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스카다(SCADA)란?

 

SCADA 시스템은 광범위한 산업 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다. SCADA 시스템을 통해 산업 조직들은 전체 플랜트뿐만 아니라 다양한 규모의 자산을 제어할 수 있습니다. 코파데이타(COPA-DATA)의 산업 및 에너지 자동화 소프트웨어 플랫폼인 zenon기반의 SCADA는 운영 통찰력 확보, 프로세스 제어 및 데이터 기반의 비즈니스 의사 결정을 지원합니다.

 

SCADA 정의

스카다(Supervisory Control And Data Acquisition, SCADA)는 감독 제어 및 데이터 수집의 약자로, SCADA 시스템의 기본 기능을 반영합니다. 기업은 SCADA 시스템을 사용하여 작업 현장에 투입된 모든 장비를 제어하고 운영 관련 데이터를 수집 및 기록합니다.

 

SCADA는 일반적으로 프로그램 가능 로직 제어기(Programmable Logic Controllers, PLC) 및 원격 단말 장치(Remote Terminal Units, RTU)와 같은 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어집니다. 데이터는 공장 기계 및 센서와 같은 플랜트 현장 장비와 통신하는 PLC 및 RTU에서 수집됩니다. 장비에서 수집된 데이터는 제어실과 같은 다음 단계로 전송되고 운영자는 인간-기계 인터페이스(Human-Machine Interfaces, HMI)를 사용하여 PLC 및 RTU 제어를 감독할 수 있습니다. HMI는 운영자와 SCADA 시스템의 통신을 지원하는 스크린으로 SCADA 시스템의 주요 요소입니다.

 

SCADA 시스템을 통해 기업들은 로컬 또는 원격으로 산업 프로세스를 제어할 수 있으며, 중앙에서 전체적으로 모터, 펌프 및 센서와 같은 장비와 직접 상호 작용할 수 있습니다. 때때로 이러한 시스템은 수신 데이터를 기반으로 장비를 자동으로 제어할 수 있습니다. 기업들은 SCADA 시스템을 통해 실시간 데이터를 기반으로 프로세스를 모니터링 및 보고할 수 있고, 후속 처리 및 평가를 위한 데이터 보관도 가능합니다.

 

 

SCADA의 응용

기업들은 SCADA 시스템을 사용하여 다음과 같은 작업들을 수행할 수 있습니다.

  • 로컬 또는 원격으로 프로세스 제어
  • HMI 소프트웨어를 통해 장비와 상호 작용
  • 데이터 수집, 모니터링 및 처리
  • 이벤트 및 데이터 기록

 

이러한 기능들은 기업의 프로세스에 대한 가시성을 향상시킵니다. 수집 된 데이터를 통해 실시간 기계 작동을 확인할 수 있고, 개선 가능성 파악을 위해 장기적인 추세를 검토할 수 있습니다. 이 데이터를 기반으로 운영자는 SCADA가 지원하는 제어 기능을 사용하여 장비 작동 방식을 조정할 수 있습니다. 원격으로 또는 현장에서 변경이 가능하며 전체 시설, 개별 프로세스 또는 특정 기계 수준에서 작업을 조정할 수 있습니다.

 

또한 SCADA 시스템을 통해 기업들은 효율성 향상, 의사결정 및 의사소통 개선을 위해 데이터를 활동하여 가동 중지 시간을 미연에 방지할 수 있습니다. 다양한 소스에서 수집한 데이터를 최대한 활용하기 위해서는 SCADA 시스템 중심의 데이터 저장이 필요합니다. 완벽하게 통합된 SCADA 소프트웨어는 다양한 소스의 데이터를 결합 및 처리하여 다양한 형식의 다른 시스템으로 전송합니다.

 

고급 SCADA 소프트웨어는 완전한 맞춤형 보고서를 생성하고, 미리 작성된 보고서 정보에 따라 장비는 자동으로 작동합니다. 예를 들면, 품질 관리 애플리케이션에서 제품 배치에 결함이 있다고 보고된 경우, 시스템이 알람을 작동시킬 수 있습니다. 또한, 시스템은 에너지 관리 측면에서 피크 부하가 예측될 경우, 특정 기계 또는 시스템의 전력 소비를 줄일 수 있습니다.

 

이러한 기능들을 통해 SCADA 시스템은 조직들에게 많은 시간과 비용 절약을 가능하게 합니다. 이를 통해 기업의 운영 효율성 향상, 작동 중지 시간 감소 및 품질 보장이 가능해집니다.

 

SCADA 시스템의 범위는 시스템을 사용하는 조직 및 사용되는 애플리케이션에 따라 비교적 단순한 수준부터 복잡한 대규모 수준에 이르기까지 다양합니다.

