경험||DCS의 고장 발생 빈도에 대한 나의 견해

Thread Content

1. 분산제어시스템(DCS) 개요
DCS는 유연한 활용성, 자유로운 시스템 구성, 완벽한 제어 기능, 편리한 데이터 처리, 중앙 집중식 표시 및 조작, 친숙한 인간-기계 인터페이스, 간단하고 표준화된 설치 방식, 용이한 조정, 그리고 안전하고 신뢰할 수 있는 작동 성능 등의 특징을 가지고 있습니다. 이러한 특성들 덕분에 DCS는 국내외의 전력, 석유, 화학, 야금, 경공업 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있으며, 특히 대형 발전기그룹에서 많이 활용되고 있습니다.현재 국내에서 많이 사용되고 있는 브랜드로는 다음과 같은 것들이 있습니다: (1) 해외 브랜드: 홈니웰, ABB, 웨스팅하우스, 지멘스, 요코가와 등；　　(2) 국내: 국전지심, 화리시, 신화, 절대중콩 등.　　DCS의 안전성과 신뢰성은 발전기그룹의 안전하고 안정적인 운영을 보장하는 데 매우 중요합니다. 문제가 발생할 경우, 발전기그룹의 장비가 심각하게 손상될 수 있으며, 심지어 인명 사고까지 일어날 수 있습니다.따라서 DCS 운영 중에 발생하는 다양한 문제들을 분석하고, 화력발전소의 DCS 안전성과 신뢰성을 향상시키기 위한 조치를 취하는 것이 매우 필요합니다. 2DCS의 생산 과정에서 발생하는 고장 상황은 각 제조업체의 DCS마다 고유한 특성이 있기 때문에, 고장의 현상 분석 및 처리 방법도 제각각입니다. 하지만 크게 보면 DCS로 인해 발생하는 2등급 이상의 장애는 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다: (1) 시스템 자체의 문제로, 설계나 설치상의 결함, 소프트웨어/하드웨어 오류 등이 포함됩니다.　　(2) 인적 요인으로 인한 고장으로, 직원의 잘못된 조작, 불완전한 관리 체계 및 이행 과정에서의 문제가 포함됩니다.　　(3) 시스템의 외부 환경 문제로 인해 DCS에 장애가 발생합니다.환경 온도가 너무 높거나, 습도가 너무 높거나 낮거나, 먼지, 진동, 소형 동물 등의 요인으로 인해 이상이 발생합니다.2.1 DCS 자체의 문제 및 고장 사례
이러한 고장들은 생산 과정에서 비교적 흔하게 발생합니다. 주로 시스템 설계나 설치상의 결함, 컨트롤러(DPU 또는 CPU)의 작동 중단, 네트워크 연결 끊김 등이 있습니다. 또한, 운영자용 화면이 꺼지거나, 네트워크 통신에 문제가 생기거나, 소프트웨어에 결함이 있거나, 시스템의 성능이 낮거나, 다른 시스템이나 장비와의 인터페이스에 문제가 있는 경우도 있습니다.2.1.1 전원 및 접지 문제 (1) 특정 발전소의 DCS 전원 시스템에는 ABB사의 Symphony III형 전원이 사용되고 있지만, 인프라 구축 당시에는 II형 전원의 접지 방식에 따라 캐비닛이 설치되었습니다. 이는 III형 전원의 접지 기술 요구사항과는 상당히 다릅니다.기동 이후 여러 차례 DCS 모듈 고장, 신호 점프, 하드웨어 손상이 발생했으며, 이는 접지 시스템과 관련이 있는 것으로 추정됩니다.마찬가지로, 특정 발전소에서는 건설 단계에서 DCS 접지망의 설계 및 설치에 문제가 있었으며, DCS 시스템이 가동된 이후 모든 열저항 및 열전대 온도 측정 지점에서 주기적인 변동이 나타났습니다.(2) 특정 공장에서는 전원 연결선이 느슨해지면서 터빈 측의 제어 시스템이 작동하지 않게 되었습니다.교훈: DCS에는 적절한 접지 시스템과 합리적인 케이블 차폐가 없어, 시스템의 간섭이 심해지고 제어 시스템이 오작동할 가능성이 높아집니다. 또한 모듈이 손상될 위험도 있습니다.알 수 있듯이, UPS 전원이나 제어 시스템의 접지에 문제가 있다면, 발전소가 가동된 이후 DCS의 안정적인 운영에 심각한 위험이 생길 수 있습니다.