SCADA 시스템은 지난 15년간 업계에서 급속한 발전을 이루었다. 디지털화의 일환으로 네트워킹이 강화되면서 생산의 투명성이 제고되었고, 따라서 지능적인 데이터 준비가 더욱 중요해지고 있다. 적합한 시스템을 선정할 때, 플랜트 운영자는 산업 생산 과정의 언제나 복잡한 절차를 시각화하고 관련 생산 데이터 및 프로세스에 관한 정보에 액세스할 수 있는 혁신적이고 신뢰할 수 있는 솔루션을 모색한다. 문제는 기업이 오늘날 지속적으로 증가하고 있는 디지털화의 요구 사항에 대한 적절하며 견실한 기반을 구축할 방법을 가지고 있는가 하는 점이다. 기업은 종종 투자 보호 외에도 혁신적인 소프트웨어와 고성능 하드웨어 구성 요소 간의 완벽한 상호작용에 기인하는 장기적인 이점을 등한시하는 경향이 있다.

플랜트 데이터를 한 곳에 수집하여 시각화한다는 발상은 전혀 새로운 것이 아니다. 일예로 상수처리 또는 인프라 프로젝트의 공급망 모니터링 등과 같이 다양한 소스와 위치에서 대량의 정보를 동시에 처리해야 하는 경우에, 감시 제어 데이터 수집(SCADA) 시스템이 다년간 사용되어 왔다. 그러나 중앙에서의 정보 평가 또한 플랜트 및 사업장의 네트워킹 강화의 일환으로 장치 산업의 거의 모든 분야에서 점점 더 중요해지고 있다. 생산 라인을 더 이상 별개로 보지 않고 다른 시스템 및 플랜트가 포함된 네트워크의 일부로 인식하게 되었다. 재고를 실제 필요한 생산량에 일치시키고, 최적화된 자원으로 주문을 보다 신속하게 처리해야 하며, 생산 공장의 에너지 소비를 명료하게 파악하여 최소화해야 한다. 이러한 각각의 작업에 대하여 가용 데이터를 수집하여 처리해야 하므로, 산업 생산 프로세스의 맥락에서 데이터양이 상당히 증가하게 된다. 동시에 이러한 정보의 목표 지향적 준비는 더 이상 프로세스 제어에만 사용되지 않는다. 이는 효율성과 수익성에 상당한 영향을 미치는 운영상의 의사결정을 내리는 근거가 된다. 즉, 플랜트 시각화의 실패는 심각한 결과 및 그에 따른 상당한 비용을 초래할 수 있기 때문에, SCADA 시스템은 설비에 사용되는 기존 자동화 구성 요소와 동일한 안전 및 가용성 관련 요구 사항을 충족해야 한다. 이러한 가동중단 시간을 최소화하거나 완전히 방지하려면 모든 SCADA 시스템이 설치되는 PC 하드웨어를 선택할 때 신뢰성이 중요한 역할을 해야 한다.

다기능성 및 견고성. SIMATIC 산업용 PC는 업계의 고유한 요구 사항에 최적으로 부합하는 다양한 성능 등급 및 설계로 제공되고 있다(사진. 지멘스).

총소유비용 절감을 위한 핵심 구성 요소로서의 산업용 PC
산업용 PC는 SCADA 솔루션을 위한 하드웨어 플랫폼으로서 사유 솔루션과 경쟁한다. 기존 PC 하드웨어와는 달리, 산업용 기술만이 필드 버스 이상의 자동화 수준과 상위 레벨의 IT 구조를 연결하는 데 필요한 우수한 컴퓨팅 성능과 개방성을 보장하는 동시에, 최고 수준의 시스템 가용성 을 유지할 수 있다. 또한, 최신 산업용 PC는 스마트폰에 사용되는 현대적인 제스처 작동과 같은 소비자 영역의 혁신적인 기능을 산업용으로 적절하게 수정하여 지원하고 있다.

