Sign In Sign-Up

SCADA sistemlerinde iletişim ortamı olarak kullanılabilecek ortamlar;
1) Gerilim Hatları
2) Kiralanmış PTT Telefon Hatları, Kablolu TV Hatları
3) Radyo Frekans İletişim (Mikrodalgalar, Trunk Radyo, Uydu)
4) Fiber Optik, Metalik Kablolu Özel Hatlar

7.1 GERİLİM HATLARI

Power Line Carrier - PLC gerilim hatları üzerinden haberleşmeyi sağlayan bir tekniktir. PLC haberleşmesi için kullanılan cihazlar bağlaştırıcı elemanları ile gerilim hattına bağlanır. Bu cihazlar bilgi sinyalini module ederek hatta enjekte ederler. Alıcı ise bilgiyi taşıyan frekansı filtreleyerek alır ve demodule eder.
PLC'ler yüksek gerilim ve alçak gerilim hatlarında kullanımına göre iki gruba ayrılır. 38 KV ve üzerindeki gerilimlerde iletim hatlarının sağladığı bant aralığından faydalanarak 50 kHz. İle 500 kHz. arasındaki frekansları taşıyıcı frekans olarak kullanabilir ve bu sayede yüksek iletişim hızlarına çıkabilir. 38 KV gerilim seviyesinin altındaki dağıtım hatlarında 5 kHz. ile 20 kHz. civarındaki frekansları, taşıyıcı frekans olarak kullanır. Bilgi bu aralıktaki frekanslarla modüle edildiğinden ancak 300 baud/s hızındaki haberleşmeye izin verir. Bu hız birçok SCADA fonksiyonu için yetersiz kalacağı için sadece bazı özel amaçlar için kullanılır.

7.2 KİRALANMIŞ HATLAR

Genel amaçlı telefon hatları her ülkede bulunmaktadır. Ülkemizde bu iş PTT tarafından yürütülmektedir. PTT veri haberleşmesini sağlamak üzere 2 Mbit/s hızına kadar kiralık hat sağlayabilmektedir.
Bu haberleşme ortamı başlangıçta büyük yatırımlar gerektirmemekle beraber kira bedeli uzun vadede yüksek maliyet getirebilir.
PTT iki tip hat sağlayabilmektedir:
a) Kiralanmış PTT Hattı (Leased Line): Bu hat kullanıcı için özel olarak ayrılmıştır. Her an kullanıma hazırdır.
b) Otomatik aramalı PTT Hattı (Dial-Up): Haberleşme öncesinde telefon konuşmasında olduğu gibi arama yapmak gerekir. Bu hatta santraller meşgul olduğunda veri iletişimi yapılamaz.
Avantajları:
a) Çok sayıda hat kiralama imkanı vardır,
b) Lisans, bina, kule vs. gerektirmez
c) İlk yatırım masrafı düşüktür.
Dezavantajları:
a) Haberleşme ortamının sorumluluğu PTT ile paylaşılmıştır,
b) Arızaların onarılması uzun zaman alabilir,
c) Zamanla maliyetlerde artış olabilir
d) Bazı yerlerde kiralık hat sayısını arttırmak mümkün olmayabilir.

7.3 RADYO FREKANSINDA İLETİŞİM

SCADA uygulamalarında çeşitli radyo frekansı haberleşme teknikleri kullanılabilir. Burada yalnız SCADA için geliştirilmiş veya bu alanda çok kullanılan tekniklerden bahsedilecektir. Bahsedilecek teknikler aşağıdadır;
a) Noktadan Noktaya Mikrodalga İletişimi
b) Çok Adresli Sistemler (Multiple Address System)
c) Trunk Radyolar
d) Spread Spectrum Radyolar
e) Uydu Haberleşmesi
a) Noktadan Noktaya Mikrodalga İletişimi: Bu teknikte birbirini gören kuleler inşa edilir. Kulelerin üzerinde mikrodalgayı "beam" haline getirmek için çanak antenler takılır. 500 MHz.'in üzerinde çalışan verici ve alıcılar kullanılır. Haberleşme noktadan noktaya olduğu gibi ek yatırımlarla tek noktadan çok noktaya yapılabilir. Verici ve alıcıların güçleri miliwatt seviyesinden 5 Watt seviyesine kadardır.
b) Çok Adresli Sistemler (Multiple Address System): Özellikle SCADA uygulamaları için geliştirilmiş bir tekniktir. Birden fazla uzak birimden bilgi toplanması işlevi temel alınarak geliştirilmiştir. Bu yüzden merkezdeki anten her tarafa yayın yapabilir. Uzak birimleri antenleri ise merkeze doğru çevrilidir, bu yönde sinyal gönderilir ve alırlar. Bu yapıdaki bir haberleşme ortamı için iki frekans gerekir. Birinci frekansı merkez kullanır. Adres belirterek uzak birimlere komutlarını gönderir. Mesajı alan birim cevabını ikinci frekanstan verir. Birimler cevap vermek için bu kanalı sırayla 5 milisaniyelik zaman dilimleri halinde kullanır. Çok adresli sistemlerde 928 MHz. Ve 952 Mhz'lik sinyaller kullanılır.
c) Trunk Radyolar: Trank radyo haberleşme sistemleri telefon teknolojisine benzer bir teknolojiye sahiptir. Telefonda olduğu gibi iki birim haberleşmek istediğinde "Trunk Kontrol Merkezi" bir haberleşme linki kurar. Haberleşme bittiğinde link serbest bırakılır. Tipik bir trunk radyo ağı 5 ila 20 arasında kanal kullanır. Bu haberleşmenin kullanıldığı durumlarda haberleşecek birimler gruplar haline getirilir. Her bir grubun kullandığı bir frekans vardır. Trunk radyolar bilgi haberleşmesinin yanında ses haberleşmesi de gerçekleştirilebilirler.
d) 'Spread Spectrum' Radyolar: 'Spread Spectrum' iletişim ilk olarak askeri amaçlar için geliştirilmiştir. Geliştirilme amacı gönderilen ve alınan mesajların başkaları tarafından alınmasını engellemektir. 'Spectrum' bir sinyalin frekans ekseninde gösterimine denmektedir. Bir sread Spectrum sistemde bilgi geniş bir frekans bandına dağıtılır. Sinyal geniş bir banda dağıldığı için diğer alıcı radyolar tarafından gürültü gibi algılanır. Belli bir gürültü yok etme metodu olduğu için bunu almazlar.
Radyo Frekansında İletişimin Avantajları:
a) İletişim için yeterli band sağlar.
b) Dağıtım sistemindeki arızalardan etkilenmez
c) Yüksek güvenlik sağlar.
Radyo Frekansında İletişimin Dezavantajları:
a) Lisans gerektirir (Spread Spectrum hariç)
b) Mikrodalga haberleşmede, iki kule arasında sonradan kurulan binalar ve yetişen ağaçlara sorun çıkarır.
c) Tekrarlayıcılar (repeater) maliyeti artırabilir.
e) Uydu İletimi: Son yıllarda SCADA uygulamalarında uydu haberleşmesi de kullanılmaya başlanmıştır. Uyku yerden gönderilen sinyali alır, yükseltir, frekansı değiştirir ve başka bir noktaya gönderilir. Frekansı değiştirmesinin nedeni kendisine gönderilen frekansla karışmasını engellemektedir.
Kullanılan Frekanslar : 4/6 GHz., 12/24 GHz., 20/30 GHz.
Bant Genişliği : 36 MHz.
Avantajları:
a) Yeterli band genişliği sağlar.
b) Arıza yapma oranı düşüktür.
Dezavantajları:
a) Uydu göndermek masraflıdır
b) Haberleşme için yeryüzündeki büyük yer istasyonları kurmak gerekir.
c) Haberleşmede yaklaşık yarım saniyelik bir gecikme olur.

