Sign In Sign-Up

3.1 TANIM
İngilizce yaygın olarak kullanılan adı Master Terminal Unit Türkçe'ye ana ve yönetici giriş birimi olarak çevrilebilir. Yaptığı işlevleri de göz önüne alarak bu birimi Ana Kontrol Merkezi veya kısaca Kontrol Merkezi olarak Türkçe' ye çevrilebilir.
Kontrol Merkezi geniş bir coğrafyaya yayılmış tesislerin, bilgisayar esaslı bir yapıyla uzaktan kontrol edildiği, izlendiği ve yönetildiği yer olarak tanımlanabilir. Kontrol Merkezi genelde SCADA sistemlerinin ve kontrol edilecek tesislerin merkezi bir yerine kurulur.
Kontrol Merkezi, sistem güvenilirliğinden sorumludur. Yetki verilmeksizin açma ve kapama işlemi yapılamaz. Bunun sonucunda merkez; bakım için dağıtım birimlerinin hizmetten çekilmesi, işleme modelinde değişiklikler yapmak, dağıtım sisteminde arıza durumunda ortaya çıkan sorunların çözümü için gereken bütün açma-kapama işlemlerine müsaade eder ve bunları denetler.
Kontrol Merkezi, yüklerin izlenmesinden sorumludur ve bunların kabul edilebilir sınırlar içerisinde kalması için, ya uygun otomatik cihazları devreye almak suretiyle ya da işletme programını değiştirmek suretiyle önlemleri almak zorundadır.
Dağıtım sisteminde arıza olması durumunda kontrol merkezi sorunları gidermek ve mümkün olan en kısa sürede normale dönüşü sağlamak zorundadır. Bir yandan dağıtım donanımının devre dışı kalması stratejisini hesaba katarak, kritik durumların ortaya çıkarılmasına imkan verecek çağdaş izleme yöntemleri kullanılmalı, diğer yandan arızaların anında yerlerinin tespitine imkan verilmelidir. Kontrol merkezinde özellikle tüketim miktarları, dağıtım donanımının kullanım sayıları ve arızalar hakkında istatistikler tutulması çok önemlidir. Bu istatistikler daha sonra geçmişteki işletme planlamasında aynı zamanda sistem planlamasında kullanılır.
İstatistiklerin yapılması; nicelik ve nitelik bakımından verilerin toplanmasını, ileride kullanılmak üzere bu verilerin kayıtlara geçirilmesini, planlama ve bilgisayar donanımı gereksinimlerine uyarlanmış hesaplama yöntemlerini kullanmayı gerektirmektedir.
SCADA sisteminde geniş bir alana yayılmış RTU' ların koordineli çalışması, RTU' lardan gelen bilgilerin yorumlanması, kullanıcıya sunulması ayrıca kullanıcıların isteklerini RTU' lara ileterek merkezi kumandanın sağlanması işlevlerini SCADA sisteminde ana kontrol merkezi yerine getirir.
Merkezi bilgisayar; RTU' lardan periyodik olarak gelen verileri, sistem üzerinden alınan ikazları, istenilen verileri düzenli olarak saklar. Merkezi yazılım bu bilgileri değerlendirerek kontrol eder. SCADA sistemlerinde merkezi bilgisayar vasıtasıyla RTU' lardan ve sistemin diğer elemanlarından toplanan bilgiler gerek duyulan hallerde her türlü raporlar çıktı olarak kullanıcının sistemine sunulur. Merkezi sistemde denetlenen sistemin akış diyagramının ekran üzerinde görüntülenmesi sağlanır. Dolayısıyla operatör tüm sistemi ekran üzerinde gözlemleyerek sistem takibi yapabilir. Sistemin çalışması açısından RTU' lardan gelen alarm ve arıza uyarıları çok önemli olduğundan merkezi yazılım bu durumları görsel ve sesli olarak operatöre bildirir.
Merkezi sistem birimi; yöneticilerin, işletme operatörlerini, bakım elemanlarını ve tüm işletim sistemini gerçek zamanlı görsel olarak izleyebildikleri fiziksel çevredir. Kontrol merkezinde merkezi bilgisayardan başka bulunan ara birimleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:
Bilgisayar Terminalleri: Birçok kullanıcıya çalışma imkanı veren bu terminaller operatörlerin sistemi takip edebilmelerini sağlar. Sistemin kontrolü için gerekli bilgilerin girilmesi veya değiştirilebilmesi mümkün olabilmektedir.
Bilgisayar Ekranları: Ekranlar ile dinamik işletme noktasının (kesici, ayırıcı, motor, vana, ölçü noktası) sürekli gözlenmesi sağlanır.
Yazıcılar: İşletmeye ve sisteme ait tüm durum ve arıza hallerini raporlama imkanı sağlar.

