Büyük Set Resifinin Simülasyonu

Avustralya’daki SeaSim’e (National Sea Simulator) giden ziyaretçileri su depolarının üzerine gelen loş mavi ışık, pompaların sessiz uğultusu ve hareket eden suyun sakinleştirici sesi karşılamaktadır. En yeni otomasyon ve sürücü teknolojileriyle donatılmış olan tesisin Dünya’daki tropik deniz ekosisteminin korunmasına yardım etmesi amaçlanmaktadır. Bu yazımızda endüstriyel teknolojinin değeri paha biçilemez olan bir ekosistemin korunmasında nasıl kullanıldığını inceleyeceğiz.

#Simülasyon #Sinamics #Siemens #Ekosistem #SIMATIC #SeaSim

Dünya Mirasları listesinde yer alan Büyük Set Resifi, dünyanın en büyük mercan resifi olmakla birlikte nefes kesen, harika bir yaşam alanı niteliğindedir. Avustralya’nın kuzeydoğu kıyıları boyunca 2300 km üzerinde bir mesafeye uzanan resif neredeyse Almanya’nın yüz ölçümüne eşdeğer (344000 km) bir alanda yer almaktadır. Ancak okyanustaki sıcaklık değişimleri, asit oranın artışı, kirlilik ve Acanthaster planci gibi (zehirli bir denizyıldızı türü) habitat için zararlı canlıların aşırı artışı resif için çok büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Avustralya’da konuyla ilgilenen bilim adamları bu mükemmel yeri sonraki nesillere aktarabilmenin yollarını araştırıyor. Siemens'in sağladığı teknolojiler sayesinde de resif dünyada eşi benzeri olmayan bir tesis olan SeaSim’de simüle edilebiliyor.

Okyanus Koşullarının Simüle Edilmesi

Bilim insanları , büyük set resifine çok yakın bir noktada bulunan SeaSim akvaryumunu kullanarak okyanus koşullarının çok benzerini oluşturabilmektedir. Doğa olaylarının ve insan faaliyetlerinin resifi şu an nasıl etkilediği ve gelecekte nasıl etkileyeceği incelenebilecektir. Böylece bilim insanları 1625 balık türünü, 600’den fazla sert ve yumuşak mercanı, 133 köpek balığı ve vatoz türünü, dünyada tehdit altında bulunan 7 tane deniz kaplumbağasından 6’sını, 3000 yumuşakçayı ve diğer birçok sünger, solucan, derisi dikenlileri korumak için çalışma yapabilecekler.

Resif Ekosisteminin Önemi

Büyük Set Resifi’nin Avustralya’ya yıllık 5.6 milyar AUD’lik bir ekonomik kazanç sağladığı belirtiliyor. Resif aynı zamanda bölgede 64000’i doğrudan turizm ile ilgili 70000 adet iş imkanı sağlamaktadır. Ancak elbette resifin doğal değerinin maddi değeri ile karşılaştırılamayacak düzeyde olduğu belirtilmelidir.

Elde edilen bu veriler resifi simüle ederek iklim değişikliğinin, zararlı organizmaların, atıkların ve deniz suyu teknolojilerinin etkilerini anlamanın son derece önemli olduğunu ortaya koymaktadır. Muazzam bir altyapı gelişimi olan SeaSim sayesinde ilk kez deniz organizmalarını etkileyen birçok çevresel parametre incelenebilmektedir. Böylece yapılan deneyler hiç olmadığı kadar kapsamlı bir hal almaktadır.

Deniz Simülasyon Sisteminin Gelişimi

SeaSim projesinin temel amacı akvaryumda denizle ilgili araştırmaları en iyi şekilde yürütebilmek için bütün bir tesis otomasyon sistemi sağlamaktı. Bu amaç doğrultusunda araştırmacılar çeşitli kontrol çözümlerinin ardından son olarak Simatic PCS 7‘yi kullanmayı tercih etti. Bu tercihin en önemli nedeni, sistemin yüksek güvenilirlik, kullanılabilirlik ve ölçeklendirilebilirlik özelliklerini kanıtladığı endüstri uygulamalarındaki etkileyici performansıdır. Araştırmacılar çok uzun bir süre boyunca çeşitli deneyleri eş zamanlı olarak yürüteceğinden bu özellikler çok önemlidir. Ayrıca bazı deneyler yıllarca devam edebilir ve diğer deneylerin, sistem değişiklikleri yüzünden tüm kontrol sistemi devre dışı olmadan eklenmesi veya çıkarılması gerekmektedir.

