KR20060040371A - Alarm and broadcast system for distributed control system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분산제어시스템의 자동 알람 및 방송 시스템에 관한 것으로서, 일반적인 공정제어 시스템인 분산제어시스템(DCS)에 있어서, 공정 설비의 비정상 상태 감지시 자체 알람 및 방송 시스템을 통해 운전자에게 인지시켜주되, 기존의 알람 및 방송 시스템을 연계시켜 설비의 비정상 상태 감지시 자동으로 알람과 동시에 방송을 통하여 해당 설비가 비정상 상태임을 운전자에게 인지시켜줌으로써, 분산제어시스템의 모니터링 화면을 통한 시각적인 인지와, 알람 및 방송을 통한 청각적인 인지를 동시에 충족시켜 운전자의 즉각적인 인지가 가능하여, 비정상 상태에 대한 신속하고 원활한 조치가 가능하므로 설비의 중대 사고를 미연에 방지하여 전체 분산제어시스템의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 분산제어시스템의 자동 알람 및 방송 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic alarm and broadcast system of a distributed control system. In a distributed control system (DCS), which is a general process control system, when an abnormal state of a process facility is detected, the driver is recognized through an alarm and a broadcast system. By connecting the existing alarm and broadcasting system, when the equipment detects abnormal condition, it automatically alarms and informs the driver that the equipment is in abnormal status through broadcasting, and visual recognition through the monitoring screen of distributed control system, alarm and By satisfying auditory perception through broadcasting at the same time, driver's immediate perception is possible, and quick and smooth action on abnormal condition is possible, thus preventing serious accidents of equipment and improving safety and reliability of the entire distributed control system. Alarm and broadcasting system of distributed control system It is about.
분산제어시스템, 자동 알람 및 방송 시스템Distributed control system, automatic alarm and broadcasting system
Description
도 1은 일반적인 그룹별 분산제어시스템의 로직을 나타내는 구성도,1 is a block diagram showing the logic of a general distributed control system for each group;
도 2는 본 발명에 따른 분산제어시스템의 자동 알람 및 방송 시스템을 나타내는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an automatic alarm and broadcast system of a distributed control system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 내부통신장치 20 : 패이징 방송 콘트롤러10: internal communication device 20: paging broadcast controller
본 발명은 분산제어시스템의 자동 알람 및 방송 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반적인 공정제어 시스템인 분산제어시스템(DCS)에 있어서, 공정 설비의 비정상 상태 감지시 자체 알람 및 방송 시스템을 통해 운전자에게 인지시켜줌으로써, 분산제어시스템의 모니터링 화면을 통한 시각적인 인지와, 알람 및 방송을 통한 청각적인 인지를 동시에 충족시켜줄 수 있는 분산제어시스템의 자동 알람 및 방송 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic alarm and broadcast system of a distributed control system, and more particularly, to a distributed control system (DCS), which is a general process control system, to an operator through an alarm and a broadcast system when detecting an abnormal state of a process facility. By recognizing, the present invention relates to an automatic alarm and broadcast system of a distributed control system capable of simultaneously satisfying visual recognition through a monitoring screen of a distributed control system and audio recognition through alarm and broadcasting.
일반적으로, 컴퓨터를 이용한 모든 공정에 대한 제어개념은 1960년대 중반부터 공정 제어 분야에 도입되기 시작하였으며, 초기의 컴퓨터를 이용한 제어 개념은 1970년대 중반까지 한 대의 컴퓨터에 의한 DDC(Direct Digital Control)시스템과 현장 아날로그 연결에 의한 제어방식이 주종을 이루고 있다.In general, the concept of computer control has been introduced into the process control field since the mid-1960s, and the early computer control concept was a single digital direct digital control (DDC) system until the mid-1970s. The main control method is control by analog connection with field and analogue.
상기 DDC시스템이란 한 대의 컴퓨터에 공정 데이터의 입력, 출력 및 플랜트의 감시, 조작, 제어 등을 모두 집중화시켜 관리하는 시스템이다.The DDC system is a system that centralizes and manages all the inputs, outputs of process data and monitoring, operation, and control of a plant in one computer.
이러한 DDC시스템의 경우, 모든 제어 기능이 한 대의 컴퓨터에 집중되어 있으므로 컴퓨터에 이상이 발생할 경우, 공정 전체가 제어불능 상태가 되어 신뢰성 저하에 문제가 되었다.In the case of such a DDC system, since all the control functions are concentrated in one computer, when an abnormality occurs in the computer, the entire process becomes out of control and a problem in reliability decreases.
