Veriden Kontrole Tam Hakimiyet

1. SCADA Nedir? Temel Bileşenleri, Çalışma Prensibi ve Mimarisi

SCADA Tanımı: Endüstriyel Kontrolün Merkezi

SCADA, İngilizce "Supervisory Control and Data Acquisition" teriminin baş harflerinden oluşan bir kısaltmadır ve Türkçede en yaygın karşılığı "Gözetleyici Kontrol ve Veri Toplama" sistemidir. Esasen SCADA, endüstriyel süreçlerin veya altyapı tesislerinin geniş bir alandan merkezi bir noktadan izlenmesini, yönetilmesini ve analiz edilmesini sağlayan bütünleşik bir otomasyon çözümüdür.

Bu sistemler, hem yazılım hem de donanım katmanlarını içerir. Temel amacı, bir işletmenin sahadaki operasyonel ekipmanlarından (motorlar, vanalar, sensörler vb.) anlık verileri sürekli olarak toplamak, bu ham verileri işleyerek operatörlerin anlayabileceği anlamlı bilgilere dönüştürmek ve bu bilgileri grafiksel arayüzler üzerinden sunmaktır.

Operatörler, bu merkezi sistem sayesinde, fiziksel olarak kilometrelerce uzakta olabilen süreçleri tek bir kontrol odasından görebilir, sistemin genel sağlığını takip edebilir ve anormal bir durum veya arıza anında sürece anında müdahale edebilir. SCADA'nın nihai hedefi, sahadan elde edilen verileri kullanarak sistemin verimliliğini, güvenliğini ve sürekliliğini en üst düzeye çıkarmaktır.

Temel SCADA Bileşenleri: Sistemin Yapı Taşları

Bir SCADA sistemi, birbiriyle entegre çalışan birden fazla bileşenden oluşur. Bu mimarinin temel unsurları şunlardır:

• HMI (Human-Machine Interface – İnsan-Makine Arayüzü): Operatörün sistemle etkileşime girdiği grafiksel platformdur. Genellikle dokunmatik ekranlı monitörler veya bilgisayar istasyonları şeklinde karşımıza çıkar. Operatör, HMI aracılığıyla sahadaki tüm ekipmanların (pompalar, ısıtıcılar, seviye göstergeleri) durumunu canlı olarak izler, alarmları görür ve sürece yönelik komutları (örn. "motoru çalıştır", "set değerini değiştir") bu arayüz üzerinden girer. Başarılı bir HMI, karmaşık süreçleri basitleştirerek operatörün karar verme hızını artırır. Bu kritik arayüzler, genellikle sahanın zorlu koşullarına dayanıklı endüstriyel panel PC'ler üzerinde çalıştırılır.
• MTU (Master Terminal Unit – Ana Kontrol Ünitesi / Merkezi Sunucu): SCADA sisteminin beyni olarak kabul edilebilir. SCADA yazılımının çekirdeğinin çalıştığı merkezi bilgisayar veya sunucu kümesidir. Sahadaki tüm PLC ve RTU'lardan gelen veriler MTU'da toplanır, işlenir, tarihsel veri tabanına (Historian) kaydedilir ve HMI istasyonlarına dağıtılır. Operatör komutları da öncelikle MTU'ya gelir ve buradan ilgili saha cihazına yönlendirilir. Bu merkezi rol, 7/24 kesintisiz çalışma gerektirdiğinden, bu görev için standart ofis bilgisayarları yerine yüksek güvenilirlikli endüstriyel PC'ler veya sunucu sınıfı donanımlar kullanılması sistemin kararlılığı için zorunludur.
• RTU (Remote Terminal Unit – Uzak Terminal Ünitesi): Genellikle coğrafi olarak dağınık ve uzak noktalarda (boru hatları, su depoları, trafo merkezleri) konumlandırılan, mikroişlemci tabanlı dayanıklı cihazlardır. RTU'lar, bulundukları lokasyondaki sensörlerden (basınç, akış vb.) verileri okur, bunları dijital sinyallere çevirir ve telemetri yoluyla (genellikle kablosuz veya fiber optik) merkezi MTU'ya iletir. Aynı zamanda merkezden gelen komutları alarak sahadaki aktüatörleri (örn. vanaları) kontrol eder.
• PLC (Programmable Logic Controller – Programlanabilir Mantık Denetleyicisi): Özellikle fabrika ve proses otomasyonunda RTU'ların yerini alan, daha esnek ve güçlü yerel kontrol cihazlarıdır. PLC'ler, bir makinenin veya proses ünitesinin gerçek zamanlı ve hızlı kontrol mantığını (logic) çalıştırır. Sensör verilerine göre anlık kararlar verip motorları, valfleri vb. milisaniyeler içinde yönetirler. SCADA sistemlerinde PLC'ler, hem yerel otomasyon görevini otonom olarak yapar hem de SCADA'ya sürekli veri sağlayarak denetim katmanına bağlanırlar.
• İletişim Ağı (Haberleşme Altyapısı): SCADA sisteminin sinir ağıdır. MTU (merkezi sunucu) ile sahadaki RTU/PLC'ler arasındaki çift yönlü veri akışını sağlar. Bu altyapı, kablolu teknolojiler (Endüstriyel Ethernet, seri hatlar, fiber optik) veya kablosuz teknolojiler (Radyo modem, GPRS/4G/5G, Wi-Fi, uydu) olabilir. Ağın güvenilirliği ve hızı, SCADA sisteminin performansını doğrudan etkiler.
• Sensörler ve Aktüatörler (Saha Ekipmanları): Sistemin fiziksel dünyayla temas noktalarıdır. Sensörler, süreç değişkenlerini (sıcaklık, seviye, basınç, debi, konum) ölçen ve bu bilgiyi elektriksel sinyallere dönüştüren "gözlerdir". Aktüatörler ise (motorlar, vanalar, pistonlar, ısıtıcılar), SCADA veya PLC'den gelen kontrol sinyallerini alıp fiziksel bir eyleme veya harekete dönüştüren "kollardır".

