Blog

Çözünürlük Sistemleri
Çözünürlük Sistemleri NC-SFM başlangıçta konsolun sabit bir frekansta sabit bir genlik tarafından sürüldüğü genlik modülasyonu (AM) moduna dayanıyordu. Yüzeye yaklaşıldığında, uç yüzey etkileşimi konsol salınımlarının genliğinde ve fazında bir değişikliğe neden olarak ölçülebilir bir sinyal sağlar. Uygulamada, konsolun bu moddaki tepkisinin oldukça yavaş olduğu bulundu ve atomik çözünürlük çalışmalarında frekans modülasyonu (FM) modu ile değiştirildi. Ancak AM modu, hava ve sıvılarda yapılan "vuruş modu" çalışmalarında oldukça başarılı olmuştur. Genel olarak, en iyi çalışma modu, gereken çözünürlük ve sistemin kendisi tarafından belirlenir. SFM'deki gerçek atomik çözünürlük, yalnızca bu çalışmanın odak noktası olacak olan FM modunda elde edilmiştir. FM modu NC-SFM'de, özfrekansı f0 ve yay sabiti k olan bir konsol, bir geri besleme döngüsü aracılığıyla sabit bir A0 genliğinde salınımlarda tutulur. Konsol, kendinden tahrikli bir osilatör olarak düşünülebilir. Salınımların gerçek frekansı f0'a, konsolun kalite faktörü Q'ya ve tahrik uyartımı ile konsolun sapması arasındaki faz kaymasına θ bağlıdır. θ = π/2 için sistem f = f0'da salınır. Genel olarak, deneyler sırasında, sabit bir frekans değişimi ∆f elde etmek için uç-yüzey mesafesi değiştirilir ve elde edilen topografya haritası, yüzeyin görüntüsünü sağlar. Artık ∆f'deki değişimin görüntüleme sinyalini sağladığı sabit yükseklikte görüntü almak da mümkündür. Güvenilir görüntüleme için, deneysel kurulumun önemli olan bir yönü daha vardır: STM'de olduğu gibi, SFM deneylerinde normalde uç ve numune arasında bir sapma U uygulanır. Katkısız yarı iletken ve yalıtkan yüzeyler, özellikle yarılmış iyonik yüzeyler olmak üzere, hazırlandıktan sonra genellikle önemli lokalize yükler içerecektir. Bunlar, önemli uzun menzilli elektrostatik kuvvetlerin yanı sıra tarama sırasında uç yüzey kuvvetinde ani değişiklikler üretir. İletken yüzeyler için, uç ve yüzey arasındaki iş-fonksiyonu farkı, uzun menzilli bir kapasitif kuvvete katkıda bulunacaktır. Bu ek kuvvetler, kısa menzilli kuvvetlerin nispi katkısını azaltarak ve uç çarpma olasılığını artırarak taramayı daha zor hale getirir. Elektrostatik kuvvetlerin etkisinin azaltılması, yüzey üzerinde belirli bir noktada uygulanan önyargının bir fonksiyonu olarak ∆f'nin en aza indirilmesiyle elde edilebilir. Bu sürecin bir örneği görülebilir. Uç ve Yüzey Hazırlığı Her yüzey STM veya SFM'de yüksek çözünürlüklü olarak görüntülenemez. Atomik çözünürlüğe ulaşmak için, çoğu durumda yüzey kapsamlı bir hazırlığa ihtiyaç duyar. Kontrollü döngülerde haftalar hatta aylar süren püskürtme (çoğunlukla Ar+ olmak üzere iyonlarla bombardıman) ve tavlama (yüzey kusurlarının düzeltildiği noktaya kadar ısıtma) nadir değildir. Yüzey hazırlama başlı başına sofistike bir sanattır ve başarılı görüntülemenin anahtarlarından biridir. İyon saçılması ve elektron kırınımı gibi k-uzayı yöntemlerinin aksine, SPM ile görüntülenmek için bir yüzeyin sıralanmasına gerek yoktur. Aslında, bir yüzeydeki tek safsızlıklar ve basamak kenarları, deneyciler tarafından görüntülerinin kalitesini kontrol etmek için sıklıkla kullanılır. Böyle bir safsızlık, çift uç gibi hiçbir bozucu etkinin olmadığı varsayılarak yalnızca tek bir yapı olarak görüntülenir. Uç, tüm SPM yöntemlerinde görüntülemenin en önemli parçasıdır. STM uçları genellikle saf bir metalden, bir metal alaşımından veya genellikle laboratuvarda metal telden üretilen 10-20 farklı malzeme katmanıyla kaplanmış bir metal tabandan yapılır. Bazı durumlarda, STM görüntüleme için ağır katkılı Si uçları da kullanılır. 