3.2 KONTROL MERKEZİNİN GÖREVLERİ

Kontrol Merkezleri kısaca bilgisayarlardan, giriş çıkış birimlerinden, insan ve makina ara biriminden (MMI:Man Machine Interface), RTU' larla haberleşme birimlerinden, bilgi depolama birimleri ve bunların ek birimlerinden oluşur. Kontrol Merkezleri yukarıda kısaca bahsedilen donanımları ile şu görevleri yerine getirir.
1. Uzaktaki RTU birimlerinden verilerin toplanması
2. Toplanmış verilerin yazılım programları ile işlenerek ekrana veya yazıcıya gönderilmesi
3. Sistemde kontrol edilecek cihazlara kontrol komutu gönderilmesi
4. Belli olaylar karşısında alarm üretme ve gelen alarmları operatöre en hızlı şekilde iletme
5. Meydana gelen olayları ve verileri zaman sırasına göre kaydetme
6. Başka bilgisayar sistemleri ile iletişimde olma
7. Dağıtım Yönetim Sistemi (DYS) ve Enerji Yönetim Sistemi (EYS) gibi üst seviye uygulama programlarını çalıştırma
8. Yazıcı, çizici, haberleşme, birimleri gibi ek birimlerin kontrolü

3.3 KONTROL MERKEZİNİN SİSTEM İÇİNDEKİ YERİ

Kontrol Merkezi için sistemde, SCADA sisteminin büyüklüğüne göre, ayrı bir mekan olmalıdır. Bu ayrı kontrol merkezinden; tüm SCADA sistemine kumanda edilir, gerekli bilgiler toplanır, uygun bir veri tabanı programı ile bilgiler depolanır, gelen veriler ve alarmlar, analiz programları ile yorumlanır, veriler üzerinde işlem yapılır, bunların yazılım programları vasıtasıyla görüntülenmesi ve yazıcı çıktıları alınabilir. Kontrol Merkezleri, SCADA sistemi içinde bir tane olabileceği gibi, sistemin büyüklüğüne göre bir kaç tane de olabilir. Hatta çok büyük sistemlerde ana kontrol merkezinin altında ALT-KONTROL MERKEZLERİ de bulunabilir.

3.4 KONTROL MERKEZİ MİMARİSİ

Kontrol Merkezleri;
1. Sistem bilgisayarı,
2. Kullanıcı arabirimleri insan makina ara birimleri (MMI), operatör ara birimi de denir.
3. Veri toplama giriş-çıkış birimleri (front-end bilgisayarları)
4. Mimik diyagram ya da ekran projeksiyon sistemleri
5. Yazıcılar çiziciler
6. Veri depolama birimleri
7. Kesintisiz güç kaynakları
8. Zaman ayar sistemi
9. Yerel iletişim ağı
10. İzole, yükseltilmiş tabanlı kumanda odası veya odaları gibi bileşenlerden oluşur.

3.4.1 SİSTEM BİLGİSAYARLARI

Bilgisayarlar, kontrol merkezindeki her türlü ek birimler üzerinde, denetimi ve koordinasyonu sağlayan birimlerdir. Bu işlemleri giriş, çıkış, bellek, merkezi işlem birimi, bilgisayar işletim sistemi ve uygun yazılım programları vasıtasıyla yerine getirmektedir.
Giriş Birimi: Merkezi işlem birimine dış birimlerden verilerin gelmesini sağlar. Bu birimin kontrol ettiği birimler şunlardır:
a) Klavye: Yazıların girilmesi için kullanılır.
b) Grafiksel Giriş Birimi: Mouse, digitizer, scanner gibi şekil ve benzeri şeyleri bilgisayara aktarılmasında kullanılır.
c) Haberleşme Birimleri: Bilgisayarın diğer bilgisayarlarla iletişim kurmasını sağlar. Bu iletişim genellikle MODEM ya da veri ağlarıyla (LAN, WAN gibi) saplanır.
d) Depolama Birimleri gelen verileri ya da bilgisayarda çalışan programları depolamak için kullanılır. Bu birimler sabit disk, manyetik teyp gibi birimlerdir.
Çıkış Birimi: Verilerin dış dünyadaki birimlere ulaşmasını sağlar. Örneğin ekrandaki bir bilginin yazıcıya aktarılması için bu birim kullanılır. Çıkış birimine bağlı olan birkaç birim şöyle sıralanabilir.
a) Yazıcılar; raporlar, alarmlar gibi bilgilerin kağıt üzerine aktarılmasını sağlar.
b) Çiziciler
c) Depolama birimleri: Yedekleme ve depolama amacıyla kullanılır.
d) Grafiksel Gösterim Birimleri: Verilerin kullanıcıya gösterilmesinde kullanılır. (Monitör, Ekran Projeksiyon makinaları, mapboard' lar)

3.4.1.1 BİLGİSAYAR İŞLETİM SİSTEMİ

Bilgisayar işletim sistemi, bilgisayar sisteminde çalışan programların denetimini yapar, ek birimlere erişimini sağlar. Verilerin depolama ya da yedekleme birimlerine transferini sağlar, bellek erişimini ve sistem kullanıcılarının erişimini denetler. İşletim sistemlerinin Tek Görevli ve Tek Kullanıcılı, Çok Görevli ve Çok Kullanıcılı olmak üzere iki tipi vardır. Bunlardan ilki aynı anda sadece bir tek kullanıcının bilgisayarı çalıştırmasına ve bir tek programın işletilmesine izin verir. İkincisinde birden fazla kişi, birden fazla programı aynı anda işletebilmektedir. Bu sistemler genel olarak iletişim ağı tabanlıdır. Dolayısıyla verilerin ortak olarak kullanımı söz konusudur. Örnek olarak UNIX, POSIX işletim sistemleri gösterilebilir.

3.4.1.2 KONTROL MERKEZLERİNDE KULLANILAN BİLGİSAYAR ÇEŞİTLERİ

SCADA sistemi kontrol merkezlerinde kullanılan bilgisayar sistemlerini,
1) Kişisel Bilgisayarlar
2) Mini Bilgisayarlar
3) Süper Bilgisayarlar
4) Mainframe bilgisayarlar olarak sınıflandırabiliriz.

