AVTOMATIZIRAN PARKIRNI SISTEM ZA POSLOVNI IN STANOVANJSKI OBJEKT

Transkripcija

1 UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO Aleš Rudolf AVTOMATIZIRAN PARKIRNI SISTEM ZA POSLOVNI IN STANOVANJSKI OBJEKT Diplomsko delo Maribor, februar 2009

2

3 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt i UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO 2000 Maribor, Smetanova ul. 17 Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa AVTOMATIZIRAN PARKIRNI SISTEM ZA POSLOVNI IN STANOVANJSKI OBJEKT Študent: Študijski program: Smer: Aleš Rudolf Univerzitetni; Gospodarsko inženirstvo Elektronika Mentor na FERI: izr. prof. dr. Rudolf BABIČ Mentorica na EPF: red. prof. dr. Majda BASTIČ Maribor, februar 2009

4 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt ii

5 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt iii ZAHVALA Zahvaljujem se mentorjema izr. prof. Rudolfu BABIČU in red. prof. dr. Majdi BASTIČ za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Posebna zahvala velja partnerki Katji, sinu Marku, družini Rudolf in prijateljem za vzpodbudo in razumevanje v času študija.

6 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt iv AVTOMATIZIRAN PARKIRNI SISTEM ZA POSLOVNI IN STANOVANJSKI OBJEKT Ključne besede: avtomatizacija parkirišča, parkirišče, parkirni sistem, mikrokrmilnik, Bascom, stroški, cena, dobiček in ekonomska upravičenost. UDK: (043.2) Povzetek Diplomsko delo opisuje idejno zasnovo in izvedbo avtomatizacije zapore parkirišča v bližini centra mesta, ki ga uporablja nekaj podjetij zase in za svoje stranke ter okoliški stanovalci. Prikazane so možne rešitve avtomatizacije z vso pripadajočo opremo, predstavili smo cenovno ugoden sistem na osnovi mikrokrmilnika, ki zaradi programske fleksibilnosti močno izboljša njegovo uporabnost. Nam pa je zagotovil konkurenčnost in obstoj med podjetij s podobno dejavnostjo. Prikazani sta ekonomska upravičenost izgradnje avtomatizacije zapore in stroškovni analizi z vidika izvajalca in investitorjev. Diplomsko delo hkrati podaja ekonomske, tehnične in tehnološke parametre za načrtovanje podobnih projektov.

7 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt v AUTOMATED PARKING SYSTEM FOR BUSINESS AND RESIDENTIAL BUILDING Key words: parking place automation, parking place, parking system, microcontroller, Bascom, costs, price, profit and economy justification. UDK: (043.2) Abstract Diploma work describes idea plan and execution of automation blockade for parking place near centre of town which is used by a few companies for their employees, customers and surronding residents.. Diploma shows different solutions for automation with all related equipment. It describes solution with use of microcontroller which, because of its software flexibility greatly improves the usefulness system. For us it ensured the competitivenes and existence on the market next to other with similar activities. There are shown economic justification of construction of automation blockade and analyses of costs with point of view executant and investors. Diploma work also gives basic economic, technics and technological parameters for planning of similiar projects.

8 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt vi VSEBINA 1. UVOD 1 2. PREDVIDENI CILJNI OBJEKT Podatki o objektu in zemljišču Podatki o komunalni infrastrukturi Zahteve investitorjev 4 3. PREGLED NAČINOV AVTOMATIZACIJE ZAPORE PARKIRIŠČA Krmilne naprave Dvižni stebriček Dvižna veriga Parkirna ovira Zapornica Primerjava krmilnih naprav Varovalne naprave Induktivna zanka Fotocelice Stikalo na pritisk Signalizacija Naprave za aktivacijo Tipka Ključavnica s ključem Žetonjera Brezkontaktna kartica s čitalcem Mobitel Daljinsko upravljanje Dodatna oprema NAČRTOVANJE PROJEKTA Ogled objekta 19

9 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt vii 4.2 Cilji in aktivnosti Strategija investitorjev Namenski cilji Objektni cilji Pripravljalne aktivnosti Objektne aktivnosti Uvajalne aktivnosti Plan dela in delovne skupine Princip delovanja parkirne mehanizacije Izbira optimalne avtomatizacijske opreme Načrtovanje in izdelava vezja z mikrokrmilnikom AtmelMega Idejna zasnova vezja Osnove mikrokrmilnika Delovanje mikrokrmilnika Predstavitev mikrokrmilnika AtmelMega8 AVR Shema vezja, izbira elementov in opis delovanja vezja Programiranje Testiranje izdelka IZVEDBA IN ZAGON Pripravljalna dela in nabava materiala Gradbena dela Mehanska in elektro dela Testiranje posameznih sklopov in odprava napak Zagon celotnega projekta MERITVE Poraba energije avtomatizacije parkirišča OVREDNOTENJE PROJEKTA Predstavitev izvajalca projekta podjetje Optis d.o.o Koncept stroškov Opredelitev stroškov 68

10 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt viii Razčlenitev stroškov Opis ostalih posameznih stroškov Odhodki, prihodki in dobiček Ovrednotenje predvidenih stroškov Stroški izvajalca projekta podjetje Optis d.o.o Kalkulacija končanega projekta Stroški naročnika projekta Kova d.o.o Ekonomska upravičenost projekta SKLEP 96 VIRI IN LITERATURA 99 SEZNAM PRILOG 100

11 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt ix KAZALO SLIK Slika 3.1: Dvižni stebriček 6 Slika 3.2: Dvižna veriga 7 Slika 3.3: Parkirna ovira 7 Slika 3.4: Zapornica 9 Slika 3.5: Induktivna zanka 10 Slika 3.6: Fotocelice 11 Slika 3.7: Stikalo na pritisk 12 Slika 3.8: Utripajoča luč 12 Slika 3.9: Mikrostikalo in mehanska ključavnica 13 Slika 3.10: Žetonjera 14 Slika 3.11: Brezkontaktna kartica in čitalec 15 Slika 3.12: Dvokanalni oddajniki 16 Slika 4.1: Struktura in potek projekta 22 Slika 4.2: Projektna organizacija 23 Slika 4.3: Mehanizirana zapora parkirišča 25 Slika 4.4: Notranjost zapornice 27 Slika 4.5: Krmilna elektronika 29 Slika 4.6: Priključna shema krmilne elektronike 31 Slika 4.7: Razpored zank 36 Slika 4.8: Notranja zgradba ATmega8 43 Slika 4.9: Priključni pini mikrokrmilnika AtmelMega 44 Slika 4.10: Vhodni/izhodni pini 45 Slika 4.11: Primer sklada in SP register kazalca 46 Slika 4.12: Zgradba in naslovi registrov 47 Slika 4.13: GICR register za nastavitev prekinitve 47 Slika 4.14: Dvožična serijska povezava 48 Slika 4.15: Vezalna shema s programatorjem 49 Slika 4.16: Diagram poteka glavnega programa 54 Slika 4.17: Enostaven programator 55 Slika 4.18: Bascom in programiranje 56

12 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt x Slika 4.19: Simulacija in testiranje programa 57 Slika 5.1: Koncept vezave elektronskih sklopov 60 Slika 5.2: Gradbeni načrt za zapornico in stebriček 61 Slika 5.3: Avtomatizacija parkirišča 63 Slika 7.1: Povprečni stroški v primerjavi s celotnimi 75 Slika 7.2: Tradicionalno in ciljno obvladovanje stroškov 88

13 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt xi KAZALO TABEL Tabela 3.1: Primerjava krmilnih naprav 9 Tabela 4.1: Izvajalci glede na aktivnosti 24 Tabela 4.2: Cena in opis elementov 50 Tabela 4.3: Opis pinov programatorja 55 Tabela 6.1: Poraba energije 66 Tabela 7.1: Stroški materiala 81 Tabela 7.2: Stroški storitev 83 Tabela 7.3: Stroški dela 83 Tabela 7.4: Stroški amortizacije delovnih sredstev 84 Tabela 7.5: Splošni stroški 86 Tabela 7.6: Drugi stroški 86 Tabela 7.7: Celotni stroški 87 Tabela 7.8: Kalkulacija proizvoda in storitve 89 Tabela 7.9: Dodatni stroški 89 Tabela 7.10: Skupni stroški projekta 91 Tabela 7.11: Redni letni stroški 93

14 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt xii UPORABLJENI SIMBOLI Am S - amortizacijska stopnja v % AM/e - stopnja v % funkcionalne amortizacije AM - stopnja v % časovne amortizacije c i - cena na enoto potroška poslovne prvine CFS - celotni fiksni stroški CVS - celotni variabilni stroški CS - celotni stroški D i D j ET I B - letni neto denarni tok investicije j - vrednost investicije j - enotna tarifa - bazni tok tranzistorja I CMAX - maksimalni kolektorski tok tranzistorja I D n n V NV PFS PS - tokovna poraba led diode - število različnih prvin poslovnega procesa - doba vračanja - nabavna vrednost delovnih strojev - povprečni fiksni stroški - povprečni stroški PVS - povprečni variabilni stroški R 1 - predupor led diode 1 R 2 - predupor tranzistorja Q1 R 3 - predupor led diode 2 R 4 R 5 R 6 R 7 OV S S me S le - predupor tranzistorja Q2 - predupor programatorja - predupor programatorja - predupor programatorja - odpisana vrednost - strošek - mesečni strošek porabe električne energije - letni strošek porabe električne energije

15 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt xiii S lm S lv S pe S pp S s S v SV U U BE U D - letni strošek mehanizacije - letni strošek varnostnika - stroški priključitve energije - stroški projektnih pogojev - stroški soglasij in prispevkov - strošek vzdrževanja - sedanja vrednost delovnih sredstev - napetost krmiljenja releja - prevajalna napetost med bazo in emitorjem - napetost led diode U PC0 - napetost na vhodu tranzistorja Q1 in Q2 W m Q x I β - poraba energije v enem mesecu - proizvedena enota proizvoda ali storitve - količina potroška poslovne prvine - tokovno ojačanje tranzistorja CS - sprememba celotnih stroškov VS - sprememba spremenljivih oziroma variabilnih stroškov Q - spremenjena proizvedena enota

16 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt xiv UPORABLJENI KRATICE A/D - analogno/digitalno (analog to digital) ALE - aritmetična logična enota AVR - Atmelov mikrokrmilnik CE certifikati (certificate enrolment) CPE - centralna procesna enota DC - enosmerna veličina (direct current) DDV - davek na dodano vrednost DRAM - dinamični bralno pisalni pomnilnik (dynamic random acces memory) EEPROM - programljiv električno zbrisljiv bralni pomnilnik (electrically erasable programmable rom) GND - ozemljitev (ground) LC - električni krog z tuljavo in kondenzatorjem (inductor-capacitor circuit) LCD - zaslon s tekočimi kristali (liquid crystal display) LED - svetleča dioda (light emitting diode) LIFO - način obdelave shranjenih podatkov v podatkovni strukturi (last in first out) IR - infrardeča povezava (infrared) P - vrata (port) PC - programski števec (program counter) PDIP - plastično ohišje z nogicami v dveh vrstah (plastic dual inline package) PROM - programljiv in neizbrisljiv bralni pomnilnik (programmable Rom) RC - električni krog z uporom in kondenzatorjem (resistor-capacitor circuit) ROM - neprogramljivi bralni pomnilnik (read only memory) RS232 - trožilna povezava za serijsko komunikacijo RS465 - dvožilna povezava za serijsko komunikacijo RX - sprejeti (receive) SP - kazalec sklada (stac pointer) SRAM - statični bralno pisalni pomnilnik (static random acces memory) TX - oddajati (transmit) UV EPROM - programljiv in s ultravijolično svetlobo zbrisljiv bralni pomnilnik V/I - vhod/izhod

17 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 1 1. UVOD Stanovalci in podjetja na Teharski ulici 4 v Celju se spopadajo z vedno bolj aktualnim problemom v svetu, in sicer s primanjkljajem lastnih parkirnih mest. Glede na to, da je njihova lokacija nastanitve v samem centru mesta, to le še poveča problematiko, saj se število vseh uporabnikov parkirnih mest s prihodom vsakodnevnih voznikov močno poveča. Ker parkirišče ni zagrajeno, je dostopno vsakomur, zato je nenehno zasedeno. Lastniki stanovanj in stanovalci, ki imajo edini pravico parkirati, parkirajo lastne avtomobile daleč stran od doma. Z iskanjem prostora na lastnem, neurejenem in zasedenem parkirišču ter drugod povečujejo porabo goriva, svoj čas in možnost nesreč. Z dodatnimi izpušnimi plini pa obremenjujejo okolje. Podjetja, ki so tudi uporabniki parkirišča, se soočajo s pomanjkanjem strank, saj večina njih rajši obišče podjetja s podobno dejavnostjo, ki imajo prosto in urejeno parkirišče. Nobena stranka se noče razburjati in izgubljati dragoceni čas z iskanjem prostega mesta, če lahko isto storitev ali izdelek dobi drugje hitreje. Nekatera podjetja to vedo in si tako ustvarijo konkurenčno prednost pred ostalim. Da bi se izognili najhitrejši in najdražji rešitvi, postavitvi varnostnikov in varovanju parkirišča, so najeli našo organizacijo Optis d.o.o., ki se ukvarja s rešitvami omenjene problematike. Namen diplomskega dela je zasnovati in izvesti optimalen in cenovno ugoden avtomatiziran parkirni sistem, s pomočjo katerega bo zagotovljeno zaprtje in urejenost parkirišča. Dostop bodo imeli samo stanovalci, lastniki podjetij in njihove stranke. Uporabniki sistema bodo zadovoljni in povečala se jim bo kakovost življenja, saj se jim ne bo več potrebno dnevno obremenjevati z iskanjem prostega parkirnega prostora. Pregled možnih rešitev, načrtovanja in izvedbe projekta z dodano izboljšavo ter stroškovna analiza, je namen pričujočega diplomskega dela. V drugem poglavju bo predstavljena lokacija na kateri se bo ob določenih investitorjevih zahtevah načrtoval in izvedel parkirni sistem.

18 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 2 Tretje poglavje podaja možne rešitve zagraditve, varovanja in aktiviranja avtomatizacije parkirišča, ki obsegajo tako najpreprostejše naprave kot tudi kompleksnejše sisteme. V četrtem poglavju bomo prikazali načrtovanje projekta z izbrano optimalno rešitvijo in izdelavo mikrokrmilniškega vezja, ki mu sledi program za izboljšavo uporabnosti avtomatizacije parkirnega sistema. Peto poglavje bo namenjeno končni izvedbi, zagonu in testiranju celotnega projekta. V šestem poglavju smo po zahtevi investitorjev prikazali meritve porabe energije avtomatizacije parkirišča v času delovanja in mirovanja. Sedmo poglavje sestavljajo ekonomske vrednote. Opisani in razčlenjeni so celotni stroški projekta ter ekonomska upravičenost izgradnje avtomatizacije. V osmem poglavju bomo s sklepom zaključili diplomsko delo. V pomoč nam bo praktično znanje, ki smo ga pridobivali štiri leta in strokovna literatura s področja elektronike in ekonomije. Ostale informacije smo pridobili z internetnega globalnega strežnika, ki je dostopen vsem.

19 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 3 2. PREDVIDENI CILJNI OBJEKT 2.1 Podatki o objektu in zemljišču Vozniki, ki imajo kakršnekoli opravke v centru mesta Celja parkirajo svoje jeklene konjičke vsepovsod kjer je mogoče. Število prostih parkirnih mest v centru mesta je omejeno, prav tako pa je ta mesta potrebno plačati. Posledično se vozniki poslužujejo brezplačnih parkirnih mest, ki so relativno blizu centra, kljub temu da jim ne pripadajo. Eno izmed takšnih parkirišč je na lokaciji Teharska ulica 4 v Celju, ki ga uporabljajo lastniki stanovanj, podjetij in njihove stranke. Lokacija se razprostira na m 2 površine lastniških parcel in vsebuje parkirišče s 130 parkirnimi mesti, s ptičje perspektive zasnovano v obliki pisane črke U. Parkirišče leži tik pred bivšo proizvodnjo in trgovino Toper, 250 m zahodno proti centru mesta in glavne železniške postaje ter 75 m proti reki Voglajni. 270 m severno ga še zmeraj omejuje reka Voglajna, višje od nje pa nekdanja stara lokacija Cinkarne d.d. Vzhodno od parkirišča se razprostira Jožefov hrib z gozdom, 350 m južno pa ga omejuje nekdanje glavno nogometno igrišče na Skalni kleti in pritok reke Voglajne v reko Savinjo [13]. Vhod in izhod na parkirišče sta dosegljiva 20 m z glavne ceste Cesta na Grad in ležita na istem dovoznem pasu. Sam dovozni pas je dolg 15 m in je dovolj velik za dostopanje več vozil hkrati na parkirišče. Zemljišče, predvideno za gradnjo parkirne mehanizacije, je parcela številka 2547/2 v izmeri m 2, vrsta rabe je cesta. Parkirna zapora bo ležala na koordinatah X: in Y: parcele 2547/2. Navedeno parcelo ima v lasti Mestna občina Celje in ima funkcijo družbene lastnine v splošni rabi. Hipoteke na zemljišču ni. 2.2 Podatki o komunalni infrastrukturi Obravnavana lokacija je opremljena s komunalnimi vodi in opremo: telefonskim, radijskem in televizijskem omrežjem, visoko in nizko napetostnim omrežjem,

20 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 4 vodovodnim in hidrantnim omrežjem, kanalizacijskim omrežjem, razvodom zemeljskega plina, asfaltiranim cestnim omrežjem in urejenimi zelenimi površinami. 2.3 Zahteve investitorjev Nekatera podjetja, ki so nastanjena na omenjeni lokaciji so se javila za investitorja projekta izgradnje parkirne zapore. Ko so pridobila vsa dovoljenja in soglasja mestne občine, upravne enote Celje ter lastnikov zemljišč so določila bodočega upravitelja parkirišča podjetje Kova d.o.o. s sedežem podjetja tik ob parkirišču. Z njimi smo pripravili poslovno pogodbo o sodelovanju z naslednjimi zahtevami: zagrajenost parkirišča naj bo avtomatizirana, kvalitetna in dovolj hitra; parkirišče naj bo omejeno dostopno za stranke podjetjem in popolno dostopno stanovalcem in lastnikom podjetij; ustrezna varnost tako za uporabnike kot za mimoidoče pešce; signalizacija zasedenosti parkirišča; zagotavljanje rednih servisov; dovod energije bo zagotovil naročnik; izvedba projekta mora biti v skladu s tehničnimi predpisi in standardi ter z zakonom o varstvu pri delu; izdelana naj bo dokumentacija o pravilni uporabnosti in vzdrževanju; projekt naj bo končan do konca oktobra 2006, čas načrtovanja in izgradnje projekta je tri tedne.

