Optimization of Process Integration (OPI™)

프로세스분야의 자동화에서 Ethernet과 IP기술의 폭넓은 수용과 사용에도 불구하고 여전히 필드제어 및 엔터프라이즈 레벨 사이에는 많은 문제가 존재한다. 고객은 제어 시스템들이 보유하고 있는 필드버스를 선호한다. 프로세스 통합(OPI™)의 최적화란 필요한 객체, 서비스 및 프로파일에 대한 정보 및 통신 표준을 포함하는 통합통신 솔루션을 사용자에게 제공함으로써 일례로, 이러한 상황을 완화 시킬 수가 있는 계장[프로세스] 분야에 적용을 한 것이 프로세스 통합의 최적화[OPI™(Optimization of Process Integration)] 이다.

OPI™를 현실 하려면 프로세스산업 자동화의 활용 사례에 대하여 다음 세 가지의 접근 방식이 필요하다. 즉,

(1)현장 기기와 ICS(Instrument Control System)의 통합,
(2)현장 장치와 플랜트 자산 관리(PAM/Plant Asset Management)의 통합
(3)필드의 전반에서 기업간 통신구조에 대한 ODVA의 접근 방식은 이러한 사용 사례에 대하여 자연적인 솔루션 그룹을 기반으로 하며,

첫째, 프로세스 공장에서 산업용 이더넷의 사용은 이 것이 시스템의 백 본으로 사용 될 수 있고, 새로운 필드 장치로 확장이 되면서 증가속도가 가속화하게 되어 있다. 궁극적으로는 다양한 여러 네트워크를 융합하고 자동화 아키텍처를 간소화 할 수 있다. 필드레벨의 산업용 Ethernet은 먼저 프로세스 데이터(예: 이동 거리, 등)를 포함 하는 제어 밸브 또는 계장 데이터를 갖는 유량계 등의 보다 큰 데이터 교환 요구 사항이 있는 장치에 적용하게 된다. 계장 분야는 아직도 아날로그적인 요소가 많이 남아 먼저 이들이 디지털화 되어야 하며, EtherNet/IP™과 같은 산업용 이더넷을 기반으로 하여 장기적으로는 하이브리드 산업[식 음료 산업]에서 흔히 볼 수 있듯이 간단한 센서와 작동기와 같은 작은 데이터 교환 요건을 가진 장치들도 빠르게 적용하면서 변화를 보여 줄 것이다.

둘째, 전체 시스템의 지리적 분포뿐만 아니라 장치 및 제어 루프의 수의 측면에서 프로세스 자동제어 시스템의 규모는 하이브리드 및 이산적 생산 공장보다는 큰 경향이 있다. 이 경우 다수의 디바이스와 피어 투 피어 또는 분산 제어 아키텍처를 지원할 수 있는 EtherNet/IP™와 같은 확장 가능한 아키텍처를 갖춘 네트워크가 필요하다.

셋째, 프로세스 산업의 자동화 애플리케이션에서 공장과 장비의 유효 수명은 하이브리드 및 개별 산업보다 훨씬 더 길어질 것이다. 그러므로 프로세스 산업의 사용자들은 오래 된 것과 새로운 것을 혼합하는 자동화 아키텍처를 수용하는 플랜트 통합 최적화에 대한 계장 및 제어 개념의 접근 방식이 필요 할 것이다. 활용 사례 별로 다음 세가지를 살펴보기 바란다.

활용 사례 유형 1: 현장 기기 간 통합

현장 장치 대 소프트웨어 통합은 OPI(Optimization of Process Integration)의 기본이다. 필드 장치를 ICS로 통합하면 특수 필드 버스의 기존 필드 장치에 대한 통신 요구 사항과 향상된 진단 및 계측 데이터와 같은 산업용 이더넷의 새 필드 장치에 대한 통신 개선 사항의 통합이 소프트웨어적으로 이루어진다. 또한, 그것은 전력-배기-에탄올과 같은 물리 계층 옵션을 포함하며 본질적으로 안전한 이더넷에 대한 새로운 표준을 준수할 수 있게 된다.

활용 사례 유형 2: 현장 기기 대 PAM통합

장치 간의 현장 통합은 OPI의 가속기이다. 이것은 시운전운용에서부터 교정 및 유지 보수에 이르기까지 현장 기기가 수명 주기의 모든 단계에서 최적의 성능을 제공하도록 보장을 하기 위한 것이다

활용 사례 유형 3: 전사적 기업과 현장 간 커뮤니 케이션 구조(Holistic Field-to-Enterprise Communication Architecture)

OPI의 통합은 전체 현장에서 기업과 현장 간 통신 아키텍처를 제공한다. 또한 기존의 제한적인 자동화 피라미드에서 보다 단순하고 포괄적인 분산 형 네트워크 아키텍처로의 패러다임 전환을 가능하게 함으로써 프로세스 통합의 최적화를 지원한다. 단일 적 통합과 투명한 전사적 커뮤니케이션 아키텍처를 통해 자동화와 엔터프라이즈 리소스 계획 시스템 간에 완벽한 액세스를 제공한다. 그 결과, 사실상 무제한으로 언제 어디서나 데이터를 액세스 할 수 있는 유니파이드 커뮤니케이션 솔루션이 탄생 된 것이다. OPI를 통해 사용자는 현장 설치의 성능과 서비스 가능성을 업데이트하고 개선할 뿐만 아니라 안전하고 완전한 방식으로 전체 엔터프라이즈와 프로세스 애플리케이션을 통합할 수 있게 되었다. OMI에 대한 ODVA의 비전을 더 잘 이해하려 면 프로세스 통합 최적화: 프로세스 산업용 통합 통신 솔루션에 대한 ODVA의 비전을 참조한다.(Optimization of Process Integration: ODVA’s Vision of a Unified Communication Solution for the Process Industries.)

이더넷을 통한 현장연결: 원격 및 위험 지역의 프로세스 자동화 및 계측을 위한 향후 솔루션 (Ethernet to the Field: Future Solution for Process Automation and Instrumentation in Remote and Hazardous Locations)

프로세스 자동화와 계측 기에서 원격 및 위험 위치의 필드 장치를 연결하는 데 사용할 수 있는 이더넷을 위한 고급 물리 계층(APL)개발이 진행 중에 있다. 영어(English)와 독일어(German)의 흥미진진한 발전에 대한 백서를 읽어 보세요.