SCADA Nedir?

Kapsamlı ve entegre bir veri tabanlı kontrol ve izleme sistemi olan SCADA sistemlerini ele aldığımız bu yazıda “SCADA nedir?” sorusundan, SCADA sisteminin temel elemanlarına ve SCADA’nın sunduğu avantajlara uzanan kapsamlı bir bakış sunuyoruz.

SCADA sistemleri, verimliliğin korunmasına, daha akıllı kararlar için verilerin işlenmesine ve sistem sorunlarının iletilerek kesintilerin azaltılmasına yardımcı olması nedeniyle endüstriyel kuruluşlar için hayati önem taşıyor.

Kullanımı 1970’lerde başlayan SCADA sistemlerinin, giderek dijitalleşen dünyaya uyum sağlaması, bu teknolojinin daha uzun süre endüstrilere destek olacağını gösteriyor. Bulut bilişim, kablosuz erişim, veri bilimi ve hatta yapay zeka ve makine öğrenmesi gibi modern özellikler, günümüz SCADA sistemlerinin gücünü artırarak geleceğe uzanmalarına olanak sağlıyor.

SCADA’ya Genel Bakış

Yeni teknolojik çözümler ardı sıra ve hızla iş dünyasına dahil olurken bazı teknolojilerin sadece birkaç yıl içinde eskidiğini ve yerini yeni, daha gelişmiş çözümlere bıraktığını görüyoruz. Bu teknolojiler arasında dikkate değer ölçüde uzun bir geçmişe sahip olan SCADA önemli istisnalardan biri oluyor. Bu dayanıklılığın çok sayıda nedeni olsa da asıl sebep SCADA sistemlerinin üstlendiği merkezi rol; SCADA sistemleri, işletmelerin merkez ofis işlevleri ile bu işletmeleri besleyen fiziksel operasyonların tam merkezinde yer alıyor.

Bir üretici, kamu hizmeti sağlayıcısı veya endüstriyel varlık işletmecisi makinelerini ve süreçlerini yönetmesi gerektiğinde endüstriyel operasyonlarda neredeyse evrensel olan ve 50 yılı aşkın bir süredir kullanılan bu teknolojiye başvuruyor. Peki, modern dünyaya güç vermeye devam eden SCADA nedir, sunduğu avantajlar nelerdir ve hangi bileşenlerden oluşur?

SCADA Nedir?

İngilizce “Supervisory Control and Data Acquisition” (Gözetleyici Kontrol ve Veri Toplama Sistemi) kelimelerinin ilk harfleri ile oluşturulan SCADA terimi, kapsamlı ve entegre bir veri tabanlı kontrol ve izleme sistemini ifade ediyor.

SCADA ile bir tesise veya işletmeye ait tüm ekipmanların kontrolünden üretim planlamasına, çevre kontrol ünitelerinden yardımcı işletmelere kadar tüm birimlerin otomatik kontrolü, gözetlenmesi ve sonuçların raporlanması sağlanabiliyor. Temel olarak SCADA yazılımı, izleme, kontrol, veri toplama, verilerin kaydı ve saklanması işlevlerini gerçekleştiriyor. Endüstriyel süreçleri izlemek, kontrol etmek ve optimize etmek için kapsamlı bir sistem olarak çalışan SCADA, operatörlere kritik varlıklar ve altyapı üzerinde gerçek zamanlı görünürlük ve kontrol sağlıyor.

SCADA sistemleri ile sıcaklık, basınç, akış hızı, seviye, voltaj, akım, hız, konum, kalite, çevre koşulları ve alarm koşulları dahil olmak üzere endüstriyel prosesler için kritik olan çok çeşitli parametreler ölçülebiliyor.

Bu ölçümler sayesinde endüstriyel ekipman ve süreçlerin performansı gerçek zamanlı olarak izlenebiliyor. SCADA sistemleri, bu parametrelere ilişkin verileri toplayıp analiz ederek operatörlerin bilinçli kararlar almasına, anormallikleri tespit etmesine ve değişikliklere veya arızalara anında yanıt vermesine olanak tanıyarak endüstriyel tesislerin verimli ve güvenli çalışmasını sağlıyor. .

SCADA Sisteminin Temel Elemanları Nelerdir?

