자동화 공정의 실시간 이상 탐지를 위한 제어로직 기반의 공정 패턴 생성 방법 - 김연동 (The Graduate School, Ajou University, 2022)
자동화 공정은 설비 및 센서의 노후화, 작업 환경, 원자재의 미세한 변동 등 매우 다양한 문제로 이상이 발생된다. 이러한 이상으로 인해 공정이 멈추게 되면 매우 막대한 손해를 입게 된다. 공정이 멈추지 않더라도 반복되는 지연구간은 생산성 저하를 야기하여 손해가 발생된다. 현재 대부분의 공정은 PLC 래더 프로그램에 이상접점을 등록하여 간단한 모니터링 시스템이 이 이상접점이 On상태가 되면 작업자에게 알려주어 이상이 발생되었음을 인지한다. 하지만 이러한 방법은 이상접점을 등록되어 있지 않은 이상을 발견하기 어려우며 이상 구간을 파악하기 어렵다. 본 연구에서는 PLC 래더 프로그램을 분석하여 해당 공정에서 사용된 접점 간 관계를 ‘포함(Include)’, ‘포함 가능(Includable)’, ‘비포함(Exclude)’, ‘비포함 가능(Excludable)’로 정의 및 생성한다. 이 접점 간 관계와 접점의 On, Off상태에 대한 로그 데이터를 기반으로 하여 ‘마스터 패턴(해당 공정의 일반적인 정상 패턴)’을 생성하여 실시간으로 공정 사이클의 이상을 판단하고 이상원인 및 지연구간을 빠르게 파악하는 것을 목표로 한다. 마스터 패턴은 설득력을 높이기 위해 간트 차트로 가시화 한다. 접점의 상태를 Bar로 표현하며 관계가 존재하는 접점 간 간격은 Link로 표현한다. 사이클 이상은 Bar이상과 Link이상으로 정의하며 Bar이상은 ‘Missing’, ‘Over Count’, ‘Start Time Range Over’, ‘Duration’으로 정의하고 Link 이상은 ‘Sequence’, ‘Interval’로 정의한다.
학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :산업공학과,2022. 2
Keywords: PLC 분석; 이상 탐지; 자동화 공정; 접점 간 관계