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생산 자동화와 프로세스 자동화, 모두를 위한 산업용 네트워크

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산업용 네트워크에서 기술과 시장을 선도해 온 PROFIBUS와 PROFINET이 새로운 목표를 설정했다. 작년 2008년에 새로운 협회장에 선임된 요그 프라이탁(Jorg Freitag) 국제프로피버스협회(PROFIBUS & PROFINET INTERNATIONAL) 회장은 생산 자동화와 프로세스 자동화, 그리고 세이프티 시스템 모두에서 이들과 함께 새로운 역사를 쓰게 될 것이라고 전망했다.
글_ 요그 프라이탁, 프로피버스&프로피넷 인터내셔널
무려 2,500만 노드를 넘었다. 설치 사례가 다른 경쟁 시스템들을 모두 합한 것보다 많다고 한다. PROFIBUS 말이다. 이 산업용 표준 이더넷 컨셉은 필드 시스템 부문에서 타의 추종을 불허하는 시장 선도주자의 입지를 공고히 하고 있다. 시장이 실제 수치로 이를 증명한 셈이다. 지난 2008년 4월, 생산 및 공정설비 부문에서 PROFIBUS의 설치 노드 수가 2,500만을 돌파했다.
PROFIBUS사용자협회(PNO)가 집계한 설치 노드 수가 2천만 노드를 넘어선 것이 2007년 4월. 그러니까 설치 기반이 1년 사이에 무려 25%나 성장한 셈이다. 현재 PROFIBUS의 증가율은 연간 5백만 노드 수준이다. 이러한 증가추세는 가파른 상승세를 기록하고 있다. 때문에, 2012년까지 향후 4년간 PROFIBUS 제품의 투입 규모는 두 배로 증가하여 5천만 노드에 이를 것으로 전망된다. 돌이켜 보면, PNO 창립 10주년 해였던 1999년도에 연결된 버스 노드 수는 3백만 개에 불과했었다.
PROFIBUS의 이러한 성공 배경에는 다음과 같은 이유가 있다. PROFIBUS는 제조산업 (Factory Automation)과 공정산업 (Process Automation)에 공히 투입할 수 있는 유일한 필드버스(Fieldbus) 시스템이다. 이러한 시스템 유연성은 모듈방식의 컨셉을 비롯하여 상호보완적인 전송 테크놀로지, 시스템 통합을 지원하는 일관된 통신 프로토콜, 그리고 수많은 애플리케이션에 특화된 프로토콜 등에 기인한 것이다.
이렇듯 일관성과 통합성을 겸비한 필드버스 아키텍처는 비용 측면에서도 차별화된 장점을 발휘한다. 우선 조립, 설치 및 결선은 물론, 시스템 설계, 엔지니어링, 시운전 및 검사 등에 소요되는 비용을 절감한다. 또한 시스템 문서화 및 교육훈련에서도 적지 않은 비용을 절약할 수 있다. 하지만 무엇보다 유지보수와 장기 운용 측면에서 효율적인 자산관리 체계를 통해 지속적인 비용절감을 실현하는 점이야말로 PROFIBUS에서 얻는 사용자 혜택으로 높이 평가할 만하다.
생산 자동화 부문에서의 PROFIBUS
이미 필드버스 테크놀로지 개발 초기단계인 80년대 말부터, PROFIBUS는 자동화 시스템 및 필드장치 부문의 유명 공급업체들의 지지를 받아왔다. 따라서 현재 PROFIBUS는 제조 및 생산업계에서 단연 주도적인 필드버스 시스템으로 각광받고 있다. 개방성과 상호운용성을 겸비한 한편, 공급업체 및 제품 선택의 폭이 넓을 뿐만 아니라, 안전 관련 애플리케이션, 드라이브 및 모션 컨트롤 시스템 등을 위한 솔루션을 제공하는 점은 PROFIBUS가 지닌 강점이라 할 수 있다.
공정 산업부문에서의 PROFIBUS