21 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 5 3. PREGLED NAČINOV AVTOMATIZACIJE ZAPORE PARKIRIŠČA Glede na podane zahteve o avtomatizirani in varni zagrajenosti na občinski parceli, se na tržišču najde veliko različnih naprav, ki so namenjena le temu. Vsaka takšna naprava ima dobre in slabe lastnosti ter svojo namenskost za različna okolja. S pomočjo teh karakteristik ter z investitorjevimi interesi in zahtevami izberemo pravo rešitev. Vsem tem napravam je skupno zagotavljanje dovodne energije 220 V. Tržišče trenutno razpolaga z naslednjimi krmilnimi napravami: dvižni stebriček dvižna veriga parkirna ovira zapornica Avtomatizirana zapora ne sme biti nevarna za uporabnike, vozila in mimoidoče pešce, zato se mora ustrezno zavarovati z varovalnimi elementi. Njihova funkcija je onesposobljenje delovanja avtomatizacije zapore v primeru detekcije nevarnosti. Najbolj uporabne so: fotocelice detektorji vozila tipalo na dotik Aktiviranje delovanja avtomatizacije zapor se omogoča z naslednjimi napravami: daljinsko upravljanje detektor vozila tipka žetonjera mobitel brezkontaktna kartica ključavnica s ključem

22 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Krmilne naprave Dvižni stebriček Dvižni stebriček je naprava, ki lahko blokira največ 3,5 m svetle odprtine parkirišča. Svetla odprtina je širina dovoza ali izvoza na objekt. 90 cm globoko v zemljo se zagradi s peskom in z betonom. Omogoči se izdelava drenaže za odtekanje odvečne vode, tako da je zgornji rob stebrička 2 do 3 cm nad tlemi, ko je spuščen v zemljo. Kot oviro za vozila se dvigne 50 cm iznad tal in se mehansko zagradi. Zgornji pokrov je obdan z lučmi za signalizacijo spuščanja, dvigovanja in stanja zaprtosti za vozila. Poganja ga 220V/300W vodoodporen motor, ki potrebuje približno 6 s delovanja za doseganje odprte ali zaprte končne lege. Končno lego odprtosti in zaprtosti stebrička uravnavajo končna mikrostikala, vgrajeno pa ima tudi blokado motorja v primeru naleta vozila [9]. Ko ni elektrike se z deblokadnim ključem mehansko deblokira stebriček in se samodejno spusti na ustrezno višino namenjenemu prehodu vozil. Slika 3.1 prikazuje približno 70 kg težak dvižni stebriček, ki je sestavljen iz debelostenskega železa. Ob naletu vozila se povzroči velika škoda vozilu, sam pa je praktično nepoškodovan. Slika 3.1: Dvižni stebriček Dvižna veriga Dvižna veriga na sliki 3.2 je zapora namenjena zaprtju 6 m svetle odprtine. Sestavljena je iz dveh stebrov, med katerima je vpeta veriga. Med stebroma se mora v tla vgraditi tudi

23 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 7 3 cm globoka niša, v katero se shrani veriga, ko je spuščena. S tem se prepreči vožnjo čez njo in uničenje le-te. Na vsaki strani 60 cm globoko se zaradi stabilnosti naredi temelj iz betona z vgrajenim sidrom, na katerega se privijači steber. Motor dvigne verigo 40 cm visoko od tal v 9 s, podoben čas porabi tudi ob spuščanju. Na izbiro imamo izmenični 220V/300 W ali enosmerni 24V/240 W motor. Različnost sistema s različnima motorjema je v tem, da lahko pri enosmernem motorju dodaš in uporabiš baterijo, v primeru izpada elektrike. Če se sistem električno ne odziva, s ključem deblokiramo motor in verigo popolnoma sprostimo [9]. Slika 3.2: Dvižna veriga Parkirna ovira Na sliki 3.3 je prikazana parkirna ovira, ki je namenjena predvsem zagraditvi posameznega parkirnega prostora ali 3 m svetle odprtine. Slika 3.3: Parkirna ovira

24 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 8 Montaža je hitra in preprosta in se pritrdi s pomočjo treh sidrnih vijakov. Zagotoviti se ji mora prostor, ki poteka pod asfaltno površino in povezuje krmilno elektroniko z motorjem. Na razpolago imamo ovire s 24V/50W motorji, ki se napajajo preko 220V/24Vdc pretvornikov ali pa s pomočjo 24V akumulatorske baterije. Pri slednji se montaža uniparka dosti poenostavi, saj je elektronika stacionirana v sami parkirni oviri. Slabost je dvakratno polnjenje baterije letno ob povprečni uporabi. Čas odpiranja in zapiranja je približno 6s. Delovanje brez napajanja se omogoča s pomočjo posebnega zatiča, ki omogoči deblokado motorja. Ovira se ročno spusti ali dvigne. Obstajajo tudi mehanske ovire, ki se odpirajo in zapirajo samo ročno. Z uporabo obešanke se onemogoči zloraba [9] Zapornica Zapornice so najpogostejše naprave za namensko zagraditev parkirišč. Splošno so sestavljene iz: mehanskega reduktorja enosmernega ali izmeničnega motorja krmilne elektronike močne vzmeti za stabilnost droga aluminijastega droga Omogočajo zagrajenost 8 m svetle odprtine in jih poganjajo motorji z 250 do 300 W močjo. Če uporabimo 24 V motorje imamo možnost uporabe akumulatorske baterije v primeru izpada stalne energije. Zapornica se privije na sidro s štirimi vijaki, ki je zabetonirano v 500 x 500 x 500 mm 3 velik temelj zaradi stabilnosti. Saj odpiranje in zapiranje z dolgim drogom dosega velik gibalni moment zapornice in brez dovolj velikega temelja je zapornica zelo ranljiva [9]. Na sliki 3.4 so prikazane različne zapornice, ki se trenutno nahajajo na tržišču. Razlikujejo se po: zgrajenosti reduktorjev ali prenosu moči načinu zaznavanja končnih leg droga; tu nastopajo mikrostikala, števec vrtljajev in mehanski lovilec vrsti motorjev, ki so lahko izmenični ali enosmerni

25 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 9 vrsti materiala droga hitrosti odpiranja možnosti uporabe Omenjeni kazatelji so glavna merila za izbiro dovolj kvalitetne zapornice. V primeru nedelovanja se omogoči prehod vozil s pomočjo deblokadnega ključa, ki sprosti reduktor in s tem drog. Slika 3.4: Zapornica Primerjava krmilnih naprav Prednosti in slabosti ter s tem primerjavo opisanih krmilnih naprav prikazuje tabela 3.1. Tabela 3.1: Primerjava krmilnih naprav AVTOMATIKA PREDNOSTI SLABOSTI Dvižni stebriček - elegantnost in kompaktnost - zanesljivost - hitrost odpiranja - majhnost - nastavljivi parametri - visoka cena - težavnost vgradnje - slaba vidljivost - majhno pokritje terena - težje servisiranje Dvižna veriga Parkirna ovira - pokritje velike svetle odprtine - cena - enostavna montaža - enostavna uporaba - majhna poraba energije - delovanje na baterijo - veriga ni vedno enako napeta - čas odpiranja - možnost zamrznitve verige v niši - premajhna velikost in slaba vidljivost - ranljivost ob naletu vozila - majhno pokritje terena - cena in varnost

26 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 10 Zapornica - hitrost odpiranja - lažje servisiranje - pokritje velike svetle odprtine - nastavljivi parametri - cena - zanesljivost - ranljivost droga - ranljivost reduktorja zaradi ročnega dvigovanja droga 3.2 Varovalne naprave Induktivna zanka Induktivna zanka služi za detekcijo kovin, zato jo uporabljamo za ugotavljanje prisotnosti vozila na določenem mestu. Je zanesljiva, neobčutljiva na vremenske vplive in se uporablja za varovanje in štetje vozil. Sestavljena je iz elektronskega vezja in treh pravokotnih ovojev žice ploščine 2 m 2, ki jo vgradimo 8 cm pod vozno površino. Ker žica vsebuje silikonsko izolacijo je odporna proti vročim temperaturam, zato jo lahko po vgradnji prekrijemo z bitumsko maso. Tako jo zaščitimo pred vozili in smetmi. Ovoji, ki delujejo kot tuljava, tvorijo skupaj s kondenzatorjem v vezju LC oscilator, kot prikazuje slika 3.5. Frekvenca oscilatorja se giblje med 20 khz in 130 khz. Frekvenca signala se ob detekciji vozila poveča, saj se zmanjša induktivnost ovojev. Spremembo v vezju zazna mikrokrmilnik, ki ustrezno prekrmili breznapetostne izhodne releje. S stikali nastavljamo posamezne parametre, ki ustrezajo trenutnim razmeram in zahtevam. napajanje mikrokrmilnik zanka oscilator rele Slika 3.5: Induktivna zanka

27 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Fotocelice Obstaja več vrst optičnih varovalnih naprav, v glavnem pa delovanje temelji na podobnem principu. To je IR signal, ki ga oddaja in sprejema optičen element, dioda, v fotocelici. Fotocelice so sestavljene iz dveh elektronskih delov: oddajnega, ki oddaja IR signal in sprejemnega, ki sprejema oddani IR signal. IR signal nevidno povezuje obe fotocelici, zato je zelo pomembno redno čiščenje prozornih ohišij in leč skozi katere se prenaša IR signal. V primeru prekinitve signala, prejme sprejemna fotocelica informacijo, da ni povezave med napravama. Zato ukrepa in aktivira breznapetostni rele. IR signali se v posameznih fotocelicah razlikujejo: kot laser usmerjeni signal. Posledica je, da morata biti obe fotocelici zelo natančno usmerjeni druga proti drugi. Bolj kot sta usmerjeni, boljše je delovanje in domet signala med napravama. Signal se usmerja s pomočjo leč. neusmerjen signal, kot nekakšno sevajoče polje. Tu si lahko dovolimo, da imata fotocelici različne lege pritrditve druga proti drugi, vendar je domet krajši od predhodnih. Niso tako občutljive kot predhodne. Domet, hitrost odziva in občutljivost fotocelic so zelo pomembni podatki pri izbiranju varovalnih naprav. Fotocelice so prikazane na sliki 3.6. Prah, umazanija, dim in snežne vremenske razmere vplivajo na zanesljivost delovanja. Zato je pomembno neprestano čiščenje le-teh ali pa jim omogočimo zavarovanje leč s strehicami. Slika 3.6: Fotocelice

28 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Stikalo na pritisk Stikalo na pritisk je mehanska varovalna naprava, ki aktivira breznapetostno mikro stikalo ob naletu na oviro. Slika 3.7 prikazuje jekleno vrv, ki povezuje oba konca naprave v obliki tulca. Povezana je z mikrostikalom in ga ob nategu fizično aktivira. Slika 3.7: Stikalo na pritisk Signalizacija Najbolj znani in uporabni sta dve vrsti signalizacije prikaza delovanja, in sicer utripajoča luč in semafor. Utripajoča luč, na sliki 3.8, je namenjena vizualizaciji delovanja krmilne naprave. Opozori nas o delovanju naprave. Takrat se moramo izogibati stika z njo, da ne pride do nepotrebne nesreče. Lahko nas opozori tudi na nepravilno delovanje krmilne naprave, saj takrat spremeni frekvenco utripanja. Montiramo jo na takšno lego, kjer je v stiku s krmilno napravo in na dosegu oči. Obstajajo nizko napetostne 12/24 V in visoko napetostne 220 V luči. Slika 3.8: Utripajoča luč

29 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 13 Semafor je signalizacijska naprava sestavljena iz rdeče in zelene luči. Rdeča luč signalizira popolno zasedenost parkirišča, medtem ko zelena opozarja na prazne parkirne prostore. Vsako luč sestavlja štiriindvajset vzporedno in zaporedno vezanih svetlečih led diod, ki se lahko napajajo z izmenično ali enosmerno napetostjo 24 V. Pri zaporedno vezanih svetlečih diodah je problem v tem, da po uničenju ene cela vrsta diod ne dela. 3.3 Naprave za aktivacijo Tipka S pomočjo antivandalske ali z navadno tipko, ki se montira zunaj ali znotraj objekta, lahko krmilimo marsikatero krmilno napravo. Deluje na principu kratke sklenjenosti dveh kontaktov v času aktivacije Ključavnica s ključem Mehanska ključavnica na sliki 3.9 deluje na podoben način kot tipka. Ko obrnemo mehanski ključ v ključavnici, aktiviramo njeno mikrostikalo, ki nam poda dva kratkosklenjena kontakta. Je varna in poceni rešitev. Slika 3.9: Mikrostikalo in mehanska ključavnica Žetonjera Žetonjera je naprava, ki sprejema, prepoznava in sortira žetone ali kovance glede na programirane kanale. Če je žeton pravi ga žetonjera sprejme, njen mikrokrmilnik pa ustrezno prekrmili relejske ali tranzistorske izhode. Koliko izhodov ali različnih žetonov lahko uporabimo je odvisno od tipa žetonjere. Vsak žeton ali kovanec je kovinske zgradbe in vsebuje feromagnetne karakteristike. Te prepozna žetonjera z magnetnimi in optičnimi senzorji. Ker dva na pogled ista žetona

30 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 14 nimata nikoli iste magnetne karakteristike, je ponavadi treba za programiranje žetonjere vstaviti več enakih žetonov. Na takšen način se ustvari njihovo povprečje feromagnetnih karakteristik. Tako se izognemo nesprejemanju enakih žetonov z malce drugačnimi karakteristikami pri različnih vremenskih vplivih. Slika 3.10 prikazuje različne tipe žetonjer. Slika 3.10: Žetonjera Žetonjero programiramo fizično z njenimi stikali, nekatere pa omogočajo priklop na osebni računalnik preko RS232 povezave. S programom lahko nastavljamo marsikatere lastnosti, kot so dolžina in frekvenca izhodnega impulza, število kanalov, začasna blokada posameznega izhoda, toleranca, način aktivnosti izhoda, snemanje karakteristik v primeru zamenjave žetonjere idr. Na razpolago imamo več vrst ustnikov, ki so prirejeni posameznim oblikam žetonov. S njim dodatno fizično zaščitimo zlorabo žetonjere Brezkontaktna kartica s čitalcem Brezkontaktna kartica je plastična kartica v kateri je vgrajeno navitje. Navitje omogoča kartici prepoznavnost in edinstvenost. Za čitalec, ki jo zazna, predstavlja 6 mesečno kodo. Z njo lahko programsko prepoznavamo in dovoljujemo izvršitve namenjene karticam. Je podobne dimenzije kot bankomat kartica, zato jo lahko nosimo kar v denarnici. Čitalec na sliki 3.11 je naprava, ki prepoznava brezkontaktne kartice na oddaljenosti 5 cm in s pomočjo elektronskega vezja izvrši proces, ki je namenjen samo prepoznani kartici. Napaja se preko enosmerne napetosti in nam ponuja tranzistorski ali relejski izhod. Čitalčeva prepoznavnost kartice deluje na frekvencah 125 khz ali MHz. Kartice se vpišejo s posebno izdelano Master kartico, s katero tudi spreminjamo nastavitve čitalca. To je lahko dolžina odprtosti izhoda ali vrsta izhoda.

31 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 15 Ponuja nam tudi izhodne informacije v binarni ali standardni Wiegand obliki, kar nam poveča možnosti načinov uporabe, saj ga lahko priključimo na poseben kontrolor v povezavi z računalniškem programom Tiran. Pridobimo možnost vizualizacija delovanja in časovne podatke v zvezi z delovanjem čitalca in kartice [9]. Možna je dodatna priključitev tipkovnice za uporabo številčnih kod. S tem se varnost uporabe podvoji. Slika 3.11: Brezkontaktna kartica in čitalec Mobitel Če vgradimo v krmilno elektroniko sprejemni mobitel modul oziroma pozivnik, lahko s pomočjo telefonov aktiviramo krmilne naprave. V pozivnik se vstavi napolnjena mobi kartica nekega operaterja na katero se vpišejo številke mobilnikov, ki bodo imeli dostop. Tako se lahko z mobilnikom kjerkoli in kadarkoli v obliki klicev ali sporočil dostopa do omenjenega pozivnika. Ta vrača sporočila uporabnikom ob prejetju njihovega klica ali sporočila. Če je bila številka mobitela identična z vpisano na mobi kartici, se je modul odzval z aktivacijo relejev, ti pa z aktivacijo krmilne naprave. Posamezne nastavitve se nastavljajo s priloženim programom preko osebnega računalnika Daljinsko upravljanje Z daljinskem upravljanjem na daljavo daljinsko krmilimo naprave. Doseg daljinskega krmiljenja se v povprečju giblje med 10 do 100 m in je odvisen od sinhroniziranosti frekvence signala oddajne in sprejemne naprave. Bolj kot sta si frekvenci podobni in manj

32 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 16 kot je elektromagnetnih motenj v zraku, boljši je domet in zanesljivost delovanje naprav. Hkrati pa morajo biti kode oddajnika in sprejemnika enake, da se lahko izvede pravilna procedura. Na tržišču se nahaja širok spekter dobre in slabe opreme. Zato moramo biti pri izbiri opreme pozorni predvsem na doseg daljinskega sistema, zanesljivost oddajanja in sprejemanja signala, porabo baterije v oddajniku ter na trdnost in kompaktnost ohišja daljinca. Kot smo omenili je daljinski sistem sestavljen iz: oddajne naprave, ki oddaja visoko frekvenčni kodirani signal in sprejemne naprave, ki sprejema visoko frekvenčni oddani signal. Oddajna naprava na sliki 3.12 je oddajnik in oddaja v zračni prostor visoko frekvenčni, kodiran signal. V osnovi lahko notranje vezje delimo na: Napajalni del, ki skrbi za pravilno napajanje celotnega vezja. Poskrbi tudi za varnost elementov oddajnika v primeru zamenjave polaritete ali prekoračitve vrednosti napajanja oddajnika. Mikrokrmilnik, v katerem je zapisan program po katerem se obnaša oddajnik po izpolnitvi določenih pogojev. V njem je zapisan tudi protokol kodiranja, kasneje pa pripravi osnovni signal oscilatorju za nadaljnjo operacijo. Oscilator, ki je sestavni del oddajnega vezja in pretvarja enosmerno moč v izmenično moč oziroma kopiči in preliva energijo. S tem dejanjem se oddaja elektromagnetno valovanje, zato se emitira visoko frekvenčni signal, ki lahko vsebuje 300 MHZ, 434 MHZ ali 868 MHZ veliko frekvenco.. Slika 3.12: Dvokanalni oddajniki Glavni del oscilatorja je nihajni krog, sestavljen iz paralelne vezave spremenljivega kondenzatorja in tuljave, ki emitira kodiran signal iz mikrokrmilnika v zračni prostor.

