연결성을 위한 글로벌 솔루션 건축가인 Moazzam Shamsi는 최신 통신 기술과 혁신적인 연결 솔루션이 어떻게 더 많은 소스에서 더 많은 데이터를 요구하는 것을 충족시키는 데 도움이 되고 있는지 설명합니다.
자동화 산업은 더 많은 소스에서 더 많은 데이터에 대한 수요가 증가하여 연결 옵션을 확장하도록 추진되고 있습니다. 이를 위해서는 데이터 충실도를 유지하면서 속도, 전력 소비, 지연 시간, 통합 용이성 및 보안의 균형을 맞추는 통신 솔루션이 필요합니다. 현장 및 플랜트 바닥의 데이터 특성은 변화하고 있으며, 볼륨과 유형의 데이터를 효과적으로 관리하기 위해서는 강력한 연결이 필수적입니다. 이를 통해 필드 장치의 진단 및 애플리케이션의 가능성이 열리며, 장비에 대한 가시성을 높이는 동시에 플랜트 또는 기업의 어느 곳에나 위치할 수 있는 플랜트 의사 결정자에게 더욱 풍부한 정보를 제공합니다. 이러한 과제를 해결하기 위해 이더넷-APL™(고급 물리적 레이어), 무선 및 셀룰러 네트워크와 같은 새로운 향상된 통신 기술은 운영의 모든 부분에서 상황에 맞는 고품질 데이터를 필요한 사람과 시스템으로 위치에 관계없이 원활하게 전송할 수 있도록 지원합니다. 이로 인해 새로운 애플리케이션과 강력한 에지 및 클라우드 기반 소프트웨어가 제공하는 귀중한 운영 인사이트를 얻을 가능성이 생겨나고 있습니다.
무선 필드 네트워크는 조직에서 유선 설치보다 낮은 비용으로, 이전에는 유선 방식으로 액세스할 수 없었던 응용 분야에서 퍼베이시브 센싱 기술을 배포할 수 있도록 돕고 있습니다. 인프라 기술이 개선되어 애플리케이션의 밀도가 높아지고 전송이 더 길어집니다. 여기에는 기존 공정 측정 포인트를 더 추가하고 다른 작동 사각지대를 제거하는 것이 포함됩니다. 부식, 밸브 및 진동 모니터링과 같은 새로운 응용 분야 구현 및 가스 누출 감지 신뢰성, 안전 및 지속 가능성 도메인을 지원합니다.
기존에 백홀링 응용 분야에만 사용되던 셀룰러 네트워크는 더 빠르고 견고해지게 되어 더 광범위한 산업 응용 분야에 적합해지고 있습니다. 저비용 데이터 비율의 공용 셀룰러 네트워크를 사용하여, 저렴한 센서를 원거리 모니터링 애플리케이션에 배포하고 중앙 집중식 분석을 위해 클라우드에 직접 전송되는 데이터에 배포하여 새로운 ‘선단 관리’ 서비스를 가능하게 합니다. 새로운 비즈니스 및 서비스 역량이 부상하고 있습니다. 예를 들어 공급업체는 원격 및 모바일 저장 탱크의 재고 레벨과 액체의 상태를 모니터링하여 공급망 효율성과 서비스 레벨을 개선하는 데 도움을 줍니다. 또는 파이프라인 인프라 및 장비의 건전성에 대한 가시성을 높여 수동 검사를 최소화하고 환경 및 안전 성능을 개선할 수 있습니다. 탄소 발자국을 추적하는 기업은 글로벌 규모로 에너지 소비를 측정하는 새로운 대안이 있을 것입니다.
이더넷-APL은 위험 지역을 포함한 현장 계측에 이더넷 통신을 도입하는 것을 목표로 합니다. 현장에 고속 이더넷을 배포하면 더 큰 대역폭을 필요로 하는 새로운 센서 유형에 대한 기회가 창출되고 장치 구성 및 유지보수 작업이 가속화됩니다. 이더넷-APL은 센서로 사용되는 분석 데이터 및 카메라와 같은 대용량 데이터의 전송을 지원하도록 설계되었습니다. 디지털 밸브 컨트롤러 및 코리올리스 유량계와 같은 기존 데이터가 풍부한 많은 장치도 빠른 속도의 이점을 누릴 수 있습니다. PROFIBUS에 익숙한 사용자들은 이더넷-APL을 통한 PROFINET을 배포하기 시작했으며, HART® 및 WirelessHART® 사용자들은 새로운 보안 기능과 HART 엔지니어링 도구에 익숙하기 때문에 HART-IP를 채택할 가능성이 높습니다.