Endüstriyel süreçlerin izlenmesi ve kontrol edilmesi için kritik bir rol oynayan SCADA sistemlerinin işleyişi, belirli temel bileşenlerin bir araya gelmesiyle sağlanıyor. SCADA sisteminin temel elemanları olan RTU, PLC, HMI, Veri İletim Ağı ve Merkez Kontrol Yazılımının, birbirleriyle entegre çalışmasıyla endüstriyel süreçler etkin bir şekilde izlenerek kontrol edilebiliyor. Temel SCADA sistemi elemanlarının işlevleri şöyle sıralanıyor:

• RTU (Remote Terminal Unit):
  Uzak Terminal Birimleri (RTU), sahadaki sensörlerden ve cihazlardan veri toplayan, bu verileri dijital sinyallere çeviren ve kontrol sinyalleri gönderen cihazlardır. Genellikle zorlu saha koşullarında çalışmak üzere tasarlanan RTU’lar, temel kontrol görevlerini yerine getirir. Örneğin, bir su pompasının durumunu izlemek veya bir vanayı açıp kapatmak gibi işlevleri RTU’lar üstlenir.

• PLC (Programmable Logic Controller):
  Programlanabilir Lojik Kontrolörler (PLC), karmaşık otomasyon görevlerini gerçekleştirmek için kullanılan cihazlardır. RTU’lara kıyasla daha gelişmiş kontrol ve veri işleme kapasitesine sahip olan PLC’ler, sahadaki ekipmanları kontrol eder ve verileri SCADA sistemine iletir. PLC’ler üretim hatlarında veya enerji tesislerinde sıkça kullanılır.

• HMI (Human Machine Interface):
  İnsan-Makine Arayüzü (HMI), operatörlerin SCADA sistemiyle etkileşime geçtiği grafik tabanlı bir arayüzdür. HMI, örneğin, sıcaklık, basınç veya akış grafikleri gibi süreç verilerini görselleştirir ve operatörlerin sistem parametrelerini izlemesine, kontrol komutları girmesine olanak tanır. Kullanımı kolay bir arayüzle operasyonel verimliliği artırır.

• Veri İletim Ağı (Communication Network):
  Veri İletim Ağı, SCADA sisteminin bileşenleri arasında veri akışını sağlayan altyapıdır. Bu ağ, RTU’lar, PLC’ler ve merkezi kontrol sistemi arasında iletişim kurar. Ethernet, Modbus, OPC, Profibus veya kablosuz protokoller gibi teknolojiler kullanılabilir. Güvenilir ve hızlı bir ağ, sistemin gerçek zamanlı çalışması için kritik öneme sahiptir.

• Merkez Kontrol Yazılımı (SCADA Server):
  Sistemin kalbi olan Merkez Kontrol Yazılımı ya da SCADA Sunucusu, tüm verilerin toplandığı, işlendiği ve saklandığı merkezi kontrol birimidir. Bu yazılım, sahadan gelen verileri analiz eder, operatörlere gerçek zamanlı bilgiler sunar ve geçmiş verileri depolayarak analiz imkanı sağlar. Ayrıca, alarmlar ve olay kayıtları gibi işlevlerle sistem güvenilirliğini artırır.

Peki, tüm bu bileşenler bir arada nasıl çalışıyor? İlk aşamada, sensörlerin ve cihazların sıcaklık, basınç, akış hızı ve voltaj gibi çeşitli parametrelere ilişkin verileri topladığı veri toplama işlemi gerçekleşiyor. Bu sensörler genellikle gelen analog sinyalleri dijital verilere dönüştüren Uzak Terminal Birimlerine (RTU’lar) veya Programlanabilir Lojik Denetleyicilere (PLC’ler) bağlanıyor. Veri toplamanın ardından dijital veriler iletişim ağları aracılığıyla merkezi bir denetim sistemine iletiliyor. Bu ağlar, Ethernet veya seri kablolar gibi kablolu bağlantıların yanı sıra radyo, hücresel veya uydu iletişimi gibi kablosuz teknolojileri de içerebiliyor.

Ardından, denetleme sistemi özel bir yazılım aracılığıyla verileri saha cihazlarından aldıktan sonra işliyor. Veri işleme görevleri arasında veri kaydı, trend analizi, alarm tespiti ve temel performans göstergelerinin (KPI’lar) hesaplanması yer alıyor. İşlenen veriler daha sonra daha fazla analiz ve raporlama için bir veri tabanında saklanıyor. İşlenen veriler İnsan-Makine Arayüzü (HMI) aracılığıyla kullanımı kolay bir formatta operatörlere sunuluyor. HMI operatörlerin endüstriyel proseslerin ve ekipmanların durumunu gerçek zamanlı olarak izlemesine olanak tanıyan grafiksel ekranlar, çizelgeler, alarmlar ve kontroller içeriyor.

