안녕하세요?
아마 다른 업체라고 한 그 업체에서는 폐열 처리이기 때문에 DCS 특성이 맞다고 판단한 것 같습니다. 제 개인적인 사견으로는 PLC나 DCS 모두 어떤 것을 사용해도 무방할 것 같습니다.
1. 용어의 정의
PLC는 Programmable Logic Controller라고 하여 로직을 프로그램할 수 있는 제어기를 말합니다. 반면 DCS는 Distributed Control System의 약자로 분산 제어 시스템을 의미합니다.
2. 시대적인 흐름
정확한 연도까지는 모르겠지만 대충 알려드리겠습니다.
용어 상으로는 PLC는 제어기에 관한 것이고, DCS는 시스템에 관한 것입니다. 히스토리적으로 PLC가 개발되기 이전에는 Relay로 판넬을 구성하여 설비를 운전하였습니다. 그러던 것이 PLC가 사용되면서 커다란 판넬 대신이 조그마한 제어기가 그 역할을 담당하게 되었습니다. 마치 진공관이 트랜지스터로 바뀐 것과 같은 것입니다.
DCS는 초기 중앙집중제어 시스템과 상반되는 개념으로 사용이 되었습니다. 플랜트가 대형화 하면서 하나의 중앙 시스템만으로는 전체 플랜트를 운영할 수 없게 되었고, 그래서 분산 제어 시스템이 도입이 되었습니다.
그런데 지금은 대체로 PLC 메이커에서 만든 것은 PLC, DCS 메이커에서 만든 것은 DCS라고 불리며, PLC나 DCS도 붙이기 나름이 되었습니다. 예를 들어서 Siemens의 경우 S7은 PLC로 판매를 하고 있고, PCS7은 DCS로 판매를 합니다. 그런데 사실 S7이나 PCS7은 모듈도 호환이 되고 HMI 소프트웨어도 호환이 되고 기능적인 면에서도 큰 차이는 없습니다. 또 다른 예로는 대표적인 DCS 없체 중에 ABB는 다양한 DCS 기종이 있는데 그 중의 P13은 오히려 PLC에 그 구조가 가까우면서도 DCS라고 부르고 있습니다.
이처럼 과거에는 PLC와 DCS는 큰 차이가 있었으며, 완전히 독립적인 시장을 형성했었습니다. 그러던 것이 90년대 중반부터 조금씩 시작하여 지금은 PLC와 DCS를 큰 차이 없이 사용하고 있습니다. 그래서 지금은 PLC와 DCS의 경계가 많이 무너진 상태라고 할 수 있습니다. 그렇게 된 큰 배경은 엄청난 컴퓨팅 기술의 발달이 있었기 때문입니다. 즉, 예전의 저가의 PLC는 성능도 낮고 처리할 수 있는 규모도 적었으며, 기능적으로도 고기능을 구현할 수가 없었습니다. CPU, Memory 등이 급격하게 발전하고 그 단가가 낮아짐으로써 이제는 PLC도 어느정도 DCS의 기능을 구현할 수 있게 되었기 때문입니다.
하지만 아직도 분명한 차이는 있습니다. 그 차이는 여러 가지가 있겠지만 대표적으로 루프 제어에는 DCS가 적합하며, 석유화학 플랜트나 발전소에서는 아직도 전적으로 DCS를 사용하고 있습니다.
(참고 : 이처럼 시스템적인 용어가 제품을 상징하는 것 중에는 SCADA라는 것도 있습니다. SCADA란 Supervisory Control And Data Acquisition의 약자로 Supervisory Control은 단순히 레벨, On/Off 등의 제어가 아닌 광대역 차원에서의 시스템 제어를 의미합니다. 예전에는 SCADA는 광대역 시스템에 적용하였는데 지금은 아예 제품 이름을 대표하여 사용되기도 합니다. 그래서 SCADA라는 단어가 어떻게 사용되느냐는 그때그때의 상황에 따라서 달라지며, 사실 DCS도 비슷한 경향이 있습니다.)
최근에는 이러한 추세도 또 변하고 있습니다. 예전에 너무나도 커서 분산처리시스템으로 구성하였던 DCS 시스템도 워낙에 컴퓨팅 기술이 발달하다 보니까 정보의 활용 측면이 강조되면서 통합 운영 시스템 구성을 하기도 합니다. (물론 대규모 시스템의 통합운영시스템도 그 아래에는 DCS 또는 PLC 들이 구성이 되는 것입니다.) 그래서 요즘은 세계 주요 업체들은 Total Solution을 제시하고 있습니다.
3. 기능적인 비교
아마 인터넷에서 검색하여 보시면 DCS와 PLC를 비교한 자료를 찾을 실 수 있을 것입니다. 저는 제가본 견지에서의 비교를 해 드리겠습니다. (이것은 절대적인 것이 아니며, 제품에 따라 현저하게 차이가 있거나 또는 두가지 특성을 모두 가질 수도 있습니다.)
