KR102021431B1 - 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템 - Google Patents

계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102021431B1
KR102021431B1 KR1020180154545A KR20180154545A KR102021431B1 KR 102021431 B1 KR102021431 B1 KR 102021431B1 KR 1020180154545 A KR1020180154545 A KR 1020180154545A KR 20180154545 A KR20180154545 A KR 20180154545A KR 102021431 B1 KR102021431 B1 KR 102021431B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
control
equipment
facility
monitoring
Prior art date
Application number
KR1020180154545A
Other languages
English (en)
Inventor
김진택
Original Assignee
한국환경공단
김진택
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국환경공단, 김진택 filed Critical 한국환경공단
Priority to KR1020180154545A priority Critical patent/KR102021431B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102021431B1 publication Critical patent/KR102021431B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 운영정보 서버가 통신가능한 계장제어 설비와 통신하여 각종 정보를 획득하여 지능적인 감시제어 설비를 제공하고자 하는 것이며, 공정 제어 설비의 장애가 발생할 경우 담당자가 신속하게 원인을 파악하여 조치할 수 있도록 운영정보서버를 제공하는 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템{Instrument control equipment Remote monitoring and control system}
본 발명은 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 운영정보 서버가 통신가능한 계장제어 설비와 통신하여 각종 정보를 획득하여 지능적인 감시제어 설비를 제공하고자 하는 것이며, 공정 제어 설비의 장애가 발생할 경우 담당자가 신속하게 원인을 파악하여 조치할 수 있도록 운영정보서버를 제공하는 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템에 관한 것이다.
과학 기술의 발달은 오늘날의 산업 현장에 많은 변화를 초래하였다.
특히 계장의 원격 제어는 산업의 자동화를 가능하게 하였고, 더이상 인간은 위험한 계장 제어를 현장에서 하지 않아도 되었다.
하지만, 사고 발생시에 인간이 즉시 처리하는 것이 부족하다.
따라서 화재, 누출과 같은 돌발적인 일에 대한 대처능력이 부족하다.
이런 문제점을 보완하기 위해 사용자가 원격지에서 어떤 기계나 시스템을 조작할 수 있는 원격제어 시스템이 여러 분야에서 더욱 연구되어 왔다.
원격제어 시스템의 발달에 의해 위험 지역의 계측을 인간이 아닌 기계가 대신하게 되었고, 이에 따라 많은 산업에서 비용을 절감할 수 있었으며, 무엇보다 작업자의 안전을 보장할 수 있게 되었다.
따라서 오늘날 원격제어 시스템의 가치가 점점 고조되고 있다.
이런 원격제어 시스템은 몇 가지 단점을 가지고 있다.
우선 시스템의 제어를 위해 원격지와 작업 현장을 연결하는 네트워크 인프라가 필요하다는 것이다.
네트워크 인프라의 설치는 원격지와 작업 현장의 거리에 비례하여 비용과 시간이 증가하며, 설치 후 유지, 보수의 어려움이 커진다.
또한, 원격제어 시스템을 필요로 하는 작업 공간은 건설 현장의 컨테이너를 옮기는 것과 같은 인간의 능력이 미치지 못하는 곳, 또는 방사능 오염지역의 수색, 지뢰 탐사와 같은 인간이 작업하기 위험한 지역이 대부분이다.
이런 작업 공간은 한시적으로 존재하는 경우가 많으므로 네트워크 인프라의 설치가 필요한 원격제어 시스템은 이런 공간의 작업을 처리하기 위한 방법으로는 부적절한 시스템이다.
원격제어 시스템의 또 다른 단점은 이동 중에는 시스템의 구동이 어렵다는 것으로 시스템의 구동을 위해서는 사용자가 구동 프로그램이 설치된 PC에 상주해야 한다는 것이다.
본 발명에 관한 선행문헌으로는 '특허문헌 1'이 있다.
특허문헌 1은 상하수도 시설 원격 감시 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1은 상하수도 시설 원격 감시 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 시스템은 상하수도 시설에 설치된 측정 기기로부터 상하수도 시설에 대한 정보를 수집하고, 수집된 상하수도 시설에 대한 정보를 분석하여 분석된 결과를 중앙감시제어부로 전송하고, 중앙감시제어부로부터 상하수도 시설의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 수신하여 상하수도 시설의 동작을 제어하는 PLC 모듈, 그리고 분석된 결과를 웹 페이지 화면으로 구성하여 휴대 단말에 제공하는 웹 서버 모듈을 포함하는 복수의 원격 감시 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 원격 감시 제어부에 웹 서버 모듈을 추가적으로 설치하여 중앙 감시 제어부로 상하수도 시설 정보를 전송함과 동시에 복수의 관련 담당자들이 가진 휴대 단말로 상하수도 시설 정보를 신속하게 전달하여 상하수도 시설을 실시간으로 모니터링하고, 제어할 수 있도록 한다.
