Scada Sistemi Nedir? Ne İşe Yarar? Nerelerde Kullanılır?

SCADA Sistemi Nedir?

SCADA sistemi, üst düzey süreç denetleme yönetimi için bilgisayarları, ağa bağlı veri iletişimlerini ve grafiksel kullanıcı arayüzlerini kullanan bir kontrol sistemi mimarisidir. Bir SCADA sistemi proses tesisi veya makinelerle arayüz oluşturmak için programlanabilir lojik kontrol cihazı (PLC) ve ayrık PID kontrol cihazları gibi diğer çevresel cihazları da kullanır.

Scada’nın İngilizce’deki “Supervisory Control and Data Acquisition” kelime grubunun baş harflerinden türetilmiştir. Türkçe’deki tam karşılığı ise “Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama”dır.

Scada Sistemi Ne İşe Yarar?

SCADA sistemi endüstriyel kuruluşların aşağıdaki işlevleri yapmasını sağlayan bir yazılım ve donanım öğeleri sistemidir:

• Endüstriyel prosesleri yerel olarak veya uzak yerlerde kontrol edebilme.
• Gerçek zamanlı verileri izleme, toplama ve işleme.
• İnsan-makine arayüzü (HMI) yazılımı aracılığıyla sensörler, valfler, pompalar, motorlar ve daha fazlası gibi cihazlarla doğrudan etkileşimde bulunma.
• Olayları bir günlük dosyasına kaydetme.

Scada sistemleri, verimi korumaya, daha akıllı kararlar için verileri işleme koymaya ve arıza süresini azaltmaya yardımcı olmak için sistem sorunlarını iletmeye yardımcı olduklarından endüstriyel kuruluşlar için çok önemlidir.

Temel Scada mimarisi, programlanabilir mantık denetleyicileri (PLC’ler) veya uzak terminal üniteleri (RTU’lar) ile başlar. PLC’ler ve RTU’lar, fabrika makineleri, HMI’lar, sensörler ve son aygıtlar gibi bir dizi nesne ile iletişim kuran ve ardından bu nesnelerdeki bilgileri Scada yazılımı olan bilgisayarlara yönlendiren mikrobilgisayarlardır. SCADA yazılımı, verileri işler, dağıtır ve görüntüler; operatörlerin ve diğer çalışanların verileri analiz etmesine ve önemli kararlar almasına yardımcı olur.

Örneğin, SCADA sistemi hızlı bir şekilde operatöre bir ürün grubunun yüksek oranda hata gösterdiğini bildirir. Operatör işlemi duraklatır ve sorunun nedenini belirlemek için SCADA sistem verilerini bir HMI aracılığıyla görüntüler. Operatör verileri gözden geçirir ve Makine 4’ün arızalı olduğunu tespit eder. SCADA sisteminin bir sorunu operatöre bildirme yeteneği, sorunu çözmesine ve daha fazla ürün kaybını önlemesine yardımcı olur.

Scada Sistemi Nerelerde Kullanılır?

SCADA sistemleri, sanayi kuruluşları ve kamu ve özel sektördeki şirketler tarafından verimliliği kontrol etmek ve korumak, daha akıllı kararlar için veri dağıtmak ve arıza süresini azaltmaya yardımcı olmak için sistem sorunlarını iletmek için kullanılır.

SCADA sistemleri birçok farklı türde işletmede iyi çalışır, çünkü basit yapılandırmalardan büyük, karmaşık kurulumlara kadar değişebilir. SCADA sistemleri aşağıdakiler dahil birçok modern endüstrinin bel kemiğidir:

• Enerji
• Yiyecek ve içecek
• İmalat
• Petrol ve gaz
• Güç
• Geri dönüşüm
• Taşımacılık
• Su ve atık su
• Vs..

Etkili SCADA sistemleri, önemli ölçüde zaman ve para tasarrufu ile sonuçlanabilir. Modern bir SCADA yazılım çözümü kullanmanın yararlarını ve tasarruflarını vurgulayan çok sayıda vaka çalışması yayınlanmıştır.