따라서 DCS 시스템의 전원 설계에는 반드시 신뢰할 수 있는 예비 수단이 있어야 하며, 부하 배치도 합리적이어야 하고 일정한 여유가 있어야 합니다；DCS 시스템의 접지는 반드시 제조업체의 기술 요구사항을 준수해야 합니다(제조업체에서 특별한 지침이 없는 경우에는 DLT774 규정에 따라 처리해야 함). DSC 시스템으로 들어가는 모든 제어 신호용 케이블은 품질이 보증된 차폐 케이블을 사용해야 하며, 동력 케이블과는 분리하여 설치되어야 합니다. 또한 단일 접지가 잘 이루어져 있어야 합니다.2.1.2 시스템 구성 문제 (1) 절강성의 한 발전소에서 DCS(T-ME/XP 시스템)가 자주 고장 나거나 멈추는 바람에 발전기가 가동을 중단하는 사고가 발생했습니다.7, 8호기(2*330MW)는 1997년 2월부터 5월까지 시험 가동되는 동안, 두 기기에서 총 22회의 DCS 시스템 고장 및 정지가 발생했으며, 이로 인해 8번이나 기기가 비정상적으로 정지하는 사고가 있었습니다.그 후에도 여러 차례 조작 화면 오류가 발생했으며(8호기의 경우 6개의 조작 스테이션이 모두 ‘검은 화면’이 되는 사고가 두 번 있었습니다), 이로 인해 발전기의 안전이 심각하게 위협받았습니다.분석 결과, 해당 DCS 시스템에는 다음과 같은 문제들이 있는 것으로 나타났습니다: ① DCS 시스템의 설계에 있어 성능 계산 소프트웨어 및 스위칭 신호의 중복 구성 측면에서 문제가 있습니다.② 하드웨어 구성 불일치(여기에는 T-ME와 T-XP 두 시스템의 호환성 및 통신 문제가 포함됨).③ 개별 하드웨어 설계가 불완전합니다.④ 더욱 자세히 분석해 보면, 핵심적인 CS275(하위 계층의 T-ME) 통신 버스의 부하율이 너무 높아져 “병목” 문제가 발생하고 있습니다.반면 유럽의 T-ME/XP 시스템 사용자들은 적절한 설정을 통해 T-ME/XP 시스템을 비교적 잘 활용하고 있습니다.(2) 특정 발전소에서 200MW급 발전기의 열제어 시스템을 자동화하기 위해 사용된 DCS의 경우, 시스템의 부하율 계산이 정확하지 않았으며, 투자를 줄이기 위해 기술적 지표들도 허용 가능한 한계에 가까운 수준이었습니다. 또한 이 시스템은 운영 중에 가상 I/O 포인트의 수가 많다는 특징이 있었습니다. 그래서 개조 과정에서 일부 컨트롤러의 부하율이 90%를 초과하는 경우도 있었고, 일부 소프트웨어 기반의 조작에 대한 반응 시간도 1분에 가까울 정도로 느려서 실제로 사용할 수 없었습니다. 결국 시스템을 대폭 조정하여 새로운 설정을 적용함으로써 이 문제를 해결할 수 있었습니다.(3) 동북부의 한 600MW급 발전소의 경우, 입찰 시의 기술 사양서에 I/O 채널의 절연 방식에 대한 명확한 설명이 없었습니다. 그로 인해 DCS 제조업체는 매우 낮은 수준의 하드웨어를 배치했고, 그 결과 시운전 과정에서 많은 양의 I/O 보드가 손상되었습니다. 이후 절연 방식을 변경하고 하드웨어를 교체하는 데 많은 비용이 들었으며, 이는 처음에 있던 입찰 가격상의 이점을 상쇄해버렸습니다.또한, 케이블의 품질과 차폐 문제도 반드시 중요하게 다루어야 합니다. 중요한 신호나 제어용으로는 컴퓨터 전용 차폐 케이블을 사용해야 하며, 많은 개조 공사들이 바로 케이블의 문제로 인해 케이블을 다시 설치해야 하는 상황이 발생하여 공사 기간에 영향을 미칩니다.(4) 특정 발전소의 300MW급 발전기에 장착된 신화 XDPS-400 시스템의 엔지니어용 스테이션이 자주 멈추는 문제가 있었습니다. 조사 결과, 해당 시스템에는 여러 가지 프로그램들이 많이 동작하고 있었습니다. 예를 들어, 여러 개의 가상 DPU, 과거 데이터 기록, 성능 계산, 보고서 작성 등과 같은 프로그램들이었습니다.