스마트팩토리 적용이 가능한 IoT 연계형 현장운영자 중심의 제어모듈 설계 및 구현에 관한 연구 A study on design and implementation of IoT-Linked control module for smart factory application원문보기
스마트’라는 용어는 현대를 살아가는 모든 사람들에게 기존에 존재하고 있던 제품과 서비스에 ICT기술이 접목되면서 기존과는 확연하게 구분되는 편의성, 실용성, 연결성을 제공하면서 급속도로 사회 전 분야에 확산되었다. 스마트-폰, 스마트-와치, 스마트-미디어, 스마트-교통, 스마트-시티 등 과거 생활에서 접하였던 제품과 서비스에 ‘스마트’라는 접두어를 붙여서 새로운 것으로 취급하여 왔다. 이에 생활 주변에서 무인-자동으로 운전되고 환경기초시설물, 공공 인프라에 적용되어 있는 기존 제어기에 ‘스마트’ 접두사에 부합되는 편의성, 실용성, 연계성 기능을 추가적으로 부가하여 ...
스마트’라는 용어는 현대를 살아가는 모든 사람들에게 기존에 존재하고 있던 제품과 서비스에 ICT기술이 접목되면서 기존과는 확연하게 구분되는 편의성, 실용성, 연결성을 제공하면서 급속도로 사회 전 분야에 확산되었다. 스마트-폰, 스마트-와치, 스마트-미디어, 스마트-교통, 스마트-시티 등 과거 생활에서 접하였던 제품과 서비스에 ‘스마트’라는 접두어를 붙여서 새로운 것으로 취급하여 왔다. 이에 생활 주변에서 무인-자동으로 운전되고 환경기초시설물, 공공 인프라에 적용되어 있는 기존 제어기에 ‘스마트’ 접두사에 부합되는 편의성, 실용성, 연계성 기능을 추가적으로 부가하여 사물인터넷(IoT) 연계기능 및 현장운영자가의 시스템 접근성을 향상시켜 설비 자동화 시스템의 원격관리는 물론 유사시 현장에 출동한 현장운영자의 신속한 현장대응을 지원하는 현장운영자 중심의 제어기에 대한 연구가 필요한 실정이다. 원격단말-제어기는 위에서 언급했던 환경기초시설, 공공 인프라의 무인자동화에 사용되어지는 산업용 일반적인 제어기를 칭하며, 현장 시설물의 운영 정보를 디지털 및 아날로그 입력채널을 이용하여 수집하고, 출력채널을 통해 제어신호를 현장에 전송하는 역할을 수행한다. 원격단말-제어기의 상위 시스템은 분산제어(DCS)시스템 또는 스카다(SCADA)시스템이라 하며 원격지 현장의 운영데이터를 수집하여 원격지 현장의 운전상황을 감시하고, 수집된 운영데이터를 가공·분석하여 효율적인 기기 운영이 될 수 있도록 제어명령을 생성한다. 인터넷을 활용하여 상위 시스템과 원격단말-제어기의 원활한 정보 교환(연계)을 위하여 통신장치(Modem), 보안장치(VPN)가 반드시 필요하며, 부가적으로 네트워크장치(AP, HUB), 영상감시 장치(CCTV), 운영자 조작 장치(HMI)가 기본으로 설치되어 운영자의 유지관리에 편의성을 제공한다. 원격감시제어(DCS, SCADA)는 원격단말-제어기와의 연계를 위해 적용되는 통신장치(Modem), 네트워크장치(AP, HUB), 보안장치(VPN), 영상감시 장치(CCTV), 운영자 조작 장치(HMI) 등의 개별 장치는 독립된 시스템 구성장비로 각각의 고유 기능을 보유하고 있어 전체의 시스템으로 통합하는 과정을 별도로 수행하여야 유기적인 시스템 구성이 되는 단점을 가지고 있다. 이에 ‘스마트’ 용어에 적합하도록 인터넷 환경에서 상위시스템과 연계에를 위한 통신, 보안 기능구현부터, 현장운영자의 시스템 접근성 재고를 위한 무선네트워크접속, 비상통신, 현장모니터링 둥의 기능까지 하나의 제어기를 통해 종합적으로 편리하게 현장에 적용할 수 있는 IoT 연계형 현장운영자 중심의 제어기 모듈에 대한 연구를 진행하게 되었다. 본 연구에서는 산업현장에서 사용되고 있는 필수 및 편이 증대 장치를 분석하고, 구성장치별 고유기능의 도출 및 이를 구현할 수 있는 모듈의 선택과 이들을 상호 연계할 수 있는 방안에 대한 연구를 진행함과 동시에 IoT 연계를 통해 현장의 운영데이터가 클라우드 상에 존재하는 빅 데이터의 일부로 적용될 수 있도록 하였으며 더 나아가 스마트팩토리를 구성하는 부분제어기로의 활용도 가능하도록 하였다. 또한 원격감시제어(DCS, SCADA)시스템과 원격단말-제어기의 연계에 관련된 제어, 통신, 보안기능 및 운영자 편이장치가 일체화된 지능화된 장치의 개발 가능성을 제시하여 기존 원격감시제어시스템 구축 방법에 비해 설비 투자비용 감소 및 유지관리 비용절감의 효과를 나타내었다.