일반적으로 댐, 저수지, 하천이나 지천 등에 설치되는 상하수 처리장, 배수장 또는 중계 펌프장 등과 같은 상하수 처리 시스템의 플랜트 시설들은 주로 사람이 접근하기 어려운 곳이나 도시 외곽에 넓게 분포되어 있고, 여러 단계의 플랜트 시설에는 각종 기계 설비와 계측 기기가 설치되어 있다. 그리고 플랜트 시설에는 원격 감시 제어반(RCS: Remote Control Station)이 설치되어 플랜트 시설의 운전을 조작하도록 구성되고, 원격 감시 제어반에 는 PLC(Programmable Logic Controller)가 설치되어 기계 설비와 계측 기기 감시 및 제어하고 그 데이터를 중앙 관제 센터의 감시 제어 컴퓨터에 전달하여 현장의 상황을 종합적으로 모니터링하고 제어하도록 상하수도 처리 시스템이 구성되어 있다.
하지만, 종래의 계장 처리 시스템은 감시 제어 컴퓨터를 통하여 모니터링하기 때문에 현장에 있는 기계 설비들의 실시간 운전 상태나 경보 확인이 쉽지 않으며, 실시간으로 넓게 분산되어 있는 공정 시설들의 실제 상황을 확인하는데 어려움과 한계가 있었다.
그리고, 현장에 있는 기계 설비의 상태 및 계측 값의 모니터링이 감시 제어 컴퓨터를 통하여 이루어지기 때문에 기계 설비의 운전 및 계측 값의 경보에 대한 신속한 대처가 어려운 문제점이 있었다.
즉, 경보 및 이상 발생에 대한 정보가 감시 제어 컴퓨터를 통하여 이루어지기 때문에 원격 감시 제어반으로의 보고 과정에서 지연이나 실수가 발생할 경우 조치가 적기에 이루어지지 않아 오염된 상태가 장시간 방치될 수 있는 문제점이 있었다.
게다가, 모든 데이터가 감시 제어 컴퓨터에 집중되고 있기 때문에 컴퓨터 및 통신 장치의 고장에 취약하고, 경보 등의 중요한 정보가 전달 과정에서 부주의로 인해 조치가 적시에 이루어지지 않을 경우 현장의 기계 설비와 환경에 손실을 줄 수 있는 문제점이 있었다.
원격 감시제어 설비인 TM/TC(Tele-Metering /Tele-Control)는 원거리에 있는 시설에 대하여 중앙 제어실에서 감시, 제어가 가능하도록 하는 설비로서 중앙시설(Master) 및 원거리 시설(Slave)에 통신을 위한 장비와 장비 간을 연결시켜주는 통신 선로로 구성되며 통신 선로는 전용회선(저속 9.6kbps)을 이용한 방식이 있다. 작은 규모의 원격감시제어설비이다.
원격감시제어설비는 운영 특성상 원거리에 위치하여 무인으로 운영됨에 따라, 협소한 공간에 설비가 있어 고온, 다습 및 비산 먼지 등에 취약한 환경을 가지고 있다.
이에 따라 설비나 통신망 장애 발생 시, 중앙제어실에서 원격으로 설비를 복구하기 어려움이 발생하며, 대부분 유지보수인력이 현장으로 직접 출동하여 설비를 점검하여 복구를 해야 한다.
또한, 일부 분기점은 장거리(중앙으로부터 1시간 이상 소요)에 위치하여 초동대응이 어려운 실정으로 계기 고장 발생과 밸브 제어 불가 등의 상황발생시 분쟁과 설비 중단으로 인한 문제가 발생할 요소가 크다.
또한, 산업화가 가속화됨에 따라 여러 산업 현장에 자동화 설비 도입하고 이에 따라 점점 시스템 규모가 점차 커지고 복잡해짐으로 해서 장애의 빈도가 많아지고 확인해야 할 로직도 증가하게 되었다.
이에 기존 관리자가 확인할 수 있는 범위를 벗어나 운영에 심각한 위험을 초래할 수도 있게 되었다.
대한민국등록특허공보 10-1737524 (2017년05월29일)
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 제1목적은 운영정보 서버가 통신가능한 계장제어 설비와 통신하여 각종 정보를 획득하여 지능적인 감시제어 설비를 제공하고자 한다.
