상태모니터링을 위한 하드웨어 플랫폼 CompactRIO

산업용 사물 인터넷(IIoT) 분야에서, 엔지니어들은 측정 값을 바탕으로 하여 중요한 의사 결정을 내리기 때문에 주요 자산과 인프라를 모니터링할 때 중요한 데이터가 누락되면 큰 문제가 발생하게 됩니다. 

예를 들어, 2009년 러시아 하카시야에 있는 사야노-슈셴스카야 수력 발전소는 2번 터빈의 치명적인 고장으로 13억 달러의 피해를 내고 75명의 생명을 앗아갔습니다.  또한 발전소의 모든 수리를 완료하는 데는 약 5년이 걸렸습니다. 

 

그림 1.  제한된 기능의 도구 때문에 어플리케이션 요구 사항을 만족하지 못할 경우 치명적 문제가 발생할 수 있습니다.

 

 

중요 자산의 상태 모니터링은 일반적으로 일상적인 수동 진단의 반복을 통해 수행됩니다. 그러나 저비용 센서, 자동화된 모니터링 시스템, 빅 데이터 분석 기법의 부상과 같은 추세는 자동화된 솔루션의 채택을 가속화하고 있습니다.  지속적인 온라인 모니터링 솔루션을 적용하면 자산의 전반적인 상태에 대한 가장 큰 통찰력을 얻을 수 있어, 상황을 철저히 이해하고 정보에 입각한 비즈니스 결정을 내릴 수 있습니다. 

 

미 전력연구원(Electrical Power Research Institute)에서는 다양한 유지 관리 전략에 대한 비교 유지 관리 비용을 마력(HP)당 달러로 계산했습니다. 연구에 따르면 예방적 유지 관리라고도 하는 정기 유지 관리 전략은 HP당 24.00달러로 가장 비쌉니다. 사후 유지 관리 전략 또는 유지 관리 문제를 해결하기 위해 장애가 발생할 때까지 기다리는 전략은 HP당 $17.00로 두 번째로 비용이 많이 들지만 사야노-슈셴스카야 발전소 사건에서 볼 수 있듯이 일부 오류는 매우 치명적일 수 있기 때문에 위험할 수도 있습니다.  예측 유지 관리 전략은 HP당 단 $9.00로 가장 비용 효율적이며 치명적인 고장으로 인한 2차 장비 및 인명 피해의 위험을 줄입니다.

 

그림 2.  예측 유지 관리 전략은 HP당 단 $9.00로 가장 비용 효율적이며 치명적인 고장으로 인한 2차 장비 및 인명 피해의 위험을 줄입니다.

 

상태 모니터링을 위한 이상적인 플랫폼

10년 이상 동안 산업 제조, 중장비, 운송, 석유 및 가스, 발전을 포함한 산업에서 산업용 장비의 신뢰성과 효율적 동작을 보장하기 위해 CompactRIO 플랫폼을 사용하여 전사 규모의 장비 및 프로세스 상태에 대한 데이터를 모니터링하고 기록해 왔습니다.  CompactRIO는 영구적 또는 반영구적 모니터링 및 데이터 로깅 어플리케이션을 위한 이상적인 솔루션입니다.  CompactRIO를 사용하면 가장 극한의 환경에서도 고급 데이터 로깅 또는 온라인 모니터링 기능을 구현할 수 있습니다.  CompactRIO는 핵심 자산을 지속적으로 모니터링할 수 있는 매우 안정적인 헤드리스 솔루션을 제공합니다. 

CompactRIO 컨트롤러는 엄격한 설계 방식에 따라 제작되었으며 장기간 유지되는 안정적인 시스템을 배포할 수 있도록 광범위한 테스트와 검증을 거쳤습니다.  -40°C – 70°C(-40°F – 158°F)의 확장된 작동 온도 범위, 50g 충격 등급, 다양한 국제 안전, 전자기 호환성(EMC), 환경 인증 및 등급을 취득한 CompactRIO는 여러분의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

 

그림 3. CompactRIO 컨트롤러는 엄격한 설계 방식에 따라 제작되었으며 장기간 유지되는 안정적인 시스템을 배포할 수 있도록 광범위한 테스트와 검증을 거쳤습니다.

 

CompactRIO는 내장 스토리지와 함께 제공되며 데이터 수집 또는 로깅 요구 사항에 적응할 수 있도록 외부 스토리지 추가 옵션을 제공합니다.  LabVIEW를 사용하여 CompactRIO를 프로그래밍하고 사용자 정의하면 기본 API를 활용하여 데이터를 로컬에 저장하거나 추가 분석 또는 저장을 위해 사내망 또는 클라우드로 전송할 수 있습니다.  또한, CompactRIO는 새롭고 혁신적인 분석 기술에 적응하고 유지 보수 프로그램 요구 사항을 충족하도록 솔루션을 확장할 수 있도록 원시 엔지니어링 측정 데이터에 접근할 수 있는 개방성을 제공합니다.

 

그림 4.  CompactRIO 플랫폼을 사용하면 네이티브 API를 활용하여 데이터를 로컬에 저장하거나 사내망 또는 클라우드로 전송하여 추가 분석 또는 저장할 수 있습니다.

 

또한, CompactRIO 플랫폼은 150개 이상의 NI 및 타사의 신호 컨디셔닝이 내장된 측정 유형별 모듈을 제공하여 다양한 센서 및 신호에 연결할 수 있습니다.  뱅크 및 채널 대 채널 절연을 위한 옵션과 넓은 온도 범위를 지원하므로 하나의 견고한 패키지 내에서 다양한 어플리케이션 및 환경 요구 사항을 모두 충족할 수 있습니다.

그림 5.  150개 이상의 NI 및 타사의 신호 컨디셔닝이 내장된 측정 유형별 모듈 중에서 선택하여 다양한 센서 및 신호에 연결하십시오.

 

마지막으로, CompactRIO 플랫폼을 사용하면 컨트롤러에 직접 처리 및 분석을 통합하여 로깅 및 모니터링을 한 단계 더 발전시킬 수 있습니다.  이를 통해 물론 로컬로 경계에서는 물론이고 기업 전체에서 실시간 수집된 데이터를 처리하고 분석하여 정보에 입각한 결정을 빠르게 내릴 수 있습니다.  

CompactRIO를 사용하면 LabVIEW에 내장된 수백 개의 신호 처리, 분석, 제어 및 수학 함수를 활용하여 어플리케이션 개발을 가속화할 수 있습니다. CompactRIO를 DIAdem 및 SystemLink TDM DataFinder Module과 같은 강력한 데이터 관리 및 데이터 분석 소프트웨어와 결합하여 세계적 수준의 종단 간 데이터 모니터링 및 분석 솔루션을 구축하십시오.