EtherCAT tabanlı endüstriyel bilgisayar tasarımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YUNUS DÖNMEZ
Danışman: ALİ SAYGIN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Endüstriyel otomasyon ve kontrol uygulamalarının gerçekleştirilmesinde saha veri yolu sistemler, nesnelerin interneti tabanlı haberleşme protokolleri ve endüstriyel Ethernet tabanlı iletişim ağları kullanılmaktadır. Yüksek hızlara ulaşılması gereken, haberleşmenin gerçekleştirildiği cihazlar arasındaki gecikmenin önemli olduğu, veri güvenliği için özel önlemlere ihtiyaç duyan sistemlerde haberleşmenin sağlanması için kullanılan EtherCAT mimarisi; EtherCAT efendi ve EtherCAT köle cihazlar kullanılarak sağlanmaktadır. EtherCAT efendi cihazın geliştirilmesi için kullanılan işlemciye ait çekirdek ve iş parçacığı sayısı, işlem gücü, bellek alt yapısı ve sağladığı fiziksel ara yüzler endüstriyel haberleşme için önemlidir. Tez kapsamında tasarımı gerçekleştirilen endüstriyel bilgisayar tasarımında Intel Xeon-D serisi işlemci ve AMD Ultrascale+ serisi FPGA, EtherCAT efendi ve EtherCAT köle uygulamalar için ihtiyaç duyulan gereksinimleri karşılamak için kullanılmıştır. Donanımda bulunan AMD Radeon serisi grafik işlemcisi diğer uygulamalardan farklı olarak kullanıcıların hem görüntü işleme uygulamaları geliştirmelerine hem de endüstriyel kontrol uygulamaları sırasında grafiksel ara yüzlerden yararlanmalarına olanak tanımaktadır. Endüstriyel tesislerde kullanılan cihazlar yüksek sıcaklık, nem ve elektromanyetik etkileşim gibi çevresel etkilerden etkilenmektedir. Tasarımda kullanılan malzemelerin seçimi aşamasında endüstriyel bilgisayarın uzun süreli aşırı çevresel etkilerden korunabilmesini sağlamak için endüstriyel seviye elektronik malzemeler seçilmiştir. PCB yığın tasarımında, malzeme yerleşiminde ve layout tasarımında alınan önlemlerle birlikte gerçekleştirilen sinyal bütünlüğü ve güç bütünlüğü analizleri ile tasarım doğrulanmış ve Linux veya Windows ortamında açık kaynak kodlu yazılımların kullanılabileceği EtherCAT mimarisinin uygulandığı endüstriyel bilgisayar tasarımı gerçekleştirilmiştir.