스마트’라는 용어는 현대를 살아가는 모든 사람들에게 기존에 존재하고 있던 제품과 서비스에 ICT기술이 접목되면서 기존과는 확연하게 구분되는 편의성, 실용성, 연결성을 제공하면서 급속도로 사회 전 분야에 확산되었다. 스마트-폰, 스마트-와치, 스마트-미디어, 스마트-교통, 스마트-시티 등 과거 생활에서 접하였던 제품과 서비스에 ‘스마트’라는 접두어를 붙여서 새로운 것으로 취급하여 왔다. 이에 생활 주변에서 무인-자동으로 운전되고 환경기초시설물, 공공 인프라에 적용되어 있는 기존 제어기에 ‘스마트’ 접두사에 부합되는 편의성, 실용성, 연계성 기능을 추가적으로 부가하여 사물인터넷(IoT) 연계기능 및 현장운영자가의 시스템 접근성을 향상시켜 설비 자동화 시스템의 원격관리는 물론 유사시 현장에 출동한 현장운영자의 신속한 현장대응을 지원하는 현장운영자 중심의 제어기에 대한 연구가 필요한 실정이다. 원격단말-제어기는 위에서 언급했던 환경기초시설, 공공 인프라의 무인자동화에 사용되어지는 산업용 일반적인 제어기를 칭하며, 현장 시설물의 운영 정보를 디지털 및 아날로그 입력채널을 이용하여 수집하고, 출력채널을 통해 제어신호를 현장에 전송하는 역할을 수행한다. 원격단말-제어기의 상위 시스템은 분산제어(DCS)시스템 또는 스카다(SCADA)시스템이라 하며 원격지 현장의 운영데이터를 수집하여 원격지 현장의 운전상황을 감시하고, 수집된 운영데이터를 가공·분석하여 효율적인 기기 운영이 될 수 있도록 제어명령을 생성한다. 인터넷을 활용하여 상위 시스템과 원격단말-제어기의 원활한 정보 교환(연계)을 위하여 통신장치(Modem), 보안장치(VPN)가 반드시 필요하며, 부가적으로 네트워크장치(AP, HUB), 영상감시 장치(CCTV), 운영자 조작 장치(HMI)가 기본으로 설치되어 운영자의 유지관리에 편의성을 제공한다. 원격감시제어(DCS, SCADA)는 원격단말-제어기와의 연계를 위해 적용되는 통신장치(Modem), 네트워크장치(AP, HUB), 보안장치(VPN), 영상감시 장치(CCTV), 운영자 조작 장치(HMI) 등의 개별 장치는 독립된 시스템 구성장비로 각각의 고유 기능을 보유하고 있어 전체의 시스템으로 통합하는 과정을 별도로 수행하여야 유기적인 시스템 구성이 되는 단점을 가지고 있다. 이에 ‘스마트’ 용어에 적합하도록 인터넷 환경에서 상위시스템과 연계에를 위한 통신, 보안 기능구현부터, 현장운영자의 시스템 접근성 재고를 위한 무선네트워크접속, 비상통신, 현장모니터링 둥의 기능까지 하나의 제어기를 통해 종합적으로 편리하게 현장에 적용할 수 있는 IoT 연계형 현장운영자 중심의 제어기 모듈에 대한 연구를 진행하게 되었다. 본 연구에서는 산업현장에서 사용되고 있는 필수 및 편이 증대 장치를 분석하고, 구성장치별 고유기능의 도출 및 이를 구현할 수 있는 모듈의 선택과 이들을 상호 연계할 수 있는 방안에 대한 연구를 진행함과 동시에 IoT 연계를 통해 현장의 운영데이터가 클라우드 상에 존재하는 빅 데이터의 일부로 적용될 수 있도록 하였으며 더 나아가 스마트팩토리를 구성하는 부분제어기로의 활용도 가능하도록 하였다. 또한 원격감시제어(DCS, SCADA)시스템과 원격단말-제어기의 연계에 관련된 제어, 통신, 보안기능 및 운영자 편이장치가 일체화된 지능화된 장치의 개발 가능성을 제시하여 기존 원격감시제어시스템 구축 방법에 비해 설비 투자비용 감소 및 유지관리 비용절감의 효과를 나타내었다.
The components of the field system used in smart factory and remote monitoring and control system - Communication device(Modem), security device(VPN), network device(HUB, AP), process monitoring device(HMI) were integrated in one integrated control module. it is designed to support web-based HMI, wi...
The components of the field system used in smart factory and remote monitoring and control system - Communication device(Modem), security device(VPN), network device(HUB, AP), process monitoring device(HMI) were integrated in one integrated control module. it is designed to support web-based HMI, wireless network, USB tethering, virtual private networking, and field controller functions. IoT-Linked On-Site Operator Control Module has been developed with a focus on simplifying complex site systems, reducing the cost of system construction, and providing convenience for the operator in case of emergency. The results of this paper can be useful for the research of simplifying the system configuration and improving the convenience of the field operator in the field of automatic control industry that monitors and controls remote facilities using the Internet including smart factories.
The components of the field system used in smart factory and remote monitoring and control system - Communication device(Modem), security device(VPN), network device(HUB, AP), process monitoring device(HMI) were integrated in one integrated control module. it is designed to support web-based HMI, wireless network, USB tethering, virtual private networking, and field controller functions. IoT-Linked On-Site Operator Control Module has been developed with a focus on simplifying complex site systems, reducing the cost of system construction, and providing convenience for the operator in case of emergency. The results of this paper can be useful for the research of simplifying the system configuration and improving the convenience of the field operator in the field of automatic control industry that monitors and controls remote facilities using the Internet including smart factories.
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