Çalışma Prensibi ve Mimari Evrimi

SCADA sisteminin çalışma mimarisi, temel olarak sahadaki kontrol katmanı ile merkezi denetim katmanı arasındaki hiyerarşiye dayanır.

1. Veri Toplama: Sahadaki sensörler prosesi ölçer. Bu sinyaller PLC veya RTU'lara gelir.
2. Yerel Kontrol: PLC/RTU'lar, bu verilere göre programlanmış yerel kontrol görevlerini (eğer varsa) icra eder.
3. İletişim: PLC/RTU'lar, topladıkları verileri ve kendi durum bilgilerini iletişim ağı üzerinden periyodik olarak veya olay bazlı olarak merkezi SCADA sunucusuna (MTU) gönderir.
4. İşleme ve Görselleştirme: MTU'da çalışan endüstriyel PC üzerindeki SCADA yazılımı, gelen verileri alır, veri tabanına (Historian) kaydeder, alarm limitlerini kontrol eder ve verileri HMI ekranlarında operatörün önüne görsel olarak sunar.
5. Müdahale (Kontrol): Operatör, HMI ekranından bir anormallik görürse veya bir set değerini değiştirmek isterse, arayüzden komut girer.
6. Komut İletimi: Bu komut, MTU'dan iletişim ağı aracılığıyla ilgili PLC/RTU'ya gönderilir.
7. İcra: PLC/RTU, gelen komutu sahadaki ilgili aktüatöre (örn. vanaya) uygulayarak sürece müdahale etmiş olur.

SCADA mimarileri, geliştikçe farklı nesillere ayrılmıştır:

• Birinci Nesil (Monolitik): 1980'lerde, tüm sistemin tek bir merkezi mainframe bilgisayarda çalıştığı, ağ bağlantısının olmadığı ve RTU'ların üreticiye özel protokollerle bağlandığı kapalı sistemlerdi.
• İkinci Nesil (Dağıtılmış): 1990'larda LAN (Yerel Alan Ağı) teknolojisinin yaygınlaşmasıyla ortaya çıktı. Kontrol görevleri birden fazla istasyona dağıtıldı ve veriler bu lokal ağ üzerinde paylaşıldı.
• Üçüncü Nesil (Ağa Bağlı): İnternet protokollerinin (TCP/IP) ve geniş alan ağlarının (WAN) benimsenmesiyle gelişti. IP tabanlı iletişim, SCADA sistemlerine uzaktan erişimi ve farklı sistemlerin entegrasyonunu kolaylaştırdı ancak aynı zamanda siber güvenlik zafiyetlerini de beraberinde getirdi.
• Dördüncü Nesil (Endüstri 4.0 ve IoT): Günümüz modern SCADA sistemleri, Endüstri 4.0 ve Nesnelerin İnterneti (IoT) konseptleriyle bütünleşmiştir. Bulut bilişim entegrasyonu, mobil erişim, gelişmiş analitik ve yapay zeka destekli karar mekanizmaları bu neslin özellikleridir.

Modern SCADA mimarisi, en altta saha cihazları (sensör/aktüatör), bir üstte kontrol katmanı (PLC/RTU), onun üzerinde endüstriyel PC'lerde çalışan SCADA sunucu/istemci katmanı ve en tepede kurumsal sistemlere (MES/ERP) entegrasyon katmanı bulunan çok katmanlı bir yapıdadır. Bu yapı, sistemin küçük bir tesisten ülke çapındaki altyapılara kadar esnek bir şekilde ölçeklenebilmesini sağlar.