3.4.1.3 KONTROL MERKEZİ BİLGİSAYARI YAZILIM PROGRAMLARI

Elektrik dağıtım sistemlerinin işletilmesi ve yönetilmesinde otomasyonun bulunmadığı ülkemizde, özellikle büyük şehirlerde, dağıtım otomasyonu ve SCADA sistemlerinin kurulması kaçınılmaz olmuştur. Bilgisayar yazılım ve donanım teknolojilerindeki gelişmeler otomasyon sistemlerinin tasarımını da etkilemekte, bu tür otomasyon işlevlerini ekonomik ve teknik açıdan mümkün kılmaktadır.
Yazılım teknolojisinde yeni bir teknik olan nesneye dayalı programlama (Objected-Oriented Programing: OOP) metoduyla gerçekleştirilebilir. OOP, bilgisayar teknolojisinde büyük yazılım sistemlerine çözüm getiren önemli bir gelişmedir. OOP yaklaşımı ve avantajları şöyle özetlenebilir.
" Fiziksel nesneler ve düşünceler program içinde nesneler ve sınıflar olarak tanımlanırlar. Mühendis daha çok kendi alanıyla ilgili konularda çalışır ve bilgisayar tabanlı sorunlarla uğraşmaz.
" Algoritmik süreçlere alternatif olarak nesneler birbirlerine mesaj göndererek süreci oluştururlar ve hepsi sadece bu şekilde iletişim kuran bağımsız program parçacıklarıdır.
" Fiziksel dünyadaki nesneler arası ilişkiler program nesneleri arasında da kurulabilir. Böylece sistem mimarisi insanın algıladığı biçimde tasarlanıp sunulabilir.
" Birbirlerine benzer nesneler gerçek dünyada olduğu gibi bir soya çekim hiyerarşisi içerisinde bulunur ve özelliklerini kendilerinden önce gelen sınıftan alırlar.
Bu temel özellikleri yanında, OOP, programlamaya veri gizleme (information hiding), soyutlama (abstraction), çok şekillilik (poly-morphism) gibi kolaylıklar getirir.
Müşteri / hizmetli (client / server) mimarisi çok süreçli dağıtım sistemlerde yaygınca kullanılan bir mimaridir. Açık sistem yaklaşımının öngördüğü biçimde başka sistemlerden alınan parçaların asıl sisteme eklenebilmesi bu mimari sayesinde gerçekleştirilebilir. Entegre edilmesi düşünülen modül sistem katmanlarından kendi düzeyinde olan birine müşteri olur. İletişim protokollerinde olduğu gibi her katman, altındaki katmanın hizmetlerini kullanır. Kendi üstündeki katmana hizmet verir. Her katman ayrıca alt katmanlardan oluşabilir.
SCADA sistemi yazılım programları oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir ve gelişimi yıllar alır. Bu nedenle SCADA gibi büyük sistemlerde yazılım çok pahalıdır. Böyle karmaşık yapılı yazılımlar yazılım mühendisliğinin konusudur. Yazılım mühendisliğinin amacı kaliteli yazılım üretmektir. Yazılımın pahalı olması, elde edilmesinin ve geliştirilmesinin zor olması nedeniyle donanımda olduğu gibi yazılımda da kalite ve performans üstünlükleri aranmalıdır. Bir program yazılım sürecinde, analiz, tasarım, kodlama ve test aşamalarından geçmektedir. Yazılım sürecinin % 60'ını analiz ve tasarım aşamaları oluşturmaktadır. Bu nedenle bir yazılımda esas önemli olan analiz ve tasarımdır.

3.4.1.4 BİLGİSAYAR YAZILIM PROGRAMLARI YAZILIM KALİTESİ

Yazılım kalitesini belirleyen iç ve dış etkenler şunlardır.
1) Geliştirilebilirlik: Teknolojideki değişimlere, yeni isteklere karşı açık olmasıdır.
2) Doğruluk: Yazılımın bütün istekleri doğru olarak yerine getirebilmesidir.
3) Anormal Durumlara Karşı Koyabilme: Yazılımdan beklenen durumlar dışında, tanımlı olmayan durumlarda, istenmeyen (sisteme zarar verebilecek) tepkiler vermemesidir.
4) Uyumluluk: Yazılımın başka yazılımlarla kolay entegre olabilmesi, başka sistemlerle (yazılım ya da donanım) beraber çalışabilmesi.
5) Yeniden Kullanılabilir Olma: Yazılımın ya da onu oluşturan parçaların başka amaçlarla kullanılabilmesi ve yeni uygulamalara destek verebilmesidir.
6) Verimlilik: Programın kaynakları verimli kullanması (CPU, bellek, disk gibi) ve performansının yüksek olmasıdır.
7) Taşınabilir Olma: Programın farklı yazılım ya da donanım ortamında çalışabilir olması; yani sistemde kullanılan makineden, ek birimlerden ve işletim sistemlerinden bağımsız olabilmesidir.
8) Doğrulanabilirlilik: Programı test edebilmek ve hataları bulabilmek için test programlarının yazılmış ya da test yöntemlerinin tanımlanmış olmasıdır.
9) Modüler Olma: Programın birbirinden bağımsız küçük modüllerden oluşmasıdır.
10) Okunabilir Olma: Program dökümünün yeterince açık ve anlaşılır olmasıdır.
11) Öğrenme ve Kullanma Kolaylığı: Programı kullanacak olan kişilerin programın iç yapısını bilmesine gerek duymadan öğrenebilmesi ve kullanabilmesidir. Gerektiğinde kullanıcıyı uyaracak ve istedikleri bilgileri sağlayacak yardım fonksiyonlarına sahip olmasıdır.
Yazılım mühendisleri kaliteli yazılım çıkarırken bu unsurlara dikkat etmelidirler. Alıcının da yazılımdan sadece istenilen fonksiyonları yerine getirmesini değil, bu kalite unsurlarını da sağlamasını beklemelidir. Görünürde aynı işi yapan (hatta aynı performansa sahip olan) iki programdan, bu unsurlar gözönüne alındığında, biri diğerinden çok farklı olabilir. Çok karmaşık olan yazılım sistemlerinde kaliteye ulaşmak için aşağıdaki unsurların gözönüne alınması genel bir çözüm sağlar:
1) Standartlara uyma,
2) Açık sistemler geliştirme,
3) Tasarıma gereken önemi verme,
4) Standartlaşmış yüksek düzeyli diller kullanma,
5) Nesneye dayalı tasarım tekniklerine ve programlama dillerini kullanma.

