천연가스는 가장 친환경적인 화석연료일 뿐만 아니라 어떠한 가공 없이 직접적으로 사용이 가능하다. 또한 대량으로 사용이 가능하고, 어떻게 쓰느냐에 따라 다방면으로 사용이 가능하다. 게다가 요리, 난방 및 온수와 같이 전통적인 사용에서 부터 전력 발전까지, 그것의 사용은 더욱더 폭넓어지고 있다.
오스트리아에서는 천연가스는 지하 파이프 송유관을 통해 단독 전달된다. 특히 Gänserndorf 지역에서는 OMV와 EVN과 같은 여러 이송 역사를 통해서 최종 소비자에게 까지 전달된다. B&R APROL 프로세스 컨트롤 시스템은 이러한 시스템의 요구를 모두 충족시킬 수 있는 Safety 기술이 통합된 솔루션으로써 비엔나에 위치한 중앙 제어실에서 부터 원격 모니터링을 통해 자동화 조작을 가능케 한다.
오스트리아의 OMV Gas GmbH 사는 연간 약 890억㎥를 이송하며 2,000 km가 넘게 연결된 고압 천연가스 송유관을 운영하고 있다. Baumgarten은 남부 오스트리아에서 가장 중요한 거점일 뿐만 아니라 중부 유럽에서 가장 중요한 천연가스의 허브 역할을 통해 서부 유럽으로 이송되는 러시아산 천연가스의 1/3을 공급하고 있다. 지역 연방 시설 공사 소유의 송유관을 통해 이송 시 중요한 사항은 오스트리아의 가스에 대한 까다로운 요구조건을 충족시킬 수 있다는 것이다.
러시아로부터 대부분 수입되지만, 오스트리아는 대부분 남부 오스트리아의 와인 제배 지역에서 자체적으로 국내 수요의 20% 만을 공급할 수 있다. 최근 중요 새로운 천연가스 지역을 발견하기 위해 현대적 탐사 공법이 사용되고 있다. Gänserndorff 변두리 지역 역시, 국내 공급을 위한 오스트리아에서 가장 큰 가스 이송 측량 역사가 있는 곳이다.
가스는 이송 파이프 라인 중 하나가 파손된다 하더라도 가스 공급에 전혀 문제가 없도록 두개의 독립적 이송 파이프 라인에서 부터 이송 측량 역사로 유입된다. 그런 다음, 남부 오스트리아의 공기업인 EVN 의 남부 지역 파이프 라인으로 이송시키기 전 민감한 측량 기기들이 파손되지 않도록 하기 위해 가스는 필터 분리기를 통해 액체 및 고체 물질을 배출한다.
B&R 컨트롤러에 의해 자동적으로 개별 흐름 제어가 활성화 되고 각 측량기는 작동된다. 가스 품질 측정 기기는 해당하는 법적 규정에 따라 이송된 가스량을 금액량을 기입하기 위해 설치된다. 이러한 장비는 가스의 내용물을 결정하기 위해 사용된다.
상시 작동 가능한 예비 시스템 구조
이중 공급 라인으로 부터 예비 서버로써 사용되는 2개의 B&R Automation PC들까지 전체적인 예비 구성은 이 시스템에서 큰 몫을 차지하고 있다. Gänserndorff의 경우는, X20 시리즈 중 SafeLOGIC과 SafeIO 디바이스가 장착된 B&R System 2005가 사용되었다.
B&R의 프로세스 자동화 사업 부장인 Ludwig Hafner씨는 “이 시스템은 APROL 프로세스 제어 시스템 소프트 웨어 상에서 프로그래밍 되었을 뿐만 아니라 POWERLINK를 통한 하드웨어의 완벽한 호환성을 통해 다중 시스템 생성기 상에서도 전혀 문제점 없이 작동되어 왔습니다. 특히 남부 오스트리아의 Arnoldstein에 있는 역사에서는 현재 소프트웨어의 수정없이 X20 시스템 하드웨어로 완전히 업그레이드 되고 있는 중입니다.” 라고 말했다.
가스 흐름 측정 장치는 DSfG(Digital Interface for Gas Metering Devices) bus를 통해 표준화된 데이터 전송 시스템에 연결된다. 개/폐 루프 제어에는 B&R의 APROL 프로세스 제어 시스템이 적용되었다.
Ludwig Hafner씨는 “B&R에서 자동화 컨셉트를 개발하여 APROL 시스템을 통해 완벽하게 구성 및 프로그램하였고, 제어 캐비넷은 하청업체인 BEA Electrics에서 구성하였습니다.” 라고 말했다. 여기에 64개의 보조 안전 회로가 연결될 예정이며, 추후 업그레이드에 대비하기 위해 20~30% 정도 충분한 공간이 확보될 것이다.
엄격한 규정
천연가스는 매우 위험한 가연성 물질이기 때문에 안전하게 이송되어야 하기 때문에 대부분의 B&R 프로젝트들이 그러하듯 수많은 엄격한 규정들에 따라야만 한다. 따라서 파이프라인에서 근무하는 작업자를 선택하는데에 있어서도, OMV사는 SSC(Safety Certificate Contractors) 인증을 소유한 업체 만을 허가한다.
