OPRA Turbines는 보통 원격지에서 사용되는 발전 세트를 개발, 제조 및 판매하고, 서비스를 제공하는 기업이다. OPRA는 3개의 컨트롤러 인프라를 대체할 간단하고 제공하기 쉬운 접근 방법을 찾고 있었다.
1992년 네덜란드 헹겔로에 설립된 OP RA Turbines BV는 전 세계에 걸쳐 다양한 적용 상황과 지역에서 단일 또는 다중 설치로 2MW 전력 범위의 발전 세트를 개발, 제조 및 판매하고 서비스를 제공한다. 석유 및 가스 산업 등 보통 원격지에서 안정적인 전원을 필요로 하는 주요 고객이다.
이 회사는 고급 OP16 터빈 기술을 바탕으로 발전 세트를 제공한다. 이 기술은 견고한 OPRA, 낮은 소유 비용, 높은 효율성, 낮은 배기가스, 혼소 기능 등이 특징이다.
해결 과제
OP16 발전기 세트는 특정 고객 요구 사항을 충족하고, 전 세계에서 시장의 성공을 거두기 위해 다양한 구성으로 제공할 수 있다.
터빈 설계가 발전함에 따라 옵션과 기능도 발전했다. 따라서 OPRA는 이제 다양한 환경적 요소 및 작동/적용 요구 사항에 맞게 일정 범위의 패키지와 옵션을 제공할 수 있게 됐다. 최근까지 발전 세트는 각기 가버너 제어, 패키지 제어 및 세이프티 제어 역할을 하는 3개의 PLC를 사용했다. 여러 회사가 3개를 모두 공급하는 상황에서 OPRA는 맞춤형 발전 세트를 만드는 것은 시간 낭비라고 판단했다. 설계자가 3가지 소프트웨어 및 하드웨어 플랫폼을 고려해야 했기 때문이다. 이와 같은 다중 하드웨어 접근 방법으로 인해 현장에서 특히 서비스 및 유지 보수와 관련된 문제도 발생했다.
솔루션
제어 및 전기 그룹의 리더인 Wim Blokhuis는 3년 전 입사할 때 좀 더 나은 접근 방법을 마련해야 한다고 판단했으며, 그에 따라 몇 개 자동화 회사에 솔루션에 대해 문의했다. OPRA는 몇 가지 이유로 로크웰 오토메이션의 Allen-Bradley 기술을 최종 선택했다. 먼저, 로크웰 오토메이션의 기술은 석유 및 가스 부문에서 입증됐고, 두 번째로 업계에 특정한 많은 옵션을 제공했으며, 세 번째로 선도적인 여러 다른 발전 세트 공급 업체에서 사용 중인 업계 표준을 이미 효율적으로 구현했다. 네 번째로 OPRA는 Allen-Bradley 근무 경력이 있는 엔지니어를 갖추고 있으며, 마지막으로(그러나 앞의 이유만큼이나 중요한) OPRA의 요구를 해결하는데 유용한 솔루션이기 때문이었다.
Blokhuis와 동료이자 패키지 엔지니어링 책임자인 Chistyakov는 이 과정에 대해 다음과 같이 언급했다. “발전 세트가 몇 년에 걸쳐 새로운 특징 및 기능을 제공하도록 발전해왔으므로, 특정한 특징 기반의 기능에 대해 새로운 모듈의 컨트롤러가 선택됐다. 전반적인 제어 인프라가 기능적으로 견고하긴 했지만 이와 같은 다중 컨트롤러 접근 방법은 여러 가지 문제를 낳았다. 좀 더 나은 방법을 강구해야 했었는데, 그게 바로 Allen-Bradley 솔루션이었다. 우리가 알아봤던 모든 솔루션 중에서 우리의 요구 사항에 가장 잘 들어맞았다.”
로크웰 오토메이션의 솔루션은 모두 SIL2 인증이 된 다양한 원격 I/O와 함께 RSLogix 5000 소프트웨어를 실행하는 단일 Allen-Bradley ControlLogix PAC로 구성됐다. DirectConnectSM 및 기술 지원도 전체 패키지의 일부를 구성했다. Blokhuis와 Chistyakov는 “설계와 전환은 내부에서 맡았지만, 처음 엔진을 시동할 때에는 미세 조정과 PID 제어와 관련한 지원을 받기 위해 로크웰 오토메이션 엔지니어의 참여를 요청했다”고 설명했다.
결과
새로운 Allen-Bradley 기반의 단일 PAC 제어 인프라는 OPRA에 다양한 이점을 제공하고 있다. 첫 번째로 손꼽히는 가장 명확한 이점은 바로 복잡성의 감소다. Chistyakov에 따르면 단일 플랫폼 접근 방법 덕분에 오류 찾기가 상당히 쉬워졌고, 패키지 테스트도 훨씬 간소화됐다. 또한 원격 I/O를 통해 현장 배선이 절대적으로 최소화됐다.
Blokhuis는 하드웨어 비용에 따른 상황이 아니었음을 예리하게 지적했다. “3개의 컨트롤러를 유지한 상태에서는 서비스 및 유지 보수가 특히 현장에서 어려웠다. 우리가 원했던 것은 안정성 향상, 빌드 시간과 테스트 시간 단축이었다. 우리가 구현한 절약은 컨트롤러의 비용만 감소시킨 것이 아니었다. 실제로 우리는 단일 소프트웨어 라이선스와 단일 교육 프로그램만 필요하게 된 점을 비롯해 여러 가지 중요한 이점도 실감했다.”
OPRA는 또한 발전기 스키드의 연료 시스템용으로 새로운 전자 루틴을 개발해 PAC의 ‘제어영역’을 넓히는 방법도 원하고 있다. Allen-Bradley PAC로 제어되는 Allen-Bradley PowerFlex 755 주파수 컨트롤러 및 서보가 연료 펌프의 속도를 제어하는 데 사용될 예정이며, 비례 밸브를 사용한다는 이 아이디어가 현재 기계적 시스템을 대체한다. 현재 이 아이디어는 로크웰 오토메이션 OEM 컨설턴트의 도움을 받아 테스트되고 있다. Blokhuis는 또한 스키드 내의 모터 보호 기능도 곧 로크웰 오토메이션 솔루션으로 이전될 것이라고 알렸다.
이러한 적용 상황은 동시대의 고급 기술이, 단지 적절해 보이는 기존 시스템에 비해 얼마나 많은 이점을 제공할 수 있는지 보여주는 중요한 예다. 이 사례에서는 하드웨어 비용이 주된 요인은 아니었고, 대신 솔루션이 제공하는 이점이자 최종 결과에 가장 큰 영향을 주는 연관 비용일 뿐이었다. 또한 로크웰 오토메이션의 능력과 역량을 인정함으로써 OPRA는 이제 성능을 한층 향상시키기 위해 Allen-Bradley ControlLogix PAC에서 얻어낼 수 있는 모든 성능을 끌어내려고 하고 있다.