2. Türkiye Pazarında Yaygın SCADA Markaları

Türkiye endüstriyel otomasyon pazarı, global ölçekte kendini kanıtlamış SCADA yazılımlarının yoğun olarak kullanıldığı rekabetçi bir yapıdadır. Enerji, su yönetimi, imalat ve proses endüstrileri başta olmak üzere birçok sektörde, özellikle Siemens ve Schneider Electric gibi otomasyon devlerinin çözümleri pazar payında önemli bir yer tutmaktadır. Bununla birlikte Rockwell Automation, ABB, AVEVA (Wonderware) ve Mitsubishi gibi diğer global oyuncular da güçlü oldukları sektörlerde yaygın olarak tercih edilmektedir. Son yıllarda, maliyet avantajı ve yerli mühendislik desteği sunan Türk menşeli SCADA yazılımları da pazarda kendilerine yer bulmaktadır.

Aşağıdaki tablo, Türkiye pazarında en sık karşılaşılan SCADA markalarını, güçlü yanlarını ve tipik kullanım alanlarını özetlemektedir:

SCADA Markası	Üretici (Menşei)	Güçlü Yönleri ve Özellikleri	Yaygın Kullanım Alanları	Türkiye'deki Varlığı
Siemens Simatic WinCC	Siemens AG (Almanya)	Siemens'in TIA (Totally Integrated Automation) portalı ile tam entegredir. Güçlü ölçeklenebilirlik (küçük panellerden dağıtık sistemlere), çok dilli destek, gelişmiş mobil erişim ve siber güvenlik özellikleri sunar.	İmalat sanayi (otomotiv, gıda, ilaç), enerji üretimi ve dağıtımı, altyapı otomasyonu (bina, tünel). Özellikle Siemens PLC'lerin yoğun kullanıldığı tesislerde doğal bir tercihtir.	Siemens Türkiye (Siemens San. ve Tic. A.Ş.) tarafından doğrudan satış ve güçlü bir çözüm ortağı ağı ile desteklenir.
AVEVA™ InTouch & System Platform	AVEVA Group plc (İngiltere) (Schneider Electric iştiraki)	Pazardaki en köklü ve yaygın HMI/SCADA yazılımlarından biridir. Kullanıcı dostu grafik arayüzleri, mükemmel nesne yönelimli geliştirme (System Platform) ve geniş cihaz uyumluluğu ile bilinir. Güçlü tarihsel veri (Historian) ve raporlama araçlarına sahiptir.	Proses endüstrisi (petrokimya, kimya), gıda ve içecek, su ve atıksu yönetimi, doğalgaz dağıtım şebekeleri. Dünya çapında yüz binlerce tesiste kullanılmaktadır.	Bautek Bilgi Teknolojileri, AVEVA'nın Türkiye ve Azerbaycan pazarındaki resmi distribütörü olarak faaliyet göstermektedir.
Schneider EcoStruxure SCADA	Schneider Electric (Fransa)	Özellikle telemetri ve geniş alana yayılmış altyapılar için yüksek performanslı çözümler sunar (Geo SCADA). Citect ise tesis odaklı güçlü bir SCADA platformudur. EcoStruxure çatısı altında enerji verimliliği ve varlık yönetimi ile entegredir.	Enerji sektörü (iletim, dağıtım, yenilenebilir santraller), su & atıksu şebekeleri, petrol & gaz boru hatları, akıllı şehir uygulamaları.	Schneider Electric Türkiye ofisi ve geniş yetkili çözüm ortağı ağı üzerinden destek ve satış hizmetleri sunulmaktadır.
Rockwell FactoryTalk View	Rockwell Automation (ABD)	Allen-Bradley (A-B) PLC ve kontrol sistemleriyle benzersiz bir entegrasyon sunar. "The Connected Enterprise" vizyonunun temel taşıdır. Güvenilir, sağlam ve özellikle ayrık imalat (discrete manufacturing) süreçleri için optimize edilmiştir.	Otomotiv, beyaz eşya, lastik, hızlı tüketim ürünleri (CPG) üretim hatları, ilaç ve paketleme. A-B kontrolörlerinin dominant olduğu fabrikalarda sıklıkla tercih edilir.	Rockwell Automation'ın Türkiye'deki yetkili distribütörü AB Market Otomasyon ve diğer çözüm ortakları tarafından desteklenir.
ABB MicroSCADA	ABB Ltd. / Hitachi Energy (İsviçre/Japonya)	Özellikle elektrik güç sistemleri ve trafo merkezi otomasyonu için tasarlanmış son derece sağlam ve güvenilir bir SCADA çözümüdür. IEC 61850 gibi enerji protokollerini tam destekler. Yüksek yedeklilik (redundancy) ve hızlı koruma fonksiyonları sunar.	Elektrik iletim ve dağıtım şebekeleri (TEİAŞ, TEDAŞ projeleri), trafo merkezleri, yenilenebilir enerji santralleri (RES/GES), raylı sistem elektrifikasyonu. Kritik enerji altyapılarında uzmanlaşmıştır.	ABB'nin enerji bölümünün Hitachi Energy'e devrinden sonra, bu ürün grubu Hitachi Energy Türkiye tarafından sunulmaktadır.
Movicon 11 / Movicon.NExT	Progea / Emerson Automation Solutions (İtalya / ABD)	Progea (Emerson) tarafından geliştirilen Movicon ailesi, nesne tabanlı yapısı ve geniş protokol desteğiyle (OPC UA, Modbus, Siemens S7, MQTT vb.) ölçeklenebilir SCADA/HMI çözümleri sunar. Movicon 11 klasik Windows ortamında kararlı çalışırken, Movicon.NExT modern .NET ve HTML5 altyapısıyla bulut entegrasyonu ve web erişimi sağlar. Her iki sürüm de endüstriyel panel PC'ler üzerinde yüksek performansla çalışarak, hem HMI istasyonu hem merkezi SCADA sunucusu olarak kullanılabilir.	Enerji üretimi ve dağıtımı, su ve atık su altyapıları, gıda ve içecek tesisleri, kimya ve ilaç endüstrileri, bina otomasyonu, ulaşım ve altyapı kontrol sistemleri ile makine üreticileri (OEM) tarafından yaygın olarak tercih edilir.	Türkiye'de Emerson'un yanı sıra, 2016'dan bu yana Movicon ürünlerinin satışını ICC Dijital Endüstriyel Teknolojiler Ltd. Şti. de bağımsız olarak gerçekleştirmektedir.

