ENERJİ OTOMASYONU
Sistem ile kontrol altında tutulan ve izlenen bir elektrik dağıtım sisteminin tüketiciye sağladığı en büyük kazanç; mevcut enerjinin en tasarruflu şekilde kullanılması, can ve mal güvenliği açısından da riskleri ortadan kaldırmasıdır.
Sistemin avantajları şu şekilde sıralanabilir;
- Kontrol edilen elektrik dağıtım sistemine ait enerji parametreleri sürekli izlenebildiğinden enerji sarfiyatı kontrol altındadır.
- Sistemdeki tüm ekipmanların arıza durumları anında otomasyon sisteminden izlenebildiğinden arızaya zaman kaybetmeden müdahale söz konusudur.
- Son kullanıcının istekleri de göz önünde bulundurularak oluşturulmuş senaryoya göre çalışan otomasyon sistemi, saha ekipmanlarına hatasız kumanda edeceğinden dolayı insan insiyatifinde çalışan sistemlere oranla çok daha güvenli ve tehlikesiz olacaktır.
- Otomasyon sistemleri, insan hatalarını ortadan kaldırdığı gibi çok az sayıda bir personelle de kontrol altında tutulabilir.
- Sistemde çalışan senaryoya yük alma ve yük atma prosesleri dahil edilebilir. Bu da enerji sarfiyatını en optimum seviyede tutar. Aynı zamanda sistemdeki ekipmanın ömrünü uzatır. Yük alma ve yük atma prosesleri, elektrik üretim noktalarındaki (trafo/jeneratör) veya belli elektrik tüketim noktalarındaki yüke göre (çektiği akım veya güce göre) bu noktaları devreye alır veya çıkarır. Bu da enerji sarfiyatını minimuma indirir.
- Sisteme ait parametrelerin anlık değerlerinin izlenebilmesinin yanında geçmişe dönük değerlere de ulaşmak mümkündür. Bunları rapor halinde alabilme imkanı da mevcuttur. Böylece tüm tesisin performansı hakkında bilgi sahibi olunur ve gerekli tedbirlerin zamanında alınmasına imkan verir.
- Son teknoloji ile kurulan otomasyon sistemleri, yazılım ve donanım olarak son derece açık sistemlerdir. Sonradan genişleyebilme ve değiştirilebilme özelliklerine sahiptir. Hatta başka sistemler de otomasyon sistemine entegre edilebilir.
SİSTEM YAPISI
Sistem üç ana kısımdan oluşmaktadır;
- Kontrol ve Kumanda Sistemi,
- Komut Gönderme ve İzleme Sistemi,
- Saha Kontrol Ekipmanları
İstenilen kontrol senaryolarını gerçekleştiren birimdir. Bu birimler için çoğunlukla PLC (Programmable Logic Controller)’ler kullanılır. Sahadaki kontrol elemanlarından gerekli sinyalleri toplar ve üzerindeki yüklü programa göre sahaya komutlar gönderir.
PLC sistemine gelen dijital sinyaller; motorlu şalterlerin açık/kapalı ve termik arıza sinyalleri, otomatik/manuel sinyalleri, birtakım arıza sinyalleri gibi sinyallerdir.
Akım/gerilim/güç/güç faktörü çeviricilerinden gelen sinyaller ise analog sinyallerdir(4-20 mA, 0-10 VDC vs).
Enerji analizörleri parametre bilgilerini PLC’ye haberleşme hattı üzerinden gönderir. Haberleşme çoğunlukla RS-485 platformu üzerinden Modbus protokolü ile gerçekleştirilmektedir.
PLC sistemi sahadan gelen bu sinyallere göre motorlu şalterlere kumanda edecek dijital sinyaller üretir.
PLC’leri programlamak için kullanılan yazılımlar da, yazılım dünyasındaki gelişmelere paralel olarak kullanım kolaylığına ve çok geniş bir fonksiyon kütüphanesine sahiptir. Bu yazılımlar PC’lerde çalıştırılabilmektedir. Temel lojik ve aritmetik fonksiyonlara ek olarak özel geliştirilmiş fonksiyonları ve PID gibi özel kontrol algoritmaları da vardır. Bu nedenle PLC’ler lojik temele dayanan otomasyon sistemlerinden başka, geri beslemeli otomasyon sistemlerinde de rahatlıkla kullanılmaktadır.
