Profibus ve Instabus Protokolleri ve Kablolar

Ekran AlıntısıElektrikli sistemlerin ve elektroniğin her geçen gün hızla gelişmesi, yeni cihazların piyasaya sürülmesi onları efektif bir şekilde kullanma ihtiyacını da beraberinde getirmiştir. İşte bu gerekliliğin sonucunda elektronik cihazların birbirleri arasında doğru iletişim kurabilmesi için çeşitli haberleşme protokolleri geliştirilmiştir.

Profibus protokolü, endüstriyel alanlarda kullanılan, Instabus protokolü ise yaşam alanlarında kullanılan haberleşme protokolleridir.

Adını Process Field Bus kelimelerinin kısaltılmış halinden alan Profibus protokolü, sıklıkla fabrikalarda, otomasyon sistemlerinde, sensörlerin, motorların, ölçme cihazlarının, termokuplların vb. tek bir kontrol merkezinden yönetilmesinde kullanılan bir protokoldür. Birçok elektronik cihazı ortak bir hat üzerinden haberleştirmek için yetenekli kablolara ihtiyaç vardır. İşte bu kablolar veri iletimi için standartlara uygun iletken ve izole malzemeleriyle, kaliteli ekranlama özelliğine sahip olarak tasarlanırlar. Ayrıca mekanik dayanımın istendiği ortamlarda bu kablolarda zırhlı tasarımlar da yapılmaktadır.

Instabus, ev otomasyon sistemlerinde kullanılan haberleşme protokolüdür. Özellikle son yıllarda hayatımıza giren KNX standardının bina otomasyonu uygulamalarında sıklıkla kullanılır. Bir kumanda merkezinden aydınlatma ve havalandırma sistemleri, jaluziler, kapılar ve alarm sistemleri yönetimine olanak tanır. Bu sistemlerde kullanılan kablolar yine Profibus kabloları gibi ekranlama kalitesi yüksek olan, standartlara uygun tasarlanmış kablolardır.

Profibus ve Instabus kablolar veri iletişimi için kullanılırlar. Bu kabloların ekranlama yetkinliklerinin yüksek olması aranan bir özelliktir. Kablo montajında bu kabloların özellikle yüksek akım taşıyan enerji kablolarından mümkün olduğunca uzağa yerleştirilmeleri sağlıklı veri iletimi için önemlidir. Bu kabloların kullanım yerlerine göre halojen içermeyen ve alevi iletmeyen kılıfa sahip olmaları güvenlik için önemli bir kıstastır.

M. Türker Gültepe
Elektronik & Haberleşme Mühendisi
Ar-Ge Uzman Yardımcısı, 2MKABLO

2M Kablo e-bülten Kasım 2013

Yararlanılan Kaynaklar
1. http://www.profibus.com/
2. Profibus, http://en.wikipedia.org/wiki/Profibus
3. Instabus KNX, http://www.berker.com/tuerkei/produkte/systeme/berker-knx/
4. Instabus, http://en.wikipedia.org/wiki/Instabus

Bakır Kablolarda Direncin Önemi

teknik_ekim2013Tarihi, milattan önce 9000 yıllarına kadar dayandığı, dünyada hemen hemen her bölgeden çıkartılan Bakır (Cu) madeni, insanoğlunun her alanda kullandığı ve faydalandığı bir metaldir. Bakırın, özdirencinin düşük olması, gümüşten sonra bilinen en iyi iletken olması ve gümüşe göre daha çok çıkartılıp fiyatının daha uygun olması, onu iletken dünyasının bir numaralı hammaddesi haline getirmiştir.

Günümüzde bakır, gümüş, alüminyum gibi hammaddeler ya da kalay-bakır, çelik-bakır, nikel-bakır, gümüş-bakır vb. gibi alaşımlar kablonun iletken kısmını oluştururlar. Hem bu oluşumlar, hem iletken kesitleri, hem de boyları, kablodan beklenen temel özellik olan elektrik akımını bir noktadan bir noktaya iletmesine etki ederler. Bu iletkenler arasında dünya genelinde kablo sektöründe en çok kullanılan iletken Bakır (Cu) metalidir.

Bir kablonun, dolayısıyla bir bakırın elektrik akımını iletmesinde, bakır direnci kontrol edilmesi gereken önemli kıstaslardan birisidir. Bakırın direncinin, üzerinden akacak olan akımla doğrudan ilişkisi vardır. Direnç ne kadar küçükse akım o kadar fazla akacaktır.

