Güneş enerjisi santralleri (GES), yenilenebilir enerji kaynakları arasında öne çıkarken, yüksek performans için çevresel verilerin doğru ve anlık izlenmesi büyük önem taşır. Bu bağlamda, hava gözlem sensörlerinin SCADA sistemlerine entegrasyonu hem izleme hem de yönetim açısından kritik bir süreçtir.
Bu yazımızda, Modbus TCP/IP ve Modbus RTU (RS485) protokolleriyle çalışan SEVEN sensörlerin GES sahalarında nasıl entegre edildiğini örnekle açıklayacağız. Bu örnekte SEVEN Termopil Piranometre entegrasyonu adım adım ele alınacaktır.
GES’lerde Hava Gözlem Sensörleri
GES’lerin üretim verimliliği, güneş ışınımı, sıcaklık, rüzgar hızı/yönü, nem ve tozlanma gibi meteorolojik verilere doğrudan bağlıdır. Bu nedenle SEVEN hava gözlem sensörleri, GES işletmeciliğinde veri odaklı kararlar alınmasını sağlayan temel bileşenlerdir.
Bu veriler SCADA sistemine entegre edildiğinde, sahadaki tüm bileşenler gerçek zamanlı izlenebilir, alarm eşikleri belirlenebilir ve uzaktan yönetim sağlanabilir.
SCADA Sistemi Nedir?
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) sistemleri, endüstriyel tesislerde uzaktan kontrol ve izleme sağlar. GES’lerde inverterler, sayısal sayaçlar ve hava sensörleri gibi birçok cihazdan veri alır, bunları merkezi bir arayüzde görselleştirir. GES özelinde SCADA; gerçek zamanlı performans izleme, olay/arıza kaydı ve geçmiş veri analizi, uzaktan erişim ve merkezi kontrol gibi avantajlara sahiptir.
Modbus TCP/IP ve RTU ile Entegrasyon
Modbus TCP/IP ve Modbus RTU, aynı protokolün farklı iletişim yöntemleridir:
- Modbus RTU, seri iletişim (RS-232/RS-485) kullanır, veri çerçeveleri sıkıştırılmıştır, daha az bant genişliği kullanır.
- Modbus TCP/IP, Ethernet üzerinden çalışır, daha hızlıdır ve ağ üzerinden uzak cihazlara erişim sağlar.
RTU seri porttan, TCP/IP ağ kablosundan haberleşir.
SEVEN Sensor Solution tüm sensörleri Modbus RTU ile haberleşmektedir. Bu haberleşme protokolü hava sensörlerinin SCADA sistemlerine entegre edilmesinde yaygın olarak kullanılır. GES özelinde Modbus RTU; üretici bağımsız cihazlar arasında uyum, yüksek hızda veri aktarımı, kolay kurulum ve konfigürasyon, IP tabanlı ağlarda merkezi yönetim imkânı, elektriksel parazitlere karşı dayanıklılık ve uzun mesafelerde güvenilir haberleşme gibi avantajlar sunmaktadır.
Şekil 2 – 3S-IS Işınım Sensörü Bağlantısı
Örnek olarak Şekil 2’de, 3S-IS Işınım Sensörümüzün Modbus RTU RS485 bağlantı yöntemi ile bilgisayar üzerinden arayüzüne bağlantısının nasıl olduğu gösterilmektedir. SEVEN Sensörlerinin bilgisayar üzerinden SEVEN yapılandırma aracıyla verilerini, kolayca kontrol edebilirsiniz. Bunun için ihtiyacınız olan herhangi bir SEVEN Modbus RTU çıkışlı Sensör, RS485 dönüştürücü, güç kaynağı ve bilgisayarınızdır.
SCADA Entegrasyon Adımları:
1. Modbus RTU destekli sensör seçimi
Işınım, sıcaklık, nem, rüzgar hızı/yön, toz gibi verileri sağlayan ve Modbus RTU sunan cihazlar tercih edilir.
2. IP yapılandırması
Her sensöre benzersiz bir IP atanır ve SCADA sistemine tanıtılır.
