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자투리 쇳조각에서 탄탄한 강철로

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생산의 연속성과 품질을 보장하기 위해, 스위스 에멘브뤼케에 있는 Swiss Steel 플랜트는 지멘스의 자동화 테크놀로지와 산업용 무선랜(IWLAN) 솔루션을 도입하여 빠르고 안전한 데이터 전송 시스템을 구현하였다.
스위스 에멘브뤼케(Emmenbrucke)에 소재하고 있는 Swiss Steel AG는 연간 60만 톤의 쇳조각을 고급 강철로 탈바꿈시킨다. 연속주조 플랜트에서 융해된 금속은 10.8 미터 길이의 빌릿(billet)들로 주조된다. 이렇게 만들어진 강편은 압연기를 통해 막대 또는 와이어 형태의 압연강(rolling steel) 생산에 쓰이는 기본 소재가 된다.
제강 플랜트에서 생산된 제품의 품질을 보장하기 위해, 금속 성분 및 중량을 비롯하여 거대한 컨베이어 장치의 위치를 포함한 데이터가 무선으로 해당 제어시스템으로 전송되며, 여기서 다시 필요한 곳에 전파된다. 해당 데이터는 생성 위치에 저장되는 한편, Scalance W 액세스 포인트(AP)를 경유하여 전송된다. 열악한 산업환경에도 불구하고, 제어 시스템에 도달한 무선 시그널은 신호 품질이 우수하기 때문에, 추가적인 무선데이터 보호조치를 취할 필요가 없다.
최우선 과제: 공정 안전성
용융공정이 시작되면, 수십 톤의 스크랩들이 거대한 용해로 속에서 전극으로부터 발생한 아크를 통해 일차적으로 최대 1,650 C 까지 가열된다. 이때, 제강 플랜트 소속 전문가들은 공급된 쇳조각들의 성분을 파악하게 된다. 용해로에 바스켓을 적재할 때, 해당 중량 및 레서피가 무선으로 생산 제어시스템에 전송된다. 한편, 레일 이동식 스크랩 카트가 육중한 부하를 탑재한 바스켓을 용해로 홀까지 이송해준다. 여기서 해당 바스켓은 홀 크레인으로 올려져 적재물을 용해로에 털어 넣게 된다. 또한 스크랩 카트 세 대의 이동 및 적재상황도 역시 무선으로 모니터링되어, 10가지 종류가 넘는 스크랩들의 소모 정도와 저장 위치를 정확하게 판별하게 된다.
용융공정 진행시, 용해로 감독책임자는 정기적으로 금속 샘플을 채취하여 해당 연구소에 전달하여 성분분석을 의뢰하며, 여기서 원료의 품질과 공정경과에 대한 분석보고서를 받게 된다. 용융상태의 금속이 적정 성분배열과 온도에 도달하면, 슬래그가 빠지게 되고, 40톤이 넘는 용융상태의 뜨거운 쇳물이 파운드리 래들(Ladle)에 주입된다. 이어지는 LF Ladle Furnace 후속처리 공정 또는 경우에 따라 진공 처리공정에서, 용융상태의 쇳물이 계속 가열되는 가운데 첨가물과 함께 합금되고, 불활성 가스로 정화된 이후, 크레인을 탑재한 회전식 타워에 매달리게 된다. 이때, Siemens Net 무선 네트워크가 이 140톤급 컨베이어 시스템의 정확한 위치를 결정한다.
복잡한 공정을 간단히 제어하다
공정 래들이 비워지는 즉시 후속 래들이 진입되도록 하여, 래들을 플로어 드레인을 통해 분배기에 연속적으로 비우게 된다. 이 분배기는 제어 시스템을 써서 액상의 쇳물을 4개의 채널, 즉 칠(chill)로 나눠 배분해준다. 주조공정을 진행하는 동안, 각각의 칠(chill)은 금속이 달라붙는 것을 방지하기 위해 끊임없이 진동해야 한다. 이렇게 형성된 빌릿(billet)들은 컨베이어 롤러가 장착된 배출라인을 따라 이송된다. 해당 롤러들은 지멘스가 개발한 Simovert Masterdrive 시리즈의 인버터 및 모터를 장착하고 있어, 파운드리 래들 회전에서 칠(chill)을 비우기까지 원활한 모션 제어를 보장한다. 사용된 모든 전자 제어장치 및 구성요소들은, 공정에서 단 하나의 실수도 생산성 및 안전에 중대한 결과를 초래 할 수 있기 때문에, 어려운 조건 속에서도 신뢰성을 극대화하는 제품사양을 갖추고 있다.
이러한 솔루션을 구현하기 위해, Swiss Steel사는 우선 스크랩 카트의 무선망을 확장해야 했다. 기존 네트워크에 전파 사각지대가 있었기 때문이다. 이 회사는 Scalance W IWLAN 컴포넌트를 적용한 신규 네트워크 구축방안을 선택했다. 이러한 신규 무선망 설정에 상당한 시스템 테크놀로지와 전문지식이 요구됨은 물론이다. Swiss Steel의 생산시스템 매니저인 드라간 토도로프스키 부장은 당시의 상황을 이렇게 정리했다. “제강업계에서 사용되는 엄청난 규모의 기계들과 열악한 조건들을 고려할 때, 안정적인 무선망 구축에 이상적인 여건이 아니었습니다.”
따라서 그는 작업장 도면을 작성하여, 우선 지멘스 전문가들의 지원으로 트랜스미터 스테이션의 위치를 표시했다. 이렇게 작성된 도면은 무선네트워크 시뮬레이션 프로그램인 Sinema E를 통해 판독하여, 사각지대 및 갭을 식별함으로써 최적의 네트워크 디자인을 할 수 있었고, 그 결과는 인상적이었다. “우리가 무선 시스템 설정 후 신호강도를 측정해보니, 약간의 미세조정만으로 충분했습니다.” 드라간 토도로프스키 부장의 설명이다. “이로써 커미셔닝 소요시간이 대폭 단축되었고, 시스템 운전도 무난하게 시작될 수 있었습니다.”
내구성과 신뢰성을 겸비하다
결국, 연기와 분진, 극도의 고온, 강한 진동 등, 제강 플랜트 내의 열악한 조건들은 Scalance W 컴포넌트에 아무런 영향을 미치지 못했다. “우리는 30대 이상의 Scalance W 액세스포인트와 Scalance 스위치들은 물론, 다양한 지멘스 드라이브 제품들을 사용하고 있지만, 현재까지 단 한 건의 고장사례도 없었습니다.” 드라간 토도로프스키 부장의 설명으로 글을 맺는다. “현재, 네트워크 확장 논의가 진행되고 있습니다. 지난 번과 같은 파트너와 함께 동일한 제품 시리즈를 다시 찾게 될 것이라고 확신합니다.”
< 자료제공: 지멘스, www.siemens.co.kr/automation>
하이라이트
* 금속성분, 중량, 이송장치의 위치 및 기타 데이터가 무선통신을 통해 제어센터로 전송된다.
* 제어센터는 해당 정보를 다른 장치들에 배포한다.
* Scalance W 액세스포인트(AP)는 해당 공정에 근접하여 데이터를 수집한다.
* Sinema E를 써서 설계된 무선망 구역은 안정적인 무선통신을 보장한다.
아이씨엔 매거진 2009년 07~08월호

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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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