3.4.1.5 YAZILIM SİSTEMİNİ OLUŞTURAN PARÇALAR

SCADA yazılım sistemi; bir veri tabanı, veri toplam sistemi ve bunlarla birlikte çalışan programlardan oluşur. Programlar CPU'lar üzerinde dağılmış olabilir. Aynı zamanda bir CPU birden fazla programı kontrol edebilir. Modern SCADA merkezlerinde irili ufaklı yüzlerce program aynı anda ya da isteğe bağlı olarak değişik zamanlarda çalışabilir. Programların çoğu değişik programlarla (veri tabanı) iletişim halindedir.
Genelde amaç; veri toplama donanımından verileri veri tabanına kaydetmek, kullanıcı ara biriminde görüntülemek, denetim işlevini sağlamak ve güncel ya da geçmişe dönük veriler üzerinde analizler yapmaktır.
SCADA merkez sistemini oluşturan yazılım birimleri;
1) Veri toplama sistemi
2) Veri tabanı ve veri tabanı yönetimi
3) Kullanıcı arabirimi (insan / makine arabirimi MMI)
4) Yerel giriş-çıkış
5) Rapor çıkarma, sebep gösterme
6) Veri analizi (geçmişe dönük veya güncel)
7) Uygulama programları (GIS gibi)
8) Konfigürasyon araçları (Veri tabanı editörleri, grafik editörleri)
9) Donanım yönetim programları (işletim sistemi, network sistemi, pencere sistemi)
10) Eğitim, test simülasyon ve hata bulma programları
11) Yerleştirme ve kurma programları
12) Diğer araçlar (derleyiciler gibi)
1) Veri Toplama Sistemi:
a) Veri Tarama Sistemi: RTU' dan bilgi taramak, veri tabanına ve diğer ilgili birimlere iletmekle yükümlüdür. RTU' dan nasıl tarama yapılacağı bu sistem içindeki tarama programlarında tanımlıdır ve değişebilir olmalıdır. Tarama sıklığı veri tarama sistemi içinde önemli bir kavramdır. Analog ve sayısal veriler için farklı olabilir. Günümüzde bütün verilerin birkaç saniye aralıkla yenilenmesi mümkündür. Tarama için farklı teknikler kullanılabilir. Bazı tekniklerde gözlenen noktada bir değişim varsa veri alma işlemi gerçekleşir. Hatta değişim hızına göre veri alma işlemi sıklığı artırılıp azaltılır. Verilerin alarm yaratıp yaratmaması, RTU' dan yapılıp istasyona kesme olarak gelebileceği gibi, merkezde de alarm yaratabilir.
b) Olay Dizisi Bilgisi Alma, İletişim İstatistikleri: Gerektiğinde milisaniye düzeyinde bilgi almayı sağlar. Olaylar arası öncelik sırasını gösterir. Veri toplama sistemi, toplanan verilerin doğruluğu üzerinde istatistikler yapılabilir ve RTU' larla olan iletişimin güvenilirliği hakkında rapor çıkarılabilir. Bu raporlar ışığında iletişim teknolojisi değiştirilir ya da geliştirilir.
2) Veri Tabanı:
a) SCADA gerçek zaman verileri
b) SCADA' ya ait statik veriler
c) Kontrol merkezi konfigürasyonu ile ilgili veri tabanı
d) Yazılımlara ait diğer veri tabanları
SCADA gerçek zaman verileri: RTU' lardan elde edilen ve zaman bilgisi taşıyan verilerin tutulduğu veri tabanıdır. Her taramada yenilenir. Verilerin çokluğu zamanla artar ve erişim hızının yüksek olması beklenir. Her gözetleme noktasına ait şu veriler bu veri tabanında tutulur:
" Noktanın görüntüleneceği renk
" Noktanın durumu
" Varsa sınırları
" Denetlenebilir olup olmadığı
" Zaman grafiğinin çizilip çizilemeyeceği
" Gerçek, hesaplanmış ya da varsayılan bir değer olduğu
" Ölçülen ya da elle girilen bir değer olduğu
Farklı uygulama programları ile uyumlu olabilmesi için veri tabanının standartlara uygun olması gerekir. Veri tabanı yönetimi SQL gibi standart erişim yollarına açık olmalıdır. İlişkisel veri tabanı kullanımı uygun olmakla beraber günümüzde nesneye dayalı veri tabanı sistemleri ilişkisel veri tabanı sistemlerinin yerini almaktadır. Veri tabanı işlemlerini yapacak CPU' nun diğerlerinden ayrı olması ve diğer birimlere veri tabanı hizmeti vermesi öngörülür, hem bu veri tabanı yöneticisinin hızı hem de diğer programların hızı açısından önemlidir.
SCADA statik veri tabanı: SCADA sistemi ile ilgili konfigürasyon verilerini tutar. Bunlar şu verilerdir:
" Eleman adresleri
" RTU işletim tipi
" İstasyon şemaları
" Network bilgisi, bağlantı bilgisi
" Elemanlara ait istatistik bilgiler
Bu veri tabanı statik olmakla beraber güç sisteminde olacak değişiklikler karşısında güncelleştirilebilir olmalıdır.
3) Kullanıcı Arabirimi:
Sistem gözetleme ve kontrolün esas yapıldığı noktadır. Veri tabanı ve veri toplama sistemi ile iletişim kurarak verileri görüntüler ve kullanıcının komutlarını SCADA' ya iletir. Kullanıcı arabiriminin özellikleri şunlar olmalıdır:
" Sistem şemalarını kolayca görüntüleme
" Herhangi bir noktanın bütün verilerini görüntüleyebilme ve üzerinde yazabilme
" Sisteme yeni veri noktaları ekleyebilme
" Zoom (yakından görüntü), pan (kaydırma) gibi grafik görüntüleme tekniklerine sahip olma
" Ekran üzerinden başka programları çağırabilme
" Bağlantı (network) bilgisini şemalar üzerinde gösterebilme
" Çeşitli düzey ve detaylarda şema görüntüsü verebilme
" Öğrenme kullanma kolaylığı
" Güvenlik için erişim sınırlaması (şifreli seçim)
" Modern ve MMI sistemlerini tüm grafik ekranları üzerinde çok pencereli ortamlar aracılığı ile çok iyi bir kullanıcı arabirimi oluşturmaktadır.
4) Yerel Giriş Çıkış:
" Yerel RTU' yu tarama ve yerel denetim
" Çıkış denetim sinyalleri yaratma (kalemli azıcılar, ölçüm cihazları, göstergeler)
" Mapboard için sinyal oluşturma
" Yerel saat ve frekans bilgisini elde etme
5) Rapor Çıkarma, Sebep Gösterme:
SCADA, gerçek zaman veri tabanı kullanarak geçmişe dönük ya da güncel veriler hakkında istatistiksel raporlar çıkarır. Olay dizisi verilerinden de faydalanarak sebep gösterir ve hata yerini bulur. Çıktıları yazıcı ile ya da ekrandan verebilir.
6) Uygulama Programları:
SCADA programları gerçek zaman verilerine ve başka verilere dayanarak sistem bakımı, onarım ve gelişimi için kullanılan programlardır. GIS (Geopraphic Information System: Coğrafi Bilgi Sistemi) örnek olarak verilebilir.
7) Konfigürasyon Araçları:
Sistemin ilk kuruluşundan ve sistemin değişmesi durumunda verilerin doğru noktalardan doğru aralıklarla görüntülenmesi için konulan parametrelerin girilmesi amacıyla kullanılır. Bu programların kolay kullanılabilir olması ve hata yapmaya karşı korumalı olmaları gerekir. Sistemdeki değişiklikler fonksiyon değişimi gerektirmediği sürece yeniden programlama gerekmektedir.