3. SCADA – PLC İlişkisi: Entegrasyon Teknikleri ve Kombinasyon Tercihleri

SCADA ve PLC'nin Farklı Rolleri

SCADA ve PLC, endüstriyel otomasyon piramidinin farklı seviyelerinde yer alan ancak birbirini mükemmel şekilde tamamlayan iki temel bileşendir.

• PLC (İcracı): PLC, sahadaki makinenin veya prosesin "beynidir". Gerçek zamanlı kontrolü gerçekleştirir. Sensörlerden gelen verileri milisaniyeler içinde okur, programlanmış mantığa (ladder, FBD vb.) göre işler ve aktüatörlere (motor, vana) komut gönderir. PLC'nin görevi, süreci hızlı, güvenli ve otonom olarak yürütmektir.
• SCADA (Yönetici/Denetçi): SCADA ise "gözetim" katmanıdır. Genellikle doğrudan gerçek zamanlı kontrol yapmaz (bu işi PLC'lere bırakır). SCADA'nın görevi, bir veya birden çok PLC'den ve diğer akıllı cihazlardan veri toplamak, bu verileri merkezi bir noktada görselleştirmek, kaydetmek (tarihsel veri), alarmları yönetmek ve operatöre genel bir denetim imkanı sunmaktır.

Özetle, PLC bireysel bir istasyonu veya makineyi kontrol ederken, SCADA tüm tesisi veya fabrikayı denetler. SCADA, sahadaki onlarca PLC için bir ana kumanda merkezi görevi görür; PLC'lerin yürüttüğü alt süreçleri izler ve gerektiğinde PLC'lerin çalışma parametrelerini (set değerleri gibi) değiştirmek için onlara komutlar gönderir. Bu hiyerarşik iş bölümü, modern otomasyonun temelini oluşturur.

Teknik Entegrasyon Yöntemleri: Sistemin Konuşması

Bir SCADA sisteminin farklı marka ve modeldeki PLC'lerle konuşabilmesi için standartlaşmış endüstriyel haberleşme protokollerine ihtiyaç duyulur. SCADA yazılımları, çok çeşitli sürücü (driver) kütüphaneleri sayesinde farklı cihazlarla iletişim kurabilir.

En yaygın entegrasyon yöntemleri arasında Modbus (hem seri RTU hem de Ethernet üzerinden TCP/IP) ve OPC (OLE for Process Control) bulunur. OPC, farklı üreticilerin cihaz ve yazılımları arasında veri alışverişini standartlaştıran bir "evrensel tercüman" görevi görür. SCADA yazılımı "OPC İstemcisi" (Client) olurken, PLC'ler veya aradaki bir sunucu "OPC Sunucusu" (Server) rolünü üstlenir.

Günümüzde, OPC'nin yerini alan daha güvenli, platform bağımsız ve modern versiyonu olan OPC UA (Unified Architecture), PLC-SCADA entegrasyonunda hızla standart haline gelmektedir. SCADA yazılımının, bağlanacağı PLC'nin protokolünü (örn. Siemens için S7, Rockwell için EtherNet/IP) veya OPC UA'yı desteklemesi, entegrasyon için yeterlidir.

