SCADA 이해:산업 자동화의 중추

Supervisory Control and Data Acquisition의 약어인 SCADA는 산업 운영에서 데이터를 모니터링, 제어 및 수집하도록 설계된 정교한 시스템을 의미합니다. 소프트웨어와 하드웨어 구성 요소를 통합하여 산업용 장치의 실시간 분석과 원격 관리를 촉진하고 다양한 부문에서 효율성과 신뢰성을 보장합니다. 이 포괄적인 시스템은 산업 프로세스에 대한 실행 가능한 통찰력을 제공하여 의사 결정을 지원합니다.

SCADA 시스템이란 무엇인가요?

SCADA 시스템은 산업 기계 및 시설의 실시간 모니터링, 감독 및 제어를 위한 하드웨어와 소프트웨어의 네트워크입니다. SCADA는 감독 통제 및 데이터 수집을 의미합니다.

산업 플랜트는 SCADA 시스템을 사용하여 운영을 관리하고 기계 결함을 신속하게 경고하며 생산 효율성을 극대화합니다.

SCADA 시스템은 세 가지 주요 구성요소로 구성됩니다:

1. 온도부터 유속 및 압력까지 다양한 생산 모니터링 데이터를 캡처하는 센서
2. 센서 및 기타 장치에서 데이터를 집계하는 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러) 및 RTU(원격 터미널 장치) 마이크로컴퓨터
3. 그리고 데이터를 표시하고 운영자가 주요 기능을 제어할 수 있게 해주는 인간-기계 인터페이스(HMI)

운영자에게 기계 성능에 대한 깊은 통찰력과 생산 라인을 시각화 및 관리할 수 있는 기능을 제공하는 SCADA 시스템은 산업 자동화를 위한 귀중한 제어 센터입니다.

유지 관리 및 신뢰성 팀은 SCADA 통합을 위해 CMMS를 사용하여 SCADA 데이터에 대한 유지 관리 액세스를 제공할 수 있습니다. CMMS와 SCADA 시스템은 유지 관리 팀이 상태 기반 유지 관리를 통해 유지 관리 전략을 혁신하는 데 도움이 됩니다.

SCADA는 어떻게 작동하나요?

SCADA 시스템은 SCADA 운영자가 보고, 분석하고, 조치를 취할 수 있도록 PLC 및 RTU가 수집하여 HMI로 전송하는 측정을 수행하는 센서로 작동합니다. SCADA 소프트웨어는 세 가지 요소를 모두 통합하여 데이터를 수집하고 HMI에 시각화 및 명령 센터를 생성합니다.

SCADA 시스템에는 네 가지 주요 목적이 있습니다:

1. 데이터 획득
2. 데이터 공유 및 커뮤니케이션
3. 데이터 시각화 및 매핑
4. 제어 기능

SCADA 시스템의 구성요소

일반적인 SCADA 네트워크의 각 구성 요소가 작동하는 방식에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.

• 센서 :SCADA 센서는 모니터링이 필요한 주요 생산 핵심 기계 자산에 연결되는 경우가 많습니다. SCADA 시스템은 온도 판독값, 물 흐름, 파이프 압력, 전류, 습도, 가스 및 기타 다양한 측정값을 캡처하는 센서로부터 데이터를 수집합니다. 모터, 밸브, 펌프 및 공기 압축기는 SCADA에 연결되는 유선 센서가 있을 수 있는 공통 자산입니다.
• PLC/RTU: PLC는 센서와 같은 입력 장치로부터 데이터를 수신하는 산업용 마이크로컴퓨터입니다. PLC는 단순히 센서 데이터를 집계하는 것 외에도 장비 실행 시간 또는 사용량, 가동 시간 및 가동 중지 시간을 계산하고 경보를 생성할 수도 있습니다. 고급 PLC는 웹 브라우저를 통해 데이터를 전송하고, SQL 데이터베이스에 연결하고, 심지어 클라우드와 인터페이스할 수도 있습니다. RTU는 데이터를 수집하는 마이크로컴퓨터이기도 하지만 몇 가지 주요 차이점이 있습니다. RTU는 일반적으로 사전 프로그래밍되어 있고 무선이며 내구성이 뛰어나 원격 자산/원격 지역에서 데이터를 캡처하는 데 이상적입니다.
• HMI: HMI는 간단한 디스플레이부터 대형 대화형 터치스크린에 이르기까지 SCADA 데이터의 시각화를 생성합니다. HMI 디스플레이는 일반적으로 개별 측정 지점 및/또는 자산을 나타내는 아이콘과 함께 시설의 생산 라인 지도를 표시합니다. 또한 데이터 차트, 보고서 또는 대시보드를 제공하는 경우도 많습니다.
• SCADA 소프트웨어: SCADA 소프트웨어는 PLC 및 RTU가 중계하는 데이터를 조합하여 이를 생산 지도 및 운영자를 위한 데이터 시각화로 변환합니다. 소규모 SCADA 시스템에는 단일 HMI/PC에 국한된 소프트웨어가 있을 수 있는 반면, 대규모 SCADA 네트워크에는 여러 HMI 및 서버에 연결되는 소프트웨어가 포함된 마스터 스테이션이 있을 수 있습니다.