8) Donanım Yönetim Programları:
" İşletim Sistemi: Çeşitli işletim sistemleri kullanılabilmekle beraber SCADA siteminin dağıtılmış işlevlerden oluşan yapısı çok görevli (multitasking) işletim sistemlerinin kullanımını gerektirir. SCADA sistemleri için UNIX iyi bir adaydır. Ayrıca standart işletim sisteminin seçimi farklı firmalardan alınacak ürünlerin birlikte çalıştırılmasına olanak tanır.
" Network Sistemi: Süreçler arası veri alışverişini ve ek birimlerle çeşitli noktalardan erişim olanağı tanır. Network sisteminde standartlara uyumun faydaları:
1. Tek bir firmaya bağlı kalmama
2. Kaliteli ürünler
3. Fiyatların düşmesi
4. Uyumlu ürünler
Network sisteminde standartlar ISO' nun 7 katmanlı OSI sistemi üzerinde standartlaştırılmıştır.
" Pencere Sistemi: Bir pencere kütüphanesinden ve işletim sistemi ile birlikte çalışan pencere yöneticisinden oluşur. Grafik ekran üzerinde açılan dörtgen alanlar pencere olarak adlandırılır. Pencere sistemleri menü, tuş gibi grafiksel giriş araçlarının eklenmesine de imkan verirler. X-windows pencere sistemleri içinde en çok kullanılandır:
1. Donanım marka ve modelinden bağımsızdır.
2. Nesneye dayalıdır.
3. Olay güdümlü bir sistemdir.
4. Network tabanlıdır. Yaygındır. Açık bir sistemdir.
5. X-Windows uygulamaları taşınabilir.
9) Kurma ve Yerleştirme Programları:
Sistemin ilk kuruluşunda program kodlarını disk alanı içinde uygun yerlere yerleştirmek ve ilk çalışma alanını yaratmak, veri tabanının ilk durumunu hazırlamakla görevlidir.
10) Eğitim, Test ve Simülasyon Programları:
Kullanıcıların yetiştirilmesi, sistemin çalışırlığının kontrolü amacıyla, genellikle SCADA' ya bağlı olmadan çalışan programlardır. Simülasyon programları RTU ve diğer SCADA elemanlarını simüle ederek eğitim programlarına yardım eder.

