P&ID SEMBOLLER

P&ID SEMBOLLERİ
P&ID, tanımlanan proses üzerindeki tüm ekipmanlar ile birlikte mekanik borulama ve ölçü kontrol cihazlarının birlikte gösterildiği projelerdir. Saha teknisyenleri, mühendisler ve operatörler tarafından prosesi daha iyi anlamak ve enstrümantasyonun birbirine nasıl bağlandığını daha iyi açıklamak için kullanılır. Kullanılan çeşitli semboller ve ölçü kontrol cihazlarının etiketler ve harfler ile ifadesi, sistemi oluşturan tüm elemanları gösterebildiği gibi buna ek olarak kontrol mantığı ve sinyalizasyon ilişkilerini de şematik olarak açıklar.
P&ID ile Çizim
Boru hatları ve cihaz diyagramları (P & ID: Piping and Instrument) proses ekipmanlarını, borulandırmayı, pompaları, cihazları (enstrümanları), vanaları ve diğer bağlantıların düzenlenmesini gösteren ayrıntılı çizimlerdir. Boru hatları ve cihaz diyagramları: Ø Prosesin tüm ekipmanları,
Ø Boru ölçüleri, tipi ve yapı malzemesi,
Ø Tip ve büyüklükleri ile birlikte tüm vanalar,
Ø Gözetleme camı, süzgeç ve buhar tuzakları gibi borulandırma sisteminin iç hat parçaları olan yardımcı bağlantıları,
Ø Pompalar,
Ø Enstrümantasyon metodolojisi ve cihazların tasarım şartlarını içermektedir.
1.Enstrüman Sembolleri
            Proses akış diyagramlarında, prosesin tüm ekipmanları basınç, sıcaklık ve akış gibi proses şartları ile birlikte kritik cihazları ve ölçme cihazları ile diğer tüm büyük cihazlar gösterilmektedir.

Enstrümanlar ve kontrol edicilerde ana panel (Operatör tarafından ulaşılabilir; ana veri kontrol odasıdır) ifadesi kontrol odasındaki bir panel üzerine yerleştirilmesi veya cihazın kontrol odasında bulunduğu anlamına gelir ve tabloda gösterilmektedir.
Enstrümanlar ve kontrol edicilerde, yerel konumlanmış (Sahadadır) ifadesi, kontrol edici ve yönlendiricinin tesiste bulunan algılama cihazının yerine yerleştirildiği veya cihazın prosesin yakınındaki alana yerleştirildiği anlamına gelir.
Enstrümanlar ve kontrol edicilerde kontrol panelinin arkasına yerleştirilmiş ve kullanıcının ulaşamayacağı bir alanda olduğu anlamına gelen (Operatör tarafından ulaşılamaz; pano arkasındadır) çizim ise tabloda gösterilmektedir.
2.Borulama Sembolleri
Bu semboller enstrümanların bağlantısını ve sinyal tipini gösterir. Proses akış diyagramlarda boruların çizimlerinin anlaşılabilmesi için sembollerinin bilinmesi gerekmektedir ve aşağıdaki şekillerde bazı boruların sembolleri gösterilmektedir.
P&I diyagramlarında boruların tümüne ayrı bir hat numarası verilir. P&I diyagramları; boru ölçüleri (boyutları), tipleri ve yapı malzemeleri hakkında da bilgi verir.

3.Vana Sembolleri
P&I diyagramlarında tüm vanalara ayrı bir tanıtım numarası verilir. Tipi ve büyüklüğünün gösterilmesi gerekir. Vana tipi, vana için kullanılan bir sembol veya içerdiği vana numarası için kullanılan kod ile gösterilebilir. Proses akış diyagramlarda gösterilen bazı vanaların sembolleri aşağıdaki şekillerde verilmektedir.

4.Kodlama Yapılması
Proseste kontrol cihazları için genellikle“ANSI/ISA 5.1 Instrumentation Symbols and Identification” standardına göre kodlamalar yapılmaktadır. ISA-5.1 genellikle temel olarak proses endüstrilerinde kullanılan P & ID ve diğer belgeler üzerinde enstrumantasyon ve kontrol sistemleri tanımlamak için kullanılan bir standarttır.
Bu standart gereği cihazların tanımlanması ve kodlanması için Etiket Numaraları (Tag Numbers) kullanılır. Bu numaralar cihazın fonksiyonunun ve tipinin tanımlanması için yanında ya da içinde yer alan numaralar ve harflerdir. Aşağıdaki enstrümanın kodlama tablosunda ilk harf, (X) ölçümü yapılmış değişkenliğin tasarlanması için kullanılır. Sonraki harf, (Y) bileşenin işlevini belirlemek için kullanılır. Son harf (Z) ise cihazın türünü göstermektedir. Harflerin altındaki sayılar ise kontrol devresi (Control Loop) sayısını göstermektedir.