Scada Sistemlerinin Tarihçesi

SCADA’nın kökenlerini anlamak için geçmişte sanayi kuruluşlarının çözmeye çalıştığı sorunları anlamalıyız. SCADA konseptinin 20. yüzyılın ortalarında tanıtılmasından önce, birçok üretim tesisi, endüstriyel tesis ve uzak saha, ekipmanı manuel olarak kontrol butonları ve analog göstergelerle kontrol etmek ve izlemek için personele güveniyordu.

Endüstriyel kuruluşlar, insanları her bir cihazla etkileşime girmeleri için uzak noktalara göndermek zorunda kalmadan bir düzeyde denetleme kontrolü sağlamak için röleler ve zamanlayıcılar kullanmaya başladı.

Röleler ve zamanlayıcılar sınırlı otomasyon işlevselliği sağlayarak birçok sorunu çözerken, kuruluşlar genişlemeye devam ettikçe daha fazla sorun ortaya çıkmaya başladı. Röle ve zamanlayıcıları yeniden yapılandırmak zordu, arıza oluyordu ve kontrol panelleri çok fazla yer kaplıyordu. Daha verimli ve tamamen otomatik bir kontrol ve izleme sistemi gerekiyordu.

1950’lerin başlarında, bilgisayarlar ilk önce endüstriyel kontrol amacıyla geliştirildi ve kullanıldı. Denetleme kontrolü o sırada başlıca kamu hizmetleri, petrol ve doğal gaz boru hatları ve diğer endüstriyel pazarlar arasında popüler olmaya başladı. 1960’larda, otomatik iletişimin ölçüm alanlarını ve uzak bölgelerden izleme ekipmanlarına diğer verileri iletmesini sağlayan izleme için telemetri kuruldu. “SCADA” terimi 1970’lerin başlarında kullanılmıştı ve bu on yıl boyunca mikroişlemcilerin ve PLC’lerin yükselişi, işletmelerin otomatik süreçleri her zamankinden daha fazla izleme ve kontrol etme yeteneğini arttırdı.

Scada’nın Evrimi

80’li ve 90’lı yıllarda, SCADA, daha küçük bilgisayar sistemleri, Yerel Alan Ağı (LAN) teknolojisi ve PC tabanlı HMI yazılımı sayesinde gelişmeye devam etti. SCADA sistemleri yakında diğer benzer sistemlere bağlanabildi. Bu sistemlerde kullanılan LAN protokollerinin birçoğu tescilliydi ve bu, satıcılara veri aktarımını nasıl optimize edeceklerinin kontrolünü verdi. Ne yazık ki, bu sistemler diğer tedarikçilerden gelen sistemlerle iletişim kuramıyorlardı. Bu sistemlere dağıtılmış SCADA sistemleri adı verildi.

1990’lı ve 2000’li yılların başında, dağıtılmış sistem modeline dayanarak, SCADA, açık bir sistem mimarisi ve satıcıya özel olmayan iletişim protokollerini benimseyerek artan bir değişik yaşadı. Ağ bağlantılı SCADA sistemi olarak adlandırılan SCADA’nın bu yinelemesi, Ethernet gibi iletişim teknolojilerinden yararlandı. Ağa bağlanmış SCADA sistemleri, diğer satıcılardan gelen sistemlerin birbirleriyle iletişim kurmasına izin vererek, eski SCADA sistemlerinin getirdiği sınırlamaları hafifletti ve kuruluşların ağa daha fazla aygıt bağlamasına izin verdi.

SCADA sistemleri önemli evrimsel değişimler geçirmiş olsa da, birçok sanayi kuruluşu işletme seviyesinden endüstriyel veri erişimi ile mücadele etmeye devam etti. 1990’ların sonunda 2000’li yılların başlarında, teknolojik bir patlama meydana geldi ve kişisel bilgisayar ve IT teknolojileri gelişimde hızlandı. Yapılandırılmış sorgu dili (SQL) veritabanları IT veritabanları için standart hale geldi, ancak SCADA geliştiricileri tarafından kabul edilmedi. Bu, kontrol alanları ve IT alanları arasında bir kayma ile sonuçlandı ve SCADA teknolojisi zamanla demodeleşti.