1920x1080 çözünürlük iyimidir Spektral çözünürlük nedir Ekran çözünürlük 2K çözünürlük Radyometrik çözünürlük nedir Metre altı çözünürlük Mekansal çözünürlük 1280x720 çözünürlük SFM ölçümleri için benzer uçlar da kullanılabilse de, bu çok nadirdir. Bunun nedeni, bir ucun konsol tutuşunun SFM'deki kuvvet değişikliklerinin izlenmesinde çok önemli bir rol oynamasıdır: (i) birçok SFM gerçekleştirmesinde konsol sapmaları, konsolun arkasından yansıyan ışık algılanarak ölçülür; (ii) konsol yay sabiti, uç şekli ve uç keskinliği, görüntü oluşumunda çok önemli roller oynar. Bu nedenle standart konsollar gereklidir. Çoğu durumda bunlar, yarı iletken çiplerle hemen hemen aynı şekilde mikro fabrikasyon yoluyla silikondan üretilir. Bazı durumlarda uç, moleküllerin kontrollü adsorpsiyonu ile değiştirilir. STM'de bunun bir yüzeydeki moleküllerin görünen yüksekliğini etkilediği gösterilmiştir. Ucun tam geometrisi, uç yapısının alan-iyon mikroskobu ile bir taramadan önce ve sonra belirlendiği bazı olağanüstü STM ölçümleri dışında genellikle bilinmemektedir. Konuları daha da karmaşık hale getirmek için uç geometrisi, tekrarlanabilir taramalı tünelleme spektroskopisi (STS) ölçümleri için belirleyicidir; ne yazık ki, STS için en uygun ucun topografik ölçümler için uygun olmadığı gösterilmiştir, çünkü yeterince yüksek bir çözünürlük sağlamaz. SFM'de, apekste belirli orbital konfigürasyonlarla bile temiz silikon uçlar üretmek için bazı girişimlerde bulunulmuştur, ancak görüntüler henüz silikon yüzeyler dışında herhangi bir şey üzerinde üretilmemiştir: bu nedenle gerçek kontrol kanıtı eksiktir. Şu anda en yaygın olarak kabul edilen görüş, SPM uçlarının oldukça düşük eğriliğe sahip bir tabandan ve en baştaki konumda tek bir atom bulunan birkaç katmandan oluşan bir atomik uç kümesinden oluştuğudur. STM'de, tünel bağlantısındaki tüm akım bu "tepe noktası" atomu aracılığıyla taşınır; iletkenlik alanı sonuç olarak oldukça küçüktür ve birkaç ̊A2 aralığındadır. STM hassasiyetinin kaynağı budur, çünkü akımı çok küçük bir yüzey alanının elektronik ortamına karşı çok hassas hale getirir. Keskin uç apeksinin son birkaç atomunun yüzey atomlarıyla etkileşimindeki varyasyonlar da SFM görüntülerindeki görüntü kontrastını belirler. Bununla birlikte, atomik yapıya olan bu hassasiyet aynı zamanda STM ve SFM görüntülerinin yorumlanmasını bu kadar zorlaştıran özelliklerin de kaynağıdır çünkü uç apeksinin gerçek geometrisi ve kimyası, yüzey ile uç arasındaki vakum bariyerindeki iletkenliği etkiler ve aynı zamanda uç yüzey kuvvetleri genellikle belirlenemez. Cu(100) ve NaCl(100) gibi basit metal yüzeyler için bile bu, farklı taramalar için farklı deneysel sonuçlara yol açar. SPM deneylerinde belirleyici faktörler tam olarak bilinmediğinden, alaka düzeylerinin simülasyonlardan çıkarsanması gerekir. Simülasyonların sistematik bir şekilde yapılması gerekir, örneğin, adsorbatların model uçlarının elektronik yapısı üzerindeki etkisini inceleyerek ve bu adsorbatların STM taramaları üzerindeki etkisini modelleyerek yapılmalıdır. Deneysel olarak, zorluk, en azından dikkatli ölçümlerde, bir dizi taramayı kaydederek ve istatistiksel bir ortalama olarak yüzey dalgalanması gibi kesin ölçümleri sunarak aşılır.