본 발명의 제2목적은 공정 제어 설비 장애가 발생할 경우 담당자가 신속하게 원인을 파악하여 조치할 수 있도록 운영정보서버를 제공하는 데에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템은,
본 출원인은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안해서 본 발명이 있기까지 연구를 거듭한 결과, 상기의 목적을 달성하기 위하여,
운영정보서버(100);와
계장의 감시 제어를 위한 데이터의 취득, 저장, 제어를 수행하는 장비로서의 중앙감시제어설비(200);와
원격지에 중앙으로부터 떨어진 곳에 설치되며, 계측기기와 같은 설비 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 현장감시제어설비(300);와
계측기기, 밸브의 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 프로그램로직제어설비(400);와
운영에 필요한 각종 센서데이터를 계측하기 위한 계측기기(500);로 이루어지는 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템은,
운영정보 서버가 통신 가능한 계장제어 설비와 통신하여 각종 정보를 획득하여 지능적인 작동이 가능하도록 하였으며, 이에 따른 운영정보서버를 제공하여 공정 제어 설비의 장애가 발생할 경우 담당자가 신속하게 원인을 파악하여 조치할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템의 중앙감시제어설비(200) 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템의 운영정보서버(100) 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템의 운영관리모듈(140)의 동작에 의한 펌프 A,B,C 교번 운전의 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템은,
운영정보서버(100);와
계장의 감시 제어를 위한 데이터의 취득, 저장, 제어를 수행하는 장비로서의 중앙감시제어설비(200);와
원격지에 중앙으로부터 떨어진 곳에 설치되며, 계측기기와 같은 설비 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 현장감시제어설비(300);와
계측기기, 밸브의 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 프로그램로직제어설비(400);와
운영에 필요한 각종 센서데이터를 계측하기 위한 계측기기(500);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 중앙감시제어설비(200)는,
중앙조정실에서 총괄 감시제어기능을 수행하는 SCADA서버(210);와
중앙조정실에 설치되어 운전근무자의 감시제어용 컴퓨터인 중앙조작반(220, COS);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 운영정보서버(100)는,
계장운영정보를 저장하는 설비인 운영정보디비서버(110, DB서버)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 운영정보서버(100)는,
사업의 정보, 업체 정보를 관리하기 위한 사업관리모듈(120);과
설비별 정보, 자료 관리를 위한 설비관리모듈(130);과
중앙제어감시설비, 현장감시제어설비를 관리하기 위한 운영관리모듈(140);과
준공 도서, 준공 도면 정보를 관리하기 위한 준공관리모듈(150);과
유지보수 이력 정보, 조치사항 정보를 관리하기 위한 유지보수관리모듈(160);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
계장이란, 통상적으로, 계장(계측)제어시스템이란(이하, 계장 제어 시스템) 프로세스를 자동화하기 위한 제어기술로서, 계측, 계량, 제어, 설치, 설계, 운전 등을 포함한다.
본 발명에 사용되는 용어에 대한 정의를 아래와 같이 하였다.
RCS는 원격 감시 제어반 (RCS: Remote Control Station) 사업장의 계측기기 등 설비 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 설비이다.
PLC는 프로그래머블 로직 컨트롤러 (Programmable Logic Controller) 미리 프로그램된 제어 순서에 의해 설비를 제어하며, 추출된 자료를 근거리통신망을 통하여 중앙 센터로 보내는 장치이다.
SCADA는 원격 감시 제어(Supervisory Control And Data Acquisition) 원격지에 위치한 각종 상태 및 정보를 PLC(Programmable Logic Controller)나 원격 단말 장치(Remote Terminal Unit : RTU)로 수집하여, 네트워크를 통하여 중앙의 모니터링 및 제어시스템과 데이터베이스를 정점으로 한 정보 처리 체계(Information Management System)로 전송하고, 전송된 자료값의 추이를 분석, 제어하여 각종의 설비를 효과적으로 운용하는 시스템이다.
RTU는 원격 감시를 위하여 현장에 설치하는 장치로, 모뎀을 통하여 현장에서 취득한 각종 정보를 중앙 센터에 보내는 장치로 원거리 감시제어에 사용된다.
COS는 Central Operation Station(중앙조작반)의 약자로 중앙조정실에 설치되어 운전근무자의 감시제어용 PC이며, 내부에 소프트웨어가 탑재되는 장치이다.
TM/TC는 Tele-metering and Tele-control의 약자로 원격지(분기점)의 계측기기, 밸브 등 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 설비이다.
종래의 원격 감시 설비들은 중앙감시제어설비와 현장감시제어설비와 원격감시제어설비(TM/TC)와 계측기기로 이루어졌다.
종래의 설비 중에 원격감시제어설비(TM/TC)는 통신망 운영은 초창기에는 일반 전화 다이얼업 모뎀을 사용였으나, 통신 시간이 길고, 절차가 복잡하며 당시 통신기술이 낙후되어 통신 에러율이 높음에 따라 데이터 신뢰성과 실시간 취득을 위해 전용회선으로 바뀌었으며, 현재까지도 대부분 전용회선을 사용하고 있다.
하지만, 전용회선은 거리에 따라 과금이 달라지기 때문에 시외구간등의 원거리 운영시 많은 비용이 발생하게 된다.
또한, 장애발생시 원거리에 위치하고 있어 복구가 장시간 소요됨에 따라 자체상태진단(점검) 및 원격점검기능을 구현하여 신속한 복구 및 안정적인 설비운영이 필요한 실정이다.
