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이더넷 베이스 통합 네트워크 ‘CC-Link IE’

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CC-Link협회는 제조업 자동화 솔루션의 끊김없는 수직적 통합을 위한 산업통신망 솔루션으로 산업용 이더넷 CC-Link IE(Industrial Ethernet)을 새롭게 선보였다. CC-Link IE는 상위의 정보레벨로부터 하위의 필드레벨까지를 끊김없이 통신할 수 있는 이더넷 기반의 통합 네트워크이다.
글_ 정덕영, CC-Link협회
clpakor@meak.co.kr
1. 머리말(CC-Link IE 개발의 컨셉)
제조의 글로벌화와 사용자 요구의 다양화에 따라 가격경쟁의 격화와 제품 라이프 사이클의 단축 등 제조업을 둘러싼 비즈니스 환경은 매년 힘겨움을 더하고 이러한 비즈니스 환경의 변화에 대한 신속한 대응이 요구되고 있다.
구체적으로 제조업에 관련된 각 업체는 다음과 같은 요구를 받고 있다.
① 비용절감 : 개발기간의 단축, 기동시간의 단축, TCO절감
  *TCO(Total Cost of Ownership) : 소유 총비용
② 설비의 고도화, 대형화: 기계와 라인의 고도화, 대형화, 복잡화, 생산성 향상
③ 제품 라이프 사이클의 단축: 새로운 장비의 조기 도입(개발, 기동, 생산)과 변화에 따른 신속한 개조
④ 품질관리 기능의 강화: 트레이서빌리티 정보수집 강화에의 대응
위와 같은 요구를 실현하기 위한 네트워크로서는 첫번째, 택 타임 향상을 위한 공정간 및 장비 내의 대용량, 고속전송의 실현. 두번째로 제조 및 품질 트레이서빌리티 강화를 위한 대용량 데이터 전송의 실현이 요구되고 있다.
CC-Link IE는 정보계로부터 필드레벨까지 심리스(Seamless)하게 통신할 수 있는 이더넷 베이스의 통합 네트워크이다.(그림1)

