PLC Ve SCADA Sistemleri

PLC, Scada, Otomasyon

PLC ve Scada sistemleri

Her türlü PLC SCADA ve Otomasyon ihtiyaçlarınız için bize ieletişime geçebilirsiniz.

SCADA

SCADA sistemleri, fabrikadaki süreçlerin (hammadde, üretim ve mamul madde takibi vb.) denetiminde kullanılan çeşitli araçlarla (RTU, PLC vb.) birlikte fabrikanın üretim kontrolü ve planlaması için (MRPII) ve işletme kaynakları planlama (ERP) sistemleriyle gerekli bağlaşımlar kurularak ideal bir yapıya erişilebilir. Amaç en düşük maliyetle, daha kaliteli ve daha çok üretmek için gerekli yapıyı kurmaktır. İşletmedeki tesislerden en yüksek verimlilikle yararlanmak, yöneticilerin işletmeye ve üretim bilgilerine tam olarak hakim olmasıyla sağlanabilir. SCADA yazılım paketleri endüstriyel tesislerde alt yapı yazılım görevini üstlenmeli ve fabrika içi ile dışındaki ağlara bağlanarak şirketin bütün katmanlarına uyum içerisinde çalışmasına imkan vermelidir. SCADA işletme genelinde herkese, her zaman erişebilecekleri, gerçek zamanlı ve ayrıntılı bilgiyi sağlamalıdır.

SCADA sistemi, hidroelektrik, nükleer güç üretimi, doğalgaz üretim ve işletme tesislerinde, gaz, yağ, kimyasal madde ve su boru hatlarında pompaların, valflerin ve akış ölçüm ekipmanlarının işletilmesinde, kilometrelerce uzunluktaki elektrik aktarım hatlarındaki açma kapama düğmelerinin kontrolü ve hatlardaki ani yük değişimlerinin dengelenmesi gibi çok farklı alanlarda kullanılabilmektedir.

 

SCADA sistemi ile bir kombine çevrim santralinin, gaz türbini, buhar türbini, atık ısı kazanı, santralin su kaynakları, ana dağıtım sistemi ve depolar gibi tesis elemanlarının durumlarını sürekli izleme, bilgi toplama ve uzaktan kumanda işlevlerini yerine getirmek mümkün olmaktadır.

 

SCADA Sisteminin Tanımı

Kapsamlı ve entegre bir veri tabanlı kontrol ve gözetleme sistemi olan SCADA kontrol sistemi sayesinde, bir tesise veya işletmeye ait tüm ekipmanların kontrolünden üretim planlamasına, çevre kontrol ünitelerinden yardımcı işletmelere kadar tüm birimlerin otomatik kontrolü ve gözetlemesi sağlanabilir.

SCADA kontrol sistemleri değişik işletmelerin tüm kontrol ihtiyaçlarının kademeli (katmanlı) olarak gerçekleştirilmesine imkan tanır.

 

Genel olarak SCADA Sisteminin uygulamada sağladığı avantajlar

• Kullanıcı tarafından tanımlanmış işletmeye ait parametreler (seviye, sıcaklık, basınç, dijital sinyaller, vana ve motor durumları, sistem durumu vb.) vasıtasıyla işletmenin takibi,
• Reçete ekranları vasıtasıyla, üretim reçetelerinin girilmesi ve işleyen reçeteler hakkında operatörün bilgilendirilmesi,
• Parametre ekranları vasıtasıyla, sistem için gerekli olan limit değerlerin (set-point, alt ve üst alarm değerleri) girilmesi,
• P, I, D (PID) parametrelerinin girilebilmesi ve gözlenmesi,
• İşletme değerlerinin tarihsel ve gerçek zamanlı trendlerinin tutulması,
• Anlık ve periyodik raporların (üretim, reçete, stok vb.) alınması,
• Otomatik çalışan sisteme, SCADA ekranlarından manuel müdahale imkanı,
• Alarm ve durumların gösterilmesi ve yazıcıya ve/veya veri tabanına kayıt edilmesi,
• İleri düzeyde kalite kontrol (örneğin istatistiksel proses kontrol) desteği.

SCADA sisteminin sıklıkla kullanıldığı alanlar

• Çimento endüstri,
• Kimya endüstrisi,
• Doğalgaz ve petrol boru hatları,
• Petrokimya endüstrisi,
• Demir-çelik endüstrisi,
• Elektrik üretim ve iletim sistemleri,
• Elektrik dağıtım tesisleri,
• Su toplama, arıtma ve dağıtım tesisleri,
• Hava kirliliği kontrolü,
• Otomotiv endüstrisi,
• Bina otomasyonu,
• Proses tesisleri olarak sıralanabilir.