3.4.2. KONTROL MERKEZİ KULLANICI (OPERATÖR) ARABİRİMİ

(İnsan Makine Arabirimi- İMA / Man Machine Interface- MMI)
Kullanıcı Arabirimi : SCADA sistemi ile operatör arasındaki ilişkiyi kuran temel birimlerden biridir. SCADA sistemini kumanda merkezine bağlayan kullanıcıya sistemin her konusunda bilgi sağlayıp yardımcı olan merkezi ve karmaşık bir yapıdır. Süper mini bilgisayarlar sayesinde daha kaliteli, hızlı açık seçik, yeterli bilgileri, gelişmiş yazılım programlarını da kullanarak sunmaktadırlar. Kullanıcı arabirimi yapı olarak karakter grafik veya gerçek grafik olabilir.
Karakter Grafik Yapı : Günümüz teknolojisinde kullanılmamaktadır. Hızlı fakat sınırlı görüntü verme özelliğine sahiptir. Terminal mantığı ile çalıştıklarından görüntü çağırma süresi fazladır. Terminaller ortak işlemcilerle kontrol edildiklerinde terminallerin biri diğerini beklemek zorundadır.
Gerçek Grafik Yapı : En yeni ve yaygın kullanıma sahiptir. Dosya erişme ve çağırma hızı, görüntü kalitesi ve yeteneği yüksektir. Özel grafik kartları sayesinde her türlü görüntüyü hızlı bir şekilde verebilir. Büyüklük olarak, karakter grafik yapıya yayma süresi oldukça az yer kaplar. Kullanıcı arabirimi içi en uygun konfigürasyon budur.

3.4.2.1 KULLANICI ARABİRİMİNDE BULUNAN CİHAZLAR

Kullanıcı arabiriminde olması gereken başlıca cihazlar şunlardır;
1) Monitörler
2) Klavyeler
3) Fare (Mouse)
4) Yazıcılar ve çiziciler
1) Monitörler: Görüntüleme birimleridir. Son yıllarda oldukça kaliteli monitörler geliştirilmiştir. Bunlar yüksek çözünürlüğe sahip, SCADA sistemleri için uygun boyutlarda (17-19 inch veya daha büyük), düşük radyasyon yayan monitörlerdir.
2) Klavyeler: Genel ve SCADA uygulamalarına özel klavyeler olmak üzere ikiye ayırabiliriz. Genel klavyeler; standart Q ve F klavyelerdir. Genel amaçlı bilgisayarlara özel tuşlar içeren klavyelerdir.
Fonksiyonel Klavyeler; Üzerinde SCADA sisteminde kullanılan bazı özel tuşlar içeren istasyonda çalışan yazılım programlarına özel klavyelerdir. Bu tür klavyelerde beklenilmeyen operasyonlar önlenmiştir. Yazılım programının işlemleri bir fonksiyon tuşuna bağlanarak komut vermek hızlı ve kolay hale getirilmiştir. Ancak; günümüz teknolojisi ile geliştirilen programların klavye bağımlılığı ortadan kaldırılmıştır. Bütün operasyonlar fare ile yapılabilmektedir.
3) Fare: Üzerinde iki veya üç (istasyonlar için üç) tuş bulunan ve ekrandaki kursörün hareket ettirilmesinde kullanılan aletlerdir. Ekrandaki mönülerden madde seçme ve programlara değişik komutların gönderilmesinde kullanılır.
4) Yazıcılar ve Çiziciler: Çeşitli rapor dosyalarını ve grafik bilgilerini kağıda aktarmak amacıyla kullanılır.

3.4.2.2 KULLANICI ARABİRİMİ İŞLEVLERİ

1) SCADA sistemi yazılım programlarının kullanılması
2) Görüntüleme ve SCADA kapsamındaki kontrol edilen ve bilgi toplanan cihazların ekranda izlenmesi, bu cihazlara komut göndererek durumlarındaki değişikliklerin ekrandan izlenmesi
3) Alarm üretme, alarm seviyelerinin ayarlanması ve analog değerlerin çeşitli seviyelerde ayarlanabilmesi,
4) SCADA sisteminde kullanılan elemanlar hakkındaki detaylı bilgilendirme (bakım tarihleri, markası, üzerindeki arıza durumlarının izlenmesi, karakteristik değerlerinin bilinmesi, SCADA kontrolünde olup olmadığı vb.)
5) Bağlantı bilgilerinin görüntülenmesi ve yük analizi sonuçlarının ekrana işlenmesi gibi çeşitli network analizlerinin sonuçlarının verilmesi,
6) Alarmları ve bilgileri oluş sırasına göre kaydetme ve listeleme, kullanıcının gerçekleştirdiği işlemleri kayıt etme ve raporlama,
7) SCADA kartları ve programları ile ilgili raporlar,
8) Başka analiz programlarının çağrılması ve bu programların kendi raporlarını üretmesi,
9) Güvenlik kontrolünün çeşitli şifreleme yöntemleri ile sağlanması, yetkili olmayanların kullanımına izin verilmemesi,
10) Kullanıcı vasıtası ile veri girilmesi ve böylece sisteme bağlı olmayan nesneler için, kullanıcının telefon veya başka yollarla aldığı bilgileri işlemesine olanak tanıma.

