BİYOGAZ TESİSİ OTOMASYONU
1- Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC)
Proses kontrol sisteminin sahaya yakın birimini PLC oluşturmaktadır. Bu PLCün görevi prosesi lokal olarak kumanda ve kontrol etmektir. PLC proses kontrol sisteminin denetim gözetim kısmı ile entegre çalışacak olmasına rağmen kendine bağlı prosesi üst seviyedeki denetim gözetim yazılımı olmadan da kontrol edecektir. PLCün ana işlevi içindeki programa göre prosesi götürmektir.
PLC modüler yapıda olacaktır. Yani sahaya gidip gelen sinyallerin bağlandığı dijital ve analog giriş çıkış kartları ihtiyaca göre gruplar (kartlar) halinde artırılıp azaltılabilecektir. Sistem, kablaj ve işçilikten tasarruf edilmesi amacıyla, ağırlıklı olarak saha cihazları ve panoların yakınına monte edilmiş olan dağıtılmış (distributed, remote) giriş/çıkış birimlerinden oluşmalıdır. Bu akıllı birimler hızlı seri haberleşme (TCP/IP Ethernet) ile PLC’ye bağlanacaklardır. Tesiste yedek parça çeşidini asgaride tutmak için bütün PLC CPU’lar (minimum 2 Mbyte hafızalı ve giriş/çıkış kartları aynı tipte olacaktır.
Çalışma sırasında I/O kartları üzerinden bağlı bulunduğu yerel ekipmana (pompa, vana, vb.) kumanda edebilecek, istenilen ölçümleri (akım, gerilim, debi, klor, pompa çalışma zamanları, vb.) yapacak ve programlanarak istasyon içerisinde yürütülmesi gereken yerel kontrol mantığını işletecektir.
PLC’ler ölçtükleri değerlere ilişkin oluşacak aykırı durumları (örneğin, ölçülen değerlerin kullanıcı tarafından tanımlanan sınır değerlerin dışına çıkması gibi) kendileri test edebilecekler ve bu durumlarda yapılması gereken işleri merkeze ihtiyaç duymadan kendi başlarına yapabileceklerdir. Aykırı durumlarda PLC’ler öncelikle yerel olarak yapılması gerekli müdahaleyi (pompayı kapatmak, vanayı kapatmak vb.) anında yapacak daha sonra bu durumu merkeze bildirerek iletişim ortamının verimli kullanımını sağlayacaklardır.
PLC ölçüm yapmak, bağlı bulunduğu yerel ekipmana kumanda etmek, programlanarak istasyon içerisindeki yerel kontrol mantığını yürütmek gibi özelliklerinin yanı sıra dağıtılmış bir proses kontrol sisteminde kendisine bağlı PLCleri yönetebilen akıllı bir nokta olacaktır.
PLC sadece yazılımla konfigüre edilebilecek ve programlanacaktır. Cihaz üzerinde jumper, potansiyometre vb. türünde el ile ayarlanabilir hiçbir eleman bulunmayacak, tüm ayarlar yazılım ile sağlanacaktır.
2- CPU
CPU’lar prosesin gerektirdiği kontrol işlerini gerçek zamanda aksatmadan yapabilmeleri için yeteri kadar prosesor hızı ve belleğe sahip olacaklardır. Özellikle program hafızası için şartnamede belirtilen kontrol mantığına göre hesaplanacak bellek ihtiyacı kadar ek reserve bellek öngörülecektir. Bellek ihtiyacı belirlemede sadece sırasal (sequencel) kontrol değil ekipmanları korumak için yapılan kilitlemeler, analog işlemler fazla bellek gerektirmektedir. CPU’nun teorik olarak kaç dijital ve analog giriş/çıkışa müsaade ettiği değil komutları işleme hızı CPU seçimine etkili olmalıdır. Kataloglarda belirtilen CPU desteklediği teorik G/Ç sayısının ¼ ‘den fazla G/Ç bir CPU için önerilmemelidir. Böyle bir durumda bir üst CPU modeli önerilmelidir.
3- Sayısal giriş birimlerinin tanımları, özellikleri
Var/yok, açık/kapalı, vb. türden iki değeri olabilen durum bilgilerinin algılanması sayısal giriş modülleri ile sağlanacaktır. Sayısal giriş modülleri en azından aşağıda verilen özellikleri sağlayacaktır :
- 24V D.C. sinyalleri işleyecek tipte olmalıdır
- Giriş sinyalleri optik izolasyonlu olmalıdır.
