SCADA, OPC Server, DAS, DCS

제조 현장에서 지속적으로 추구하고 있는 스마트팩토리, 스마트제조 관련 업무를 하다 보면 늘 듣는 시스템들이 있습니다. 바로 SCADA, OPC Server, DAS, DCS인데요. 이 시스템들은 모두 산업 자동화 및 제어 시스템에 사용되는 기술이나 시스템을 지칭합니다. 하지만, 각기 다른 목적과 기능을 가지고 있습니다. 상세한 개념을 알지 못하면 헷갈리기 쉽습니다. 이번 포스팅에서는 각각 개념에 대해 설명하고 그 차이점을 비교해 보겠습니다.

1. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

• 설명: SCADA(일명 스카다)는 산업 현장에서 데이터를 수집하고, 이 데이터를 중앙 시스템에서 모니터링, 제어하는 시스템입니다. 주로 대규모 시설(발전소, 공장, 물류 네트워크 등)의 운영 상태를 실시간으로 모니터링하고 제어하기 위해 사용됩니다. 단순한 데이터 모니터링에 그치는 것이 아니라 설비를 제어하는 것까지 수행하도록 지원하는 시스템입니다.
• 기능:
  • 원격 데이터 수집
  • 중앙 제어 시스템을 통한 모니터링
  • 알람 및 이벤트 관리
  • 보고서 및 분석 도구 제공
  • 작화
• 주요 플레이어 및 제품:
  • Siemens: WinCC
  • Schneider Electric: EcoStruxure
  • ABB: System 800xA
  • Rockwell Automation: FactoryTalk View
  • Emerson, 하니웰, 싸이먼, Toshiba, Yokogawa, Mitsubishi
• 적용 예시: 전력망 제어, 상수도 관리, 대규모 생산 공정 모니터링

SCADA 컨셉 화면

2. OPC Server (OLE for Process Control Server)

• 설명: OPC 서버는 서로 다른 제조업체의 하드웨어나 소프트웨어가 데이터 교환을 원활하게 할 수 있도록 돕는 표준 인터페이스입니다. 이는 통신 프로토콜이 일치하지 않아서 데이터를 통합적으로 모으기 어려운 문제를 해결하여 데이터 상호 운용성을 높여 줍니다. 여러 메이커의 PLC 데이터를 수집하는데 유용합니다.
• 기능:
  • 산업 장비와 소프트웨어 간의 데이터 교환 표준화
  • 데이터 수집 및 전송
  • 다양한 클라이언트 소프트웨어와 호환 가능
• 주요 플레이어 및 제품:
  • Kepware Technologies: KEPServerEX
  • Matrikon (Honeywell): Matrikon OPC Server
  • Siemens: OPC Scout (WinCC OPC Server)
• 적용 예시: PLC(Programmable Logic Controller)에서 데이터를 수집하여 HMI(Human Machine Interface)에 전달

3. DAS (Data Acquisition System)

• 설명: DAS는 물리적 데이터를 전자적 신호로 변환하고 이를 수집하는 시스템입니다. 다양한 센서와 장비에서 데이터를 모아 처리하며, 데이터 수집의 기초적인 역할을 수행합니다.
• 기능:
  • 데이터 수집 및 전환
  • 아날로그 신호를 디지털화
  • 실시간 데이터 로깅
• 주요 플레이어 및 제품:
  • National Instruments: LabVIEW 및 DAQ 시스템
  • Advantech: DAQ 시리즈 (e.g., ADAM-4000 시리즈)
  • Keysight Technologies: DAQ970A 데이터 수집 시스템
• 적용 예시: 실험실의 센서 데이터 수집, 생산 공정의 온도 및 압력 측정

4. DCS (Distributed Control System)

• 설명: DCS는 공정 제어를 위해 여러 개의 제어 장치를 분산하여 사용하는 시스템입니다. 각 제어 장치는 독립적으로 운영되면서도 중앙 시스템과 연결되어 있으며, 대규모 프로세스를 관리하는 데 최적화되어 있습니다.
• 기능:
  • 공정 제어 및 자동화
  • 데이터 수집 및 분석
  • 분산된 시스템을 통한 안정적 운영
• 주요 플레이어 및 제품:
  • Siemens: SIMATIC PCS 7
  • Honeywell: Experion PKS
  • ABB: ABB Freelance 및 Symphony Plus
  • Emerson: DeltaV DCS
• 적용 예시: 석유화학 플랜트, 정유소, 대규모 제조 라인

차이점 비교

개념주요 목적데이터 수집데이터 교환제어 수준주요 사용 사례

시스템	주요 목적	데이터 수집	데이터 교환	제어 수준	사용 사례
SCADA	실시간 모니터링 및 제어	가능	제한적	고수준, 중앙 제어	발전소, 배수 시스템
OPC Server	데이터 교환 표준화	제한적	매우 강력	없음	데이터 전송 다리 역할
DAS	데이터 수집	매우 강력	제한적	없음	센서 데이터 수집
DCS	공정 자동화 및 제어	가능	제한적	분산된 제어	석유화학, 대형 제조

• SCADA와 DCS의 주요 차이: SCADA는 전체 시스템을 중앙 집중적으로 모니터링하고 제어하는 데 중점을 두는 반면, DCS는 여러 제어 포인트가 분산되어 각 부분을 독립적으로 제어합니다. 각 공장, 공정설비별 분산 제어 시스템으로 적용하기에는 DCS를 도입하는 것이 유리합니다.
• OPC Server의 역할: 데이터 교환 및 호환성에 중점을 둔 표준 인터페이스로, 다양한 제조업체의 시스템 간 통신을 쉽게 만들어 줍니다. 서버와 클라이언트로 구성하며 이더넷 환경에서 손쉬운 설정으로 사용 가능합니다.
• DAS의 역할: 물리적 데이터를 전자적 형식으로 수집하고 변환하는 기능을 하며, DCS나 SCADA 시스템의 기초 데이터 입력 장치로 사용됩니다.

이와 같은 차이점들은 각 시스템의 설계 목적과 기능에 따라 달라지며, 산업 자동화의 특정 요구에 따라 조합하여 사용됩니다.

이번 포스팅에서는 스마트공장, 스마트제조에서 자주 사용하는 시스템을 알아보고 비교해 보았습니다. 각 시스템별 특징을 잘 파악하여 시스템 도입과 제조 개선 방안을 설계한다면 더욱 효과적인 사업을 수행할 수 있을 것입니다.

 

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