DCS
(Dağıtık Kontrol Sistemi) Nedir?

Son yıllarda akıllı cihazların kullanımı, eski sistemlerin yerine daha geniş ve karmaşık proseslere sahip kontrol sistemlerini ön plana çıkarmıştır. Kontrol sistemlerinden birisi olan Dağıtık Kontrol Sistem (DSC) mimarisi ile tesis boyunca kontrol, üretim kalitesi ve tesis verimliliği kontrol edilmektedir.

A- A+

25.06.2017 tarihli yazı 33575 kez okunmuştur.

Dağıtık kontrol sistemi, bir tesisin veya endüstriyel prosesin otomatik olarak kontrol edilmesidir. Tek bir kontrol fonksiyonu yerine her bir proses veya makine grubuna özel bir kontrol mekanizması kullanılır. Kontrol mekanizmasın çok sayıda denetleyiciden oluşmaktadır. Dağıtık kontrol sisteminde, veri toplama ve kontrol fonksiyonları için mikrodenetleyici tabanlı işlemciler ve PLC’ler kullanılır. Her bir denetleyici, operatör terminali veya diğer denetleyiciler ile bağlantı kurabilir. Sensörler ve aktüatörler farklı topolojilere ve hiyerarşik bir düzene göre kontrol cihazlarına bağlanır. Kontrol üniteleri arasında iletişim sağlamak için farklı Profibus, HART, ArcNet, Modbus veya standart iletişim protokolleri kullanılır.

Dağıtık kontrol sistemlerinin başlıca avantajı tesisin bir kısımda meydana gelen hatadan bağımsız olarak diğer kısımların çalışmaya devam etmesidir. DCS, çok sayıda kontrol döngüsünün izlenmesi ve kontrol edilmesi gereken büyük ölçekli üretim tesislerinde kullanılmaktadır. Günümüzde kimyasal tesisler, petrol ve gaz endüstrileri, gıda işleme tesisleri, nükleer santraller, su yönetim sistemleri, otomobil endüstrisi vb. birçok endüstriyel alanda dağıtık kontrol sistemi kullanılmaktadır.

►İlginizi Çekebilir: PLC ile DCS Arasındaki Farklar

Dağıtık Kontrol Sistem Mimarisi

► Yarı otomatik veya küçük alt sistemlerin kontrolü
► Gelişmiş kontrol sistemleri
► Karakteristik kontrol sistemleri

DCS, tüm sistemin veya çeşitli alt sistemlerin yapısını bilgi akışıyla birleştirerek tek bir otomasyon sistemi olarak organize eder. Kontrol edilen mekanizmalar ise veri toplama, veri sunumu, süreç denetimi, raporlama bilgileri, bilgi saklanması ve alınmasıdır.

Mühendis İş İstasyonu

Dağıtılmış kontrol sistemi üzerinde yönetimsel denetleyicidir. Bu iş istasyonuile kullanıcıya yeni döngüler oluşturma, çeşitli giriş ve çıkış noktaları oluşturma, ardışık ve sürekli kontrol mantığını değiştirme, çeşitli cihazları yapılandırma, her giriş / çıkış cihazı için dokümantasyon hazırlama gibi mühendislik işlevleri gerçekleştirilir.

Operatör İstasyonu

Tesis parametrelerinin izlenmesi ve kontrol edilmesi için kullanılır. Bir PC veya operatörün işlem parametre değerlerini görüntüleyebileceği cihazdır. Operatör istasyonları tek bir ünite veya birden fazla üniteden meydana gelebilir. Tek üniteden alınan parametreler, gösterge ekranı, akış ekranı ve alarmdan oluşur. Birden fazla ünite PC yardımı ile takip edilir.

►İlginizi Çekebilir: SCADA Nedir? | ElektrikPort Akademi

DCS Proses Kontrol Birimi

DSC, aynı zamanda yerel kontrol ünitesi, dağıtık denetleyici veya işlem istasyonu olarak adlandırılmaktadır. Farklı I/O üniteleri ile artırılabilen istasyonlardan oluşur. Bu denetleyiciler CPU ve haberleşme modülü ile doğrudan veya uzaktan iletişim kurulur. Sensörler ve aktüatörler gibi elemanlar, denetleyicinin I/O ünitelerine bağlanır. Ünitelerden, giriş modülü vasıtasıyla çeşitli sensörlerden bilgi alınır. Denetleyici tarafından alınan bilgiler kontrol mantığına göre analiz edilir ve işlenir. Çıkış modülleri vasıtasıyla çıkış sinyalleri aktüatörler ve röleler ile alınır.

