Endüstriyel SCADA

SCADA Nedir? 

SCADA’nın açılımı Supervisory Control and Data Acquisition demektir. SCADA’nın Türkçesi Merkezi Denetleme (Denetim) ve Kontrol ve Veri Topla Sistemi’dir. Bu bağlamda SCADA nedir sorusuna cevap olarak; geniş bir alanda konumlanan tesislerin hepsinin bilgisayar veya bilgisayarlardan izlenmesi, kontrol edilmesi, denetlenmesi ve verilerin saklanarak raporlanması işlemini gerçekleştiren sistemdir denilebilir.

SCADA sisteminin genel olarak işlevleri şunlardır:

• Verileri takip etme işlevi
• Veri kontrol İşlevi
• Verilerin kaydedilmesi ve saklanması işlemi
• Veri toplama işlevi
• Veri raporlama işlevi
• Alarm işlevi

SCADA ile bir firmaya ait tüm cihazların planlaması, kontrolü ve işlerin raporlanması sağlanabilir. SCADA kısaca bir veri toplama sistemidir. SCADA sistemi tek bir bilgisayardan kontrol edilebileceği gibi gerekli ağ bağlantıları yapılıp birden çok bilgisayardan da kontrolü sağlanabilir.

Aynı zamanda SCADA sistemi akıllı telefon ve iPad gibi cihazlardan da kontrol edilebilir.

SCADA Sistemlerinin Kullanım Alanları Nelerdir?

SCADA sisteminin kullanım alanı oldukça geniştir. SCADA sistemi üretimden, trafik kontrolüne kadar pek çok alanda kullanılmaktadır. SCADA sisteminin amacı üretim aşamasında insan gücünü aradan çıkararak yapılabilecek insani hataların en aza indirgenmesini sağlamak, üretim hızı ve kalitesini arttırmaktır. SCADA sistemleri sağladığı avantajlar, kolay kullanım ve güvenlik bakımından özellikle Endüstriyel tesislerde büyük bir ihtiyaç haline gelmiştir.

SCADA sistemlerinin en sık kullanıldığı sektörler aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

Endüstriyel alanda proses tesislerinde üretim, enerji üretimi, rafineri ve imalatlarda tekrarlayan, sürekli ya da kesintili durumlarda çalışabilir.

• Petrol ve doğal gaz botu hatları
• Atıksu – İçme suyu arıtma ve terfi merkezleri
• Rüzgar jeneratörleri
• Elektrik üretim ve dağıtım hatları
• Sivil savunma siren sistemleri
• Havalimanları
• Uzay İstasyonları
• Trafik kontrolü
• Gıda ve Kimya sektörü
• Nükleer Tesisler
• Otomotiv Endüstrisi
• Bina Otomasyonları
• Gemiler

SCADA Sisteminin Avantajları Nelerdir?

SCADA sisteminin maliyetleri kurulum aşamasında yüksek olsa da sağladığı avantajlar sayesinde kısa sürede maliyeti çıkarmaktadır. SCADA sisteminin sağladığı avantajlar aşağıdaki şekilde sıralanmaktadır:

• Sistemin uzaktan kontrol edilebilmesi ve gerekli durumlarda uzaktan müdahale edilebilmesi
• Sistemin 7/24 izlenebilmesi
• İşgücü ve zamandan tasarruf
• Üretim kalitesinin artması
• Üretim aşamasında ortaya çıkan verilerin kaydedilmesi
• Üretim aşamasında ortaya çıkan verilerin analiz edilmesi
• Sahadaki olaylardan haberdar olunması
• Sisteme herhangi bir müdahale olduğu zaman kayıt altına alınması
• Enerji tasarrufu ve takibi sağlaması
• Kompanzasyon sistemlerinde optimizasyon
• Arıza yaratabilecek bölgelerin önceden tespit edilebilmesi, kestirimci bakım.
• Şalterlerin çalışıp çalışmadığı gibi sistemsel durumlar hakkında bilgi vermesi

SCADA Sisteminin Bölümleri Nelerdir?