Direnci etkileyen en önemli faktörler;
▪ Bakırın özdirenci,
▪ Bakır telin uzunluğu
▪ Bakır telin alanıdır.

Mühendislik hesaplamalarında kullanılan direnç formülü aşağıdaki gibidir;
Capture

Kablo imalatında bakır, istenen direnç değerini sağlaması için kontrol edilerek İzole işlemine hazır hale getirilir. Bakırın standartlarda belirtilen doğru dirençlere ulaşması için kesit alanında ve iletken kesitinde değişiklikler yapılarak varyasyonlar çoğaltılır. Bu varyasyonlar arasında tek veya çok telli (örneğin 7×1.37, 7x192x0.201) bakır bükümleri, bakır hatve ayarlamaları, iletkenlerin geometrik olarak ayarlamaları, büküm yönleri (Z, S) gösterilebilir. Bakır bükümünde, hadde çıkışından sonraki bükülü bakırda çapaklanmalar, sıyrıklar, zedelenmeler sürekli kontrol edilmelidir. Kullanılan araçların ve makinaların kalitesi, bu konuda tecrübeli personelin gözetiminde yüksek kalitede ürünler çıkartılabilir.

tekniktablo

Bazı önemli iletkenlerin özdirenci

Bakır büküm aşamasında, müşterilerimizin istediği özellikte veya standartlara uygun bakırların dizayn bilgileri, Ar-Ge Departmanı tarafından, teorik hesaplamaları yapılarak ve büküm yöntemleri hesaplanarak üretime gönderilir. İşlenmeye hazır bakırlar Kalite Kontrol Departmanı’nın 7/24 gözetimi altında ve gerekli tüm ölçümleri yapılarak, bakır konusunda tecrübeli personeller ile çekim işlemi yapılır. Hazırlanan bu iletkenler bir sonraki işlem olan İzole aşamasına önceden hazırlanan bakır kesitine ve uzunluğuna uygun makaralarla aktarılır.
Bir kablonun iletkenliği, kullanıldığı bakırın kalitesi ve boyutu ile doğrudan ilişkilidir. Matematiksel hesapları yapılmamış, standartlarla örtüşmeyen direnç değerine sahip bakırdan oluşan kablolarda, elektrik akımına karşı gösterdiği dengesizlikler, ölümle sonuçlanan kazalara, büyük yangınlara, telafi edilemeyecek sonuçlara neden olur. Konusunda uzman güvenilir firmaları tercih etmek ileride oluşacak maddi ve manevi kayıp riskini minimuma indirir.

M. Türker Gültepe
2M Kablo, Ar-Ge Uzman Yardımcısı
Elektronik & Haberleşme Mühendisi

2M Kablo e-bülten Ekim 2013

Yararlanılan Kaynaklar

•Serway, Raymond A. (1998). Principles of Physics (2nd ed ed.). Fort Worth, Texas; London: Saunders College Pub. pp. 602. ISBN 0-03-020457-7.
•Lotus Concept, Kablolar, http://www.lotusconcept.com/wp-content/uploads/2013/07/kablolar.pdf,16.11.2013
•Direnç, Ohm Kanunu, İş ve Güç, http://w3.gazi.edu.tr/~enyilmaz/elektrik2.pdf, 16.11.2013
•Bakır Tarihi, http://www.metalurji.org.tr/hurdaci/sayi_1/hurdaci1_0607.pdf, 16.11.2013
•Özdirenç, http://tr.wikipedia.org/wiki/%C3%96zdiren%C3%A7, 17.11.2013

HDMI nedir?

Bilgiyi elde etmek ve onu iletmek, insanoğlunun İlk çağlardan günümüze kadar gelen varoluş süresinde öncelikli amaçlarından birisi olmuştur. Önceleri dumanla, sonra hayvanları kullanarak, daha sonra ışıkla, telefonla, radyoyla, televizyonla bir yerdeki bilgiyi bir yere iletmeye çalıştık. Ve hala elimizdeki verileri daha hızlı, daha fazla, daha güvenli nasıl gönderebilirz sorusuna çeşitli cevaplar arıyoruz, varolan sistemleri optimize ediyoruz ya da yeni yöntemler geliştiriyoruz.

