레이크 코모(Lake Como)의 산업용 송수로의 SCADA 현대화

ARC 인포머티크(ARC Informatique)

이탈리아 북부 레이크 코모(Lake Como)는 약 60km에 이르는 송수로로 운영된다. 이 송수로는 호수에서 직접 물을 취수하여, 탱크에 저장하기 위해 펌프로 이를 끌어 올린다. 물은 호수 주변의 상가지역으로 공급되도록 탱크에서 송수로를 통해 흘러간다. 단수는 코모의 제조업체들의 생산 손실로 이어지기 때문에 급수시설의 안정성은 무엇보다 중요하다. 30년의 서비스가 지난 후, 이 SCADA 시스템은 현대화가 필요했다.

이 지역의 에너지 비용은 지난 30년 동안 상당히 증가했다. 산이 많은 지형에 있는 이 호수의 지리는 특히 물을 관리하는데 어려움이 따른다. SCADA의 현대화는 기술 진보의 혜택을 제공할 뿐만 아니라 물 관리 콘셉트를 리뷰하고, 에너지 프로파일 관리 콘셉트를 도입할 수 있는 기회를 제공한다.

펌프 작업은 에너지 소모의 가장 많은 부분을 차지한다. 에너지 프로파일 관리는 필요한 저장량을 예측할 수 있도록 일일 소모량 분석 및 호수 수위를 비교할 수 있도록 해준다. 펌프의 설정값은 전기비용이 덜 비싼 밤에 탱크를 채우는 방식으로 관리된다. 낮 동안에도 펌프 구동은 가능하지만, 비용은 최소한으로 절감할 수 있다.

SCADA는 지속적인 압력이나 수위, 플로우 레이트, 용적측정 계량 판독 기록을 비롯해 다른 관련된 시스템의 운용 데이터를 수집한다. 향후에는 더 많은 에너지 비용 최적화가 가능하게 될 것이다.

통신은 프로젝트의 초기 단계에서 평가되었다. 결과는 이더넷 기반 네트워크로 이전하는 것으로 결정되었다. 기존의 전화 통신선을 통해 PLC와 SCADA 호스트가 서로 연결되고, HDSL은 전화 시스템 전반에 걸쳐 이더넷 네트워크를 제공한다.

이더넷 기반 네트워크는 미래의 매출 기반 가능성을 비롯해 필드버스 아키텍처에 다양한 혜택을 제공한다. 예를 들어, 다른 레이크 코모 유틸리티는 자체 산업용 프로토콜이나 감시장치와 같은 다른 애플리케이션을 위해 대역폭을 빌려 쓸 수도 있으며, 전화 통신이 호스팅될 수도 있다. 또한 이 디자인은 프로젝트를 위해 PLC 및 SCADA 벤더들과 독립적인 통신을 구현하였다.

통신 안정성과 관련해 두 가지 중요한 요소가 해결되어야 하는데, 이는 네트워크 보안 및 유효성이다.
보안을 위해서는 표준 IT 방법이 사용되었다. 방화벽 및 VPN으로 적절한 정책을 구축할 수 있으며, 승인된 사용자만이 시스템에 액세스할 수 있도록 만들 수 있다.
둘째는 셀룰러 모뎀을 각 PLC와 연결함으로써, 지상 통신선 네트워크가 고장이 난 경우, 시스템 오퍼레이터는 모바일 기기를 이용해 PLC와 직접 연결할 수 있다.
클라이언트 서버 아키텍처는 SCADA를 위해 선정되었다. 유지보수를 위해 모듈식 개방형 아키텍처를 갖춘 상용으로 이용 가능한 하드웨어를 기반으로 디자인이 간소화되었다.

ARC 인포머티크(ARC Informatique)의 PcVue는 다기능성 및 유지관리의 편의성을 위해 채택됐다. 그래픽은 시각화 및 애니메이션을 위한 최신 심볼들 덕분에 매우 얇은 디스플레이로 제공된다. PcVue의 변수(태그)는 브랜치 구조를 이용하고 있으며, 개발되는 스크린의 수를 최소화한다.

클라이언트 스테이션 구축은 자동화가 필수적이다. 클라이언트는 간단하게 프로젝트 파일을 공유함으로써 구현되고, 프로젝트에 대한 모든 수정은 서버에서 가능하며, 이는 클라이언트에 복제된다.

시스템은 약 천 개의 알람을 가지고 있으며, 우선수위 레벨에 따라 나누어져 있다. 모든 알람은 저장되며, 문자 형식이나 그래픽 애니메이션으로 모두 이용 가능하다. 알람이 발생하면, SCADA는 적절한 일련의 동작을 결정하기 위해 상황인식 로직을 이용한다. 우선순위가 높은 알람의 경우, 오퍼레이터가 네트워크와 연결할 수 있고, 알람을 확인할 수 있는 컨셉으로 SMS 문자 메시지를 오퍼레이터에게 전송한다. 만약 오퍼레이터가 지정된 시간 안에 반응하지 않으면, 시스템은 알람 확인이 이뤄질 때까지 SMS 메시지를 재전송한다.

계약자 선정 또한 전략상 중요한 사안이었다. 프로젝트에 따라 완전히 자율적으로 전체 시스템을 설계하고 구현할 수 있는 입증된 SI(System Integrators) 업체만이 고려되었다.
또 하나의 중요한 측면은 작업 중단을 최소화하여 온라인에 접속하는 것이었다. 수동으로 시스템을 운영하는 것은 쉬운 일이 아니며, 비상상황에 짧은 시간 동안만 가능하다. SCADA로 대체하기 위해 급수시설에 대한 총체적인 중단이 필요했다. 잘 조직화되고, 협력적인 팀이 동시에 모든 사이트에서 작업을 함으로써 설치 및 시험 가동을 최소화했다.
선정된 SI 업체인 T.S.A.는 기존의 유사한 시스템과 최신 기술에 대한 세밀한 분석을 제공했다.

T.S.A.는 이전에 새로운 전기 개폐장치와 제어의 설계 및 설치를 담당했던 보르기(Borghi)와 파트너십을 맺었다. 이 두 파트너 업체(TSA-Borghi)들 간의 시너지를 통해 상당히 비용을 절감할 수 있는 경쟁력 있는 제안이 가능했다. 보다 중요한 점은, 이 팀은 써드파티 하청업체에 의존하지 않고 설계에서 시험가동에 이르기까지의 모든 단계를 실행할 수 있는 필요한 모든 분야의 전문성을 갖추고 있었다는 것이다.

한편, ARC 인포머티크(ARC Informatique)는 프랑스 파리에 본사가 있는  HMI/SCADA 소프트웨어 업체로, 수천여 개의 SCADA PcVue 라이선스 카피가 전 세계에 설치되어 있다.

PcVue 솔루션은 산업공정 및 유틸리티, 인프라를 감시하기 위한 유연한 솔루션을 제공하며, 안전, 보안, 성능에 대한 산업 표준에 부합하는 것은 물론, 오피스 애플리케이션을 간편하게 사용, 관리할 수 있다. 단일-유저 기반 독립형 애플리케이션에서 리던던시 기능을 갖춘 복잡한 클라이언트-서버 시스템에 이르기까지 모든 요건을 포괄하고 있다.