 

 

기본 SCADA 네트워크

광범위한 SCADA 네트워크

 

SCADA 시스템은 다음과 같이 다양한 산업 분야에서 크고 작은 조직들을 위해 중요한 역할을 합니다.

 

 

SCADA 시스템은 광범위한 부문과 조직에서 운영을 제어하고, 운영 데이터를 활용하여 보다 나은 의사 결정을 내리는 데 핵심적인 역할을 합니다.

 

 

SCADA 소프트웨어 사용 이점

SCADA 소프트웨어는 비즈니스에 다양한 이점을 제공하며, zenon은 기업이 이러한 이점들을 최대한 활용할 수 있도록 지원합니다. 다음은 SCADA 소프트웨어의 주요 이점들입니다.

 

  • 보다 쉬운 엔지니어링: 쉽게 찾을 수 있는 도구, 마법사, 그래픽 템플릿 및 기타 사전 구성된 요소들을 제공하는 고급 SCADA 애플리케이션인 zenon을 통해 엔지니어들은 프로그래밍 경험 없이도 자동화 프로젝트를 생성하고 매개 변수를 빠르게 설정할 수 있습니다. 또한 필요에 따라 기존 애플리케이션을 쉽게 유지 관리하고 확장할 수 있습니다. 엔지니어링 프로세스 자동화 기능을 통해 사용자, 특히 시스템 통합 업체 및 OEM(Original Equipment Manufacturers)은 복잡한 프로젝트를 훨씬 더 효율적이고 정확하게 설정할 수 있습니다.
  • 향상된 데이터 관리: 고품질 SCADA 시스템을 사용하면 운영 데이터를 보다 쉽게 수집, 관리, 액세스 및 분석할 수 있습니다. SCADA 시스템은 자동으로 데이터를 기록하고 중앙에서 데이터를 저장합니다. 또한 필요에 따라 MES 및 ERP와 같은 다른 시스템으로 데이터를 전송할 수도 있습니다. zenon이 제공하는 다양한 드라이버 및 개방형 인터페이스를 통해 이기종 하드웨어 환경에서도 데이터 전송이 가능합니다.
  • 가시성 향상: 운영 가시성의 향상은 SCADA 소프트웨어 사용으로 얻을 수 있는 주요 이점 중 하나입니다. 작업 정보를 실시간으로 제공하며 HMI를 통해 해당 정보를 편리하게 볼 수 있습니다. 이외에도 SCADA 소프트웨어는 보고서 생성 및 데이터 분석 기능을 제공합니다.
  • 효율성 향상: SCADA 시스템은 자동화 작업 및 사용자 친화적인 도구를 통해 프로세스를 간소화할 수 있습니다. SCADA가 제공하는 데이터를 통해 운영 효율성을 개선할 수 있으며, 이를 활용하여 프로세스의 장기적인 변화 및 실시간 상황 변화에 대응할 수 있습니다.
  • 사용 편의성 향상: SCADA 시스템은 작업자에게 HMI를 통해 보다 빠르고 쉽고 안전하게 장비 제어를 가능하게 합니다. 각 기계의 수동 제어없이 작업자는 원격으로 다수의 장비를 제어 및 관리할 수 있습니다. 현장 밖에 있는 관리자들도 이 기능을 통해 편리하게 장비들을 제어할 수 있습니다.
  • 가동 중지 시간 감소: SCADA 시스템은 초기 단계에서 결함을 감지하고 담당자에게 즉각적인 경보를 전달합니다. SCADA 시스템은 예측 분석 기능을 통해 오류 발생으로  더 큰 문제를 야기하기 전에 기계의 잠재적인 문제를 알려주어, 전체 장비 효율성(Overall Equipment Effectiveness,OEE)을 개선하고 문제 해결 및 유지 관리에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있습니다.
  • 간편한 통합: 기존 기계 환경과의 연결은 데이터 사일로 제거 및 생산성 극대화를 위해  매우 중요합니다. zenon은 300개 이상의 표준 통신 프로토콜을 갖추고 있어 기존 기계 및 네트워크 인프라에 간편하게 통합할 수 있습니다. 또한 프로젝트 전반에서 사용할 수 있도록 사전 구성된 드라이버, 기능 및 변수를 제공합니다.
  • 통합 플랫폼: 단일 통합 플랫폼인 zenon은 모든 장비와 프로세스 제어가 가능하여, 운영 복잡성을 감소시킵니다. 또한, 모든 데이터를 단일 플랫폼에 제공함으로써 운영에 대한 개요를 명확하게 파악하고 데이터를 최대한 활용할 수 있습니다. 모든 사용자에게 로컬 또는 원격으로 실시간 업데이트를 제공합니다.

 

 

SCADA의 간략한 역사

SCADA는 멀리 떨어져 있는 조직들에게도 장비 제어와 운영에 대한 데이터 기반의 통찰력 제공을 지원합니다.