이에, 상기 DDC시스템의 단점을 보완하기 위하여 하나의 중앙처리장치를 여러개의 작은 중앙처리장치로 나누어 기능별로 분리하고 작은 용량의 중앙처리장치를 갖는 각각의 컴퓨터를 통신 네트워크로 연결시켜 전체 시스템을 구성하도록 되어 있는 분산제어시스템(Distributed Control System:DCS)이 도입되었다.Thus, to compensate for the shortcomings of the DDC system, one central processing unit is divided into several small central processing units, separated by functions, and each computer having a small capacity central processing unit is connected to a communication network to form a whole system. Distributed Control System (DCS) was introduced.
상기 분산제어시스템은 공정 제어에 적용되는 시스템을 각 플랜트에 알맞은 단위 서브시스템으로 분리하고 각 소단위 시스템에서는 각각의 주어진 역할을 수행하며, 상호간에 통신이 가능하도록 한 것으로서, 분산제어시스템은 소형 DDC시스템 여러개를 유기적으로 연결하여 전체 시스템을 구성한 것이다. The distributed control system divides the system applied to process control into unit sub-systems suitable for each plant, performs each given role in each sub-unit system, and communicates with each other. The distributed control system is a small DDC system. The whole system is composed by connecting several organically.
그런데, 이와 같은 분산제어시스템의 작동이 정상적으로 이루어지는지에 대한 모니터링은 관리자가 직접 현장에서 모니터를 통해 이를 감시하는 체제로 되어 있으며, 공정 설비의 비정상 상태 또는 위험 상황 등이 모니터링 될 경우, 기존에는 상기 관리자가 그에 합당한 조치, 즉 현장에 있는 기계장치의 동작을 정지시키고, 알람을 발생시키는 등의 조치를 취하였다.However, the monitoring of the normal operation of the distributed control system is a system in which a manager monitors it through a monitor in the field, and when an abnormal state or a dangerous situation of a process facility is monitored, the manager Has taken appropriate measures, such as stopping the operation of machinery on site and generating an alarm.
그런데, 이와 같은 모니터링 방법은 관리자가 계속 상주하여 분산제어시스템의 작동을 모니터링해야 하는 문제점이 있다.However, such a monitoring method has a problem that the administrator must stay resident to monitor the operation of the distributed control system.
또한, 만일 관리자가 자리에 없는 상황에서 공정 설비의 비정상 상태 또는 위험 상황 등이 발생하였을 경우, 신속한 조치의 미비로 인하여 설비의 중대 사고가 발생할 수 있으며, 이를 통해 전체 분산제어시스템의 안전성 및 신뢰성에 큰 타격을 입을 수 있는 문제점이 있다.In addition, if an abnormal condition or a dangerous situation of the process equipment occurs when the manager is not in a seat, a serious accident of the equipment may occur due to the inadequate action of the facility, thereby improving safety and reliability of the entire distributed control system. There is a problem that can be a big blow.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 일반적인 공정제어 시스템인 분산제어시스템(DCS)에 있어서, 공정 설비의 비정상 상태 감지시 자체 알람 및 방송 시스템을 통해 운전자에게 인지시켜주되, 기존의 알람 및 방송 시스템을 연계시켜 설비의 비정상 상태 감지시 알람과 동시에 방송을 통하여 해당 설비가 비정상 상태임을 운전자에게 인지시켜줌으로써, 분산제어시스템의 모니터링 화면을 통한 시각적인 인지와, 알람 및 방송을 통한 청각적인 인지를 동시에 충족시켜 운전자의 즉각적인 인지가 가능하여, 비정상 상태에 대한 신속하고 원활한 대처가 가능하므로 설비의 중대 사고를 미연에 방지하여 전체 분산제어시스템의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 분산제어시스템의 자동 알람 및 방송 시스템을 제공하는데 그 발명의 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, in the distributed control system (DCS), which is a general process control system, when the abnormal condition of the process equipment is detected by the driver through its own alarm and broadcast system By connecting the existing alarm and broadcasting system to detect the abnormal state of the equipment, the driver notifies the driver that the equipment is in abnormal state through the alarm and broadcast, and visual recognition through the monitoring screen of the distributed control system, alarm and broadcasting. By satisfying the auditory perception at the same time, the driver's immediate perception is possible, and it is possible to quickly and smoothly deal with abnormal conditions, thus preventing serious accidents of the facility and improving the safety and reliability of the entire distributed control system. Providing automatic alarm and broadcasting system of distributed control system I The purpose of the invention.
이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the features of the present invention for achieving the above object are as follows.
본 발명은, 그룹별로 각각 구분되어 수처리에 관련된 각각의 주어진 기능을 수행하며, 상호간에 내부 통신이 가능한 단위 서브시스템을 포함하는 분산제어시스템(DCS)에 있어서, The present invention relates to a distributed control system (DCS) comprising a unit subsystem which is divided into groups and performs respective given functions related to water treatment, and which enables internal communication with each other.
