BÖLÜM 1
SCADA SİSTEMİNİN İNCELENMESİ
1.1 SCADA'NIN TANIMI
SCADA adı "Supervisory and Data Acquisition" kelimelerinin ilk harflerinden oluşmuştur. Türkçe'ye "İzleme, Kontrol ve Veri Toplama Sistemi" olarak çevrilebilir. SCADA sistemi izleme, danışma, kontrol ve veri toplama işlevlerini yerine getirir. Bu sistemin uzaklık veya mesafe kavramını da çalıştırdığı kabul edilir.
Danışma ve Uzaktan Kontrol İşlevi: Belli bir cihazı veya tesisi uzaktan kontrol edebilmek, bunların verilen kontrol komutuna göre çalışmasını sağlayabilmek ve davranışlarının kontrol komutları doğrultusunda olup olmadığını doğrulayabilmektir.
Uzaklık Kavramı: Uzaklık için genel kriter; kontrol bölgesi ile kontrol edilen cihaz arasındaki mesafenin telli kontrol kullanmaya elverişli olup olmadığı veya pratik olmadığı uzaklıktır.
Danışmanlı Kontrol Sistemi: Bir iletişim kanalı üzerinden, multiplexing tekniği kullanılarak uzak ve geniş coğrafi bölgeye yayılmış olan, çok sayıda cihaz ve tesisin sistem operatörü (işletmeci) tarafından, danışma ve kontrolünü sağlayan sistem, danışmanlı kontrol sistemi olarak tanımlanır.
SCADA sistemleri kullanılarak uygulama yazılımı geliştirmek için protokollerin tanımlanması ve veri tabanı yapısının tanımlanması gerekmektedir. İletişim protokolleri, SCADA'nın işletmedeki bilgi omurgası olma görevini yapması için birbirleri ile iletişim kurması gereken birimlerin haberleşmesini sağlamaktadır. SCADA sisteminin gözlem ve denetim fonksiyonlarını üstlenmesi için sürece ait giriş ve çıkış bilgileri bir veri tabanında tanımlanır. Bu süreç değişkenlerinin bulunması gereken seviyelerle ilgili alarmlar ve bu değişkenlerin işlenmesi gerektiğinde kullanılacak bilgi blokları veri bilgi tabanı tanımlanması aşamasında gerçekleştirilir.
SCADA sistemleri; sistem operatörlerine, merkezi bir kontrol noktasından geniş bir coğrafi alana petrol ve gaz alanları, boru sistemleri, su şebekeleri, termik ve hidrolik enerji üretim sistemleri ile iletim ve dağıtım tesisleri gibi alanlarda vanaları, kesicileri, ayırıcıları, anahtarları uzaktan açıp kapama, ayar noktalarını değiştirme, alarmları görüntüleme, ölçü bilgilerini toplama işlevlerini güvenilir, emniyetli ve ekonomik olarak yerine getirme avantajı sunmaktadır.
1.2 SCADA SİSTEMİNİN UYGULAMA ALANLARI
SCADA sisteminin birçok kullanım alanı vardır.Geniş bir coğrafi alana yayılmış, bölgesel ve yerel tesislerin bir çoğunda kullanılmaktadır. Başka sistemlere de alt yapı teşkil etmektedir. SCADA sistemine ilave işlevler eklenerek ENERJİ YÖNETİM SİSTEMLERİ (EMS) veya DAĞITIM YÖNETİM SİSTEMLERİ (DMS) gibi sistemler oluşturulur.
SCADA sisteminin başlıca kullanım alanları şunlardır
:
" Kimya Endüstrisi
" Doğalgaz ve Petrol Boru Hatları
" Petrokimya Endüstrisi
" Elektrik Üretim ve İletim Sistemleri
" Elektrik dağıtım Tesisleri
" Su Toplama, Arıtma ve Dağıtım Tesisleri
" Hava Kirliliği Kontrolü
" Çimento Endüstrisi
" Otomotiv Endüstrisi
" Bina Otomasyonu
" Process Tesisleri
Kısaca bir tesiste, ölçüm yapılacak yerlerin alanı km2 ile ölçülüyor ve km'lerce uzakta ise, basit komutlar ve görüntülemelerle kontrol edilebilecekse ve iyi bir işletme için, sık, düzenli ve hızlı cevap süreleri gerekli ise SCADA sistemi uygulanabilir.