PC 플랫폼 선정 시 핵심 요구 사항은 거친 산업 환경에서 시스템이 문제없이 지속적으로 작동 해야 한다는 점이다. 상용 PC는 흔히 이러한 조건에 부합하지 못하지만, 산업용 PC는 이러한 상황 에 알맞도록 특별히 설계되었다. 특히 견고하며 유지보수 필요성이 적은 설계, 인증된 보호 등급 및 긴 수명의 구성 요소가 특징이다. 사용 장소에 따라 랙, 박스 또는 패널 PC를 사용한다. 모든 설계의 공통점은 결함이 있는 경우 개별 구성 요소를 쉽게 교체할 수 있으며, 장기적으로 사용할 수 있다는 점이다. 이를 위해, Siemens는 산업용 PC에 사내에서 개발하고 제조한 특수 마더보드 를 탑재하고 있다. 이러한 구성 요소는 5-6년 간 사용할 수 있으며, 추가로 5년간의 보증 수리 및 예비 부품 서비스가 제공된다. 또한, IPC의 신뢰성과 장기적인 가용성은 플랜트 가용성을 극대화하며 높은 투자 보호를 보장한다. 이러한 요인 들은 장기적인 사용에 따른 총소유비용도 크게 절감한다.

일부 산업 또한 시스템에 대한 특수 요구 사항이 있다. 예를 들어 식품 가공 산업은 안전과 위생에 대한 특수 요구 사항이 있다. 이러한 환경에는 쉽게 세척할 수 있는 스테인리스강 전면을 갖춘 Simatic INOX 패널 PC가 사용된다. 그러나 업계에 고유한 소프트웨어 요구 사항도 있다. 식품 산업과 제약 산업의 경우, 사용자 관리 및 계통에 관한 FDA 요구 사항을 충족해야 한다. 이러한 요구 사항은 무엇보다도 Windows 사용자 관리에 액세스하는 WinCC에 통합된 보안 시스템인 중앙 사용자 관리 Simatic Logon으로 충족할 수 있다.

이러한 통합 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션을 플랜트의 계획 단계에서 조기에 고려할 경우 테스트, 유효성 검사 및 통합에 대한 후속 비용을 절감할 수 있다.

하드웨어와 소프트웨어의 상호작용 - 장기적인 성공을 위한 기반
SCADA 시스템은 작동 중에 사용자에게 가장 눈에 띄는 플랜트 구성 요소이다. 인체 공학적 작업에 결정적일 뿐만 아니라, 데이터 수집 및 준비와 액세스 및 시각화 옵션에 있어서도 플랜트 가동 중에 쉽게 적응할 수 있어야 한다. 따라서 소프트웨어는 고성능 및 모듈형이어야 하며 아울러 유연하고 개방적이어야 한다. 확장 가능한 프로세스 시각화 시스템인 검증된 Simatic WinCC SCADA 시스템을 사용하여 단일 사용자 시스템에서 이중 구조의 서버 또는 중앙 Process Historian을 갖춘 다중 사용자 시스템에 이르기까지 모든 산업의 크기와 복잡성이 다양한 솔루션을 구현할 수 있다. 또한, 모바일 기기를 이용한 액세스를 포함하여 위치에 관계없이 플랜트 정보에 액세스할 수 있어야 한다.

Simatic 산업용 PC와 결합하면 산업 환경에서 결정적인 이점을 누릴 수 있다. 유지보수 측면 에서 효율적인 프로세스 진단은 산업용 PC를 포함하는 통합 시스템 진단으로 보완된다. SCADA 시스템의 런타임 환경에서 팬 작동 시간, 스토리지 미디어의 가동 시간 또는 상태와 같은 모든 Simatic IPC 관련 진단 데이터를 쉽게 표시하고 모니터링 할 수 있다. 또한, 진단 정보를 SCADA 시스템에 통합하면 네트워크 또는 웹 서버를 통한 원격 진단을 자동으로 이용할 수 있다. 이는 넓은 지역에 분산되어 있는 IPC를 중앙 위치에서 편리하게 모니터링 할 수 있음을 의미한다. PC 하드웨어의 통합 모니터링을 통해 시스템 장애가 발생하기 전에 임박한 문제를 파악할 수 있다. 따라서 정기적인 가동중단 중에 필요한 예방 유지보수를 예약할 수 있다. PLC, 네트워크 구성 요소 및 PC 하드웨어로 구성된 전체 시스템에 대한 지능형 통합 진단 기능은 오류를 더 빨리 검출하여 해결하는 데 도움이 된다. 이 완벽한 상호작용으로 SCADA 구성 요소와 산업용 PC의 통합 솔루션은 공장 가용성을 제고하고 서비스 비용을 절감하며 가동중단 시간을 단축하는 핵심 요소가 된다.

