Process Monitoring Solution

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RTDB (Real Time DataBase)

RTDB 개요

RTDB 는 OIS(Operation Information System)의 기반으로서 프로세스의 데이터를 DCS 또는 PLC로부터 실시간으로 수집하여 저장 , 관리하는 시스템입니다 . OIS의 다양한 Application 들은 이 RTDB의 데이터에 통계적 기법 또는 다양한 IT 기법을 적용하여 사용자에게 편리하고 신뢰성 있는 데이터를 제공하고 있습니다 .

플랜트에 사용되는 RTDB는 다양한 하부 시스템으로부터 데이터를 실시간으로 수집 및 저장하여 데이터 작업 (보고서 등 )을 용이하게 하며 , 공정분석 , 경영에 필요한 의사결정의 수단을 지원합니다 . OIS에서 사용하는 RTDB는 현장의 데이터를 수집하여 별도의 검증 절차를 거치지 않고도 사용자가 신뢰성 있는 데이터를 쉽게 사용하기 위하여 다음과 같은 기능을 기본으로 채택하고 있습니다 .

RTDB 의 기능 개요

  • Real Time Data Processing : 프로세스 데이터를 실시간으로 수집 저장 하는 기능
  • Data Confidence : Recovery, Reconciliation 된 데이터의 정확도를 파악하기 위하여 각 수집된 데이터에 대하여 신뢰도 (정확도 ) 표시 기능
  • RDBMS : RDBMS 와 쉽게 통합이 가능하여 데이터의 Import/Export가 쉽게 되도록 함으로써 경영정보 , 실험실 정보 , 기준 정보를 쉽게 사용 할 수 있도록 지원 .
  • Calculation 기능 : 별도 Coding 없이 Tag에서 연산 및 Logic 처리 기능
  • Manual Tag : 자동으로 수집이 어려운 데이터를 수동으로 입력할 수 있는 기능
  • Scheduling : Report 발행 및 다른 응용프로그램의 실행을 제어하는 기능
  • Tag Modification Auditing : Tag 정의에 대한 수정을 자동 기록
  • Client Tools : 사용자가 원하는 작업을 쉽게 할 수 있도록 다양한 Library 및 도구 지원
  • API : 다른 응용프로그램과의 인터페이스 용이 (Visual Basic, C++, Visio 등 )
  • OPC: 최근 공장정보데이터의 인터페이스 표준으로 자리 잡고 있는 OPC (OLE for Process Control) 기능 제공

RTDB 도입효과

  • 공정 정보를 사용자 컴퓨터에서 실시간으로 조회가 가능하고 , 빠르고 정확한 정보 확인으로 시간과 비용을 절감하여 관리 효율의 향상을 기대할 수 있다 .
  • 수집한 공정 정보를 이용하여 손쉽고 효율적인 공정 분석이 가능하여 , 공정 개선 및 PLANT 효율성 증대를 도모할 수 있다 .
  • 공정 데이터를 목적에 맞게 쉽게 가공 , 분석 및 사용자 양식에 맞추어 보고서를 출력하여 효율적인 생산 관리 체제를 구축할 수 있다 .
  • 공정 정보를 장기간 보존하여 이후에도 활용 가능하므로 , 일관된 제품 품질 관리 및 제품 안정성 확대를 확보할 수 있다 .

RTDB 특징

  • 실시간 공정 정보 모니터링 및 데이터 저장
    • 최신의 공정 정보를 사용자 컴퓨터에서 실시간으로 확인할 수 있다 .
    • 1 분에 수만 태그 데이터의 저장이 가능하다 . (공정 정보는 최소 5년 이상 장기간 보존된다 .)
    • Data 와 함께 「 Data의 품질」을 제공한다 . → Data 수집 주기마다 Data Quality가 부여된다 .
    • 과거 데이터를 빠르게 조회할 수 있다 . → 공정 정보와 EVENT 정보의 장기간 보존이 가능하다 . (Event도 공정 정보의 일부 )
    • 데이터 베이스 공간이 포화상태가 되면 외부 미디어로 공정 데이터를 백업할 수 있고 , 차후에 백업된 데이터를 손쉽게 복구하여 조회가 가능하다 .