공정자동화 역시 매우 다양한 측면이 있다. 때문에 광범위한 분산 애플리케이션이 있으며, 여기서도 제조산업의 경우와 마찬가지로 동일한 필드버스들이 적용될 수 있다. 다만, 공정장치들을 연결할 수 있는 등, 연속공정 및 배치 공정들이 상당히 특수한 요건을 필요로 한다. 여기에 요구되는 것이 바로 2 와이어 방식의 필드버스 시스템으로, 이는 필드장치에 대한 데이터 전송과 전력공급을 동시에 수행한다. 뿐만 아니라, 이러한 버스 시스템은 본질안전(intrinsically safe) 영역에 응용하기에 적합한 사양을 구비해야 한다.
이를 위해, ‘PROFIBUS PA’ 프로파일이 해법으로 제시된다. 여기서도 PROFIBUS의 성공은 수치에 반영되어 있다. 총 2,500만 노드들 중에서 현재 400만 개가 공정산업에 설치되어 있다. 2007년 한 해에만 무려 70만 노드가 증가한 셈이다. PROFIBUS PA 장치 수는 작년에 12만 개가 늘어, 75만에 달한다. 이렇듯 괄목할만한 수치에도 불구하고, 공정산업부문에서 PROFIBUS가 지닌 성장 잠재력은 여전히 엄청나다. 공정설비 사용 수명이 길기 때문에 대다수의 필드장치들이 아직도 종래의 HART 방식 또는 4 – 20mA 인터페이스로 연결되어 있다. 하지만 신규설비나 개장(改裝) 시에는 시설운영자들이 현대적인 필드버스 테크놀로지, 특히 PROFIBUS PA를 주로 투입하고 있다.
트렌드를 선도하는 안전 테크놀로지
Profisafe 테크놀로지 역시 1999년 첫 번째 프로파일 버전이 공개된 이래 제조산업은 물론 공정산업에서도 선도적인 지위를 점하고 있다. 단일 케이블상에 일반 표준통신과 안전통신이 공존하는 Profisafe 안전 테크놀로지는 선풍적인 반향을 불러일으키며 시장에 파급되었다. 2007년, Profisafe 설치 노드 수는 18만이 증가한 41만 개로, 80%의 성장률을 기록하였다. Profisafe 시스템의 수도 15,000개가 늘어, 2007년말 현재 41,000개를 돌파했다.
인증을 통한 품질보증
PROFIBUS의 시장성공 요인들 중 결정적인 주축은 PNO의 품질 인증기관이라 할 수 있다. 독립적인 공인 검사기관에서 실시하는 PROFIBUS 인증검사는 검사 대상 장치들이 해당 규격에 부합하여 작동하는가를 확인한다. 이러한 검사결과는 사용자 및 제조사의 의사결정 시 최상의 투자안전성을 확보할 수 있도록 중요한 판단기준을 제공한다. 또한 고객은 일체의 PROFIBUS 관련 제품목록은 물론, 다수의 제조사들을 파악할 수 있어, 적절한 공급업체를 선택할 수 있는 자유를 함께 누리게 된다.
이러한 선택의 자유는 안정적이면서도 탄력적인 제품공급 여건을 마련함은 물론, 공급업체들 간의 건전한 경쟁을 유발하여 최종 사용자에게 매력적인 가격대에 해당 제품을 구매하는 유익한 결과를 가져다 준다.
PROFINET: 산업용 이더넷 솔루션
PROFIBUS가 자동화 부문에서 그만큼 성공적이라면, 고객들이 PROFIBUS를 선택한 이유는 무엇일까? 대답하자면, PROFINET이 PROFIBUS에서 축적한 노하우의 혜택을 십분 활용하는 한편 자동화 전략을 탄력적으로 운용할 수 있다는데 있다. 특히 더한층 높은 성능을 제공할 뿐만 아니라 생산공정과의 완전한 통합을 가능케 하기 때문이기도 하다.
PROFINET을 투입하면 기업 전체를 관통하는 완벽한 일관성을 확보하여, 운영상의 편익과 아울러 시설 사용수명 전반에 걸친 혜택을 실현할 수 있다.
PROFINET은 표준화된 이더넷 테크놀로지 기반인 점에서는 IT 및 사무환경에 투입된 것과 같은 공통점이 있지만, 산업환경에 투입하기 위해 자동화 기술 관점에서 특별히 고안된 것이다. PROFINET은 실시간 산업공정의 요건과 산업환경에서 요구되는 내구성을 반영하여 기본 이더넷 사양을 확장하였다. 기술적 측면에서 볼 때, 이더넷 어드레스 공간이 대폭 확대되어, 보다 많은 장치들을 시설망에 투입할 수 있음은 물론, 사실상 무한대의 확장성을 제공한다. 이렇듯 대역폭이 향상됨으로 인해, 예를 들어 기계적 시각화 작업 등의 고용량 데이터 사용도가 높은 애플리케이션의 활용도 가능하다.