최신 아키텍처에 중요한 연결성
최근 생겨나고 있는 통신 플랫폼의 통합을 용이하게 하기 위해서는 혁신적인 연결 솔루션이 필요합니다. 유연하고 확장 가능한 아키텍처와 사용 가능한 인프라는 구현의 비용과 복잡성을 줄이고, 필요한 수준의 보안을 제공하고, 신뢰성과 성능을 유지보수하거나 개선하며, 더 많은 애플리케이션을 지원하는 데 필요한 유연성을 제공하는 데 도움이 되어야 합니다. 혁신적인 연결 솔루션은 통합을 단순화하고 설치 비용을 줄이며 새로운 측정 포인트의 추가를 용이하게 합니다. 예:
향상된 WirelessHART 게이트웨이는 추가 게이트웨이 비용 없이 연결 가능한 장치의 수를 확장합니다. 이를 통해 기존 인프라를 활용하여 새로운 애플리케이션을 구현할 수 있습니다.
위험 지역 등 게이트웨이에서 분리형 설치를 활성화하는 스마트 안테나는 가스 누출 감지와 같은 새로운 애플리케이션의 구현을 단순화합니다.
CHARacterization 모듈(CHARMs)을 사용하면 현장 와이어링을 어디에서나 종료할 수 있어 새 장치와 스마트 센서를 연결하는 복잡성을 줄입니다.
이더넷-APL 응용 분야를 지원하는 DeltaV™ CHARMs는 궁극적으로 이더넷-APL 장치 및 네트워크를 기존의 자동화 아키텍처에 통합하여 프로젝트 비용과 복잡성을 줄입니다.
DeltaV PK 제어기 PROFINET, Modbus TCP, OPC UA 및 이더넷/IP를 비롯한 통신 프로토콜을 통해 이더넷-APL을 통합하여 사용자가 하나의 제어 전략에서 장치 유형을 혼합하고 일치시킬 수 있도록 합니다. 이더넷-APL 스위치와 함께 PK 제어기는 공정 환경에서 고속 장치의 채택을 가속화합니다.
DeltaV IO.Connect 소프트웨어를 사용하면 제어 시스템 현대화 중에 I/O를 보존할 수 있으므로 다운타임 없이 점진적인 업데이트가 가능합니다. 이러한 유연성으로 스케줄은 최대 90%, 전체 자본 비용을 최대 40%까지 줄일 수 있으며, 향후 I/O 변화는 운영 지출에 투입됩니다.
네트워크 보안
이러한 풍부한 데이터를 적절한 인력과 시스템으로 전송하는 데 필요한 연결성 및 개방성 특성이 증가함에 따라 위험을 줄이고 취약성을 방지하기 위한 새로운 보안 요구 사항이 도입되었습니다. 따라서 사이버보안은 중요한 문제입니다. 이러한 우려를 덜어주기 위해 Emerson과 같은 자동화 회사들은 보안을 강화하기 위해 제로 트러스트 원칙을 사용하고 있습니다. 제로 트러스트는 네트워크가 손상되었거나 손상될 것으로 가정하고 어떤 사용자나 장비도 암시적으로 신뢰할 수 없다고 가정합니다. 자동화 소프트웨어와 애플리케이션은 보안을 소급적으로 설계하는 대신, 설계에 내재된 제로 트러스트 원칙을 가지고 있습니다.
최종 사용자는 새로운 고속 통신을 통해 활성화되는 강력한 센서 및 기타 필드 장치의 이점을 즉시 누릴 수 있기를 원하지만, 많은 기존 플랜트 내에서의 채택은 점진적으로 진행될 가능성이 높습니다. 확신을 가지고 함께 작동하려면 이전 통신과 새로운 커뮤니케이션을 주의 깊게 통합하는 것이 중요합니다. Emerson의 전문 지식과 입증된 기술 및 프로세스는 가능한 가장 낮은 위험에서 최대값을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.
