• IIoT Architecture Innovation Day
  • IIoT 기술 매거진 - 아이씨엔
  • 자율주행자동차 세미나
Home » 이슈포커스 » 산업용IoT » 로크웰 오토메이션의 새로운 통합 안전 및 표준 컨트롤 솔루션 구축 사례

로크웰 오토메이션의 새로운 통합 안전 및 표준 컨트롤 솔루션 구축 사례

하루에 수백만 개의 제품을 생산하는 제조 공정에는 원활한 생산을 위해 최신식 공정 장비와 컨트롤 시스템이 필요한다. 그러한 대규모 생산 설비에서, 생산중단은 심각한 피해를 줄 수 있다. 특히, 안전 시스템 허점으로 인한 예정에도 없는 지연은 곧바로 회사의 이익에 영향을 미칠 수 있다.

대량 생산 방식을 주도하는 글로벌 패키징 회사인 Amcor Beverage Cans은 다양한 플라스틱, 합판, 유리 및 금속을 이용하여 여러 분야에 혁신적인 패키징 솔루션을 생산하고 있다. Amcor의 호주 공장에서는 상당 부분의 알루미늄 음료 캔이 생산되고 있다. 시드니 Revesby에 있는 제조 설비 공장은 하루 250만개의 알루미늄 캔 생산이 가능한 설비를 갖추고 있으며 회사의 글로벌 패키징 네트워크 중에서 중요한 역할을 하고 있다.

현재 이 회사는 안정성 개선의 일환으로 Revesby 설비 공장에 안전 업그레이드를 착수하였다. 업그레이드에는 설비의 기존 안전 컨트롤 시스템 구조의 교체 및 재설계뿐만 아니라 로크웰 오토메이션 Allen-Bradley 컨트롤 시스템으로의 전환도 포함되었다.

생산에는 영향을 미치지 않고 업그레이드가 수행되어야 하기 때문에 Amcor는 신속한 안전 컨트롤 솔루션을 위해 지역 시스템 통합 업체인 IGR Consulting의 엔지니어 전문가도 이 프로젝트에 포함시켰다.

글로벌 패키징 업체, 설비 안정성 개선을 위한 혁신 프로젝트에 착수

Amcor의 Revesby 설비 공장은 알루미늄 캔 생산을 위해 DWI(the draw and wall iron) 공정을 사용한다. 이러한 생산 방식으로 알루미늄 시트로부터 얇은 컵을 형성할 수 있으며 컵의 면을 펴거나 늘려서 변형 캔을 만들 수 있다. 신속한 정밀 기계와 정교한 컨트롤 시스템의 조합이 이러한 지속적인 대량 생산에 사용되고 있다.

알루미늄 롤 시트를 프레스에 공급하고 판을 잘라 블랭크(blank)와 드로우 다이(Draw die) 및 드로우 혼(Draw horn)을 이용하여 얇은 컵을 형성한다. 이러한 얇은 컵이 11개의 알루미늄 캔 바디메이커(bodymaker) 중 하나로 전달되면 캔 모양의 기계적 램(ram)이 각각의 얇은 컵을 일련의 회전 다이로 통과하도록 만든다. 바디메이커의 램은 고속으로 상하로 움직이면서 분당 최대 250개의 캔을 만들고, 캔모양의 램이 후퇴할 때마다, 캔은 램 헤드로부터 분리되어 승강기식 운반기로 신속하게 옮겨져 트리밍 기계로 이송된다.

트리밍 기계의 롤 커터는 가장 자리를 부드럽게 하여 사전 설정된 높이로 캔 면을 자른다. 분리 장치를 사용하여 잘린 끝을 구부려 이음새를 만들어 뚜껑이나 마개에 적합하도록 만든다. 이후 캔은 세척, 에칭, 장식 및 패키징되어 여러 음료 제조업체로 출하된다.

안전 및 컨트롤 업그레이드를 위한 Guardlogix의 도입

Amcor의 안전 및 컨트롤 업그레이드의 첫 단계는 2008년 중반까지 계속되었다. 업그레이드 전에는 공장의 11개 바디메이커와 트리밍 기계가 각각 이전의 프로그래밍 로직 컨트롤러(PLC)를 사용하여 통제되었다. 각각의 바디메이커/트리머에는 분리된 배선을 통해 안전 컨트롤 시스템과 연동된 PLC가 장착되어 있었다. 부가적인 PLC는 고속 컨트롤 적용을 가능하도록 하기 위해 각각 기계 한 쌍에 사용되었다.

Amcor Beverage Cans의 엔지니어 관리자인 Chris Hilton에 따르면, 안전 업그레이드는 Amcor에게 보다 효율적인 안전 컨트롤 솔루션을 수행할 수 있는 기회를 제공했다고 한다. “우리는 이전 시스템을 수년 간 별문제 없이 사용해왔지만 보다 진보된 분석과 문제 해결 능력을 갖춘 사용자 위주의 시스템이 필요했다.”고 그는 말한다. “우리의 생산 스케줄로는 장기적인 디자인과 설치 과정이 불가능 했다. 그래서 우리는 컨트롤 및 자동화 서비스 전문가가 필요했다.”

IGR 컨설팅은 로크웰의 Allen-Bradley GuardLogix 컨트롤러를 기반으로 새로운 통합 안전 및 표준 컨트롤 솔루션을 개발했다. 두 개의 프로세서 안전 구조를 특징으로 하는 Allen-Bradley GuardLogix 컨트롤러는 하나의 플랫폼 안에 통합 안전 컨트롤과 기존의 컨트롤을 제공한다.

