발전소 취업 준비생들이 알아야 할 필수 상식, 분산제어시스템 / DCS

오늘은 발전소의 중요한

제어설비인 DCS에 대해

알아보려고 합니다.

일반적으로 발전소에서

DCS는 분산제어 시스템을 말합니다.

원자력이든 복합 화력이든,

열병합이든 모든 분야에서

영어로 통용되는 설비가 많아

DCS가 다른 설비로도

지칭되기도 하는데 여기서

다루고자 하는 것은

큰 범위 용어인 DCS를

알려드리도록 하겠습니다.

자, 그럼 DCS가 어떤 걸까요?

분산제어라고 하니까 제어할 때

여러 개를 제어하는 뭐 그런

시스템 정도로 생각하실 것 같은데

용어 정의 먼저 보고 가시죠.

​

DCS는 Distributed control system,

즉 분산제어시스템을 얘기합니다.

발전소의 전체적인 큰 공정제어를

소단위 공정제어로 나누고,

각각의 소단위 공정제어는

소단위 시스템에서 역할을 수행하며,

상호 간에 통신이 가능하도록

구성된 시스템을 말합니다.

초창기 시스템은 한대의 컴퓨터에

모든 데이터를 집중화시켜

제어하고 관리하는 시스템이었는데

한 대의 컴퓨터에 모든

제어기능이 집중되어 있으므로

컴퓨터에 이상이 발생하면

공정 전체 제어가

제어불능 상태가 되어 버려

이를 보완한 시스템이 현재의

분산제어 시스템 방식입니다.

하나의 중앙처리 장치를 여러 개의

작은 중앙처리장치로 나누어

기능별로 분리하고, 작은 용량의

중앙처리장치를 갖는 각각의

컴퓨터를 통신 네트워크로 연결시켜

전체 시스템을 구성하도록 한 겁니다.

DCS 설비는 발전소 초기 건설 당시에

어떤 시스템으로 구성할 건지

정하게 됩니다.

​

대부분 주터빈 공급사와

연계되어 구성되게 되어 있습니다.

건설하는 발전소 터빈이

지멘스가 공급사라면

하드웨어적인 부분은

당연히 지멘스 터빈이 공급되고

DCS는 지멘스에서 개발한

PCS7이라는 DCS가 공급된다는 뜻이죠.

터빈이 미쯔비스 공급사라면

미쯔비스 DCS인 디아시스

넷메이션이 설치된다는 뜻입니다.

​

그렇다면 지멘스나 미쯔비시같은

회사에서 근무하다가 발전소로도

이직 할 수 있겠네요.

당연히 어드밴티지가 있다고 생각됩니다.

발전소 이직은 발전소 설비와

연관만 되어 있다면

충분히 어필이 가능하다고

생각이 되기 때문입니다.

두산중공업 같은 곳도 발전소로

이직이 수월하다고 생각이 듭니다.

발전소에 발전기를 비롯해서

설비를 두중에서도 많이 납품하거든요.

지원하고자 하는 발전소

터빈 공급사가 어디인지 알 수 있다면

어떤 DCS를 사용하는지도 알 수 있겠죠.

터빈 공급사가 궁금하시면

지원하고자 하는 회사 홈페이지에 가셔서

설비용량 정보가 표기되어 있는데

표기가 되어 있는 경우도 있고

없기도 합니다.

한번 찾아보셔도 도움이 될 듯합니다.

​

발전소 정비부서 중 계측제어 부서에

지원하시는 분이 있다면 이런 정보를

미리 알고 있다가

면접의 자기소개 시간에 어필해도

괜찮은 부분이라 생각이 듭니다.

면접의 짧은 시간에 남들과

다른 경쟁력을 갖추는 것은

이런 정보들을 에피소드 식으로

엮는 것으로 제가 누차 말씀드렸었죠.

이런 에피소드를 얘기하면

면접관들이 관심을 갖습니다.

제발 자기 가족 소개, 어린 성장 시절

얘기하지 마시고, 설비 얘기를

하시기 바랍니다.

발전소 설비를 알아야 여러분들이

이런저런 에피소드들을 만들 수 있기에

앞으로 이런 설비 관련

영상들을 올리도록 하겠습니다.

DCS 얘기하다가 잠깐 샜는데

계속 이야기 하겠습니다.

​

이해하기 쉽도록 인터넷에 있는

사진 몇 장 가져왔습니다.

DCS를 이해하려면 그림으로

이해하는 게 가장 편한데요.

그림에서는 레벨 0에서부터

레벨 4까지 나눴네요.

레벨은 그리 중요한 부분은 아니고

레벨 0에서 레벨 4까지

이루어진 이 구조에서

레벨 0에 해당하는 현장의 여러 가지

센서들의 신호들을 중간중간 단계를 거쳐

주제어 실로 이루어진 레벨 4까지

신호들이 온다는 걸 설명하는 그림입니다.