Geleneksel SCADA sistemleri hala verileri işlemek için özel teknolojiyi kullanıyor. Bir veri kaydedicisi, bir veri bağlayıcısı veya başka bir veri aktarma aracı olsun, çözüm dağınık ve inanılmaz derecede pahalı. Modern SCADA sistemleri bu sorunu en iyi kontrolörlerden ve IT teknolojisinden yararlanarak çözmeyi hedeflemektedir.

Modern Scada Sistemleri

Modern SCADA sistemleri, tesis tabanından gelen gerçek zamanlı verilere dünyanın her yerinden erişilmesini sağlar. Gerçek zamanlı bilgiye bu erişim, hükümetlerin, işletmelerin ve bireylerin, süreçlerini nasıl geliştirecekleri konusunda veri odaklı kararlar almalarını sağlar. SCADA yazılımı olmadan, sürekli olarak iyi bilgilendirilmiş kararlar için yeterli veri toplamak imkansız değilse de çok zor olacaktır.

Ayrıca, çoğu modern SCADA tasarımcısı, kapsamlı yazılım geliştirme bilgisine sahip olmasalar bile, kullanıcıların uygulamaları kolayca görebilmelerini sağlayan hızlı uygulama geliştirme yeteneklerine sahiptir.

SQL ve web tabanlı uygulamalar gibi modern IT standartlarının ve uygulamalarının SCADA yazılımına getirilmesi, SCADA sistemlerinin verimliliğini, güvenliğini, verimliliğini ve güvenilirliğini büyük ölçüde geliştirmiştir.

SQL veritabanlarının gücünü kullanan SCADA yazılımı, eski SCADA yazılımlarına göre çok büyük avantajlar sağlar. Bir SCADA sistemiyle SQL veritabanlarını kullanmanın büyük bir avantajı, mevcut bir MES ve ERP sistemlerine entegrasyonunu kolaylaştırarak verinin bütün bir kuruluş içinde sorunsuz bir şekilde akmasına izin vermesidir.

Bir SCADA sisteminden gelen geçmiş veriler, veri trendiyle daha kolay veri analizine olanak sağlayan bir SQL veritabanına da kaydedilebilir.

Scada Sisteminin Avantajları

Scada kullanımının avantajlarından bazıları şunlardır:

• Veriler, kullanıcı gereksinimlerine göre çeşitli formatlarda görüntülenebilir.
• Çeşitli izleme ve kontrol işlemleri için geniş bir bölgedeki binlerce sensörü bağlamak için ara yüz sağlar.
• Operatörler yardımıyla gerçek veri simülasyonları elde etmek mümkündür.
• Ana üniteye bağlı RTU’lardan (Uzak Terminal Birimleri) çok çeşitli türde veriler toplanabilir.
• Gelişmiş protokoller ve uygulama yazılımlarıyla, veriler yalnızca yerel siteden değil her yerden izlenebilir.
• Birimlerin fazlalığı, arıza veya arıza durumunda yedekleme yapabilmek için SCADA sistemine dahil edilmiştir. Bu, sistemi daha sağlam kılar.
• Yanıt elde etmede hızlıdır.
• Ek kaynaklar eklerken ölçeklendirilebilir ve esnektir.
• Telekomünikasyon, enerji, nakliye, petrol ve gaz, su, askeri, meteorolojik vb. dahil olmak üzere geniş endüstrilerde kullanılır.

Scada Sisteminin Dezavantajları

Scada kullanımının dezavantajlarından bazıları şunlardır:

• PLC tabanlı SCADA sistemi donanım birimleri ve bağımlı modüller açısından karmaşıktır.
• Sistem karmaşık olduğu için, SCADA sistemini sürdürmek için yetenekli operatörler, analistler ve programcılar gerektirir.
• Kurulum maliyetleri daha yüksektir.
• Sistem, sınırlı yazılım ve donanım ekipmanlarının kullanımını destekler.