33 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 17 Antena je integrirana na vezju v obliki črke U. Omogoča doseganje daljšega dometa oddajanja. Danes vsebujejo oddajniki eno ali več tipk, vsaka tipka pa lahko daljinsko krmili posamezno napravo, kot zapornico, luči, vhodna vrata, vozilo idr. Poznamo dve vrsti kodiranja signala: Navadno kodiranje, pri katerem oddajnik vsebuje programirano kodo, ki je stalno enaka, zato obstaja velika možnost kopiranja oddane kode. To je enako, kot če bi ti nekdo ukradel lastni oddajnik. V tem sistemu mu ročno nastavljamo oziroma kodiramo do dvanajst vhodov, ki so tristanjsko programljivi. Pomeni, da vsak vhod lahko prejme tri vrednosti in ker imamo dvanajst vhodov, je možnost 3 12 različnih kombinacij kodiranja. V sprejemnik se vpiše samo en oddajnik, dostop pa bodo imeli vsi oddajniki z enako programljivo kodo. Rolling kodiranje, pri katerem oddajnik vsebuje spreminjajočo kodo, ki se ob vsakem oddajanju spreminja. Pomeni, da že oddana koda naslednjič ne bo več uporabna, zato je možnost kopiranja kode praktično nemogoča. Sistemsko gledano imajo vsi vpisani oddajniki enako sistemsko kodo vendar vsak svojo zaporedno številko, po kateri je oddajnik razpoznaven. V sprejemnik se mora vpisati vsak posamezen oddajnik, ki bo delujoč. Ponudi se nam možnost kasnejšega brisanja posameznih oddajnikov, ki niso ali ne bodo več uporabni. Kodiramo jih s pomočjo posebnega programerja, ki ga fizično povežemo z oddajnikom [9]. Sprejemna naprava je vezje, ki je sposobno sprejemati, prepoznavati in predelati predhodno oddani signal s strani oddajnika. Ena sama sprejemna naprava lahko vsebuje štiri izhodne releje, torej lahko aktiviramo štiri posamezne naprave. V osnovi jo lahko razdelimo na [1]: Napajalni del, ki skrbi za pravilno napajanje celotnega vezja. Poskrbi tudi za varnost elementov v sprejemniku v primeru napačne priključitve ali prekoračitve vrednosti napajanja. Sprejemni del, v katerem igra glavno vlogo oscilator, ki sprejema elektromagnetno valovanje oddajnika in ga spreminja v enosmerno energijo za nadaljnje preoblikovanje signale. Oscilator je nihajni krog, sestavljen iz paralelne vezave

34 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 18 spremenljivega kondenzatorja in tuljave, v katerem se shranjuje in preoblikuje sprejeta energija. Del tuljave oziroma oscilatorja je tudi zunanja antena, ki omogoča večji domet sprejemanja visoko frekvenčnih signalov. Oblikovalnik pravokotnih impulzov je ponavadi sestavljen iz operacijskih ojačevalnikov ter dodatnih elementov, ki preoblikujejo signale iz sprejemnega dela v pravokotno obliko. Takšna oblika impulzov je primerna za dekodirno vezje. Dekodirni del, ki je vsebovan v mikrokrmilniku. V njem je zapisan osnovni program delovanja in protokol kodiranja. Po preverjanju sprejetega pravilno kodiranega signala pripravi izhoden signal, ki prekrmili breznapetostne izhodne releje. 3.4 Dodatna oprema Sem spada še nenačrtovan in izdelan vmesnik, ki bo beležil prihode, odhode in štel vozila na parkirišču. Povezan s semaforjem bo omogočil vizualizacijo zasedenosti parkirišča, za lažjo in bolj varno uporabo. Poleg te funkcije bo omogočal štetje odpiralnih ciklusov krmilne naprave. S tem bomo razširili bogatost garancije delovanje naprave in dodatno prepričali uporabnika o kvaliteti ponujene opreme. Načrtovan bo v tej smeri z možnostjo kasnejše nadgraditve s kakšno novo uporabno funkcijo.

35 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt NAČRTOVANJE PROJEKTA 4.1 Ogled objekta Začetna faza načrtovanja projekta je ogled parkirnega prostora za pridobitev potrebnih osnovnih informacij, ki ga je opravil direktor g. Franjo Rozman podjetja Optis d.o.o. z investitorji projekta. Parkirišče vsebuje 5 m svetle odprtine, ki se razprostira od levega do desnega robnika ceste na dovozu parkirišča, ki je hkrati tudi izvoz. Začetek parkirišča je oddaljen 15 m od glavne ceste. Oddaljenost je tolikšna, da ne bo povzročala nobenih zastojev vozil na glavni cesti v primeru naleta več vozil. Glavna elektro omarica je oddaljena 20 m od začetka parkirišča s strani glavne ceste in pločnika za pešce. Ker nam je dostopna se bomo izognili problemu morebitne priskrbe dovoda energije. Tla so asfaltirana in pod njimi na določeni globini ni nobene kritične povezave kanalizacije, plina ali elektrovodov. Brez zapletov se bodo lahko opravljala potrebna gradbena dela. 4.2 Cilji in aktivnosti Strategija investitorjev Podjetja in stanovalci so na sestanku določili strategijo, ki bo kadarkoli zagotavljala parkiranje njihovih in strankinih vozil na njihovem parkirišču. Nočejo se več ukvarjati z vozniki, kateri zlorabljajo in nimajo dovoljenja do njihovih parkirnih mest. Namenski cilj projekta je zagotovitev parkirnega prostora ljudem, ki imajo na objektu stanovanjsko ali podjetniško lastnino oziroma najem. S tem bi izpolnili tehnični cilj mehanizacije in avtomatizacije parkirnega sistema. Prihranili bodo čas, jezo in denar, saj ne bodo več parkirali svoja vozila na tujih plačljivih mestih.

36 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Namenski cilji C n1 zagotoviti prostost lastnih parkirnih mest C n2 zagotoviti prostost parkirnih mest potencialnim strankam podjetij C n3 prihraniti čas in denar Objektni cilji C 01 definiran je parkirni objekt C 02 izdelan je plan projekta C 03 izdelan je načrt rešitve in nabavljena oprema C 04 razvit je program in mikrokrmilniško vezje C 05 parkirni sistem je pripravljen za montažo C 06 avtomatizacija parkirišča je dosežena Pripravljalne aktivnosti A p1 analiza zahtev investitorjev A p2 analiza in meritve parkirnega objekta A p3 določitev ciljev in aktivnosti A p4 določitev projektne skupine in dela Objektni aktivnosti A o1 načrtovanje strojnih rešitev A o2 načrtovanje električnih rešitev A o3 nabava opreme in materiala A o4 preučevanje mikrokrmilnikov A o5 izdelava mikrokrmilniškega vezja A o6 sestava programa in programiranje A o7 testiranje A o8 odprava napak A o9 sestava in priprava strojnih delov A o10 izdelava manjših elektro vezij A o11 testiranje A o12 odprava napak

37 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 21 A o13 izdelava elektro omarice in povezav A o14 izvedba gradbenih del na terenu A o15 izvedba montaže parkirnega sistema na terenu A o16 kabliranje na terenu A o17 povezava elektro sklopov na terenu Uvajalne aktivnosti A u1 testiranje parkirnega sistema A u2 odprava napak A u3 izdelava dokumentacije A u4 zagon, predaja in obrazložitev delovanja Na naslednji sliki 4.1 je prikazana razčlenitev projekta po dejavnostih in doseg ciljev ter njihove medsebojne povezave oziroma odvisnosti [2 in 3]. Pri opredelitvi medsebojnih odvisnosti smo upoštevali katere naloge morajo biti končane kot pogoj za začetek naslednjih.

38 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 22 A p1 A p2 C o1 A o1 A p3 A o2 A p4 A o3 C o3 C o2 A o9 A o4 A o10 A o5 A o11 A o12 A o6 A o13 A o7 A o8 C o4 C o5 A o14 A o16 A o15 A o17 C o6 A u1 A u2 C n1 C n2 C n3 A u3 Slika 4.1: Struktura in potek projekta A u4

39 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Plan dela in delovne skupine Opisani projekt se v celoti kot takšen izvaja prvič, zato ga lahko opredelimo kot enkratni projekt. Določila se je štiri članska projektna skupina, kot je prikazano na sliki 4.2, ki bo delala na realizaciji projektne naloge. Časovno nismo preveč omejeni, saj imamo tri tedne časa za načrtovanje, izvedbo in predajo projekta. Vodja projekta g. Ratko Frece Izvajalec 1 Koteza d.o.o. Izvajalec 2 Aleš Rudolf Izvajalec 3 g. Vojko Slemenšek g. Andrej Videnšek Slika 4.2: Projektna organizacija Zahteve in opis objekta, na katerem se bo izvajal projekt, je direktor podjetja g. Franjo Rozman podal vodji projekta. Slednji je po tehtnem razmisleku podal tehnološke zahteve in rešitve, hkrati pa izvajal funkcije oskrbe materiala, organizacije dela, kontrole in motivacije. Podjetje Koteza d.o.o. je bil zunanji izvajalec s strani Optisa d.o.o., da je opravil vsa potrebna gradbena dela po načrtu. To so bili temelji zapornice, terminala, stebrov in razni izkopi za kable. Ostali člani projektnega tima smo sodelovali pri izvajanju ostalih posameznih aktivnosti. Pri načrtovanju projekta je sodelovala enaka ekipa, ki je bila zadolžena tudi za pripravo in montažo na terenu. G. Vojko Slemenšek in g. Andrej Videnšek sta opravljala vsa strojna in mehanska dela, kar pomeni sestavo in montažo vseh strojnih elementov in naprav. Sem spadajo zapornica, kovinski stebri, terminal itd. Meni so bila dodeljena vsa elektro opravila v zvezi z mehanizacijo parkirnega sistema, in sicer izdelava ter vezava elektro vezij, izdelava programa za mikrokrmilnik, kabliranje,

40 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 24 priklop, nastavitve, zagon in predaja avtomatizacije zapore. Izvajalci po aktivnostih so prikazani v tabeli 4.1 [4]. Tabela 4.1: Izvajalci glede na aktivnosti AKTIVNOST IZVAJALEC A p1 Analiza zahtev investitorjev g. Franjo Rozman in g. Frece A p2 Analiza in meritve parkirnega objekta g. Frece A p3 Določitev ciljev in aktivnosti g. Frece A p4 Določitev projektne skupine in dela g. Frece A o1 Načrtovanje strojnih rešitev g. Frece, g. Slemenšek A o2 Načrtovanje električnih rešitev g. Frece, Rudolf A o3 Nabava opreme in materiala g. Frece A o4 Proučevanje mikrokrmilnikov Rudolf A o5 Izdelava mikrokrmilniškega vezja Rudolf A o6 Sestava programa in programiranje Rudolf A o7 Testiranje Rudolf A o8 Odprava napak Rudolf A o9 Sestava in priprava strojnih delov g. Slemenšek, g. Videnšek mehanizacije A o10 Izdelava manjših elektro vezij Rudolf A o11 Testiranje Rudolf A o12 Odprava napak Rudolf A o13 Izdelava elektro omarice in povezav Rudolf A o14 Gradbena dela na terenu Koteza d.o.o. A o15 Montaža opreme na terenu g. Videnšek, g. Slemenšek, Rudolf A o16 Kabliranje na terenu g. Videnšek, Rudolf A o17 Povezava elektro sklopov na terenu Rudolf A u1 Testiranje parkirnega sistema Rudolf A u2 Odprava napak Rudolf A u3 Izdelava dokumentacije g. Frece A u4 Zagon, nastavitve, predaja in Rudolf obrazložitev delovanja parkirnega sistema

41 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Princip delovanja parkirne mehanizacije Po zahtevah in dogovorih med direktorjem podjetja Optis d.o.o. in investitorji projekta so sprejeli sledečo rešitev avtomatizacije zapore parkirišča, ki je prikazana na sliki 4.3. Zapora bo urejena z elektromehansko zapornico in z varovalnimi elementi fotocelicami. Te bodo varovale pred udarom droga na vozilo ali na ljudi, ki bodo prečkali parkirišče mimo zapornice. Da ne bi prišlo do zlorab neprekinjenega odpiranja zapornice s pomočjo fotocelic, bomo pred in za parkiriščem vstavili dve zanki, ki bosta tipali prisotnost vozila. Te prisotnosti bodo pomenile izpolnitev pogojev za vhodno ali izhodno aktivacijo zapornice. Na vsaki strani parkirišča bo prisotna fizična aktivacijska naprava, ki bo ob uresničenju določenih pogojev sprožila delovanje zapornice. Lastniki stanovanj in podjetij bodo dobili v lastništvo oddajnike, ki bodo na daljavo vedno aktivirali zapornico, brez tipanja vozil na zankah. Drugače bo s strankami podjetij, ki bodo lahko dostopali na parkirišče le s postavitvijo svojega vozila na vhodno zanko in z istočasno aktivacijo vhodne tipke. Namreč aktivirana vhodna zanka je pogoj za delovanje vhodne tipke, ki bo sprožila odpiranje zapornice. Ko bo vozilo prevozilo varovalno napravo fotocelice, se bo drog zapornice avtomatsko spustil in zaprl parkirišče. Izhodna zanka Žetonjera Zapora, sprejemnik Drog Stebriček s FC Vhodna tipka Vhodna zanka Slika 4.3: Mehanizirana zapora parkirišča Za izhod bodo stranke dobile žetone, ki bodo omogočili delovanje žetonjere in s tem aktivacijo zapornice. Pogoj za delovanje žetonjere bo poleg žetona istočasno tipanje

42 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 26 prisotnosti vozila na izhodni zanki. S pogoji tipanja vozila na vhodni ali izhodni zanki je onemogočena zloraba aktivacije zapornice. Po prevozu fotocelice se bo drog avtomatsko spustil in ne bo možnosti dostopa na parkirišče za vozila v koloni. Po določeni popoldanski uri in vikendih bo parkirišče prosto vstopno. To bomo dosegli z namestitvijo programske ure, katera bo avtomatsko časovno aktivirala zapornico. 4.5 Izbira optimalne avtomatizacijske opreme Glede na zahteve investitorjev, lokacije in možnih rešitev je izbrana naslednja optimalna in cenovno ugodna oprema zagraditve parkirišča. Zapornica B2000 je glavna mehanizacija parkirišča s 4 m aluminijastim drogom podjetja O&O, ki bo pokrivala 5 m svetle odprtine. Ostali prostor meri 1 m, vendar ne pokriva parkirišča in je namenjen nemotenemu prehodu pešcev in kolesarjev. Zapornica na sliki 4.4 je sestavljena iz: Aluminijastega droga, kateremu je glavna funkcija fizično zaprtje in odprtje dovoza na parkirišča. Drog je zaradi zaželene manjše teže aluminijast. Zunanjega oprijemališče droga, ki je pritrjen na krmiljeno os. Kovinskega ohišja s funkcijo zaščite skupka notranjih elektro in strojnih delov, pred zunanjimi udarci, vodo in smetmi. Pritrjen je s štirimi vijaki premera M10. Osi in vzvoda preko reduktorja v notranjosti zapornici, ki skrbita za premikanje oprijemališča droga oziroma samega droga. Deblokacijskega vijaka, s katerim je omogočeno ločenje osi ter reduktorjevega vzvoda. S tem je omogočen ročni premik droga v primeru nedelovanja zapornice. Reduktorja, ki je namenjen spreminjanju številu vrtljajev gnane in gonilne gredi in posledično dosežemo zmanjšano hitrost dvigovanje droga in tokovno obremenitev motorja. Dosežemo tudi zaščito pred fizičnem dvigovanjem droga. Dveh nastavitvenih mikrostikal. Vsako stikalo zase povzroči pogoj na elektroniki za ustavitev motorja in droga v končni zaprti ali odprti legi. Pri odprti legi je drog lociran navpično in omogoča vstop ali izstop s parkirišča.

43 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 27 Dvofaznega izmeničnega 220 V motorja, ki preko reduktorja in vzvoda premika os na kateri je montirano oprijemališče droga. Ker uporablja dve smeri vrtenja vsebuje dvoje navitij v motorju in kondenzator za zagon. Elektronski ovirometer. Skrbi za obračanje smeri motorja v primeru naleta droga na oviro. Pomaga mu števec, ki skrbi za štetje vrtljajev motorja in za pravilnejši položaj osi oziroma droga. Nastavitvene vzmeti glede na velikost droga, ki je v pomoč pri razbremenitvi motorja, saj povzroči zmanjšanje teže droga oziroma neobremenjeno ravnovesje droga v poziciji 45 o odprtosti. Doze s krmilno elektroniko in s transformatorjem. Krmilna elektronika skrbi za pravočasno ter za pravilno delovanje motorja ob izpolnjenih pogojih. Napaja se preko transformatorja Slika 4.4: Notranjost zapornice Pri čemer so: 1. Reduktor 2. Dvo fazni motor 3. Ovirometer 4. Končna mikrostikala 5. Vzvod 6. Kondenzator za motor 1. Os 2. Naperek 3. Vzvod 4. Deblokacijski vijak 5. Ohišje zapornice

44 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 28 Izbrana zapornica je cenovno ugodna, zanesljiva, hitra in nenevarna za vozila, opazna in enostavna z vidika ročne uporabe. Podobne zapornice uporablja podjetje Dars na avtocestah, kar je dokaz o izbiri kvalitete opreme. Drog je obložen z gumo in varuje pred poškodbami. Lahko bi dodatno povečali varnost z montažo stikala na pritisk, ki bi ob udarcu na oviro ustavil drog in mu spremenil smer. Glede na današnji vandalizem, bi vsaka menjava uničenega droga s stikalom na pritisk zahtevala več denarnih sredstev. Zadevo bomo rešili na način, da bomo povečali občutljivost delovanja motorja in dosegli manjšo moč potiska droga. Elektronika v povezavi z obratomerom je zasnovana tako, da ob rahlem in daljšem pritisku na oviro spremeni smer delovanja motorja. Ker vsebuje mikrostikala za končno odprto in zaprto lego je pozicija droga vedno v natančnih legah. Ročni premik droga oziroma deblokada je zasnovana zelo preprosto, in sicer z debelejšim vijakom, ki loči vzvod od osi droga. Na tak način se izogne pritisku vzmeti in povezavi z reduktorjem. Edina slabost je njen aluminijast drog, ki je prava atrakcija za vandalizem. Problematika se rešuje z zavarovanjem zapornice. Praksa je pokazala, da se s prvim ali drugim uničenjem droga konča vandalizem na ogledani zapornici. Arx 246 je glavno elektronsko vezje zapornice B2000 podjetja O&O [9]. S svojimi nastavitvami in s programskimi tipkami omogoča uporabniku dosti možnosti različnega krmiljenja zapornice in priključitve zunanjih naprav. Podrobna zgradba vezja je prikazana na sliki 4.5 in je sestavljena iz: Močnostnega transformatorja, ki pretvarja visokonapetostno enofazno 220 V napajanje v izmenično 24 V napetost. Stabilizatorskega dela vezja, ki skrbi za pretvorbo izmenične transformatorske napetosti v enosmerno glajeno napetost za napajanje elementov na vezju, kot so mikroprocesor, releji in izhodni priključki. Mikroprocesorja, v katerem je shranjen glavni program za izvajanje krmiljenja in delovanja zapornice. Za svoje delovanje uporablja 5 V nivoje enosmerne napetosti. Uporablja kremenjak, oscilator in predupore za zunanjo delovno uro in za zaščito mikroprocesorja. Z zunanjo uro doseže zanesljivo delovanje.

