37 ENERJİ & DOĞALGAZ • OCAK - ŞUBAT / 2026 ÇEVİRİ / MAKALE ya da haberleşme kesintileri durumunda tanımlı bir geri dönüş (fallback) stratejisinin devreye girmesini sağlar. Bu tür durumlarda, yerel bir denetleyici ısıtma ve kullanım sıcak suyu işletimini sürdürür. Saha seviyesi (Seviye 3) ise tesis bileşenlerine yönelik fiziksel arayüzü temsil eder; bu seviyede ısı üreticileri, pompalar ve vanalar doğrudan kumanda edilir ve ilgili tüm ölçüm verileri kaydedilir. Soğutma işletimi için cooling.py adlı özel bir modül entegre edilmiştir. Bu modül, besleme suyu sıcaklığının çiğ noktası kontrollü olarak düzenlenmesini sağlar ve böylece mevcut ısıtma yüzeylerinin yoğuşma riski olmaksızın soğutma amacıyla kullanılmasına imkân tanır. Jeotermal kaynakların mevcut olması durumunda, soğutma işletimi sırasında ortamdan çekilen ısı tekrar sondaj kuyuları alanına yönlendirilerek mevsimsel rejenerasyon sağlanır ve takip eden ısıtma döneminde ısı pompası sisteminin verimliliği artırılır. Sunulan denetleyici mimarisi, açık ve genişletilebilir bir sistem yapısı içerisinde, sektörler arası sistem optimizasyonu için gerekli olan tüm temel işlevleri bir araya getirmektedir. Bu mimari, izleyen bölümde ayrıntıları verilen ve denetleyicinin geliştirilmesi ile doğrulanma sürecini açıklayan metodolojinin temelini oluşturmaktadır. METODOLOJI Denetleyicinin geliştirilmesi ve doğrulanması; Donanım-Çevrim-İçi (Hardware-in-the-Loop – HIL), Yazılım-Çevrim-İçi (Software-in-the-Loop – SIL) ve saha testlerinin birlikte kullanıldığı, çok aşamalı ve yinelemeli (iteratif) bir süreç kapsamında gerçekleştirilmiştir. Bu metodolojik yaklaşımın amacı; öncelikle arayüzlerin doğrulanması, işlevlerin test edilmesi ve ardından kontrol mantığının sürekli olarak optimize edilmesiyle birlikte denetleyici işlevselliğinin gerçekçi koşullar altında kademeli olarak değerlendirilmesidir. HIL aşamasında, Şekil 2’de gösterildiği üzere bir gösterim sistemi (demonstratör) kurulmuş ve sistem denetleyicisinin gerçek haberleşme ve sinyal yapısı birebir şekilde modellenmiştir. Bu aşamanın amacı; arayüzlerin doğrulanması, kontrol seviyeleri arasındaki veri akışının analiz edilmesi ve değişen işletme koşullarına karşı denetleyicinin fonksiyonel tepkisinin ilk doğrulamalarının yapılmasıdır. Bu süreçte ağırlıklı olarak tipik işletme durumları ve arıza senaryoları simüle edilmiştir. Demonstratörün kurulumu, Şekil 3’te gösterilen üç seviyeli mimariyi takip etmektedir. Üst kontrol seviyesinde (Seviye 1), Python tabanlı sistem denetleyicisini çalıştıran merkezi işlem birimi olarak bir Raspberry Pi 5 kullanılmaktadır. Yerel parametre ayarları ve görselleştirme işlemleri, bağlı bir dokunmatik ekran üzerinden gerçekleştirilmektedir. Otomasyon seviyesi (Seviye 2) ile iletişim, bir Ethernet anahtarı üzerinden Modbus TCP aracılığıyla sağlanmaktadır. Otomasyon seviyesi, Technische Alternative firmasına ait bir C.M.I. modülü ve UVR16x2 denetleyicisi kullanılarak hayata geçirilmiştir. Bu seviye, üst kontrol seviyesi ile saha seviyesi (Seviye 3) arasında bir sinyal geçidi (gateway) işlevi görmektedir. UVR16x2 ile saha cihazları arasındaki veri alışverişi; dijital ve analog sinyal hatları ile sıcaklık, nem ve debi sensörlerini bağlayan sensör kabloları üzerinden gerçekleştirilmektedir. M-Bus uzantısı sayesinde ısı, gaz ve elektrik sayaçları sisteme entegre edilmiştir. Güç beslemesi ve anahtarlama mantığı ise sırasıyla 230 V / 24 V ve 0–10 V sinyal ve besleme hatları üzerinden sağlanmaktadır. Saha seviyesi; ısı üreticilerine ait bağlı kontrol ünitelerini (ısı pompası ve kazan kontrolü), pompaları, vanaları ve sıcaklık, nem, sayaçlama ve debi ölçümüne yönelik çeşitli sensörleri kapsamaktadır. Bu kurulum, gerçek sistemdeki tüm sinyal akışını demonstratör ortamında eksiksiz biçimde yeniden üretmektedir. Şekil 4’te gösterilen veri akış diyagramı, HIL ortamının harici servislerle olan dijital entegrasyonunu ortaya koymaktadır. Seviye 1’de yer alan sistem denetleyicisi; sıcaklıklar ve sayaç okumaları gibi ölçüm verilerini Modbus-TCP üzerinden her 60 saniyede bir okumakta ve bu verileri yerel olarak bir InfluxDB[4] veritabanında depolamaktadır. Burada saklanan ölçüm ve kontrol verileri Grafana[5] kullanılarak görselleştirilmektedir. Gerektiğinde bu bilgiler, MQTT[6] protokolü aracılığıyla diğer servislere de aktarılabilmektedir. Bu sayede demonstratör; donanım ve yazılım arayüzlerinin, protokol entegrasyonunun ve tüm kontrol seviyeleri Şekil 2. Arayüz doğrulaması için donanım-döngüde gösterim düzeneği.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=