Enstrümantasyon Şemaları Geliştirmede Yaygın Kullanılan P&ID Sembolleri
Borulama ve enstrümantasyon diyagramları veya çizimlerde kullanılan semboller çok ve çeşitlidir. Bu yüzden öncelikle temel ve en çok kullanılan sembolleri anlamamız lazım.
a)Çizgi Tipi Kontrol Sembolleri;

b)Borulama Bağlantı Sembolleri;

c)Enstrüman Short-hand veya Baloncuk Sembolleri

d)Vana Sembolleri;

e)Aktüatörlü Vana Çeşitleri;

f)Valf Arızası Modları Sembolleri;

g)Akış Sensörleri Sembolleri;

h)P&ID ve Proses Akış Diagramlarında Kullanılan Proses Ekipmanları Sembolleri

Örnek 1
 
FIC(Flow Indicating Controller) – Akış gösterim kontrolcüsü.
TIC(Temperature Indicating Controller) – Sıcaklık gösterim kontrolcüsü.
YIC(PLC Indicating Controller) – PLC gösterim kontrolcüsü.
TY(Temperature Computer Output) – Sıcaklık bilgisayar çıkışı.
FT(Flow Transmitter) – Akış Transmitteri
TT(Temperature Transmitter) – Akış Transmitteri
Örnek 2

Yukarıdaki döngü, heat exchanger içerisinden proses sıvısı ve soğutma sıvısı geçirilerek proses sıvısının(yeşil çizgi) sıcaklığının kontrolünü gösteriyor.
TW, thermowell (sıcaklık sensörü koruyucusu) içerisine yerleştirilmiş sahada monte edilen (field mounted) tip sıcaklık sensörüdür. Sensörden gelen sinyal field mounted sıcaklık transmitteri(TT 101) üzerinden elektrik sinyali ile kontrol odasında bulunan TIC101 sıcaklık indikatörü ve kontrolcüsüne iletilir. TIC belirlenen set değerine göre sahada veya santralde bulunan TY101e elektrik sinyali gönderir. TY101 bir I/P çeviricidir, yani TIC101den gelen (4-20 ma lik) elektrik sinyalini pnömatik sinyale dönüştürür. Pnömatik sinyal vananın hareket etmesini sağlar böylece heat exchangera giden sogutma suyunun akışı kontrol edilir.
Örnek 3

Yukarıdaki diagramda kullanılan sembollerin tablosu;

Aşağıdaki tabloda da bu diagramda kullanılan kısaltmalar ve anlamları verilmiştir.

Enstrüman kısaltması	Kısaltmanın anlamı	işlevi
FT	Akış Transmitteri	Akış ölçmek ve akış kontrolcüsüne(FIC) elektrik sinyaliyle iletmek
FIC	Akış Gösterge ve Kontrolcüsü	FTden akış değeri alır ve aktüatör ile vananın açılmasını ve kapanmasını kontrol ederek işlem kazanına giren akışı kontrol eder
SL	Selenoid	İşlevi, elektrik sinyalleri almak ve pnömatik sinyaller ile manual vananın kontrolünü sağlamak
TT	Sıcaklık Transmitteri	Sıcaklığı ölçer ve elektronik bir değer olarak  kontrol vanasını kontrol etmek için kullanılan TICe gönderir
TIC	Sıcaklık Gösterge ve Kontrolcüsü	Ölçülen sıcaklık sinyalini TTden alır ve bu değeri kontrol vanasını kontrol etmek için kullanır
WT	Ağırlık Transmitteri	İşlem kazanındaki işlem sıvısının ağırlığını ölçer ve bu değeri elektrik sinyaliyle WRye iletir
WR	Ağırlık Kaydedici	Sürekli olarak WTden iletilen işlem sıvısının ağırlığını kaydeder

DERLEYEN
Mehmet Barış Aktaş - Elektrik Elektronik Mühendisi
mehmetbarisaktas
KAYNAKLAR
http://www.hatelektrik.com.tr/belgeler/p-id-symbol.pdf
http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Proses%20Ak%C4%B1%C5%9F%20%C5%9Eemas%C4%B1%20Kodlama%20Ve%20%C3%87izimi.pdf
http://www.instrumentationtoolbox.com/2016/01/piping-and-instrumentation-diagrams.html#axzz4G3eWDyFv
http://www.instrumentationtoolbox.com/2011/03/piping-and-instrumentation-diagrams-6-p.html#axzz4G3eWDyFv
http://www.instrumentationtoolbox.com/2009/10/interpreting-p-ids.html#axzz4G3eWDyFv
http://www.emo.org.tr/ekler/c7a33f2547f16e3_ek.pdf?dergi=630