45 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt polnega stikala za nastavljanje nastavitev krmiljenja, ki preko preduporov stikal ustvari napetostne vhodne pogoje mikroprocesorja. Z njim določamo različno delovanje fotocelic, ovirometra, osvetlitve droga, vrsto kontakta za zunanjo uporabo, zapiranja in zunanjega reseta. Varovalke Transformator Trimer za pavzo Mikroprocesor Statični releji Stabilizatorski del vezja Radio konektor Zunanja ura in oscilator Stikala za programiranje Premične priključne sponke Kontrolne led diode Reset tipka Predupori stikal Start tipka Priključne sponke Predupori led diod Led diode stanja Slika 4.5: Krmilna elektronika Reset tipke, s katero omogočimo reset delovanje elektronike in shranitev novih uporabnikovih nastavitev elektronike. Na sponkah vsebuje tudi vhod za tovarniški reset, ki se pri aktivaciji sproži blokada krmiljenja in povrnitev tovarniških nastavitev. Start tipke, ki aktivira delovanje zapornice in se v odvisnosti od količine pritiskov izraža z odpiranjem, zapiranjem ali ustavitvijo. S prisotnostjo te tipke nam je

46 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 30 olajšano preverjanje delovanja, saj nam ni treba aktivacijo omogočati z dodatnim mostičkom na start vhodu elektronike. Trimerja za nastavljanje časa odprtosti zapornice oziroma droga. Po preteku časa se drog z nastavitvijo programskega stikala avtomatsko vrne v prvotni zapiralni položaj. Kontrolnih led diod, s katerimi vizualno kontroliramo delovanje fotocelic, dodatnih varovalnih elementov, ovirometra, končnih stikal, tipk za aktiviranje zapornice in reseta. V primeru nepravilnega delovanja zapornice nam kontrolne lučke omogočijo učinkovito iskanje in odpravljanje napak med posameznimi omenjenimi sklopi. Led diodam pripadajo predupori za njihovo zaščito. Statusnih led diod, ki nam vizualno podajajo stanje motorja (odpiranje, zapiranje, pripravljenost), osvetlitve droga in kontakta za zunanjo uporabo. Pomagajo nam pri pravilni priključitvi in delovanju zgoraj omenjenih naprav. Led diodam pripadajo predupori za njihovo zaščito. Petih statičnih relejev, ki skrbijo za vklop in izklop krmilne enofazne 220 V napetosti na elektromotorju in na signalizacijski utripajoči lučki. Za dvofazni elektromotor so namenjeni trije releji, ki preklapljajo napetost na dveh navitjih in njun skupen kontakt. Eden je namenjen signalizaciji, eden pa je v rezervi. Statični rele je elektronski rele brez mehanskih delov za preklapljanje kontaktov. Tvori ga triac, ki je zanesljiv, hiter, troši malo moči, namenjen je za regulacijo velikih moči in ne vsebuje mehanskih kontaktov. Aktiviramo ga s sprožilnim tokom na vratih, ugasnemo pa s spustitvijo toka pod vrednostjo držalnega toka. Konektorja za priključitev sprejemnih vezij z različnim frekvenčnim delovanjem, ki lovijo signale daljinskih oddajnikov. Na razpolago imamo tipe s 434 MHz, 868 MHz in 40,8 MHz frekvenčnim modulom. Varovalk, s katerimi zaščitimo gradnike vezja in zunanje naprave, ki so nanj priključene. Pred preobremenitvijo nam ščitijo glavni vhod vezja za dovod 220V, lastno 24 V napajanje za delovanje vezja, napajanje za zunanje naprave, krmiljenje motorja in utripajočo luč. Priključnih sponk, na katere priključimo notranje in zunanje elektro sklope oziroma naprave, kot je prikazano na slednji sliki 4.6.

47 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 31 Reset Nula Faza 220vac Ozemljitev Zapiranje Odpiranje Motor Kontakt za zunanjo uporabo Signalizacijska luč FCA-odprto FCC-zaprto Start Stop Odpiranje 1 Odpiranje 2 Osvetlitev droga Oddajna fotocelica Sprejemna fotocelica Za pomožno Stop napravo Ovirometer Končna stikala Slika 4.6: Priključna shema krmilne elektronike Ker obstaja veliko krmilnih vezij za zapornico je možnosti krmiljenja, sestave in priklopa raznovrstnih elektro sklopov različno bogata. Arx 246 je zelo dovršena in preprosta elektronika, vsebuje tudi zelo redko in pomembno funkcijo avtomatskega zapiranja zapornice po prevozu varovalnega elementa fotocelice. S tem onemogoča zlorabljanje zapornice, če se nekomu prilepiš na vozilo. Zaradi uporabe statičnih relejev elektronika deluje zanesljivejše, saj ne vsebuje mehanskih sčasoma obrabljenih kontaktov, ki so predstavljali največjo grožnjo nedelovanja. Tudi praksa je pokazala, da so boljši od mehanskih. Zelo pomembna lastnost je mehansko predzaviranje spuščanja in dvigovanja droga z vzvodovjem, ki je tudi zanesljivejše od električnega predzaviranja. Ta se sčasoma elektronsko zacikla in zabija drog v končne mehanske lovilce. Če bi imel možnost, bi izboljšal krmilno elektroniko z naslednjimi opcijami: naknadni izhod za proženje semaforja; signaliziral bi omogočanje ali onemogočenje dostopa na parkirišče;

48 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 32 z breznapetostnim izhodom programljivega sprejemnega modula, ki bi ga krmilil prvi ali drugi kanal oddajnika; možnost je daljinsko aktiviranje druge naprave, kot so zunanje luči, štetje odpiranja zapornice itd.; z ločenim transformatorjem od elektronskega vezja; dosegel bi lažje rokovanje in varnost s samo elektroniko v primeru servisa; tudi zamenjava le-te bi bila cenejša; z dodatnim trimerjem za zmanjševanje in povečevanje hitrosti dvigovanja droga. Fotocelice Argo podjetja Stagnoli so varovalni element, ki služijo zaščiti pred naletom droga na vozilo ali osebo med zapiranjem. Vsebujejo lasersko usmerjen signal, ki ga je možno s pomočjo premičnih leč nastavljati v vse smeri. Izbrali smo jih zaradi montaže na strani ohišja zapornice, ki omogoča težjo fizično dosegljivost z vozilom in s tem njeno uničenje. Odlikujejo jih odzivnost, zanesljivost in neobčutljivost na sonce, ki lahko zmoti delovanje signala med sprejemno in oddajno lečo na nekaterih drugih fotocelicah. Napajamo jih lahko z enosmerno ali izmenično 24 V napetostjo preko glavne kontrolne elektronike. Poleg stabilizatorskega in sprejemnega ali oddajnega dela vsebujejo dva releja, ki skrbita za doseganje izhodnih kontaktov vezanih na krmilno elektroniko kot pogoj za delovanje zapornice. Eden omogoča sklenjen izhod, drugi pa obratno, oba pa sta breznapetostna in delovna. Torej v primeru uničenja, releja preklopita in pogoj za zaprtje ni omogočen. Semafor podjetja Stagnoli nam predstavlja vizualizacijo zasedenosti parkirišča. Vsebuje dve različni barvni osvetljenosti, rdečo in zeleno. Vsako barvno vizualizacijo povzroči 24 led diod vezanih v matriko 6 x 4 z napetostnim stabilizatorskim delom na vhodu. Rezultat je dobra osvetljenost z majhno porabo električne energije. Napaja se z enosmerno ali izmenično 24 V napetostjo. Slabost je v nedelovanju celotnega stolpca led diod v primeru uničenja ene diode v tem stolpcu, saj so vezane zaporedno. Krmilil ga bo doma narejen in programiran vmesnik, ki bo poleg drugih funkcij štel vozila stacionirana na parkirišču in ustrezno aktiviral luči na semaforju. Prikazan bo v naslednjem podpoglavju.

49 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 33 Detektor SMA2 podjetja Came je visoko kakovostni detektor spremembe induktivnosti ovojev pri prisotnosti vozila. Deluje v območju 12 ali 24 V enosmerne ali izmenične napetosti. Ker se uporablja v povezavi štetja vozil na parkirišču in za pogoj odprtja zapornice, mora delovati zanesljivo. Je dvokanalni, ker mora zaznavati dve ločeni navitji na vhodu in izhodu parkirnega sistema. Deluje v frekvenčnem območju med 20 khz do 130 khz. Na izhodu krmili dva breznapetostna releja brez časovnih zamikov ob prisotnosti vozila. Praksa je pokazala, da na tržišču obstaja veliko detektorjev, ki pa niso zmožni zanesljivo preklapljati izhodnih relejev posameznih zank ob hitrem prevozu le-teh. Rezultat je napačno delovanje sistema kot celote. Preštetemu številu vozil na parkirišču ne bi mogli zaupati. Nastala pa bi tudi gneča pri samem dovozu, ko pogoj ne bi bil pravočasno podan na glavno elektroniko in se zapornica ne bi aktivirala. Problem je tudi v vozilih, ki so malce višjih od osebnih in jih poceni detektorji ne zaznajo. Če pa nezanesljivemu detektorju povečaš občutljivost za ta vozila, ti na koncu zazna delovni čevelj zaradi varovalne kovinske kapice. Sprejemnik in oddajnik Zeus podjetja Stagnoli sta napravi, ki delujeta na frekvenci 868 MHz. Oddajata in prejemata lahko tako kodirni signal fiksne kode, kot tudi kode spreminjajočega značaja. Oddajnik se kodira s posebno napravo, s katero določimo način kodiranja, kodo in številko oddajnika. Sprejemniku se s programskimi stikali na vezju določi prejemanje vrste kode, vpis oddajnika pa se opravi s posebno tipko [9]. Uporabili smo kodiranje z navadno oziroma fiksno kodo iz treh razlogov. V fazi oddajanja navadne kode oddajnik porabi 10 ma, 6 ma manj kot z oddajanjem spreminjajoče kode. Baterija je tako aktivna dlje časa. Drugi razlog je hitrejši odziv prepoznavanja kode in aktiviranja pripadajočega izhoda sprejemnika. Tretji razlog pa je vpis na terenu vsakega naknadno kupljenega oddajnika s programirano spreminjajočo kodo. Nastanejo dodatni stroški, ki jih stranki kasneje ne moreš zaračunati. Pri izbiri oddajnikov moramo biti najbolj pozorni na domet, porabo električne energije in kvaliteto zunanjih tipk. S kvalitetnimi tipkami onemogočimo zatik tipke in nepotrebno aktiviranje oddajnika. Ker smo uporabili 868 MHz frekvenco smo pridobili na dosegu oddajnika vsaj 30 % večji doseg, saj je na tem frekvenčnem področju trenutno manj delujočih naprav in motenj.

50 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 34 Ker se omenjeni daljinci v primeru uporabe navadne kode programirajo samo preko naprave in ne preko 10 ali 12 polnih standardnih stikal na oddajniku, je toliko težje ugotoviti in prekopirati kodo. Torej je ponujeni daljinski sistem, kljub stalni kodi dovolj varen za uporabnike. Žetonjera AL05 podjetja Alberici je vrhunska naprava prepoznavanja kakršnihkoli kovinskih žetonov ali kovancev. Za svoje delovanje potrebuje enosmerno 12/24 V napajanje. Vsebuje šest tranzistorskih izhodov, ki nam v primeru prepoznavnosti pravega kovanca omogočijo maso na korektorju tranzistorja oziroma na izhodu žetonjere. Ker smo rabili breznapetosne izhode smo v veji med glavnim napajanje žetonjere in tranzistorskim izhodom vezali Iskrin rele s posameznimi in dvojnimi kontakti. Vzporedno z relejem je bila zaradi zaščite tokovnega kroga pred povratno inducirano napetostjo kotve vezana dioda. Programirali smo jo z osebnim računalnikom, z RS232 povezavo in s programskim okoljem CoinSelProg. Ker prepoznava šest karakteristik posameznega kovanca, smo jih morali natančno opredeliti s povprečjem enakih kovancev z dodajanjem ± 5 do 10 % tolerance na posamezno karakteristiko. Razlog je, da kovanci z različno temperaturo spreminjajo svoje feromagnetne lastnosti. Programirali in aktivirali smo dva izhoda za dve vrsti kovancev ter določili dolžino enega impulza, vezanega na krmilno elektroniko zapornice. Za povezavo z osebnim računalnikom je potrebno dodatno zagotoviti 5 V enosmerne napetosti. Žetonjero je možno programirati tudi ročno s posameznim vnašanjem desetih enakih žetonov. Z zunanjimi stikali določimo vrsto in število aktivnih izhodov [9]. Programska ura Shrack_2k je elektronska programska ura podjetja Shrack. Nudi nam dva programska releja na izhodu, ki jima lahko določimo časovni vklop, izklop in njun čas trajanja. Krmili jo enofazna izmenična napetost 220 V, gumb baterija v sami napravi pa skrbi za glavni čas in shranitev časovnih aktivacij naprave. Gumb baterija zaščiti natančno uro in uporabnikove nastavitve pri motnji dovoda 220 V.

51 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 35 Releja nam bosta priskrbela želene breznapetostne kontakte, ki bodo skrbeli za avtomatsko odprtje parkirnega sistema izven delovnega časa, torej takrat, ko je parkiranje v centru mesta zastonj. Za doseg časovnega odprtja zapornice s programsko uro, smo morali programski kanal preklopiti na vhod odpri, drugega pa na vhod stop. Ta je aktiviran tako dolgo kot bo odprta zapornica. Seveda mora biti omogočen časovni zamik med vklopoma obeh kanalov, saj se mora prvo izvršiti dvig zapornice, nato pa ustavitev s stop vhodom. Je zanesljiva, edina napaka pa je gumb baterija v njej, ki se z leti sprazni in uniči shranjene nastavitve uporabnika. Transformator 220V/12V/30VA smo izbrali pri podjetju Artnak s.p. Že dolgo časa uporabljamo njegova navitja in so dovolj zanesljiva, brez večjega padca sekundarne napetosti pri 90 % obremenitvi. Povezali smo ga z 12V/5V lastnim stabilizatorskim vezjem Optis1 in tako omogočili 30 VA enosmerno napajanje za žetonjero, semafor, detektor vozil, delilnik ukaza in za vezje z mikrokrmilnikom AtmelMega8. Delilnik ukaza je vezje, ki razdeli breznapetostni kontakt na dva popolnoma enaka breznapetostna kontakta. To je zelo uporabno vezje, saj z njim uporabimo breznapetostni kontakt zank na dveh različnih elektro sklopih. Ker sta dva različna elektro sklopa, vsebujeta na svojih vhodnih sponkah elektronskih sklopov različne potenciale. Na podjetju Optis poleg stabilizatorskih vezij sestavljamo tudi delilnike ukazov. Je preprost elektro sklop, kjer je želeni breznapetostni kontakt zaporedno vezan v stabiliziranem 12 V tokokrogu z iskrinim relejem TRK 2233, ki vsebuje dva ločena kontakta. Breznapetostni kontakt omogoča s svojim vklopom aktiviranje in uporabo releja TRK Na vezju je signalizacijska led dioda z 1.5 kω preduporom.