이에 본 발명은, 운영정보 서버가 통신가능한 계장제어 설비와 통신하여 각종 정보를 획득하여 지능적인 감시제어 설비를 제공함으로써, 보다 지능적이고 저렴하여 자체상태진단(점검) 및 원격점검기능을 구현하여 신속한 복구 및 안정적인 설비운영을 할 수 있도록 하며, 별도로 운영정보서버를 운영하여 관리자가 확인할 수 있는 범위 안에서 일괄적으로 감시할 수 있도록 하였다.
TM 장애의 경우, 원인이 불명확한 일시적인 장애가 대부분으로 근본적으로 장애원인을 감지하고 사전에 장애 조치가 어려워 신속한 대응과 조치가 더욱 필요한 실정이며, 낙뢰에 의한 장애의 경우 매년 지속적으로 발생중이며 서지피해 복구비용도 연평균 약 수백억원이 소요되는 등 서지 피해를 최소화를 위한 종합적인 대책이 필요하다.
통신망의 경우, 대부분 유선망을 사용하고 있어 낙뢰에 취약하고 회선비용이 고가임으로 통신망장치를 무선 일체형으로 개발함으로서 통신회선 비용절감 및 안정적인 운영 데이터 확보가 필요하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템의 전체 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템은,
운영정보서버(100);
계장의 감시 제어를 위한 데이터의 취득, 저장, 제어를 수행하는 장비로서의 중앙감시제어설비(200);와
원격지에 중앙으로부터 떨어진 곳에 설치되며, 계측기기와 같은 설비 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 현장감시제어설비(300);
계측기기, 밸브의 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 프로그램로직제어설비(400);
운영에 필요한 각종 센서데이터를 계측하기 위한 계측기기(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 운영정보서버(100)는 중앙감시제어설비(200), 현장감시제어설비(300), 프로그램로직제어설비(400), 계측기기(500)로부터 제어 정보, 계측 정보를 획득하여 이를 저장하고 관리하기 위한 종합 관리 서버를 의미한다.
예를 들어, RCS 상태 정보 및 제어 기능을 제공하게 되며, PLC의 현재 상태 및 접점 상태를 감시하며, 클라이언트 및 운영 정보 FEP에 정보를 제공하기 위한 기능을 수행하게 된다.
상기 중앙감시제어설비(200)는 계장의 감시 제어를 위한 데이터의 취득, 저장, 제어를 수행하는 장비로서, 계장의 데이터를 주기적으로 획득하여 이를 저장하게 되며, 제어를 수행하기 위한 설비인 것이다.
또한, 상기 현장감시제어설비(300)는 원격지에 중앙으로부터 떨어진 곳에 설치되며, 계측기기와 같은 설비 상태 정보 데이터를 수집하고 제어 명령을 처리하게 된다.
즉, 중앙감시제어설비에서 제공하는 제어 명령에 따라 해당 설비 상태 정보를 수집하고, 이를 제공하며, 제어에 따라 각종 설비들에 동작 신호를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 프로그램로직제어설비(400)는 계측기기, 밸브의 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 기능을 수행하게 된다.
즉, 프로그램로직제어설비는 운영정보 서버에서 획득한 정보를 프로그램 로직에 대입하고 분석하여 장애 발생시 장애의 원인을 관리자가 빠른시간에 해결 할 수 있도록 하는 시스템이다.
예를 들어, 계측기기(500)로부터 계측 정보를 획득할 경우에 임계치 정보를 초과할 경우에 미리 설정된 프로그램된 제어 순서에 따라 설비를 제어하는 것이다.
따라서, 프로그램로직제어설비를 통해 보다 지능적이고 저렴하여 자체상태진단(점검) 및 원격점검기능을 구현하여 신속한 복구 및 안정적인 설비운영을 할 수 있으며, 별도로 운영정보서버를 운영하여 관리자가 확인할 수 있는 범위 안에서 일괄적으로 감시할 수 있는 상승 효과를 제공하는 것이다.
산업화가 가속화됨에 따라 여러 산업 현장에 자동화 설비 도입하고 이에 따라 점점 시스템 규모가 점차 커지고 복잡해짐으로 해서 장애의 빈도가 많아지고 확인해야할 로직도 증가하게 되었다.
이에 따라, 기존 관리자가 확인할 수 있는 범위를 벗어나 운영에 심각한 위험을 초래할 수도 있게 되었다.
따라서, 본 발명은 관리자가 장애 위치를 신속 정확히 파악하여 조치할 수 있도록 정보를 제공함을 목적으로 하고 있는 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템의 중앙감시제어설비(200) 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 중앙감시제어설비(200)는,
중앙조정실에서 총괄 감시제어기능을 수행하는 SCADA서버(210);와
중앙조정실에 설치되어 운전근무자의 감시제어용 컴퓨터인 중앙조작반(220, COS);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 SCADA서버(210)는 중앙조정실에서 총괄 감시제어기능을 수행하게 된다.