모션 컨트롤과 같이 높은 사양을 요구하는 애플리케이션을 위해 더욱 넉넉한 데이터 처리용량을 구비하고 있다. 물론, 이더넷은 결선 및 설치도 간편하다. 한편, 수많은 진단 툴들이 제공되어, PROFINET 엔지니어링을 비롯한 네트워크 관리 및 유지보수 작업을 지원한다. 인터넷 테크놀로지를 적용함으로써, 표준 웹 브라우저를 통해 글로벌 환경에서 생산 운영시스템에 대한 원격 접속 및 제어가 가능하다.
기업 경영자의 입장에서 이러한 장점은 생산활동의 개선을 의미한다. 생산공정이 기업 관리체계에 완전하게 통합될 수 있어, 시장상황에 보다 신속하게 대응하는 한편 생산성 향상도 실현할 수 있다. PROFINET은 모듈방식의 확장성을 갖추고 있기 때문에, 요구조건의 변경에 따라 PROFINET 시스템 업데이트 및 개장(改裝)이 언제나 가능하다. 모듈방식의 아키텍처로 인해, PROFINET 시스템 도입을 단계별로 제어할 수 있다. 다시 말해, PROFINET은 제반 자동화 기능은 물론, 시스템 운영의 경제성을 배려한 기능들을 모두 구비하고 있는 까닭에, 시스템 도입과 함께 미래를 대비한 투자안전성을 확보하는 셈이다.
또한 프록시(proxy) 솔루션을 제공하여, PROFIBUS 네트워크를 PROFINET과 상호 연동할 수 있다. 이더넷 환경에서 프록시는 하나 이상의 필드버스 장치들을 대표하는 기능을 담당한다. 이는 프로토콜 터널링을 사용하지 않고도 네트워크간 통신환경을 투명하게 구축한다. 가령 주기적으로 반복되는 데이터를 필드버스 장치들에 전달해 준다. 프록시 컨셉은 (PROFIBUS PA를 포함한) PROFIBUS 시스템은 물론, 예를 들어 Foundation Fieldbus, DeviceNet, HART, Interbus 및 AS-i 등의 다른 필드버스에 적용하기에도 적합하다. 이러한 응용 가능성은 기존 시스템과 장치에 대한 투자와 함께 그간에 축적한 노하우를 보호해준다. 때문에 PROFINET 시스템으로의 마이그레이션을 언제나 저렴한 비용으로 간단하게 구현할 수 있다.
PROFINET, 유리한 고지를 선점하다
이미 1백만 노드 이상 설치된 PROFINET은 현재 산업용 자동화 업계에서 최상의 입지를 공고히 하고 있다. 최초로 공식 집계된 PROFINET 노드 수가 이러한 사실을 실증적으로 보여준다. 2007년 말 이후, 각종 애플리케이션에 설치된 PROFINET 노드는 114만 개를 돌파했다. 이 때, 이더넷 인프라 구축에 사용된 스위치, 허브 또는 라우터 등과 같은 장치들은 수치에 반영되지 않았다. PNO는 2010년이면 설치 총계가 3백만 노드를 넘어설 것으로 전망하고 있다. 이는 연평균 37%의 성장률에 해당하며, 이러한 PROFINET의 성장 예상치는 시장평균을 훨씬 상회하는 규모다.
가령, 2008년 1월에 발표된 ARC Advisory Group의 연구는 향후 5년간 이더넷을 탑재한 장치들의 전세계 시장 성장률을 연평균 27.5% 규모로 전망한다. PROFIBUS와 PROFINET은 앞으로 수년간 급속히 보급되면서 증가추세를 이어갈 것이다. 마의 1억 노드를 돌파하는 것도 시간 문제다. PNO는 PROFIBUS의 지속적인 성장을 위해 꾸준히 지원하는 한편, PROFINET으로의 이행(移行)을 간편화하는 데 역점을 둘 계획이다. 고객의 입장에서는 양수겸장(兩手兼將)이다. PROFIBUS와 PROFINET을 동시에 사용할 수 있어, 모든 가능성과 혜택을 누리는 셈이니까.
아이씨엔 매거진 2009년 01월호