52 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Načrtovanje in izdelava vezja z mikrokrmilnikom AtmelMega8 Stranki smo ponudili dodatno elektronsko opremo, ki bo posodobila in poenostavila uporabnost parkirnega sistema, hkrati pa nam kot izvajalcu omogočila večjo konkurenčnost. Izdelano vezje bo omogočalo vizualizacijo zasedenosti parkirnega sistema, kar pomeni, da bosta na parkirišču prisotna red in disciplina. Izognili se bodo nepotrebnemu vstopu in obračanju vozila v primeru zasedenosti parkirišča. Zmanjšal se bo promet na samem objektu. Hkrati pa bo omogočal v kombinaciji z zapornico posamezen vstop za vsako vozilo, ker se bo zapornica vsakokrat zaprla, ko bo vozilo vstopilo ali izstopilo s parkirišča. Onemogočilo se bo zlorabljanje vstopa vozilom, ki nimajo dostopa. Vezje bo tudi beležilo številčnost odpiranja zapornice in na podlagi tega podatka bomo podali garancijo delovanja zapornice. Tako bo poleg časovne garancije prisotna tudi garancija o številu dvigov droga zapornice, zato se bo lažje kvalificiral redni časovni servis za nemoteno delovanje sistema. Vezje bo sestavljeno z navadnimi elektronskimi elementi in z glavno procesno enoto mikrokrmilnikom AtmelMega8. Deloval bo na podlagi vpisanega programa, ki ga bomo napisali za dano nalogo Idejna zasnova vezja Vezje bo s pomočjo dveh navitih zank prikazani na sliki 4.7, ki bodo vgrajene v asfalt, pred in za zapornico, štelo in beležilo posamezne vstope in izstope vozil na parkirišču. Izhodna zanka Zapornica Vhodna zanka Slika 4.7: Razpored zank

53 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 37 Vhod in izhod bo specificiran z vrstnim redom prevoza obeh zank. Vstop bo pogojen s prevozom vhodne in nato izhodne zanke. Izhod pa s prevozom izhodne in nato vhodne zanke. Le na takšen način lahko natančno definiramo smer vožnje vozila. Vsak vstop bo pomenil zasedenost enega parkirnega prostora, vsak izhod pa sprostitev parkirnega mesta. Ta dva dogodka se bosta med sabo odštevala in primerjala s številom vseh parkirnih mest na parkirišču. Ko bo razlika vstopov in izstopov vozil dosegla število vseh parkirnih mest, nam bo vezje omogočilo krmiljenje semaforja z rdečo lučjo, ki bo signalizirala polno zasedenost parkirišča. V primeru, da bo razlika vstopov in izstopov manjša od števila vseh parkirnih mest, nam bo vezje krmililo semafor z zeleno lučjo. Takrat bo parkirišče še prosto. Na vezju bosta dva vhoda rezervirana za breznapetostno stanje obeh zank in bosta podajala informacijo zasedenosti oziroma prevoza posameznih zank. Poseben vhod na vezju bo potreben za breznapetostno stanje izhoda aktivacijskih naprav, ki omogočajo odpiranje zapornice. Ta vhod bo pogoj za štetje odpiranja zapornice. Vpogled v trenutno številko aktivacije zapornice in prisotnost vozil na parkirišču bo omogočen preko krmiljenega LCD ekrana preko mikrokrmilnika. Zraven bosta dani fizični tipki, s katerima se bo ročno štelo prisotnost vozil v primeru izgube informacije zasedenosti parkirišča zaradi prekinitve glavnega napajanja. Tudi takrat bodo vozila vstopala in izstopala kljub nedelovanju parkirnega sistema. Na podlagi omenjenih vhodov bomo pogojno krmilili dva izhoda z relejem za krmiljenje semaforja in nekaj izhodov za krmiljenje LCD ekrana. To bomo dosegli z mikrokrmilnikom AtmelMega8, ki nam ponuja veliko vhodnih in izhodnih programskih linij Osnove mikrokrmilnika Mikrokrmilnik je elektronsko, integrirano vezje oziroma čip, ki deluje popolnoma samostojno. Koristen postane šele takrat, ko ga povežemo z drugimi komponentami in vezji. Sestavljen je iz [3] : mikroprocesorja pomnilnika vhodnih/izhodnih enot integriranih vezij

54 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 38 Mikroprocesor je centralna procesna enota (CPE) imenovana kar procesor in je srce mikrokrmilnika. Dostopa do programa v pomnilniku in njegovih podatkov. Sestavljena je iz treh glavnih delov: Registrov, ki so hitre pomnilniške lokacije za shranjevanje pomembnih informacij, naslovov in vmesnih podatkov, med delovanjem CPE. Izmenjujejo si informacijo po enem ali več notranjih vodilih. Dolžina vsakega registra je ponavadi enaka širini notranjih vodil. Poznamo več registrov, kot so inštrukcijski, vmesni, statusni, programski števec, kazalec sklada in splošno namenski registri. Aritmetične logične enote (ALE), ki izvaja aritmetične in logične operacije na podatkih, ki imajo aritmetični ali logični pomen (seštevanje števil idr.). Rezultat se shrani v poseben register. Tip operacije določi kontrolna enota, ki dekodira včitano inštrukcijo programa in nato dovede ALE potrebne kontrolne signale. Kontrolne enote, ki generira kontrolne signale. Ti kontrolirajo pretok informacije znotraj CPE in med CPE, pomnilnikom in V/I. Generira vnaprej definirana zaporedja signalov, izpeljana iz urinega signala. Tip zaporedja signalov je odvisen od operacijske kode in zunanjih vhodov, ki so lahko v obliki zahteve za prekinitev programa ali za prevzem zunanjega vodila. Za izmenjavo informacij si delijo skupno množico signalnih linij, ki se imenuje notranje CPE vodilo. Vsebuje več notranjih vodil, da so mogoče sočasne operacije. Več notranjih vodil pomeni povečanje hitrosti CPE. Komunikacija s pomnilnikom in V/I enoto pa poteka preko zunanjega vodila, ki ga sestavljajo naslovne, podatkovne in kontrolne linije. Zunanjo podatkovno vodilo določa, koliko bitni je mikroprocesor. 8-bitni mikroprocesor vsebuje 8-bitno zunanje vodilo. Pomnilnik je organiziran skupek lokacij, sestavljenih iz enakega števila celic. Celica lahko hrani le eno izmed dveh različnih stanj 0 ali 1. Ne glede ali je vsebina na neki lokacija inštrukcija ali del podatka, je večina shranjena v binarni obliki. Ponavadi pomnilniška lokacija shranjuje en zlog, to je skupina osmih bitov. Besede so večje skupine bitov, sestavljene iz dveh ali več zlogov. Vsaka lokacija vsebuje svoj naslov, ki je tudi binarno število. Podobno kot CPE vsebuje tudi pomnilnik naslovni in podatkovni vmesnik.

55 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 39 Poznamo več pomnilnikov za mikrokrmilnik: 1. Pomnilnik z naključnim dostopom je bralno-pisalna pomnilniška naprava. Čas potreben za vpisovanje ali za branje iz lokacije je neodvisen od tega, do katere lokacije smo imeli dostop pred tem. Čas dostopa je enak za vse lokacije. Je pomnilnik, kateremu se vsebina izbriše ob prekinitvi napajanja. Poznamo: DRAM ali dinamični ram. Vsebujejo veliko kapaciteto pomnjenja, majhno porabo moči in so poceni. Organizirani so za shranjevanje enega samega bita na lokacijo, čemur pravimo organizacija * 1 (DRAM 64K*1 vsebuje pomnilnik 64K). Glavni del čipa je polje celic, ki shranjujejo informacijo v smislu ničel in enic. Vsaka celica vsebuje več tranzistorjev in majhen kondenzator (napolnjen vsebuje stanje 1, prazen pa stanje 0). Ta naboj se hitro porabi zaradi tokov zaprtja. Da bi preprečili izgubo podatkov rabimo dodatno vezje za osveževanje podatkov. Ta povzroči periodično branje napetosti iz vsake celice, ojačitev napetosti in ponovno napolnitev kondenzatorja na originalno vrednost. SRAM ali statični ram. Je poceni, hiter v primerjavi z DRAM pomnilnikom, vsebuje poenostavljene časovne zahteve, vendar vsebuje manj kapacitete pomnilnika. Bitna celica je sestavljena iz več tranzistorjev, zato je kapaciteta pomnilnika manjša, vendar se tukaj informacija ne izgubi. Ne potrebujejo dodatna osveževalna vezja, zato je kompleksnost tudi manjša. 2. Bralni pomnilniki, ki imajo pomembno lastnost, da so trajni. Njihova vsebina se ne spremeni ob morebitnem nepravilnem delovanju ali ob izpadu napajanja. Dejansko mnogi mikrokrmilniki zahtevajo neke vrste trajni pomnilnik za shranjevanje programa, ki požene sistem ob vklopu napajanja ali ob ponovni vzpostavitvi napajanja po izpadu. Program, ki ga trajno shranimo v bralni pomnilnik se imenuje strojno programska oprema. Poznamo: ROM. Neprogramljivi bralni pomnilnik vsebujejo tovarniško vpisan program, ki se doseže v zadnji fazi izdelave maske naprave, zato so namenski. Korekcija napak v programski opremi ni možna in če niso pravi je potrebno nabaviti nove. So trajni pomnilniki, enostavnejši in cenejši, saj je njihova cena na bit manjša kot pri RAMih in EPROM-ih z enako kapaciteto. PROM. So splošno namenski, ki jih po želji programiramo in so hkrati neizbrisljivi bralni pomnilniki. Sestavljeni so iz polja celic, ki so povezani z varovanimi

56 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 40 povezavami. Slednje lahko prežgemo, da trajno shranimo željen podatek. Proces je električen. PROM je hiter, bipolaren, potrebuje več energije in vsebuje manj kapacitete. UV EPROM. Ti pomnilniki shranjujejo informacijo z ujetjem naboja v polje celic. Tranzistorji so drugačni in vsebujejo pod regularnimi vrati dodatna plavajoča vrata. Sestavljajo spominsko vozlišče in se nabijejo s priključitvijo relativno visoke napetosti na regularna vrata, 21 V. Ujet naboj spremeni prag tranzistorja in na podlagi tega lahko določimo ali je celica 1 ali 0. Ker so plavajoča vrata izolirana od svoje okolice, lahko ohranijo naboj dolgo časa, leta. Informacijo spraznimo s spraznjenjem njenih plavajočih vrat, in sicer z izpostavitvijo ultravijolični svetlobi. Torej ga lahko neomejeno programiramo in praznimo. Takšna fleksibilnost je dobrodošla pri načrtovanju mikroračunalniških sistemov. Slabost je v tem, da ga pri vsakem reprogramiranju moramo odstraniti iz sistema. EEPROM. So programljivi in električno zbrisljivi pomnilniki. Tukaj se elektroni injicirajo na plavajoča vrata s tunelskim mehanizmom. Ta mehanizem je obojesmeren in dopušča injekcijo elektronov s plavajočih vrat v substrat z obratno polarizirano prednapetostjo. Zato lahko električno brišemo polja celic. Programiramo in brišemo lahko po lokacijah, niti ga ni treba odstraniti iz sistema. Lahko ga sprogramiramo krat in vsebina shranjene informacije se obdrži par let. Dobra lastnost je tudi, da ne potrebujejo baterij, vendar so zelo počasni med operacijami pisanja. Zato so neprimerni za shranjevanje informacij, če izpade napajanje. Vhodni in izhodni (V/I) podsistem omogoča računalniku izmenjavo informacij z zunanjim svetom. Poleg tega omogoča shranjevanje informacij na zunanje pomnilnike kot so diski. Vhodni in izhodni podsistem je sestavljen iz vhodno/izhodnih krmilnikov in periferije. V/I krmilnik kontrolira delovanje periferije v skladu z ukazi, dobljenimi od CPE. CPE zagotavlja informacijo o statusu naprave in koordinira tok podatkov med zunanjim vodilom in napravo. Integrirana vezja so vezja, ki povezujejo omenjene dele v sistem in vse skupaj tvori mikroračunalnik. Sem štejemo notranjo uro z oscilatorjem, ki je nujno potrebna za

57 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 41 delovanje mikrokrmilnika po taktu, razne podatkovne in naslovne vmesnike. Mikrokrmilnike delimo glede na velikost njihovega zunanjega vodila. To so linije po katerih se pretakajo informacije. Če vsebuje mikrokrmilnik 8-bitno zunanje vodilo, pomeni, da se lahko toliko bitov prenaša med pomnilniškem in V/I strojnim ciklom. Zato ga tudi imenujemo tudi 8-bitni mikrokrmilnik. Kljub temu, da je 8-bitni in vsebuje 8-bitno zunanje vodilo, lahko v sami notranjosti čipa uporablja večje vodilo, npr. 16-bitno. Mikrokrmilniki se delijo na: 4-bitne in se uporabljajo v manj zahtevnih aplikacijah. So cenovno ugodni. 8-bitne, ki vsebujejo 8-bitno zunanje podatkovno vodilo. Danes so zelo razširjeni, poceni in dostopni vsakomur. Kot osnovo za razvoj zahtevajo osebni računalnik. 16 in 32-bitne s 16 in 32-bitnim podatkovnim vodilom. So izjemno zmogljivi, namenjeni zelo zahtevnim aplikacijam in so dosti dražji od 8-bitnih Delovanje mikrokrmilnika Delovanje računalnika je zaporedno izvajanje dveh faz. Pri prevzemu ukaza CPE najprej prebere operacijsko kodo, iz lokacije na katero kaže programski števec PC, v ukaznem registru krmilne enote. V naslovni register se vpiše vrednost PC in s tem se pojavi naslov ukaza na naslovnih linijah. CPE nato pričakuje vsebino ukaza na podatkovnih linijah. Preko podatkovnega registra se nato operacijska koda prenese v ukazni register krmilne enote. Od tega trenutka pride do izvršitve ukaza. Krmilna enota dekodira prevzeti ukaz in sproži krmilne signale, ki omogočijo izvršitev ukaza. V času izvajanja ukaza se tudi poveča vsebina programskega števca. CPE izvrši operacijo in poskrbi, da je po končanem izvrševanju v PC-ju naslov naslednjega ukaza. Pri tem upošteva pravilo, da so ukazi v pomnilniku shranjeni po naraščajočih naslovih. To pravilo se ponavadi ponazarja z izrazom PC < PC + 1. Izjema so tako imenovani ukazi, s katerimi lahko v PC zapišemo poljuben naslov [3]. Začetek izvajanja programa se začne pri vsaki CPE ob zagonu (reset signal) na enak način. Prvi ukaz lahko prevzame v točno določeni lokaciji oziroma v točno določeni lokaciji prebere naslov prvega ukaza. Vrednost, ki se ob zagonu vpiše v PC je ob vsakem zagonu enaka. Od tod naprej se prevzemajo ukazi zaporedno, kot to narekuje vrednost PC.

58 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Predstavitev mikrokrmilnika AtmelMega8 AVR Mikrokrmilnik Atmega8 je 8-bitni 28-pinski čip v PDIP ohišju, ki temelji na AVR RISC tehnologiji in je zmožen ob uporabi močnih '1 cycle' inštrukcijah obdelati 1 MIPS/MHz inštrukcij. Slika 4.8 prikazuje notranjo zgradbo krmilnika [14]. Osnovne značilnosti, lastnosti in notranja zgradba mikrokrmilnika Atmega8 so: 8 k bajtov programskega pomnilnika FLASH z možnostjo do vpisov/izbrisov 512 bajtov EEPROMA pomnilnika z možno do vpisov/izbrisov 1 k bajtov SRAM pomnilnika dvaintrideset 8-bitnih delovnih registrov interni RC oscilator dva 8-bitna števca/časovnika 16-bitni števec/časovnik ura z ločenim zunanjim oscilatorjem tri 8-bitna vhodna/izhodna vrata šest kanalni A/D pretvornik notranji analogni primerjalnik programljivi watchdog časovnik z notranjim oscilatorjem SPI serijski vmesnik za prenos podatkov med mikrokrmilniki USART programljivi serijski vmesnik ISP programiranje v vezju 19 notranjih in zunanjih prekinitev pet načinov delovanja čipa v mirovanju zmožnost obdelovanja in prepoznavanja 130 močnih inštrukcij

59 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 43 Slika 4.8: Notranja zgradba Atmega8 Slika 4.9 prikazuje zunanjo zgradbo mikrokrmilnika in njegov razpored priključnih pinov. Vsebuje 28 pinov, ki imajo lastnost napajalnega, vhodnega in izhodnega značaja. VCC napajanje mikrokrmilnika s 4.5 do 5.5 V GND masa PORTB (PB7 PB0) 8-bitna vhodna/izhodna vrata s pull-up uporom na vsakem pinu PORTC (PC5 PC0) 7 bitna vhodna/izhodna vrata s pull-up uporom na vsakem pinu PORTD (PD7 PD0) 8 bitna vhodna/izhodna vrata s pull-up uporom na vsakem pinu RESET pin za resetiranje mikrokrmilnika. Za reset je potreben minimalen impulz dolg 50 ns, ki ga dobimo z direktno povezavo na maso XTAL1, XTAL2 priključka za zunanji oscilator in dveh kondenzatorjev, s katerim ustvarimo natančnejšo uro od interne v samem čipu AVCC napajanje za A/D pretvornik in naj bi bil priključen na Vcc tudi, ko ga ne

60 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 44 uporabljamo AREF analogna referenca za A/D pretvornik MOSI, MISO, SCK so linije za komunikacijo med računalnikom, programerjem in mikrokrmilnikom Slika 4.9: Priključni pini mikrokrmilnika AtmelMega8 Vhod/izhod sestavljajo 8 ali 7-bitna vrata portx oziroma 23 programljivih vhodnih ali izhodnih linij, ki so označeni z oznakami PB, PC in PD. Na vsaka takšna vrata je pridružen kontrolni register, s katerim konfiguriramo vhodne ali izhodne priključke na določenem portu. Če jih uporabljamo kot izhodne pine imajo simetrično push-pull izvedbo. Dovoljujejo nam max izhodni tok reda 20 ma in maks.napetost 5 V pri napajalni napetosti 5 V DC. To je dovolj, da prožimo led diode s preduporom. Za krmiljenje močnejših elementov bremen, kot so releji, pa uporabljamo v vezavi še tranzistor s funkcijo stikala. Breme se priključi med izhodnim pinom in Gnd. Da je pin aktiven, ga moramo programsko postaviti na logično 1 ob uresničitvi definiranih vhodnih pogojev. Kot vhodni pini za pogojevanje delovanja vezja imamo na razpolago izključiti interni pull-up upor. Vezava sama je preprosta, saj posamezni pin vežemo preko dodatnega upora na maso. Hkrati pa ga povežemo s tipko na napajanje, ki ob sklenitvi stikala priskrbi pozitivno napetost na vhodu in s tem aktiviranje vhoda, kot logična 1. Dodatni upor nam služi za tokovno zaščito vhodnega pina. Vsi pini pa so tudi zaščiteni z diodo obrnjeni proti Vcc in masi, kot prikazuje slika V primeru neuporabe portax pini niso programsko definirani, zato lahko vsebujejo eno izmed treh možnih vrednosti (1, 0 ali brezstanjsko vrednost). Enako se zgodi pri vsaki

61 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 45 aktivaciji reset signala. Slika 4.10: Vhodni/izhodni pini Sklad je prostor v RAM pomnilniku oziroma množica zaporednih pomnilniških lokacij, ki ga uporabljamo kot začasno odlagališče nekaterih pomembnih podatkov, kot so spremenljivke in naslovov vrnitve po prekinitvah. Shranjevanja podatkov na sklad in branje iz sklada je pri novejših mikrokontrolerjih avtomatično. Lahko si ga predstavljamo kot LIFO register, kar pomeni da bo zadnji shranjeni podatek prvi prebrani in prvi shranjeni podatek zadnji prebrani. Delovanje temelji s pomočjo stack point SP registra oziroma skladovnega registra, ki vsebuje naslednje proste pomnilniške lokacije sklada in kaže na sam vrh sklada. SP register je prikazan na sliki Sklad določimo tako, da napišemo naslov sklada. Pri sistemih velikokrat izberemo za vrh sklada kar zadnjo lokacijo notranjega RAM pomnilnika. Podatek shranimo na sklad tako, da zmanjšamo SP (pri enozložnih podatkih za eno vrednost, pri dvozložnih za dve), ki kaže na naslednji nižji naslov. Nov podatek se nato vpiše na ta naslov, ki je postal vrh sklada. Če želimo dvigniti podatek s sklada, preberemo podatek z vrha sklada, nato pa povečamo SP, pri enozložnih za eno, pri dvo zložnih pa za dve vrednosti, tako da kaže na nov vrh. Sklad prikazan na sliki 4.11 uporabljamo pri: prekinitvah, saj se shrani vsebina vseh notranjih registrov klicu podprogramov, pri katerih se shrani vrednost PC shranjevanju ostalih podatkov in spremenljivk v programu

62 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 46 Podatek 1 - dno A Kazalec sklada A - 3 Podatek 2 Podatek 3 Podatek 4 - vrh A-1 A-2 A-3 Pomnilniški blok prirejen skladu Naslov Slika 4.11: Primer sklada in SP register kazalca Registri so zelo pomemben del osnovne zgradbe mikrokrmilnika in so locirani v pomnilniku. Skupno jih je 32 in so 8-bitni tako kot notranje vodilo, po katerem si izmenjujejo informacijo. Slika 4.12 prikazuje vseh 32 registrov s svojimi naslovi. Večino od njih so namenski in vsebujejo svoj naslov, da lahko dostopamo do njih. Inštrukcijske operacije imajo direkten dostop do vseh registrov. Med omenjenimi lahko šest 8-bitnih uporabimo kot tri 16-bitne registre (R26-R31) za neposredno naslavljanje pomnilniškega prostora. Imena teh registrov so X, Y in Z, ki jih naslavljamo kot 'low' in 'high' biti.