Dijital modüllerin dışında analog-dijital, dijital-analog dönüştürücü modüller, pozisyon ve hız kontrolu için geliştirilen modüller, yüksek hızda sayıcı modüller, özel matematik işlemcili modüller gibi yüksek teknolojiye sahip modülleri vardır.
Kontrol ve kumanda sisteminin kontrolü altında bulunan tüm noktaların izlenebildiği ve kumanda edilebildiği bilgisayardan oluşmaktadır. Bilgisayarda, otomasyon sistemine izlenebilirlik, bir merkezden kumanda ve kontrol etme, rapor alma gibi özellikler kazandıran özel bir yazılım çalışır. Bu yazılımın genel ismi SCADA/HMI ( Supervisory Control and Data Acquisition /Human Machine Interface )’dır. Bu program PLC ile sürekli haberleşme içindedir. PLC-SCADA/HMI arasındaki haberleşmedeki tüm veriler, yaklaşık olarak, saniyede bir defa tazelenirler. Bilgisayar ya da SCADA/HMI uygulaması devre dışında ise, otomasyon sistemi çalışmasında bir aksaklık meydana gelmez. Ancak bu süreç içinde haberleşme olmayacağı için, bilgisayarda veri ve alarm kaydı yapılamaz.
Motorlu Şalterler, tesislerde elektrik üretim noktalarının ( trafo ve jeneratör ) çıkışına ve elektrik dağıtım sistemindeki enerji tüketim noktalarının girişine kurulan kompakt şalterler, birtakım ek donanımlar ilave edilerek otomasyon sistemine entegre edilir.
Son yıllarda özellikle otomasyon sistemine kolayca entegre edilebilecek şekilde üretilen kompakt şalterler, son derece güvenli ve her türlü ihtiyaca cevap verecek niteliktedirler. Birbirinin aynı birkaç kesme ünitesinden oluşurlar. Kısa devre durumunda bunların iç tasarımı, özellikle de döner kontak hareketi, son derece hızlı kontak tepmesine ve bunun sonucu olarak da kısa devre akımının sınırlanmasına yol açar. Ayrıca kısa devre durumunda açtırma ünitelerindeki hava basıncının artması, doğrudan devre kesici açtırma mekanizmasını işletir. Bu teknikle, yanıt süresini yaklaşık 1000 ms’ye düşüren çok hızlı bir kesme sağlanmış olur. Kompakt şalterler, çok yüksek akım sınırlama kapasiteleri sayesinde kısa devre akımlarını ortaya çıkar çıkmaz “bastırır” ve böylece kısa devrelerin genellikle yol açtığı yıpranmalardan (kendileri de dahil olmak üzere) tüm elektrik gereçlerini etkin bir biçimde korurlar. Şaltere kolayca eklenebilen komple bir aksesuar seti kullanılarak, çıplak kabloların, kablo pabuçlarının ve baraların, soketli ve çekmeceli versiyonların önden ve arkadan bağlanması da dahil olmak üzere çok sayıda bağlantı olanağı mevcuttur.
