DCS에서 로크웰 오토메이션 PlantPAx 프로세스 자동화 시스템으로의 마이그레이션을 통한 생산증대 및 품질 제어 최적화

Petrocoque S.A. Indústria e Comércio는 브라질의 상파울로에 위치한 제조업체로, 소성 코크스(Calcined Coke), 석탄 및 목탄 제품을 정제하고 판매하는 기업이다. 소성 그린 석유 코크스는 알루미늄, 철강, 티타늄 제련업체에서 양극 생산에 사용되고 있다.

이러한 공정을 위해 Petrocoque의 운영에는 소성로, 회전 냉각장치, 보일러 그리고 고체 수송시스템이 포함되어 있으며, 대기오염을 방지하고 액체 폐기물을 처리하는 장비도 함께 가동하고 있다. 알루미늄 1톤을 생산하기 위해서는 약 400킬로 가량의 코크스가 필요하다.

이 회사는 지난 수십 년 동안 현재 사용중인 개별 DCS를 사용해오고 있었다. 프로세스 제어는 20년 이상 된 단일 루프 컨트롤러가 담당하고 있었으며, 회사의 생산 설비 세 곳 중에서 한 곳은 가동이 중단되어 있었고, 나머지 두곳의 제어 솔루션은 이보다도 훨씬 낙후된 상태였다.

회사의 관리 책임자인 Manuel Lind Gomes는 “세 곳의 그린 석유 코크스 소성부 프로세스 제어 시스템을 하나로 통합하고, 가장 낙후된 1번 설비를 현대화해야 했습니다. “라고 말했다.

1번 설비는 네트워크에 연결도 되어있지 않은 상태였고, 예측 진단, 이력 데이터 수집이나 프로세스 추적 기능도 전무했다. 이로 인해 품질 제어 문제가 발생해왔고, 전기 부품과의 통합조차 이루어 지지 않아서 유지보수 및 예방에 애로사항이 있었다.

시장의 요구에 대응하고 생산력을 향상시키기 위해 회사는 로크웰 오토메이션 PlantPAx™ 프로세스 자동화 시스템 솔루션을 도입하여 기존의 제어 시스템을 업데이트하기로 결정했다. Petrocoque의 PlantPAx 시스템에는 IntelliCENTER® 기술이 탑재된 다수의 CENTERLINE®2500 Motor Control Centers(MCCs)가 도입되었다.

이 시스템에는 사전 구성되고 테스트까지 마친 네트워크가 내장되어 있으며, 하드웨어와 소프트웨어가 통합되어 있다.

설치만 하면 즉시 사용할 수 있는 플러그 앤 플레이 설정 기능으로 설치 시간이 감소되었으며, 지능형 진단 및 오류 예측 정보를 제공하기 때문에 설비의 가동 중단시간 또한 최소화하는 장점이 있다. I/O를 위해서는 4-20 mA+HART Analog I/O 장치를 도입하였다.

데이터 관리 수요 해결을 위해서는 FactoryTalk® Historian 소프트웨어를 탑재한 PlantPAx 시스템을 구성하였다. 이 솔루션은 계산, 측정, 통계 처리 및 품질 제어에 기본이 되는 Time-series 데이터를 수집한다.

자산관리에 따른 요구사항은 FactoryTalk AssetCentre를 설치하여 대처하였다. 이는 사용자가 제어 시스템에 안전하게 접속하고, 사용자의 행동을 추적하며, 자산 구성 파일을 관리하여, 프로세스 장비를 구성하고, 운영 자산 구성의 백업이나 복구를 실행할 수 있게 해준다.

FactoryTalk ViewPoint를 시스템에 포함시키면, 웹 지원이 가능한 HMI를 통해 사용자가 어디서나 플랜트 현장 운영을 모니터링할 수 있기 때문에 더욱 현명한 실시간 의사 결정을 내릴 수 있다.

PlantPAx 솔루션은 원격 접속 디스플레이를 제공하며 운영, 유지보수 및 구성 팀의 훈련과운영 설비의 핫 루프 마이그레이션 그리고 시스템의 구성, 시운전 및 구동까지 지원한다.

플랜트의 현대화는 단일 루프 제어의 마이그레이션과 이산 및 규제 제어가 설치된 DCS인 PlantPAx를 위한 PLC 5와의 인터로킹을 통해 이루어졌다. PLC-5 I/O는 유지하여 Petrocoque가 몇 해 전에 실시한 투자를 보존하였다.

PlantPAx 시스템의 고가용성과 운영 및 유지보수의 용이함은 가동 중단시간을 최소화하고 제어 시스템의 변동으로 발생하는 프로세스 중단 사태를 역시 최대한 줄여준다.

Petrocoque의 프로세스 엔지니어인 Edinaldo Pereira는 “한 곳으로 중앙화된 제어 기능 이외에도, 최근에 우리 회사가 도입한 솔루션 덕분에, 프로세스(이력) 변수에 대한 정보도 온라인으로 쉽고 간편하게 얻을 수 있게 되었고, 진단도 신속하게 할 수 있게 되었습니다.”

이러한 시스템 전반에 걸친 개선 작업을 통해, 그린 석유 코크스의 시간당 생산량이 100톤으로 증가하였다. 하지만 이에 그치지 않고 고급 프로세스 제어 시스템인 Pavilion8® 소프트웨어의 도입과 생산 제어를 추적할 수 있도록 ERP 시스템의 통합까지 준비하고 있다.

로크웰오토메이션
www.rockwellautomation.co.kr

아이씨엔 매거진 2012년 11월호

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