PROSES KONTROL BAZI TEMEL TERİMLER 1

PROSES KONTROL VE KULLANILAN BAZI TERİMLER
1)A/D Dönüştürücüler
Maksimum ve minimum sınırları arasında farklı değerler alarak değişen elektriksel büyüklüklere analog bilgi ya da analog değer denir. Akım ve gerilim analog değerlerdir. Örneğin DC güç kaynağınızı sıfır ile maksimum değerleri arasında sonsuz sayıda farklı bir değere ayarlayabilirsiniz. Büyüklüklerin gerilim “var” veya “yok” anlamına gelen “1” ve “0” şeklinde iki rakam kullanılarak ifade edilmesine dijital bilgi ya da dijital değer denir. Sensör ve transdüser çıkışlarında genellikle analog değer bulunur. Mikroişlemci ile çalışan elektronik cihazlar sadece dijital bilgileri alıp değerlendirebilir. Bu durumda mikroişlemcili ve dijital birçok cihaz için analog bilgilerin dijital bilgilere dönüştürülmesi gerekir. Analog değerleri dijital değerlere dönüştüren devrelere ADC (Analog Digital Converter – AD Dönüştürücü) denir.
Analog değerler zamana göre sürekli (kesintisiz) olduğundan, bütün zaman dilimlerine karşılık gelen bir analog gerilim değeri vardır. Her analog değer için bir dijital değer oluşturmak imkansız denilecek kadar karmaşık ve maliyetli olacaktır. Bu nedenle analog değer üzerinden belirlenmiş zaman aralıklarında örnekler alınır(örnekleme aralığı). Her örnek için seviyesine göre kodlanmış dijital bir değer üretilir. ADC devrelerin çalışmasını “örnekle, karşılaştır, dijital olarak kodla” şeklinde özetleyebiliriz.
2)Kaskat Kontrol
Birlikte çalışan iki ya da daha fazla kontrolcüdür. Master kontrolcünün çıkışı slave kontrolcü için set değeridir. Kaskat kontrol yapısının sıklıkla kullanıldığı alanlardan birisi sıcaklık denetimidir. Şekil.2’de verilen sıcaklık denetiminde, sıcak yağdaki sıcaklık değişiminde geleneksel geri-beslemeli kontrol yapısı hemen bir kontrol işlemi gerçekleştirir. Ancak, gaz akışındaki bir değişimden kaynaklanan bir bozucu girişte, geleneksel geri-beslemeli kontrol yapısı bu değişim sıcaklık ölçüm elemanına ulaşıncaya kadar bir işlem yapmaz. Bu ise oldukça önemli bir gecikmeye neden olur. Oysa Kaskat kontrol yapısında, Şekil.3’te görüleceği gibi, gaz akışındaki bir değişiklik ikincil bir ölçüm elemanı ile hemen tespit edilir ve yine ikincil bir denetleyici ile bu bozucu etki yok edilir.
Kaskat kontrol yapısı, geleneksel tek girişli tek çıkışlı bir sistem ile karşılaştırıldığında aşağıdaki avantajlara sahiptir:
1) İç döngüde yer alan ikincil denetleyici, iç döngüde meydana gelen bir bozucunun etkisini, kontrol edilen değişken bundan etkilenmeden yok edebilir.
2) İç döngüdeki süreç transfer fonksiyonunda oluşabilecek parametre değişimleri, iç döngüdeki ikincil denetleyici ile düzeltilebilir.
3) İkincil döngüdeki süreç transfer fonksiyonundaki herhangi bir faz gecikmesi, ikincil döngü ile azaltılabilir. Bu da sistemin cevap hızını artırabilir.
(NOT:Şekil 2 ve şekil 3 ü aldığım kaynağı bulamadım  bu kaynak tan benzer şekillere bakılabilir.)
Dolayısıyla, ikincil bir ölçüm ölçüm noktası mevcut ise, Kaskat kontrol faydalı olabilir. Ancak, Kaskat kontrolün faydalı olabilmesi için, bozucuların daha çok iç döngüde meydana gelmesi ve iç döngünün dış döngüden daha hızlı cevap veriyor olması gerektiği unutulmamalıdır.
3)Ölçüm
Ölçme ya da ölçüm, bilinmeyen bir büyüklüğün aynı türden olan, ancak bilinen bir büyüklükle kıyaslanmasına denir. Diğer bir deyişle, bir uzunluğun, bir alanın, bir kapasitenin veya herhangi bir olgunun belirli bir birim cinsinden hesaplanmasıdır. Ölçülen değer aynı zamanda “proses değeri”dir. Bunun için standart ölçü birimleri kullanılır. Örneğin Türkiye'de, metrik sistem kullanılır. Uzunluğun ölçülmesi için metre, zamanın ölçülmesi için saniye ve dakika kullanılır.
Bazı ölçümler şu şekildedir: Basınç ölçümü, sıcaklık ölçümü, seviye ölçümü, ağırlık ölçümü, akış ölçümü, zaman ölçümü, renk ölçümü, nem ölçümü, viskozite ölçümü, yoğunluk ölçümü, pH ölçümü, iletkenlik ölçümü, gürültü ölçümü, radyasyon ölçümü, vakum ölçümü, vb.
“Hata”; bir ölçme işleminde sonuç sapmalarıdır. Hata büyük ya da küçük olabilir. Hatanın küçüklüğü ölçmenin güvenirliliğini arttırır. Hata pozitif ya da negatif yönlü olabilir. Ölçmeyi hatadan arındırmak hemen hemen imkansızdır.
4)Transmitter
            Herhangi  bir prosesteki değişimleri algılamak, o prosese yön verebilmek için ilk adımdır. Bu değişimleri elektronik bir ortamda kullanmak istiyor isek belirli bir hale sokmak gerekir. İşte tam bu noktada transmitter devreye girer. Transmitter kelime anlamıyla da dönüştürücü demektir. Isı, sıcaklık ve basınç gibi değerleri voltaj(0-10V) veya miliamper (0-20mA) seviyesine dönüştürürler(bu ölçüm ve hesaplamalar arasındaki sorgulama süresine “tepki süresi” denir). Hangi seviyeye dönüşüm yapılacağı ise kullanıcıya aittir. Misal 0 -100⁰C arasında değişen bir sıcaklığımız olsun, bu değişimi algılayan bir sensörümüz (pt100, termocouple vs) var. Sıcaklık değiştikçe sensörden gelen data da (direnç) değişecektir, transmitterin görevi ise bu değişimi belirli standartlara çevirmektir. 0-100⁰C arası değişen sıcaklığa göre ayarlanmış transmitteri endüstriyel standartlardan biri olan 4-20mA çıktısına göre hesaplarsak;
50⁰C için à
20mA - 4mA = 16mA
16mA * [50⁰C * (1/(100⁰C-0⁰C))] = 8mA
Fakat burada işimiz bitmez, 4-20mA tabanı 4mA olduğu için;
4mA + 8mA =12mA olarak lineer bir sinyal karşılığı alırız.
5)Mod
Kontrol modları kontrolcünün nasıl ve ne zaman çalışacağını belirler. En yaygın üç kontrol modu otomatik, manuel ve kaskat kontroldür.
“Otomatik mod”da kontrolcü set değerini ve proses değişkeninden ölçülen değeri alır, hesaplar ve aktüatöre bir çıkış sinyali gönderir.
“Manuel mod”da kontrolcü, işletme personelinin aktüatöre doğrudan çıkış sinyali göndermesine izin vermek için geçersiz kılınır.
“Kaskat mod”, otomatik moda benzer ama farklı olarak kaskat modda kontrolcü set değerini dış kaynaktan başka bir kontrolcüden alır.