SCADA Sisteminin Uzaktan Bilgi Toplama Ve Denetleme Ünitesi: RTU
Uzak Uç Birimleri: Bir SCADA sisteminde RTU – Bilgi Toplama ve Denetleme birimi, bulunduğu merkezin sistem değişkenlerine ilişkin bilgileri toplayan, depolayan, gerektiğinde bu bilgileri kontrol merkezine belirli bir iletişim ortamı yolu ile gönderen, kontrol merkezinden gelen komutları uygulayan bir SCADA birimidir. Uzak uç birimleri bulundukları yerde ölçüm ve denetleme işlemleri yürüten birimlerdir ve RTU (Remote Terminal Unit) olarak adlandırılmaktadır. SCADA sistemleri içerisinde yerel ölçüm ve kumanda noktaları oluşturan RTU’lar birbirine bağlanabilen çeşitli cihazlara (Enerji Gözetleme Sistemlerinde), kesicilere, ayırıcılara kumanda edilebilir. Ölçülmesi gereken akım, gerilim, aktif ve reaktif güç, güç faktörü gibi değerler ölçülebilir. Ayrıca ayırıcı, kesici (Açık, Kapalı) durumlarını kontrol edebilme imkanı sağlar. RTU yardımıyla merkezi kumanda ve izlemeyi sağlayabilmek için RTU’lar tüm ölçüm sonuçlarıyla cihazın çalışma durumlarını (Kesici açık, Ayırıcı kapalı) merkeze ileterek merkezden gelen komutlar doğrultusunda (Kesici aç, Ayırıcı kapa) işlemlerini yaparlar. Böylece merkezi denetim birimlerinin başında bulunan sistem operatörünün tüm ölçüm sonuçlarını görmesini ve gerekli komutları göndererek sistemin denetlenmesini sağlar. Fakat RTU’nun görevi sadece ölçüm yapmak ve komut uygulamak değil, ölçüm sonuçlarını belirli sınırlar içerisinde olup olmadığını da denetleyerek aykırı ya da alarm durumlarında merkeze bildirmektir.
Programlanabilir Lojik Kontrol Ünitesi: PLC
Endüstriyel otomasyonun ana elemanı programlanabilir lojik kontrolörlerdir. (Programmable Logic Controller, PLC). Bu düzenekler ile yapılacak işin kapsamına göre; Kumanda, Kontrol, Kullanım ve İzleme, Uyarı ve Raporlama işlemlerini içeren endüstriyel otomasyon sistemleri gerçekleştirilebilir.
Serbest programlanabilen otomasyon cihazlarının endüstride seçilen proseslerin kumanda ve kontrolü için kullanılabilmesi, bu sistemlerde kullanılan programlama dilinin özelliklerine ve yönetmeliklerine uymak ve bu dilin sembolik yapısını, teorik bilgilerle birlikte prosese uygulayabilme hakimiyetindedir.
Her kumanda, bir otomasyon ve bir de proses kısmından oluşur. Otomasyon kısmı, kumanda kısmının “aklı”dır. Kumandanın proses kısmı ise, bir malzemenin, enerjinin ya da bilginin, nitelik ve nicelik olarak değişimini ya da taşınmasını hedef olarak alır ve bunun teknik akışını kapsar.
SAS OTOMASYON
IEC 61850 otomasyonla kontrol edilen trafo merkezlerinin haberleşme sistemleri için oluşturulmuş uluslararası bir standarttır. Bu yeni standart röleler arası tanımlanan sinyal alışverişi ile Trafo Merkezlerinde tüm ekipmanların koruma kontrol ölçüm ve izlemesine olanak sağladığı gibi, yüksek hızlı trafo koruma uygulamaların(kilitleme ve bağlı-açma) verimli şekilde çalışmasını hedefler. Protokoldeki en büyük amaç üreticiden bağımsız haberleşme altyapısının oluşturulmasıdır. Bu sayede trafo merkezi otomasyonu çözümlerinde, üreticisi farklı olsa dahi, protokolü destekleyen bütün cihazlar ile iletişim sağlanmış olur.
SAS OTOMASYON'DAKİ ÇÖZÜMLER
- Uzaktan erişim, SCADA izleme ve kontrolü, olay kaydı da dahil olmak üzere şalt otomasyon mimarisinin tasarlanması.
- Şalt Otomasyonu için geleceğe yönelik iş stratejilerinin belirlenmesi.
- Mevcut sistemleri değerlendirip, stratejilerini geliştirerek, yeni uygulamalar ve teknolojilere entegrasyonu sağlamak.
- Koruma ve Fider yönetim rölelerinden sistemdeki en alt cihaza kadar server, RTU, endüstriyel switch, Firewall, Router vb. tüm cihazların detaylı incelemesi, seçiminin yapılması ve dokümantasyonlarının yapılması.
- Operatör ve mühendis kadrolarına münferit olarak amaca yönelik teknik ve işletme eğitimlerinin uzman kadromuz tarafından verilmesi.
- Yalnızca sistem tasarımı değil, aynı zamanda montaj, test ve devre alma süreçlerinde tüm çözümlerin ve devam eden süreçlerde bakım hizmetlerinin sunulması.