즉, SCADA는 원격 감시 제어(Supervisory Control And Data Acquisition) 시스템으로서, 원격지에 위치한 각종 상태 및 정보를 PLC(Programmable Logic Controller)나 원격 단말 장치(Remote Terminal Unit : RTU)로 수집하여, 네트워크를 통하여 중앙의 모니터링 및 제어시스템과 데이터베이스를 정점으로 한 정보 처리 체계(Information Management System)로 전송하고, 전송된 자료값의 추이를 분석, 제어하여 각종의 설비를 효과적으로 운용하는 시스템이다.
따라서, 상기 SCADA서버(210)로부터 감시 제어에 필요한 각종 설비 상태 정보를 수집하여 해당 수집된 정보를 중앙조작반(220, COS)으로 제공함으로써, 중앙조작반에 위치한 운전근무자를 통해 감지 제어할 수 있게 되는 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템의 운영정보서버(100) 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 운영정보서버(100)는,
계장운영정보를 저장하는 설비인 운영정보디비서버(110, DB서버);와
사업의 정보, 업체 정보를 관리하기 위한 사업관리모듈(120);과
설비별 정보, 자료 관리를 위한 설비관리모듈(130);과
중앙제어감시설비, 현장감시제어설비를 관리하기 위한 운영관리모듈(140);과
준공 도서, 준공 도면 정보를 관리하기 위한 준공관리모듈(150);과
유지보수 이력 정보, 조치사항 정보를 관리하기 위한 유지보수관리모듈(160);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 운영정보서버를 구성함으로써, 각종 생산물을 저장 및 열람할 수 있으며, 설비별 정보를 실시간으로 제공함으로써 이상 상태에 빠른 상황 대처를 가능하게 한다.
또한, 설비별 이상시 고장점을 지시함으로써 신속한 유지보수가 가능하게 하며, 각종 엔지니어링 툴의 사용법을 익히지 않아도 직관적인 GUI를 통해 운전 공정에 절차 및 진행 상황을 실시간으로 제공함으로써, 공정 중단시 중단의 원인 분석 및 해결방안을 신속히 알 수 있다.
또한, 각종 오류 및 고장에 대한 정보를 수록함으로써 동일 증상 및 유사 증상에 대한 해결책을 참고하여 운영할 수 있으며, 전체 시스템의 통신망 장비를 실시간으로 감시하고 있으므로 통신오류에 의한 감시 및 제어 불가의 고장점을 신속히 찾을 수 있다.
또한, 터치 스크린을 장착하여 해당 RCS정보를 실시간으로 확인할 수 있어 유지보수시에 효율성을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.
상기 운영정보디비서버(110, DB서버)는 계장운영정보를 저장하는 기능을 수행하게 되는데, 예를 들어, 사업관리모듈(120)에서 제공된 사업의 정보, 업체 정보, 설비관리모듈(130)에서 제공된 설비별 정보, 자료 관리 정보, 운영관리모듈(140)에서 제공된 중앙제어감시설비, 현장감시제어설비를 관리 정보, 준공관리모듈(150)에서 제공된 준공 도서, 준공 도면 정보, 유지보수관리모듈(160)에서 제공된 유지보수 이력 정보, 조치사항 정보를 저장하고 관리하게 된다.
상기 사업관리모듈(120)은 사업의 정보, 업체 정보를 관리하기 위한 기능을 수행하게 되는데, 사업의 정보에는 자동제어설비 관련 공사 부분의 사업별 관리 정보를 의미하며, 사업별 관리 정보를 관리하기 위하여 아이디를 부여하여 해당 사업별 데이터 필드를 분류하여 저장하게 된다.
또한, 상기 업체 정보에는 시공사, 유지보수 업체 자료를 의미하며, 시공사 및 유지보수 업체의 연락처, 주소, 최근 접촉일자 정보, 유지 보수 시행 정보 등을 저장하게 된다.
상기 설비관리모듈(130)은 설비별 정보, 자료 관리를 위한 기능을 수행하게 되는데, 설비별 정보에는 기자재 명칭, 설치 위치, 제작사, 관련 카타로그 정보, 유비보수 지침서 정보를 의미하며, 상기 기자재 명칭, 설치 위치, 제작사, 관련 카타로그 정보, 유비보수 지침서 정보는 설비별 고유 아이디를 부여하여 아이디별로 데이터 필드를 생성하여 일목요연하게 관리하게 되는 것이다.
상기 운영관리모듈(140)은 중앙제어감시설비, 현장감시제어설비를 관리하기 위한 기능을 수행하게 된다.
구체적으로 시스템 구성현황, IO 관리, 네트워크 관리, 현장 운영로직 관리 정보를 포함하게 된다.
따라서, 문제 발생시 상기 운영관리모듈을 통해 현재 시스템 구성현황, IO 관리, 네트워크 관리, 현장 운영로직 관리 정보를 토대로 신속하게 문제를 해결할 수 있는 베이스 정보를 제공하게 되는 것이다.