 

  • 강력한 보고서 작성 기능
    • Microsoft Excel Report 와 연동되어 향상된 Report 기능을 제공한다 .
    • Data 에 기본적으로 자동 집계 기능이 포함되어 있다 .(시 , Shift, 일 , 월 ) → 각각의 Report에서 따로 수식을 사용하여 집계할 필요가 없다 .

 

  • 뛰어난 호환성
    • 표준 OPC 인터페이스를 사용하여 , OPC 인터페이스를 지원하는 모든 DCS 및 PLC 시스템과 데이터 호환이 가능하다 .
      → DCS : Yokogawa, Honeywell, Foxboro, ABB
      → PLC : Rockwell, Siemens, AB
    • ERP, LIMS 등 타 시스템과의 데이터 통신 및 연결이 가능하다 .

 

  • 사용자의 편의를 위한 웹서버 제공
    • RTDB 웹서버를 사용하여 사용자가 시간과 장소의 제약 없이 인터넷이 연결되어 있는 웹을 통하여 , 동일한 GRAPHIC, TREND 화면을 조회할 수 있다 .

 

 

RTDB 구성

  • 실시간 Graphic 모니터링

    • DCS 와 동일한 Graphic 구성이 가능하다 .
    • DCS 에서 발생하는 Analog, Digital 데이터의 변화를 실시간으로 확인할 수 있다 .
    • 각 Valve, Motor, Pump 같은 Equipment의 작동 상태를 조회할 수 있다 .
    • 시간 설정 창에서 과거 시간을 입력하고 조회 버튼을 클릭하여 이전 과거 공정 운전 상태를 조회할 수 있다 .
    • 각 Tag를 클릭하면 생성되는 Trend 창을 통하여 , 과거 운전 이력을 손쉽게 조회할 수 있다 .
    • 각 Graphic에 Trend Button을 구성하여 원클릭으로 원하는 Trend 화면으로 이동할 수 있다 .
    • 기본적인 Navigation Button 외에 Graphic에 구성되어 있는 Text나 도형을 통한 원클릭으로 다른 Graphic으로 이동이 가능하다 .

     

  • Trend 조회 및 분석
    • 사용자가 원하는 태그를 Drag & Drop 함으로써 , 손쉽게 Trend 구현이 가능하다 .
    • Tag 를 Grouping하여 분류하여 조회할 수 있다 .
    • Trend 의 시작 시간과 종료 시간을 자유롭게 설정하여 데이터 조회가 가능하여 공정분석에 활용할 수 있다 .
    • Trend 조회 화면에서 마우스 원클릭으로 특정 시간대의 태그 값도 조회가 가능하다 .

     

  • Report 생성 및 조회
    • Microsoft Office Excel Add-In 기능이 지원되어 사용자가 원하는 Report를 쉽게 작성할 수 있다 .
    • 단순 공정 데이터 뿐만 아니라 집계 데이터 및 연산식 기능을 활용하여 High-Quality의 Report를 작성할 수 있다 .
    • Report 결과를 수치 , 바 그래프 , 차트 등 여러 가지 형식으로 생성 및 조회할 수 있다 .
    • Report 조회 일자 변경시 , 즉시 해당 일자의 공정 데이터가 출력된다 .
    • Excel Add-In 에서 지원되는 Query 기능으로 각 데이터의 과거 정보를 사용자가 원하는 기간과 주기를 설정하여 조회할 수 있다 .

     

시스템 구성도 예

적용 Solution

Solution

Download

Solution 내용

ExaQuantum

(Yokogawa RTDB)

ExaQuantum

Yokogawa RTDB Solution.