- Her bir birim yer tasarrufu sağlamak amacıyla projelerde uygulandığı gibi 16/32/64 giriş ihtiva etmelidir.
- Kartlarda hotswap özelliği olmalıdır.
4- Sayısal çıkış birimlerinin tanımları, özellikleri
Aç/kapat, çalıştır/durdur, vb. türden kumandalar sayısal çıkış modülleri ile sağlanacaktır. Sayısal çıkış modülleri en azından aşağıda verilen özellikleri sağlayacaktır :
- İzolasyonlu
- Kısa devreye karşı elektronik korumalı
- Her bir birim yer tasarrufu sağlamak amacıyla 16/32 çıkış ihtiva etmelidir.
- Kartlarda Hotswap özelliği olmalıdır.
5- Analog giriş birimleri tanımları, özellikleri
Akım, gerilim, basınç, debi, vb. türden sayısal bir büyüklüğü olan ölçümler analog giriş modülleri ile sağlanacaktır. Analog giriş modülü en azından aşağıda verilen özellikleri sağlayacaktır :
- Her bir birim yer tasarrufu sağlamak amacıyla 8 veya 16 giriş ihtiva etmelidir.
- .20mA, ±10V, ±20mA ve Pt 100 ve Hart sinyaller bağlanabilmelidir.
- Bağlanacak sinyaller doğrudan yazılım üzerinden tanımlanmalıdır.
- En az 12Bit duyarlı olmalıdır.
- Kartlarda Hotswap özelliği olmalıdır.
6- Analog çıkış birimleri tanımları, özellikleri
Analog girişleri aracılığıyla kumanda edilen öğeler (örneğin, elektronik kumandalı bir vananın %0 ile %100 arası bir değerde açık tutulması gibi), analog çıkış modülleri ile kumanda edilecektir.
Analog çıkış modülü en azından aşağıda verilen özellikleri sağlayacaktır :
- Çıkış sinyalleri optik izolasyonlu olmalıdır.
- Her bir birim yer tasarrufu sağlamak amacıyla 4 yada 8 çıkış ihtiva etmelidir.
- .20mA tipi sinyal üretmelidir.
- Çıkışlar kısa devreye karşı elektronik korumalı olmalıdır.
- En az 12Bit duyarlı olmalıdır.
- Kartlarda Hot Swap özelliği olmalıdır.
7- Diğer özellikler
PLC modülünün bulunduğu ortam yaygın kullanılmaya başlayan akıllı saha cihazlarını bağlanmasını sağlayan Modbus, Fieldbus, Canbus benzeri sistemlerin entegre edilmesine müsait olacaktır. PLC/CPU ve uzak G/Ç modülleri aynı üreticinin ürünü olmalıdır. PLCler arasında kablolu iletişim mümkün olacaktır PLCler kendi aralarında ve Denetim gözetim sistemi arasında Ethernet veya Modbus+ gibi hızlı bir ağ üzerinden haberleşmelidirler. PLC/CPU ve uzak G/Ç modülleri aynı üreticinin ürünü olmalıdır. PLC donanımı ISO9001 onaylı üreticiden, CE belgesi olan donanımlardan seçilmelidir. Temin edilecek donanım modülleri güç altında sökülüp takılabilir olmalıdır. PLC donanımının tüm sistem birimleri aşağıdaki çevre koşullarına uyumlu olmalıdır:
SAKLAMA KOŞULLARI : Sıcaklık -40 … 85 C
ÇALIŞMA KOŞULLARI : Sıcaklık 0 … 60 C
NEM : 5 … 95% bağıl nem,
8- Proses Kontrol Sistemi Yazılım Geliştirme Ortamı
Seçilen Proses Kontrol Sisteminin programlanıp könfigüre edilebilmesi için gereken yazılımla hem denetim gözetim kısmı hem de PLC kısmı programlanabilecektir. Bu yazılım IEC 1131’e uyumlu olacaktır. Kolay ve görsel programlamayı sağlayan grafiksel araçlar içerecektir. Programlama yazılımı PLCün tüm giriş ve çıkışlarına erişimi sağlayacak, giriş değerlerinin, alarm durumlarının, zaman ve tarih vb. bilgilerin program içerisinde kullanılmasına olanak tanıyacaktır. Uygulama programı ile PLCün tüm çıkışlarına kumanda edilebilecektir. Geliştirme yazılımı, program içerisinde mantıksal ve sayısal değerler üzerinde hesap ve karşılaştırma yapabilme, döngü, sapma, yordam çağırma vb. gelişmiş özellikleri sağlayacaktır. Ölçülmesi gereken kimi değerler (pompa çalışma süreleri vb.) uygulama programında hesap yaparak elde edilebilecektir. Geliştirme yazılımında, süreç denetimi (process control) için kullanılacak standart mantıksal ve aritmetik fonksiyonların yanısıra sembolik izleme (monitoring) ve hata giderme (debugging) amaçları için kullanılacak özel işlevler de bulunacaktır. Uygulama geliştirme yazılımı, geliştirilen uygulama programının gerçek zamanlı izlenmesini sağlayacaktır. Program izleme donuk bir yapıda olmayacak, kullanıcı istediğinde program akışını yönlendirebilecek ve programın işletilmesi esnasında gerçek değerleri izleyip değiştirebilecektir.