63 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 47 Slika 4.12: Zgradba in naslovi registrov Prekinitve so način za avtomatično alarmiranje centralne procesne enote CPE, kaj se v sistemu dogaja oziroma, če se zgodi kakšen pomemben dogodek. Posledica je, da prihranimo veliko časa, saj CPE ni potrebno vedno pregledovanja dogajanja v sistemu. Zahteva za prekinitev se lahko maskira s posebnim bitom in s tem povzročimo prioriteto določene prekinitve. Tu onemogočamo motenje CPE z dogodki, ki imajo nižjo prioriteto od opravila, ki se pravkar izvaja. Zunanje prekinitve se izvajajo na pinih INT0 in INT1, vsaka prekinitev pa ima svoj programski vektor v pomnilniku. Nižji naslov ko vsebuje prekinitev oziroma vektor, večjo prioriteta mu sledi. Najbolj prioritetna prekinitev je reset. Za nastavitev prekinitev nastavljamo posamezne bite v GICR registru na sliki Slika 4.13: GICR register za nastavitev prekinitve

64 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 48 Flash je programljivi 8 K bajtov velik pomnilniški prostor, v katerem shranimo napisan program za delovanje mikrokrmilnika. Organiziran je kot blok 4 K 16-bitov, saj so večinoma programske inštrukcije 16 ali 32-bitne. Na njemu lahko izvedemo pisalnih/bralnih ciklusov. Flash pomnilnik se zaradi boljše zaščite programa deli na dve dela: aplikacijski programski del, ki se začne z naslovom $000 zagonski programski del, ki se konča z naslovom $FFF USART je integrirani serijski asinhroni ali sinhroni oddajnik in sprejemnik oziroma serijska komunikacijska naprava. Predstavlja zelo dobro funkcionalnost procesorja, saj ne potrebujemo programirati programskih rutin za komunikacijo z drugo napravo. Ponuja nam veliko nastavitev, ki jih lahko nastavimo preko UDR data registra. Če želimo imeti povezavo med mikrokrmilniki povežemo med sabo pine PD0 (RXD, sprejem podatkov) in PD1 (TXD, oddaja podatkov) ter tako ustvarimo serijsko komunikacijo med njimi. Seveda je treba paziti, da je oddajni pin mikrokrmilnika X 1 povezan s sprejemnim pinom mikrokrmilnika X 2. TWO-WIRE je dvožična serijska povezava z zunanjimi zaščitnimi upori med mikrokontrolerjem in ostalo zunanjo opremo, kot so senzorji, pomnilniki itd. Na sliki 4.14 je prikazana dvožična povezava, na katero lahko priključimo 128 zunanjih naprav. Povezava je sestavljena iz žil: SCL-clock za skupno uro SDA-data za prenos podatkov med napravama Slika 4.14: Dvožična serijska povezava

65 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Shema vezja, izbira elementov in opis delovanja vezja Na sliki 4.15 so prikazane sheme napajalnika [7], vmesnega komunikatorja za povezavo z osebnim računalnikom in glavna shema vezja za štetje in krmiljenje semaforja. Vezje smo razvili s pomočjo praktičnega in teoretičnega znanja o relejih ter tranzistorjih in z zelo dobrimi navodili o mikrokrmilniku AtmelMega8, kjer je opisana tudi praktična uporaba [8]. Vezje narisano v večjem formatu je priloženo pri diplomski nalogi kot priloga. 1A 220Vac/12Vac-30VA Trafo 25 pinski konektor Fuse 1 Greatz C1 100nF T1 T2 T3 78L12 Vin Vout GND C2 470uF C3 100nF C4 470uF 14 PB0 (ICP) 15 PB1 (OC1A) 16 PB2 (SS/OC1B) 17 PB3 (MOSI/OC2) 18 PB4 (MISO) 19 PB5 (SCK) 9 PB6 (XTAL1/TOSC1) 10 PB7 (XTAL2/TOSC2) 2 PD0 (RXD) 3 PD1 (TXD) 4 PD2 (INT0) 5 PD3 (INT1) 6 PD4 (XCK/T0) 11 PD5 (T1) 12 PD6 (AIN0) 13 PD7 (AIN1) 78L05 Vin Vout GND + 12V - Napajalni del za semafor in vezje Komunikacija PC z mikrokrmilnikom-programator R7 330 R5 330 R6 330 RESET-1 MOSI-17 MISO-18 SCK-19 C5 C6 100nF 470uF 23 PC0 (ADC0) 24 PC1 (ADC1) 25 PC2 (ADC2) 26 PC3 (ADC3) 27 PC4 (ADC4/SDA) 28 PC5 (ADC5/SCL) 1 PC6 (RESET) 7 VCC 20 AVCC 21 AREF 22 GND 8 GND + 5V Dc - C7 100nF + 5V Led 1 R1 1K R3 1K Led 2 1N4007 D1 R 2 10K 1N4007 D2 R4 10K Rele 1 Q1 BC547 Rele 2 Q2 BC547 Zelena luc Rdeča luc + 12V STV 3 NC NO GND + 12V STV 3 NC NO GND ATmega8 Tipke Izhod-zanka2 Vhod-zanka1 Odpiranje zap. Vhodni pogoji +5V R8 10k LCD_LIGHT LCD_E LCD_RW LCD_RS LCD_DB[7..0] Prikazovalnik 2 x 16 Liquid Crystal Display Krmiljenje z mikrokrmilnikom ATmega8 Slika 4.15: Vezalna shema s programatorjem V tabeli 4.2 je prikazana vrsta, količina in cena porabljenega materiala. Za lažje razumevanje smo podali opis oziroma funkcijo posameznega elementa v vezju.

66 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 50 Tabela 4.2: Cena in opis elementov Št. MATERIAL KOL. EM CENA eur ( ) kos SKUPAJ (eur) Namen 1 Mikrokrmilnik AtmelMega8 1 kos 2,5 2,5 Jedro vezja, v katerem je vpisan program za delovanja celotnega vezja. 2 LCD 2 x 16 1 kos Prikaz informacij o prostosti parkirišča in o štetju odpiranja zapornice. 3 Trimer 10k 1 kos 0,25 0,25 Krmiljenje osvetlitve LCD ekrana. 4 Trafo 12 V/30 VA 1 kos 9,6 9,6 Napajanje celotnega vezja. 5 Varovalka 1 A 1 kos 0,15 0,15 Varovanje vezja pred preobremenitvijo. 6 Greatz 1.5 A 1 kos 0,2 0,2 Usmerjanje izmenične napetosti iz transformatorja. 7 Kondenzator 100nF 4 kos 0,1 0,4 Zaščita pred oscilacijo. 8 Kondenzator 470uF/63 V 9 Stabilizator 78L12 10 Stabilizator 78L05 3 kos 0,33 0,99 Glajenje polnovalne napetosti iz greatza. 1 kos 0,3 0,3 Stabilizacija glajene enosmerne napetosti iz gretza na napetost 12 V. 1 kos 0,3 0,3 Stabilizacija enosmerne napetosti 12 V na 5 V za krmiljenje čipa in relejev. 11 Upor 10 k 3 kos 0,02 0,06 Krmiljenje odprtosti tranzistorja z malim in varnim tokom. 12 Transistor BC547 3 kos 0,1 0,3 Stikalo, katerega krmili izhod čipa. Z njim prožimo rele. 13 Rele VDC 2 kos 1,3 2,6 Breznapetostni kontakt za krmiljenje reseta mikrokrmilnika. Drugi rele z napetostnim kontaktom krmili semafor. 14 Upor 1 k 2 kos 0,02 0,04 Zaščita signalizacijske led diode za delovanje releja. 15 Led dioda 3 kos 0,1 0,3 Signalizacija delovanja releja. 16 Dioda 1N kos 0,02 0,06 Zaščita tranzistorja pred povratnimi vplivi kotve releja. 17 Sponke STV3 2 kos 0,6 1,2 Sponke za priključitev zunanjih naprav semaforja.

67 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt pinski konektor 1 kos 0,25 0,25 Konektor za komunikacijo med našim vezjem in računalnikom. 19 Upor kos 0,02 0,06 Zaščita pinov porta računalnika med prenosom komunikacije. 20 Spajkalna 1/2 kos 2,9 1,45 Plošča, kjer so vstavljeni in spojeni po. plošča načrtu vsi opisani elementi. 21 Tipka 3 kos 0,7 2,10 Fizična aktivacija vhodov mikrokrmilnika SKUPAJ 38,11 Celotno vezje se opira na dovolj močnostnem napajalnem delu, ki napaja zunanjo napravo semafor in naše vezje z mikrokrmilnikom. V njem je shranjen napisani program, po katerem krmili izhode čipa na podlagi aktiviranih pogojnih vhodov. Dva vhoda PD4 in PD5 sta namenjena za detekcijo zank, s pomočjo katerih se prištevajo ali odštevajo vozila parkirana na parkirišču. To dosežemo z prevozom dveh zaporednih zank v eni ali drugi smeri. Spreminjajoče stanje prisotnosti vozil se izpiše na LCD prikazovalniku. Poseben vhod PD3 je namenjen štetju aktiviranj zapornice, s pomočjo katerega bomo obogatili garancijo izdelka. Iz sprejemnika, žetonjere ali tipke se vsakič prenese breznapetostni signal na vhod PD3 in na zapornico, ko se aktivira. Stanje aktiviranj je prikazano na LCD prikazovalniku. Na podlagi seštevka prisotnih vozil na parkirišču se na mikrokrmilniku aktivirata dva napetostna izhoda PC0 in PC1. Z baznim uporom in tranzistorjem v vlogi stikala jih preoblikujemo, da lahko krmilimo 12V/50mA breznapetostne releje. Namreč sam izhod PC0 ali PC1 nam dovoljuje krmiljenje 5 V naprav s komaj 20 ma toka, ki je dovolj le za led diodo. Preko dveh relejev je vezana enosmerna napetost 12 V na semafor, ki napaja rdečo in zeleno luči moči 5 W. Upor, led dioda in navadna dioda na releju so namenjeni vizualnemu prikazovanju delovanja releja in zaščiti pred povratnimi vplivi kotve na tranzistor. Ko je parkirišče prosto, se aktivira izhod PC0 in s tem rele, ki s sklenjenim kontaktom aktivira zeleno luč semaforja. V primeru zasedenosti parkirišča se aktivira izhod PC1 in s tem odprtje tranzistorja, ki nam prekrmili drugi rele in aktivira rdečo luč. Vhoda PD0 in PD1 sta namenjena dvema tipkama, s katerima fizično spreminjamo število prisotnih vozil na parkirišču. Razlog je v tem, da se v primeru nedelovanju

68 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 52 zapornice zaradi izgube energije ali okvare, ročno nastavi trenutno vrednost ob ponovnem vklopu. Tretja tipka priključena na vhod PD2 služi za resetiranje vsote aktiviranja zapornice oziroma dviga droga. Tipka se lahko uporabi, ko se doseže število aktiviranja, za katero garantiramo delovanje zapornice ali pa ob vsakokratnem rednem servisu. Pini PB2 PB7 so namenjeni za proženje LCD prikazovalnika, ki nam prikazuje podatke zasedenosti parkirišča in števila aktivacije zapornice. Trimer priključen na pinih LCD prikazovalnika preko napajanja 5V, je namenjen za regulacijo njegove osvetlitve. Vrednosti preduporov R1 in R3, s katerimi določimo tok led diod smo izračunali s pomočjo enačb (4.1). Želeli smo zmerno osvetlitev s tokom 10mA [15]. V vezju so uporabljeni tudi tranzistorji, ki smo jim s baznimi upori R2 in R4 omejili bazni tok ter odprtost, da bi jih zaščitili pred uničenjem (4.2 in 4.3). Led dioda (podatki proizvajalca): BC547 (podatki proizvajalca): U D =1.5 V I Cmax = 100 ma I D = ma β =200 U U D 12V 1.5V R 1 = R 3 = = = 1050 Ω 1k Ω (4.1) I 10mA D I B = I C 90mA = = 450 μ A (4.2) β 200 U R 2 = R 4 = PC0 U Iβ BE 5V 0.7V = 450μA = 10.5kΩ 10kΩ (4.3) Kjer je: I CMAX maksimalni kolektorski tok tranzistorja R1 predupor led diode 1 I B bazni tok tranzistorja R3 predupor led diode 2 U BE prevajalna napetost med bazo in emitorjem U napetost krmiljenja releja U PC0 napetost na vhodu tranzistorja Q 1 in Q 2 I D tokovna poraba led diode β tokovno ojačanje tranzistorja U D napetost led diode R 2 predupor tranzistorja Q 1 R 4 predupor tranzistorja Q 2

69 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 53 NPN tranzistor smo uporabili kot stikalo, zaradi uporabe krmiljenja večjega porabnika releja, kot ga je zmožen krmiliti direktni izhod mikrokrmilnika. Sam rele potrebuje za preklop kontaktov 50mA [7]. Ker ga imamo vezanega med pini napajanja +12V in tranzistorskega kolektorja, mu s preklopom tranzistorja zagotovimo maso na kolektorju. Takrat rele preklopi. Z uporom 10 kω zagotovimo dovolj velik bazni tok I B za odprtje tranzistorja. Ojačanje β nam omogoča uporabo 90 ma maksimalnega kolektorskega toka I C. Ker ga za rele potrebujemo 50 ma, nam po izračunu ostane še 40 ma rezerve Programiranje in vpis programa Na osnovi idejne zasnove iz podpoglavja smo se lotili programskega dela, na podlagi katerega bo deloval mikrokrmilnik. Uporabili smo znani programski jezik Bascom. Je enostaven in za začetnike najbolj primeren. Poleg trenutno mogočih 230 ukazov, podpira standardne in grafične LCD-je, serijski protokol za komunikacijo s PC-jem RS232, Dallasov 1 W protokol, najbolj poznan pri uporabi temperaturnih senzorjih, Phillipsov I 2 C protokol, ki ga razumejo razni A/D pretvorniki, uro realnega časa itd. Novih ukazov je v Bascomu vedno več, saj se rutine za izvedbo določene operacije relativno lahko dodajo tudi s strani uporabnika [6]. Ker smo začetniki v sestavljanju programa v katerem koli programskem okolju, smo si pomagali z praktičnimi navodili priloženimi v programu. Prvo smo narisali diagram poteka programa, ki je prikazan na sliki Nadaljevali smo s pisanjem in uresničevanjem najlažjih podprogramov, kot so seštevanja ter odštevanja s fizičnimi tipkami. Na koncu pa smo združili vse podprograme v eno celoto. Programski del vsebuje glavni program v katerem je ponavljajoča zanka DO-LOOP. V tej zanki so IF zanke, ki se ob določenih vhodnih pogojev uresničijo in kličejo posamezne podprograme. Klicani podprogrami izvedejo naloge, katere mu pripadajo ter se na koncu vrnejo nazaj na glavni program, kjer se ponavlja postopek v nedogled [8]. Bistven del programa so spremeljivke, ki se z njimi največ operira. Zato jih moramo na začetku programskega dela navesti in določiti njihovo vrsto. Shranijo se v FlashROM mikrokrmilnika ob vpisu programa. Napisan program in podrobnejši opis vrstic z ukazi je priložen kot priloga k diplomskemu delu.

70 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 54 DA Izpiši stanje vozil in aktiviranj zapornice Ali sta vozili hrati na vh.in izh.zanki NE DA Ali je na vh. zanki NE Ali je vozilo na vhodni zanki NE DA Ali je hrati drugo vozilo na izh.zan. DA NE Ali je zapustil vh.zanko NE DA Potek. 5 sek. NE NE DA Ali je na izh zanki DA Prištej 1 k vsoti vozil Maks. vsota je 25 NE Ali je vozilo na izhodni zanki NE DA Ali je hrati drugo vozilo na vh.zan. DA NE Ali je zapustil izh.zank NE DA Potek. 5 sek. DA NE Ali je na vh. zanki DA Odštej 1 od vsote vozil Min. vsota je 0 Ali je aktivirana zapornica NE DA Prištej 1 k vsoti aktiviranj zaporn. DA Ali je na izh zanki NE Ali je aktivirana tipka 1 ali 2 DA Ali je aktivirana tipka 1 DA Prištej 1 k vsoti prisotnosti vozil Maks. vsota je 25 NE NE Aktivirana je tipka 2 Odštej 1 od vsote prisotnosti vozil Min. vsota je 0 Ali je aktivirana tipka 3 NE DA Zbriši vsoto aktiviranj zaporn. Ali je število vozil enako 25 DA Prižgi rdečo in ugasni zeleno luč NE Ali je število vozil manjše od 25 DA Prižgi zeleno in ugasni rdečo luč NE Slika 4.16: Diagram poteka programa Za prenos programskega dela napisanega v programskem okolju Bascom v sam mikrokrmilnik smo uporabili enostaven programator, ki smo ga izdelali sami. Je vezje, s pomočjo katerega vpišemo strojno kodo. Sestavljen je iz 25 pinskega konektorja RS465 in treh uporov (R 1, R 3, R 7 ) 330 Ω. Vezani so na posamezne pine konektorja za zaščito porta osebnega računalnika. Prikazan programator je na sliki 4.16, opis priključkov pa sledi v tabeli 4.3.

