PLC + SCADA Modernizasyonu: Bir Üretim Hattının Sayısallaştırılması

Başlangıç Durumu

12 yıllık bir gıda üretim hattının kontrol mimarisi; röle mantığı, basit zaman saymalar ve bağımsız çalışan PID kontrolörlerinden oluşuyordu. Ürün geçişi manuel parametre değişimi gerektiriyor, durma süresi günlük 90-120 dakikayı buluyordu. Üretim raporları kâğıt üzerinde tutuluyor, kalite izlenebilirliği eksikti.

AMR Engineering’in saha analizinde tespit edilen ana iyileştirme alanları:

• Reçete bazlı çalışma → ürün geçiş süresi <5 dakika

• Tek noktadan SCADA izleme → operatör hatası -%70

• OEE (Overall Equipment Effectiveness) ölçümü → şeffaf KPI

• MES entegrasyonu → sipariş-üretim eşleşmesi

• Alarm yönetimi → ortalama arıza müdahale süresi -%50

Çözüm Mimarisi

Yeni mimari Mitsubishi MELSEC iQ-R serisi PLC + Siemens WinCC Unified SCADA üzerine kurgulandı. Saha cihazları (servo, sürücü, sensör) Profinet ve EtherCAT üzerinden 1 ms döngü zamanı ile haberleşiyor. SCADA sunucu kümesi yedekli (hot-standby) çalışıyor; veri tabanı PostgreSQL üzerinde tutuluyor.

• PLC: Mitsubishi R32CPU, 32 yedekli I/O kart

• HMI: 4× 21,5” Mitsubishi GOT2000 + 1× SCADA istemcisi

• Saha haberleşme: Profinet, EtherCAT, IO-Link

• Üst seviye: OPC UA + MQTT → MES/ERP

• Alarm: ISA-18.2 metodolojisine uygun

Yazılım Geliştirme

PLC yazılımı Object-Oriented Programming (OOP) prensibi ile kurgulandı; her makine fonksiyonu ayrı sınıf olarak tasarlandı ve test edildi. Bu yapı; ileride yeni hatlara aynı yazılımın 2-3 hafta gibi kısa sürede taşınabilmesini sağlıyor.

SCADA tarafında ISA-101 standardına uygun "high-performance HMI" tasarımı uygulandı: gri tonlamalı arka plan, renk yalnızca alarm/uyarılarda; operatör dikkati anomali durumlarına yönlendirildi.

Devreye Alma

Devreye alma planlı bir hafta sonu duruşunda gerçekleştirildi. Pre-commissioning sürecinde her PLC programı simülasyon ortamında (Mitsubishi GX Simulator + WinCC Sim) tam olarak test edildi; saha geçişinde sıfır yazılım hatası ile başarılı üretim sağlandı.

Sonuçlar — İlk 3 Ay

• OEE: %62 → %81 (+19 puan)

• Ürün geçiş süresi: 90 dakika → 4 dakika

• Skart oranı: %3,8 → %1,2

• Plansız duruş: günlük 90 dk → 22 dk

• Üretim raporlama süresi: günlük 60 dk → otomatik (anlık)

Teknik Notlar — Tekrar Edilebilir Çözüm

Bu projedeki PLC kütüphanesi, SCADA şablonları ve alarm yönetimi yapılandırması AMR Engineering’in standart referans mimarisi olarak korunmaktadır. Benzer üretim hatları için yeniden mühendislik süresi yaklaşık %60 oranında kısalır; bu sayede orta ölçekli bir hattın komple modernizasyonu 6-8 hafta içinde tamamlanabilir.

Eğer mevcut hattınızda da benzer modernizasyon ihtiyacı varsa; saha analizi, fizibilite ve referans mimari sunumu için mühendislik ekibimiz hazırdır.