9- SCADA YAZILIMI:
SCADA yazılımına ait tüm modüllerin tek bir yönetim konsolundan konfigürasyonu yapılabilmelidir. Yazılım açık yapıda olmalıdır. Modüller değişik bilgisayarlarda çalıştırılabilmelidir. Özel uygulama yazılımları da yazılabilmelidir. İleride sisteme eklenebilecek diğer cihazların Modbus protokollerini de desteklemelidir. SCDA yazılımı tüm Windows işletim sistemlerini desteklemelidir. SCADA yazılımı, yazılım kapasitesi ileride doğabilecek ihtiyaçları da karşılayabilecek yapıda olmalıdır. OPC standartlarını tam olarak destekleyebilmelidir. RTU’lardan gelen bilgileri OPC Server’ dan almalıdır. Ayrıca ODBC ve DB standartlarını da destekleyebilmelidir.
Scada sistemi aşağıdaki yazılım parçalarından oluşacaktır;
- OPC Server
- Grafik Modülü
- Alarm ve Event Modülü
- Multimedya Alarm Modülü
- Veri Kaydetme Modülü
- Trend Modülü
- Rapor Modülü
- Güvenlik Modülü
Scada bilgisayarında bulunan tüm yazılımlar lisanslı olacaktır. Scada geliştirme yazılımı açık yapıda olup USB hard-key ile korunacaktır.
9-1 OPC Server;
OPC Server yazılımı Modbus, TCP/IP gibi standart bir protokol vasıtasıyla haberleşecektir. OPC Server yazılımında her adres ile ilgili olarak tag tanımlanabilmelidir. Taglar da scaling yapılabilmelidir. Yazılım Windows servis modunda çalışabilmelidir. Bir Client programı çalıştırıldığında OPC Server’da otomatik olarak çalışmaya başlayabilmelidir. Haberleşme kanalları diagnostik bilgileri Cliant’lar tarafında görülebilmelidir. Yazılımın aynı zamanda DDE ve NETDDE Server özelliği de olmalıdır. Yani Windows işletim sistemlerindeki diğer yazılımlar (Örneğin: Microsoft Excel, Word gibi..) bu server’ dan veri alışverişi yapabilmelidir.
9-2 Grafik Modülü;
Bu modülde İçme suyu dağıtım sistemine ait nesneler ( , Depo, Boru, Vana gibi..) ile bu nesnelerin durum-değerleri gösterilebilmeli ve kontrol edilebilmelidir. Yazılımın kendi kütüphanesi olmalı ve kullanıcı kendi sembollarini oluşturabilmelidir. Grafik ekranında Alarm, Trend, rapor nesneleri, ActiveX ve OLE nesneleri konabilmelidir. Bu ekrandaki nesneler RTU’lardan gelen değerlere göre dinamik olarak boyutu değişebilmeli, istenilen açılarda döndürülebilmeli, gizlenip gösterilebilmeli, rengi belli durumlarda belli bir renkten diğer bir renge doğru değişebilmeli ve başka bir renk ile flaş yapabilmelidir. Ekranlar üzerinde özel işlemler yapabilecek Visual Basic programları çalıştırılabilmelidir.