7.4 ÖZEL HATLARLA İLETİŞİM

7.4.1 METALİK KABLO

Metalik kablo çok bilinen ve kullanılan bir tekniktir. İleri teknoloji gerektirmez. Ülkemizde de üretilmektedir. Simplex, Half Dublex ve Full Dublex iletişimlerin tümüne olanak sağlar. Metalik Kablonun en büyük dezavantajı elektromanyetik ve elektrostatik etkileşime açık olmasıdır. Bu durum sinyalin elektriksel olarak iletilmesinden kaynaklanmaktadır. Gürültüden etkilenmeyi en aza indirgemek için ekranlı, twisted pair tip kablolar kullanılabilir. Bu kabloların iyi topraklanması gerekir. Sadece başlarda toprakla yetmez belli aralıklarda topraklanmalıdır.

7.4.2 FİBER OPTİK KABLO

Fiber optik kablolarda iletişim ortamı gönderici, alıcı ve fiber optik kablodan oluşur. Gönderici, elektrik sinyalini ışık haline çevirerek kabloya iletir. Bu iş LED (Light Emmitting Diode) veya laser diyot aracılığı ile yapılır. Işık fiber optik kablodan iletildikten sonra alıcı tarafından tekrar elektrik sinyaline çevrilir. Yapıldığı malzemeye göre iki çeşit optik kablo vardır.
1) Plastik Fiber: Sinyali zayıflatma oranı yüksektir (1000 db/km). 50-100 m. gibi kısa mesafe haberleşmeler için kullanılır.
2) Cam Fiber: Sinyali zayıflatma oranı çok düşüktür. Uzun mesafelerle haberleşme yapılabilir. Kullanılan cam tabakaların yapısına göre üçe ayrılır:
a) Step Index: 100 / 140 mikron
b) Graded Index: 50/125, 62.5/125 mikron
c) Single Mod: 8-9/125 mikron
Avantajları:
a) Elektromanyetik ortamlardan etkilenmez,
b) Geniş bir bant sağlar,
c) Yıldırımdan etkilenmez,
d) Lisans gerektirmez,
e) Kablolar arasında etkileşim (cross talk) olmaz,
f) İletken değil yalıtkan kısa devre durumlarında yangın gibi problemlere yol açmaz, iletken kablo döşeme kurallarına tabii değildir,
g) Boyutları küçüktür,
h) Yeraltına döşendiğinde kablonun ömrü uzar.
i) Çok düşük ve frekansla değişmeyen sinyal zayıflaması,
j) Fiziksel boyutları küçük ve hafif,
k) Düşük tesis ve çalıştırma maliyetidir.
Dezavantajları:
a) Ortalama olarak her 50 km'de tekrarlayıcı (repeater) gerektirir.
b) Özel verici ve alıcılar gerektirir.
c) Özel konnektörler gerektirir. Bu konnektörlerin takılması için eğitim görmüş insanlara ihtiyaç vardır.
d) Kısa mesafeli uygulamalarda ekonomik değil,
e) İyi korunmadıkları ya da gerektiğinden fazla büküldükleri takdirde kolayca kırılabilirler.
Nükleer partiküller dozaja bağlı olarak fiberi koyulaştırır ve zayıflamasını artırarak kullanılmaz hale getirir.

BÖLÜM6----------ANA SAYFA----------BÖLÜM8