상기 단위 서브시스템 중, 특정 단위 서브시스템에서 비정상적인 상황 발생시, 시스템 에러에 대한 디지털 출력신호를 전달 받는 패이징 방송 콘트롤러(20)를 구비하되, 상기 패이징 방송 콘트롤러(20)는 각 그룹별 단위 서브시스템을 구분할 수 있는 청각에 관련된 경고 신호를 자동으로 발생하는 것을 특징으로 한다.In the unit subsystem, when an abnormal situation occurs in a specific unit subsystem, a
특히, 상기 경고 신호는 각 그룹별로 구분 가능한 일정한 횟수의 서로 다른 경고음을 일정시간 동안 발생시키고, 시스템 에러가 발생한 그룹별 단위 서브시스템의 신속한 조치를 바라는 안내 방송을 일정한 횟수로 반복하여 실시하게 되는 것을 특징으로 한다. In particular, the warning signal generates a predetermined number of different warning sounds that can be distinguished for each group for a predetermined time, and repeats a predetermined number of times of announcement broadcasts for prompt action of the unit subsystem for each group in which a system error occurs. It features.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail.
전력, 수처리 설비 등과 같은 산업 플랜트 다방면에 적용 중인 분산제어시스템(Distributed control system;DCS)에 있어서, 본 발명에 따른 바람직한 구현예는 수처리 설비의 각종 중요 알람을 4그룹, 즉 냉각수 제어관련, 프로세스에 공급하는 용수 제어관련, 교반기, 블로워, 펌프 등과 같은 기타 제어관련 등으로 구분하여 적용하는 바, 상기 분산제어시스템의 알람 발생시 연속적으로 그룹핑(grouping)하여 관련 그룹의 디지털 출력이 작동하게 될 경우, 패이징(paging) 방송 콘트롤러(20)로 출력 신호를 전달하여 패이징 방송을 자동으로 실시하도록 하는 기술이다. In a distributed control system (DCS), which is applied to various industrial plants such as electric power, water treatment facilities, etc., a preferred embodiment according to the present invention provides various important alarms of water treatment facilities to four groups, namely, cooling water control related processes. It is divided into water control related to supplying, other control related such as stirrer, blower, pump, etc., and when the alarm of the distributed control system is grouped continuously, the digital output of the related group is operated. It is a technology for automatically delivering a paging broadcast by transmitting an output signal to a
첨부한 도 1은 일반적인 그룹별 분산제어시스템의 로직을 나타내는 구성도로서, 제1그룹 및 제2그룹은 냉각수 제어와 관련된 공정 제어에 적용되는 시스템을 나타내고, 제3그룹은 공정에 제공되는 처리수인 용수의 제어와 관련된 공정 제어에 적용되는 시스템을 나타내며, 제4그룹은 교반기, 블로워, 펌프 등과 같은 기타 제어와 관련된 공정 제어에 적용되는 시스템을 나타낸다. 1 is a block diagram illustrating a logic of a general distributed control system for each group, in which a first group and a second group show a system applied to process control related to cooling water control, and a third group shows treated water provided to a process. The system is applied to process control related to the control of phosphorous water, and the fourth group represents the system to be applied to process control related to other controls such as agitators, blowers, pumps and the like.
이때, 각각의 시스템, 예를 들어 제1그룹의 GA-301A STOP, GA-301A LUBE OIL LOW, GA-301B LUBE OIL LOW....., 제2그룹의 GA-302A LUBE OIL LOW, GA-302B LUBE OIL LOW....., 제3그룹의 GA205A STOP, GA205B STOP, GA205C TRIP....., 제4그룹의 GA602CD HTR TRIP, GA-201D STOP, GA-201E STOP.....은 그룹별 단위 서브시스템으로서, 수처리에 관련된 각각의 주어진 기능을 수행하며, 상호간에 내부 통신이 가능하도록 되어 있다.At this time, each system, for example, GA-301A STOP of the first group, GA-301A LUBE OIL LOW, GA-301B LUBE OIL LOW ....., GA-302A LUBE OIL LOW, GA- of the
이와 같은 기능을 갖는 상기 단위 서브시스템은 각종 설비에 장착되어 있는 센서(sensor) 및 디지털 상태 접점으로부터 디지털 입력(digital input), 아날로그 입력(Analog input) 및 펄스 입력(pulse input) 신호를, 시스템의 메인 프로세스 모듈(Main Process Module)로 부터 통신수단을 거쳐 전송받아 모니터 상에 디스플 레이할 수 있도록 하는 시스템이다. The unit subsystem having such a function receives digital input, analog input, and pulse input signals from sensors and digital state contacts mounted in various equipment. It is a system that can be displayed on the monitor by being transmitted from the main process module through the communication means.
