SCADA란?

SCADA는 Supervisory Control And Data Acquisition의 약자로, 우리말로는 보통 ‘원격감시제어 및 데이터 수집 시스템’이라고 한다.

쉽게 말하면 여러 설비의 운전상태와 데이터를 한곳에서 통합 감시하고 필요한 경우 원격으로 제어하는 시스템이다.

HMI가 한 대의 설비를 가까운 곳에서 조작하는 화면이라면, SCADA는 여러 설비와 생산라인을 중앙관제실에서 통합 관리하는 시스템에 가깝다.

SCADA의 주요 역할

SCADA는 현장 설비에서 발생하는 데이터를 실시간으로 수집하여 작업자와 관리자에게 제공한다.

• 설비 운전·정지 상태 확인
• 온도·압력·유량·전력량 수집
• 생산라인 통합 모니터링
• 이상 상태와 경보 확인
• 설비 원격 운전 및 제어
• 실시간 그래프와 추세 조회
• 알람 발생·확인·해제 이력 관리
• 운전 데이터 저장
• 일보·월보·통계 보고서 작성
• MES·ERP·FEMS 등 상위 시스템 연동

SCADA의 구성

 

 

 

센서와 계측기

현장의 실제 데이터를 측정한다.

• 온도센서
• 압력센서
• 유량계
• 전력계
• 수위계
• 진동센서
• 가스센서
• 설비 운전신호

PLC와 RTU

센서 데이터를 수집하고 설비를 제어한다.

PLC는 주로 공장과 생산설비에 사용하며, RTU는 발전소·상하수도·가스·태양광처럼 멀리 떨어진 현장 데이터를 수집할 때 많이 사용한다.

SCADA 서버

여러 PLC와 RTU에서 데이터를 받아 처리하고 저장한다. 알람, 그래프, 이력, 사용자 권한과 통신상태 등을 관리한다.

관제 화면

작업자는 관제 화면에서 전체 설비의 상태를 확인한다. 공장 배치도, 생산라인, 배관도, 전력 흐름 등을 그래픽으로 표현할 수 있다.

이력 데이터베이스

수집된 데이터를 시간대별로 저장한다.

• 측정값 이력
• 알람 이력
• 설비 운전 이력
• 설정값 변경 이력
• 작업자 조작 이력
• 통신 장애 이력

대용량 시계열 데이터를 장기간 저장할 때는 Historian이라고 부르는 전용 이력관리 시스템을 사용하기도 한다.

SCADA의 핵심 기능

실시간 통합 모니터링

공장 전체의 설비 상태를 한 화면에서 확인한다. 정상, 정지, 경고, 고장, 통신장애 등을 색상과 아이콘으로 표시한다.

원격 제어

권한이 있는 사용자는 원격으로 설비를 운전하거나 설정값을 변경할 수 있다.

다만 위험 설비는 SCADA 명령만으로 바로 작동시키지 않고 PLC 인터록, 현장·원격 모드 확인, 작업자 재확인 등의 안전절차를 적용해야 한다.

알람 관리

설비 이상이 발생하면 실시간으로 경고한다.

• 알람 등급 분류
• 알람 발생시간
• 작업자 확인시간
• 알람 해제시간
• 지속시간
• 발생 원인
• 조치내용
• 반복 발생 횟수

중요 알람은 문자, 이메일, 모바일 알림 등으로 전송할 수도 있다.

트렌드 분석

온도, 압력, 전력, 유량 등의 변화를 그래프로 표시한다. 현재 상태뿐 아니라 과거 데이터와 비교하여 이상 징후를 찾을 수 있다.

보고서 작성

수집한 데이터를 기준으로 보고서를 자동 작성한다.

• 설비 운전일보
• 생산실적 보고서
• 알람 발생 현황
• 에너지 사용량
• 설비 가동률
• 시간대별 전력량
• 비가동시간
• 품질 관련 추세

HMI와 SCADA의 차이

구분HMISCADA

관리 범위	단일 설비 중심	여러 설비·라인·공장
설치 위치	설비 제어반	중앙관제실·서버
주요 목적	현장 조작	통합 감시와 데이터 수집
데이터 저장	제한적	장기간·대용량 저장
사용자	현장 작업자	관제요원·관리자
원격접속	제한적	원격감시 기능 제공
보고서	기본 수준	통계와 보고서 제공
시스템 연동	PLC 중심	PLC·MES·ERP·FEMS 연동

HMI와 SCADA는 서로 경쟁하는 시스템이 아니다. 현장에서는 HMI로 개별 설비를 조작하고, 중앙에서는 SCADA로 전체 상태를 감시하는 형태로 함께 사용한다.