역사적 데이터를 다른 인간-기계 인터페이스 스테이션에 할당하는 문제 해결.2.1.3 컨트롤러(DPU 또는 CPU) 고장 (1) 특정 발전소의 300MW #2 유닛에 있는 HIACS-5000CM 제어 시스템의 FSSS1 부분에서 CPU에 고장이 발생했습니다. 그로 인해 제어 권한이 다른 장치로 넘어가지 않아, 해당 시스템의 제어 장비들을 조작할 수 없게 되었습니다(장비들은 기존 상태 그대로 계속 작동함).주 CPU를 온라인 상태에서 교체하는 과정이 정전에 이를 때, CUP에서 주 제어 CPU로 전환되며 시스템 장비들은 제어를 받습니다. 기존의 주 제어 CPU를 교체한 후에는 시스템이 정상적으로 작동합니다.(2) ABB가 초기에 생산한 SYMPHONY 모델의 경우, 동일한 PCU 캐비닛 내에 있는 서로 다른 컨트롤러들 간의 통신에서 데이터 불일치 문제가 발생했습니다. 이 문제는 펌웨어를 업그레이드함으로써 해결되었습니다；(3) 신화컨트롤의 XDPS 시스템 초기 일부 제품군의 DPU에서 여러 차례 오프라인되거나 다운되는 현상이 발생했습니다. 검사 결과, DPU 카드의 개별 커패시터에 문제가 있었으며, 카드를 업그레이드하고 교체함으로써 문제가 해결되었습니다.　　현재 DCS의 컨트롤러는 모두 중복 구성되어 있어, **주 컨트롤러의 “이상”으로 인해 발전기가 정지하는 횟수가 줄어듭니다.하지만, 중복된 컨트롤러 한 쌍이 동시에 고장 나면 안전한 생산에 직접적인 위협이 됩니다. 이러한 상황을 방지하기 위해 반드시 조치를 취해야 합니다.2.1.4 DCS 네트워크 장애 (1) 특정 발전소의 웨스팅하우스 WDPF 제어 시스템의 경우, 여러 차례의 시스템 개조로 인해 많은 센서와 자동 제어 회로가 추가되었습니다. 그 결과 시스템의 부하율이 70% 이상에 달하게 되어 네트워크 통신에 문제가 생겼습니다. 이로 인해 운영자가 조작을 수행하거나 화면을 전환하는 데 오랜 시간이 걸리거나, 화면이 꺼지는 문제가 반복적으로 발생했습니다.이후 OVATION 시스템으로 업그레이드 및 개조되어 시스템은 정상적입니다.(2) 특정 발전소의 600MW급 발전기의 부하는 508MW였으며, 작동 상태는 안정적이었습니다. 그러나 터빈의 모든 조절 밸브들이 갑자기 크게 움직이기 시작했습니다. 원인을 조사한 결과, 발전기가 가동되는 동안 M5 컨트롤러의 회전 속도 신호가 순간적으로 3000r/min에서 0r/min로 변했다가 다시 원래 값으로 돌아왔습니다. 조절 밸브들이 움직인 이유는 M3와 M5 간의 데이터 전송에 문제가 생겨서, 발전기가 가동되는 동안 Trip Bias 신호가 0에서 1로 변했기 때문입니다. 이로 인해 모든 조절 밸브들이 크게 움직이게 된 것입니다.이 문제에 대한 대응 방안: PCU 제어 버스의 통신 신호에 멀티플렉싱 처리를 적용하고, 통신 신호에 일정한 지연을 추가하여 통신 신호의 순간적인 변화를 피함；중요한 통신 신호에는 통신 중복 기능이 적용되었습니다.2.1.5 DCS 소프트웨어 문제 (1) 특정 발전소의 300MW 난방용 발전기의 DCS 조정 과정에서 측정 지점의 품질 파라미터가 수정되지 않았습니다. 그 결과, 아날로그 신호를 측정하는 지점들은 선이 끊어졌을 때만 비정상적인 지점으로 간주되었으며, 품질 검증 기능이 제대로 작동하지 않았습니다.그 후 모든 측정 지점의 품질 파라미터를 설정하여 장비의 운영 신뢰성을 향상시켰습니다.(2) HIACS-5000CM 제어 시스템 화면 구성 시, grab 구성 도구를 더블클릭하면 C++ 오류 창이 나와서 정상적으로 사용할 수 없습니다.검사 결과 grab.ini 파일이 수정된 것으로 나타났으며, 다른 컴퓨터의 파일을 복사해 덮어쓴 후 도구가 정상으로 돌아왔습니다.grab이 비정상적으로 종료된 후, grab.ini 파일에 오류 정보가 그대로 남아 있기 때문입니다.