이때, 상기 원격단말장치의 메인 프로세스 모듈로 출력되는 디지털 출력, 아날로그 출력에 대한 출력신호는 로직에 의해 제어 가능하다. At this time, the output signal for the digital output, analog output to the main process module of the remote terminal device can be controlled by logic.
여기서, 각각의 단위 서브시스템은 첨부된 도면에서와 같이, 그룹별로 각각 구분되어 있으며, 이 단위 서브시스템 중 특정 단위 서브시스템에서 비정상적인 상황 발생시, 디지털 출력신호가 작동하게 되며, 스위치 신호를 통해 모니터링 화면에 그 제어 상태가 디스플레이되는 바, 소정의 시간 동안 그 모니터링 화면의 그래픽이 특정 색상으로 변경되어 이를 관리자에게 인지시키게 된다.Here, each unit subsystem is divided into groups, as shown in the accompanying drawings, and when an abnormal situation occurs in a specific unit subsystem among the unit subsystems, a digital output signal is activated, and a monitoring screen is displayed through a switch signal. As the control state is displayed, the graphic of the monitoring screen is changed to a specific color for a predetermined time to inform the administrator.
동시에, 상기 단위 서브시스템은 패이징 방송 콘트롤러(20)에 시스템 에러에 대한 디지털 출력신호를 전달하게 되며, 이러한 디지털 출력신호를 전달받은 패이징 방송 콘트롤러(20)는 각 그룹별 단위 서브시스템을 구분할 수 있는 청각에 관련된 경고 신호를 자동으로 발생하게 된다.At the same time, the unit subsystem transmits a digital output signal for system error to the
즉, 각 그룹별로 구분 가능한 일정한 횟수(2회)의 서로 다른 경고음을 일정시간(40초) 동안 발생시키고, 시스템 에러가 발생한 그룹별 단위 서브시스템의 신속한 조치를 바라는 안내 방송을 일정한 횟수(5회)로 반복하여 실시하게 되는 것이다. That is, a certain number of distinctive warnings (two times) that can be distinguished by each group are generated for a predetermined time (40 seconds), and a predetermined number of announcements (five times) are provided for a prompt action of the unit subsystem for each group in which a system error occurs. Will be repeated).
한편, 도 2는 본 발명에 따른 분산제어시스템의 자동 알람 및 방송 시스템을 나타내는 흐름도로서, DCS UNIT 01 ~ 05는 분산제어시스템의 내부통신장치를 나타낸다.2 is a flowchart illustrating an automatic alarm and broadcast system of a distributed control system according to the present invention, and DCS UNIT 01 to 05 show an internal communication device of a distributed control system.
상기 각각의 내부통신장치(10)에는 각 그룹별 단위 서브시스템이 상호 내부 적으로 통신 가능한 상태가 가능하도록 프로그램화되어 있는 바, 상기 단위 서브시스템에서 발생되는 시스템 에러는 내부통신장치(10) 중, DCS UNIT 03에 통합 전송 가능하도록 되어 있다.Each of the
그리고, 상기 DCS UNIT 03에 전달된 시스템 에러신호는 패이징 방송 콘트롤러(20)로 전송되어 여기서 알람 및 방송을 통해 운전자가 인지할 수 있게 된다. In addition, the system error signal transmitted to the DCS UNIT 03 is transmitted to the
따라서, 분산제어시스템의 모니터링 화면을 통한 공정 설비의 운용상태를 시각적으로 관리자가 인지함은 물론, 여기에 추가적으로 패이징 방송 콘트롤러(20)를 적용하여 관리자가 자리에 없는 상황에서, 비정상적인 상황 발생시 자동 알람 및 방송을 통한 청각적인 인지를 통해 운전자의 즉각적인 대처를 가능하게 하여 산업적인 재해를 미연에 방지할 수 있는 새로운 시스템인 것이다. Therefore, the manager not only visually recognizes the operation status of the process equipment through the monitoring screen of the distributed control system, but also additionally applies the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 분산제어시스템의 자동 알람 및 방송 시스템에 의하면, 분산제어시스템의 모니터링 화면을 통한 시각적인 인지와, 알람 및 방송을 통한 청각적인 인지를 동시에 충족시켜줌으로써, 운전자의 즉각 인지가 가능하고, 비정상 상태에 대한 신속하고 원활한 대처가 가능하므로 설비의 중대 사고를 미연에 방지하여 전체 분산제어시스템의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the automatic alarm and broadcast system of the distributed control system according to the present invention, by satisfying the visual perception through the monitoring screen of the distributed control system and the audio perception through the alarm and broadcast at the same time, Immediate recognition and quick and smooth response to abnormal conditions can be prevented, thus preventing significant accidents in the facility and improving the safety and reliability of the entire distributed control system.
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