자동화된 자동화

한 눈에 보는 이점

다른 라이브러리에 커스텀 가능한 AutomationML 인터페이스
2D 툴에서 이미 정의된 로직에 대한 제어 시스템
기능 차트 작성이 불필요
자동 제어 시스템 구성
안전 매트릭스 자동 생성
고품질 데이터로 막대한 시간 절약
더 많은 프로젝트를 위한 리소스 확보
미래 지향적인 AML 이해로 장기적인 상호운용성 보장

도전 과제

제어 시스템(DCS/Distributed Control System)은 신체 구석구석을 제어하고 조절하는 두뇌처럼 플랜트 전체를 규제합니다. 이러한 DCS를 프로그래밍 하는 것은 플랜트 제어 만큼이나 복잡합니다. 지금까지는 DCS로 필요한 논리 정보를 전송하기 위해서 다단계 데이터 전송과 많은 수작업이 필요했습니다. 이때 서로 다른 엔지니어링 시스템 간에 원활한 데이터 교환이 이루어지지 않아 잦은 오류가 발생했으며, 이는 엔지니어링 비용을 유발하는 “장애물”로 오랫동안 인식되어져 왔습니다. 또한 이러한 “장애물”은 플랜트의 커미셔닝을 상당히 어렵게 합니다.

논리!

센서의 신호가 엑추에이터에 의도한대로 영향을 주려면 DCS가 해당 로직을 알아야 합니다. DCS는 흐름도(P&ID)에 있는 개별 객체의 사양으로부터 공급되는 기능 차트나 로직도로부터 해당 로직을 “학습”하므로, 기능 차트(FUP)는 원하는 제조업체의 제어 시스템을 구성하는 코드를 생성하는데 기본이 됩니다. 그러나 적절한 자동화 시스템으로 로직을 전송하는 것은 오늘날에도 대부분 여러 단계에 걸쳐(P&ID에서 FUP 및 DCS까지) 수작업으로 이루어집니다. 이런 상황에서 기기, 신호 및 기타 조건이 바뀌면 데이터 유지보수에 필요한 업무는 방대해 집니다. 또한 변화가 없더라도 이 단계는 시간이 많이 걸리고 오류가 발생하기 쉽습니다.

솔루션

오코텍코리아(AUCOTEC)의 협력적, 객체 지향 엔지니어링 플랫폼인 엔지니어링베이스(EB)로 이러한 로직 연결은 데이터베이스나 도면 상의 객체로 쉽게 정의될 수 있으며 이때 제어 시스템 프로그래밍을 쉽게 도출할 수 있습니다. 고객과 협력하여 논리 정보를 제어 시스템으로 자동 전송하는 솔루션을 개발했기 때문입니다.

고객과협업

Kongsberg Maritime(KM), Equinor(구 Statoil)등 AUCOTEC 고객이 근거지를 두고 있는 스칸디나비아의 석유 및 가스 분야에서는, DCS로직은 오래 전부터 이른바 시스템 제어 다이어그램(SCD)으로 설계되어 왔습니다. SCD는 논리적 기능과 연결을 매핑하는 제어 가능한 요소로 분해된 사실상 P&ID입니다. 또한 NORSOK 표준에 따라 계획된 이러한 다이어그램에 대해 AutomationML-NORSOK 라이브러리가 생성되었습니다. 따라서 SCD에서 엔지니어링베이스로 작성된 데이터는 논리 및 연결과 함께 정의된 형식(AML라이브러리)으로 DCS에 전송될 수 있습니다.

프로세스와로직결합

이를 위해서는 우선 DCS 관련 로직을 CAE에서 매핑할 수 있는 EB의 다목적 데이터 모델이 전제 조건이 되어야 합니다. EB 플랫폼은 이 데이터 모델에서 플랜트 엔지니어링의 모든 핵심 분야를 통합합니다. 기존의 어떤 CAE 시스템도 EB와 같이 제어 시스템에 공급되는 모든 정보를 그래픽으로 표시하거나, 이후의 계획 프로세스에서 해당 정보를 처리할 수 없었습니다.

커미셔닝: 일관된C&E 매트릭스

스칸디나비아에서 SCD는 현재도 별도의 툴에서 생성되거나 순수 비지오에서 만들어집니다. 오직 EB의 “단일 저장소”와 연계하여야만SCD에서 P&ID의 장치 객체와 계측기를 원활하게 사용할 수 있습니다. EB의 또 다른 장점은 동일한 객체를 이후 커미셔닝을 위한 C&E(Cause&Effect) 매트릭스에서 재사용할 수 있으며, 이는 DCS 프로그래밍에 도움된다는 것입니다. 즉, 커미셔닝 단계에서도 전체 문서에 쉽게 접근할 수 있으며, 빠르고 쉽게 사용자 정의를 할 수 있습니다. 전에 없던 일관성이 보장되는 이유입니다.

제어 시스템 구성에 더하여, DCS와의 양방향 연계와 항상 최신상태의 C&E 매트릭스를 위한 통합된 솔루션 덕분에 EB는 커미셔닝 단계를 대대적으로 줄일 수 있습니다. 이는 자동화된 자동화와 가상 커미셔닝을 가능하게 하는 유일한 방법입니다.

다용도데이터모델, 공용언어

기능 및 프로세스 정보는 이미 EB-SCD에서 통합되었으며 이에 DCS프로그래밍을 그래픽으로 보여줍니다. AutomationML 표준은 사용되는 DCS와의 연결고리가 되어줍니다. 자유롭고 중립적이며 유연한 데이터 형식을 통해 서로 다른 부문에 걸친 다양한 엔지니어링 정보를 개발하거나 전송합니다. AML 편집기로 EB에 제한이 없는 AML라이브러리를 구축할 수 있습니다. 유형, 핀, 기능은 개별적으로 정의하거나 NORSOK 표준을 따를 수 있습니다. EB는 라이브러리에 기반을 둔 SCD 데이터를 버튼만 누르면 AML파일로 내보냅니다. 이 데이터는 자동화 시스템에 의해 해석되며, 자동화 시스템은 또한 AML을 이해합니다.

AutomationML에 대한 이해는 EB가 제어시스템과의 연계로 학습한 많은 “언어” 중 하나에 불과합니다. EB의 DCS 포털은 ABB 800xA, Siemens PCS 7 및 IEC 61850과 같은 시스템에도 연결고리를 제공하며, 일반 접근이 가능하기 때문에 자유롭게 사용자 정의를 할 수 있습니다. 어떤 추가적인 통합이 필요하든, EB는 그것의 포털에 통합할 수 있습니다.

이점

2D-CAE에서 제어 시스템과 관련된 모든 로직을 사전 정의하는 능력은 거대한 잠재력을 보여줍니다. 고품질의 데이터를 생성하고 전송업무와 오류를 최소화합니다. 또한 제어 시스템의 구성은 대게 자동화됩니다. 이후 변동이 생기는 경우에는, 제어 시스템 구성을 포함하여 관련된 모든 분야로 이러한 흐름이 자동 적용됩니다.

NORSOK 표준에 따른 AML 라이브러리의 사용이 자체 정의 구축의 필요성을 감소시킵니다.

제어 시스템 프로그래밍 및 C&E 매트릭스의 소스로서 SCD를 직접 사용하면서, 많은 경우 기능 차트도 쓸모 없어집니다.

이러한 기술의 조합은 더 많은 프로젝트를 위한 자원을 확보할 뿐만 아니라 시간과 품질 차원에서 많은 이점을 제공합니다. 또한 공급자 중립적 AML 형식에 대한 EB의 이해는 장기적으로 상호운용성을 보장합니다.