 

SCADA 도입 전, 많은 산업 조직들은 장비를 수동으로 제어하고 모니터링하는 작업자에게 전적으로 의존해야만 했습니다. 작업자들은 아날로그 푸시 버튼, 다이얼, 기타 제어 장치 및 게이지를 통해 장비를 제어할 수 있었습니다.

 

산업 현장 규모가 커지고 원격 사이트가 보편화되면서 더 효율적인 장비 제어 방법에 대한 필요성이 증대했습니다. 이로 인해 기업들은 각 장치와의 수동적인 상호 작용 없이 장거리에서도 일정 수준의 제어가 가능한 릴레이와 타이머를 사용하기 시작했습니다.

 

릴레이 및 타이머에 일부 자동화 기능이 추가되었음에도 불구하고 재구성 및 문제 해결이 어렵고, 제어판 설치를 위해 많은 공간이 필요했습니다. 산업 운영 수준이 계속 성장함에 따라 기업들은 보다 포괄적인 자동화 기능을 제공할 수 있도록 보다 효율적인 제어 및 모니터링 방법을 필요로 했습니다.

 

산업 분야에서 컴퓨터 도입으로 인해 제어 및 자동화 기능이 향상되었습니다. 유틸리티 및 기타 산업 조직들은 감독 관리를 위해 컴퓨터를 사용하기 시작했습니다. 원격 측정 기술로 인해 거리에 따라 자동으로 데이터를 측정하고 전송할 수 있게 되었습니다. 마이크로 프로세서와 PLC가 보편화되면서 이러한 모니터링 및 제어 시스템은 더욱 정교해졌고 SCADA라는 용어가 사용되었습니다.

 

웹 기반 애플리케이션, OPC 및 SQL과 같은 최신 IT 실무 및 기술을 SCADA 소프트웨어에 통합함으로써 기능, 효율성, 안정성 및 보안성이 크게 향상되었습니다. 오늘날 많은 SCADA 애플리케이션에는 엔지니어가 광범위한 소프트웨어 개발 지식 없이도 쉽고 빠르게 애플리케이션을 설계할 수 있는 기능을 제공합니다. 이로 인해 더 많은 개인과 조직들이 SCADA 시스템을 사용할 수 있게 되었습니다.

With zenon, you can control all of your equipment and processes using one unified platform. Reduce the operational complexity and make your life easier.

최신 SCADA 시스템은 시설 운영에 대한 실시간 데이터를 제공하며, 사용자는 전 세계 어디에서나 액세스할 수 있습니다. 또한 이벤트 기록 및 재생 기능을 통해 사용자는 문제들을 검토하여 향후 재발 방지를 위해 변경할 수 있습니다. 이러한 프로세스 기록 기능은 직원 교육을 위해서도 유용하게 사용됩니다.

 

 

HMI와 SCADA

동일 시스템의 일부분인 SCADA와 HMI는 종종 함께 거론되며, 상호 호환되어 사용되기도 합니다.

 

HMI는 PLC, RTU 및 기타 기능과 함께 SCADA 시스템의 구성 요소입니다. HMI는 운영자가 SCADA와 상호 작용하기 위해 사용하는 시스템의 일부이며, SCADA 시스템은 데이터 수집 및 저장과 장비를 제어하는 ​​작업을 수행합니다. 화면과 이상적인 사용자 친화적 대시 보드 및 제어 기능을 제공하는 HMI를 통해 그래픽과 시각화를 활용하여 데이터와 기능을 보다 쉽게 사용하고 이해할 수 있습니다.

 

HMI는 시스템과 상호작용 및 관리를 위해 사용되는 SCADA 시스템의 필수 요소입니다. HMI는 SCADA 시스템의 많은 유용한 기능들을 이용 가능하게 하며, SCADA 시스템은 실질적인 기능들을 제공합니다.

 

HMI와 SCADA는 종종 더 큰 시스템의 일부로써 함께 거론됩니다. SCADA는 더 큰 규모의 시스템과 모든 기능들을 칭하기 위해 사용되며, HMI는 작업자가 SCADA 시스템과 상호 작용 및 제어하기 위해 사용하는 화면입니다.

 

연결성이 그 어느 때보다 중요한 4차 산업 시대에 접어들면서, 산업 장비, 프로세스 및 인력의 전사적인 관리를 위해 데이터 파이프라인을 통합할 수 있는 통합 플랫폼에 대한 기업들의 요구가 증가하고 있습니다.

zenon collects and analyzes data for better business decisions, such as quality assurance, production optimization and energy management.

SCADA의 미래

 

스마트 팩토리스마트 도시에서 핵심적인 역할을 하기 시작했습니다.

