SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition),
Türkçe'de Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama olarak da bilinen bir sistemdir. SCADA, endüstriyel süreçlerin otomatik kontrolünü sağlamak, verileri toplamak ve izlemek, kontrol merkezinde operatörlere gerçek zamanlı bilgi sağlamak amacıyla kullanılan bir yazılım ve donanım kombinasyonudur.
SCADA sistemleri genellikle büyük ölçekli endüstriyel tesislerde, enerji şebekelerinde, su ve atık su arıtma tesislerinde, petrol ve gaz endüstrisinde, taşımacılık sektöründe ve diğer otomasyon gerektiren alanlarda kullanılır. Temel olarak, SCADA sistemleri, dağıtılmış saha birimlerinden verileri toplar, bu verileri merkezi bir kontrol odasına iletir ve operatörlere gerçek zamanlı olarak izleme, kontrol ve analiz imkanı sağlar.
SCADA sistemleri, endüstriyel süreçlerin otomasyonunu ve kontrolünü sağlayarak operasyonel verimliliği artırır, hataları azaltır, süreçlerin güvenliğini sağlar ve karar alma süreçlerine destek olur. Ayrıca, SCADA sistemleri uzaktan erişim imkanı sağladığından, operatörlerin sahadan uzakta olduğu durumlarda bile kontrol ve izleme yapabilme yeteneği sunar.
SCADA sistemi genellikle aşağıdaki temel bileşenlerden oluşur:
1. RTU (Remote Terminal Unit) veya PLC (Programmable Logic Controller): Endüstriyel saha birimlerindeki sensörler ve aktüatörlerle iletişim kurarak verileri toplar ve kontrol komutlarını uygular.RTU'lar, genellikle endüstriyel ortamlarda kullanılır ve sahadaki veri toplama ve kontrol görevlerini yerine getirir. PLC (Programmable Logic Controller) ise benzer bir rolü üstlenir ve endüstriyel otomasyon süreçlerinde yaygın olarak kullanılan bir kontrol cihazıdır.
RTU ve PLC'lerin temel işlevleri şunlardır:
- Veri Toplama: RTU veya PLC, saha birimlerinden gelen analog ve dijital verileri toplar. Sensörlerden gelen sıcaklık, basınç, akış hızı gibi verileri ölçer ve aktüatörlere (vanalar, motorlar vb.) kontrol sinyalleri gönderir.
- Kontrol: RTU veya PLC, toplanan verileri kullanarak süreçleri kontrol eder. Önceden belirlenmiş mantıksal ve kontrol algoritmalarını uygular ve gerektiğinde sensörlere ve aktüatörlere komutlar gönderir. Bu sayede, süreçlerin otomatik olarak yönetilmesi sağlanır.
- Veri İletimi: RTU veya PLC, topladığı verileri SCADA ana istasyonuna iletmek için iletişim altyapısını kullanır. Veri iletimi genellikle Ethernet, seri haberleşme protokolleri (RS-485, Modbus gibi) veya endüstriyel protokoller (OPC, DNP3 gibi) üzerinden gerçekleştirilir.
- Güvenlik ve Güvenilirlik: RTU veya PLC, sahadaki cihazların güvenli ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar. Veri bütünlüğünü korumak, hata durumlarını algılamak ve acil durumlarda gereken önlemleri almak gibi güvenlik önlemlerini uygular.
RTU ve PLC'ler, SCADA sistemlerinin önemli bileşenleridir ve endüstriyel tesislerde süreçlerin otomasyonu, kontrolü ve izlenmesinde kritik bir rol oynarlar. Bu cihazlar, sahadaki verilerin toplanması, işlenmesi ve SCADA ana istasyonuna aktarılmasıyla verimli ve güvenilir bir şekilde çalışmayı sağlar.
2. SCADA Ana İstasyonu:
SCADA Ana İstasyonu, SCADA sisteminin merkezi kontrol noktasıdır ve endüstriyel süreçlerin izlenmesi, kontrol edilmesi ve yönetilmesi için kullanılır. SCADA Ana İstasyonunun temel özelliklerini ve işlevleri ;
- Veri Toplama ve İzleme: SCADA Ana İstasyonu, sahadaki RTU'lar veya PLC'ler aracılığıyla toplanan verileri gerçek zamanlı olarak izler. Bu veriler, sensörlerden ve diğer cihazlardan gelen ölçümleri içerebilir. İstasyon, verileri grafikler, tablolar, göstergeler vb. şeklinde kullanıcı dostu bir arayüzde sunar.
- Veri Analizi ve Raporlama: SCADA Ana İstasyonu, toplanan verileri analiz eder ve trendleri, istatistikleri ve önemli olayları belirlemek için kullanır. Bu analiz sonuçları, performans iyileştirmeleri ve karar alma süreçlerine yönelik raporlar halinde sunulabilir.