PI

(OSISoft RTDB)

PI

OSI-Soft 사의 RTDB Solution.

 

LIMS (Lab Information Management System)

LIMS 는 생산현장 , 연구소 , 각급 검사기관의 실험실 데이터를 관리하는 정보시스템으로서 , 샘플의뢰 접수 , 샘플 분석 과정 및 결과 전달 , 통계 처리 , 보고서 발행 등의 기능을 가지고 있습니다 . LIMS는 정보기술을 이용하여 모든 업무를 자동화함으로써 , 업무의 병목현상을 제거하고 종이 없는 (Paperless) 실험실을 실현해 줍니다

 


CMMS (Computer Maintenance Management System)

설비 관리란 설비 초기의 성능과 기능을 건전한 상태로 유지하는 것을 목적으로 정기적으로 또는 지속적으로 수행하는 관리 행동입니다 . 설비를 구성하고 있는 부분의 요소는 건설 및 설치 후 노후 되는데 , 복구 작업을 하여 설비의 성능과 기능을 보다 장기간 양호한 상태로 유지해 갈 필요가 있습니다 . 설비의 기능을 최적의 상태로 유지하기 위해서는 설비를 적절한 방법으로 이용함과 동시에 주기적으로 판단하여 사용방법을 개선하거나 보수 , 개선 등을 실시할 필요가 있습니다 . 특히 Plant 설비의 경우에는 보다 체계적이고 통합적인 설비 유지보수 관리 시스템을 구축해서 효율적인 자재관리 , 인력관리 , 작업관리 , 설비이력관리 등을 통해 Plant 관리의 안정성을 향상시킬 필요가 있습니다 . 또한 설비 상태를 실시간으로 Monitoring 할 수 있는 RTDB 시스템 등과의 연계를 통해 설비 고장을 사전에 예측하여 대형 사고를 방지함과 동시에 보다 지능적이고 진보된 유지보수 작업을 종합적이고 체계적으로 수행할 수 있도록 지원합니다 .

 

DR (Data Reconciliation)

Data Reconciliation 은 현재 제공되는 공정 데이터에서 모든 필요한 정보를 추출하는 방법입니다 . 질량 및 에너지 보존의 법칙에 따라 중복된 공정 데이터를 통계적으로 조정함으로써 , 새로운 일관성 있는 데이터를 만들  수 있습니다 .

 

PM (Production Management)>

Production Management 의 가장 중요한 활용 영역들은 Mass와 Utility Accounting을 기초로 유량과 재고에 대한 리포트 , 효율 감시 , 특정한 에너지 소비에 대한 감시 , 손실 부분의 감시 및 분석 , KPI (Key Performance Indicator) 산출 , ERP에 대한 회계 데이터 제공 등 입니다 .
일반적으로 Yield Accounting 시스템은 회계관리 시스템과 연결하여 공정의 가공되지 않은 데이터에서 재경부문의 생산 관리까지 단일화된 정보를 제공하며 , 아래와 같은 기능을 가집니다 .

PM 의 기능

  • 문제 정의 및 해결을 위하여 Graph Tool 지원
  • 배포 및 계층적 구조
  • 그래픽 사용자 환경
  • 수동으로 데이터를 입력하기 위한 전용 화면 제공
  • 다른 측정된 값을 근거로 어떤 측정되지 않는 Streams를 자동으로 생성
  • 사용상의 유연성
  • 사용자가 정의할 수 있는 데이터 사전 처리 방법
  • 최적화된 객체지향 관계형 데이터베이스 (Relational Database)
  • U 데이터 보정과 Gross Errors Detection 방법
  • 어떤 전문가 시스템보다 우수한 정확한 데이터분석 및 Gross Errors의 원인 파악 기술
  • 다중 사용자를 위한 보안 기능
  • MS Excel 을 이용한 리포트 기능
  • Reconciliation (Chemical Plant's Generic Mass, Energy and Momentum Balancing System)과 연결 기능