FADEC Sisteminin Kalbi ECU – 1
Bir önceki yazımda FADEC sisteminin kalbi olan ECU (Boeing uçaklarında EEC olarak geçer) bilgisayarını inceleyeceğimizi söylemiştik. Bu yazımızda ECU’yu tanıtıp, çalışması hakkında genel bir bilgi vereceğim. Öncelikle sunu belirtmeliyim ki sistem iki ana elemandan oluşmakta, sistemin beyni ECU(elektronik kontrol ünitesi – electronic control unit), sistemin eli ayağı olan hidromekanik ünite HMU(Hdyro Mechanical Unit). Sonraki yazılarımda HMU’ya da ayrıntılı olarak degineceğim..
1. ECU tanıtımı
Öncelikle ECU nasıl bir şeydir. Nerede bulunur ona bakalım. Aşagıdaki resimde B737-800 uçağı üzerinde çekilmiş bir EEC fotografı bulunmaktadır.
47 ile işaretlenmiş kompanent EEC (ECU) bilgisayarıdır. 48 ile işaretli bölge ECU’ya bilgi giriş-çıkışının olduğu elektrik bağlantı kablolarıdır.
ECU, motorda fan gövdesi üzerinde, FMU(fuel metering unit) ise eski motorlarda FCU(fuel control unıt)’nun bulunduğu yerde yer alır. ECU’nun doğru çalışabilmesi için bir takım sinyallere ihtiyaç vardır. Bunlar, gaz kolu sinyali (TLA), motor hız ve tüm sıcaklık/basınç bilgileri, ya uçaktan ya da aksesuar dişli kutusunda bulunan PMA’dan alınan elektrik enerjisi ve son olarak da yakıt akış valfinin durumunu öğreneceği bir geri besleme sinyali şeklinde sıralanabilirler.
ECU’nun yakıt akışı ve kısıtlama görevinin yanında başka görevleri de bulunmaktadır. Bunlar; optimum tepki kontrolü için güç yönetimi ile kompresör stall koruma, türbin ve kompresör boşluk kontrol, ters tepki, motor ilk çalıştırma ve gösterge sistemleri şeklindedir.
ECU aldığı tüm bu verilerle birlikte sürekli olarak motor çalışmasını ve sistem elemanlarını takip eder. Arızalı elemanları tespit ettiğinde, bu elemanı CMC’ye (Central Aircraft Managment Computer) bildirerek pilot tarafından görülmesini sağlar [6].
2. ECU yapısı
ECU, dijital bir bilgisayar olup, kontrol sisteminin kalbi niteliğindedir. Bir diğer ismi Elektronik Motor Kontrol (Electronic Engine Control-EEC)dir. ECU’nun motor üzerinde son derece önemli görevleri bulunmasından dolayı herhangi bir arıza olasılığına karşın kullandığı elemanların yedekleri olması gereklidir. ECU iki kanaldan oluşur. Bu kanallarda ECU kontrol fonksiyonlarını oluşturan mikroişlemciler ve uçak arayüzleri için mikro kontrolörlerinden oluşur. ECU fan bölümünün üstünde, titreşimin çok olduğu ve istenmediği bölgelerde, titreşimi azaltan anti titreşim ağzının bağlantısının olduğu yerde bulunur. Soğutması ram air borusundan alınan hava ile yapılır. ECU birincil dış basınç bilgisini ve hava giriş sıcaklığını ADC (Air Data Computer-Hava Bilgi Bilgisayarı)’dan alır.
ECU’nun kanalları aynı giriş ve çıkışları sahiptir. Yani birbirlerinin yerine kullanılabilirler. Bu sayede kanallar birbirinin bilgisine çapraz bir şekilde ulaşabilmektedir. Motordan ECU’ya gönderilen sinyaller elektriki ve pnömatik olabilirler ve bu sinyaller emniyet açısından kopyalanarak birbirinden ayrı olarak her iki kanala birden gönderilir. Her iki sinyal, ECU’ya farklı iki kablo vasıtası ile iletilir. Her kanal diğer kanaldan bağımsız şekilde çalışır. Normal şartlar altında A kanalından bilgi alınır. B kanalı yedekte hazır olarak bekler. A sisteminin herhangi bir arızasında, B kanalına lojik devreler vasıtası ile otomatik geçiş sağlanır.
Motordan gelen basınç bilgisi genellikle pnömatik sinyaller şeklindedir. Bu sinyaller başınç hatları kullanılarak iletilir ve genellikle tek bir basınç hattı mevcuttur. Basınç hatlarından gelen basınç bilgisi daha sonra ECU içinde bulunan başınç transducer’i vasıtasıyla dijital sinyallere dönüştürülür. Genellikle her basınç hattı için iki tane basınç transducer’i bulunur ki bunun anlamı her bir kanalın kendi basınç transducer’inin bulunmasıdır.
ECU’ya gelen elektriki sinyaller ya standart elektrik kabloları vasıtası analog şekilde yada ARINC veri bus’ından gelen dijital sinyaller şeklinde olur. Şekil 2.14’de ECU’nun genel görünümü ve yerleşim bölgesi görülmektedir.