이러한 안전 인증 절차는 작업자들의 건강과 작업장의 안전 및 환경 보호를 위해 필수적이다. 이렇게 생성이 되면, 허가된 기술 평가 기관(TUV)에 의해 시스템은 반드시 인증을 통과해야 하며 승인 없이는 어떠한 수정도 허가되지 않는다.
이렇게 제어를 통해 작동되는 동안, 역사는 완전하게 자동으로 운행하며 비엔나에 있는 OMV Gas GmbH사의 파견 센터으로 부터 측정을 통해 모두 모니터링 및 제어된다. 이것 역시 국지적으로 제어가 가능하다.
이렇게 하기 위해서는, 파견 센터에 상주하는 작업자는 현장에서 팀원들에게 상호 대화를 통해 팀원들에게 제어에 대한 정보를 전달해야 한다. 전 세계 어디든 다른 위치에서 원격으로 모니터링 하기 위해서는 이러한 방식을 사용해야 한다.
손쉽게 작동되는 제어 시스템
시스템 전체를 시스템 조작자들이 시스템의 세부사항을 확인할 시, 마우스 클릭만으로 APROL 유저 인터페이스를 통해 다양한 등급으로 구분된 제어 시스템에 접근이 가능하다.
모든 조작 파라미터들은 언제든 시스템 전반에서 보여지며, 이러한 정보의 요점들은 파견 센터에서 근무하는 전문가들에게 신속하게 보내어진다. 인터록 블록들이 추가적으로 통합됨으로써 비전문가들 역시 간단한 에러 확인이 가능하다.
알람 발생 시 화면 상에서 쉽게 확인이 가능하도록 보여질 뿐만 아니라 클릭 시에는 세부 정보들이 제공되어 진다.
심지어 기타 다른 페이지 화면 상일지라도 텍스트 형식으로 각종 정보들이 제공된다. “오늘날 최신 프로세스 제어 기술에는 난해한 코드를 찾아볼 수 가 없습니다.”라고 OMV Gas GmbH사의 프로젝트 부서에서 근무하는 Peter Weigl씨가 말했다. “거의 발생하지 않는 메시지들까지 구현하고자 한다면 상당한 시간이 소요될 수 밖에 없습니다.”
따라서 프로세스 상에서 에러가 어디서 발생했는지 정확하게 찾아내기 위해 알람을 직접 보여주거나 확인 처리하기 전에 예상되는 알람들에 대한 정보를 도움말을 통해 사전에 보여줄 수도 있습니다. 이렇게 보여지는 로직 다이어그램을 통해, 오류가 발생한 주변 장치들을 쉽게 발견할 수 있고 PLC 내의 각종 신호들을 확인할 수 있다.
세이프티의 중요성
OMV Gas GmbH사에게 있어 가스 이송 동안에 안전은 무엇 보다도 가장 중요하다. 이에 B&R 컨트롤러 사용은 안전 문제에 있어 큰 기여를 하고 있다. 갑작스런 장애가 발생했을 때, 세이프티 전자장치의 입/출력 접점들은 시스템을 차단하기 위해 닫히게 된다.
이것은 새어나오는 가스를 막아 화재 및 기타 안전 문제를 사전에 방지하기 위함이다. “우리들은 오랫동안 세이프티 관련 전자장치들을 사용해왔습니다.”라고 Peter Weigl씨가 말했다. “하지만, B&R X20 시리즈 중 SafeLOGIC과 SafeIO가 사용된 POWERLINK를 통해 통합된 세이프티 형태의 시스템 설계 덕분에 우리는 비약적인 도약을 맞이하게 되었습니다.”
Peter Weigl씨는 이것을 기반으로 하여 하드 와이어링 된 시스템과 비교했을 때 상당한 절감 뿐만 아니라 호환성을 향상시켰다.
“이전에는 항상 수많은 액츄에이터에 따라 두배의 컨트롤 케비넷 공간과 확장 케이블을 필요로 했습니다.”라고 그는 설명한다. 안전 관련 신호 출력단 가까이에 위치한 SafeIO 모듈을 통해 케이블 길이를 줄일 수 있었기 때문에 각 장치에 더이상 중복으로 배선할 필요가 없다는 것이 원가 절감에 있어 가장 큰 효과였다.
“게다가, 예전에는 원거리에 위치한 사무실에서 조차 시스템 진단이 불가능했지만, 이제는 고속 POWERLINK 네트워크를 통해 안전 관련 신호들의 빠른 전송이 가능하게 되었습니다.”
이와 같이 시스템 상에서 완전히 배제 할 수 없는 에러가 발생했을 경우에도 여러가지 장점들이 있다. 예를 들면, 세이프티 모듈 변경 시, 하드 와이어링 된 시스템과 같이 모든 배선을 교체해야할 때 관련된 SIL 회로 만이 새로운 인증 테스트를 수행할 수 있기 때문이다.
그리고 이러한 테스트들은 신뢰할 수 있는 안전한 가스 흐름을 보장해주기 때문에 안전을 가장 우선으로 하는 프로세스 제어 시스템을 기반으로 한다.
아이씨엔 매거진 2012년 05월호
