에너지관리를 위한 ‘APROL EnMon 솔루션’은 에너지 효율성 개선에 크게 이바지하는 제품이다. B&R의 산업용 컴퓨터 Automation PC 910을 통해 구현되는 이 독창적인 솔루션은 ISO50001이 지정한 요구사항을 준수하면서 에너지 절약 및 원가절감으로 사용자들의 경쟁력을 강화시키는데 한 몫하고 있다.

편집자 주

에너지 비용 상승과 교토의정서에 따른 온실가스 감축 목표 달성을 위한 과징금 부과에 따라 에너지 효율 향상을 위한 사항들을 무시할 수 없는 상황이다. 에너지를 절약하기 위한 첫 조치는 에너지가 언제, 어디서, 어떻게 사용되는지 정확히 파악하는 것이다. 이를 위해 에너지 소비량을 정확히 측정할 수 있는 효율적인 솔루션이 필수적이다. B&R의 APROL EnMon 시스템은 프로세스 제어 시스템상에 통합 혹은 단독 설치되는 형태로 지속적인 에너지 모니터링을 제공한다.

전 세계적으로 친환경적인 생산방식과 고효율 에너지 제품에 대한 수요가 모든 분야의 시장에서 증가하고 있다. 2011년 6월에는 EN/ISO 50001 에너지 경영 시스템 표준이 제정돼 이 분야에서 확고한 지침이 되고 있으며, 드라이브 및 제어 기술에서도 효율성이 전체 시스템의 성능을 평가하는 결정적인 요소 중의 하나로 취급되고 있다.

B&R의 솔루션은 모터 및 드라이브 요소들의 배치를 최적화시켜 줄 뿐만 아니라, 콜드 플레이트 장착 방식의 콘트롤 캐비넷과 DC 버스 커플링 및 회수된 에너지의 재사용 활성화 등으로 에너지 절약의 효과를 제공하고 있다.

자율적인 에너지 모니터링

APROL EnMon은 B&R에서 개발한 최신 에너지 모니터링 솔루션이다. 사용자들에게는 ISO 50001이 규정하고 있는 에너지 절약 수준을 구현할 수 있도록 도와주고, 에너지 효율성을 높임과 동시에 생산비용을 절감시켜 경쟁력 강화에 도움을 준다.

에너지 투입과 생산비용 간에 상호 관계를 확인할 수 있어, 가격 설정과 원가 계산에 참고할 수 있으며, 사용자의 지급 원칙에 근거해 에너지 사용 정도에 따라 직접 이윤을 지급하는 방식으로 활용할 수 있다. APROL EnMon을 통해 잠재적으로 절감할 수 있는 비용을 실제로 확인할 수 있으며, 최적의 소비 효율을 구현하기 위한 에너지 비용 절감 프로젝트를 시행할 때 다양한 형태의 판단 근거를 제공한다.

전원 공급을 모니터링하면서 가동 휴지 기간을 줄여줄 뿐만 아니라 예상치 못한 정전을 방지하는 기능도 가지고 있다. B&R의 솔루션은 단독 설치 방식이나 기존의 APROL 프로세스 제어 시스템 내에 통합되는 방식으로 지속적인 기능을 제공한다.

 에너지 소비로 발생한 모든 데이터는 즉시 측정돼 기록 및 분석되며, 에너지 리포트 및 그래프는 각각의 장비, 시스템, 하부 시스템 또는 전체 구성에 따라 생성된다. 이런 리포트들은 생산된 제품별 단위나 원가 단위로 간편하게 분류할 수 있다.

APROL 프로세스 제어 시스템을 기반으로 하는 APROL EnMon 플랫폼은 수시로 변화되는 측정 수치들이 어떠한 시스템에서도 적용될 수 있도록 유연성과 확장성을 제공한다.

솔루션 사용을 위한 준비

APROL EnMon은 B&R의 산업용 컴퓨터인 Automation PC 910에 사전 설치된다. 사용자가 원하는 소프트웨어 및 하드웨어 구성을 사전에 갖추고 있기 때문에 시험 운전 및 파라미터 설정이 매우 빠르다. 그리고 네트워크를 설정한 후 테이블 내에 할당된 소프트웨어 템플릿과 센서를 적용하면 애플리케이션 소프트웨어가 생성되고 자동으로 로드된다.

APROL EnMon의 사용자 소프트웨어 및 개발 환경과 함께 중요한 역할을 하는 구성요소는 SQL 인터페이스를 통한 강력한 데이터베이스다. 데이터베이스는 최고 수준으로 안정화된 Suse Linux Enterprise Server 운영체제 상에서 사용되며, 필수 에너지 데이터에 대한 모든 내용을 저장할 수 있다.

어떤 지역에서도 데스크톱 PC 상의 웹 브라우저를 통해 데이터 접근이 가능하며, 장비에서 필요로 하는 EnMon 콘트롤러들의 수량이 측정 위치의 형태 및 수량과 데이터 처리 형태에 따라 결정된다. 대체로 각각의 콘트롤러는 수백곳이 넘는 위치에서 측정된 데이터를 수신해 처리한다. 그리고 추가적인 콘트롤러들은 필요할 때 쉽게 추가될 수 있으며, 데이터는 POWERLINK, Modbus TCP, Profibus 또는 Ethernet/IP와 같은 일반적인 산업용 인터페이스를 통해 모니터링 시스템으로 전달된다.

