적용사례: 유선 연결이 불가능한 공장동을 Wi-Fi로 묶어 SCADA 중앙 관제 구축하기
공장동과 사무동이 떨어져 있고 그 사이에 선을 깔 수 없다면 데이터를 모으는 일부터 막힙니다. 이 사례의 조건이 정확히 그랬습니다. 동간 거리 50m, 유선 연결 불가능.
결과적으로 공장동 전체를 Wi-Fi로 묶어 사무동 서버로 보내고, 사무동에서 SCADA로 관제하며, 기간별 보고서를 메일로 자동 발송하는 구성으로 마무리했습니다.
의뢰 내용
- 공장동 Util 사용량 및 설비 데이터 수집 / 데이터베이스 저장
- 현재 설비 상태 및 Util 사용량을 사무동에서 모니터링 필요
- 일 / 주 / 월 / 분기 / 반기 / 년 단위의 보고서를 메일로 전송
- 공장동 네트워크는 사무동 인터넷을 활용 (동간 거리 50m, 유선 연결 불가능)
- 수집 대상: 공급단(유량, 압력, PH), 배출단(유량, 압력, PH), 전력량, 가스사용량, 설비 PLC 데이터
수집 지점이 흩어져 있고 신호 종류도 제각각입니다. 한 곳에서 전부 받는 것이 불가능하므로 지점마다 수집 박스를 두고 무선으로 모으는 방식을 택했습니다.
왜 이렇게 나눴는가
계측기는 공급단·배출단·수전반 등 물리적으로 떨어진 곳에 있습니다. 이들을 한 곳으로 모으려면 결국 배선이 필요합니다. 대신 각 지점에 작은 수집 박스를 두고, 박스에서 무선으로 보내는 구조로 배선을 없앴습니다.
RS-485 통신선은 계측기에서 박스까지 짧게만 가면 되고, 그 뒤로는 Wi-Fi가 담당합니다.
하드웨어 구성
BOX 1 (공장동) — 전력
메인 전력을 검출합니다. EASY-LINK가 RS-485 통신으로 수집하여 Wi-Fi로 MQTT 전송합니다.
BOX 2 (공장동) — 공급단
공급단 수도의 유량, 압력, PH를 EASY-LINK가 RS-485 통신으로 수집하여 Wi-Fi로 MQTT 전송합니다.
BOX 3 (공장동) — 배출단
배출단 수도의 유량, 압력, PH 및 가스 사용량을 EASY-LINK가 RS-485 통신으로 수집하여 Wi-Fi로 MQTT 전송합니다.
공급단과 배출단을 나눠 받는 것이 중요합니다. 두 값을 비교해야 누수나 이상 소비를 판단할 수 있기 때문입니다.
POS PC (공장동)
무게 측정 후 바코드 출력 시 정보를 데이터베이스에 저장합니다.
PLC (공장동)
PLC 업체와 협업했습니다. LS Fnet 모드버스 서버, IP만 설정 변경을 요청했고, PLC 추가 변경 없이 EASY-LINK-PRO로 데이터를 수집하여 Wi-Fi로 MQTT 전송합니다.
기존 설비의 PLC 프로그램을 손대지 않은 점이 중요합니다. 검증이 끝난 설비 로직을 건드리면 그 자체가 위험 요소가 됩니다.
SERVER PC (사무동)
데이터베이스, MQTT Broker, Node-RED 등을 설치한 데이터 처리 및 저장 장소입니다.
공장동의 모든 EASY-LINK가 이 브로커로 발행합니다. 즉 브로커가 시스템의 중심이므로, 상시 전원과 자동 시작 설정이 필수입니다.
브로커 구축 방법은 윈도우 Mosquitto 설치 글에 정리해 두었습니다.
SCADA (사무동)
공장동의 EASY-LINK들이 전송한 MQTT 데이터를 구독하여 처리합니다.
- DATABASE Insert, Select 처리
- 일 / 주 / 월 / 분기 / 반기 / 년 단위 보고서 저장 및 메일 전송 처리
- 일 / 주 / 월 단위 트렌드 처리
- 설비 상태 표시 (PLC 데이터 기반)
보고서 예시입니다. 사람이 매번 집계하지 않아도 정해진 주기에 메일로 도착합니다. 실무에서 이 부분이 체감 효과가 가장 큽니다. 데이터가 쌓여 있어도 보고서로 만드는 일이 남아 있으면 결국 담당자의 반복 업무가 되기 때문입니다.
이 구성에서 신경 쓴 것
1. 무선 구간의 안정성
50m를 Wi-Fi로 넘깁니다. 전파가 닿는 것과 안정적으로 유지되는 것은 다릅니다. 설치 전 현장에서 신호 세기를 확인하고, 금속 구조물이나 설비 가동에 따른 변동까지 보셔야 합니다.
2. 통신이 끊겼을 때
무선은 유선보다 끊길 가능성이 높습니다. 끊긴 동안의 값을 어떻게 할지 정해 두어야 보고서에 구멍이 생기지 않습니다.
3. 브로커 단일 장애점
모든 데이터가 한 브로커를 거칩니다. 서버 PC의 전원·자동 시작·디스크 여유를 정기적으로 점검하십시오.
4. 데이터 보관 계획
여러 지점에서 상시로 값이 쌓입니다. 보관 기간과 정리 주기를 처음에 정하지 않으면 몇 달 뒤 디스크 문제로 나타납니다.
비슷한 구성을 검토하신다면
- 동간 거리와 장애물 — 무선으로 넘길 수 있는지가 첫 관문입니다.
- 계측기 통신 지원 여부 — RS-485 등 통신이 되는지, 아날로그 출력뿐인지 확인이 필요합니다.
- 기존 PLC 수정 가능 여부 — 이 사례처럼 IP 설정 변경만으로 되는 경우가 많습니다.
- 보고서 양식 — 어떤 항목을 어떤 주기로 받으실지 미리 정리해 두시면 구축이 빨라집니다.
현장 도면과 계측기 목록을 주시면 구성안과 개략 일정을 잡아 드립니다. 문의해 주십시오.
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도입을 검토하신다면
이 글의 구성은 EASY-LINK 시리즈만 있으면 그대로 재현할 수 있습니다. 현장 조건에 맞는 모델 선정이나 프로토콜 적용 가능 여부가 궁금하시면 문의해 주세요. 사용 중인 PLC 기종과 수집하려는 데이터만 알려주시면 구성안을 잡아 드립니다.
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