PLC + SCADA Kombinasyonunun Tercih Edildiği Durumlar

Endüstriyel otomasyon uygulamalarının ezici çoğunluğunda PLC ve SCADA bir arada kullanılır. Bu kombinasyon, hem yerel süreç güvenilirliğini (PLC sayesinde) hem de merkezi yönetim ve optimizasyonu (SCADA sayesinde) mümkün kılar.

PLC olmadan SCADA'nın gözlemleyecek ve denetleyecek akıllı bir veri kaynağı olmaz; SCADA olmadan PLC'ler ise kontrol odasından izlenemeyen, koordinesiz ve veri kaydı tutmayan izole otomasyon adacıkları olarak kalır.

Örneğin, bir çimento fabrikasında fırını, değirmenleri ve paketlemeyi kontrol eden onlarca farklı PLC bulunur. Merkezi kontrol odasındaki SCADA sistemi, bu PLC'lerin tamamından veri toplayarak operatöre tüm fabrikanın genel durumunu tek bir ekrandan sunar. Operatör, SCADA üzerinden fırın sıcaklık set değerini değiştirebilir veya üretim raporlarını alabilir.

Özellikle su şebekeleri, elektrik dağıtım hatları veya boru hatları gibi coğrafi olarak dağıtık sistemlerde bu ikili vazgeçilmezdir. Uzak istasyonlardaki PLC/RTU'lar yerel kontrolü sağlarken, SCADA tüm bu noktaları merkeze bağlayarak bütüncül bir yönetim sağlar. Tek bir makinenin basit kontrolü için PLC + HMI Panel yeterli olabilirken, sistemde birden fazla kontrol noktası, veri kaydı ihtiyacı veya uzaktan izleme gereksinimi başladığı anda PLC + SCADA mimarisi zorunlu hale gelir.

4. SCADA – DCS İlişkisi: Farkları ve Uygulama Tercihleri

SCADA ve DCS (Distributed Control System – Dağıtılmış Kontrol Sistemi), endüstriyel kontrol dünyasında sıkça karıştırılan ancak temelde farklı felsefelere ve uygulama alanlarına sahip iki sistemdir.

Temel Farklılıklar: Veri Odaklı vs. Proses Odaklı

• Kapsam ve Coğrafi Dağılım:
  • SCADA: Genellikle "veri odaklıdır" ve geniş coğrafi alanlara yayılmış varlıkların uzaktan izlenmesi için tasarlanmıştır (örneğin, bir ülkenin boru hattı, bir şehrin su şebekesi).
  • DCS: Genellikle "proses odaklıdır" ve tek bir tesis veya kampüs içindeki karmaşık, sürekli (continuous) ve entegre proseslerin sıkı kontrolü için tasarlanmıştır (örneğin, bir petrol rafinerisi, bir kimya tesisi, bir termik santral).
• Kontrol Mimarisi ve Donanım:
  • SCADA: Daha "açık" bir mimariye sahiptir. Farklı üreticilerin PLC/RTU'ları, sensörleri ve cihazları bir SCADA yazılımına bağlanabilir. Donanım ve yazılım genellikle ayrıdır.
  • DCS: Daha "bütünleşik" ve genellikle "tescilli" (proprietary) bir sistemdir. Kontrolörler, I/O modülleri, mühendislik istasyonları ve operatör arayüzleri, tek bir üretici tarafından tasarlanmış, optimize edilmiş ve entegre bir paketin parçalarıdır.
• Gerçek Zamanlı Kontrol ve Tepki Süresi:
  • SCADA: "Gözetleyici" kontrole odaklanır. Gerçek zamanlı hızlı kontrol (milisaniye seviyesinde) sahadaki PLC'lere bırakılır. SCADA'nın veri toplama döngüsü genellikle saniyeler mertebesindedir.
  • DCS: "Düzenleyici" (regulatory) kontrol için tasarlanmıştır. Sistemin kendi kontrolörleri, karmaşık proses döngülerini (PID loop vb.) çok hızlı ve deterministik (milisaniye seviyesinde) olarak çalıştırır. Kontrol mantığı merkezi olarak yönetilir ancak sahaya dağıtılmış kontrolörlerce icra edilir.
• Yedeklilik (Redundancy) ve Güvenilirlik:
  • DCS: Yüksek güvenilirlik ve kesintisiz çalışma (7/24/365) için tasarlanmıştır. Yedeklilik (CPU, güç kaynağı, ağ) genellikle sistemin standart bir parçasıdır. Tek bir arızanın tüm prosesi durdurması istenmez.
  • SCADA: Yedeklilik (örn. redundant sunucu) genellikle bir opsiyondur ve projeye göre eklenir. DCS kadar katmanlı bir donanımsal yedeklilik standart olarak beklenmez.
• Maliyet ve Ölçek:
  • DCS: Yüksek entegrasyon, tescilli donanım ve gömülü yedeklilik nedeniyle başlangıç maliyeti genellikle çok daha yüksektir.
  • SCADA: Daha esnek ve ölçeklenebilir bir maliyet yapısı sunar. Küçük başlayıp büyümeye daha elverişlidir. Geniş alana yayılmış ancak az I/O'lu noktalar için DCS'e göre çok daha maliyet-etkindir.