Kaynaklar
http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Adc-dac%20Devreleri.pdf
http://tok2013.inonu.edu.tr/assets/book/Bolum21-Proses%20(S%C3%BCre%C3%A7)%20Kontrol%C3%BC%20(Sayfa%20868-899).pdf
http://www.olcmekontrol.com/olcme-kontrol-nedir.html
http://www.gest.com.tr/process-enstrumanlari/transmitter-nedir
http://blog.dataparcsolutions.com/process-control-loops-trending-pv-sp-op-and-mode

YÜKSEK PERFORMANSLI SCADA EKRANI

Proses otomasyon endüstrisinde operatör arayüzü olarak daima HMI(Human Machine Interface Unit) kullanılır. HMI kullanıcı dostu görsel ortam oluşturarak kullanıcının teknolojiyi kullanmasında önemli rol oynar. Otomasyon kontrol sistemi için bir pencere olarak düşünülür. Endüstride HMI uygulamalarının artmasıyla birçok yazılım aracı geliştirildi ve HMI ekranı tasarlarken rekabet arttı.
Modern imalat sanayinde faaliyetlerin büyük bölümü otomasyon teknolojisinin uygulanması ile gerçekleştirilir. İşlemleri kolaylaştırmak ve insan kaynaklı hataları en aza indirmek için kullanılan teknolojiler sonucunda insan operatörler ve otomatik makineler arasındaki etkileşim daha kritik hale geliyor. İnsan makine arayüzleri(HMIs), yüksek stresli endüstriyel süreçlerde operatörün komplike makineleri dokunmatik ekranlarla görmesini, dokunmasını ve kontrol etmesini sağlar. HMI sistemleri kullanıcı ve otomasyon sektöründe makine / süreç arasındaki etkileşimin ana noktası olmaya dönüyor gibi, iyi bir HMI ekranı bu etkileşimin kusursuz ve pürüzsüz yapar. Aksine kötü HMI tasarımı operatörlerin makine / süreç arasındaki etkileşimi anlamasını zorlaştırır ve sistem performansının düşmesine, ciddi üretim kayıplarına hatta kaza ve ölümlere sebep olabilir.
Proses endüstrisinde yüksek performanslı ekran tasarımı makine / süreç ile ilgili bilgileri etkili ve azami bir şekilde sağlamaya odaklanır. İyi tasarlanmış HMI, operatörler için görsel olarak daha iyi sistem anlayışı ve kolay sorun giderme ile sonuçlanır. Ne yazık ki birçok tasarım mühendisi karmaşık makineleri kontrol etmek için HMI ekranları tasarlarken endüstriyel standartları uygulamıyor. Tasarımcıların çoğunda parlak renkler ve karmaşık grafikler(animasyonlu alevler, 3D kazanlar, hareketli konveyörler vb.) ile ekranları tasarlama eğilimi var. Bu tip ekranlar operatörün sürecin genel operasyonel koşullarını görsel olarak anlamasını zorlaştırır.
HMI Dokunmatik Paneller
Mevcut bağlamda, otomasyon makine yapı çözümleri sunan şirketlerin çoğunda otomatik sistemlerin ayrılmaz bir parçası olarak HMI dokunmatik paneller içerir. HMI panellerin çoğunda HMI üretim şirketi tarafından sağlanan özel tasarım ortamı yazılım araçları vardır.
Verimli HMI Ekranlar için Tasarım Yöntemleri
Otomasyon dünyasında iyi bir HMI ekran tanımı birkaç mükemmel cümle içinde sınırlı değildir. Halen, tüm modern kontrol panellerinde, maksimum operasyonel verimlilik ve minimum (ya da hiç) insan hatalarını elde etmek için bir dizi gereksinimleri karşılayan bir şekilde tasarlanmış görseller vardır. Birden fazla görsel ekran ile bir HMI monitör tasarımı sırasında iki önemli faktör hiçbir zaman gözardı edilmemelidir; (1)maksimum görüntü netliği ile ekran operatörün dikkatini sabit tutmak ve (2) hiçbir eğitimi olmayan ya da çok az deneyimi olan bir kişinin bile makineyi başarıyla çalıştırmasını sağlayacak dizayn.