2. CC-Link IE의 특징과 도입의 장점

CC-Link IE는 CC-Link IE 컨트롤러 네트워크, CC-Link IE 필드네트워크, CC-Link IE 모션네트워크 등 3종류로 분류할 수가 있다. 여기에서는 CC-Link IE 컨트롤러 네트워크의 특징과 도입의 장점에 대해 설명하기로 한다.
CC-Link IE 컨트롤러 네트워크는,
① 효율적인 생산시스템을 구축하기 위해 필요한 안정적이고 사용하기 편리한 리얼타임 통신의 실현
② 생산현장에서 뿐만이 아닌 정보계를 포함한 생산시스템 전체의 최적화(수직통합)를 실현하기 위한 그리고 이더넷 베이스의 네트워크를 동시에 실현하기 위한 통합네트워크이다. 네트워크의 기본사양은 표1과 같다.
2-1. 네트워크형 공유 메모리 통신(사이클릭 통신)
그림2에 나타낸 바와 같이 CC-Link IE 컨트롤러 네트워크는 네트워크 내에 가상적인 공유 메모리를 실현하고 있다. 각 국은 자국이 입력(쓰기) 가능한 영역을 사전에 설정할 수 있으며 임의의 타이밍으로 정보 갱신이 가능하다. 또한 각 국은 이러한 가상적인 공유 메모리를 통해 네트워크 내의 각 국의 상태를 파악할 수가 있다.
그림3은 네트워크형 공유 메모리 통신의 실현 방식을 나타낸 것이다. 각 국은 데이터 전송 제어권인 토큰을 수신하면 자국의 정보를 네트워크 내의 모든 타국으로 송신한 후 토큰을 다음 국으로 건네준다. 이것을 순차적으로 반복하면서 네트워크형 공유 메모리 통신을 실현하고 있다.
네트워크형 공유 메모리 통신을 이용함으로써 사용자는 커넥션(통신상의 송수신 국간의 관계)을 의식하지 않고 메모리에 읽기쓰기를 하는 감각만으로 간단하게 리얼타임 통신을 실현할 수 있게 된다.
2-2. 메시지 통신을 고려한 정시성 보증의 통신
CC-Link IE 컨트롤러 네트워크에서는 고속대용량의 N:N형 리얼타임 통신인 사이클릭 통신뿐만 아니라 수직통합을 쉽게 실현할 수 있도록 생산관리 정보를 전송하기 위한 비 리얼타임 통신인 1대1형 메시지 통신의 사양을 정의하고 있다. 메시지 통신은 비정기적으로 발생하면서 또한 데이터 크기가 불특정하기 때문에 사이클릭 통신기능(데이터 전송주기)에 영향을 끼칠 가능성이 높다. 그 때문에 CC-Link IE 컨트롤러 네트워크에서는 메시지 통신용의 대역을 미리 확보하여 메시지 통신을 실시해도 사이클릭 통신의 안정된 데이터 전송주기를 보증할 수 있도록 했다. 이러한 기능에 의해 높은 정도(精度)로 생산의 품질을 확보할 수 있게 된다.
2-3. 전송로 이중화 기술 및 광통신기술에 의한 고신뢰 통신
그림4에 나타낸 것과 같이 CC-Link IE 컨트롤러 네트워크는 표준으로 이중 루프의 전송로를 채용하여, 각 국은 케이블 단선과 이상 국을 검출한 경우에는 이상개소를 무시하고 정상적인 국간에 통신을 속행한다.
이 기능은 기본 기능으로서 정의되며 신뢰성을 높이기 위한 추가 기능을 필요로 하지 않는 점이 특징이라 할 수 있다. 다시 말하면 비용과 가용성을 양립한 전송로의 리던던시(Redundancy)를 실현할 수 있다. 또한 CC-Link IE 컨트롤러 네트워크에서는 여러 통신장애의 원인이 되는 전기적 노이즈 인가에 의한 통신이상을 경감시키기 위해 광 케이블을 전송매체로 사용하고 있다.
3. CC-Link IE의 자리매김
앞서 설명한 바와 같이 CC-Link IE는 생산시스템 전체를 심리스하게 연결하는 이더넷 베이스의 통합 네트워크의 총칭이다. 우선, 그림6에서 CLPA(CC-Link협회)에 있어서의 CC-Link IE의 위치를 나타내고 있다.
지금까지 CLPA는 CC-Link의 보급과 촉진을 목적으로 한 활동을 전개해 왔다. 그 때문에 정보계를 포함한 시스템 구축이 필요한 경우에는 상황에 따라 컨트롤러 네트워크를 사용할 필요가 있었고 결과로서는 [2. CC-Link IE의 특징과 도입의 장점]에서 설명한 생산시스템 전체의 최적화(수직통합)가 어려웠다. 그렇기 때문에 이번에 CC-Link IE 컨트롤러 네트워크를 책정하고 정보계와 필드레벨의 통합을 실현하게 되었다.
더불어 그림7에 나타낸 바와 같이 기존의 CC-Link와의 심리스 통신을 정의하고 사용자 자산의 계승(활용)을 가능하게 하였다. 또한 향후 이더넷 베이스의 CC-Link 필드 네트워크 및 모션 네트워크를 검토하여 이러한 네트워크에 접속된 기기들과도 투과적으로 통신이 가능한 구상을 실현할 예정이다. 그렇게 함으로써 사용자는 네트워크의 계층과 경계를 의식하지 않고 모든 기기가 같은 계층에 접속되어 있는 이미지로 프로그래밍과 유지보수를 할 수 있게 된다.
4. 맺음말
지금까지 CLPA(CC-Link협회)가 제안하는 CC-Link IE의 컨셉과 이번에 발표한 CC-Link IE 컨트롤러 네트워크의 특징에 대해 설명하였다. 향후 순차적으로 필드 네트워크 및 모션 네트워크를 책정할 예정이다. 또한 시스템의 통합(수직통합)을 실현하기 위해서는 단순히 네트워크에 접속된 컨트롤러 및 기기간의 통신 프로토콜을 통합하는 것뿐만 아니라 컨트롤러 또는 기기의 애플리케이션으로서의 활용 등 상위 개념에서의 통합이 필요하게 될 것이다.
 
[문의처] CC-Link협회
TEL:02-3663-6178 / FAX:02-3663-0475
E-Mail:clpakor@meak.co.kr
Homepage : http://www.cc-link.or.kr
아이씨엔 매거진 2008년 05월호

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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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