Hangi Sistem Nerede Tercih Edilir?

Doğru sistemi seçmek, projenin başarısı için kritiktir:

• DCS Tercih Edilen Durumlar: Prosesin sürekli, karmaşık ve yüksek derecede entegre olduğu tekil tesisler. Yüksek hızlı, deterministik kontrol ve proses güvenliğinin (safety) en üst düzeyde gerektiği yerler.
  • Örnekler: Petrol rafinerileri, kimya ve petrokimya tesisleri, termik santraller, ilaç üretim tesisleri.
• SCADA Tercih Edilen Durumlar: Kontrol noktalarının coğrafi olarak dağıtık olduğu, uzaktan izleme ve telemetrinin ön planda olduğu sistemler. Veya bir fabrika içinde farklı PLC'lerle kontrol edilen ayrık (discrete) üretim hatlarının merkezi olarak izlenmesi.
  • Örnekler: Su ve atıksu şebekeleri, petrol/gaz boru hatları, elektrik iletim/dağıtım ağları, rüzgar/güneş enerjisi santral çiftlikleri, ulaşım (tünel, otoyol, demiryolu) sistemleri, fabrika üretim izleme.

Günümüzde bu iki teknoloji arasında bir yakınsama da gözlenmektedir. Modern DCS'ler, SCADA benzeri esnek arayüzler sunarken, güçlü SCADA sistemleri de daha karmaşık kontrol algoritmalarını çalıştırabilmektedir. Bazı hibrit çözümlerde, bir tesisin ana prosesi DCS ile kontrol edilirken, tesisin enerji veya su gibi yardımcı üniteleri SCADA ile izlenebilir.

5. Endüstriyel PC'lerin SCADA Uygulamalarındaki Rolü

Modern SCADA sistemlerinin kalbi, üzerinde çalışan yazılımlar kadar, bu yazılımları barındıran donanım platformlarıdır. SCADA yazılımının 7/24 kesintisiz, güvenilir ve yüksek performanslı çalışması gerektiğinden, bu görev için standart ofis tipi bilgisayarlar yerine özel olarak tasarlanmış Endüstriyel PC'ler (Industrial PC - IPC) kullanılır.

Endüstriyel PC'ler, SCADA mimarisinde hem merkezi sunucu hem de operatör arayüz terminali (HMI) olarak hayati bir rol oynar. SCADA'nın başarısı, büyük ölçüde doğru seçilmiş endüstriyel PC platformuna bağlıdır.

SCADA Sunucusu ve İstasyonu Olarak Endüstriyel PC

Bir SCADA sisteminin merkezi yazılımı (MTU), tüm sahadan (PLC/RTU) gelen verileri toplayan, işleyen, veri tabanına kaydeden ve HMI istemcilerine dağıtan çekirdek uygulamadır. Bu kritik görevin bir an bile durması, tüm tesisin körleşmesi anlamına gelir.

Bu nedenle, SCADA sunucusu olarak mutlaka yüksek güvenilirlikli, endüstriyel sınıf PC'ler veya sunucular tercih edilmelidir. Ticari bir masaüstü bilgisayarın kullanılması, sistemin beklenmedik anlarda çökmesine, veri kaybına ve üretim duruşlarına yol açabilecek ciddi bir risk barındırır.

Aynı şekilde, operatörlerin sahada veya kontrol odasında kullandığı HMI istasyonları için de Endüstriyel Panel PC'ler ideal çözümdür. Bu cihazlar, dokunmatik ekranı ve bilgisayar kasasını tek bir dayanıklı gövdede birleştirir. Doğrudan üretim sahasına, makine üzerine veya kontrol panosuna monte edilebilirler. Operatörün, zorlu endüstriyel koşullar altında bile sisteme güvenilir bir şekilde erişmesini sağlarlar.