Akıllı Aygıtlar

Akıllı saha aygıtları ve doğrusal veri yolu teknolojisi, geleneksel I/O alt sistemlerinin yerini alan DCS teknolojisinin gelişmiş özelliğidir. Akıllı cihazlar basit algılama ve kontrol teknikleri için kendi işlemcisini kullanır. Dolayısıyla, algılama ve kontrol işlemi yapmak için bir DCS kontrolörünün yerine geçer. Bu saha cihazları, doğrudan doğrusal veri yoluna bağlanabilir. Yerel I/O modülleri ve denetleyicileri gibifazla donanımlara gerek duyulmamaktadır.

Haberleşme Sistemi

Haberleşme tüm kontrol sistemi boyunca önemli bir rol oynamaktadır. Mühendis iş istasyonu, operatör istasyonu, proses kontrol birimi ve akıllı aygıtları birbirine bağlar. DCS'de kullanılan yaygın iletişim protokolleri arasında Ethernet, Profibus, Field Bus, DeviceNet, Modbus vb. bulunmaktadır. Tüm sistem için protokol kullanmak zorunlu değildir. Örneğin, saha cihazları, I/O üniteleri ve kontrol birimi Profibus ile birbirine bağlanırken, mühendislik istasyonu, operatör istasyonu ve kontrol birimi arasındaki iletişim internet ile yapılmaktadır.

DCS Sisteminin Çalışması

Sensörler işlem bilgisini algılar ve proses parametrelerini kontrol etmek için aktüatörlerin bağlı olduğu I/O modüllerine gönderir. Bu modüllerden gelen bilgi veya bilgiler, veri yolu üzerinden proses kontrol ünitesinde toplanır. Akıllı saha cihazları kullanılıyorsa, algılanan bilgiler doğrudan saha veri yolu üzerinden proses kontrol ünitesine aktarılır. Sonuçlar veya kontrol eylemleri aktüatör cihazlarına doğrusal veri yolu üzerinden iletilir. DCS yapılandırma, devreye alma ve kontrol mantığı uygulaması mühendis iş istasyonunda yapılır. Operatör, kontrol istasyonlarını operatör istasyonlarında manuel olarak görüntüleyebilir ve gönderebilir.

SCADA ve DCS Arasındaki Fark

DCS ve SCADA, endüstriyel tesislerde izleme ve kontrol mekanizmaları olmakla birlikte, farklı hedefleri vardır. DCS ve SCADA arasında donanım ve bileşenleri bakımından bazı ortaklıklar olmasına rağmen, bazı farklılıklarda mevcuttur. Farklı özellikleri ise;
DSC proses odaklıdır, SCADA ise veri toplama odaklıdır. DCS, sürecin kontrolü üzerinde daha fazla işlem yapar ve aynı zamanda denetleyici kontrolünden oluşur. Kontrolün bir parçası olarak operatöre bilgi sunar. SCADA ise daha fazla veri toplayarak aynı şekilde operatöre bilgi sunar.

DSC, kontrol modülleri ve denetleyiciler daha sınırlı bir alan içindedir. Yerel bir ağ üzerinden kontrol yapılır. SCADA ile daha geniş alanların kontrolü yapılır. DSC prosesleri kapalı döngü kontrolü ile yapılır. SCADA ile böyle bir kontrol yoktur. DSC işlemleri düzenli olarak kontrol eder ve işlem parametrelerini veri tabanına kaydetmez. SCADA ise düzenli veri kontrolü yapmadan veri tabanına kaydettiği değişen verilere göre işlem yapar.

DCS, tek bir fabrika gibi sınırlı bir alana kurumuş karmaşık kontrol işlemleri için kullanılır. DCS'nin uygulama alanlarından bazıları kimyasal tesisler, petrol ve gaz endüstrileri vb. sektörlerdir. SCADA ise su yönetimi sistemleri, güç iletim ve dağıtım kontrolü, nakliye gibi daha geniş alanlarda için kullanılır.

DCS ve SCADA arasındaki seçim müşteriye, maliyete ve uygulama gereksinimine bağlıdır.

Kaynak:

►electricaltechnology.org