 Ağ Entegrasyonu – Endüstri 4.0 – Ödev Hazırlatma – Tez Yazdırma – Proje Yaptırma Fiyatları – Ödev Örnekleri – Ücretli Proje Yaptırma – Tez Yaptırma Ücretleri

 Ağ Entegrasyonu

Tarihsel olarak, endüstriyel üretim kuruluşları ağlarını iki ayrı varlık olarak işletmiştir: kurumsal (BT) ağı ve süreç kontrol (OT) ağı. BT ağı, iş verilerini işlemek ve depolamak için tasarlanmıştır. OT ağı, ürün üreten ve gelir getiren süreçleri kontrol etmek için tasarlanmıştır. Normalde, bu iki ağ arasındaki etkileşim noktalarını en aza indirmek için büyük çaba sarf edilir.

Ancak birçok kuruluşta, denetleyici denetleyici, gösterildiği gibi ayrı bir ağ segmenti olarak mevcut kurumsal ağ yapılarına eklenmiştir. Bu bağlantı, diğer iş operasyonlarının şirketin üretim sektörü ile arayüz oluşturmasına izin verir.

Bununla birlikte, ICS’yi tipik olarak BT ağlarıyla ilişkili yeni tehditlere maruz bırakan iki ağ arasında bir erişim yolu da oluşturur. “Güvenli ICS Mimarisi”ni daha ayrıntılı olarak göreceğiniz gibi, böyle bir ağın endüstriyel kontrol kısmı, organizasyonun kurumsal ağından ayrılmalı veya yoğun bir şekilde bölümlere ayrılmalıdır.

OT ve BT ağlarını birbirine bağlama hareketi önemli bir düzeye ulaştığından, Uluslararası Otomasyon Topluluğu (ISA), kurumsal ve endüstriyel kontrol sistemi arasında otomatik bilgi alışverişi arabirimini tanımlamak için ISA-95 olarak bilinen bir dizi standart geliştirmiştir. 

Bu standardın orijinal versiyonu, ICS siber güvenliği için Perdue Kurumsal Referans Mimarisi olarak anılırdı ve IT/OT ağ segmentlerini güvenlik bölgelerine gruplamak için kullanılır.

Bu standartlar seti, beş seviyeli bir entegrasyon süreci oluşturur:

  • Seviye 0: Fiziksel Koruma
  • Seviye 1: Üretim Süreci Algılama ve Manipülasyon
  • Seviye 2: Üretim Sürecinin Otomatik Kontrolü Seviye
  • 3: İş Akışı Kontrolü
  • Seviye 4: Temel Tesis Planlaması

Seviye 0, 1 ve 2, organizasyonun SCADA veya DCS sistemleri tarafından sağlanan ICS fonksiyonları için geçerliyken, seviye 4, organizasyonun kurumsal ağın işleyişini takip eden iş fonksiyonlarında haritalar. Seviye 3 işlevleri, OT ve BT ağları arasında bilgi alışverişi arayüzü sağlar. ISA-95 standardında açıklanan farklı ağ cihazlarının dağıtımını gösterir.

ISA-95 mimari modeli, BT/OT entegrasyonu için standart olmaya devam ederken, IIoT ve bulut teknolojilerindeki gelişmeler, üretim entegrasyonunu yeniden tanımlamaya başlıyor.

İleriye dönük soru, ISA-95 modelinin kökten farklı bir model tarafından mı devralınacağı yoksa bu yeni teknolojilerin (IIoT, bulut bilişim ve uç bilişim) ISA-95 modelinin temel yapısı ile birleşip birleşmeyeceğidir. Şu anda, ISA-95 komitesinin üyeleri, IIoT ve Endüstri 4.0 standartları ve uygulamaları gibi yeni endüstri gereksinimlerini karşılamak için standarda eklemeler üzerinde çalışıyor.

Endüstriyel Güvenlik ve Koruma Sistemleri

Endüstriyel üretim ve hizmet ortamları, doğası gereği kurumsal ağ ortamlarından daha tehlikeli olma eğilimindedir. Temel olarak, bir kelime işlemci çökerse veya tehlikeye girerse, kullanıcı üzülebilir ve muhtemelen kayıp bilgilerini kurtarmak için çok daha fazla yazmak zorunda kalabilir.

Bununla birlikte, bir endüstriyel kontrol süreci tehlikeye girerse, kuruluş üretkenlik, karlılık, ekipman, topluluğun bir kısmı veya daha kötüsü kaybına uğrayabilir.

Örnek olarak, açıklanan ve gösterilen basit sıvı ısıtma işlemini yeniden inceleyin. Bu proses, tanktaki sıvının sıcaklığını kontrol etmek için hali hazırda bir proses kontrol sistemine sahip olsa da, bu sistemin herhangi bir parçasının arızalanması veya arızalanması durumunda meydana gelebilecek potansiyel olarak tehlikeli birkaç durum vardır. Bu nedenle, bu tehlikeler, onu bir kurumsal ortam için gerçekleştirilen bir risk değerlendirmesinden farklı kılan risk analizi sürecinin bir parçası haline gelir.