3.4.2.3 KONTROL MERKEZİ GİRİŞ-ÇIKIŞ BİRİMLERİ

Giriş çıkış birimleri bilgisayarların giriş çıkış birimlerine ve RTU' larla iletişim hatlarına bağlanabilen birimlerdir. Bu birimleri kontrol eden birkaç standart denetleyici vardır. Bunlar seri, paralel, SCSI denetleyicileridir. Bu denetleyiciler bilgisayarı en az yoracak şekilde gerekli fonksiyonları yerine getirir. Bu denetleyicilerden;
Yazıcı Denetleyicisi: Yazıcıları kontrol eden veri transferi sağlayan seri veya paralele denetleyicileridir.
Haberleşme Denetleyicisi: Bilgisayarın diğer birimlerle bağlantı kurmasını sağlar. Genellikle seri kanal ve modem yardımı ile telefon hatları kullanılarak iletişim sağlanır.
Kullanıcı Arabirimi Denetleyicisi: Verilerin kullanıcı arabirimleri arasında gidip gelmesini kontrol eder. Bu bağlantı genellikle yerel iletişim ağları ile olur.
RTU Denetleyicisi: RTU denetleyicileri Haberleşme ünitelerini kullanarak veri transferi sağlarlar.
SCSI Denetleyicisi: Seri paralel portlarda her denetleyici sadece bir üniteyi kontrol edebilmekteydi. Fakat teknolojinin gelişmesiyle yaygınlaşan SCSI denetleyicilerinde, her denetleyici birden fazla üniteyi kontrol edebilmektedir. Farklı üniteler için aynı SCSI denetleyicisi kullanılabilmektedir.
Ses Denetleyicisi: Sesle ilgili çeşitli denetlemelere olanak sağlar.
Yedek Bellek Denetleyicisi

3.4.2.4 YAZICILAR ve ÇİZİCİLER

Çeşitli rapor dosyalarını ve grafik bilgilerini kağıda aktarmak amacıyla kullanılır.

3.4.2.5 KONTROL MERKEZİ VERİ DEPOLAMA BİRİMLERİ

Depolama Birimleri; SCADA sisteminin veri ve alarm bilgileri ile bilgisayar programlarının depolandığı yerdir. Bu depolama birimleri aşağıdakilerden biri veya birkaçı olabilir.
1) Hareketli Kafalı Diskler,
2) Sabit Kafalı Diskler,
3) Floppy Diskler,
4) Değiştirilebilen Sabit Diskler,
5) Optik Diskler
6) Manyeto - Optik Diskler.
1) Hareketli Kafalı Diskler
En tanınan depolama birimleridir. Yüksek erişim hızları vardır (5-80 milisaniye). Bu nedenle hızlı veri transferi yapabilirler. Yüksek depolama kapasitesine sahiptirler (20 Gbyte ve üzeri). Kullanım süreleri ve güvenilirlikleri floppy disklere göre daha fazladır.
2) Sabit Kafalı Diskler
Oldukça eski teknolojiye sahiptir. Fakat çok hızlı erişim sağlayabilmektedirler. Ancak depolama kapasiteleri hareketli kafalı disklere göre daha azdır.

3) Floppy Diskler
Taşınabilir depolama birimleridir. Fakat depolama kapasiteleri azdır (1,44 Mybte ve üzeri) genellikle PC tabanlı bilgisayarlarda çok yaygın olarak kullanılır. Güvenilirlikleri, hızları ve kullanım süreleri azdır.
4) Değiştirilebilen Sabit Diskler
Bu tür diskler hareketli kafalı disklerle aynıdır. En önemli özellikleri floppy diskler gibi taşınabilir ve değiştirilebilir olmalarıdır.
5) Optik Diskler
Optik diskler oldukça yüksek veri depolama kapasitesine sahip depolama birimleridir. Boyutları genel olarak 5,25 inch çapında bir daire kadardır. Yüksek erişim hızları vardır. Manyetik ortamlardan kesinlikle etkilenmezler. En büyük dezavantajları sadece okunabilir olmalarıdır.
6) Manyeto - Optik Diskler
Optik Disklere göre en büyük avantajları tekrar yazılabilir olmalarıdır. Veri depolama kapasiteleri oldukça yüksek olan depolama birimleridir.
Yedekleme Birimleri:
Yedekleme birimleri veri depolama birimlerinde oluşacak hatalara veya bozukluklara karşı verilerin yedeklenmesi için kullanılır. Kullanılacak veri yedekleme birimleri şunlar olabilir;
1) Teyp Ünitesi (0,5 inch)
2) V8 Teyp Ünitesi
3) Yazılabilir optik diskler
1) Teyp Ünitesi: Düşük hızlarda çalışır. 100 Mbyte' ın üzerinde veri depolama kapasitesi vardır.
2) V8 Teyp Ünitesi: Yüksek kapasiteli veri depolama özelliği vardır (1 Gbyte). Yüksek veri hızı sağar.
3) Yazılabilen Optik Diskler: Yazılabilen optik diskler; az yer kapladıkları, güvenilir oldukları ve yüksek veri depolama gücüne sahip oldukları için, yedekleme birimi olarak kullanıma oldukça uygundur.