Endüstriyel PC'lerin Kritik Donanım Özellikleri

SCADA uygulamalarında endüstriyel PC'lerin tercih edilme nedeni, ticari PC'lerden şu temel farklarıdır:

1. Sağlamlaştırılmış ve Fansız Tasarım: Endüstriyel PC kasaları genellikle fansız (pasif soğutmalı) olarak tasarlanır. Bu, tozlu fabrika ortamlarında hareketli bir parça olan fanın arızalanmasını veya toz çekerek sistemi tıkamasını engeller.
2. Zorlu Koşullara Dayanıklılık: Bu cihazlar, yüksek sıcaklık (örn. -20°C ila +60°C arası), düşük sıcaklık, nem, toz ve sürekli titreşim gibi endüstriyel şartlara dayanacak şekilde üretilir. Elektromanyetik parazitlere (EMC/EMI) karşı korumalıdırlar.
3. Yüksek Güvenilirlik ve Uzun Ömür (MTBF): 7/24 çalışmak üzere tasarlanmışlardır ve arızalar arası ortalama süreleri (MTBF) ticari PC'lere göre çok daha yüksektir.
4. Endüstriyel G/Ç ve Güç Beslemesi: Genellikle standart 24V DC gibi endüstriyel güç kaynaklarıyla çalışırlar ve voltaj dalgalanmalarına karşı korumalıdırlar. PLC'lerle doğrudan iletişim için çoklu Ethernet portları, RS-232/485 gibi eski tip seri portlar gibi zengin bağlantı seçenekleri sunarlar.
5. Endüstriyel Panel PC (HMI) Özellikleri: Operatör arayüzü olarak kullanılan modeller, genellikle IP65 koruma sınıfına sahip ön panellere (toza ve suya dayanıklı), eldivenle kullanılabilen rezistif veya çoklu dokunmatik kapasitif ekranlara sahiptir.

Sahada Konumlandırma ve Görevler

Bir SCADA mimarisinde, farklı görevler için farklı tipte endüstriyel PC'ler kullanılır:

• SCADA Sunucusu (Server): Kontrol odasındaki sistem kabinetine monte edilen, genellikle raf tipi (rackmount) veya kutu tipi (box) endüstriyel PC'lerdir. Yüksek işlem gücüne (Core i5/i7/i9) ve yedekli depolama (RAID) özelliklerine sahip olabilirler. Tüm veri tabanı ve alarm servisleri burada çalışır.
• Operatör İstasyonu (Client/HMI): Kontrol odasında masaüstü veya sahada makine başında endüstriyel panel PC'ler olarak kullanılırlar. Sunucuya bağlanarak verileri görselleştirirler.
• Edge Bilgisayar (Edge PC): Bazı modern mimarilerde, veriyi merkeze göndermeden önce sahada ön işleme (filtreleme, analiz) tabi tutmak için küçük, kompakt endüstriyel PC'ler (Edge cihazları) kullanılabilir.

Özetle, kararlı ve güvenilir bir SCADA sistemi kurmanın ilk adımı, bu yazılımı çalıştıracak donanım platformunu doğru seçmektir. Bu platform, endüstriyel ortamın zorluklarına göğüs gerebilecek, yüksek performanslı ve uzun ömürlü bir Endüstriyel PC olmalıdır.

6. SCADA Sistemlerinde Endüstriyel PC'lerin Programlanması

SCADA sistemlerinde "programlama" terimi, bir PLC'yi programlamaktan (örn. Ladder Logic yazmak) daha farklı bir anlam taşır. SCADA programlaması, büyük ölçüde konfigürasyon, görsel tasarım ve entegrasyona dayanır. Bu işlemler, endüstriyel PC'ler üzerinde çalışan özel SCADA geliştirme yazılımları aracılığıyla yapılır.

SCADA Geliştirme Yazılımları (IDE'ler)

Her SCADA markası (Siemens, AVEVA, Rockwell vb.), proje geliştirmek için kendi entegre mühendislik platformunu (IDE) sunar. (Örn. TIA Portal, FactoryTalk Studio, Ignition Designer). Bu yazılımlar, geliştiricinin sistemi yapılandırması için gereken tüm araçları içerir:

• Grafik ekran (mimic) tasarım editörleri
• Veri etiketi (tag) veritabanı yönetimi
• Alarm ve olay (event) yapılandırması
• Trend ve tarihsel veri (Historian) ayarları
• Haberleşme sürücüsü (driver) konfigürasyonu

Geliştiriciler, bu ortamlarda çoğunlukla sürükle-bırak yöntemiyle arayüzler tasarlar, kütüphaneden hazır nesneleri (motor, pompa) ekler ve bu nesneleri sahadaki PLC etiketlerine bağlar.

Programlama Dilleri ve Scripting (Betikleme)

SCADA yazılımları, standart konfigürasyon araçlarının yetersiz kaldığı durumlarda veya özel iş mantıkları oluşturmak için gömülü script (betik) dillerini destekler. Bir butona basıldığında karmaşık bir hesaplama yapmak, özel bir rapor oluşturmak veya veritabanına özel bir sorgu atmak için scriptler kullanılır.

Yaygın olarak kullanılan diller arasında VBScript (Visual Basic Script) ve C# bulunur. Örneğin, Siemens WinCC hem C-Script hem de VBScript desteklerken, modern platformlardan Ignition tamamen Python (Jython implementasyonu) üzerine kuruludur. Yerli yazılım WinTr ise C# veya VB.NET dillerinde kod yazma esnekliği sunar. SCADA geliştiricisinin, geleneksel bir yazılımcı gibi kod yazmaktan çok, bu script dillerini kullanarak mevcut fonksiyonları özelleştirmesi veya birleştirmesi beklenir.