Şekil 2.14 ECU genel görünümü [3]
ECU genel olarak motor üzerinde saat 02:00 pozisyonunda bulunmaktadır. Farklı pozisyonlar mümkün olmakla beraber şu an kullanılan motorlarda yaygın olarak saat 02:00 pozisyonu kullanılmaktadır. Elektronik devrelerde titreşime bağlı olarak, elektronik kartlar üzerindeki elemanların bağlantı noktalarında atmalar meydana gelebilir. ECU içinde bulunan elektronik kartların herhangi bir zarar görmemesi için ECU dört adet vida ile şok yuvasına sabitlenmiştir. Motor üzerinde bulunan şok yuvası; titreşimin ve şokların az olduğu bir bölgedir. Böylelikle ECU titreşimlerden ve şoklardan etkilenmez.
İki kanallı ECU bilgisayarı alüminyum bir kasa içerisinde bulunur. Alüminyum kasa seçilmesinin sebebi alüminyumun dayanıklı ve hafif olmasından dolayıdır. ECU içerisinde yüksek akım oluşması ihtimaline karşı, üzerinde bulunan iki adet metal bant ile topraklama bağlantısı yapılmıştır [4].
Motor tanıtım fişi, motorun doğru ve uygun olarak çalışması için ECU’ya motor konfigürasyon bilgisi sağlar. Bu konfigürasyon bilgileri; motor seri numarası, motor modeli, itki ayarlaması ve motor durum göstergeleridir. Motor için geçerli olan tüm konfigürasyonlar ile ilgili tablolar, ECU içinde bulunan “Geçici Olmayan Hafıza (NVM)” kısmında saklıdır. Bilgiler ECU tarafından okunurken fiş üzerindeki pinlerin voltaj seviyelerine bakılır. Voltaj seviyelerine uygun olan tabloyu ECU NVM’den seçerek motor konfigürasyon bilgilerini alır. Bilgileri kodlayan elektronik devre fiş pinlerine direk olarak bilgileri kodlayarak gönderir. Kodlama devresi üzerinde sigortalı hatlar bulunmaktadır. Bu sigortalı hatlar ID fişinde bulunan pinlerin birbiri ile bağlanmasını sağlarlar. Kodlar bu şekilde oluşturulur. Bu hatlar ECU’ya itki bilgisini sağlarlar. Sigorta hatları ancak yandığı ve devre dışı olduğu zaman açılır, yeniden yükleme veya herhangi bir işlem yapmak söz konusu değildir. ID fişinin hasar görmesi veya bilginin okunamaması durumunda, ECU NVM’de kayıtlı olan konfigürasyon bilgisini kullanır (Şekil 2.15) [4].
Şekil 2.15 Motor kimlik fişi ve konnektör pinleri
ECU ile ilgili ikinci yazı dizisinde ECU çalışması, ECU güç kaynakları, ECU sogutma sistemleri, ECU arayüzleri konularında incelemeler yapacağım.
Merhaba,
içeriği sıradışı olan bir blog oluşturmayı başarmışsınız, tebrikler. Umarım devamını da getirebilirsiniz.
Merak ettiğim bir konu var, görüşlerinizi paylaşırsanız sevinirim.
Neden fadec içinde basınç ölçümü yapılıyor. Basıncı kaynağında ölçüp elektriksel sinyal olarak FADEC’e taşımak daha güvenli ve kolay değil mi? oysaki basınç borulamsını zor olmasına rağmen tercih ediliyor. Bunun neden böyle yapıldığını biliyor musunuz?
İyi çalışmalar,
merhaba,
Öncelikle teşekkür ediyorum. Bu yazılardaki amacım FADEC hakkında düzgün bir Türkçe kaynak oluşturabilmek.
Sorunuza gelecek olursak, sistem normal şartlarda basınç bilgilerini Air Data Computer üzerinden veya motor üzerinden aldığı basınç bilgilerini transdüserler üzerinden elektriki sinyal olarak alıyor.ADC’yi ele alalım, ADC de oluşabilecek bir arıza sonucu bilgilerin alınamaması mümkün, o yüzden sistem olmazsa olmaz basınç bilgilerini( örn. dış basınç bilgisi) uçak gövdesi üzerinde bulunan kapsül şeklinde basınç algılayıcısı üzerinden alıyor. Söyle özetlersek sistem kendi algıladığı basınç bilgisini yedek bilgi olarak kullanıyo ve güvenilirliği artırıyor.
Bu konuları daha ayrıntılı okuyup inceleyebileceğim kaynak tavsiye edebilir misin?
Türkçe olarak en ayrıntılı kaynak buradaki yazılar olduğunu söyleyebilirim. İngilizce olarakta kitaplarda FADEC konuları işlenmiş ama genelde yüzeysel geçilmiş. En ayrıntılı olarak CFM motorlarının maunallerine bakabilirsiniz.