Ekran Düzeni
Uygun ekran düzeni iyi HMI ekran için çok önemlidir. Genellikle bir insan operatör, herhangi diğer ekranlar gibi ekranın sol üst köşesinden başlayarak sağa ve sonra aşağı doğru HMI ekranını tarar. Bu yüzden sistemin önemli objeleri ekranda operatörün kolaylıkla dikkatini çekebileceği bir alanında olmalıdır. Alarmlar sayfanın üstünde olmalıdır. Sayfanın sağ ortasında anahtar verileri ile sol ortasında herhangi bir grafik görüntü nesnesi olmalıdır. Start, stop veya kontroller sayfanın sol alt tarafında, navigasyon ise sağ alt tarafında tutulur. Tüm objeler siyah hatları ile vurgulanmış olmalıdır.
Renk Sorunları
Bir HMI ekranı tasarlamadan önce renklerin nasıl kullanılacağını iyi anlamak çok önemlidir. Renk, görsel sunumlar için çok güçlü bir araçtır. Yanlış kullanıldığında operasyonda tehlikeye neden olabilir. Bu nedenle, arka plan, kontrol düğmeleri, alarmlar, metin ve diğer nesneler için doğru renk seçimi iyi HMI tasarımı için çok önemlidir.

• Arka Plan Rengi

Birincil renkler (kırmızı, yeşil, mavi) bir HMI arka plan rengi olarak asla kullanılmamalıdır. Siyah ve beyaz iyi renk kontrastı sağlamasına rağmen arka planda bu renkleri kullanmak ekranın parlak görünmesine sebep olur. Bu nedenle, bu da ekran arka planı olarak doğru seçim değildir. Bir HMI ekran arka planı için, her zaman açık gri, açık kahverengi vb. pastel tonları kullanılması tavsiye edilir. Bu renkler gözü yormaz ve üzerindeki parlak/koyu(yeşil, kırmızı, sarı) renkli diğer komponentleri daha kolay görmemizi sağlar.
Bir ekran içerisine birden fazla sayfa eklerken operatörün uzaktan bile farklı sayfaları bir bakışta tespit edebilmesi için çoklu gölgeler kullanmak akıllıcadır.

• Objeler için Ekran Renkleri

SCADA / HMI Dizayn Standartlarına göre, özellikle belirli işlemleri temsil için kullanılması gereken birkaç renk vardır. Bunlar:
Kırmızı               Stop, Acil durum veya yasak
Yeşil                  Start veya güvenli durum
Sarı                    Uyarı
Mavi                  Zorunlu çalışma
HMI ekranı tasarımı yaparken renk düzenlemeleri kesinlikle korunur ve operatörler tarafından açıkça görülür. Ek olarak, bu renkler başka bir amaçla asla kullanılmamalıdır çünkü bu operatör için yanlış yorumlanmasına ya da karışıklığa neden olabilir. koyu renkler büyük bloklar halinde ekranda kullanılmamalıdır çünkü onlar retina üzerinde tamamlayıcı renk görüntüsü tutmaya sebep olabilir.
Şekil 1 ve 2 de uygun renk seçimi ve kötü renk seçimi arasındaki fark HMI ekranlarında gösterilmiştir.