- Alarm Yönetimi: İstasyon, süreçlerdeki anormallikleri veya hata durumlarını tespit ederek alarmlar üretebilir. Bu alarmlar, operatörlere hızlı ve etkili bir şekilde uyarı verir ve gerekli önlemlerin alınmasını sağlar. Alarm yönetimi, sorunların hızlı bir şekilde tespit edilmesi ve çözülmesi için kritik öneme sahiptir.
- Süreç Kontrolü: SCADA Ana İstasyonu, süreçleri uzaktan kontrol etmek için kullanılabilir. Operatörler, izledikleri süreçler üzerinde değişiklikler yapabilir, aktüatörlere (vanalar, motorlar, pompalar vb.) komutlar gönderebilir ve süreç parametrelerini ayarlayabilir.
- Veri Kaydetme ve Arşivleme: İstasyon, toplanan verileri uzun süreli kaydetme ve arşivleme yeteneği sunar. Bu, geçmiş verilere erişimin sağlanması, hataların analiz edilmesi ve gelecekteki kararlar için referans oluşturulması açısından önemlidir.
- Uzaktan Erişim: SCADA Ana İstasyonu, uzaktan erişim imkanı sunabilir. Bu, operatörlerin uzaktan bağlantı aracılığıyla süreçleri izlemesine, kontrol etmesine ve raporlara erişmesine olanak tanır. Uzaktan erişim, operasyonel verimliliği artırır ve hızlı müdahale imkanı sağlar.
3. İletişim Altyapısı: SCADA sistemleri, saha birimleriyle ana istasyon arasında veri iletişimi sağlamak için bir iletişim ağı kullanır. Bu ağ, genellikle Ethernet, seri haberleşme protokolleri (RS-485, Modbus gibi) veya endüstriyel protokoller (OPC, DNP3 gibi) kullanılarak kurulur.
4) İnsan-Makine Arayüzü (HMI), SCADA sisteminin kullanıcılarının (operatörlerin) SCADA sistemiyle etkileşimde bulunmasını sağlayan bir arayüzdür. HMI, gerçek zamanlı verilerin görsel olarak sunulduğu ve kullanıcının süreçleri izleyebildiği, kontrol edebildiği ve ayarlamalar yapabildiği bir kullanıcı arayüzüdür. İşte HMI'nin temel özellikleri ve işlevleri:
Görsel Sunum: HMI, gerçek zamanlı verileri grafikler, animasyonlar, semboller, renkler ve diğer görsel elemanlar aracılığıyla görsel olarak sunar. Bu, operatörlere süreçlerin durumunu hızlı bir şekilde anlamalarına yardımcı olur.
Gerçek Zamanlı İzleme: HMI, sahadaki sensörlerden ve diğer cihazlardan gelen verileri gerçek zamanlı olarak izler ve güncel süreç bilgilerini sunar. Operatörler, HMI üzerinden süreç parametrelerini, alarm durumlarını, trendleri ve diğer önemli verileri anlık olarak görebilir.
Alarm ve Olay Yönetimi: HMI, anormal durumları veya hata durumlarını tespit ederek alarmlar üretebilir. Bu alarmlar, operatörlere hızlı bir şekilde uyarı verir ve operatörlerin olaylara müdahale etmesini sağlar. Operatörler aynı zamanda HMI üzerinden alarm durumlarını yönetebilir, alarm önceliklerini belirleyebilir ve alarm mesajlarına yanıt verebilir.
Kontrol ve Ayarlamalar: HMI, operatörlere süreçleri kontrol etme ve ayarlama yeteneği sağlar. Operatörler, HMI aracılığıyla aktüatörlere (vanalar, motorlar, pompalar vb.) komutlar gönderebilir, süreç parametrelerini ayarlayabilir ve süreç üzerinde değişiklikler yapabilir.
Raporlama ve Veri Analizi: HMI, verileri analiz ederek trendleri, istatistikleri ve diğer önemli bilgileri sunabilir. Operatörler, HMI üzerinden raporlar oluşturabilir, geçmiş verilere erişebilir ve veri analizi yapabilir. Bu, performans iyileştirmeleri ve karar alma süreçlerine destek sağlar.
Kullanıcı Dostu Arayüz: HMI, kullanıcıların kolayca etkileşimde bulunabileceği kullanıcı dostu bir arayüz sunar. Bu, operatörlerin süreçleri hızlı bir şekilde anlamalarını ve yönetmelerini sağlar. HMI genellikle dokunmatik ekranlar veya fare/klavye gibi giriş aygıtları aracılığıyla kullanılır.