1.3 SCADA SİSTEMİNİN İŞLEVLERİ
SCADA sisteminin işlevleri;
1. İzleme (Monitoring) İşlevleri (Olay ve Alarm İşlem)
2. Kontrol İşlevleri
3. Veri Toplama
4. Verilerin Kaydı ve Saklanması
olarak dört grupta toplanabilir.
1. İzleme (Monitoring) İşlevleri
-Durum Denetimi
-Eşik ve Limit Değer Denetimi (analog ölçümler)
-Olay ve alarmların rapor edilmesi, gruplandırılması, sınıflandırılması
-Trend denetimi
2. Kontrol İşlevleri
-Kontrol edilecek cihazların tek tek kontrolü (ayırıcı ve kesicilerin uzaktan açılıp kapatılması, trafo değiştirici kontrolü, vb)
-Regülatörlere veya rölelere kontrol işaretleri gönderilmesi
3. Veri Toplama
-Analog ölçümler (akım, gerilim, aktif ve reaktif güçler, yağ ve sargı sıcaklıkları, kademe değiştirici konumu vb.)
-Durum ölçümleri (kesici ve ayırıcıların açık kapalı konumları, röle kontak konumları vb.)
-Enerji ölçümleri (sayaç çıkışlarından alınan birim enerji işaretlerinin sayılması)
4.Verilerin Kaydı ve Saklanması
Danışma Kontrol ve Veri Toplama işlevlerinden elde edilen veriler isteğe bağlı aralıklarla ve istenen şekillerde kaydedilerek istenen sürelerde saklanır.
Genel olarak SCADA sisteminden beklenenler:
" Sisteme ait elektriksel ve endüstriyel parametrelerin PC'den izlenebilmesi
" Set edilen değerler için alarm alabilme
" İstenen değerlerin talep edilen periyotlarda kaydedilmesi
" Grafik trend izleme kaydetme imkanı
" Enerji tasarrufuna imkan sağlayan veri tabanı
" Ürün başına indirgenebilen enerji maliyeti
" Elektrik sarfiyatının faturalanması
" Tek bir merkezden dükkan, ofis, grup ve bina bazında yük kontrolü
" Öncelik seçimli yük atma ve yük alma
" Arıza takibi
" Sistemdeki her noktaya PC'den kumanda imkanı
Yazılımdan beklenenler :
" Çabuk kolay uygulama tasarımı
" Dinamik grafik çizim araçları
" Çizim kütüphaneleri
" Alarm yönetimi
" Tarih bilgilerinin toplanması
" Rapor üretimi
1.4 SCADA YAPISI
SCADA genel olarak üç ana kısımdan oluşur:
1. Uzak Uç Birim (RTU : Remote Terminal Unit)
(Veri toplama ve kontrol uçbirimlerini oluşturan yerel sistemler)
2. İletişim Sistemi
3. Kontrol Merkezi Sistemi (AKM - Ana Kontrol Merkezi / MTU - Master Terminal Unit)
SCADA sistemi geniş bir alana yayılmış cihazların (elektrik makineleri, kesici, ayırıcı, trafo, vb.) bir merkezden bilgisayar aracılığıyla denetlenmesini, izlenmesini, önceden tasarlanmış bir mantık içinde işletilmesini ve geniş zaman birimine ait verilerin saklanmasını sağlayan sistemlere verilen genel bir addır. Aşağıda sistemin şematik yapısı görülmektedir. Bu sistem sayesinde, bir tesise veya işletmeye ait tüm elemanların kontrolünden üretim planla-masına, çevre kontrol ünitelerinden yardımcı işletmelere kadar bütün birimlerin kontrolü ve gözetlenmesi sağlanabilir. Bu sistem, bir dizi elektronik kontrol ünitelerini, endüstriyel bilgisayarları veya iş istasyonlarını, uygulama yazılımlarını ve iletişim bölümlerini içerir.