이 그림만 봐서는 이해가 잘 안되죠.

다음 그림 보면서 보충 설명할게요.

 

방금 언급 드렸던 레벨 0이

파란색 동그라미가 여기에 해당됩니다.

기계부에서는 현장의 밸브 신호나

펌프의 동작 신호 등등, 전기에서는

개폐기나 차단기 상태 등등

계측제어부에서는 현장의 센서들.

센서들은 유량 센서, 레벨 센서, 진동센서,

온도센서, 압력센서 등등

여러 가지가 있겠죠.

발전소에 이러한 신호들이

어마 무지하게 많습니다

이러한 신호들을 통신망을 통해

PLC라는 설비에서 처리합니다.

PLC가 뭐냐고 궁금해하실

분들이 계실 거 같은데

다음 그림 보시겠습니다.

 

PLC 설명은 아래 내용 참조하시고,

그림 보시면

왼쪽 그림이 PLC 그림이고

이 하드웨어에 내부 로직인

소프트웨어가 있는데

오른쪽에 있는 그림이 소프트웨어 입니다.

​

이 로직을 만들어서 입출력 신호에 따라

제어하게 되어있습니다.

그렇다면 이 PLC는 발전소에

여러 개가 있겠죠.

단위 설비별로 PLC를 제어하니까요.

예를 들어 해수 계통 설비에 PLC 하나로

해수면 높이, 해수 차압, 해수펌프 관련

동작 신호 등을

현장 제어 패널 안에 있는

이 PLC로 보내주면

PLC는 제어도 하지만 필요한 신호를

통신을 통해 상위 설비인

주제어실에 있는 DCS로

이 신호들을 보내주는 역할을 합니다.

그렇다면 해수 설비에도

이런 제어 PLC가 있고,

급수계통에도 있고, 수처리 설비에도 있고,

연료계통에도 있고.

여러 개가 소단위로 제어를 하는

구성 방식이 되겠죠.

물론 PLC를 소규모로 사용하고,

DCS 안에 있는 PLC 역할을 하는

서버로도 대신할 수 있습니다.

PLC 공급사는 로크웰오토메이션,

AB, LS산전, 미쯔비시 등

여러 공급사들이 있습니다.

공급사는 여러 개여도 소프트웨어

구성은 오른쪽 그림과 거의

비슷한 로직들로 구성되어 있습니다.

발전소마다 약간씩 다르게

적용하고 있지만 이런

소규모 단위의 설비를

제어하는 설비들이 있다는

컨셉이라는 거 알아두셨으면 합니다.

 

이 화면도 이해하기 편하시라고

가져왔는데 아까 언급했던

이미지와도 비슷하죠.

맨 아래 하단의 파란색

동그라미 있는 설비들이

신호 전송해 주는 현장 센서들입니다.

이러한 현장 센서들에서 입력된

신호들이 상위 설비에

신호를 전송해 주고,

상위 설비가 프로세스 제어망인

고속 통신망으로 신호를 보내줘

주제어실에 있는 프로세스 서버를

통해 주제어실 운전원이 보는 화면에

관련 신호들을 보여주는 겁니다.

물론 경보나 기타

알람 서비스도 같이요.

그래서 이 신호들이 OFF 되거나

비정상적인 수치를 보이게 되면

기계부서나 전기 부서, 계측제어 부서에게

정비 요청을 하는 구조입니다.

최대한 쉽게 설명하려 했으나

잘 된 건지 잘 모르겠네요.

 

혹시 몰라 이 화면도 준비했습니다.

비슷비슷하죠.

공급사가 아무리 달라도

발전소 제어시스템 자체는

모두 비슷한 구성입니다.

여기는 수처리 설비 DCS라 그런지

맨 아래 하단의 센서들이

수질측정기, 탁도계 등의

센서들이 있네요.

이러한 현장 신호들이 PLC를 거쳐

통신망을 통해 상단의 모니터에

비치는 구조입니다.

​

마지막 사진입니다.

 

이것도 역시 아래 하단의

필드 디바이스라고

현장 센서들입니다.

이 센서들이 중간의 PLC를 거쳐

OS1,2,3에 표시되는데

각각의 서버를 얘기하는 겁니다.

주제어실 운전원은 화면을

여러 개를 띄워놓고 보는데

각각의 워크스테이션에서

다른 화면들을 띄워놓기 위해

이러한 워크스테이션이

여러 대가 주제어실에 있습니다.

지금까지 봐 왔던 모든 구조들을

통틀어 DCS라고 합니다.

기계 부서를 지원하시던, 전기 부서를

지원하시던지 이러한 구조를 알고 있다면

면접에서 연관 지을 이야기들을

한번 만들어보시는 건 어떨까요?

오늘 준비한 자료는 여기까지입니다.

즐거운 한 주 시작하시길 바랍니다.

감사합니다.

May the Force be with you.