Grafik ve Resim Sorunları
İyi HMI tasarımına gelince, kullanan grafiğin genel konsepti işe yaramıyor. HMI grafikleri “şirin” ve “süslü” olmak yerine “sıkıcı” görünmelidir. Bu iyi bir HMI grafiğinde asla büyük yanıp sönen hareketli ışıklar, parlak renkli 3D kazanlar, dönen pompalar veya hareketli konveyör bantlar olmayacağı anlamına gelir. HMI ekranı dizayn ederken bir P&ID ekipmanının birebir temsilini veya büyük parlak ölçü birimleri koymak kötü fikirdir. Bir HMI grafiğinin arka planı daima gri olmalıdır. Animasyonlardan ve geçiş hatlarının çokluğundan kaçınılmalıdır. Böylece operatör önemli dinamik verilerden uzaklaşmaz.
Çoğunlukla HMI tasarlarken, o HMI ekranında komple proses akışının bir temsilini dahil etmek önemlidir. Bu operatörlerin tesisi görselleştirmesini ve ölçümlerin yerleri belirlemesini sağlar. İyi bir HMI’da her zaman tutarlı siyah proses akış yönü olmalı ve renk sınırlaması olmalıdır. HMI grafik her zaman trendleri içermelidir. Böylece operatör kolayca bir tesis davranışını takip edebilir ve olası sapmaları izleyebilir. Aşağıdaki şemalarda kötü HMI grafiği ve iyi HMI grafiğini görebilirsiniz.

Ekran Metni
Bir HMI ekranında metin operatöre bilgi iletmek için çok yönlü bir yoldur. Bu nedenle operatörün bilgileri okumada ve anlamada güçlük çekmemesi için ekranda uygun yazı tipi ve renkleri kullanılmalıdır. Bilgisayarların çoğunda yaygın olarak bulunan Arial, Times New Roman vb. yazı tiplerini kullanmak akıllıca olacaktır. Ekrandaki anahtar bilgilerin yazı boyutu operatörün uzaktan kolaylıkla anlayabileceği şekilde ve siyah olmalıdır. Başlık ve etiket yazı boyutları buton ve alarm yazı boyutlarından daha büyük olmalıdır. Ancak yazı boyutlarında çok fazla farklılık olması ekranı darmadağın edebilir ve operatörün görsel olarak kafasını karıştırabilir. Büyük harf ve vurgulamaların sınırlı kullanımı operatörün göz yorgunluğunu azaltır. HMI başlığı ve etiketlerin ilk harfi büyük harf olmalıdır, diğer harfler küçük olmalıdır. Başlık için vurgulama kullanmak iyidir. Ekrandaki etiketler ve diğer metinler için sans-serif yazı(örn. Arial) serif yazıya(örn Times New Roman) göre daha kolay okunur.
Veri Değerlerinin Gösterimi
Operatörün önemli sistem parametrelerini okuyup anlayabilmesi için sistem veri değerlerinin uygun şekilde gösterimi çok önemlidir. Veri değerleri HMI ekranında belli alanlarda gruplandırılmalıdır. Resimlerin etrafına yerleştirilmiş veri değerlerini taramak genellikle zordur. Eğer operatörün belli değerler arasında karşılaştırma yapması gerekiyorsa, bu  verilerin birbirleriyle rahatça karşılaştırılabileceği bir tabloda birlikte yer alması gerekir. Birden fazla veri değeri olması durumunda birimler uygun etiketlemeyle belirtilmeli ve veri değerleri doğru sırayla konulmalıdır. Her zaman verilerin grafiksel gösterimi tercih edilir. İnsanlar genellikle grafik olarak sunulan değerleri alfa-nümerik olarak sunulan değerlerden daha hızlı anlar ve yanıt verebilirler. Örneğin bir değerleri analog bir sayaçta görüntülersek bu değer hakkında görsel olarak daha iyi fikir ediniriz. Bu okumaların sürekli değişimlerini gözlemlemek açısından önemlidir. Ama eğer kullanıcının kesin bir değer bilmesi gerekiyorsa sayısal veriler sunulması gerekmektedir. Bu gereksiz ondalık basamakları önlemek için tercih edilir.
Alarmlar ve Olaylar
Alarm ve olay bilgileri HMI ekranının hayati parçalarıdır çünkü bunlar operatörün sistem işlemlerini belirlemesini ve bir süreç sırasında ortaya çıkabilecek kritik durumları önlemesini sağlar. Alarmlar bir işlemdeki ya da onun kontrol sistemindeki kaydedilmesi gereken değişiklikleri(operatör eylemi, yapılandırma değişiklikleri vb.) göz önünde bulundurur. Bir HMI ekranı tasarımında alarmlar aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır:

1. Bilgilendirici: Herhangi bir eyleme gerek duyulmamalıdır. Örneğin; süreç saat 11.00’de durdu.
2. Uyarı: Yakın zamanda düzeltici faaliyet olmadıysa işlem durmuş(Stop) ya da hasarlı(damaged) olabilir.
3. Engelleme: Kontrolcü herhangi bir riskli duruma karşı işlemi korumak için bir eylemde bulunur ve sebebi anlaşılana kadar daha fazla işlem yapılması engellenir.

