화학 공정 시뮬레이터 및 SCADA 시스템을 이용한 감독 모니터링 및 제어

디지털 트윈(DT)은 물리적 플랜트와 적응형 실시간 시뮬레이션 환경을 통합하여 양방향 통신이 이루어지는 자동화 전략입니다. 공정 엔지니어링에서 DT는 실시간 모니터링, 미래 조건 예측, 예측 유지보수, 공정 최적화 및 제어를 약속합니다. 공정 모니터링 대시보드는 주요 지표를 추적하고 산업 유닛을 실시간으로 감독하는 데 점점 더 중요해지고 있습니다. SCADA(감독 제어 및 데이터 수집) 시스템은 공정 자동화에 널리 사용되며, ScadaBR는 오픈 소스 무료 라이선스 플랫폼입니다. 본 연구는 Aspen HYSYS/Python과 ScadaBR 시스템을 통합하여 동적 모델의 실시간 모니터링 및 감독을 위한 컴퓨팅 도구의 개발을 제시합니다. 시스템의 물리적 행동을 복제한 가상 플랜트는 Modbus 프로토콜을 통해 SCADA 플랫폼에 연결되어 시뮬레이션된 모델과 감독 인터페이스 간의 양방향 데이터 교환을 가능하게 했습니다. 이 시스템은 운영 분석 및 제어 전략 검증을 지원합니다. 두 가지 사례 연구가 분석되었습니다: (i) Python 환경에서 구현된 단순화된 촉매 수소화 분해 공정, (ii) HYSYS 시뮬레이터를 사용해 시뮬레이션된 열교환기 네트워크 공정. 두 번째 사례에서 프로세스는 동적으로 시뮬레이션되었으며, 공급 메탄 농도와 열전달 유체를 상관시키는 간단한 동적 지표가 실시간으로 모니터링되었습니다. 결과는 교육 목적, 운영자 훈련 및 공정 엔지니어링 검증을 위한 제안된 접근법의 타당성과 적용 가능성을 보여주며, 보다 현실적이고 상호작용이 가능한 시뮬레이션 환경을 조성합니다. 또한, 결과는 이 도구가 환경 및 에너지 지표의 동적 모니터링에 대한 가능성을 보여주며, 공정 공급에 대한 메탄 소비가 시간에 따라 평가 및 제어될 수 있음을 입증합니다.