3.4.2.6 KONTROL MERKEZİ VERİ İLETİŞİM AĞI

Kontrol merkezinde bilgisayarlar arasında veri paylaşımını, program paylaşımını sağlamak ve çok sayıda bilgisayarı ve farklı özelliklerde bilgisayarları, büyük hızlarda veri iletişimini 1-100 Mbyte/saniye gibi sağlamak için Yerel iletişim ağları oluşturulur.
Bu yerel iletişim ağları (Local Area Network- LAN) aynı zamanda ek ünitelerin de paylaşımını sağlamaktadır.
Yerel iletişim ağları üzerinden bilgisayarlar Ring, Yıldız veya Düz veriyolu şeklinde bağlanabilirler.

3.4.2.7 KONTROL MERKEZİ MİMİK DİYAGRAM VEYA EKRAN PROJEKSİYON SİSTEMLERİ

Ekran projeksiyon sistemi SCADA sisteminde kontrol edilecek sistemin büyüklüğüne bağlı olarak isteğe bağlı olarak kullanılır. Yani kullanılması zorunlu değildir. Sistem veri işleme sitemine bağlı bir kullanıcı arabirimi ile kumanda edilir. Kontrol edilen geniş bir coğrafik alana yayılmış sistemin genel görünüşünü kullanıcılara sağlar. Sürekli gösterim alanı 4x2 m. ve 1x1 m.2lik ekranlardan oluşabilir.
İşletme mühendisi tarafından kumanda merkezi üst kademe yöneticilerine çabuk bilgi vermek ve kullanıcılara özet bilgi vermek için kullanılır. Bu nedenle sistem açık ve izlenmesi kolay olmalıdır. Kontrol merkezlerinde yeri, kullanıcıların bilgisayar sistemlerini kullanma pozisyonlarını bozmaksızın, ekran projeksiyon sistemini rahat görmesini sağlayacak şekilde seçilmelidir.

3.4.2.8 KONTROL MERKEZİ ZAMAN AYAR SİSTEMİ

Zaman ayar sistemi kontrol merkezinin standart zamanını doğru olarak görüntülemek ve RTU' ların senkronizasyonu ile tarih atanmasını sağlamak için kullanılır.
Kumanda merkezine yerleştirilmiş saatin 10 (-7) dan daha büyük bir nispi sapması olmamalıdır. Zaman ayar sistemi şunları içermelidir;
" 6 haneli bir sayısal gösterim cihazı; saatler, dakikalar, saniyeler,
" Zamanı yeniden ayarlama cihazı
" Bilgisayara standart zamanı vermek için arabirim

3.4.2.9 KONTROL MERKEZİ KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAĞI

Kontrol merkezi; bilgisayar ve çevre donanımlarına kesintisiz akım sağlayacak bir kesintisiz AC ve DC güç kaynağı bulunmalıdır.
Kesintisiz AC güç kaynağı şu bileşenlerden oluşabilir:
" 2 doğrultucu, normal olarak 220 V 50 Hz tek fazlı veya 380 V 50 Hz 3 fazlı kaynaktan beslenebilir.
" Doğrultucuların veya bunların beslemelerinin arızalanması durumunda bir saat kapasiteli bir akü bataryası,
" Aküyle beslenen iki dönüştürücü. İki dönüştürücü ya paralel olarak yarım yükte ya da normal/yedek modunda çalışacaklardır. Bunlar birbiriyle ve AC ana besleme sistemiyle senkronize çalışmalıdır.
Doğrultucular ya yarım yükte paralel olarak ya da normal/yedek modunda çalışabilir. Her bir doğrultucu tek başına tesislerin tamamını besleyebilmeli ve aküden geri beslemeye karşı korunmalıdır.
Her bir dönüştürücü de tesislerin tamamını tek başına besleyebilmelidir.
Besleme kaynağı kesintisiz olmaksızın sürekli çalışacak durumda olmalıdır. Kaynağın ciddi arızalanması durumunda, kullanıcı devreleri kesintisiz olarak AC ana kaynaktan, bir by-pass düzeni ile beslenebilir olmalıdır.

3.4.2.10 İZOLE, YÜKSELTİLMİŞ TABANLI KUMANDA ODASI

Kontrol merkezi kumanda odası, tüm önemli bilgisayar ve elektronik cihazların çalıştırıldığı yerlerde olduğu gibi, statik elektriğe karşı, izole yükseltilmiş bir tabanla zeminden ayrılmalıdır.Bu odalar her bir gözetim ünitesi tarafından sağlanan enformasyonun, normal olarak oturan, orta boylu bir teknik görevli tarafından kumanda masasından kolaylıkla görülecek şekilde tasarlanmalıdır.
Aydınlatma, kullanıcıların gözlerini yormayacak ve ekranların parlamasına neden olmayacak şekilde projelendirilmelidir.
Odaların iklimlendirilmesi ve ses yapan cihazlara karşı ses yalıtımının yapılması insan sağlığı bilgisayarların güvenliği açısından gereklidir.

BÖLÜM2----------ANA SAYFA----------BÖLÜM4