3. Register adres tanımı
SCADA yazılımında sensöre ait veri haritası girilir. (Örn. 30002: Işınım)
4. Gerçek zamanlı izleme
SCADA arayüzünde veriler grafiklerle görselleştirilir, eşik değerler belirlenebilir.
Örnek Uygulama: Modbus RTU RS485 Çıkışlı Termopil Piranometre Entegrasyonu
GES’lerde güneş ışınımını ölçmek için termopil piranometrelerde kullanılır. SEVEN 3S-TP-MB-A Termopil Piranometre Modbus RTU RS485 protokolü ile çalışır.
İhtiyaç duyuacak donanımlar;
- Modbus RTU çıkışlı Termopil Piranometre
- RS485–Ethernet dönüştürücü
- SCADA sistemi (örn. Siemens WinCC, Ignition vb.)
Şekil 3 – GES’de SEVEN 3S-TP-MB-A Termopil Prianometre
Uygulama Adımları:
1. Bağlantı Kurulumu
Piranometreye öncelikle 24V besleme ile kahverengi kablo ile güç(+), beyaz kablo ile güç(-) ve siyah kablo ile Koruyucu topraklama bağlantısı yapılır. Daha sonra yeşil kablosu A(+), sarı kablosu B(-) RS485 hatları, RS485–Ethernet dönüştürücünün ilgili girişlerine ve pembe kablo sinyal toprağına bağlanır. Dönüştürücü Ethernet aracılığıyla SCADA ağına katılır.
2. Cihaz Parametreleri Tanımı
Cihaza ait baud rate (örn. 9600), Modbus adresi (örn. 01) ve veri formatı (8N1) ayarlanır. 3S-TP-MB-A için başlangıç parametreleri baud hızı; 19200, ID;1, Veri formatı ise 8N1’dir. Sitemizden “ https://www.sevensensor.com/tr/indirme “modbus haritası ve kullanıcı kılavuzunu indirebilirsiniz.
3. Register Haritası Kullanımı
SEVEN Termopil Piranometremiz güneş ışınımı verisi 30002 register’ından çekmektedir. Ayrıca diğer sıcaklık, nem, mV çıkışı registerlarını da yine modbus haritamızdan bakabilirsiniz. SCADA sisteminde bu adresler yapılandırılır.
4. SCADA Konfigürasyonu
IP ve port bilgileri girilerek dönüştürücü tanıtılır. Cihazdan gelen değerler grafiklerde veya dijital göstergelerde anlık izlenebilir.
Dikkat Edilmesi Gerekenler:
- Modbus RTU RS485 hattında maksimum cihaz sayısına (1–247) ve PLC’nin marka/modeline göre desteklediği maksimum Modbus cihaz sayısı sınırlı olabileceğinden cihaz sayısına dikkat edilmelidir.
- Veri kablosu uzunluğu ve kablo kalitesi, iletişimin güvenilirliğini etkiler. Bu yüzden SEVEN Sensör Solution size verdiği kabloya ek yapmayın veya herhangi başka bir kablo kullanmayın.
- Piranometrenin kurulumu, gölgeleme ve eğim hatalarından etkilenmeyecek şekilde yapılmalıdır. Piranometre kurumu için 3S-TP-MB-A Kullanıcı Kılavuzunu okuyabilirsiniz.
Seven Sensor olarak, Modbus TCP/IP ve RS485 destekli hava gözlem sensörleri ile GES projelerine özel çözümler sunuyoruz. Cihazlarımız; Zorlu saha koşullarına dayanıklıdır, SCADA sistemleriyle yüksek uyumluluğa sahiptir, Düşük bakım maliyeti ve uzun ömür avantajı sağlamaktadır. Tüm ürünlerimiz, hızlı entegrasyon ve doğru veri iletimine odaklanır. Projelerinize özel teknik destek ve sahada uygulama desteği de sunmaktayız. SEVEN tüm sensörlerini “ https://www.sevensensor.com/tr/urunler “ adresinden inceleyebilirsiniz.