항목 PLC DCS
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1. 금액 저가 고가
2. 일반적인 시장 중소규모 대규모(분산 처리)
(최근엔 대규모 시스템에서도 기존 DCS대신 PLC로 대체하는 현장이 많이 있습니다. 그것은 가격대 성능비의 문제로 결코 PLC가 DCS보다 우수하기 때문이 아니라 가격과 성능, 호환성과 개방성, 유지보수성과 사용의 편리성 등등을 고려하여 선택되는 문제입니다.)
3. 로직 구성의 특성 스텝 실행 방식 블록 실행 방식
4. 운영 시스템 주로 Windows 주로 Unix (최근엔 거의 모두 Windows 제품도 공급합니다.)
5. 특수 기능 SOE, Manual Entry, Scan Off 등의 기능들을 비롯하여, PLC
보다는 다양한 특수 기능들을 제공합니다.
6. 고장 진단 CPU 단위 접점 단위
7. 데이터의 기준 접점 단위 블록 단위
8. 통신 방식 Polling(대부분) Exception Reporting 방식
9. 개방성 높음(프로토콜 오픈) 낮음(비록 최근엔 OPC Server 통한 3rd Party와의 연결성을
지원하지만 대체로 프로토콜을 오픈하지 않습니다.)
10. 기능성 상대적으로 낮지만 좁혀지는 추게 많은 기능적 우위가 있음
11. 사용의 편리성 좋음 상대적으로 좀 어려움
12. 안정성 메이커에 따라 좋은 곳도 있고 대부분 메이커에 상관없이 무정전 운전을 보장할 수 있음
안좋은 곳도 있음
이 외에도 많은 차이가 있겠는데 지금 생각나는 것은 이 정도 군요. 기술적으로는 어떤 것을 사용하여도 상관은 없습니다. 다만 사용자의 취향이 어렵고 비싸더라도 고기능에 안전하고 특수 기능이 지원되는 것을 좋아하면 DCS를 사용하고, 저렴하고 PLC 수준의 기능에 만족하는 사용자는 PLC를 사용합니다.
4. AB PLC에 대해서 알아야 할 점...
혹시 AB PLC 대리점 하시나요? 아님 가까운 관계가 있으시나요? 저는 AB PLC와는 전혀 상관이 없지만 전적으로 제 개인적인 AB PLC에 대한 견해를 말씀드리겠습니다.
제가 아는 AB PLC는 상당히 좋습니다. (물론 여기서 AB PLC를 선전하는 것은 아닙니다. AB PLC와 견줄 수 있는 PLC들은 Siemens, GE 등 수도 없이 많이 있습니다. 다만 물어보신 분이 AB PLC를 사용하시고 싶어하시기 때문에 AB PLC만을 언급하도록 하겠습니다.) 제 개인적인 견해로는 폐열 라인에도 충분히 사용할 수 있으리라 봅니다. 상대방이 DCS로 제안할 때는 그냥 Competing 하시면 될 것 같습니다. (선택은 사용자가 하는 것이니까요.)
그리고 AB PLC의 경우에는 히스토리적으로 설계상 주의할 점이 있습니다. 그 점은 바로 통신에 대한 것입니다. 앞에서도 설명드렸듯이 예전에는 PLC는 거의 Polling 방식의 통신을 지원하였습니다. Polling 방식에서 통신을 좀더 빠르게 하기 위해서 모든 PLC 메이커들은 Block으로 통신할 수 있는 프로토콜을 정의하였습니다. 그리고 메모리 구성은 고정된 번지를 부여하여 Block 지정이 가능하게 하였습니다. 그러다가 90년대 말부터 윈도우즈 기반의 인터페이스로 바뀌면서, 그리고 IEEE 규정에 따라 다양한 프로그래밍 방식이 지원되고, 네이밍 방식이 변화하게 되었는데 그것은 새로운 PLC들은 고정 번지 접근 방식이 아니라 변수 접근 방식을 지원하게 되었습니다. 그런데 바로 이 부분에서 통신 최적화의 문제가 발생하게 되었습니다. Polling 통신 아키텍쳐는 변하지 않고 변수 접근 방식이 되었기 때문에 Block 통신의 사용에 어려움이 생긴 것입니다. 그래서 대규모 시스템에서 ms 단위의 최적의 성능을 발휘하기 위해서는 이러한 특성을 잘 아시고 초기부터 Addressing을 잘 하셔야 최적의 성능을 낼 수가 있습니다. 제 경험상으로 예전에 PLC5로 10Mbps Ethernet에서 1000개의 아날로그 데이터를 50ms 단위로 데이터 수집을 한 경험이 있었습니다. 그런데 최신 기종에서는 그게 잘 안되더라구요. 아니면 따른 방법으로 가능할지는 모르겠습니다. 혹시 아시면 알려주세요.
결론은 두 시스템 모두 장단점이 있습니다. 그 모든 것을 정리하려면 하나의 학문이 될 정도입니다. 우선은 이정도만 아셔도 충분하지 않을까 싶습니다.
이상입니다.