 

Programlanabilir Elektronik Kontrol Üniteleri

Kontrol alt birimlerine, işletme ünitelerine, çalışma sahasına ait saha cihaz ve enstrümanlarına bağlanarak gerekli veri alışverişini sağlarlar. Bu üniteler (PLC veya RTU) aynı zamanda elektronik ve elektrik kilitleme, koruma ve benzeri ekipmanlara bağlanarak motor kontrol merkezine entegre edilmektedir. Programlanabilir kontrol üniteleri, biriken bilgi ve verileri bir yandan SCADA sistemine iletirken bir yandan da işletme fonksiyonlarını yerine getirmek için yazılım programı gereğince lojik ve denetim kontrolü sağlamaktadır.

İşletmeye ait verilerin tamamı kontrol panolarına yerleştirilmiş programlanabilir kontrolörlerde işlenmektedir. Bu kontrol üniteleri, lojik ve denetimsel kontrol için bir bilgi işlem modülü olarak görev yapabildiği için birer endüstriyel bilgisayar olarak da kullanılmaktadır. Böylece kontrol panolarının her biri, işletmenin bir bölümünün kontrolü ile ilgili tüm fonksiyonları yerine getirebilmektedir. Öte yandan, işletmenin otomatik kontrolü operatör bilgisayarlarda veya iş istasyonlarında, bazı parametreleri değiştirebilecek veya sürekli taranan kontrol sisteminin olgu verileri listelerini işleyebileceklerdir.
SCADA paketi insan-makine iletişimini sağlarken, kontrol sisteminin ve işletmenin değişik durum ve hallerini, farklı ekran tipleri ile görebilme imkanı sağlar. Bu ekranlar, genel görünüm ekranları, işletme ekranları, obje veya nesne ekranları, rapor ekranları, eğri ve trend ekranları, reçete ekranları, arıza ve ihbar ekranlarıdır.

 

Saha ve noktalarından elde edilen gerçek zamanlı arızaların tespiti, arızaların işletmenin hangi bölgesinde olduğunun önem derecesi belirlenerek filtrelenebilmesi ve öncelik seviyesinin tespiti, arızanın giderilmesi ile ilgili yapılan çalışmaların operatör veya bakımcı tarafından not alınarak belirtilebilmesi, arıza ve arıza ihbarlarlarının tarihsel özetinin ekrandan ve yazıcıdan alınabilmesi ve sabit disk veya sunucuya kaydedilebilmesi arıza ihbar işlemlerini yerine getiren bir kontrol ünitesinden beklenen özelliklerdir.

 

SCADA Sistemlerinin Temel Elemanları

En basit haliyle SCADA sisteminde fiziksel bir büyüklüğün ölçülmesi, ölçülen büyüklüğe ait sinyalin taşınması, işlenmesi ve değerlendirilmesi aşamaları mevcuttur.

Fiziksel Sistemler

Bir SCADA sistemi, gerçek dünya üzerinde karşılanan olayları (sıcaklık, basınç, hız, seviye vb.) bilgisayara aktarır, burada oluşturulan sanal ortamda gerekli işlemleri yürüttükten sonra bu kez işlemle fiziksel sistemlere müdahale eder. Burada algılayıcılar fiziksel olayları, elektriksel bilgiye (analog) dönüştürür. Bu noktada SCADA donanımı analog voltajı D/A (dijital/analog) çeviriciler yardımıyla dijital bilgiye dönüştürür ve bilgisayara aktarır. Fiziksel sistemlerdeki var-yok şeklindeki olaylar (belli bir noktada bir cismin olması veya olmaması) ise D/A gerekmeksizin kolayca bilgisayara aktarabilirler. Bilgisayar benzer şekilde dijital ve analog çıkışlar üreterek fiziksel sistemleri kontrol eder.

 

Algılayıcı ve Kontrol Elemanları

Algılayıcılar, sıcaklık, basınç, hız, konum gibi fiziksel bilgileri voltaj, akım, frekans, puls gibi elektriksel sinyale dönüştürür. (Termokupl veya RTD elemanları vb.). Kontrol elemanları fiziksel sistemleri harekete geçiren elemanlar olup proses kontrolü sağlarlar.

Sinyal İşleme

Sinyal işleme elemanları, algılayıcı tarafından üretilen sinyallerin A/D’ye girmeden önce kalitelerini artırmaya yarar. Sinyali ölçeklendirme, lineerleştirme filtreleme, yükseltme gibi işlemlerin hepsi bu amaca yöneliktir. PC tabanlı sistemlerde en yaygın olanı yükseltmedir (genliği arttırma). Böylece filtreleme, lineerleştirme gibi işlemler yazılım ile kolayca çözülebilmektedir.

 

Veri Toplama ve Kontrol Donanımı

Kontrol donanımı genelde aşağıda sıralanan üniteleri bulunduran ve PC’nin taşıyıcı elemanlarına yerleştirilen kartlardır. Bu üniteler; CPU, işletim sistemi analog giriş ve çıkış sayıcı ve zamanlayıcı ünite, programlanabilir yükseltici, bellek ve tampon bellektir.