모든 에너지 소스의 완전한 통합

APROL EnMon을 통해 전기에너지를 모니터링하는 방식에는 제한이 없다. 전기 이외 모든 타입의 에너지에 적용할 수 있고, 보편적인 설계 덕분에 사용자들이 시스템을 자유롭게 정의하고 지정할 수 있다. 기압 및 수압과 같은 에너지도 전체적으로 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라 오일, 가스, 스팀 또는 지역난방에 대한 모니터링도 가능하다.

APROL EnMon 사용자는 B&R X20 시리즈의 초소형 I/O 모듈을 사용하게 된다. 이 때문에 에너지 소비에 대한 측정과 기록이 가능하다. X20IF 인터페이스 모듈은 네트워크상 지정 포인트의 측정값을 읽기 위해 Modbus RTU, Modbus TCP, Profi-bus DP, Ethernet/IP와 같은 통신연결을 제공한다.

네트워크상의 모든 전압, 전류, 주파수와 리액티브 에너지는 X20AP 에너지 측정 모듈에 의해 측정된다. X20AP 모듈은 31차 하모닉스(고조파)까지 측정할 수 있기 때문에 로컬 그리드에서 원치 않는 하모닉스가 발생할 때 이를 즉시 감지하는 것이 가능하다. 에너지 절감을 위해 컨버터를 과도하게 사용할 때 이러한 현상이 나타난다.

아날로그 신호를 위한 X20AI 모듈은 아날로그 신호들의 흐름을 측정하는데 사용된다. X20DC 카운터 모듈은 디지털 펄스 시그널을 측정한다. M-Bus 마스터가 내장된 X20CS 인터페이스 모듈은 M-Bus 연결을 통해 가스, 물, 전류, 열에 대한 250여개의 펄스를 측정할 수 있다. 모든 X20 I/O 시리즈는 어떠한 모듈에도 적용할 수 있다.

모든 정보에 대한 리포트

시험 운전이나 서비스, 유지보수를 하는 동안, EnMon Dashboard는 웹 기반의 리포팅 환경 및 시스템 진단과 운용을 위한 최적의 환경을 에너지관리 담당자와 팀원들에게 제공한다. APROL EnMon은 특수한 역할 및 기능을 적용할 상황을 대비해서 사용자를 2인으로 설정할 수 있는 인터페이스를 제공한다.

시스템은 각 측정 위치에 따라 Area, Sub Area 그리고 Consumer로 설정돼 메인 분배기·서브 분배기·소비자 등으로 구분된다. 특정한 경향을 분석할 뿐만 아니라 사전에 설정된 수많은 내용과 분석 리포트들은 도표, 막대 및 원형 도표와 그래프 방식 등의 형태로 다양하게 표현된다.

APROL EnMon으로 생성된 데이터는 SQL 인터페이스 시스템을 통해 사업장의 IT 네트워크로 연결된다. 시스템상의 Losys 인터페이스는 기업 자원 관리와 에너지 모니터링을 위해서 인터페이스의 호환 없이도 처리 변수들에 직접 접근해 Read/Write할 수 있는 기능을 제공한다.

편리한 측정과 제어

APROL EnMon은 에너지 소비 데이터를 정밀하게 계산하기 위한 모듈을 제공한다. Flow Calculation은 다양한 형태(게이트, 노즐 등)의 파이프를 통해 흐르는 유량을 아주 높은 정밀도로 계산하기 위한 모듈이며, 화력 발전량이나 수증기에 포함된 에너지를 계산하기 위한 Power Calculation 모듈도 있다.

APROL EnMon 아주 효과적인 기능 중 하나는 부하 관리 시스템으로, 이것은 순간적으로 발생하는 피크 로드를 완화해주고, 예상치 못한 정전으로 말미암은 갑작스러운 오버 로드를 방지한다. 설정 가능한 소프트웨어 제어 모듈을 통해 사용자는 속성과 절차를 직접 할당할 수 있으며, 수동으로 연결하거나 분리할 수 있다. 발생한 부하는 X20DO 디지털 출력 모듈이나 X20IF 인터페이스 모듈을 통해 연결되거나 단절된다.

APROL EnMon으로 주간, 계절 그리고 사용자 지정 휴일 등의 일정을 미리 설정할 수 있다. 사용자들은 에너지 사용이 적거나 많을 때를 미리 파악해 과부하의 시점을 피할 수 있다. 이를 통해 상당한 수준의 비용 절감이 가능하다.

스케일링이 가능하고 통합이 쉬운 APROL EnMon은 에너지 소비를 최적화하기 위한 턴키방식의 강력한 솔루션이다. 에너지에 대한 비용이 증가하고 있지만 APROL EnMon을 사용함으로써 자원을 절약하면서 비용도 줄일 수 있다.

B&R의 솔루션은 단독 설치 방식의 장비뿐만 아니라 거대한 프로세싱 공장에서도 쉽게 구현될 수 있으며, 보조 빌딩이나 장비와 같은 주변 장치들도 에너지 효율을 높이는데 큰 역할을 하고 있다. APROL EnMon은 모든 것들을 하나로 통합시켜 줄 수 있는 종합적인 에너지관리 솔루션이다.

FA Journal 하 상 범 기자 (fa@infothe.com)

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