Çok geriye değil, 80’li yıllara bakacak olursak hayatımızda siyah-beyaz yayın yapan televizyonlarımız vardı. Ki bu televizyonlarımızda sadece tek bir kanal izleyebiliyorduk. Evlerde büyük radyolarımız vardı. 90’lı yıllara geldiğimizde evlerdeki radyolar ellerimize sığdı, televizyonlar renklendi, birçok kanal eklendi. 2000’li yıllara geldiğimizde ise kablolu veya uydu antenli televizyonlarımız ile balkonlara, çatılara beyaz çanaklar yerleştirdik. Radyolar da artık daha uzun mesafelerden daha net bir şekilde sesleri duymamızı sağlıyorlardı.

İşte bu gelişmeler ışığında 2003 yılında hayatımıza yeni bir teknoloji dahil olmaya başladı. HDMI, yani yüksek çözünürlüklü çoklumedya arayüzü.

HDMI (High Definition Multimedia Interface), ses ve görüntü verilerini sıkıştırmadan, dijital olarak aktarılması için geliştirilmiş bir standarttır. HDMI sayesinde ses ve görüntünün daha canlı ve daha az bozulmaya uğrayarak karşı tarafa iletilmesi amaçlanmaktadır.

HDMI teknolojisini kullanabilmek için sadece HDMI standardının yapısına uyumlu tasarlanan cihazlara ve veri iletimini sağlayan HDMI kablolara ihtiyaç vardır. www.hdmi.org’un  verilerine göre 2011 yılı sonu itibariyle dünyada 2 milyar HDMI standardını destekleyen ürün vardır ve bu rakam yeni üretilen ürünlerle sürekli artmaya devam etmektedir. Günümüzde üretilen bilgisayarlar, televizyonlar hatta akıllı telefonlar HDMI’yı desteklemektedir.

hdmi-1

Resim 1 : HDMI versiyonlarının çözünürlük bazında gelişmesi

Görüntü/ses iletiminde önceleri VGA ve DVI standartları kullanılıyordu. Ekran boyutları ve istenen çözünürlük seviyeleri arttıkça bu teknolojiler sınırlarına ulaşmaya başladılar. HDMI standardı analog video standartlarına yeni bir çözüm olarak dijital bir standart olarak tasarlandı. HDMI standardı, tek bir kablo çözümü ile hem HD video, hem de surround ses deneyimi sunar.

Bu iletim, analog iletim yapan VGA ve dijital iletimi destekleyen, gerekli durumlarda VGA’nın analog veri iletimini dijitale dönüştürebilen DVI standartlarının aksine tamamen dijitaldir. İletimin dijital olarak yapılması da VGA ve DVI standartlarına göre daha yüksek kalitede çözünürlük ve daha iyi bir ses deneyimi sunar.

HDMI standardının kullanıldığı yerler;

  • HD televizyonlar
  • Ev sinema sistemleri
  • DVD, Blu-Ray oynatıcılar
  • Oyun konsolları
  • Cep telefonları
  • Fotograf makinalarıdır.

Günümüzde Nvdia, ATI gibi ekran kartı üreticileri, Intel, AMD gibi mikroişlemci üreticileri, Dell, HP, IBM, Lenovo, Asus, Apple ve daha birçok bilgisayar üreticisi HDMI standardını desteklemekte, yeni üretilen ürünlerinde HDMI portlarını ürünlerine eklemektedir.

hdmi-2

Resim 2: HDMI pin yapısı

HDMI standardının pin yapısı yandaki şekildeki gibidir. HDMI portu 19 pinlidir. 15 pinli VGA ve 29 pinli DVI portlarına göre daha incedir.

 

 

hdmi-3

Resim 2: HDMI pin yapısı

HDMI 1.0 standardı Aralık 2002’de tüketici elektroniğinde kullanılmaya başlanmıştır. Daha sonra HDMI 1.1 versiyonu Mayıs 2004’te, HDMI 1.2 Ağustos 2005’te, HDMI 1.2a Aralık 2005’te, HDMI 1.3 Haziran 2006’da, HDMI 1.4 Mayıs 2009’da ve yeni sürüm HDMI 2.0 Eylül 2013’te çıkmıştır. Bu yeni versiyon ile beraber kanal başına TMDS (Transition-minimized differential signaling) 3.4 Gbit/s ‘den 6 Gbit/s’ye, toplam maximum TMDS ise 18 Gbit/s’ye ulaşmıştır. Bunların yanısıra maximum ses çıkışı 49,152 Gbit/s’ye çıkmıştır.

