Eski Stericool Sistemlerinde PLC ve HMI Modernizasyonu: Teknik Vaka Çalışması

On yılı aşkın hizmet süresi olan sterilizasyon sistemlerinde PLC ve HMI donanımı, yazılım desteği sona ermiş ve yedek parça temini güçleşmiş eski platformlara dayanmaktadır. Bu vaka çalışması, Orta Avrupa'daki bir hastane merkezi sterilizasyon biriminde gerçekleştirilen kapsamlı bir kontrol sistemi yükseltme projesini belgelemektedir.

Proje Arka Planı ve Sistem Profili

1990'ların sonuna ait Stericool V4 platformu üzerine inşa edilmiş, Siemens SIMATIC S5-95U PLC ve mono-renkli tekstel operatör paneli kullanan bu büyük kapasiteli H2O2 sterilizatörü, günlük ortalama 12-14 döngü çalıştırmaktaydı. S5 platformuna yönelik yedek parça temini neredeyse imkânsız hale gelmiş, CPU modülü birden fazla beklenmedik arızaya neden olmuştu. Operasyonel risk yönetim değerlendirmesi acil yükseltme kararını zorunlu kıldı.

Donanım Seçimi ve Geçiş Mimarisi

Yeni platform olarak Siemens SIMATIC S7-1200 CPU 1214C seçildi. Mevcut I/O konfigürasyonuyla uyumluluk, uzun vadeli üretici desteği ve güçlü haberleşme kabiliyetleri seçimi belirleyen kriterler oldu. HMI tarafında Siemens KTP700 Basic 7" renkli dokunmatik panel tercih edildi.

• CPU: S5-95U → S7-1214C — eşdeğer I/O kapasitesi, yaklaşık 100 kat daha fazla program belleği.
• HMI: Tek renk tekstel panel → 7" renkli dokunmatik, çoklu dil ve alarm yönetimi desteği.
• Haberleşme: MPI → PROFINET; uzaktan teşhis entegrasyonu projeye eklendi.
• Güç kaynağı: 24 VDC; mevcut kabin içi düzene uyumlu boyut seçildi.
• Güvenlik devreleri: Mevcut röle güvenlik mimarisi olduğu gibi korunarak yeniden devreye alındı.

Geçiş Metodolojisi

Projenin en kritik aşaması, eski S5 programının tam işlevsel analiziydi. Orijinal kaynak kod mevcut olmadığından programın tersine mühendislik ile yeniden yapılandırılması gerekti. Her döngü aşaması zamanlama diyagramları ile belgelendi; yeni S7 Ladder programı bu referans diyagramlarına göre yazıldı.

1. Eski sistem üzerinde kapsamlı I/O haritalama: 47 dijital giriş, 32 dijital çıkış, 8 analog kanal dokümante edildi.
2. Her döngü aşaması için zamanlama ve koşul diyagramı hazırlandı; hastane teknik ekibiyle gözden geçirildi.
3. S7-1214C üzerinde yeni program yazıldı; tüm güvenlik kilitleme mantığı ayrı fonksiyon blokları olarak yapılandırıldı.
4. Fabrikada HMI ekranları tasarlandı ve son kullanıcı onayı alındı.
5. Saha kurulumu hafta sonu planlı bakım penceresine zamanlandı: Cuma söküm, Cumartesi devreye alma, Pazar onay döngüleri.
6. IQ protokolüne göre tüm I/O noktaları tek tek doğrulandı.
7. OQ kapsamında 20 referans döngü çalıştırıldı; tüm parametreler kayıt altına alındı.
8. Hastane teknik ekibine 4 saatlik operasyon ve birinci kademe bakım eğitimi verildi.

Proje Çıktıları ve Kazanımlar

• Sistem ömrü tahmini 10-12 yıl uzatıldı; yedek parça temini standart Siemens kanallarına taşındı.
• Ortalama döngü süresi %8 kısaldı — gelişmiş vakum profili algoritması sayesinde.
• Uzaktan teşhis entegrasyonu ile ilk 6 ayda potansiyel arızaların %60'ı sahaya ekip gönderilmeden çözümlendi.
• Operatör hata oranı %40 azaldı; kılavuzlu HMI ekranları buna doğrudan katkı sağladı.
• Validasyon dokümantasyonu elektronik ortamda üretildi; kâğıt kayıt sürecinin büyük bölümü otomasyona geçirildi.

Öğrenilen Dersler

• Kaynak kod olmadan tersine mühendislik mümkündür; ancak proje zaman bütçesine %30-40 ek süre eklenmelidir.
• Güvenlik kilit devreleri hiçbir koşulda yalnızca PLC yazılımına taşınmamalı; bağımsız röle mimarisi korunmalıdır.
• HMI ekran tasarımı proje süresinin en az %20'sini alır; son kullanıcı katılımı olmadan tasarım yapılmamalıdır.
• Devreye alma öncesinde mutlaka benzer bir donanım üzerinde simülasyon gerçekleştirilmeli, saha sürprizleri en aza indirilmelidir.