Operatörler endüstriyel prosesleri ve ekipmanı kontrol etmek için HMI’da görüntülenen bilgilere dayalı olarak, uygun önlemleri alabiliyor. Operatörler ayrıca sistemin performansını izleyebiliyor ve gerektiğinde alarmlara veya uyarılara yanıt verebiliyor. Bununla birlikte SCADA sistemleri geçmiş verileri saklayarak trend analizine, performans değerlendirmesine ve tahmine dayalı bakıma olanak sağlıyor. Gelişmiş analitik araçları, kalıpları, anormallikleri ve optimizasyon fırsatlarını tanımlayarak endüstriyel operasyonlarda sürekli iyileştirme yapmayı kolaylaştırabiliyor.

SCADA Sistemleri Ne İşe Yarar?

Endüstriyel ekipmanları kontrol etmek ve bu operasyonlardan ölçümleri okumak gibi iki kritik görevden sorumlu olan SCADA sistemleri aşağıdaki işlevleri gerçekleştiriyor:

• Tesis ve proses sistemi izleme
• Endüstriyel proses ve makine kontrolü (manuel ve otomatik)
• Veri toplama ve analizi
• Alarm izleme ve bildirimi
• Gerçek zamanlı ve geçmişe dönük raporlama

SCADA Sistemlerinin Kullanım Alanları Nelerdir?

SCADA sistemleri, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çok çeşitli endüstrilerde ve uygulamalarda kullanılıyor:

• Enerji Yönetimi: Enerji santralleri, trafo merkezleri ve güneş ve rüzgar santralleri gibi yenilenebilir enerji kaynakları da dahil olmak üzere elektrik üretimi ve dağıtımının izlenmesi ve kontrol edilmesi.
• Su Yönetimi: Verimli su yönetimi ve tasarrufu için su dağıtım ağlarını, atık su arıtma tesislerini, rezervuarları ve pompa istasyonlarının denetlenmesi.
• Üretim: Otomotiv, ilaç, yiyecek ve içecek ve elektronik imalatı gibi sektörlerde üretim süreçlerini, kalite kontrolünü, envanter yönetimini ve ekipman takibinin yönetilmesi.
• Toplu taşıma: Daha iyi güvenlik, verimlilik ve yolcu deneyimi için trafik akışını, demiryolu sistemlerini, havaalanlarını, limanları ve toplu taşıma sistemlerini izlenmesi ve yönetilmesi.
• Petrol ve Gaz Endüstrileri: Petrol ve gaz kaynaklarının güvenli ve verimli bir şekilde çıkarılması, işlenmesi ve taşınması için boru hattı ağlarının, rafineri operasyonlarının, açık deniz platformlarının ve dağıtım terminallerinin kontrol edilmesi.
• Bina Otomasyonu: Enerji verimliliğini, bina sakinlerinin konforunu ve güvenliğini artırmak için HVAC, aydınlatma, güvenlik ve erişim kontrolü gibi bina sistemlerinin kontrol edilmesi ve optimize edilmesi.
• Çevresel İzleme: Çevre koruma ve mevzuata uygunluk çabalarını desteklemek için hava kalitesi, kirlilik seviyeleri, hava koşulları ve çevresel parametrelere ilişkin verilerin toplanması ve analiz edilmesi.

SCADA Sistemlerinin İşletmelere Sağladığı Avantajlar Nelerdir?

• Gerçek Zamanlı İzleme: SCADA, süreçleri anlık olarak izleyerek hızlı karar alma imkanı sağlar. Endüstriyel proseslerin ve ekipmanların gerçek zamanlı izlenmesini sağlayarak operatörlerin sistem durumu ve performansı hakkında bilgi sahibi olmasına olanak tanıyan SCADA sistemleri, sensörlerden ve cihazlardan veri toplayarak trendlerin, modellerin ve performans ölçümlerinin analiz edilmesine olanak tanır. Veriye dayalı yaklaşım, bilinçli karar almayı ve süreç optimizasyonuna katkıda bulunur.
• Verimlilik Artışı: Otomatik kontrol ve veri analizi sayesinde enerji ve kaynak kullanımı optimize edilir. SCADA sistemlerinin otomasyon ve optimizasyon özellikleri, kesinti süresini azaltarak, israfı en aza indirerek ve kaynak kullanımını optimize ederek verimliliğin artırılmasına yardımcı olur.
• Hata Tespiti: Sistem, anormal durumları hızlıca tespit ederek arıza sürelerini en aza indirir. Anormalliklerin, arızaların ve tehlikeli durumların erken tespiti, operatörlerin kazaları önlemek ve güvenli bir çalışma ortamı sağlamak için zamanında harekete geçmesine olanak tanır.
• Esneklik ve Ölçeklenebilirlik: SCADA sistemleri, farklı sektörlere ve ihtiyaçlara göre kolayca uyarlanabilir. Endüstriyel operasyonların değişen ihtiyaçlarına göre ölçeklenebilir, yeni ekipmanların, süreçlerin ve teknolojilerin kolay entegrasyonuna imkan tanır.
• Tasarruf ve Mevzuata Uygunluk: SCADA sistemleri, süreçleri optimize ederek, arıza süresini azaltarak ve verimliliği artırarak endüstriyel kuruluşlar için zaman içinde önemli maliyet tasarrufları sağlayabilir. Bununla birlikte, endüstriyel süreç ve operasyonların doğru veri kaydı, raporlama ve belgelenmesini sağlayarak mevzuata uygunluğun sağlanmasına yardımcı olur.
• Uzaktan erişim ve kontrol: Operatörler, SCADA sistemleri aracılığıyla prosesleri ve ekipmanları uzaktan kontrol edebilir, bu manuel müdahale ihtiyacını azaltırken operasyonel verimliliğin artmasına yardımcı olur.