(3) 특정 발전소의 탈산기 수위 제어 회로 로직은 고압가열기 수위 제어 로직을 복사하여 수정한 것인데, 수정 과정이 철저하지 않아 PID 파라미터가 탈산기의 상황에 맞게 적절히 설정되지 않았습니다. 그 결과 운전 중 탈산기의 물 공급 밸브가 제대로 조절되지 않아 제어 성능이 저하되었습니다.조치 사항: 로직을 점검하고 PID 파라미터를 재조정합니다.2.1.6 시스템 인터페이스 문제: 특정 발전소의 200MW 난방용 터빈의 전기 연결 신호는 DEH로 전달되는 경로가 단 하나뿐이었습니다. 터빈이 정상적으로 작동하는 동안 이 전기 연결 관련 부품에 고장이 발생하여 진동이 생겼고, 그 결과 터빈이 정지하게 되었습니다.조치 사항: 차폐 통신 케이블을 사용하고, 중복 접점 신호를 추가하며, 3중 2선 논리 판단을 수행합니다. 2.2 인적 요인에 의한 DCS 고장 사례
인적 요인으로 인해 DCS에 고장이 발생하는 것은 생산 과정에서도 비교적 흔한 현상입니다.인원에 의한 오작동, 관리 체계의 미흡, 그리고 규정에 따른 업무 절차 미이행 등을 포함합니다. 2.2.1 규정에 따라 작업 절차를 준수하지 않음 (1) 특정 발전소의 신화 XDPS 시스템에 있는 DEH의 #12DPU에 고장이 발생했습니다. 이때 온라인 상태에서 교체가 이루어졌으며, 사용된 것은 소형 기기인 MEH 시스템의 DPU 예비 부품이었습니다.DPU를 교체한 후, #32의 메인 DPU만을 #12의 서브 컨트롤러에 있는 비쓰기 전자 디스크로 복사할 뿐입니다. 이는 사실상 서브 컨트롤러의 DPU 내부 메모리 내용을 메인 컨트롤러와 동일하게 만드는 것에 불과합니다. #12 DPU의 전자 디스크에 저장된 내용은 여전히 MEH 소형 기기의 제어 로직입니다.시스템 정전 후 소각 작업이 이루어진 뒤, 순차적으로 #12DPU가 주제어장치로 가동됩니다. 하지만 그 로직이 DEH 로직이 아닌 MEH 로직이기 때문에 시스템 통신에 문제가 생기고, 데이터가 깜빡이거나 화면 표시가 정상적으로 이루어지지 않습니다. 그 결과, 인간-기계 인터페이스 스테이션을 조작할 수 없게 됩니다.#12DPU에 다시 전력을 공급하고, #32DPU의 로직을 복사하여 디스크에 저장한 후 정상적으로 작동합니다.(2) 특정 발전소의 HIACS-5000CM 제어 시스템에서, 순환수펌프실의 원격 I/O 카드를 교체할 때 온라인 교체 절차가 수행되지 않았습니다. 그 결과 해당 카드는 작동 상태로 전환되지 못했으며, 이로 인해 현장 장비의 상태가 DCS 화면과 일치하지 않아 장비를 제어할 수 없게 되었습니다.온라인 교체 절차를 실행한 후, 시스템은 정상입니다.2.2.2 인적 오작동 (1) 특정 발전소의 발전기가 가동 중일 때, 결함을 처리하던 중 직원이 DCS 릴레이 캐비닛의 릴레이를 실수로 작동시켜 송풍기가 정지되고 보일러의 MFT 기능도 마비되었습니다.(2) 특정 발전소의 DCS 카드에 문제가 생겨, 카드를 교체하는 과정에서 직원들이 장비와 카드를 제대로 확인하지 않아 점퍼 연결이 잘못되면서 새로 교체된 카드가 손상되었습니다.2.2.3 관리 체계가 미흡함 (1) 특정 발전소의 DCS 시스템에 대한 관리 체계가 미흡하여, 소프트웨어 업그레이드나 백업과 같은 작업들에 대한 규정이 마련되어 있지 않다.그 보조망 수처리 POK1 운영자는 업그레이드 및 패치 적용 후 백업을 진행하지 않았습니다.해당 오퍼레이터 스테이션의 하드디스크에 고장이 발생하여 시스템을 복구한 후, 소프트웨어 버전이 낮아 네트워크 통신에 문제가 생겨 데이터가 업데이트되지 않습니다.(2) 특정 발전소의 운영자 스테이션 관리가 소홀하여, 중앙 제어실에 설치된 호스트의 USB 포트와 광드라이브가 제대로 봉쇄되지 않았습니다. 일부 근무자들은 야간 근무 시간에 운영자 스테이션을 이용해 게임을 하거나 영화를 보았고, 그로 인해 운영자 스테이션이 작동을 멈추는 사고가 발생했습니다. 2.3 외부 환경 요인으로 인한 DCS 고장 사례
