기존 제어 시스템 업그레이드 설계 및 계획

공장이나 시설의 제어 시스템을 교체하거나 개조하기로 결정했다면 이제 프로세스의 중요한 부분인 설계 및 계획을 시작할 때입니다. 잘못 설계되거나 계획된 제어 시스템은 오래 지속되지 않거나 제대로 작동하지 않으므로 이 단계를 부지런하고 체계적으로 완료해야 합니다. 설계 및 계획을 시작하기 전에 올바른 제어 시스템을 선택하는 것도 중요합니다. 이전 기사에서 해당 프로세스에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

제어 시스템을 설계하고 계획하는 방법

예산과 새로운 제어 시스템을 선택했다면 이제 계획을 세우고 시스템 설계를 시작할 때입니다.

대체 제어 시스템을 설계하는 것은 처음부터 제어 시스템을 설계하는 것보다 더 어려울 수 있습니다. 기존 제어 시스템에 대한 교체를 설계할 때 일반적으로 새로 설치한 경우에는 내리지 않았을 결정을 내려야 할 수도 있습니다. 기존 플랜트를 개장하는 동안 가동해야 하거나 정전 중에 신속하게 교체해야 할 수도 있습니다. 또한 대체 디자인이 필요하거나 예상한 대로 되지 않는 경우에 대비하여 유연한 디자인이 필요할 수 있습니다.

교체 계획의 첫 번째 주요 목표는 기존 설치를 문서화하는 것입니다. 여기에는 기존 도면, 문서, 데이터베이스, 제어 시스템 로직, HMI 화면 구성 등을 수집하는 것이 포함될 수 있습니다. 많은 경우 기존 문서가 의심스럽거나 완전히 올바르지 않을 수 있습니다.

기존 문서를 검토하고 기존 설치와 함께 주요 부분을 확인하는 것이 좋습니다. 기존 문서를 사용할 수 없는 경우 기존 시스템 상태를 문서화해야 합니다. 메모, 스케치, 사진, 비디오, 공장 직원 인터뷰 또는 기타 수단으로 이를 수행하십시오. 기존 문서가 정확해 보이더라도 사진이나 비디오는 기존 설치를 최대한 캡처했는지 확인할 수 있는 쉬운 방법입니다. 사진과 비디오는 제어 시스템 현장에서 멀리 떨어진 곳에서 설계 작업을 하는 경우에도 도움이 될 수 있습니다. 물리적으로 현장에 가지 않고도 설치를 쉽게 참조할 수 있습니다.

그림 1. 이 사진은 사진 콘테스트에서 우승하지 못하지만 제어 시스템을 개조하는 동안 귀중한 참고 자료가 될 수 있습니다.

사진이나 비디오로 문서화할 때 사진이나 비디오가 깨끗하고 완전한지 확인하십시오. 기존 제어 시스템의 모든 영역을 캡처하는 것을 잊지 마십시오. 사진을 찍은 직후에 정리하는 것은 새 시스템의 디자인 작업을 할 때 며칠, 몇 주 또는 몇 달 후에 의미가 있는지 확인하는 좋은 방법입니다. 비디오는 사진을 보강하는 데 도움이 될 수 있습니다. 전체 영역이나 제어 캐비닛을 동영상으로 천천히 쓸어넘기고 나중에 다시 돌아가서 동영상을 일시 중지하여 사진에서 놓쳤을 수 있는 특정 영역을 볼 수 있습니다.

기존 시스템의 전자 구성을 얻는 것은 물리적 문서만큼 중요합니다. 새 하드웨어에서 구성을 구현하는 동안 기존 구성을 원래 하드웨어에서 전자적으로 유지 관리할 수 있다고 가정합니다. 이 경우 새 구성을 복제하고 테스트하는 편리한 방법이 될 수 있습니다. 필요한 만큼 새 구성을 완료하기 위해 필요에 따라 원래 구성을 다시 참조할 수 있습니다.

전자 사본 외에도 전체 구성 및 논리의 하드 카피도 참조용으로 작성해야 합니다. 이 문서는 새로운 제어 시스템이 통합된 후 몇 개월, 심지어 몇 년이 지난 후에도 시스템이 가동되고 실행된 후 의심스러운 설정, 범위 또는 논리가 의심되는 부분을 확인하는 데 사용할 수 있습니다.

기존 제어 시스템에 새로운 장비 구현

개조 또는 교체를 처리하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 계획에는 계속해서 실행해야 하거나 사용 가능한 가동 중지 시간이 거의 없는 경우 단계적 접근 방식이 포함될 수 있습니다. 이전 시스템을 완전히 제거하고 새 시스템으로 교체하는 "전면 교체" 방법을 선택할 수도 있습니다. 이러한 각 방법은 자체적으로 추가 옵션을 가질 수 있습니다. 기존 현장 종단을 재사용하거나 현장 종단을 위해 제조업체의 변환 시스템을 활용할 수 있습니다.