Arayüz (HMI) Tasarımı

SCADA programlamanın en görünür kısmı, operatör arayüzü tasarımıdır. Amaç, karmaşık prosesi operatörün bir bakışta anlayabileceği (durumsal farkındalık - situational awareness), sezgisel ve sade ekranlara dönüştürmektir.

• Prosesin şematik çizimi yapılır.
• Ekipmanlar (vanalar, tanklar) eklenir ve canlı verilerle ilişkilendirilir (örn. tank seviyesinin canlı veriyle dolması).
• Alarm özet sayfaları, trend grafikleri ve raporlama pencereleri oluşturulur.
• Modern SCADA platformları, endüstriyel PC'lerde çalışan geleneksel arayüzlerin yanı sıra HTML5 tabanlı web arayüzleri ve mobil cihaz uyumlu dashboard'lar tasarlamaya da olanak tanır.

Veri Bağlantıları ve Entegrasyon

SCADA'nın temel işlevi veri toplamaktır. Bu nedenle, SCADA projesini geliştirirken endüstriyel PC üzerindeki yazılımın sahadaki cihazlarla nasıl konuşacağı yapılandırılır:

1. Saha Entegrasyonu (Dikey): PLC/RTU'larla hangi protokol üzerinden (Modbus TCP, OPC UA, S7 vb.) haberleşileceği seçilir ve cihaz adresleri SCADA etiketlerine (tags) bağlanır. OPC UA, farklı marka cihazları tek bir standart ve güvenli çatı altında toplamak için giderek daha fazla tercih edilmektedir.
2. Veritabanı Entegrasyonu (Historian): Toplanan tarihsel verilerin (sıcaklık, basınç geçmişi vb.) kaydedilmesi için SCADA sistemi bir veritabanına, genellikle Microsoft SQL Server veya Oracle gibi bir SQL veritabanına bağlanır. Geliştirici, hangi verilerin ne sıklıkla kaydedileceğini yapılandırır.
3. Kurumsal Entegrasyon (Yatay): SCADA sistemleri artık izole çalışmaz. Üretim verimliliğini (OEE) hesaplamak veya iş emirlerini almak için üst katmandaki MES (Üretim Yürütme Sistemi) veya ERP (Kurumsal Kaynak Planlama) sistemleriyle entegre olmaları gerekir. Bu entegrasyon genellikle SQL sorguları, OPC UA veya REST/SOAP web servisleri aracılığıyla yapılır.

Siber Güvenlik Önlemleri: Kritik Altyapıyı Korumak

Endüstriyel PC'lerde çalışan SCADA sistemleri, IT dünyasına açıldıkça siber saldırıların hedefi haline gelmiştir. Bu nedenle SCADA programlaması ve kurulumu, sıkı güvenlik önlemlerini içermelidir:

• Ağ Segmentasyonu: SCADA ağının (OT - Operasyonel Teknoloji) kurumsal ofis ağından (IT) fiziksel veya mantıksal olarak (VLAN, Firewall) ayrılması şarttır.
• Yazılım Güncelliği ve Yamalar: Endüstriyel PC üzerindeki işletim sisteminin (Windows, Linux) ve SCADA yazılımının güvenlik yamaları düzenli olarak uygulanmalıdır. Onaylanmış antivirüs yazılımları kullanılmalıdır.
• Erişim Kontrolleri: SCADA sistemine giriş için güçlü parolalar, rol bazlı yetkilendirme (operatör sadece izler, mühendis ayar değiştirir) ve mümkünse iki faktörlü kimlik doğrulama (2FA) kullanılmalıdır.
• Güvenli Protokoller: Veri iletişiminde Modbus gibi şifresiz protokoller yerine, mutlaka OPC UA veya TLS destekli MQTT gibi şifreli ve kimlik doğrulamalı protokoller tercih edilmelidir. Uzaktan erişimler mutlaka VPN üzerinden yapılmalıdır.
• İzinsiz Giriş Tespiti (IDS/IPS): SCADA ağ trafiğini izleyen ve anormal aktiviteleri raporlayan güvenlik cihazları konumlandırılmalıdır.
• Yedekleme ve Felaket Kurtarma: SCADA projesinin ve tarihsel veritabanının yedekleri düzenli olarak alınmalıdır. Kritik sistemlerde, bir sunucunun çökmesi durumunda anında devralacak yedekli (redundant) bir endüstriyel PC (Hot-Standby sunucu) mimarisi kurulmalıdır.
• İnsan Faktörü: Operatörlere ve mühendislere yönelik siber güvenlik farkındalık eğitimleri, teknik önlemler kadar önemlidir.