SCADA 감독제어 및 데이터 수집 시스템

SCADA의 정의

SCADA는 현장 기기를 원격에서 감시하고 제어하는 감독제어 및 데이터 수집 시스템이다.

컴퓨터, 네트워크 데이터 통신, 그래픽 사용자 인터페이스로 구성된다.

핵심 키워드는 HMI, RTU, PLC, MTU, 히스토리언이다. 하나씩 짚어 보자.

이 다섯 용어가 구성요소 설명의 뼈대가 된다.

구성요소와 데이터 흐름

현장 신호는 RTU가 디지털 값으로 바꾸고, PLC는 현지에서 논리 제어를 맡는다.

통신망이 값을 MTU로 올리고, MTU는 데이터를 집계해 경보 조건을 검사한다.

HMI는 화면과 알람을 보여 주고, Historian은 시간 순으로 저장한다.

명령은 반대 방향으로 중앙에서 현장까지 내려간다. 감시는 위로, 제어는 아래로 흐른다.

감시와 제어의 차이

감시는 현장 상태를 수집해 표시하고 알람을 내는 일이다.

제어는 설정값을 바꾸거나 밸브 개폐, 장비 가동정지 같은 명령을 내리는 일이다.

두 기능은 흐름 방향도 다르다. 감시는 현장에서 중앙으로, 제어는 중앙에서 현장으로 간다.

밸브 개폐 명령은 감시와 제어 중 무엇인지 직접 풀어 보자.

사례: 가스 배관 감시

앞 문제의 정답은 제어다. 이제 가스 배관 사례를 보자.

가상의 예로, 압력 센서와 밸브 개도 센서를 한 쌍으로 구성한다.

두 값이 서로 다른 상태를 가리키면 시스템이 이상 알람을 낸다.

설정 상한이 0.8MPa, 측정 압력이 0.85MPa이면 편차는 0.05MPa다.

편차가 양수이므로 상한을 넘었다. 제어 로직은 감압 밸브를 개방하도록 명령한다.

지능형 SCADA 비교

전통 방식은 업무와 공정이 서로 얽혀, 신규 업무가 공정 로직을 건드렸다.

xGrids 방식의 지능형 SCADA는 Middle-Ware 계층을 두어 업무와 공정을 분리한다.

응용 앱을 추가해도 공정 계층은 바뀌지 않는다. 지능형 SCADA는 지식 기반으로 1차 판단을 한다.

다만 학습 데이터 품질에 따라 오판할 수 있어 운영자의 최종 확인 절차를 둔다.

흔한 실수와 채점 포인트

가장 흔한 실수는 SCADA를 DCS나 PLC와 같은 것으로 설명하는 것이다.

감시와 제어를 같은 기능으로 쓰는 것, RTU의 역할을 빠뜨리는 것도 흔한 실수다.

채점은 구성요소, 감시와 제어의 차이, 지능형 SCADA 비교를 본다.

실시간 제어는 누가 하는지 직접 풀어 보자.

정리

SCADA는 감독 수준에서 감시하고, 실시간 제어는 하위 모듈이 맡는다.

구성요소, 감시와 제어의 차이, 지능형 SCADA 비교를 준비하면 된다.