예전에는 현장 관리자가 현장의 특정 자동제어 로직만을 숙지하고 운영 관리하여 장애가 발생해도 MMI 화면에 보여지고 있는 값을 확인해도 어느 부분의 문제인지 쉽게 파악할 수가 있었다.
그러나, 현재 상황은 인력을 감축하고 자동으로 운영되는 부분은 점차 증가하여 관리자가 모든 로직을 숙지하고 대응하기에는 역부족이다.
그래서, 운영관리모듈을 제공하여 장애의 위치를 파악하여 신속한 대응을 하고자 한다.
현장에서 운영되고 관리되는 운영 로직은 소규모 시스템의 경우, 수십개의 로직만 운영되지만, 중규모 이상의 시스템은 몇백 ~ 몇천 개의 운영 로직이 운영되고 있고, 이보다 월등이 복잡한 로직이 많고, 도 4의 예제로 들은 교번 운전 순서도는 이중 아주 간단한 운영 로직의 예제이다.
펌프 A, B, C 교번 운전에 대한 순서도를 구체적으로 설명하자면, 탱크의 수위를 ④의 수위 센서가 High 이상의 수위에 올라오면 PLC에 신호를 보내 교번 운전 로직이 동작한다.(순서도 ①)
이때, 운영 로직은 교번 운전 AB, BC, CA 중 한 개를 선택하여 어떤 운전을 할지 선택을 한다.(순서도 ③)
만약 교번 운전 BC가 선택되었다면 PLC는 운영로직에 의하여 펌프B, 펌프C를 가동시킨다.(순서도 ④)
펌프B, 펌프C가 정상 동작 되었는지 PLC는 센서를 확인하여 체크한다.
정상 동작했으면, 수위 센서가 LOW 아래로 갔는지 계속 체크하며, LOW 아래로 내려가면 펌프B, 펌프C를 정지시킨다.
위 로직에서 PLC의 역할은 각종 센서와 기계장치를 프로그램 로직 순서 및 상태에 의해 작동하며, 운영정보서버(100)는 PLC에 입력되고 있는 수위 센서, 펌프 상태, 각종 기기 및 센서의 상태를 가져와 로직과 비교 분석하여 정상 동작하는지를 체크 한다.
한편, 다음은 펌프 A, B, C 교번 운전 장애시의 순서도 설명 및 운영 프로그램 역할을 설명하도록 하겠다.
예를 들어, 탱크의 수위를 ④의 수위 센서가 High 이상의 수위에 올라오면 PLC에 신호를 보내 교번 운전 로직이 동작한다.(순서도 ①)
운영 로직은 교번운전 AB, BC, CA 중 한 개를 선택하여 어떤 운전을 할지 선택을 한다.(순서도 ③)
만약, 교번운전 BC가 선택되었다면 PLC는 운영로직에 의하여 펌프B, 펌프C를 가동시킨다.(순서도 ④)
펌프 가동 명령 후, 정상적으로 펌프B, 펌프C의 상태를 각각 체크(순서도 ⑤)하여 정상적으로 가동하지 않았다면 펌프 A를 가동시킨다.
운영자는 이때, 왜 펌프 B가 작동하지 않고, A펌프가 가동되었는지 원인을 알기 위해서는 유지보수 지침서에서 운영 로직을 찾고, MMI 상태 값을 확인하고, 그래도 원인 파악이 되지 않으면, PLC에 접속하여 래더 프로그램을 분석하여 문제를 해결해야 한다.
이때, 운영 정보 시스템을 이용하면 등록되어 있는 해당 로직을 찾아 해당 장비의 동작 조건을 확인할 수 있고, 현재 어떤 조건이 일치하지 않아 펌프B가 작동하지 않고 펌프A가 작동했는지 단시간에 찾을 수 있어 운영장비의 장애 시간을 최대한 단축할 수 있다.
펌프B의 장애 원인을 해결하면 다음 운전부터는 정상적으로 펌프B가 작동하여 정상 운전으로 동작하게 되는 것이다.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같이, 운영관리모듈을 제공하여 장애의 위치를 파악하여 신속한 대응이 가능한 장점을 제공하게 되는 것이다.
상기 준공관리모듈(150)은 준공 도서, 준공 도면 정보를 관리하기 위한 기능을 수행하게 되는데, 특정 설비에 문제가 발생하게 되면 준공 도서, 준공 도면 정보를 참조하여 설비의 구조와 특성을 파악하게 되므로 작업자는 신속하게 문제를 해결할 수가 있게 되는 것이다.
한편, 상기 유지보수관리모듈(160)은 유지보수 이력 정보, 조치사항 정보를 관리하기 위한 기능을 수행하게 된다.
즉, 설비별 유지보수 일정이 다르기 때문에 주기적으로 해당 스케쥴을 관리할 필요성이 있으며, 이를 위하여 유지보수 이력 정보를 저장하여 관리하게 된다.
