DCS

1. DCS 의 탄생과 발전

Computer를 이용하여  Process를 제어 하기 위한 노력은 1960년대에 시도 되기 시작하여 초기의 제품으로는 DDC(Direct Digital Control,집중제어방식)가 개발되어 Process제어에 적용되기 시작함(1967 년경). DDC는 1대의 대형 Computer가 전Process를 담당하므로 신뢰성,고가격,취급의 문제점이 발생으로 실용화가 되지 못함.반도체 제작기술의 향상 등으로 Micro-Processor가 탄생하기 시작하고 Micro-Processor를 이용한 Micro-Computer가 개발 되면서 새로운 계장 시스템의 DCS가 탄생 하게 됨 

 

2. 분산제어시스템의 개요

종래의 Analog Loop는 위의 그림과 같이 발신기,전원장치변환기,지시조절계등 각각의 부품으로 분산되어 설치되어 고장시  Loop에는 영향을 주지 않고도  부품의 교체가 가능하다. 때문에 Computer를 공정제어에 도입을 하기 위하여서는 필연적으로 분산설치라는 개념이 필요하게 되었다.

 

3. DCS의 역할 분담

DCS가 전Plant의 제어기능을 하는 것은  아니다. Interlock 등 빠른 동작속도가 요구 될 때는 PLC와 Relay등을 이용하고  Alarm-Panel,기록계, Back-up Panel등 이용하여 병열로 동작 하도록 구성한다.

 

4. DCS의 일반 구성

입출력 장치 는 Local계장품의 Analog신호를 Computer가 처리가 가능 하도록 Digital-Signal로 변환하는 장치이다. Controller는 가장 중요한 장치로서 종래의 Panel-Controller와 동일한 동작을 한다.Panel과 같이 PV.SV등은 보이지는 않지만 Operation-Console과 통신Bus로 접속되어 Controller의 각종 정보를 주고 받는 것이 가능하다..Operation-Console은 Controller와 사람을 연결 시켜 감시와 조작을 할 수 있도록 한다. (M.M.I)

 

5. DCS의 일반적인 System

System의 구성은 Maker에따라 조금식 틀리지만 통상적인 구성은 동일하다. 통신Bus(Data-Highway)에Controller,입출력장치 및CRT와 Key-Board를 가지고 있는 Operator-Console등으로 구성 되어 있고 또Operation-Console에는 주변기기로는 Printer,Color- Hard Copyer등이 설치된다. 상위의 관리용Computer나 PLC등 다른 설비와 연결을 위한 Data-Communication(Gate-Way)등이 설치된다

 

6. DCS에 의한 최적운전

Analog제어에서95%. DCS에서 90%가 한 종류의 PID제어 만 사용 하고 있다. DCS에서는 Controller하나가 수 십종의 제어 Algorithm을 가지고 있지만 전혀 사용이 되지 않는다. 그러나 PID제어란 듣기는 좋으나 위의 그림과 같이 간단하게 설명 하면 Seesaw와 같은 원리로 동작하는 아주 간단한 제어 동작 이다. DCS를 이용하면서도 Seesaw와 같은 단순한 PID제어 만 한다면 250마력 스포츠 카를 타고 시장을 보러 가는 것과 같다. 현실로 DCS가 지금 까지 그렇게 사용되어 져 왔다. DCS의 기능을 충분히 이용하여 들어오는 입력신호의 가공 이나 다른 Loop와의 연결.내부계기를 이용한 연산.출력속도의 조절 등 을 충분히 이용하여 제어 Loop를 구성하여 DCS의 기능 을 충분히 이용 할 수 있어야 한다. 지금 까지 사용하던 PID 제어만을 고집 할 것이 아니라 많은 기능을 가진 문어의 손과 같이 이 손이 안되면 다른 손으로 .또 다른 손으로. 등등 여러 가지 발상을 가지고 최적의 공정제어를 할 수 있도록 시도를 해 보아야 할 것이다. Analog Control Loop와 같이 증유탑.중합기.각Tank 분해로.보일러 등의 단품 설비의 제어에서 이제는 Plant전체를 제어하는 역활을 DCS가 담당하여 전 Plant를 가지고 Seesaw 할 수 있도록 다각적으로 노력 하여 Process 제어를 진화 시켜 나가야 할 것이다.