지능형 IPC 시스템 진단과 효율적인 SCADA 시스템 간의 상호작용은 장애를 방지하고 가동중단 시간을 단축한다(사진. 지멘스).

제조 업계에서도 새로운 솔루션을 촉진하게 만드는 또 다른 추이는 클라우드다. 소비자 영역, 특히 데이터 무결성이 중요한 산업 환경에서 회사 전반의 서버 솔루션은 여전히 클라우드 접근방식의 대안으로 존재한다. 이른바 프라이비트 클라우드 접근방식은 PC 하드웨어의 가상화에 기반을 두고 있다. SIMATIC IPC는 산업용 애플리케이션 시장에서 가상화 소프트웨어 시장을 주도하고 있는 VMware 가 서버 스테이션으로 인증한 유일한 시스템 이다. 이 인증은 가상화 승인을 득한 WinCC SCADA 소프트웨어와 더불어 고성능 및 신뢰성을 입증하는 동시에 검사 및 테스트 시간을 단축한다.

Simatic 구성 요소를 이용하여 가상 SCADA 솔루션을 구현할 수 있다. 이를 위해 시스템은 일반적으로 회사의 프라이빗 클라우드에 구현된다. 또한 Siemens는 특수 가상화 서비스를 제공하고 있다(사진. 지멘스).

이러한 개방성 및 유연성과 더불어 프로세 스 데이터의 보안을 소홀히 해서는 안 된다. 한편으로는 Process Historian에 플랜트 데이터를 안정적으로 장기 보관해야 한다. PC 측에서는 안전 RAID 하드 디스크 시스템과 통합 무정전 전원공급장치 또는 예비 전원공급 장치를 통해 데이터 가용성을 보장 한다. 다른 한편으로는 아카이브 데이터를 무단 액세스 및 조작으로부터 보호해야 한다. Simatic 시스템이 지원하는 심층 방어(DiD) 보안 개념은 적절한 보호 기능을 제공한다. Siemens Services는 필요 시 사용자가 이 매우 민감한 주제에 적합한 사용자 정의 솔루션을 개발할 수 있도록 지원한다.

생산성 향상을 위한 완벽한 상호작용: Simatic WinCC와 Simatic 산업용 PC는 함께 프로세스 데이터 수집, 평가 및 시각화를 위한 유연한 개방형 고성능 플랫폼을 구축한다(사진. 지멘스).

디지털 공장의 핵심 구성 요소:디지털화의 핵심 구성 요소인 통합 SCADA 시스템 솔루션
오늘날 기업들은 산업용 하드웨어와 유연하며 혁신적인 소프트웨어의 통합시스템 솔루션을 통해 제조 프로세스 디지털화 확대 에 기인하는 요구 사항에 대한 토대를 구축하 고 있다. 서비스 및 현대화 계획부터 전체 수명 주기에 걸쳐 네트워크로 연결된 부분적으로 자율적인 제조 장치를 모니터링, 제어, 유지, 구성하고 최적화한다. 대량의 데이 터를 지속적으로 수집해야 할 뿐만 아니라, 끊임없이 유지, 평가, 아카이빙하고 의미 있는 정보로 압축해야 한다. SCADA 솔루 션의 향후 성능을 보장하는 결정적인 요인은 개방형 다기능 소프트웨어와 견고하고 신뢰할 수 있는 산업용 시스템 하드웨어 간의 상호작용이다.