또한, 유지보수시, 작업자에 의해 조치한 조치사항 정보를 저장하여 관리하기 때문에 최근 유지보수 일자 및 내용을 실시간으로 파악하여 현장이 아닌 원격지에서도 문제 파악을 분석한 후, 이에 따른 조치를 수행하기 위한 사전 조치가 가능하게 되는 것이다.
본 발명을 통해, 운영정보 서버가 통신가능한 계장제어 설비와 통신하여 각종 정보를 획득하여 지능적인 작동이 가능하도록 하였으며, 이에 따른 운영정보서버를 제공하여 공정 제어 설비의 장애가 발생할 경우 담당자가 신속하게 원인을 파악하여 조치할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 운영정보서버
200 : 중앙감시제어설비
300 : 현장감시제어설비
400 : 프로그램로직제어설비
500 : 계측기기

Claims (4)

  1. 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템에 있어서,
    운영정보서버(100);와
    계장의 감시 제어를 위한 데이터의 취득, 저장, 제어를 수행하는 장비로서의 중앙감시제어설비(200);와
    원격지에 중앙으로부터 떨어진 곳에 설치되며, 계측기기와 같은 설비 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 현장감시제어설비(300);와
    계측기기, 밸브의 상태 정보 데이터를 수집하고 제어명령을 처리하는 프로그램로직제어설비(400);와
    운영에 필요한 각종 센서데이터를 계측하기 위한 계측기기(500);로 이루어지되,
    상기 중앙감시제어설비(200)는,
    중앙조정실에서 총괄 감시제어기능을 수행하는 SCADA서버(210);와
    중앙조정실에 설치되어 운전근무자의 감시제어용 컴퓨터인 중앙조작반(220, COS);을 포함하여 구성되며,
    상기 SCADA서버(210)로부터 감시 제어에 필요한 설비 상태 정보를 수집하여 해당 수집된 정보를 중앙조작반(220, COS)으로 제공함으로써, 중앙조작반에 위치한 운전근무자를 통해 감지 제어할 수 있게 되는 것을 특징으로 하며,
    상기 운영정보서버(100)는,
    계장운영정보를 저장하는 설비인 운영정보디비서버(110);와
    사업의 정보, 업체 정보를 관리하기 위한 사업관리모듈(120);과
    기자재 명칭, 설치 위치, 제작사, 관련 카타로그 정보, 유비보수 지침서 정보를 포함하는 설비별 정보, 자료 관리를 위한 설비관리모듈(130);과
    중앙제어감시설비, 현장감시제어설비를 관리하기 위한 운영관리모듈(140);과
    준공 도서, 준공 도면 정보를 관리하기 위한 준공관리모듈(150);과
    유지보수 이력 정보, 조치사항 정보를 관리하기 위한 유지보수관리모듈(160);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 사업관리모듈(120)은 자동제어설비 관련 공사 부분의 사업별 관리 정보를 포함하는 사업의 정보, 시공사 및 유지보수 업체의 연락처, 주소, 최근 접촉일자 정보, 유지 보수 시행 정보를 포함하는 업체 정보를 관리하기 위한 기능을 수행하되, 사업별 관리 정보를 관리하기 위하여 아이디를 부여하여 해당 사업별 데이터 필드를 분류하여 저장하는 것을 특징으로 하며,
    상기 기자재 명칭, 설치 위치, 제작사, 관련 카타로그 정보, 유비보수 지침서 정보는 설비별 고유 아이디를 부여하여 아이디별로 데이터 필드를 생성하여 일목요연하게 관리하는 것을 특징으로 하며,
    상기 운영관리모듈(140)은 시스템 구성현황, IO 관리, 네트워크 관리, 현장 운영로직 관리 정보를 포함하게 됨으로써, 문제 발생시 상기 운영관리모듈을 통해 현재 시스템 구성현황, IO 관리, 네트워크 관리, 현장 운영로직 관리 정보를 토대로 문제를 해결할 수 있는 베이스 정보를 제공하게 되는 것을 특징으로 하며,
    상기 준공관리모듈(150)은 특정 설비에 문제가 발생하게 되면 준공 도서, 준공 도면 정보를 참조하여 설비의 구조와 특성을 판단하는 것을 특징으로 하며,
    상기 유지보수관리모듈(160)은 작업자에 의해 조치한 조치사항 정보를 저장하여 관리함으로써, 유지보수 일자 및 내용을 실시간으로 파악하여 현장이 아닌 원격지에서도 문제 파악을 분석한 후, 이에 따른 조치를 수행하기 위한 사전 조치가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020180154545A 2018-12-04 2018-12-04 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템 KR102021431B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180154545A KR102021431B1 (ko) 2018-12-04 2018-12-04 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180154545A KR102021431B1 (ko) 2018-12-04 2018-12-04 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102021431B1 true KR102021431B1 (ko) 2019-09-16

Family

ID=68067165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180154545A KR102021431B1 (ko) 2018-12-04 2018-12-04 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102021431B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102082367B1 (ko) * 2019-11-27 2020-02-27 여상원 Hart 통신 기능을 구비한 계측기기를 이용한 유지관리시스템
