsamaktadır. Fakat bu deney seti, mevcut haliyle lisans düzeyindeki bir öğrenci bakışıyla çok karmaşık bir mekanik ve kontrol algoritmasına sahip olarak görülmektedir. Bu nedenle sistem mevcut haliyle öğrenci müdahalesinden uzak, sadece gösterim amaçlı olarak kullanılabilmektedir.Bu tez çalışmasında, mevcut Esnek Üretim Sistemi'nin mekanik ve elektriksel yapısı değiştirilmeden sisteme ilave olarak elektronik ve kontrol sistemi için yeni tasarımlar yapılmıştır. Böylece, deney seti temel düzeydeki öğrencilerin de mekatronik sistemler konusunda en yüksek derecede fayda sağlayabileceği ve kapsadığı teknolojik konuların uygulamalarını kolayca gerçekleştirebileceği bir yapıya kavuşturulmuştur. Bu amaçla, Esnek Üretim Sistemi istasyonlarının kontrollerini sağlamak amacıyla mikrokontrolör tabanlı elektronik kartlar tasarlanmıştır. Bu sayede, mekatronik sistemlerde önemli bir yere sahip olan mikrokontrolörler ile gerçek bir sistem üzerinde uygulama yapma imkânı sağlanmıştır. Sistemin kendi donanımı ve istasyonları arası haberleşmeyi sağlamak amacıyla CAN ağı kurulmuştur. İstasyonları CAN ağı üzerinden programlamak, dağıtık kontrol uygulamaları geliştirmek ve sistem için anlık durum izleme amacıyla LabVIEW tabanlı kullanıcı arayüzleri tasarlanmıştır. Ayrıca bazı istasyonların web ortamında uzaktan programlanabilmesi imkanı da sağlanmıştır.