Vodafone Business Çözümlerini Keşfedin!

Red Enerji Çözümleri Size Nasıl Yardımcı Olabilir?

Vodafone Business, ekipmanlarınızı uzaktan izlemenize, yönetmenize ve verilere dayalı kararlarla operasyonlarınızı desteklemenize yardımcı olan çözümlerle işletmenizi güçlendiriyor.

Red Enerji: Vodafone Business Red Enerji, anlık raporlama, reaktif enerji kontrolü ve uzaktan denetim ile doğru kaynak yönetimi yapmayı, gereksiz tüketimin yol açtığı faturaları düşürmeyi, tasarruf ve verimlilik kazanmayı sağlıyor.

• Elektrik tüketiminizi yüzde 30’a kadar azaltabilen Red Enerji’den faydalanmanız için öncelikle işletmenize kurulan enerji analizörü, sensörler ve yönetim modülleri ile elektrik tüketiminin ve ortam koşullarının izlenmesi sağlanıyor.
• İşletmenize yerleştirilen donanımlarla enerji verilerinin alınmasını, anlık olarak izlenmesini ve bu verilerin tek bir platform üzerinden yönetilip raporlanmasını sağlayan uçtan uca IoT çözümü Red Enerji ile analiz edilip anlamlı hale getirilen verilerinizle anlık ve geçmişe yönelik raporlamalar yapılarak işletmenizin enerji tüketim envanteri hazırlanıyor.
• Bu kapsamda örneğin geçmiş faturalarınız inceleniyor, tüketim değerleriniz analiz ediliyor, benzer sektörler ve ölçeklerdeki işletmelerle yapılan karşılaştırmalar sonucu belirlenen ideal tüketim miktarlarıyla karşılaştırılıyor. Hangi sistemlerinizin ne zaman ve ne kadar enerji tüketmesi gerektiği belirleniyor; enerji tüketiminiz yıllık, aylık, haftalık, günlük hatta saatlik, mesai içi veya mesai dışı incelenebiliyor. Enerji tüketiminiz belirlenen sınırların üzerinde olduğunda ya da kaçak, arıza, reaktif enerji kullanımı gibi sorunlarda merkeze gönderilen alarmlar sayesinde gerekli önlemler zamanında alınabiliyor.

Görüntü İşleme Teknolojileri: SCADA sistemleri ve görüntü işleme teknolojileri ile operasyonlarınızı daha verimli hale getirerek rekabette bir adım öne geçebilirsiniz. Vodafone Business çözümleri arasında yer alan gelişmiş Görüntü İşleme teknolojileriyle süreçlerinizi optimize edebilir, maliyetleri düşürebilir ve güvenliği artırabilirsiniz. Üretim Sektöründe Görüntü İşleme ile işletmenizde herhangi bir anomaliyi anında tespit edebilir, çalışanlarınızın performanslarını analiz edebilir ya da istenmeyen yerlere girildiğinde uyarı alabilir, işletmenizin güvenliği sağlayabilirsiniz.

Akıllı Fabrika Çözümü: Üretim süreçlerinizi izlenebilir hale getirerek doğru kaynak yönetimi yapmanızı sağlayan Vodafone Business Akıllı Fabrika, Makine İzleme ve Yönetim Modülü, Operatör Modülü ve Planlama Modülü ile kapsamlı çözümler sunuyor. Veri toplama, entegrasyon ve otomasyon altyapısını sunan ve üretim süreçlerini optimize eden bulut tabanlı Akıllı Fabrika çözümü sayesinde optimizasyon ve planlama gibi süreçlerinizi veriye dayalı bir şekilde gerçekleştirebilir, operasyonel verimliliğinizi artırabilirsiniz.