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힐셔, 산업용사물인터넷 지원 netIOT 활용방안 제시

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힐셔 netIOT

산업용 통신 솔루션 선두업체인 힐셔(Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH)는 11월 2일(금), 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 기자 간담회를 개최하여 힐셔의 혁신적인 netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스의 다양한 솔루션을 활용한 IoT 기술 활성화 방안에 대해 소개하는 자리를 가졌다.

힐셔 netIOT

netIOT

힐셔 프로덕트 매니저인 크리스토프 훙어(Christof Hunger)는 “IoT 시장이 성장함에 따라 설비 제조업체들은 필드 디바이스의 정보를 기반으로 예방적 유지보수, 상태 모니터링과 같은 새로운 클라우드 기반의 부가가치 서비스를 구현하고자 한다”며 “힐셔는 디바이스 제조업체들이 힐셔의 netIOT 인터페이스 솔루션을 이용해서 산업용 이더넷, 트랜스페어런트 이더넷(Transparent Ethernet)과 함께 OPC UA 서버 및 MQTT 클라이언트 기능을 쉽게 추가할 수 있도록 더욱 집중하였고, 힐셔 솔루션을 통해 고객들이 스마트 팩토리를 구축하는데 도움이 되길 바란다.” 라고 말했다.

인더스트리 4.0과 IIoT는 4차 산업혁명으로 센서에서 클라우드까지 지속적인 통신을 요구한다. 힐셔는 이를 산업용 클라우드 통신이라 칭하고 고객들이 Industry 4.0, 스마트팩토리 및 IoT를 구현하도록 돕기 위해서 힐셔 netIOT 제품군이라는 솔루션을 구축하고, 지속적으로 프로모션을 진행하고 있다. netIOT는 netIOT 서비스(Service), netIOT 엣지(Edge), netIOT 인터페이스(Interface)와 같이 총 3개의 영역으로 구분된다. 특히 netIOT 인터페이스는 IoT 기능을 갖는 netX기반의 통신제품으로 netIC IOT와 같은 모듈형 제품을 생산 및 공급하고 있다.

힐셔 넷프록시

netPROXY

 

netIC IOT는 필드 디바이스용 지능형 멀티 프로토콜 모듈로 하나의 하드웨어만으로 모든 Real-Time Ethernet 슬레이브 프로토콜을 지원한다. OEM 고객들은 엔지니어링 툴을 이용하여 고객 어플리케이션 소프트웨어에서 한번만 개발하면 되는 고객 디바이스용 프로토콜 독립형 객체 모델을 생성한다. 네트워크 프로토콜 변경은 툴 내에서 ‘Build Process’를 통해 전적으로 진행되기 때문에 어플리케이션에 필요한 네트워크 별 조정이 없으며 OEM은 정확히 하나의 하드웨어와 소프트웨어 설계로 진정한 멀티 프로토콜 디바이스를 구현할 수 있다.

힐셔코리아 원일민 지사장은 “스마트 팩토리의 구축에 있어 가장 중요한 포인트는 IT영역과 OT영역의 연결에 있다”고 언급하며, “힐셔는 netIOT를 통해 시스템 설치시 발생할 수 있는 리스크를 최소화시킬 수 있게 하고자 한다. 기존OT영역의 사용자들이 IT영역으로 데이터를 전송하거나 클라우드에 연결함에 있어서 사용자의 실수나 의도치 않은 수고를 덜어줄 수 있는 제품과 서비스를 지원하고 있어 시스템 설계나 설치시 발생할 수 있는 오류나 리스크를 최소화 시켜준다”고 덧붙혔다.

힐셔 netIOT 제품에 대한 자세한 설명은 홈페이지 https://www.hilscher.com/products/product-groups/industrial-internet-industry-40/ 에서 확인할 수 있다.

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[포토] PTC, 3D CAD에 증강현실 접목해 디지털 트윈 현실화

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'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

'2018 코리아 CAD 서밋'에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다.