SCADA와 MES의 차이

구분SCADAMES

관리 대상	설비와 공정 데이터	생산업무와 작업정보
주요 데이터	온도·압력·상태·알람	작업지시·실적·LOT·품질
시간 특성	초·밀리초 단위	분·시간·일 단위
주요 사용자	설비·보전 담당자	생산·품질·관리 담당자
핵심 목적	실시간 감시와 제어	생산계획 실행과 추적

예를 들어 SCADA는 설비가 현재 분당 몇 개를 생산하는지 수집하고, MES는 해당 생산량이 어떤 작업지시와 제품, LOT에 해당하는지를 관리한다.

SCADA와 FEMS의 차이

SCADA는 설비와 공정 전반의 데이터를 수집한다. FEMS는 이 중 전력, 가스, 압축공기, 스팀, 용수 등 에너지 데이터 관리에 집중한다.

SCADA 기반으로 에너지 데이터를 수집하고 FEMS에서 에너지 비용, 원단위, 피크전력과 탄소배출량을 분석하는 구조로도 구축할 수 있다.

SCADA가 사용되는 분야

SCADA는 제조공장뿐 아니라 넓은 지역에 설비가 분산된 산업에서 많이 사용한다.

• 제조공장과 생산라인
• 발전소와 변전소
• 태양광·풍력 발전설비
• 상하수도 처리시설
• 가스 공급시설
• 빌딩 자동제어
• 반도체·화학 공정
• 물류 자동화설비
• 교통관제 시스템
• 환경감시설비

주요 SCADA 제품

대표적인 상용 제품은 다음과 같다.

• Siemens WinCC
• AVEVA System Platform·InTouch
• Rockwell FactoryTalk View
• Schneider Electric EcoStruxure
• GE Vernova CIMPLICITY·iFIX
• Inductive Automation Ignition
• Mitsubishi MC Works64
• ICONICS GENESIS64
• COPA-DATA zenon
• LS ELECTRIC InfoU
• WinCC OA
• Movicon.NExT

제품마다 태그 수, 서버 구성, 웹 접속, 이중화, 통신 드라이버와 라이선스 정책이 다르다.

SCADA 도입비용

SCADA 가격은 단순 패키지 가격보다 태그 수와 시스템 규모에 따라 결정된다.

규모적용 예예상 구축비용

소형	설비 1~5대	500만~2,000만원
중소형	생산라인 1~3개	2,000만~7,000만원
중형	공장 통합관제	7,000만~3억원
대형	다공장·발전·플랜트	3억원 이상

예상 비용에는 소프트웨어 라이선스, 서버, 통신 개발, 화면 구성, 데이터베이스, 현장 설치와 시운전 등이 포함될 수 있다.

실제 견적은 다음 조건에 따라 크게 달라진다.

• 수집 태그 수
• PLC 및 계측기 수
• 통신 프로토콜 종류
• 화면 수
• 데이터 보관기간
• 서버 이중화
• 웹·모바일 접속
• 알람 전송
• 보고서 종류
• MES·ERP 연동
• 현장 네트워크 공사

SCADA 구축 시 주의할 점

SCADA는 생산설비와 직접 연결되므로 보안과 안정성이 중요하다.

• 업무망과 제어망 분리
• 사용자별 권한 설정
• 원격접속 구간 암호화
• 방화벽과 접근 허용목록 적용
• 설정값 변경 이력 기록
• 정기적인 데이터 백업
• 서버와 통신 장애 감시
• PLC 인터록 유지
• 시스템 시간 동기화
• 소프트웨어 보안 업데이트
• 장애 발생 시 수동운전 절차 마련

특히 인터넷에서 SCADA 서버나 PLC로 직접 접속하도록 구성하는 것은 피해야 한다.

중소 제조업체에 필요한 SCADA

중소 제조업체는 처음부터 대규모 SCADA를 구축할 필요는 없다. 중요한 설비부터 단계적으로 연결하는 것이 현실적이다.

1단계에서는 설비 운전상태, 생산수량, 알람만 수집한다.

2단계에서는 온도·압력·전력 데이터와 이력을 추가한다.

3단계에서는 MES의 작업지시·실적과 연결한다.

4단계에서는 FEMS, 예방보전, AI 이상탐지로 확장한다.

마무리

SCADA는 여러 설비에서 발생하는 데이터를 실시간으로 수집하고, 중앙에서 통합 감시와 원격제어를 수행하는 시스템이다.

HMI가 개별 설비의 눈과 손이라면 SCADA는 공장 전체를 바라보는 중앙관제실이라고 할 수 있다.

SCADA를 MES·FEMS와 연계하면 생산현황, 설비상태, 에너지 사용량을 하나의 데이터 흐름으로 통합할 수 있다. 이는 스마트공장을 구축하기 위한 중요한 기반이 된다.