외부 환경 요인으로 인해 DCS에 고장이 발생하는 경우는 앞서 언급된 두 가지 문제에 비해 상대적으로 적지만, 실제 생산 과정에서도 때때로 발생합니다.(1) 특정 발전소의 전자장비실 내 공기 유입구가 DPU 캐비닛 위에 위치해 있었습니다. 설계상의 문제와 기타 요인들로 인해, 발전기가 가동되는 동안 소방수가 공기 유입구를 통해 DCS 캐비닛으로 들어가면서 DPU, 서버 등의 장비들이 물에 젖어 손상되었고, 결국 발전기는 가동을 중단하게 되었습니다.(2) 특정 발전소의 순환수펌프실 내 원격 IO 캐비닛은 바닥의 밀폐가 제대로 이루어지지 않아 겨울철에 쥐들이 들어왔습니다. 쥐들은 캐비닛 상부의 온도가 높은 곳에 둥지를 만들었고, 결국 원격 IO 장치가 연결을 잃게 되었습니다.(3) 특정 발전소의 전자장비실은 밀폐성이 낮아, 카드형 장치와 DPU에 먼지가 많이 쌓였으며, 여러 차례 고장이 발생했습니다.전자적 차단을 강화하고 에어컨을 설치하는 등의 조치를 취한 후, 카드 결함이나 DPU 관련 문제들은 거의 사라졌습니다.위와 같은 다양한 고장 사례들을 통해, DCS 시스템의 고장 확률을 줄이기 위해서는 분산제어시스템의 선정 및 설계부터 운영, 유지보수에 이르는 모든 단계에서 철저한 관리가 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 3 DCS 고장 방지 및 유지보수 조치 3.1 DCS의 선정, 설계, 조정 3.1.1 새로운 발전설비를 구축하든 기존 DCS를 업그레이드하든, 시스템과 컨트롤러의 구성 시에는 신뢰성과 부하율(중복성 포함)과 같은 지표들을 반드시 고려해야 합니다.통신 버스의 부하율은 적절한 범위 내에서 관리되어야 하며, 컨트롤러의 부하율도 가능한 한 균형을 이루어야 합니다. 규모가 커져 자금이 부족해지는 상황에서 발생할 수 있는 ‘높은 부하’ 문제로 인해 시스템의 안정적인 운영이 방해받는 것을 막아야 합니다.3.1.2 시스템 제어 로직의 분배는 특정 컨트롤러에 과도하게 집중되어서는 안 되며, 주요 컨트롤러는 중복 구성을 채택해야 한다.3.1.3 전원 설계는 반드시 합리적이고 신뢰성 있어야 한다.첫째, 전원 설계의 부하율을 강조해야 합니다；둘째, 전원의 중복 구성 방식을 강조해야 하며, 동시에 두 개의 전원이 서로 독립적으로 작동하도록 해야 합니다.3.1.4 DCS 시스템 인터페이스의 신뢰성 확보 조치에 주의를 기울여야 합니다.중요한 인터페이스의 중복성과 인터페이스 방식의 선택을 강조하며, 주로 신뢰성과 실시간성에 주의를 기울입니다.3.1.5 DCS 시스템의 접지는 반드시 제조업체의 요구사항에 따라 수행해야 하며, 접지 문제로 인해 시스템에 대규모 고장이 발생하는 것을 방지해야 합니다.시스템의 간섭 방지 조치, 자가 진단 및 자가 복구 능력을 고려하는 데 중점을 두어야 하며, I/O 채널의 경우 절연 조치를 강화해야 합니다.케이블의 품질과 차폐 문제도 반드시 중요하게 다뤄야 하며, 중요한 신호 및 제어에는 컴퓨터용 전용 차폐 케이블을 사용해야 합니다. 3.1.6 주요 장비와 보조 장비의 제어 가능성을 충분히 고려해야 하며, 장비의 운전 특성과 다양한 작동 조건에서 발생하는 긴급 고장 상황에 대처하기 위해, 운영자용 스테이션과 예비 수동 조작 장치를 마련해야 합니다.긴급 정지 및 보일러 정지 버튼의 구성은 DCS와 분리된 별도의 조작 회로를 사용해야 합니다.동시에, 인간-기계 인터페이스의 ‘단순화’를 맹목적으로 추구해서는 안 되며, 시스템 구성은 안전한 생산을 최우선으로 해야 합니다.