SCADA / HMI / RTU 란?

SCADA / HMI / RTU 란?

SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition

HMI - Human-Machine Interface

RTU - Remote Terminal Unit

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 란?

감시 제어 및 데이터 취득(영어: Supervisory Control And Data Acquisition, SCADA, 원방감시제어 데이터수집 시스템/집중 원격감시제어 시스템)

1 산업 공정 / 2 기반 시설 / 3 설비를 바탕으로 한 작업공정을 감시하고 제어하는 컴퓨터 시스템

1 ->(산업 공정)은 제조, 생산, 발전, 가공, 제련과정 등에 필요한 작업 절차를 의미

2 ->(기반 시설 공정)은 공공기관이나 사기업에 의해 이루어지는 물 처리 와 분배, 폐수 수거/처리, 기름/가스 파이프라인, 송전 및 배전, 풍력발전소, 방공 및 민방위 시스템, 대규모 통신 시스템 등에 필요한 공정

3 ->(설비 공정)은 역시 공공기관이나 사기업에 의해 이루어지는 건축, 공항, 조선, 우주정거장 사업 등에 사용되는 작업공정을 의미

통신 경로상의 아날로그 또는 디지털 신호를 사용하여 원격장치의 상태정보 데이터를 원격 장치로 수집, 수신, 기록,

표시하여 중앙제어 시스템이 원격장치를 감시 제어하는 시스템

대개 생산 공정을 감시하고 제어하는데 사용되는 대규모 소프트웨어 패키지 or 플랜트 상태를 감시하고 제어하기 위한

산업체에서 사용되는 시스템

통신 경로 상의 아날로그 또는 디지털 신호를 사용하여 원격장치의 상태 정보 데이터를 원격소 장치(Remote Terminal Unit)

로 수집, 수신, 기록, 표시하여 중앙제어 시스템이 원격장치를 감시 제어하는 시스템

->중앙 집중식으로 감시 제어하는 시스템

SCADA 시스템의 대표적인 구성 요소

1 HMI(인간-기계 인터페이스, Human-Machine Interface)

예전 세대에서는 MMI(Man Machine Interface)라고 불렸는데 남녀 평등을 위해 HMI로 바꾸어 부른다는 얘기가 있다

->결국 HMI와 MMI는 같은 뜻을 지닌 말로 이해해도 된다

 

SCADA의 한 Tool이다

공장제어, 생산현장 등의 데이터를 감시, 제어, 분석하여 관리자에게 전달해주는 통합 S/W

물리적인 기구나 장치를 의미하며, 인간과 기계 사이의 정보의 전달이 초점

푸쉬버튼 스위치라거나, 터치패널, 모니터 등에 적용됨

터치패널의 작화 및 산업장비와의 교류를 통한 제어에 목적

 

기계 제어에 사용되는 데이터를 인간에게 친숙한 형태로 변환하여 보여주는 장치로, 이것을 통해 관리자가 해당 공정을 감시하고 제어

-> 사람과 기계 사이의 인터페이스 역할을 담당

작업 공정에 연관된 데이터를 인간이 인지할 수 있는 형태로 나타내고, 이를 통해 해당 공정을 제어할 수 있도록 돕는 도구

자동화 현장에서 기계를 조작하기 위한 터치스크린

사진, 그림, 애니메이션이 HMI에서 많이 쓰이기 때문에, HMI프로그램은 대개 그래픽 관련 작업을 담당하는 프로그램을 포함하게 된다

스카다 시스템을 적용할 때 가장 중요한 것은 경보(영어: Alarm) 처리

경보를 "인지"(영어: Acknowledgement)하는 조작

장점

불가동 상황등 실시간 전달로 생산성 향상

불량, 오재료 등 각종 경보 제공으로 품질 향상

각종 제어/Trend 성의 데이터도 상위 시스템으로 보고함으로써 Lot 추적 용이

작화 프로그램을 제공하므로, 쉽고 빠르게 현장에 적용할 수 있다

HMI 터치스크린 하나면 기계의 모든 동작을 콘트롤할 수 있기 때문에, 조작판넬을 좀더 컴팩트하게 만들 수 있다

ps. 국산 제품으로 M2I, Autobase 제품이 있다

  