71 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 55 PC in port RS465 AtmelMega8 R 1 4 R 2 reset Vcc 2 mosi 11 miso R 3 Gnd 5 sck Gnd Slika 4.17: Enostaven programator Tabela 4.3: Opis pinov programatorja PINI IME KOMENTAR GND Skupna masa Programator in mikrokrmilnik potrebujeta za pravilno delovanje isto referenčno napetost. Zato jo priključimo na isto maso. VCC Napajanje Napajanje mikrokrmilnika. RESET Reset Mikrokrmilnik bo prešel v fazo programiranja, ko bo reset aktiven. Takrat začne programator komunicirati s priključki sck, miso, mosi. SCK Serial clock Služi nam za sinhronizacijo urinega signala, ki ga potrebujemo pri programiranju. MOSI Master Out-Slave In S to linijo omogočamo pošiljanje podatkov iz programatorja v mikrokrmilnik. MISO Master In-Slave Out Omogoča nam pošiljanje podatkov iz mikrokrmilnika v programator. Pri programiranju na sliki 4.18 smo pazili na prav nastavljene parametre za pravilno delovanje mikrokrmilnika. Določili smo tip mikrokrmilnika, hitrost takta 10 Mhz in hitrost komunikacije z osebnim računalnikom 9600 bit/sec. Te nastavitve smo morali določiti tako v programskem delu, kot tudi v nastavitvah programa Bascom.

72 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 56 Glavni program Programiranje mikrokrmilnika Slika 4.18: Bascom in programiranje Testiranje izdelka Med pisanjem glavnega programa smo redno preverjali pravilno sintakso programskih stavkov in ga testirali preko programskega simulatorja, ki je dodan v programu Bascom. Pravilno ali nepravilno delovanje se kontrolira preko vizualizacije led diod, ki prikazujejo stanje vhodov in izhodov mikrokrmilnika AtmelMega8. Stanja vhodov sami nastavljamo in simuliramo potek prevozov zank in odpiranja zapornice. Zraven je prisoten vizualni LCD prikazovalnik, na katerem se vidi seštevek vozil in aktiviranja zapornic na parkirišču Del testiranja je viden na sliki 4.19.

73 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 57 Vrednost spremeljivk Zelena luč semaforja Aktiviranje zapornice Trenutna vrstica izvajanja Slika 4.19: Simulacija in testiranje programa Ko sta mikrokrmilnik in program prestala simulacijo, smo ga povezali z elektronskim vezjem in začeli fizično testirati izdelek. Celotno vezje smo napajali preko transformatorja 220V/12V/5V. Za testiranje smo namesto dveh zank za detekcijo vozil (vstop in izstop) uporabili dve tipki. Ena nam je služila za vstop, druga pa za izstop s parkirišča. Tako smo dobili podobne razmere, kot z uporabo zank na terenu. Pritisk tipke za vstop in takoj za tem tipke za izstop, nam je zabeležilo prisotnost novega vozila na parkirišču. Pritisk tipke za izstop in takoj za tem tipke za vstop, pa nam je zmanjšalo prisotnost vozila na parkirišču. Tretjo tipko smo uporabili za štetje odpiranja zapornice namesto sprejemnika ali žetonjere, s katerima se bo v realnosti aktivirala zapornica. Z aktivacijo tipke se vsota aktivacije zapornice poveča za eno.

74 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 58 Vezje s tipkami smo testirali v neomejenih količinah, hkrati pa opazovali izpis na LCD ekranu. Posluževali smo se vseh načinov vstopa in izstopa s parkirišča enega ali več vozil hkrati. Zelo smo bili pozorni na možnost zaciklanja programa v programskih zankah Do-Loop ali v podprogramih, tudi v primerih izpada električne energije. Takrat smo uporabili posamezne tipke za ročno prištetje in odštetje prisotnosti vozil na parkirišču. Tako smo dosegli primer, ko se bo zapornica brez energija ročno odpirala za prevoz vozil. Opravili smo tudi meritve porabe toka relejev. Vrednosti so odstopale ± 5 % od nazivnih tovarniških vrednosti. Nobenih problemov ni bilo s pregretjem kakršnega koli elementa na vezju. Zaključili smo s lakiranjem vezja z izolacijskim sprejem, ki onemogoča kakršne koli stike med povezavami in uničenju vezja zaradi vlage.

75 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt IZVEDBA IN ZAGON PROJEKTA 5.1 Pripravljalna dela in nabava materiala Po analizi zahtev investitorjev, meritvah parkirnega objekta, določitve vrste avtomatizacije zapore, ciljev, delovne skupine smo se ekipno lotili reševanja danih nalog. V delavnici smo se lotili izdelave, programiranja in testiranja manjših elektro vezij: Napajalnik 12V-5V/30VA za napajanje posameznih elektro sklopov, kot so žetonjera, semafor, detekcija zank, delilnik ukaza in mikrokrmilniško vezje. Delilnik ukaza, ki razdeli breznapetostni kontakt detekcije zank na dva enaka dela zaradi uporabe omenjenega kontakta na dveh ločenih elektro sklopih. Vezje s programiranim mikrokrmilnikom, ki krmili semafor in šteje vozila ter aktivacije parkirnega sistema. Z njim še dodatno zagotavljamo garancijo in prepričamo kupca o kvaliteti ponujanega izdelka. Enostavno vezje s tranzistorjem na vhodu kot stikalo in z relejskim breznapetostnim izhodom. Vezje je povezano z elektroniko žetonjere in nam ob aktivaciji zagotavlja breznapetostni kontakt. Vezje žetonjere nam namreč tovarniško ponuja samo tranzistorski in napetostni izhod. Vsa izdelana in posamezna tovarniško narejena elektro vezja smo vgradili v elektro omarico s 10 A varovalko ter jih povezali med sabo z enožilnimi kabli debelin 0.75 mm. Zaščitili smo jih s plastičnimi vezicami in s kanali. Koncept vezave je prikazan na sliki 5.1. Dodatno smo programirali in testirali žetonjero za dva tipa žetonov. Vsi povezovalni kabli so polotani zaradi boljše obstojnosti in lažje vezave. Izdelano elektro omarico smo stacionirali v terminalu, kjer je montiran tudi ustnik žetonjere. Ves drobni elektro material je bil kupljen v trgovinah Žarnica s.p. in Elektronabava d.o.o. v Celju.

76 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 60 Glavna elektro omarica v terminalu Elektro omarica v zapornici Krmilna elektronika V a r o v a l k a 1 6 A Vezje za semafor in štetje Žetonjera elektronika Detektor vozil z zankami Delilec ukaza Vezje za žetonjero Tipka Dovod 220 V Stabilizatorsko vezje 12 V/5 V Transformator 220 V/12 V/ 30 VA V a r o v a l k a 1 0 A Programska ura Sponke Slika 5.1: Koncept vezave elektronskih sklopov Ostala člana sta sestavila kovinski terminal z nerjavečo čelno ploščo, na katero sta zmontirala ustnik žetonjere, posodo za žetone in glavno elektro omarico. Prav tako sta sestavila zapornico z mehanskimi pripadajočimi deli in elektro sklopi, kot so vzmet, oprijemališče droga, zobniki, varovalne naprave, antena in krmilna elektronika. Pripravil se je tudi steber s konzolo in z nerjavečo tipko za vhodno aktivacijo zapornice, stebriček s fotocelico in steber s semaforjem. Steber in terminal so nastali v mehanski delavnici, kjer jih podjetje izdeluje masovno. Pocinkani in pobarvani so v podjetjih Pocinkovalnica Maxim d.o.o. in Koval d.o.o. Kovinske pohištvene cevi, plošče ter drobni material so dobavljeni pri podjetju Impos d.o.o. v Celju.

77 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt Gradbena dela Istočasno s pripravljalnimi deli v delavnicah so se izvajala gradbena dela na terenu. Vodja projekta je predstavil in podal gradbene načrte za vsa gradbena dela, prikazane na sliki 5.2, zunanjemu izvajalcu, podjetju Koteza d.o.o. Gradbene mere za betonska temelja niso zakonsko predpisane, pripravilo jih je podjetje, od katerega kupujemo zaporne sisteme in ostalo. Zaradi dodatne varnosti smo jih malce povečali in s tem ojačali njihovo dinamiko [9]. Sidro mer 280 mm * 280 mm, na katero se privijači zapornica, se zabetonira v betonski temelj mer 600 mm * 600 mm * 900 mm, ki je dovolj trdna podlaga, da se zapornica ob delovanju ne prevesi. Nasproti temelja za zapornico so pripravili temelj mer 400 mm * 400 mm * 400 mm za stebriček, na katerem je oddajna fotocelica, ki seva na sprejemno fotocelico zapornice. Dva metra pred zapornico na vhodu parkirišča so pripravili temelj podobnih mer za steber, na katerem je konzola s tipko za odpiranje zapornice. Slika 5.2: Gradbeni načrt za zapornico in stebriček

78 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 62 Za zapornico na izhodnem pasu parkirišča so pripravili podoben temelj kot za sidro zapornice, na katerem se bo privijačil terminal z žetonjero in glavno elektro omarico. Tik ob terminalu so pripravili temelj mer 500 mm * 500 mm * 500 mm za steber s semaforjem. Med vsemi temelji so naredili 300 mm globoke povezave za cevi RBC 20 mm in kable PPL 4 * 0.75 mm, ki se začnejo in končajo v temeljih. Na vhodu in izhodu so zarezali 80 mm globoka dva pravokotnika mer 200 mm * 100 mm za silikonsko žico debeline 1 mm. Ta je sestavni del detektorja kovin za detekcijo prisotnosti vozil. 5.3 Mehanska in elektro dela Po končanih pripravljalnih in gradbenih delih, smo se lotili mehanskih in elektro del na terenu. S sodelavci smo opravili montažo vseh strojnih sklopov na pripravljenih temeljih. Pritrditev le-teh smo izvedli s Hilti vijaki premera 6 in 10 mm. Vse vijake smo namazali z navadno mastjo zaradi preprečitve rjavenja in morebitne lažje kasnejše zamenjave kakršnega koli sklopa. Luknje od RBC cevi smo zapolnili s stekleno volno, da bomo preprečili vdor vlage ali majhnih živali v ohišje zapornice in terminala. Zunanje stike med kovinskimi in betonskimi sklopi smo zapolnili s silikonom zaradi preprečevanja vdora vode in lepšega zgleda. Hkrati smo povezali vse elektro sklope s kabli PPL 4 * 0.75 mm, kot je prikazano na sliki 5.3. Glavno napajanje je pripeljano iz glavne elektro omarice podjetja Elektro Celje d.o.o. v našo zapornico, kjer smo vstavili 16 A varovalko. Polotali in označili smo povezovalne žile kablov ter priklopili vse elektro sklope med sabo, kot so glavni dovod, krmilna elektronika zapornice, fotocelice, tipke, zanke, semaforja in glavne elektro omarice v terminalu. Skupek kablov smo združili z vezicami zaradi praktičnega in lepšega zgleda. Z aktivacijo glavne varovalke smo preverjali in popravljali vezavo celotnega parkirnega sistema. Prvo smo se lotili kontrole delovanja posameznih in kasneje kot skupek elektro naprav ter pogojev delovanja. To je bilo oteženo, saj sem se sam vozil s službenim vozilom, aktiviral parkirni sistem na različne načine ter hkrati preverjal varovanje, delovanje in nastavitev elektronskih vezij.

79 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 63 Steber s semaforjem Betonski temelj Izhodna zanka terminal Zapornica s sprejem.. FC Vhodna zanka Elektro povezave Stebriček z oddajno FC Zunanji dovod 220 V Steber s vhodno tipko Slika 5.3: Avtomatizacija parkirišča 5.4 Testiranje posameznih sklopov in odprava napak Pred testnim zagonom celotnega projekta smo opravili preizkus in fino nastavitev delovanja posameznih elektro in mehanski sklopov. Med zagonom smo odpravljali napake in nastavljal parametre: Programiranje delovanja zapornice, zamenjava polaritete napajanja motorja zapornice (delovanje v napačni smeri), fina nastavitev končnih stikal za odprto in zaprto lego. Nastavitev optičnega žarka varovalnega elementa fotocelice. Bolj kot je žarek natančno usmerjen med sprejemno in oddajno fotocelico, bolj zanesljiva je varovalna naprava. Problemi bi se lahko pojavljali zaradi naravnih ovir, kot so rastline in sonce, ki bi lahko zmotili žarek in povzročili nedelovanje zapornice. Nastavitev občutljivosti zanke za detekcijo vozil. Če je detekcija preveč občutljiva, bi lahko prišlo do zlorabe odpiranja zapornice, saj bi se namesto pogojenega vozila lahko uporabljalo kos železa ali celo kolo. Pomeni, da nekdo, ki ne more zapustiti

80 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 64 parkirišča na legalen način, zlorabi vhodno tipko za odpiranje zapornice z detekcijo kosa železa. Tega postavi na vhodno zanko, aktivira vhodno tipko in s tem zapornico. Testiranje dometa sprejemnika daljincev, vhodne tipke za odpiranje zapornice pogojene z vhodno zanko in delovanje žetonjere pogojene z izhodno zanko. Zelo pazljivo smo razširjali delovne parametre žetonjere, zaradi spreminjajočih se feromagnetnih lastnosti žetonov v toplem in hladnem času. V primeru močnega povečanja parametrov žetonov, bi lahko žetonjera sprejemala več vrst žetonov ali kovancev. Fizično testiranje z vhodnimi in izhodnimi zankami programskega dela štetja vozil na parkirišču in prikaz vizualizacije semaforja. 5.5 Zagon celotnega projekta V zadnji fazi smo s pomočjo poslovnega vozila večkrat testirali kompletno avtomatizacijo vstopa in izstopa s parkirišča. Uporabili smo daljinsko upravljanje, vhodno tipko in žetonjero. Kontrolirali smo končni rezultat štetja vozil zabeležen na ekranu vmesnega vezja s številom seštetih vozil na parkirišču. Bodočega upravitelja in investitorja parkirnega objekta smo poučili o splošnem delovanju in uporabe avtomatizacijske zapore, tudi v primeru izpada električne energije. Posebno smo namenili čas glede delovanja vhodne tipke pogojene z vhodno zanko in žetonjere z izhodno zanko. Namreč ob nepravilni uporabi le-teh, zapornica in vmesno vezje za semafor ne bosta delovala pravilno. Takšna nepazljivost lahko povzroči nepotrebne zastoje pred in na parkirišču. Odgovorili smo jim tudi na najbolj pogosto vprašanje glede vzdrževanja. Predali smo jim pisno dokumentacijo o pravilni uporabi avtomatizacije parkirišča, s CE izjavami in z enoletno garancijo na kompletno avtomatizirano zaporo.

81 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt MERITVE 6.1 Poraba energije avtomatizacije parkirišča Na prošnjo naročnika projekta smo mu pripravili približno porabo energije celotnega parkirnega sistema v mirovanju s predpostavko aktiviranja sistema dvesto krat dnevno. Aktivacija zapornice je možna na tri načine (daljinsko krmiljenje, žetonjera in tipka), vendar je pri aktivaciji vedno prisoten samo en elektronski sklop. Zato smo se pri merjenju odločili za aktivacijo parkirnega sistema z daljinskim upravljanjem. Razlika z ostalim načinom aktivacije je le par ma. Merilni instrument Digital Multimeter MY-64, No: smo priklopili zaporedno na dovod energije parkirnega sistema, ki napaja vse elektronske sklope sistema. Merili smo porabo toka. Meritev je potekala v dveh fazah, in sicer v fazi mirovanja in v fazi delovanja enkratne aktivacije. Mirovanje pomeni napajanje vseh elektronskih sklopov, ki so v pripravljenosti reagiranja na spremembe. Dnevno pomeni slabih 24 ur stanja pripravljenosti oziroma mirovanja. Enkratna aktivacija je ciklus, kjer se poleg stanja pripravljenosti dodatno porabi električna energija zaradi detekcije vozila, sprejema oddajnika, dviga zapornice, preklopa fotocelice, delilnika signala, spusta zapornice in ponovne detekcije vozila. Poenostavili smo merjenje in uporabili povprečno izmerjeni tok, ki nastane v času dvigovanja in spuščanja zapornice, ko delujejo vsi elektronski sklopi. Takrat je tokovna poraba tudi največja. Za eden ciklus spusta in dviga zapornice se porabi približno deset sekund, torej za dvesto ciklusov dva tisoč sekund ali dobre pol ure. Čas delovanja fotocelic, sprejemnika, žetonjere, delilnika signala in vezja za proženje semaforja delujejo krajši čas od same zapornice med delovanjem. Poenostavili smo izračun s poenotenjem časa delovanja omenjenih elektronskih sklopov na 10 s. Rezultate dnevne tokovne porabe parkirnega sistema prikazujemo v tabeli 6.1.

82 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 66 Tabela 6.1: Poraba energije MERITEV NAPETOST (V) TOK (A) MOČ (W) ČAS (h) PORABA (Wh/dan) Mirovanje 220 0, Delovanje 220 0, SKUPAJ 520 Zapornica dnevno porabi za dvesto prevozov vozil 520 Wh električne energije oziroma dnevno porabi toliko kot pet 100 W žarnice v dobri uri. Mesečna poraba z upoštevanjem vseh dni v mesecu je 16 kw. Naročili smo tudi izvedbo meritev ustreznosti zaščite in ozemljitve energije na montirani elektro omarici, zapornici in terminalu.