안전과 관련된 특수한 긴급 개입 조치는 DCS가 정상적으로 작동하는 상태에만 의존할 수는 없습니다.3.1.7 기기의 안전과 관련된 액추에이터, 밸브와 같은 주변 장비들의 경우, 설계 및 배치 시에는 전력 공급이 중단되거나 가스 공급이 끊기거나 신호가 손실되거나 DCS 시스템에 문제가 생겼을 때에도, 이러한 핵심 장비들이 안전한 방향으로 작동하거나 원래의 위치를 유지할 수 있도록 해야 한다.3.1.8 보호 시스템의 경우, 다중화된 신호 수신 방식을 사용해야 하며, 락아웃 조건을 적절히 활용함으로써 신호 회로가 논리적 판단을 내릴 수 있도록 해야 한다.3.1.9 디버깅 과정에서는 디버깅 계획 및 구체적인 방법에 따라, 모든 로직, 회로, 작동 조건들을 테스트합니다. 3.2 DCS 운영, 시작/정지 및 유지보수 3.2.1 유지보수를 위한 준비 작업 DCS 시스템의 유지보수 작업에는 주로 다음이 포함됩니다: (1) 유지보수 담당자는 시스템의 전반적인 설계 방향을 이해해야 합니다.DCS 시스템의 구조와 기능 구성에 익숙하며, 시스템 장비의 하드웨어에 대한 지식을 갖추고 있습니다. 컨트롤러, IO 카드, 전원 공급 장치와 같은 각 부품의 정상 상태와 이상 상태를 잘 알고 있으며, DCS 구성 소프트웨어를 능숙하게 다룰 수 있습니다.(2) 시스템 백업: 운영체제, 드라이버, 부팅 디스크, 제어 시스템 소프트웨어, 라이선스 디스크, 제어 구성 데이터베이스를 포함하며, 제어 구성 데이터는 최신 상태이고 완전해야 합니다.실제 사용 중에 광디스크가 쉽게 마모된다는 단점을 고려하여, 정기적으로 백업을 하는 것이 중요하며, 외장 하드디스크, USB 메모리, 하드디스크 등을 활용해 각종 소프트웨어를 안전하게 보관해야 합니다.(3) 하드웨어 예비 부품: 손상되기 쉽거나 사용 수명이 짧은 부품들, 그리고 키보드와 마우스, I/O 모듈, 전원 공급 장치, 통신 카드와 같은 핵심 부품들은 실제 상황에 맞게 적절한 양의 예비 부품을 준비해 두어야 합니다. 각종 카드나 모듈의 예비 부품은 최소 1개 이상 있어야 하며, 제조사의 지침에 따라 보관해야 합니다. 가능하다면 예비 부품들을 점검하여 그 상태를 정확히 파악해 두는 것이 좋습니다.(4) 각종 제품의 애프터서비스 범위와 일정을 정리하여, 하드웨어 제조업체 및 시스템 설계 업체의 기술 지원 담당자 목록을 작성함으로써, DCS 공급업체와 시스템 설계 업체의 기술 지원을 최대한 활용한다.3.2.2 일상적인 유지보수 DCS 시스템의 안정적이고 효율적인 운영을 위해서는 일상적인 유지보수가 필수적입니다. 주요한 유지보수 작업은 다음과 같습니다: (1) 25가지 안전조치 요구사항 및 DL/T774와 같은 점검·유지보수 규정 등의 제도적 요구사항에 따라, DCS 시스템의 관리 체계를 보완해야 합니다.(2) 전자 장비들이 잘 밀폐되도록 하여, 작은 동물들이 들어오는 것을 막고, 먼지가 부품의 작동 및 방열에 악영향을 미치는 것을 줄입니다. 또한 온도와 습도가 제조사가 정한 기준에 맞도록 유지하여, 온도나 습도의 급격한 변화로 인해 시스템 장비에 결로가 생기는 것을 방지합니다.DCS 전자 간의 주변 온도 신호를 CRT에 도입하여 알람을 울리는 것을 고려할 수 있다.(3) 시스템의 각 캐비닛에 있는 팬들이 정상적으로 작동하는지, 공기 흐름에 장애가 없는지 매일 점검하여, 시스템의 모든 장비가 장기간 안정적으로 작동할 수 있도록 해야 합니다.(4) 시스템에 공급되는 전력의 품질을 보장하며, 두 개의 전원으로 안정적으로 전력을 공급합니다. 어느 한쪽 전원이 고장 나면 즉시 경보가 울립니다.(5) 전자 장비 간에는 무선 통신 도구의 사용이 금지되며, 이는 전자기장으로 인한 시스템의 간섭을 방지하기 위함입니다. 또한, 이동 중인 조작대나 디스플레이 등으로 인해 장비의 연결 케이블이나 통신 케이블이 손상되는 것도 막아야 합니다.