Ignition과 같은 정교한 소프트웨어는 데이터 처리 및 시각화 제공의 기본을 넘어 SCADA 플랫폼 역할을 합니다. SCADA 플랫폼은 웹 기반인 경우가 많으며 사용자에게 자신만의 SCADA 설정을 개발하고 조건부 경보를 설정하며 성능 보고서를 설계할 수 있는 기능을 제공합니다.

다목적 SCADA 플랫폼은 센서와 IIoT 장치, 광범위한 PLC, SQL 데이터베이스, MES/MOM 시스템, ERP 및 기타 SCADA 시스템에 모두 연결할 수 있습니다.

SCADA 소프트웨어는 유지 관리 및 신뢰성에 사용되는 많은 CMMS 통합 중 하나입니다.

SCADA와 PLC의 차이점은 무엇인가요?

PLC와 SCADA의 차이점은 PLC가 SCADA 시스템의 하드웨어, 데이터 수집 구성요소라는 것입니다.

PLC는 센서와 같은 입력으로부터 산업 데이터를 수집하고 데이터를 명령 센터에 전달하도록 설계된 마이크로컴퓨터인 반면, SCADA 시스템은 명령 센터 역할을 합니다.

SCADA 시스템은 센서, 여러 PLC/RTU, HMI, SCADA 소프트웨어, 서버 등을 포함하며 함께 작동하여 운영자에게 실시간 모니터링 및 제어 기능을 제공합니다.

SCADA 통합:CMMS는 SCADA와 어떻게 통합되나요?

유지 관리 및 신뢰성 팀은 컴퓨터 유지 관리 시스템(CMMS)을 사용하여 SCADA 시스템을 활용하여 풍부한 데이터를 활용하고 상태 기반 유지 관리를 지원할 수 있습니다.

생산 모니터링 데이터는 종종 고립되어 있습니다. 운영 팀은 SCADA 시스템을 통해 실시간 자산 데이터에 액세스할 수 있지만 유지 관리 팀은 일반적으로 포괄적인 데이터 수집 도구를 손쉽게 사용할 수 없습니다.

eMaint와 같은 CMMS는 이 문제를 해결합니다. eMaint는 SCADA, BMS/BAS, MES/MOM, PLC 및 기타 산업용 시스템 및 소프트웨어와 통합됩니다. 연결되면 eMaint CMMS는 사용자 지시에 따라 SCADA 측정값을 기록합니다. 사용자는 어떤 자산에서 어떤 측정 유형을 캡처할지, 측정이 발생하는 시간, SCADA 시스템에서 데이터를 빨아들이는 빈도를 지정할 수 있습니다.

eMaint는 또한 유지 관리 및 안정성 팀이 상태 기반 유지 관리를 달성할 수 있도록 지원합니다. CMMS 및 SCADA 통합을 통해 상태 기반 유지 관리는 작동 시간이나 온도와 같은 사용량 및 상태 데이터를 기반으로 유지 관리를 수행하는 전략입니다.

• 대응적인 유지 관리는 오류에 대한 대응으로 자발적으로 수행되므로 오류를 방지하기에는 너무 늦었습니다.
• 예방 유지 관리는 결함과 고장을 예방하는 데 도움이 되지만 임의의 시간 일정을 기반으로 합니다. 즉, 유지 관리가 부족하여 결함이 발생하거나 유지 관리가 과도하여 시간, 돈, 인력이 낭비될 위험이 있습니다.
• 상태 기반 유지 관리(CBM)는 적절한 자산과 적시에 수행됩니다. CBM은 자산 데이터 덕분에 최적화되었습니다.

이것이 바로 eMaint가 등장하는 이유입니다. eMaint의 SCADA 통합은 SCADA 시스템에서 자산 데이터를 가져오고 eMaint로 전송되어 조건 기반 작업 주문을 트리거할 수 있는 경보를 설정할 수 있게 해줍니다.

eMaint를 사용하면 조건 데이터가 설정된 한도를 초과할 때 자동으로 트리거되도록 조건 기반 작업 주문을 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 모터는 정상 온도를 초과할 수 있습니다. 이로 인해 경보가 발생하고 eMaint가 작업 주문을 생성하게 됩니다. 문제를 예방하고 수명을 연장하기 위해 유지보수 작업이 적시에 수행됩니다.

CMMS를 SCADA 시스템에 연결하면 유지 관리 및 신뢰성 팀이 가동 시간 극대화, 신뢰성 강화 및 생산 추진에 있어 차이를 만들 수 있는 귀중한 데이터와 도구를 갖추게 됩니다.