 

오늘날의 SCADA 시스템은 시설 전체에 위치한 센서로부터 실시간으로 데이터를 자동 수집합니다. 인증된 직원들은 로컬 서버 또는 인터넷 연결을 통해 수집된 데이터를 사용할 수 있습니다. 이렇게 향상된 데이터 수집 및 관리 기능을 통해 기업들은 오늘날 사용 가능한 고급 데이터 분석 기술의 이점을 활용할 수 있습니다. 예를 들면, zenon은 데이터를 안전하게 수집, 연결 및 분석하여 품질 보증, 생산 최적화 및 에너지 관리와 같은 더 나은 비즈니스 의사 결정을 위한 통찰력으로 제공합니다.

 

IT/OT 컨버전스가 증가하면서 SCADA 시스템에서 최신 IT 표준 활용이 증가하고 있습니다. OPC UA 및 SQL과 같은 개방형 표준 사용은 SCADA 시스템과 MES(Manufacturing Execution System) 및 ERP(Enterprise Resource Planning) 시스템 통합을 용이하게 해줍니다. 클라우드 컴퓨팅과도 결합하여 기업들은 운영 및 비즈니스 시스템을 연결하고 전사적으로 데이터를 공유할 수 있습니다.

 

점점 더 많은 사용자들이 웹 기반 및 모바일 응답 애플리케이션을 통해 태블릿 및 모바일 장치에서 프로젝트에 액세스합니다. 예를 들어, zenon의 HTML 5 기술을 사용하면 사용자는 언제 어디서나 대시 보드, 화면, KPI 등을 쉽게 구성하고 프로세스 데이터를 얻을 수 있습니다. 이는 SCADA 프로젝트의 효율성, 보안성 및 생산성을 크게 향상시킵니다.

 

zenon은 HMI/SCADA 시스템의 최신 기능인 HMI 내 멀티 터치 제스처를 최초로 선보인 소프트웨어입니다. 멀티 터치 제스처로 인해 새로운 작동 방법, 향상된 사용 편의성 및 운영 보안이 가능합니다.

 

4차 산업 기술에 대한 기업들의 관심이 증대하면서, SCADA 시스템은 앞으로도 산업 운영에서 중요한 역할을 할 것입니다. 고급 데이터 분석, 기계 학습 및 기타 관련 기술도 시스템의 주요 요소로 간주될 것입니다. 한편, 산업 시설이 보다 복잡하게 연계되면서 SCADA 시스템은 다른 비즈니스 시스템 및 장비와 더욱 밀접하게 상호 연결될 것입니다. 그 결과, SCADA는 더욱 개방적이고 안전하며 향상된 유연성과 접근성으로 디지털 혁신을 주도할 것입니다.

 

 

zenon의 SCADA 솔루션

zenon 소프트웨어 플랫폼은 SCADA, HMI, 소프트 PLC, IoT, 보고, 알람, 메시징 등을 하나의 통합 플랫폼으로 제공합니다. zenon은 에너지, 자동차, 식음료, 제약 등 다양한 산업 프로젝트의 프로세스 모니터링, 분석, 제어 및 자동화를 위해 사용됩니다.

 

HMI/SCADA 애플리케이션으로써 zenon은 운영 가시성과 프로세스의 현장 또는 원격 제어를 향상시킵니다. zenon 플랫폼은 운영에 대한 실시간 정보를 수집 및 인증된 사용자에게 배포하여 조직이 최대한 활용할 수 있도록 지원합니다.

zenon은 그래픽 HMI를 통해 효율적인 제어 기능과 읽기 쉬운 이벤트 및 알람 시각화 기능을 지원합니다. 사용자는 사용자 지정 대시 보드를 생성하여 필요한 정보에 빠르게 액세스할 수 있으며, 직관적인 멀티 터치 기능을 통해 프로세스를 보다 쉽고 안전하게 제어할 수 있습니다.

 

zenon 소프트웨어 플랫폼은 보다 통합적인 환경을 제공하여 일관성 및 사용 편의성을 향상시킵니다. zenon 플랫폼은 하드웨어와 독립적이며, 일관된 제어 시스템을 제공하여 작업자가 기계를 쉽게 조작할 수 있도록 합니다. 기계 운영, 데이터 기록 및 비즈니스 인텔리전스 또한 모두 하나의 플랫폼으로 통합됩니다.

 

300개 이상의 통신 프로토콜 지원, 쉽게 설정할 수 있는 ERP 및 클라우드 인터페이스를 갖춘 zenon은, 산업 사물 인터넷(IIoT)의 핵심 구성 요소로 조직들이 보다 현명한 의사결정과 4차 산업으로의 전환을 지원합니다. 산업 자동화 및 SCADA 솔루션에 대해 자세히 알아보고 싶다면, 지금 문의바랍니다.

 

With more than 300 supported communication protocols, simple-to-setup ERP and cloud interfaces, zenon becomes a key component in the IIoT.

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