(6) DCS 시스템 소프트웨어와 애플리케이션 소프트웨어의 관리를 체계화하며, 소프트웨어의 수정, 업데이트, 업그레이드는 반드시 승인 절차와 책임자 제도를 거쳐야 한다.정품이 아닌 소프트웨어의 사용과 시스템과 무관한 소프트웨어의 설치는 엄격히 금지되며, 호스트의 USB 포트, 광드라이브 등의 관리도 철저히 해야 합니다.(7) 각 제어 회로의 PID 파라미터, 조절기의 정반작용 등과 같은 시스템 데이터를 체계적으로 기록해 두어야 합니다.(8) 제어 호스트, 모니터, 마우스, 키보드 등의 하드웨어가 정상인지 확인하고, 실시간 모니터링이 제대로 이루어지고 있는지 점검합니다.장애 진단 화면을 확인하여 장애 알림이 있는지 확인하세요.(9) DCS 장비는 DPU, 인간-기계 인터페이스 스테이션 등을 포함하며, 전원을 켜는 작업은 일정한 순서에 따라 차례로 진행되어야 합니다. 각 장비의 전원을 켠 후 정상적으로 작동하는지 확인한 다음에야 다음 장비의 전원을 켜야 하며, 이를 통해 이상 상황이 발생했을 때 분석하기 어려운 상황을 방지할 수 있습니다.전원이 공급된 후에는 통신 단자가 캐비닛과 같은 도체와 접촉해서는 안 되며, 서로 중복되는 통신선과 통신 단자도 서로 닿아서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 통신 네트워크 카드가 손상될 수 있습니다.(10) DCS 메인 시스템 및 메인 시스템에 연결된 모든 관련 시스템의 통신 부하율을 정기적으로 온라인 상에서 테스트합니다.중복된 주/슬레이브 장치의 상태를 점검하고, 조건이 허용될 경우 또는 정기적으로 주/슬레이브 장치를 전환하며, 장치가 자체적으로 전환된 원인을 점검하고 분석합니다.(11) 설정의 가독성 향상: 중요한 설정 페이지에 중문 설명을 추가함；중요한 보호 시스템에 대해 설정과 일치하는 상세한 논리 설명서를 작성함；시험 운영 카드를 작성하고 항상 업데이트되도록 유지한다.DCS 구성 작업을 표준화하고, 기기가 가동 중일 때는 가능한 한 중대한 구성 변경을 하지 않도록 한다.반드시 구성을 해야 할 경우에는 신중을 기해야 하며, 적절한 기술적 조치와 안전 조치를 철저히 준비하여 DCS와 발전기의 안전하고 안정적인 운영을 보장해야 합니다.(12) 컴퓨터가 장기간 작동하면서 쌓이는 오차를 없애기 위해, 정기적으로 모든 인간-컴퓨터 인터페이스 장치를 한 번씩 재시작해 주는 것이 좋습니다. (2~3개월에 한 번 정도가 적당합니다.)3.2.3 가동이 중단된 상태에서 장비를 점검하는 동안에는 DCS 시스템에 대한 철저한 유지보수가 이루어져야 합니다. 주요한 유지보수 내용은 다음과 같습니다: (1) 장비 점검 시간을 활용하여 DCS 시스템의 DPU, CPU, 그리고 운영자 스테이션 및 데이터 스테이션을 하나씩 재설정하는 것입니다；구성에서 무효한 I/O 포인트를 삭제하여 구성을 최적화합니다.(2) 시스템 중복 테스트: 중복 전원, 서버, 컨트롤러, 통신 네트워크에 대한 중복 테스트를 수행합니다.시스템이 정지되는 과정에서 각 장비의 전원이 차단될 때, 주변 장비와 보조 장비 간의 전환, 네트워크, 그리고 인간-기계 인터페이스가 정상적으로 작동하는지 주의 깊게 관찰해야 합니다；시스템 점검 후 다시 전원을 공급하여 각 장비에 대한 전환 테스트를 진행합니다.(3) 시스템 먼지 제거: 시스템이 정지된 상태에서 컴퓨터 내부, 제어 스테이션 케이지, 전원 박스, 팬, 캐비닛 필터 등의 부품에 쌓인 먼지를 제거하기 위해 전체 시스템에 대해 먼지 제거 작업을 진행합니다.(4) 시스템 전력 공급 회로 점검, UPS의 전력 공급 능력 테스트 및 방전 작업 실시.동시에 DPU 호스트 카드의 CMOS 배터리 전압을 점검하고, 배터리로 인한 CMOS 데이터 손실을 방지하기 위해 정기적으로 교체해 주세요.(5) 접지 시스템 점검.단자 검사, 대지 저항 테스트를 포함합니다.