에너지산업, 원자력 발전 FactorySuite, InSQL과 ActiveFactory
IndustrialSQL Server와 ActiveFactory는 원자력발전소의 데이터를 수집, 분석한다.
Rosenergoatom사(러시아)는 원자력 발전소에 맞는 기술적인 설정값을 위한 최적의 데이터수집과 시스템을 구성하기 위해 2003년부터 2005년까지 다양한 평가를 했다. Rosenergoatom사의 Kola 지역 공장(Kolskaya 원자력 발전소, APP)은 원자력 발전소의 동력장치 방사선 편차 모니터링을 위하여 데이터 수집과 시스템 분석 프로젝트를 2005년에 완료했다. 데이터수집과 전송시스템(DCTS)은 Wonderware의 IndustrialSQL Server(산업용 데이터베이스)와 ActiveFactory(데이터 분석 및 보고서 작성 툴)를 사용하였다.
DCTS에는 다음과 같은 성능이 요구되었다.
ㆍ지속성 및 무장애
ㆍ아날로그 및 Discrete 데이터의 실시간 수집
ㆍ장기간의 데이터 저장
ㆍ분석과 보고서 작성을 위한 빠르고 유연한 데이터 접근성
ㆍ다양한 자동화, 측정장비 및 IT 시스템들로의 쉬운 통합
ㆍ한 번의 작업으로 다양한 공장에 간단하게 적용가능
다른 제품들과의 세심한 비교평가 이후 Wonderware사의 IndustrialSQL Server와 ActiveFactory 제품으로 Rosenergoatom사의 DCTS 시스템을 구성하였다. 초고속 데이터 수집, 효과적인 데이터 저장, 유연한 SQL 쿼리들과 대용량 데이터 입출력 기능 제공, 이는 모두 IndustrialSQL Server를 선택한 중요한 요소였다.
Kolskaya APP에 있는 Wonderware 데이터 수집 및 분석 시스템은 여러 대의 IndustrialSQL Server(25,000 Tags)들로 구성되어 있다.
ㆍ입-출력용 IndustrialSQL Server
ㆍ백업용 입-출력 IndustrialSQL Server
ㆍTCP/IP기반의 데이터 입력용 RPM(Rapid Protocol Modeller) IndustrialSQL Server
ㆍActiveFactory를 통하여 저장데이터를 그래프, 테이블 및 리포트로서 분석하고 표현
DCTS는 다음과 같은 설비 하부시스템으로부터의 다양한 데이터 수집과 분산 네트워크로 구성되어 있다.
ㆍ데이터 처리 시스템(DPS)
ㆍ내부 반응장치 제어 시스템(IRCS)
ㆍ긴급 전력 공급 시스템을 위한 정보 제공시스템 (ISS EPSS)
ㆍ자동화 및 동력 장치 보호 시스템 (APUSS)
ㆍ언로딩의 자동화와 동력제한(AUPL)
ㆍ동력 제어 자동화(APC)
ㆍ뉴런 유속 제어의 자동화 및 그 밖의 것들(ANFC)
ㆍ디젤 발전기 자동화 제어 시스템 (DG ACS)
ㆍ방사능 안전 자동 제어 시스템 (RSAC)
ㆍ방사능 환경 자동 제어 시스템(REACS)
DCTS의 시스템 데이터베이스는 1000개의 아날로그와 9000개의 Discrete 설정값을 포함하고 다른 정보시스템을 위한 자동화 데이터 수집용 이벤트 값들을 포함한다. 이로써 가장 완벽하고 기술적으로 오래 지속되는 데이터 저장 시스템이 APP에 구현되었다.
빠르고 효과적인 데이터 수집
데이터 수집 시스템은 제3세대 1Gb/s Ethernet 스위치보드(block network 통합)로 로컬 네트워크망을 구성하였다. 상위 레벨 서버의 TCP/IP를 통한 block network상의 데이터로 전송되는 정보의 흐름은 두 대의 데이터 수집 서버에 전달되고 더 나은 프로세싱을 위한 데이터로 변환된다. 아카이브 서버로 받은 데이터는 데이터수집 서버들에 장착된 것들과 유사한 특별 프로그램 스위치보드를 사용하여 처리된다.
Wonderware SuiteLink 인터페이스 서버는 다양한 장치로부터 받은 데이터를 IndustrialSQL Server의 IDAS에 전송한다.
Analog와 Discrete 상태정보들은 데이터 제공 시스템에 따라 1초에서 20초까지 토픽별로 업데이트 된다.
Discrete 센서에서 발생되는 이벤트 데이터들은 데이터 손실을 피하기 위하여 MDAS를 통하여 IndustrialSQL Server에 전송되고 저장된다.
타이머에 의해 작동하는 센서들은 현재정보와 이전 상태정보들 모두 OCD(Object Communication Device)로부터 전송받는다. 따라서 저장서버에서는 센서상태의 값에 따라 정해진 일련의 작업들이 수행된다. 아날로그 값들은 ‘주기적’ 방식 또는 ‘이벤트’ 방식으로 연속적으로 그리고 안정적으로 저장된다.
일반적으로, 시스템보호와 자동제어를 위한 설정값들은 미리 등록된다. 발전설비에서 사용되는 이러한 설정값은 거의 변하지 않기 때문이다.
일부 값들은 입ㆍ출력서버의 OPC Link를 통하여 서버에 저장된다. 다른 값들은 연결된 서버로부터 이벤트 태그의 SQL쿼리를 수행하는 방법으로 MDAS를 통하여 수집된다. 하위레벨시스템과 OCD의 시간은 상위레벨 시스템의 시간과 정확히 동기화 시킨다. 시스템의 시간은 UTS(Universal Time Systems)로부터 RS485의 필드넷을 통하여 동기화되므로 1ms도 틀리지 않는다. 또한 상위레벨의 서버들과 NTP 프로토콜을 이용하여 약 500ms 정도 단위로 시간을 동기화 시킨다.
ActiveFactory는 데이터의 분석 및 보고서를 관리한다
저장 데이터는 Wonderware의 ActiveFactory 제품을 이용하여 분석과 보고서 작성이 이루어진다. ActiveFactory 제품은 사용자에게 보다 유연한 분석기능과 보고서 작성기능을 제공한다.
소프트웨어 작업과 설치의 편리를 위하여 Microsoft사의 Windows 2000 Server OS의 터미널 서비스 기능을 사용하였다. 그러므로 작업장에서는 터미널 서버를 사용하여 소프트웨어를 설치하고 또한 Windows XP에서도 작업을 하기에 충분하였다. 클라이언트 소프트웨어의 설치와 세팅은 Novell 파일 서버를 통하여 중앙집중방식으로 처리한다.
Rogenevgoatom의 계획은 Wonderware 소프트웨어를 기반으로 DCTS 시스템을 회사의 다양한 원자력 발전 설비로 확장하여 데이터 수집 및 보고서 작성과 저장된 정보로의 접근을 통일하여 다양한 목적의 생산관리시스템과 기술적인 통합을 간결화 하는 것이다. 이러한 개념은 Rogenergoatom가 그들의 전 공장을 커버하는 의사 결정지원 시스템을 구축하기 위한 중앙 집중 데이터베이스를 생성하도록 할 것이다.