Haberleşme Protokolleri

inSCADA, saha cihazları ile haberleşmeyi standart bir hiyerarşik yapı üzerinden yönetir. Kullanılan protokol ne olursa olsun — MODBUS, DNP3, IEC 104, OPC UA veya diğerleri — veri modeli her zaman aynı dört seviyeli yapıyı izler.

Veri Modeli: Connection → Device → Frame → Variable

Connection (Bağlantı)
│   Protokol tipi, IP adresi, port ve protokole özgü parametreler
│
└── Device (Cihaz)
    │   Cihaz adresi, tarama periyodu
    │
    └── Frame (Veri Bloğu)
        │   Bellek alanı tipi, başlangıç adresi, blok boyutu
        │
        └── Variable (Değişken)
              Blok içi ofset adresi, veri tipi

Connection (Bağlantı)

Bir saha cihazına veya sisteme açılan haberleşme kanalıdır. Her Connection tek bir protokol tipine ve hedef adrese bağlıdır.

• IP adresi ve port bilgisi
• Protokol seçimi (MODBUS TCP, DNP3, OPC UA vb.)
• Timeout, retry gibi haberleşme parametreleri
• Protokole özgü ayarlar (güvenlik, kimlik doğrulama vb.)

Bir Connection altında birden fazla Device tanımlanabilir.

Device (Cihaz)

Connection üzerinden erişilen fiziksel veya lojik bir birimdir. Protokole göre farklı şekilde adreslenir:

Protokol	Device Adresi	Örnek
MODBUS	Station Address (Slave ID)	1
DNP3	Local/Remote Address çifti	1 / 10
IEC 104	Common Address (CASDU)	1
IEC 61850	Object Reference (Logical Device)	IED1LD1
OPC UA	Base Path	PLC_1
S7	Rack / Slot	0 / 0
EtherNet/IP	Slot	0

Her Device’ın bir Scan Time (tarama periyodu) parametresi vardır. inSCADA, bu periyotta Device’a bağlı tüm Frame’leri sırayla okur.

Frame (Veri Bloğu)

Device içindeki belirli bir bellek bölgesini veya veri grubunu temsil eder. Frame, neyin okunacağını tanımlar:

• Hangi bellek alanı (Holding Register, Analog Input, DataBlock vb.)
• Başlangıç adresi
• Blok boyutu (kaç birim okunacak)

Bir Device altında birden fazla Frame tanımlanabilir — her biri farklı bir bellek bölgesini veya veri grubunu temsil eder.

Variable (Değişken)

Frame içindeki tek bir veri noktasıdır. inSCADA’nın temel yapı taşıdır — loglama, ölçekleme, alarm, animasyon ve tüm diğer fonksiyonlar Variable üzerinden çalışır.

Adresleme Mantığı: Absolute vs Relative

Bu konu, inSCADA’yı ilk kez kullanan geliştiricilerin en çok karıştırdığı noktadır. Doğru anlaşılması, hatasız yapılandırma için kritiktir.

Frame: Cihaz İçindeki Gerçek (Absolute) Adres

Frame tanımlarken girilen Start Address, cihazın bellek alanındaki gerçek (absolute) başlangıç adresidir. Quantity ise bu başlangıç adresinden itibaren kaç birimlik bir alanın okunacağını belirler.

Frame, cihaz belleğinden bir pencere açar:

Cihaz Belleği (ör. Holding Register)
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Addr:  0   1   2  ...  99  100  101  102  ...  119  120 │
│                         ▲                          ▲     │
│                         │    Frame Penceresi        │     │
│                         │◄─────────────────────────►│     │
│                    Start: 100            Quantity: 20     │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘

Bu örnekte Frame, cihazın Holding Register alanında adres 100’den başlayarak 20 register’lık bir blok okur.

Variable: Frame İçindeki Bağıl (Relative) Adres

Variable tanımlarken girilen adres, cihazın gerçek adresi değildir — Frame’in başlangıcına göre bağıl (relative) ofsettir. Yani Variable adresi, “Frame penceresinin içindeki kaçıncı birimde” olduğunu belirtir.

Frame: Start Address = 100, Quantity = 20

Cihaz Belleği:    [100] [101] [102] [103] [104] ... [119]
Frame Ofseti:       0     1     2     3     4   ...   19
                    ▲                 ▲     ▲
                    │                 │     │
              Variable A         Variable B  Variable C
              Offset: 0         Offset: 3   Offset: 4
              (Gerçek: 100)     (Gerçek: 103) (Gerçek: 104)

Kritik Kural

Variable adresine cihazın gerçek adresini girmeyin. Frame’in başlangıcına göre olan ofseti girin.