Sürecin hızlı bir incelemesi, birkaç potansiyel tehlikeyi gösterir:

  • Tank, gaz beslemeli bir ısıtma sistemi ile ısıtılmaktadır.
  • Tank, ısıtılmakta olan bir sıvı içerir.
  • Sıcaklık sensörü, kontrolör ve solenoid valfin tümü, tek arıza noktalarını temsil eder.

Gösterilen proses kontrol sistemi, tek solenoid valf dışında gazı izlemek veya kontrol etmek için herhangi bir hüküm sunmaz. Bu nedenle, sistemdeki herhangi bir sızıntı kontrolsüz ateşleme için bir fırsat sağladığından, gazlı ısıtma sistemi bir dizi potansiyel olarak patlayıcı durumu temsil eder.

Örneğin, tankın dışındaki gaz borularında bir sızıntı meydana gelirse, gaz borudan çıkacak ve sızıntının etrafındaki boşluğu dolduracaktır. Gazın biriktiği alana bir tutuşturma kaynağı sokulursa patlama meydana gelir. Ayrıca, tutuşmamış gaz soludukları havayla karıştığı için bölgede çalışan insanlar için tehlike oluşturabilir.

Sistem entegrasyonu örnekleri
Sistem entegrasyonu Nedir
Entegrasyon Nedir
Mekanik imalat ve entegrasyon nedir
Sistem entegratörü ne demek
Sistem Entegratörü firmalar
Entegre sistem Nedir
Sistem entegrasyon Mühendisi maaş

Tank içindeki gazın durumunu izlemek için de herhangi bir hüküm yoktur. Brülördeki yangın sönse bile bu sistem brülöre gaz sağlamaya devam edecektir. Bu, brülör yeniden ateşlenirse veya personel brülör sistemini incelemek için tankı açarsa, gazın tankın içinde birikmesine ve olası kontrolsüz yanma tehlikelerine neden olur.

Tankın içinde ısıtılan sıvı da kontrolsüz bir patlama kaynağı olabilir. Sıvı ısıtıldıkça molekülleri enerji kazanır, daha hızlı hareket eder ve uzaklaşır (sıvı genişler).

Bir noktada, sıvı halden gaz hale geçecektir. Bu meydana geldiğinde, tankın içindeki basınç artar. Havalandırılmazsa, basınç sonunda tankın şiddetli bir şekilde parçalandığı noktaya kadar artabilir. Gösterilen proses kontrol sistemi, tank içindeki sıvının miktarını veya durumunu izlemek için herhangi bir hüküm içermemektedir.

Proses kontrol sistemi cihazlarının birçoğunun belirli bir işlevi yerine getiren tek cihazlar olması, onları tüm potansiyel sorun kaynakları haline getirir. Örneğin, sıcaklık sensörü herhangi bir nedenle arızalanırsa, kontrolör süreci düzgün bir şekilde kontrol etmek için ihtiyaç duyduğu geri besleme sinyalini almayacaktır. Sensör arızalanır ve kontrolör sıcaklığın ayar noktasından daha düşük olduğunu düşünürse, brülöre gaz vermeye devam edecek ve daha önce açıklanan aynı tehlike koşullarına neden olacaktır.

Kontrolör arızalanırsa, aktüatör gaz akışını ve ısıtma sürecini kontrol etmek için gereken hata düzeltme sinyalini almaz. Arızanın doğasına ve son kontrol elemanının tasarımına bağlı olarak, tankın aşırı ısınmasına ve daha önce açıklanan potansiyel patlama tehlikelerini üretmesine izin verilebilir.

İdeal olarak sistemin tasarımı, herhangi bir arızanın son kontrol elemanının güvenli bir şekilde arızalanmasına neden olacağı şekildedir (brülöre giden gaz akışının kesilmesi).

Gördüğünüz gibi, burada sunulana benzer basit süreçler bile ekipman, personel ve üretkenlik için çok sayıda potansiyel tehdit oluşturuyor. Bu nedenle, bu endişelerin işaret ettiği riskleri azaltmak için temel proses kontrol sistemine endüstriyel güvenlik sistemleri eklenmelidir. Bu kavram, “ICS Güvenlik İzleme ve Olay Müdahalesi” başlığı altında ayrıntılı olarak tartışılmaktadır. Bu bölümün geri kalanı, güvenlik enstrüman sistemlerini tanıtmak ve ortak güvenlik ve koruma alt sistemlerini tartışmak için kullanılacaktır.

Etiketler: , , , , , , ,

Bir yanıt yazın