Bu sayede artık 21:9 formatında yayınlar, 1536 kHz’ye kadar ses desteği hayatımıza girmiş bulunmaktadır.

HDMI kablolar, kablo dünyasının bir numaralı iletkeni bakır kullanılarak üretilirler. Bu sebepten dolayı piyasaya ilk çıktığı günden itibaren HDMI kablolar, varolan sistemleri değiştirmeden kolay entegre edilebildikleri için birçok kullanıcı tarafından kullanılmaya başlanmıştır.

hdmi-4

Resim 3: Hitachi Cables Menchester
HDMI kablosu yapısı

 

 

Ekranlama, görüntü ve ses iletiminde büyük öneme sahiptir. Kablonun ekranlama kalitesi arttıkça görüntü çözünürlüğü ve sesin billurluğu artar. HDMI kablolarda bu husus, kablonun kalitesini belirleyen etmenlerden birisidir. Piyasada satılan HDMI kablolarının fiyat aralığı çok geniştir. Bu fiyat farkınının oluşmasında kablo yapımında kullanılan malzemelerin etkisi vardır.

Diğer tüm kablolar gibi HDMI kabloların da CE ve RoHS standartlarına uyması gereklidir.

Piyasada ₺9’dan ₺900 gibi geniş bir aralıkta bu kablolar mevcuttur. Bilinçsiz kulanıcılar ve yetkin olmayan danışmanlar tarafından sıklıkla farklı tercihlere yanlış HDMI kablolar kullanılmakta ve istenilen performans yakalanamamaktadır.

HDMI kablo konnektörleri altın uçlu ve gümüş uçlu olmak üzere ikiye ayrılırlar. Çeşitli iletim hızlarında ve farklı amaçlar için (örneğin cep telefonundan TV’ye, laptoptan TV’ye gibi) tasarlanan modelleri vardır. HDMI kablosunda istenen iletim hızı arttıkça kablo fiyatı ve performansı artmaktadır. Örneğin DVD oynatıcı ile HD TV arasındaki HDMI kablosu ile Blu-Ray veya 3D oynatıcılar ile HD TV arasındaki HDMI kullanılan kablosu yapı olarak farklıdır.

hdmi-5

Resim 4: Pangea Audio HD-24PCe HDMI kablo yapısı

HDMI dijital dünya için vazgeçilmez bir teknoloji olarak 2002 yılından beri video ve ses alanında sürekli gelişmektedir. Bu gelişmelere paralel olarak günlük hayatımızda kullandığımız elektronik cihazlarımızda da kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Artık yanımızdan ayırmadığımız akıllı telefonlarımızı, uyumlu HDMI kablosu ile HD TV’ye bağlayabiliyor ve yüksek çözünürlükte videoları izleme imkanına sahip oluyoruz. Ya da oyun konsollarımızı HDMI kabloları kullanarak televizyona bağlıyor, maximum çözünürlükte, eskiye oranla daha canlı sesler ve efektlerle oyun deneyimi yaşıyoruz.

Renkli günler…

YARARLANILAN KAYNAKLAR

  1. Orçun Taşçı, Ali Tarkan Tekcan, Kazım Sunar, “İletişim Teknolojilerindeki gelişmelerde IPTV’nin Rolü Televizyon Endüstrisi ve Sosyal Yapı Üzerindeki Etkileri”, 2013-09-29
  2. Joseph D. Cornwall (2004-12-31), “Understanding Digital Interconnects”, Audioholics, 2013-09-28.
  3. http://www.hdmi.org/index.aspx, 2013-09-28
  4. HDMI, http://en.wikipedia.org/wiki/Hdmi, 2013-09-29
  5. HDMI, http://www.webopedia.com/TERM/H/HDMI.html, 2013-09-29
  6. Understanding HDMI, http://www.monoprice.com/home/home.asp?pn=help&idx=12, 2013-09-28
  7. Hitachi HDMI Multimedia Interface Cable, http://www.hca.hitachi-cable.com/products/hcm/products/round/HDMI/hdmi-multimedia-interface-cable.php, 2013-09-29
  8. Pangea Audio HD-24PCe HDMI Cable, http://www.wsdistributing.com/pangea-audio-2/hdmi-cables/pangea-hd24pc-hdmi-cable/, 2013-09-29
  9. Cisco High-Definition Multimedia Interface (HDMI) Cable datasheet, Part Number 7003995 Rev , Dec 2011