SCADA sistemi üç ana bölümden oluşmaktadır:

• Ana kontrol birimi (MTU – Master Terminal Unit)
• Uzaktan kontrolü sağlayan birim (RTU – Remote Terminal Unit)
• Haberleşme birimi

Ana Kontrol Birimi (MTU-Master Terminal Unit)

Ana kontrol merkezi (MTU), SCADA sisteminin kalbi olarak tanımlanabilir. Tüm sistem ana kontrol merkezinden yönetilir. Ana kontrol birimi SCADA sisteminin tek yetkilisidir. Tüm sistem Ana kontrol merkezinden izlenir ve arıza durumlarında yine buradan müdahale edilir. Gelecekte oluşabilecek arıza risklerini öngörmek için arıza istatistikleri tutulur.

Ana kontrol biriminin görevleri aşağıdaki şekildedir:

Veri toplamak, toplanan veriler üzerinden yazılım programı oluşturmak.

Uzaktan kontrol merkezinden gelen verilerin toplanması, incelenmesi ve raporlanması.

Yorumlanan çıktılar üzerinden elde edilen sonuca göre komut göndermek.

Takip edilen değerlerde yaşanılan değişiklikleri alarm sistemi ile kullanıcıya bildirmek.

Birden fazla istasyonla aynı anda farklı iletişim kanallarından iletişim kurabilir.

Uzaktan Kontrolü Sağlayan Birim (RTU-Remote Terminal Unit)

RTU (Remote Terminal Unit) Verileri uzaktan izlemeyen ve denetleyen birimdir. SCADA sisteminin önemli elemanlarından biri olan Uzaktan kontrol ünitesi RTU izlenen sistemle ilgili bilgileri toplar, kayıt altına alır ve gerektiğinde bu bilgileri ana kontrol merkezine gönderir. Aynı zamanda ölçülebilir akım, güç, gerilim gibi değerleri de ölçüp sonuçları merkeze aktarabilir.

Uzaktan kontrol ünitesi ölçüm yapabildiği gibi ölçüm sonuçlarını da yorumlar ve referans değerler ile karşılaştırır. Değerlerde herhangi bir farklılık olması durumunda alarm sistemi devreye girer ve ana merkeze bilgi gider. Bu donanımlar sadece saha verisi aktarma ve yorumlama veya kaydetme işlemleri için görevlidirler ama kontrol için kullanılan PLC ürünleri de Scada için RTU görevi üstlenebilirler.

Uzaktan Kontrol Ünitesinin görevleri aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

• Verilerin toplanması ve kayıt altına alınması (depolanması)
• Kumanda ve kontrol
• Arıza tespiti yapma
• Veri izleme
• Arıza tespiti

Uzaktan kontrol ünitesi (RTU) öncelikle tüm verileri periyodik olarak toplar. Ardından topladığı bu verileri denetler ve denetledikten sonra ana kontrol birime gönderir. Uzaktan kontrol ünitesi kumanda etme ve kontrol etme görevi sayesinde tesiste bir makineyi açmak gibi işlemleri uzaktan gerçekleştirebilir.

Uzaktan kontrol ünitesi aynı zamanda yerine getirilen komutları taşınabilir bir bilgisayara bildirebilir. Arıza tespit ve izolasyon görevini de aşağıdaki modüller aracılığı ile gerçekleştirmektedir.

Arıza algılayıcı akım modülü

Arıza arabirimi modülü

Yukarıdaki modüller sayesinde uzaktan kontrol ünitesi yaşanan arızaları tespit eder ve gerekli birimlere iletir.

Haberleşme Birimi

SCADA sistemleri tesis içi kullanımlar haricinde zorlu ve geniş alanlara da kurulur. Bu nedenle SCADA sistemleri kurulurken kesintisiz, veri kayıpsız ve siber güvenlik konuları da dikkate alınarak kablolu veya kablosuz haberleşme altyapısı kurulmalıdır.  Diğer yandan uygulamaya ve datanın hız gereksinimine göre haberleşme yapılacak otomasyon protokolleri de doğru değerlendirilmelidir.