일부 단계적 접근 방식은 현장 종단과 함께 기존 I/O 하드웨어를 사용할 수도 있습니다. 이는 여러 가지 이유로 우연일 수 있지만 문제가 되는 경우 사용되지 않는 하드웨어를 제거하지는 않습니다.

그림 2. I/O 배선 변환 시스템. Allen-Bradley 제공 이미지 사용

제어 시스템 개조를 위한 논리 고려 사항

기존 논리를 변환할 때 프로세스의 이 부분을 수행하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 많은 제어 시스템에는 변환 프로세스의 속도를 높이는 데 사용할 수 있는 자동 변환 도구가 있습니다. 이러한 도구 중 일부는 주의하십시오. 그들은 작업을 빠르게 완료하지만 수동으로 프로그래밍하는 경우와 같은 방식으로 완료하지 못할 수 있습니다. 많은 것도 완전하지 않습니다. 원한다면 이러한 도구 중 일부의 기능에 대해 "세세한 내용을 읽어야" 합니다.

경우에 따라 자동 변환 도구로 인해 새 제어 시스템의 최신 기능이나 고급 기능을 사용할 수 없습니다. 서식은 자동 변환 도구가 부족한 또 다른 영역일 수 있습니다. 자동 변환 도구는 설정된 방식으로 논리를 변환하도록 프로그래밍되었습니다. 이것은 가장 유리한 방법이 아닐 수 있으며 형식이 귀하의 취향이나 식물 지침에 맞지 않을 수 있습니다.

현재 프로그램을 참조로 사용하면 수동 프로그래밍이 자동 변환 프로세스보다 느릴 수 있지만 모든 대안을 비교할 때 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 수동 프로그래밍을 사용하면 과거에 완벽하게 작동했던 신뢰할 수 있는 논리를 사용하고 있다는 마음의 평화를 유지하면서 새로운 제어 시스템의 새 기능이나 고급 기능을 활용할 수 있습니다. 프로그램 형식을 더 많이 제어할 수 있으며 오류, 불일치 또는 비효율적인 논리에 대해 프로그램을 검토할 수 있습니다. 기존 논리는 수년에 걸쳐 진화했으며 논리를 추가했지만 일관된 프로그래밍 관행을 따르지 않았을 수 있는 여러 개인의 보살핌을 받았을 수 있습니다. 수동 프로그래밍은 이와 같은 것을 정리할 수 있는 완벽한 기회를 제공합니다.

기존 로직을 사용할 수 없거나 엉망이고 오류가 발생하기 쉬우며 과거에 사용자에게 골치 아픈 문제를 일으켰다면 위의 방법 중 어느 것도 새로운 제어 시스템 로직에 적합하지 않은 것 같습니다. 때로는 처음부터 시작하는 것이 새로운 제어 시스템에서 최상의 결과를 얻는 데 도움이 될 수 있습니다. 신중하게 계획하고 기존 문서를 검토하면 완전히 새로운 설치를 설계하는 것보다 조금 더 빠르게 진행 중인 시스템의 전체 재프로그래밍을 수행하는 데 도움이 됩니다.

그림 3. Allen-Bradley 제어 시스템 장비. Allen-Bradley 제공 이미지 사용

요약하자면, 성공적인 제어 시스템 개조 또는 교체를 위한 몇 가지 주요 권장 사항은 다음과 같습니다.

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문서 :위에서 언급한 바와 같이 설계 및 계획 단계에서 기존 설치를 철저히 문서화합니다. 신규 설치를 위한 매우 명확하고 상세한 도면과 문서도 제공하십시오.

사전 조립 :기존 시스템이 계속 작동하는 동안 새 시스템을 최대한 많이 조립하세요.

시뮬레이션 - 가능하면 이전 시스템을 중단하기 전에 새 시스템을 오프라인으로 시뮬레이션하거나 테스트하십시오. 기존 시스템과 신규 시스템을 나란히 운영할 수 있다면 기존 시스템을 참조하면서 새로운 시스템 구현을 미리 확인함으로써 많은 오류를 없앨 수 있습니다.

유연성 :예측할 수 있는 문제에 대해 즉시 사용할 수 있는 대체 솔루션이 있습니다. 예상하지 못한 다른 문제에 대해 즉시 대체 솔루션을 제공할 수 있도록 준비해야 합니다.

교육 :다른 시설을 방문하거나, 기사를 읽거나, 특히 같은 유형의 개조를 완료한 다른 사람들과 이야기하고 피드백을 받으세요.

연구 :제조업체에서 광고한 결과가 항상 보이는 것과 같지 않으므로 제안한 변환 및 통합 솔루션을 철저히 조사하십시오. 하드웨어나 단자를 완전히 교체하는 대신 제조업체의 변환 시스템을 사용할 때 일반적으로 절충안이 있습니다.

밀접하게 관리 :설치자에게 디자인을 전달하기 위해 도면과 문서에만 의존하지 마십시오. 자주 방문하고 설치자와 함께 향후 작업 범위를 검토하고 모든 것이 명확하게 되었는지 확인하십시오.