9-3 Alarm ve Event Modülü;
Alarm ve Event modülü RTU’ lardan gelen değerlere göre veya değerlerden oluşan formüllere göre konfigürasyonu yapılan alarmlar üretebilmeli, bu alarmlar ekranda gösterilebilmeli ve yazıcıdan yazdırılabilmelidir. Alarmlar veritabanına kaydedilebilmeli ve istenilirse geçmişte oluşan alarmlar raporlanabilmelidir. Alarmlar; limit alarmları, sapma alarmları, değişim oranı alarmları ve konum alarmları olarak 4 tipte olabilmelidir. Limit alarmları; bir verinin belirlenen seviyelerin üstünde veya altında ise üretilebilmelidir. Sapma Alarmları; Bir verinin diğer bir veri ile arasında oluşan farkın belirli bir seviyenin üstüne çıkması ile üretilebilmelidir. Değişim Oranları Alarmları; Bir verinin belirli hızda artması veya azalması durumunda üretilebilmelidir. Durum Alarmları; Bir verinin belirli değerleri alması ile üretilebilmelidir. Alarm sayfasında alarmın oluşum zamanı, açıklaması, tag ismi, değeri, önceliği, tipi, kalitesi ve operatör yorumları bulunmalıdır. Alarma basıldığında kabul edilebilmeli ve silinebilmelidir. Operatör alarmlardan ilgili ekrana geçiş yapabilmelidir. Event’lar operatör hareketleri ve scada yazılımının kendi sisteminde oluşan alarmlardır. Yukarıdaki alarmlarla ilgili özellikler Event’lar için de geçerli olabilmelidir.
9-4 Veri Kaydetme Modülü;
Scada sistemine gelen verileri veya verilerden oluşan bir formülü veritabanına kaydetme görevini yerine getirebilmelidir. Aynı anda birçok veri kaynağına veri kaydı yapabilmeli ve ODBC veri kaynaklarını kullanabilir olmalıdır.
Bu modül verinin değerinin yanı sıra veri hesaplama periyodu içerisindeki maksimum, minumum, ortalama, standart sapma ve totalizör değerlerini kaydedebilmelidir. Yazılım aynı zamanda veritabanı güvenliğini de sağlayabilmeli ve belirlenen kullanıcıların haricinde veritabanına erişim engellenebilmelidir.
9-5 Rapor Modülü;
Raporlar kaydedilmiş veri ve alarmlardan oluşabilmeli, seçilen verilerin en son değeri, belli periyot ile olan değerleri, maksimum, minumum, standart sapma ve ortalama değerleri raporlanabilmelidir. Modül oluşturduğu raporları rapor veritabanına, text dosyalarına veya Microsoft Excel programlarına kaydedebilmeli, yazıcıdan otomatik olarak çıktı alınabilmelidir.
9-6 Güvenlik Modülü;
Scada yazılımı istenmeyen müdahelelere karşı güvenli olması için her kullanıcının ismi ve şifresi olabilmeli, yetki seviyesi değiştirilebilmelidir. Kullanıcılar istenirse belirli verileri değiştirmeleri, belirli ekranlara müdahele etmeleri ve scada yazılım konfigürasyonuna girmeleri engellenebilmelidir.Kullanıcılar için kulanma gün ve saatleri girilebilmelidir.
9-7 SCADA Bilgisayarı;
- En az İntel Core İ 7 işlemcili olacaktır.
- İntel İşlemci Hızı en az 3,4 Ghz olacaktır.
- Ana kart işlemciye uyumlu, on board Ethernet kartı olacaktır.
- En az 6 GB DDR3 olacaktır.
- En az 2 TB 7200 rpm seri ata sabit disk olacaktır.
- 52x CD RW olacaktır.
- En az 3 GB ekran kartı olacaktır.
- Klavye ve Mouse olacaktır.
- ATX kasa çift fanlı olacaktır.
- İşletim sistemi Windows 7 olacaktır.
- Harici Router’ li ADSL modem olacaktır.
- 27” LCD ekran
9-8 Yazıcı;
1X Laser Yazıcı ve 1x 80 kolon Dotmatrix olmak üzere 2 adet Printer temin edilecektir. USB arabirimli ve/veya paralel port bağlantı kablolu olacaktır.
9-9 Kesintisiz Güç Kaynağı(UPS);
2000 VA gücünde 2 saat besleme kapasitesinde,
Line interactive özellikli olmalıdır. Kesintisiz güç kaynağından beslenecek ve elektrik kesintilerinden veya gerilim dalgalanmalarından etkilenmeyecektir.