(6) 현장 장비 점검은 점검·유지보수 규정에 따라 관련 장비 설명서를 참고하여 수행한다.(7) DCS 시스템과 다른 시스템들 간의 인터페이스를 점검하고, 중요한 신호에 대해서는 중복 처리를 적용합니다. 또한 다른 시스템들과의 통신은 상황에 따라 단방향 전송 방식을 사용하거나 방화벽을 설치하는 등의 조치를 취합니다.(8) 시스템 전원 공급: 시스템 대수리 후, 관리 담당자가 준비가 되었음을 확인한 후에만 전원을 공급할 수 있습니다.또한 전원을 켜는 절차를 엄격히 준수해야 합니다.3.2.4 고장 수리 및 유지보수 시스템은 고장이 발생한 후에는 수동적인 방식으로 유지보수를 실시해야 합니다. 여기에는 다음과 같은 작업들이 포함됩니다: (1) 일상적인 운영 과정에서 25가지 예방 조치를 철저히 준수하여, DPU(CPU)의 작동 중단이나 네트워크 통신 장애와 같은 각종 사고에 대비해야 합니다. 또한, 긴급 대응 조치, 안전 조치, 기술적 조치, 그리고 수리 절차들을 문서화하여 설비의 안전한 운영을 보장해야 합니다.(2) DCS 고장 처리는 제조사의 사용 설명서에 명시된 요구사항에 따라 진행되며, 교체하기 전에 카드 모듈의 모델과 주소(다른 장비의 주소와 충돌하지 않도록 해야 함), 점퍼 등이 교체할 카드와 일치하는지 확인한 후 온라인 교체 절차를 엄격하게 준수해야 합니다.(3) 고장의 수동적인 유지보수 역시 작업 허가제도를 엄격히 준수해야 하며, 성급한 수리를 피해야 합니다. 또한 구체적인 고장 현상을 고려하여 상세한 분석을 수행해야 합니다.DCS 시스템의 자가진단 알람과 고장 현상을 판단하여 고장 지점을 찾고, 알람이 사라지는 것을 통해 수리 결과를 확인합니다.예: 통신 단자의 접촉 불량은 통신 장애를 유발할 수 있습니다. 통신 단자의 접촉 불량이 확인되면 도구를 사용하여 단자를 다시 연결해 주세요；통신선이 손상되면 즉시 교체해야 합니다. 카드의 고장 표시등이 깜박이거나 카드에 저장된 모든 데이터가 0이라면, 그 원인은 설정 정보에 오류가 있거나, 카드가 대기 상태에 있어서 여분의 단자 연결선이 연결되어 있지 않거나, 카드 자체에 고장이 있거나, 해당 슬롯에 설정 정보가 없는 것 등일 수 있습니다. 특정 생산 상태에 이상이 발생하거나 경보가 울릴 때, 먼저 그 상태를 나타내는 계기를 찾은 다음, 신호가 전달되는 방향을 따라 계측기를 사용해 신호의 정확성을 하나씩 확인하며 문제가 있는 곳을 찾아냅니다.(4) 현장 장비의 고장 수리 시에는 반드시 작업 허가서를 발급해야 하며, DCS의 강제 조작 및 격리 조치도 철저히 취해야 합니다.밸브를 수리할 때는 바이패스 밸브를 사용해야 합니다.점검이 끝나면 즉시 집중제어 운영 담당자에게 통보하여 점검을 실시해야 하며, 운영 담당자는 자동 제어 회로를 수동 모드로 전환해야 합니다.(5) 대규모의 하드웨어 고장, 원인이 불분명한 고장, 또는 해당 제조사의 유지보수 담당자들의 기술 수준을 넘어서는 고장이 발생할 경우, 즉시 예비 부품으로 교체하는 조치를 취하는 동시에, 제조사와 즉시 연락을 취하여 전문 기술 지원 엔지니어가 고장을 정확히 파악하고 해결할 수 있도록 해야 합니다. 4. 결론 DCS는 설계, 시공, 조정, 운영에 이르는 전 과정을 종합적으로 관리해야 합니다. 시스템 관리자는 시스템의 구성 및 생산 장비의 제어 상황을 고려하여 과학적이고 합리적이며 실현 가능한 유지보수 전략과 방법을 수립해야 합니다. 예방적 유지보수와 일상적인 유지보수를 체계적으로 결합하여 계획적이고 정기적인 유지보수를 실시해야 하며, 운영 중 발생하는 다양한 문제들은 각각의 상황에 맞게 세심하게 분석되어야 합니다.DCS의 고장을 줄이는 핵심은 예방을 최우선으로 하는 것이며, 시스템이 요구되는 환경에서 장기간 안정적으로 작동하도록 하는 것입니다.