2 RTU (원격 단말기 / 원격소 장치, Remote Terminal Unit)

공정에 설치된 센서와 직접 연결되며, 여기서 나오는 신호를 컴퓨터가 인식할 수 있는 디지털 데이터로 상호 변환하고, 그 데이터를 감시 시스템에 전달

물리적인 장비와 연결되어 해당 장비가 인지하거나 출력할 수 있는 전기 신호를 컴퓨터가 이해할 수 있는 디지털 신호로 상호 변환하는 역할

스위치나 밸브의 개폐상태, 압력 측정값, 액체 등의 흐름, 전압, 전류 등이 여기에 해당

장치가 이해할 수 있는 적절한 전기 신호를 발생시켜 밸브나 스위치를 여닫거나 펌프의 속도를 조절하고, 액체의 흐름을 제어하는 일도 가능

->PLC와 같이 데이터 취득을 하게 된다

주로 SCADA System용으로 사용되며 원격에 위치한 현장 계기로부터 정보를 수집하고, Data 처리 후 유선, 무선 등 다양한 

통신경로를 활용하여 수집된 정보를 중앙컴퓨터로 송수신하는 장치

3. PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러, Programmable Logic Controller)

실제 현장에 배치되는 기기로서, 특정 용도를 위해 설계된 원격 단말기(RTU)보다 경제적이고 다목적으로 사용

PLC 참조

§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§

§ 참고 §

RTU 와 PLC 의 차이점 (LG 산전 Q/A 참조)

 

RTU(Remote Terminal unit)은 이름에도 나와 있드시 원격 I/O를 제어하기위한 단말 장치

예전 RTU는 단순히 입출력만을 담당

주요 구성은 Host와 통신을 담당하는 통신 포트와 I/O

호스트에서 제어로직이 동작하고 이를 통신을 통해 RTU의 I/O로 전송하는 방식

하지만 요즘은 프로그램이 가능한 RTU들도 있어 PLC와 영역이 불분명해지는 추세

 

PLC는 Prpgramable Logic Controller라는 이름에 나와 있드시 시퀀스제어 로직를 운영하기 위한 장치 입니다. 따라서 사용자가 프로그램한 로직을 통해 장치를 운전함으로 단독운전이 가능하지만 기술의 발전으로 통신기능이 강화되어 있다

 

요즘은 PLC와 RTU의 경계가 모호해져서 PLC를 RTU로 이용하는 경우도 있고 PLC대신 RTU를 이용하는 경우도 있다

 

장비가 외부환경에 노출되는 경우등을 고려한 RTU, 태양전지를 사용하는 저전력타입의 RTU 등 특정 분야에 적용되는 경우와 구조상 로직 프로그램의 사이즈가 적거나 나 처리 속도가 늦어도 되는 경우 I/O가 적어도 되는 경우는 RTU가 싸다면 운영하여도 되지만 반대의 경우는 PLC를 적용하는게 유리

 

DCS (Distributed Control System, 분산형 공정제어 시스템)

 

자동제어프로그램이 내장된 여러 개의 제어용 컴퓨터를 기능별로 분산시켜 위험을 최소화하

고, 전체관리는 중앙에서 집중감시 및 콘트롤 할 수 있도록한 자동제어시스템

수처리,발전,보일러,제철,석유화학 등 산업전반에 대한 각종 공정의 제어 및 감시에 사용

아날로그 연속제어에 강한 제어시스템

 

포인트

포인트는 시스템에 의해 감시/제어되는 하나의 입력 또는 출력부

포인트는 일반적으로 값-타임스탬프(값이 기록/계산된 시각)의 짝으로 기록

값들을 나열하게 되면 그것이 그 포인트의 이력이다

  

참조

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%8A%A4%EC%B9%B4%EB%8B%A4