Operatör alarmlara tepki verdiğinde veya sistemde herhangi bir değişiklik yaptığında bir “olay” oluşur. Farklı ses efektleri ile alarmlar operatörün normal süreç koşullarının ve düzeltilmesi gereken hatalar oluştuğunda hızlıca belirlemesine yardımcı olur.
Navigasyon ve Kontroller
            İşlem opratörü HMI sayfaları arasında kolayca geçiş yapabilmelidir. Bu amaç için doğru navigasyon butonu gereklidir. Genellikle bu butonlar ekranın sağ alt köşesine konur böylece operatör kolayca bulur. İyi bir HMI sisteminde her zaman sistemin tamamının görüntülenebildiği bir sayfa vardır. Bu operatörün işleminhangi sürecinin hangi sayfada  olduğunu belirleyebilmesi açısından önemlidir. Navigasyon butonları “ileri” ve “geri” işlevleri oluşturmalıdır.
Kontrol düğmeleri bir HMI dokunmatik ekran üzerinden bir makine kontrol etmek için kullanılabilir. Tüm düğmeleri parmakları ile kolayca vurmak için yeterince büyük alana sahip ve düzgün bir şekilde etiketlenmiş olmalıdır. Start, stop ve zorunlu operasyonel düğme SCADA renk düzeniyle tasarlanmalıdır. Tüm kontrol düğmeleri ekranın alt kısmında gruplanmalıdır. Tehlike ve yaralanmalara neden olabilecek istenmeyen olayları önlemek amacıyla her kontrol butonuyla birlikte “OK” ve “cancel” içeren pop-up pencereleri olmalıdır.
Sayfa Hiyerarşisi
            İyi bir HMI ekranının her zaman yeterli bilgiyi ilerici bir şekilde yansıtan iyi bir sayfa hiyerarşisi olmalıdır. Mevcut endüstri standartlarına göre, bir HMI’ın ilk sayfası bir "Genel Bakış" ekranıdır. Bu, belirli bir zaman sürecinde bir operasyonun çalışmasını göstermektedir. Sonraki sayfalar işlem ile asıl etkileşimde oluşan detaylı bilgileri içermektedir. Sayfa hiyerarşisi operatör için mantıklı bir şekilde baştan aşağı genel bir bakış sağlar. Bir HMI grafik hiyerarşisi aşağıdaki gibi çeşitli düzeylerde ifade edilebilir:

1. Seviye 1: Bu sayfa, tüm proses kontrolü kapsayan bir bakış içerir. Bu sayfayı görerek operatörlerin, bir bakışta, sorumlu oldukları bir sürecin genel operasyonel durumunu anlatmaları gerekir.
2. Seviye 2: Bu ekran, büyük sürecin alt birimlerini gösterir. Bu ekran tüm bilgileri ve alt birimlerin her birisinin görevini gerçekleştirmesi için gerekli olan kontrolleri göstermelidir.
3. Seviye 3: Bu sayfalarda ekipman veya proses kontrol şemasının tek tek her bir parçası hakkında tüm detayları gösterilir. Bu ekranlar sistem tanı amaçlı kullanılmaktadır.
4. Seviye 4: Bu seviye alt sistemlerin, sensörler veya bileşenlerin ve çeşitli bilgilerin detaylarını gösterir.

Operasyonel Güvenlik
Bir HMI ekranı tasarımı sırasında, güvenlik seçenekleri göz önünde bulundurulmalıdır. Güvenlik düzeyi fonksiyonları operatör seviyelerine bağlı olarak kullanıcı erişimini kısıtlamak için kullanılır. Yönetim ve bakım ekranları gibi belirli ekranlara erişimi kısıtlamak için şifre korumaları. Bu makine ve operatörün güvenliğini sağlayan ekran güvenliğini arttırmaya yardımcı olur.
Kaynak
https://www.asee.org/

https://www.google.com.tr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjLzNqmrM3OAhUDbBoKHfF6DzUQFggaMAA&url=https%3A%2F%2Fwww.asee.org%2Fpublic%2Fconferences%2F8%2Fpapers%2F3605%2Fdownload&usg=AFQjCNF0ARjBCwrgzZhe75R_5N_aAvBOaQ&bvm=bv.129759880,d.d2s

HANGİ ETHERNET KABLOSUNU KULLANMALIYIM

Ne Tür Ethernet Kablosu Kullanmalıyım?

            Bütün Ethernet kabloları aynı çeşit üretilmez. Aralarındaki fark nedir ve hangisini kullanmamız gerektiğini nasıl bileceğiz? Ethernet kablo kategorilerinden hangisini seçeceğimize yardımcı olacak teknik ve fiziksel farklara bir bakalım.
Ethernet kabloları farklı özelliklerine göre sıralı olarak numaralandırılmış kategorilere(“cat”) ayrılır; bazen kategoriler daha fazla açıklama ya da test standartları(örn 5e,6a) ile güncellenir. Bu kategoriler spesifik uygulamalar için hangi kablo tipine ihtiyacımız olduğunu kolayca anlamamızı sağlar. Üreticilerin hayatımızı kolaylaştıran bu standartlara uyması gerekir.
Kategoriler arasındaki farklar nelerdir ve korumalı, korumasız, tek damarlı, çok damarlı kablolardan  hangilerini kullanacağımızı nasıl anlayacağız? “Cat” konusunda aydınlanmak için okumaya devam edin.
            Teknik Farklar
Kablo özelliklerindeki farklılıkları fiziksel değişimler olarak anlamak zordur. Bunun için hangi kategorinin neyi destekleyip neyi desteklemediğine bir bakalım. Aşağıda kablo seçerken referans alabileceğiniz  hangi kategorinin hangi standartlarda olduğunu gösteren bir tablo var.

              Kategori numarasının artması kablonun hızının ve MHz’inin artması anlamına mı gelir? Bu bir tesadüf değildir. Her kategori kablolar arasındaki sinyal karışımını(crosstalk,XT) engellemek ve izolasyonu arttırmak için daha sıkı testler getiriyor.
Fiziksel olarak Cat-5 kabloyu 1Gb hızlar için kullanabilirsiniz ancak 100m den daha uzun kablo kullanırsanız standartlar bu uzunluk için test edilmediğinden farklı sonuçlar alabilirsiniz. Cat-6 kablonuzun olması da 1Gb’lik ağ hızınızın olduğu anlamına gelmez. Ağınızdaki her bağlantının 1 Gb hızını desteklemesi gerekir ve bazı durumlarda, bağlantının mevcut hızı kullanması için yazılımda belirtilmesi gerekir. Cat-5 kablo yenilenirken yerine genellikle fizksel olarak aynı ancak sinyal karışımını önlemek için daha sıkı testlerden geçmiş Cat-5e(category 5 enhanced) kablo kullanılır.
Kategori 6(cat6), 500 Mhz iletişim için test koşullarını sağlayan Artırılmış Kategori 6(cat6a) ile revize edilir. 10Gb/s den daha uzun aralıktaki hızları sağlayan yüksek haberleşme frekansı yabancı sinyal karışımını engeller.
                Fiziksel Farklar
Peki nasıl bir fiziksel kablo paraziti ortadan kaldırır ve daha yüksek hızlar sağlar? Kablo bükümü ve izolasyonu ile sağlar. Kablo bükümü güç(side power) hatları boyunca uzanan telefon hatlarında kullanılmak üzere 1881 yılında Alexander Graham Bell tarafından icat edilmiştir. Graham Bell her 3-4 elektrik direğinde bir kablo bükerek parazitlerin yok olduğunu ve frekans aralığının arttığını keşfetmiştir. Çift büküm tüm Ethernet kablolarında iç teller (XT) ve dış teller (AXT) arasındaki parazitleri ortadan kaldırmak için temel bir yöntem oldu. Cat-5 ve Cat-6 kablolarında, kablo cm başına büküm sayısında ve kılıf kalınlığında iki temel fiziksel farklılık vardır.

                 Kablo büküm uzunluğu standart değil, ancak tipik olarak Cat-5 (e)’de  cm başına 1.5-2 büküm ve Cat-6’da cm başına 2+ büküm bulunmaktadır.Kablo içindeki her renk çifti için de büküm uzunluğu farklıdır ve bu uzunluklar genellikle üreticilere özgü olarak farklıdırlar. Yukarıdaki resimde her renk çiftinde cm başına düşen büküm sayılarının farklı olduğunu görebilirsiniz.
Birçok Cat-6 kabloda sinyal karışımını engellemeye yardım eden naylon oluk(nylon spline) kullanılır. Oluk Cat-5 kablolarda gerekli değildir ancak yine de bazı üreticiler dahil eder. Cat-6 kabloda da test standartlarına uyduğu sürece oluk gerekli değildir. Yukarıdaki resimde sadece Cat-5e kablonun oluklu olduğunu görebilirsiniz.
Naylon oluk kablodaki sinyal karışımını azaltmaya yardım ederken kalın kılıf da bükümlü çiftten diğerine geçen istenmeyen sinyal (NEXT) ve yabancı sinyal karışımına karşı korur. Bu resimde naylon oluklu tek kablo Cat-5e olmasının yanında en ince kılıfa sahiptir.

                  Korumalı Kablo(STP) vs Korumasız Kablo(UTP)
Tüm Ethernet kabloları bükümlü olduğundan üreticiler parazitlere karşı daha iyi koruma sağlamak için koruyucu kullanır. Korumasız çift bükümlü kabloları içeride kullanabilirsiniz ancak yüksek parazitli alanlara ve dışarıya uzanan kablolarda korumalı kablo kullanmak isteyebilirsiniz.

                Tek Damarlı Kablo vs Çok Damarlı Kablo
            Tek damarlı ve çok damarlı kablolar bakır iletkenlerden oluşur. Her iki iletken tipinin de pek çok farklı uygulaması vardır ama bilmeniz gereken iki temel uygulama vardır.

                Çok damarlı kablo daha esnektir. Masanızda veya kabloyu istediğiniz zaman hareket ettirmeniz gerektiren yerlerde kullanabilirsiniz.
Tek damarlı kablo o kadar esnek değildir ama daha dayanıklıdır. Sabit montaj için ve dış alanlarda uygundur.
Kaynak
http://www.howtogeek.com/70494/what-kind-of-ethernet-cat-5e6a-cable-should-i-use/