(사진. PTC 코리아)


PTC코리아가 10월 18일 개최한 ‘2018 코리아 CAD 서밋’에서 증강현실(AR)을 통한 디지털 트윈을 체험하고 있다. PTC의 3D CAD 소프트웨어 크레오(Creo®) 5.0은 디지털 트윈 솔루션을 현실화한 세계 최초이자 유일한 기술로 제품의 면면에 증강현실을 적용하여 물리적 세계와 디지털 세계를 연결한다. (사진. PTC 코리아)

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2016 스마트테크쇼, 6월 8~10일 코엑스서 개최

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인공지능 시대를 전망하고 사람을 위한 스마트 기술을 소개하는 ‘2016 스마트테크쇼(Smart Tech Show 2016)’가 6월 8일부터 10일까지 코엑스에서 개최된다. 

본 행사는 ‘Smart Tech for Human’라는 슬로건 아래, ▲드론/로봇 ▲가상/증강현실 ▲에듀테크 ▲스마트 모빌리티 ▲리테일테크 ▲3D프린팅 등 주요 이슈를 선정하여 국내 대표 스마트 기술 컨퍼런스 및 전시회를 개최하며, 관련 산업 간의 시너지를 창출할 수 있는 비즈니스의 장을 마련한다. KT, LG전자, ADT 시큐리티, 프로차일드, 한국과학기술원, 경북대학교 산학협력단 등 각 분야별 주요 기업·기관 125개사 400부스 규모로 이루어질 예정이다. 

유통과 IT산업의 융합을 위한 자리로 스마트 기기 체험과 첨단 리테일 솔루션을 접목한 리테일&테크 특별관이 구성되어 IT/유통산업 관계자를 대상으로 앞으로의 IT 리테일샵이 나아갈 방향을 제시한다. 더불어 한국마이크로소프트와 SGA임베디드 주최로 ‘스마트 리테일에 최적화된 MS IoT 솔루션 세미나’를 개최하여 리테일에 스마트한 혁신을 가져올 솔루션을 소개하는 자리를 마련한다. 

◇인공지능 시대, 일자리 전망 콘퍼런스 개최 

본 전시회와 더불어 ‘인공지능 시대의 일자리 창출과 직업능력 개발’을 주제로 분야별 전문가를 초빙하는 전문 콘퍼런스가 6월 8일과 9일 이틀간 열린다. 

첫째 날은 IBM 김연주 상무와 국내 대표 뇌공학자인 카이스트 정재승 교수의 기조강연과 핀란드 미래학자 마르쿠 윌레니우스(Markku wilenius) 교수의 특별강연을 시작으로 스마트기술의 산업과 일자리에 대해 블록체인OS 박창기 대표와 한국직업능력개발원 김영생 박사의 강연이 이어질 예정이다. 

둘째 날은 ‘새로운 일자리 창출 엔진으로서의 VR 그리고 교육훈련 플랫폼으로서의 가능성’에 대한 한국VR산업협회 현대원 회장의 발표와 ‘에듀테크가 가져올 교육의 혁명적 변화를 주제’로 휴넷 조영탁 대표의 기조연설 후에 스타트업 케이스 스터디를 통해 스마트시대에서 일하기 위한 우리의 성공 전략을 짚어볼 예정이다. 

◇드론에 스마트 기술의 미래를 담다 

드론 관련 신기술 촉진과 국내 드론산업 활성화를 목적으로 6월 대규모 드론 이벤트가 열린다. 드론톤은 우수한 엔지니어와 창의적인 메이커들이 드론 관련 기술을 뽐내는 자리로, 4인 1조로 팀을 꾸려 드론을 직접 제작하고 완성된 기체로 드론 게임을 진행하여 완성도와 비행능력을 종합하여 우승자를 가리게 된다. 

드론 조작에 능숙한 유저라면 도전해 볼 만한 대회도 있다. 다양한 장애물 통과 미션을 통해 드론 실력자를 가리는 ‘드론챌린지’가 9일 개최된다. 우승자에게는 최신 스마트 모빌리티가 수여되며, 참가를 원하는 이는 한국FPV협회 홈페이지를 통해 신청 가능하다. 

그밖에 스마트카, O2O, 핀테크 등 분야별로 이루어지는 테크니컬 세미나와 국내 대표 엑셀러레이터간 의 공동 데모데이를 통해 참가기업과 바이어 간의 비즈니스 기회를 마련한다. 

본 행사는 홈페이지에서 온라인 사전등록 시 무료로 관람할 수 있다.

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