 

Yazılım

Uygulamaya göre doğru yazılım seçilmesi de donanımın doğru seçilmesi kadar önemli olup performansı etkileyen temel faktörlerden biridir. Doğru yazılımın seçimi kullanıcıya ve uygulamanın niteliğine bağlıdır. Uygulamanın hız gereksinimi, özellikleri, programın esnekliği yazılım seçiminde önemli kriterlerdir.

 

PLC Sistemi

PLC (Programmable Logic Controller; Programlanabilir Kontrol Cihazı) algılayıcılardan aldığı bilgiyi kendine verilen programa göre işleyen ve iş elemanlarına aktaran bir mikro işlemci tabanlı bir cihazdır. Bir PLC endüstriyel bir ortamda görev yapmak üzere tasarlanmış dijital prensiplere göre çalışan elektronik bir sistemdir. Sistem makinayı veya bir prosesi kendi analog ve/veya dijital giriş/çıkış modülleriyle, mantıksal kontrol, zamanlama, sayma, aritmetik işlem yapma fonksiyonlarıyla kontrol etmek amacına yöneliktir.

Cihaza veya prosese ait bilgilerin SCADA ortamına aktarılmasını da sağlar. PLC’lerin bir diğer kullanım alanı da, ham maddeyle ilgili üretim ve proses verilerini toplamaktır. Üretilen ürün sayısı ürün sıcaklığı, basıncı, proseste geçen süre ve ölçülebilir diğer özelliklerle ilgili olabilir.

 

Sistemin tasarlanması açısından esas olan öncelikle ihtiyacın doğru saptanması ve optimum modelin seçimidir. Atıl kalacak her giriş/çıkış gereksiz yere ödenecek para demektir. Bu nedenle sistem tasarımcısının gerekli bilgilere sahip olması gerekir.

 

PLC ile gerçekleştirilen uygulamalardan bazıları

Çimento Sanayi: Hammadde hazırlama, dozajlama sistemleri, fırınların kontrolü üretim otomasyonu.
Seramik Sanayi: Hammadde hazırlama, reçete bazında üretim, fırın kontrolü.
Gıda Sanayi: Reçete bazında üretim.
Kağıt Sanayi: Enerji dağıtım kontrolü, üretim otomasyonu.
Kimya Sanayi: Reçete bazında üretim kontrolü ve otomasyon.

 

PLC’nin Ana Birimleri

Giriş Birim: Kontrol edilen sisteme ait basınç, seviye, sıcaklık gibi algılayıcılardan gelen sinyaller giriş birimi üzerinden alınmaktadır.
İşlem Birimi: Giriş biriminden aldığı bilgiyi kendine verilen programa göre işleyen ve sonucu çıkış bilgisi olarak aktaran ana işlem birimidir.
Çıkış Birimi: Ana işlem birimi giriş verilerini, belirlenmiş programa göre işler, daha sonra çıkış birimi ilgili denetim için gerekli kontrol sinyallerini üretir.
Programlayıcı Birim: İşlem birimi tarafından uygulanacak programların oluşturulduğu birimdir.

PLC’leri programlamak için genellikle kişisel bilgisayar kullanılmaktadır.

PLC’lerin Avantajları

Güvenilirlik: Tehlikelere karşı hemen hemen tüm elemanların korunmuş olduğu elektronik birimlerden oluşmaktadır.
Fiziksel Büyüklük: PLC’ler yeteneklerine göre çok küçük ve az yer kaplayan cihazdır. Bu da her
ortamda sorunsuzca kullanılmalarını sağlamaktadır.
Maliyet: PLC çözümlerinin gerek ilk yatırım maliyetleri gerekse sağladığı üretim kazançları açısından maliyetleri önemsiz kalmaktadır.

Ortam Dayanıklılığı: PLC’ler özellikle endüstriyel ortamlar için tasarlandıklarından bu tip ortamlarda dayanıklılık göstermektedirler.
İletişim Kabiliyeti: PLC’ler kendi aralarında, kişisel bilgisayarlarla ve diğer akıllı cihazlarla iletişim sağlayabilmektedirler.
Kompleks Yapı: PLC’ler birçok makinenin aynı anda kontrolünü bellekteki, her iş elemanına ait alt
programlar ile yapılabilmektedirler.
Esneklik : PLC programlarında değişiklik kolay ve hızlı bir şekilde yapılabilmektedir. Ayrıca PLC bellekleri artırılabilir.
İşlem Hızı: PLC mantıksal ve aritmetik işlemlerden oluşan bir programı oldukça hızlı bir şekilde işletebilmektedir.
Görüntüleme: Bir PLC programı ile ilgili devrenin çalışması direk olarak monitörden izlenebilmektedir. Ayrıca arıza tarama yapılabilmekte ve geçmiş çalışma durumları sonradan izlenebilmektedir.

elektronikenerjifabrikaotomasyonplcscadasiemensyazılım

Yorumlara kapalı.