IGR 컨설팅 프로젝트 엔지니어인 Karl Schiesser는 “표준 바디메이커/트리머 한 쌍은 11개의 개별 GuardLogix 컨트롤러에 의해 관리될 것이다”라고 말한다. “이것은 곧 고속 Logix 플랫폼에 부차적인PLC가 더 이상 필요하지 않음을 의미한다.”

쉬운 프로그래밍 및 설치, 온라인으로 진단과 모니터링 가능

GuardLogix 컨트롤러는 Amcor의 새로운 통합 안전 및 표준 컨트롤 솔루션의 중심에 있다. 효율적인 컨 트롤러 네트워크, 카테고리 4 규격 DeviceNet 안전 통신 및 분산형 I/O, EtherNet/IP 접속은 기계들간의 내부 연동을 제공하고 GuardLogix 컨트롤러를 공장의 SCADA(집중 원격 감시 제어 시스템)에 연결시킨다. 다양한 Allen-Bradley InView 메시지 표시는 RS232 직렬 포트를 통해 GuardLogix 컨트롤러에 연결되어 작업자에게 세부적인 시스템 진단과 직접적인 모니터링을 가능하게 한다.

이전 Amcor의 11개 바디메이커와 트리머에 대한 접근은 세 개로 분리된 배선을 통한 공압식 경비 시스템에 의해 운영되었고 각각은 일련의 릴레이와 공압식 스위치를 통합하였다. “가끔씩, 이러한 공압식 스위치는 개방 상태에서 고장이 나곤 하여‘잘못된 알람’을 발생시켜 라인 가동을 멈추게 하였다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존 공압식 안전 시스템은 로컬 I/O에 배선 연결된 안전 스위치와 장치로 대체되어 DeviceNet 안전 통신 네트워크를 통해 GuardLogix 컨트롤러에 연결되었다.

이전에는 안전 알람이 활성화 되어 라인이 중지될 때, 기술자가 문제점을 찾기 위해 그룹 내 각각의 기계 감시 장치를 육안으로 점검해야만 했지만 이제는 GuardLogix 컨트롤러를 통해 잘못된 스위치를 즉시 찾아낼 수 있다. 이를 통해 우리의 대응 시간이 더욱 빨라졌고 지연 시간도 최소화 되었다.”라고 담당자 Hilton은 말한다.

hilscher

Schiesser에 따르면, 분산형 I/O와 DeviceNet 안전 네트워크의 조합을 통해 현장 설치와 배선 시간을 개선할 수 있었다고 한다. 더 이상 Amcor는 안전 및 표준 입력을 중복해서 하지 않아도 되기에 적은 배선과 적은 I/O가 가능했다.

완전하게 통합된 GuardLogix의 특징은 Amcor에 쉬운 프로그래밍의 이점을 제공했다는 것이다. 표준 및 안전 컨트롤 시스템 코드, 둘 다를 동시에 개발이 가능하여 혁신적인 시간 개선을 이끌어냈다.

GuardLogix는 RSLogix 5000 프로그래밍 소프트웨어와 같은 익숙한 표준 컨트롤 방식을 사용하여 사용자들이 자신의 안전 컨트롤 시스템을 프로그램하고 관리하도록 한다. 실질적으로 그 특징은 기업 사용자에게 이전의 PLC와 같이 시스템 내 어딘가에 감춰진 코드화된 데이터베이스가 아닌 실시간 화면 정보를 제공할 수 있다.

앞선 성공과 그 결과

Revesby 설비내에 4개의 GuardLogix에 기초한 컨트롤 시스템 설치로 Amcor는 온라인을 통해 안전 컨트롤 업그레이드를 거의 절반 가량 이루었다.

“GuardLogix를 통해 우리는 어떤 물리적 접속을 하지 않고도 실제와 같은 컨트롤 시나리오를 모의 훈련할 수 있었고 시스템 구조를 볼 수 있었다. 이는 시스템 설계, 설치 및 작동 동안 Amcor 직원들을 훈련시킬 수 있는 효율적인 방법이었습니다.”라고 Schiesser는 말한다.

Logix 컨트롤 플랫폼으로의 전환 실행을 통해, Amcor는 로크웰 오토메이션의 GuardLogix 컨트롤러의 장점을 더욱 살려 Revesby 제조 설비 공장의 신속한 안전 업그레이드를 이뤄냈다. 생산을 중단하거나 늦추지 않고, 최적화된 운영 안전 및 효율성을 달성한 것이다.

아이씨엔 매거진 2009년 09월호

이달의 추천기사 - DHL


추천 뉴스

국회융합혁신 경제포럼 김정태의원(왼쪽)과 슈나이더 일렉트릭 코리아 김경록대표(오른쪽)가 수상 후 사진촬영을 하고 있다

슈나이더 일렉트릭 김경록 대표, 2017 4차 산업혁명 경영대상 수상

김경록 대표, 에코스트럭처 성공적 도입을 통한 4차 산업혁명의 새로운 비전 제시 인정 받아 슈나이더 일렉트릭 ...

사물인터넷 이미지 internet of things

세계 사물인터넷(IoT) 시장, 2021년 1조 4천억 달러 전망

IDC의 최근 연구보고서(Worldwide Semiannual Internet of Things Spending Guide)에 따르면, 올해 전세계 사물인터넷(IoT) 지출 규모가 ...

답글 남기기

이메일은 공개되지 않습니다. 필수 입력창은 * 로 표시되어 있습니다.

hilscher