CN111399465A (zh) * 2020-04-13 2020-07-10 河北唐银钢铁有限公司 一种车轮智能生产控制***
CN115705018A (zh) * 2021-08-13 2023-02-17 中国石油天然气集团有限公司 无人站场远程监控***及无人站场远程监控方法
KR102608381B1 (ko) 2022-11-24 2023-12-01 한국유체기술(주) 자가 진단이 가능한 계측 제어 시스템 및 그 방법
KR20240054084A (ko) 2022-10-18 2024-04-25 주식회사 다우엔티 Plc 기능 및 고기능 인버터를 이용한 가압장 통합감시 제어시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100980699B1 (ko) * 2010-06-28 2010-09-08 (주)아인톱시스템 시스템 중단 없이 제어보드를 교체할 수 있는 원격/원방 통합감시제어 시스템 및 그 방법
JP2014016691A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Hitachi Ltd 設備維持管理業務支援システム、およびその方法
KR101737524B1 (ko) 2016-10-12 2017-05-29 주식회사 이콘 상하수도 시설 원격 감시 제어 시스템 및 방법
KR101776163B1 (ko) * 2017-02-21 2017-09-08 화인시스템(주) 수처리 시스템용 원격제어기 및 무선단말기와 연동하는 펌프 제어 및 모니터링 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100980699B1 (ko) * 2010-06-28 2010-09-08 (주)아인톱시스템 시스템 중단 없이 제어보드를 교체할 수 있는 원격/원방 통합감시제어 시스템 및 그 방법
JP2014016691A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Hitachi Ltd 設備維持管理業務支援システム、およびその方法
KR101737524B1 (ko) 2016-10-12 2017-05-29 주식회사 이콘 상하수도 시설 원격 감시 제어 시스템 및 방법
KR101776163B1 (ko) * 2017-02-21 2017-09-08 화인시스템(주) 수처리 시스템용 원격제어기 및 무선단말기와 연동하는 펌프 제어 및 모니터링 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102082367B1 (ko) * 2019-11-27 2020-02-27 여상원 Hart 통신 기능을 구비한 계측기기를 이용한 유지관리시스템
CN111399465A (zh) * 2020-04-13 2020-07-10 河北唐银钢铁有限公司 一种车轮智能生产控制***
CN115705018A (zh) * 2021-08-13 2023-02-17 中国石油天然气集团有限公司 无人站场远程监控***及无人站场远程监控方法
CN115705018B (zh) * 2021-08-13 2024-05-28 中国石油天然气集团有限公司 无人站场远程监控***及无人站场远程监控方法
KR20240054084A (ko) 2022-10-18 2024-04-25 주식회사 다우엔티 Plc 기능 및 고기능 인버터를 이용한 가압장 통합감시 제어시스템
KR102608381B1 (ko) 2022-11-24 2023-12-01 한국유체기술(주) 자가 진단이 가능한 계측 제어 시스템 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102021431B1 (ko) 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템
US10732619B2 (en) Method for monitoring driving unit of car body assembly line, and device therefor
KR20140130540A (ko) 설비들의 그룹의 조건 모니터링을 위한 방법 및 시스템
CN105807742A (zh) 生产设备监控方法及***
CN109491341B (zh) 用于油田作业设备的监控与数据分析***
CN102541013B (zh) 阳极保护设备远程监控、预警及故障诊断***与方法
US20100004774A1 (en) System For Real-Time Surveillance Of Production Facility And Environmental Conditions
JP5459657B2 (ja) プラントの監視制御システム及び水処理施設のトラブル認識用プログラム
CN101446814A (zh) 风机***温度故障保护控制***及其控制方法
CN103901845A (zh) 一种油田生产现场物联设备远程智能管理方法及***
CN115393142A (zh) 智慧园区管理方法及管理平台
CN114640177B (zh) 一种基于电力能效监测装置的电力能效监测方法
US20060132321A1 (en) Universal equipment process monitor
CN206523223U (zh) 多通道振动监测***
Al-Fadhli et al. A smart SCADA system for oil refineries
CN210721134U (zh) 一种数控机床远程监控***
KR102237792B1 (ko) 센스 디바이스 상태 모니터링 장치
CN112731857A (zh) 一种环保设备运行状态在线监管***及监管方法
CN112837035A (zh) 化工装置外操岗位生产活动指导辅助和监督***
CN112947386A (zh) 一种远程分布式变频器故障诊断***
KR102409863B1 (ko) 로봇 예방 및 예측 조치 서비스 제공 방법, 서버 및 프로그램
CN201126539Y (zh) 基于现场总线的程序测试模拟设备
CN220252462U (zh) 一种用于监控车辆生产线中的环境温度的监控***
CN213958226U (zh) 一种中控智能巡检现场可燃有毒气体报警器设备
CN109374058A (zh) 一种机械状态监管***

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant