안전성과 프로세스를 위한 통합 플랫폼은 제어장치가 수명주기 비용을 낮추고 보유량을 개선하는 것을 도와준다. 특수 화학제품 제조업체들은 안전성 문제를 해결하기 위한 다양한 제어시스템 전략들을 전개하고 있으며, 가장 유력한 한 가지 전략은 안전성과 프로세스 제어를 더욱 긴밀하게 통합하는 프로세스 자동화 시스템(PAC)의 설치이다.
범세계적인 경쟁이 심화됨에 따라서 특수 화학제품 산업은 점증하는 엄격한 안전성, 높은 에너지 및 원재로 가격과 노후화되는 플랜트 및 설비를 포함한 사업적 난제에 직면하고 있다. 뿐만 아니라, 화학 플랜트들은 상승하는 원가, 더욱 까다로운 고객과 궁극적으로 특허만료와 팽팽한 경쟁으로 향하는 제품들로 인하여 단단하게 마진을 유지해야 한다.
최근 연도에 점증하는 주목을 받는 한 분야는 인원프로세스 자체 및 그 주변의 환경보호에 있어서 안전성의 중요한 가치이다. 특수 화학제품 제조업체들은 안전성 문제를 해결하기 위한 다양한 제어시스템 전략들을 전개한다. 인기를 얻고 있는 한 가지 전략은 안전성과 프로세스 제어를 더욱 긴밀하게 통합하는 프로세스 자동화 시스템(PAC)을 설치하는 추세이다.
프로세스의 제어 유지 특수 화학제품 제조업체들은 온도, 유량, 압력, 무게 및 점도와 같은 파라미터들을 연속적으로 관리하는 다양한 제어 시스템들을 전개하고 있다. 프로세스는 통제를 벗어날 때 위험한 상황을 발생시킬 수 있기 때문에 배기 팬, 펌프, 밸브 및 모터와 같은 중요한 장치들은 기본 프로세스 제어 시스템(BPCS)이 고장 날 경우에는 켜져 있어야 한다. 전통적으로 BPCS는 분산제어시스템(DCS)이었다. PAS 역시 BPCS의 역할을 할 수 있다.
프로세스에서의 안전계측시스템
고장이 발생하면 BPCS는 프로세스를 제어할 수 없을 수 있다. 그 이유는 안전계측시스템(safety instrumented system; SIS)은 제어를 유지하기 위해 BPCS 시스템과 연계하여 사용되고 필요시 인원, 장비 및 플랜트를 보호할 뿐만 아니라 생산 손실을 최소화하는데 도움을 주는 방법으로 프로세스를 정지시키기 때문이다. 일반적인 안전시스템 종류에는 비상정지, 화재 및 가스 감시, 중요 프로세스 제어, 버너 관리 및 터보 기계설비 제어가 있다.
BPCS의 일차적 기능은 동적 환경에서 특정한 프로세스 변수들과 파라미터들을 사전 정의된 레벨로 유지하는 것이다. 한편, SIS는 정적으로서 프로세스가 제어되지 않고 BPCS가 이를 수행할 수 없을 때 프로세스를 안전 상태로 가져가는 조치를 기다린다.
일반적으로, 제조업체들은 BPCS와 SIS를 별도의 운용자 인터페이스, 엔지니어링 워크스테이션, 구성툴, 데이터 및 이벤트 히스토리안, 네트워크 통신을 갖는 별도의 시스템으로 구축하고 있다. 예비품, 지원, 교육훈련, 유지보수 및 서비스와 같은 수명주기 비용은 보통 이 접근법에서 더욱 높다.
그럼에도 불구하고, 다양한 제어기들에 안전성과 제어 기능을 부여하는 좋은 이유들이 많이 남아있다. 예를 들면, 그렇게 하는 것은 BPCS와 SIS의 동시고장 위험을 최소화한다. 물리적 분리는 또한 BPCS의 변화가 관련된 SIS에서의 변경 또는 변조를 일으키는 것을 방지한다. 뿐만 아니라, SIS와 높은 안전 수준을 확보할 필요가 있고 일반적으로 일단 구축되면 많이 변경되지 않는 보통 변화를 수용하도록 설계되는 BPCS 사이에는 상이한 요구사항들이 있다.
두마리 토끼, 제어와 안전
최근까지 특수 화학제품 제조업체들과 그 밖의 제조업체들은 제어 및 안전성을 위하여 별도의 독립적인 다양한 시스템을 사용하는 것 이외에 다른 선택을 거의 하지 않았었다. 일부 사용자들은 상이한 공급업체들이 공급하는 BPCS와 SIS를 요구하기까지 했다.
그러나, 오늘날 제조업체들은 플랜트에서의 안전성과 프로세스를 위하여 PAS와 같은 보다 통합적인 플랫폼들을 사용할 많은 시업적 및 재정적 이유들을 발견하고 있다.
PAS는 공통 기반 또는 태그 기반의 공통 인프라, 경고 및 이벤트, 네트워크, 소프트웨어 및 개발 툴을 제공하는 능력으로 인하여 보다 비용효율적인 솔루션을 제공한다. 이들은 자산관리를 단순화하고 운용, 유지보수 및 교육훈련 비용을 절감하는데 도움을 준다.
뿐만 아니라, 특수 화학제품 제조업체들은 수명주기 비용을 통제하거나 감소시키는 궁극적인 목표를 가지고 기업 전체에 걸쳐 향상된 정보흐름을 필요로 한다. 아마도 프로세스 제어 플랫폼을 통합하는 가장 큰 장점은 BPCS와 SIS 사이에 확장된 정보공유 능력에 대한 잠재성일 것이다. 플랜트 현장으로부터의 데이터 흐름을 활용하는 능력은 오늘날의 경쟁적인 환경에서 점차 중요성을 더해가고 있다.
첨단 기술
제어기술의 진보는 이제 기업들로 하여금 시간적 한계를 서로 결합하지 않고 DCS 기술과 안전성 제어의 신뢰성 장점들을 결합할 수 있게 해준다. 일부 BPCS 및 SIS 공급업체들은 동일한 구성 툴, 프로그래밍 소프트웨어 및 구성요소들을 통합하는 기능들을 위한 공통 시스템들을 제공한다. 핵심은 2개의 시스템들이 기능적으로 분리되었지만 반드시 공통 하드웨어, 소프트웨어 및 네트워크를 공유하도록 도와주는 것이다.
그러나, 모든 제어 플랫폼들이 동일하게 생성되는 것은 아니다. BPCS와 SIS가 보다 비용효율적이고 정보를 이용할 수 있는 환경에 기여하는 필수 속성들을 제공하는 것이 중요하다.
Rockwell Automation 같은 일부 제조업체들은 요구되는 수준의 통합, 다양성 및 성능을 위한 기회들을 제공한다. SIL(Safety Integrity Level) 1, 2, 3. 안전장치 또는 무장애인지 여부와 상관없이, 로크웰 오토메이션은 요구되는 안전성 및 가용성과 원하는 통합수준을 충족시키는 솔루션을 갖고 있다. 보다 많은 통합과 공통 하드웨어 플랫폼을 요구하는 업체들을 위하여 회사는 SIL 2까지 BPCS와 SIS에 사용될 수 있는 안전장치 및 무장애 논리제어 플랫폼을 제공한다. 모든 솔루션들은 Integrated Architecture의 일부이며, 이것은 사용자들이 감소된 교육훈련 비용과 용이한 유지보수로 도움을 주는 동일한 시각화, 정보, 네트워크 및 개발 툴을 채용하도록 해준다.
프로세스 산업의 중요한 제어 및 안전성 솔루션의 범세계 선도적 공급업체인 ICS Triplex를 인수함으로써, 로크웰 오토메이션은 가장 까다로운 고가용성 요구사항을 충족시키는데 도움을 주기 위해 자사의 프로세스 안전성 솔루션을 확장했다. ICS Triplex는 석유 및 가스와 같은 중공업 분야에 프로세스 안전성 솔루션과 서비스를 제공하는데 있어서 40년 이상의 경험을 갖고 있다.
프로세스 산업에서 로크웰 오토메이션의 입증된 실적은 특수 화학제품 제조업체들이 직면한 문제들에 대한 예리한 통찰력뿐만 아니라 이러한 필요성을 해결하는데 필요한 툴에 대한 깊은 이해를 제공한다.
회사의 자원, 기술 및 제휴들은 기업들의 효율성 제고를 도울 뿐만 아니라 규제 및 환경 적합성을 촉진하면서 운용비용 절감을 돕고 있다.
안전성 솔루션 전문성
ICS Triplex의 대표 시스템인 Trusted 제어기는 3중 모듈 이중화(TMR)을 기반으로 하고 있다. 이것은 TUV의 인증을 받았으며 IEC 61508 뿐만 아니라 NFPA 72, 85 및 86에 적합하다. Rockwell Automation 프로세스 안전성 제공품을 SIL3 수준으로 확장시킨다. 추가적으로, Trusted Safety 시스템들은 안전성 시스템의 가용도와 신뢰성을 상당히 고도화하는 특별한 수준의TMR 무장애인 3-3-2-0를 제공할 수 있다.
신규 AADvance 솔루션은 사용자들이 SIL 2 및 SIL 3 어플리케이션에 요구되는 수준의 안전성 및 무장애를 구성하도록 해주는 확장성 있는 모듈형 아키텍처를 지원한다. 이 시스템은 단일, 이중 또는 삼중으로 구성이 가능하다.
Trusted TMR과 AADvance 시스템들은 모두 PlantPAx 솔루션에 통합되고 있다. ICS Triplex와 로크웰 오토메이션은 전세계 고객들에게 두 회사의 결합된 전문성을 가져다 줌으로써 현재 가용한 가장 종합적인 자동화 솔루션 중 하나를 창조한다.
>> 참조: 로크웰 오토메이션 www.rockwellautomation.co.kr <<