Örneğin cihazda adres 103’teki veriyi okumak istiyorsanız ve Frame Start Address = 100 ise:

• ❌ Yanlış: Variable Address = 103
• ✓ Doğru: Variable Address = 3 (çünkü 103 - 100 = 3)

MODBUS Örneği

Bir enerji analizöründen gerilim ve akım değerlerini okumak istiyorsunuz. Cihaz dokümantasyonunda:

• Faz-A Gerilim: Holding Register 40100 (REAL, 2 register)
• Faz-B Gerilim: Holding Register 40102 (REAL, 2 register)
• Faz-C Gerilim: Holding Register 40104 (REAL, 2 register)
• Faz-A Akım: Holding Register 40106 (REAL, 2 register)

Frame tanımı:

Parametre	Değer	Açıklama
Type	Holding Register	Bellek alanı
Start Address	100	Cihazın gerçek başlangıç adresi
Quantity	10	10 register okunacak (100-109)

Not

MODBUS adresleme: Bazı cihaz dokümantasyonları 40001 tabanlı (Modicon convention) adres gösterir. Bu durumda 40100 adresi gerçekte register 100’dür (40001’i çıkarın). inSCADA’da 0-tabanlı adres girilir.

Variable tanımları:

Variable	Ofset	Veri Tipi	Gerçek Adres	Açıklama
Voltage_A	0	Float	100-101	Faz-A Gerilim
Voltage_B	2	Float	102-103	Faz-B Gerilim
Voltage_C	4	Float	104-105	Faz-C Gerilim
Current_A	6	Float	106-107	Faz-A Akım

Siemens S7 Örneği

S7 PLC’de DB8’den sıcaklık ve durum bilgilerini okumak istiyorsunuz:

• Çalışma durumu: DB8.DBX0.0 (BIT)
• Alarm durumu: DB8.DBX0.1 (BIT)
• Sıcaklık: DB8.DBD2 (REAL, 4 byte)
• Basınç: DB8.DBD6 (REAL, 4 byte)
• Setpoint: DB8.DBW10 (INT, 2 byte)

Frame tanımı:

Parametre	Değer	Açıklama
Type	DB	DataBlock alanı
DB Number	8	DataBlock numarası
Start Address	0	Byte 0’dan başla
Quantity	12	12 byte oku (0-11)

Variable tanımları:

Variable	Byte Ofset	Bit Ofset	Veri Tipi	S7 Adresi	Açıklama
Running	0	0	BIT	DBX0.0	Çalışma durumu
Alarm	0	1	BIT	DBX0.1	Alarm durumu
Temperature	2	—	REAL	DBD2	Sıcaklık (4 byte)
Pressure	6	—	REAL	DBD6	Basınç (4 byte)
Setpoint	10	—	INT	DBW10	Setpoint (2 byte)

Dikkat edin: Variable ofsetleri Frame’in başlangıcına (byte 0) göredir. S7’de adresleme byte tabanlı olduğu için Frame Start Address = 0 ise Variable ofsetleri doğrudan S7 byte adresine eşittir. Ancak Frame Start Address farklı olsaydı (ör. 100), Variable ofsetleri yine 0’dan başlayacaktı.

Frame Boyutu ve Performans

Frame boyutunu (Quantity) doğru ayarlamak haberleşme performansını doğrudan etkiler:

• Çok büyük Frame: Tek istekte çok veri çekilir ama bir hata tüm bloğu etkiler
• Çok küçük Frame: Her variable için ayrı istek gider, haberleşme yavaşlar
• Boşluklu adresler: Arada kullanılmayan adresler varsa bile tek Frame’e dahil etmek genellikle ayrı Frame’lerden daha verimlidir

Önerilen Yaklaşım

Ardışık adresleri tek Frame’de gruplayın. Büyük boşluklar varsa (ör. 100 register arayla) ayrı Frame’lere bölün. Protokolün maksimum blok boyutunu aşmamaya dikkat edin (ör. MODBUS: 125 register/istek).

Scan Time Factor

Her Frame’de bir Scan Time Factor parametresi bulunur. Frame’in gerçek tarama periyodu şu formülle hesaplanır:

Frame Tarama Periyodu = Device Scan Time × Scan Time Factor

Bu özellik, yavaş değişen verilerin daha seyrek taranmasını sağlar. Örneğin Device Scan Time = 1000 ms ise:

Frame	Scan Time Factor	Gerçek Periyot	Kullanım
Anlık ölçümler	1	1 sn	Akım, gerilim, güç
Durum bilgileri	5	5 sn	Çalışma modu, alarm durumu
Konfigürasyon	60	1 dk	Setpoint, parametre

Protokol Listesi

Detaylı yapılandırma bilgileri için ilgili protokol sayfasına gidin:

• MODBUS — TCP, RTU over TCP, UDP (Client + Server)
• DNP3 — Master + Outstation
• IEC 60870-5-104 — Client + Server
• IEC 61850 — MMS Client + Server
• OPC UA — Client + Server
• OPC DA — Client
• OPC XML-DA — Client
• Siemens S7 — Client
• MQTT — Subscribe + Publish
• EtherNet/IP — Client (Logix 5000+)
• Fatek — TCP + UDP Client
• REST API Client — Yakında
• BACnet — Gateway
• KNX — Gateway