Endüstriyel Teknolojinin Farklı Uygulaması

Avustralya’nın önde gelen otomasyon şirketlerinden biri olan SAGE Otomasyon mevcut durum için yüksek doğruluk oranına sahip ölçüm yapabilen ve önemli süreç değişkenlerini kontrol edebilen aynı zamanda da çok fazla veriyi uzun süre boyunca kayıt altında tutabilen, son derece güvenilir ve ölçeklendirilebilir bir kontrol sistemine gereksinim duydu. Bu nedenle tesisin otomasyon sistemi çift-yedekli OS sunucusu ve yerel işlemler için çeşitli OS müşterileriyle Simatic PCS 7 üzerine kurulmuştur. PCS 7 aynı zamanda endüstriyel ethernet haberleşme aracılığıyla Simatic S7-1200/Simatic S7-1500 kontrolcüleriyle çalışan tekil deneyler için kullanılan farklı üretim birimlerinin birlikte çalışmasını sağlamaktadır. Ayrıca kontrol sistemine Profibus aracılığıyla bağlanan Sinamics değişken hızlı sürücüler kullanılmaktadır. Uzun süreli işlemlerde de yüksek veri kullanılabilirliği sağlanması ve araştırmacıların veri kaydetme ve arşivleme özelliklerine ulaşabilmesi için Simatic Process Historian / Simatic Information Server kullanılmaktadır. Farklı Siemens bileşenlerinin yalnızca bir pakette olması mühendislik için gereken zamanı azalttığı gibi PCS 7 kontrol sisteminde değişken hızlı sürücülere ait teşhis ve bakım bilgileri de dahil olmak üzere veri erişimi kabiliyetini arttırmıştır.

Daha İyi Bir Amaç İçin Teknoloji

Sistemin tüm bileşenleri birleştirildikten sonra, PCS 7 ters osmoz tesisiyle birlikte araştırma yerinin deney amaçlı kullanılan alanını başarılı bir şekilde kontrol etmiştir. PCS 7 ayrıca araştırma tesisinin büyük deniz suyu tanklarının sıcaklık, asitlik, tuzluluk ve kirliliği hakkında araştırmacılara kesin bilgiler sunmuştur. Araştırmacılar bu verileri kullanarak su kalitesinin tropik deniz organizmaları ve ekosistemleri üzerindeki etkilerini gözlemlemektedir. Bugüne kadar gerçekleştirilen yaklaşık 70 tekil deneyin bazıları sadece birkaç sürerken bazıları ise yaklaşık 1-2 yıllık bir zaman sonrasında tamamlanmıştır.

Simatic PCS 7 temel sürecin yüksek kullanılabilirlik seviyesinde stabil olmasını sağlar ve aynı zamanda kontrol sisteminde meydana gelebilecek en küçük sorunun bile deneyin başlıca kontrollerini etkilemesine izin vermez. Bu temel sistemlerin sıralanması ise DCS sistemi tarafından etkin bir şekilde gerçekleştirilmektedir. Buna ek olarak PLC’lerde kullanılan 3 farklı IEC-61131 programlama dilinde özel ayarlar tasarlanıp sisteme eklenebilmektedir.

Sağlanan bu kontrol ve veriler araştırmacıların tropik deniz ortamını iklim değişikliğinden korumak için çözüm bulmasına yardımcı olmaktadır. Siemens’in otomasyon teknolojisi de özelde Büyük Set Resifi olmak üzere dünya üzerindeki tüm deniz ekosistemlerini projesinin en önemli parçası haline gelmiştir.