83 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt OVREDNOTENJE PROJEKTA 7.1 Predstavitev izvajalca projekta podjetje Optis d.o.o. Podjetje Optis d.o.o. je nastalo leta 1992 v Celju. Direktor Franjo Rozman se je sam v začetnem obdobju spopadal s ponudbo montaže avtomatizacije drsnih in krilnih vrat ter alarmnih sistemov. Kasneje je razširil ponudbo podjetja in s tem posledično tudi število strokovnih zaposlenih oseb na 15. Trenutna ponudba njihovih storitev obsega: Proizvodnjo in montažo vseh vrst kovinskih vrat, ograjnih elementov, ročnih zapornic in raznih izdelkov. Avtomatizacijo vrat, prometa in parkirnih sistemov. Pristopno kontrolo, video in alarmni nadzor. Izdelavo enostavnih elektronskih sklopov. Distributerstvo avtomatike. Servisno službo in svetovanje. Posebnosti, na katere so najbolj pazljivi in ponosni ter zaradi katerih so konkurenčnejši od drugih, so: znanje, ki ga nadgrajujejo s tujimi viri informacij inovativnost (hitre prilagoditve izdelave novih izdelkov zaradi bogatega znanja in izkušenj) kakovost storitev in izdelkov (notranji nadzor preverjanja kakovosti izdelkov) dolgoletne izkušnje in prijaznost Če je bilo znanje in kakovost njihova največja prednost v preteklosti, pa jim je hiter razvoj podjetja povzročil nekaj notranjih težav. Raztresene lokacije proizvodnje in skladišča ter dela na terenu so povzročale dodatne stroške, zato se je podjetje odločilo zaposliti kadrovskega, menedžerskega strokovnjaka za optimizacijo delovnih procesov v

84 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 68 podjetju. Rezultat je bil širjenje prostorskih in delovnih kapacitet, optimizacija dela ter širjenje svoje ponudbe na ciljni trg držav bivše Jugoslavije. Svojo politiko delovanja in rast podjetja so prilagodili tudi evropskim standardom, zato je eno redkih podjetij v Sloveniji z vsemi potrebnimi evropskimi certifikati in izjavami. Njihova trenutna vizija je povezovanje parkirišč mestnih občin Slovenije z vso njihovo avtomatiko preko pristopne kontrole in nadzora v mreži. Tako bo lahko občina upravljala in nadzorovala avtomatizacijo mesta preko svojih računalnikov, povezanih v mrežo. Osredotočeni so tudi na vpeljevanje rednih letnih servisov avtomatizacije vrat in parkirišč, tako za fizične osebe kot tudi za podjetja. S tem si bodo dodatno povišali rang konkurenčnost med številnimi drugimi podjetji. 7.2 Koncept stroškov Opredelitev stroškov Osnovni cilj vsakega podjetja je ustvarjanje učinkov in posledično dobička. Pri tem procesu se trošijo prvine poslovnega procesa, ki jih v grobem razdelimo v štiri skupine (Rebernik, 1995): Delovna sredstva, ki snovno ne prehajajo v izdelek, ne spreminjajo svoje oblike, se postopno obrabljajo, izgubljajo koristne lastnosti in njihova življenjska doba je daljša, kot traja poslovni cikel. Tipični predstavniki k skupini so zemljišča, zgradbe, stroji idr. Zaradi fizične obrabe in časovnega staranja delovno sredstvo izgublja svoje lastnosti in čez čas ne more več sodelovati v poslovnem procesu. Če je delovno sredstvo kupljeno, je osnovni strošek amortizacija, če pa je v najemu, je osnovni strošek najemnina, ki je vezana na čas. Predmeti dela, ki v poslovnem procesu sodelujejo samo enkrat, se potrošijo, med procesom spremenijo obliko, snovno preidejo v izdelek (če gre za osnovni material) in snovno ne preidejo v izdelek (kadar gre za pomožni material). Tipični predstavniki so osnovni, pomožni in potrošni material, energija, surovina idr. Zaradi redkosti dobrin je treba s predmeti dela racionalno gospodariti. Pri vsaki porabi dobrin nastane odpadek, ki ga lahko kasneje v celoti ali delno uporabimo kje drugje. Ponavadi imamo predmete dela na zalogi, ti so odvisni od podjetja do podjetja, saj

85 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 69 skladiščenje neporabljenih zalog povečuje stroške. Delo, ki je načrtna in premišljena aktivnost s ciljem ustvarjanja ekonomskih dobrin, po svoji vsebini pa je hkrati fizična in umska. Troši se tako, da delovna sila (človek, ki je hkrati tudi najpomembnejši proizvodni vir) med delom uporablja konkretne umske in fizične sposobnosti. Potroški delovne sile so odvisni od dolžine trajanja delovnega procesa in od intenzivnosti dela. Strošek delovne sile je zato odvisen od dolžine in intezivnosti delovnega procesa ter cene dela. Storitve so aktivnosti, ki jih podjetje potrebuje v procesu proizvodnje in menjave. Poslovnega procesa ni možno izvajati brez storitev drugih in te storitve podjetje kupi. V bistvu se tukaj vedno poraja vprašanje ali naj določene storitve opravijo sami v podjetju ali naj jih kupijo kje drugje. Obstajajo pa tudi storitve, ki jih opravlja širša družbena skupnost in jih podjetje mora kupiti, če jih želi imeti. Stroški so denarno izraženi potroški omenjenih prvin, ki jih porabi podjetje v svojem poslovnem procesu zaradi proizvodnje in menjave produktov in storitev. Potrošek je povezan s trošenjem, ki pomeni v naravni ali stvarni obliki zmanjševanje fizičnih ali drugih stvarnih lastnosti tega proizvodnega vira. Potroške ugotovimo tako, da z določeno mersko enoto izmerimo ali ocenimo količino potrošenega proizvodnega vira (delovne ure, strojne ure, porabljeni material, porabljeno energije itd.). Taka razlaga nas privede do dveh sestavin, ki vplivata na stroške, in sicer količinska poraba posamezne prvine poslovnega procesa in cena na enoto. Teoretično pomeni, da je strošek zmnožek določenega potroška in cene za enoto tega potroška (7.1 in 7.2). Prikazujemo jih v naslednji obliki (Kračun, 1998): S = c1 x1 + c2 x c n x n (7.1) S = n i= 1 c i x i Pri čemer pomenijo: S strošek c i cena na enoto potroška poslovne prvine x i količina potroška poslovne prvine i n število različnih prvin poslovnega procesa (7.2)

86 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 70 Stroški so vedno izraženi z denarnimi enotami, zato so lahko različni stroški izraženi z enako mersko enoto. Nastanek stroškov je vedno povezan z določenim namenom oziroma s stroškovnim objektom. Ti nameni pa lahko vključujejo izdelke, oddelke, kupce ali druge stvari in dejavnosti, za katere želimo ugotavljati stroške. Stroški so zelo pomemben dejavnik pri razvoju in obstoju podjetja, njegovih proizvodov ter storitev. Na rezultat poslovanja vplivajo kot razlika med prihodki in stroški, ki so povezani s prodanimi produkti in storitvami. O stroških ne moremo govoriti takrat (Turk in Melavc, 1996): ko nimamo opravka s katero izmed prvin poslovnega procesa, to je z delovnimi sredstvi, predmeti dela, storitvami ali zaposlenimi; ko se kaka izmed teh prvin poslovnega procesa ne troši, čeprav je bila prisotna pri poslovnem procesu, npr. zemljišče ohranja svojo vrednost in se ne amortizira, iz tega naslova ni stroška, čeprav smo prvotno zemljišče kupili; ko kake prvine poslovnega procesa ni mogoče izraziti vrednostno ali ko v zvezi z njeno priskrbo niso potrebna nikakršna denarna sredstva, kot prvina poslovnega procesa se npr. utegne pojaviti tudi zrak in če nima cene, iz tega naslova ni stroška; ko cenovno izraženi potroški niso smiselno povezani z nastajanjem poslovnih učinkov, zneske, ki jih da poslovni sistem za dobrodelne namene ni mogoče prikazati kot stroške, temveč le kot odhodke, ki zmanjšujejo poslovni izid Razčlenitev stroškov Vodstvo podjetja potrebuje za svoje pomembne odločitve o razvoju in obstoju podjetja podatke o stroških posameznih izdelkov in storitev, ki jih proizvaja ali opravlja. Informacija o stroških se lahko uporablja za postavljanje in presojanje prodajnih cen poslovnega učinka, na kogar količinsko enoto stroški odpadejo. Lahko se uporabljajo kot podlaga za presojanje odgovornosti in uspeha po posameznih organizacijskih enotah. Da bi spoznali stroške in jih lažje obvladovali, jih preučujemo iz različnih vidikov. Enkrat nas zanima, katera prvina poslovnega procesa (proizvodni vir) jih je povzročila, drugič nas zanima, katera poslovna funkcija v podjetju je tista, ki povzroča stroške. Tretjič pa nas zanima, katera organizacijska enota je kriva za nastale stroške.

87 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 71 Različni vidiki proučevanja stroškov so potrebni, ker gre pri stroških za kompleksno in zapleteno strukturo, ki jo spoznamo edino na takšen način, da si jo ogledamo iz čim več možnih različnih vidikov (Rebernik, 1995). Naravne vrste stroškov Zanje je značilno, da sodelujejo v poslovnem procesu in izhajajo iz porabe prvin poslovnega procesa. Gre za načelno razvrstitev stroškov, ki za konkretne namene analize stroškov in njihovega obvladovanja ni dovolj praktično uporabna, in sicer zaradi uvrščanja nekaterih stroškov v več nakazanih naravnih vrst. Delimo jih na: Stroški delovnih sredstev Stroški predmetov dela Stroški dela Stroške storitev drugi Izvirni in izvedeni stroški Z vidika obravnavane poslovne enote delimo stroške glede na izvor na izvirne in izvedene stroške. Izvirni stroški nastajajo v obravnavani poslovni enoti podjetja in so v bistvu posledica porabe prvin poslovnega procesa (stroški materiala, storitev, amortizacije, dela, obresti, ) Izvedeni stroški pa nastajajo zaradi potrošnje prvin, ki jih proizvajajo druge poslovne enote podjetja. To pomeni, da so prisotni v podjetjih, ki so razdeljena na enote in kjer enote med seboj trgujejo s storitvami in izdelki. Ti stroški so ponavadi preneseni iz kakšne druge poslovne enote (stroški proizvajanja, nabave, prodaje, uprave idr.). Neposredni in posredni stroški Neposredni ali direktni stroški so tisti stroški, za katere vemo, da jih je povzročil posamezni stroškovni objekt oziroma da so nastali na tem stroškovnem mestu in so praviloma spremenljive narave (izdelaven material, delo idr.). Posredni ali indirektni stroški so tisti stroški za katere ne vemo, kako, v kakšni količini so nastali, na katero stroškovno mesto se nanašajo ali pa se nanašajo na več stroškovnih mest hkrati (stroški ogrevanja idr.).

88 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 72 Proizvajalni in neproizvajalni stroški Gre za tako imenovano funkcijsko delitev stroškov. Proizvajalni stroški so stroški, ki neposredno nastajajo v okviru proizvajalnega procesa (porabljen material in polproizvodi, del energije idr.). Neproizvajalni stroški so stroški, ki nastanejo izven proizvajalnega procesa in jih povzročajo delovanje nabave, prodaje in uprave (energija za ogrevanje in razsvetljavo, amortizacija poslovnega objekta idr.). Stalni in spremenljivi stroški Celotni stroški so sestavljeni iz stalnih in spremenljivih stroškov in jih ločujemo po tem, kako se odzivajo na spremembe v obsegu poslovanja (7.3). Zapišemo jih z enačbo (Rebernik, 1995): CS = CFS + CVS (7.3) Kjer so: CS celotni stroški CFS celotni fiksni ali stalni stroški CVS celotni variabilni ali spremenljivi stroški Splošna opredelitev pravi, da del stroškov ni odvisen od obsega poslovanja v določenem obdobju in temu pravimo stalni ali fiksni stroški. Za njih je značilno, da bremenijo podjetje tudi takrat, ko ne proizvaja ničesar (amortizacija, najemnina, plače vodilnih delavcev itd.). Stalni stroški so lahko neomejeno ali omejeno stalni stroški (Turk in Melavc 1996): Neomejeni stalni stroški so tisti, na katere obseg poslovanja popolnoma nič ne vpliva. Ti stroški (amortizacija, najemnina, plače vodilnih delavcev itd.) se pojavljajo tudi, če sistem ne deluje. Znesek je enak ob vsakem obsegu dejavnosti, ob predpostavki, da je obseg navzgor omejen. Na enoto proizvoda padajo s povečanjem količin proizvodnje. Omejeno stalni stroški so tisti, na katere obseg dejavnosti ne vpliva v določenih mejah. Ko pa je meja presežena, se stroški naenkrat povečajo in ostajajo zopet nespremenjeni v določenih mejah (nakup novega stroja, za katerega se mora obračunati amortizacija).

89 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 73 Spremenljivi ali variabilni stroški pa so tisti, ki nastajajo v odvisnosti od obsega poslovanja. Če nič ne proizvajamo, potem tudi ni spremenljivih stroškov (stroški surovin, energije, plače proizvodnih delavcev itd.). Delijo se lahko na sorazmerne, napredujoče in nazadujoče spremenljive stroške (Turk in Melavc, 1996). Sorazmerni spremenljivi ali proporcionalni stroški se v skupnem znesku gibljejo sorazmerno z obsegom dejavnosti in so na enoto poslovnega učinka vedno enaki (material, plače idr.). Napredujoči spremenljivi ali progresivni stroški se povečujejo hitreje, kot obseg proizvodnje in povečujejo se tudi hitreje na enoto učinka (plače v nadurnem času). Nazadujoči spremenljivi ali degresivni stroški se povečujejo počasneje kot obseg proizvodnje, na enoto učinka pa se zmanjšujejo. Primer je strošek izdelavnega materiala, ko nam dobavitelj prizna ugodnejšo ceno ob večjem naročilu. Stroški poslovnih funkcij Če nas zanima, katera poslovna funkcija je tista, ki povzroča stroške, potem govorimo o stroških po poslovnih funkcijah. Kot vemo, lahko podjetje razčlenimo na različne poslovne funkcije (kadrovsko, nabavno, prodajno, finančno, proizvodno idr.). Na ta način pridemo do različnih vrst stroškov: stroški kadrovanja stroški nabave stroški proizvodnje stroški prodaje stroški financiranja idr. Stroški stroškovnih mest Da bi lahko natančno proučevali in obvladovali stroške, moramo ugotoviti predvsem, kje in zakaj so stroški nastali. Zato v podjetju organiziramo stroškovna mesta. Stroškovno mesto je funkcijska, prostorska ali organizacijsko zaokrožena enota, v kateri je mogoče evidentirati, spremljati in nadzirati stroške. Temeljni razlog za njegovo uvedbo je omogočiti popolnejši obračun stroškov po stroškovnih nosilcih in omogočiti pregled.

90 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 74 Koliko stroškovnih mest ima podjetje je odvisno od njegove velikosti, števila zaposlenih ter gibanja stroškov na tistih področjih, kjer nastaja zanje odgovornost. Podjetje sestavi načrt stroškovnih mest in mest odgovornosti ter pojasnjuje uporabljene metode razporejanja stroškov po njih (Slovenski računovodski standardi, 2003). Stroškovna mesta delimo na temeljna ali splošna oziroma na proizvajalna (osnovna, pomožna in stranska dejavnost) in neproizvajalna (nabavna, prodajna, upravna in raziskovalna dejavnost). Stroški stroškovnih nosilcev Stroškovni nosilci so izdelki ali storitve, zaradi katerih nastajajo v podjetju stroški. To so torej tisti učinki, ki jih bomo prodali in morajo pokriti stroške, katere so povzročili. Cilj ugotavljanja stroškov stroškovnih nosilcev je spoznati, koliko nas posamezni izdelek ali storitev stane. Da bi lažje obvladovali stroške in ugotavljali, kako se na končnem izdelku nalagajo stroški, običajno uporabljamo še tako imenovane začasne stroškovne nosilce. To so vmesni izdelki, polizdelki ali vmesni fazni proizvodi, na katerih zbiramo stroške, da bi jih zatem prenesli na končne stroškovne nosilce. Na takšen način bi ugotovili, kolikšni so povprečni stroški našega izdelka. Tu zasledimo razporejanje stroškov na neposredne in splošne stroške. Obstajajo še drugačne manj pomembne razporeditve stroškov, vendar jih v našem primeru ne bomo uporabljali (odločujoči, neodločujoči, obvladljivi, neobvladljivi, načrtovani stroški idr.) Opis ostalih posameznih stroškov Nekateri stroški nam zelo pomagajo pri obravnavanju stroškov podjetja, kjer nastajajo vprašanja o posameznem proizvodu in storitvi. Sprašujemo se, kakšno ceno naj podamo za svojo ponujeno storitev, proizvod, naj zmanjšamo ali povečujemo proizvodnjo, vrednost posameznih žrtvovanih alternativ itd. Povprečni skupni, stalni in spremenljivi stroški Celotni stroški so seštevek celotnih stalnih in spremenljivih stroškov. Povprečni celotni stroški so celotni stroški deljeni s številom proizvedenih enot outputa podjetja kot ena vrsta proizvoda ali storitve (7.4). Omenjenim stroškom pravimo tudi lastna

91 Avtomatiziran parkirni sistem za poslovni in stanovanjski objekt 75 cena, ki jih definiramo kot (Rebernik, 1995): CS ( CFS + CVS) PS = = = PFS + PVS Q Q Pri čemer pomenijo: CVS celotni variabilni stroški PS povprečni stroški PFS povprečni fiksni stroški CS celotni stroški PVS povprečni variabilni stroški Q proizvedena enota proizvoda ali storitve CFS celotni fiksni stroški (7.4) Vidimo, da so celotni povprečni stroški enaki vsoti povprečnim stalnim in povprečnim spremenljivim stroškom. Grafično prikazani povprečni stroški v povezavi s celotnimi so na slednji sliki 7.1 (Rebernik 1995). Slika 7.1: Povprečni stroški v primerjavi s celotnimi Mejni stroški Mejni stroški so tisti, ki nastanejo pri dodatnem proizvedenem izdelku ob predpostavki, da se povečanje nahaja v okviru danega obsega poslovanja in se zaradi povečanja stalni stroški ne spremenijo. Mejni stroški so enaki dodatnim spremenljivim stroškom (7.5), ki so nastali zaradi dodatno proizvedene enote, kakor kaže enačba (Rebernik, 1995): ΔCS MS = ΔQ ΔVS ΔQ (7.5)