ODVA, 산업용 이더넷과 EtherNet/IP의 기술 로드맵 제시-아이씨엔매거진

국제적인 산업 통신망 사용자 그룹인 ODVA 코리아(회장 강덕현, www.odva.or.kr)는 9월 14일 서울 교육문화회관에서 “제조 자동화를 위해 완벽하게 검증된 솔루션, EtherNet/IP 기술 세미나”를 개최했다.

산업 설비 분야를 담당하는 250여명의 엔지니어 및 연구개발자들이 참석한 이번 세미나에는 산업 제어 분야에서 중시되고 있는 네트워크의 전반적인 주류로 떠오르고 있는 산업용 이더넷 기반의 EtherNet/IP 솔루션에 대한 기술 로드맵과 다양한 접근방식이 소개됐다.

산업 통신망 기술은 현재 제조자동화, 공정자동화, 빌딩자동화 및 인프라부문에서 다양한 프로토콜들이 국제 표준으로 활발하게 적용되어 왔다. 최근 들어서는 대중적인 파급력을 가진 이더넷을 산업 분야에서 수용하고자 하는 적극적인 모습을 보이고 있다. 이더넷에 실시간성과 안정성을 추가함으로써 열악한 산업 설비 분야에서도 이더넷 기술을 사용할 수 있도록 하는 산업용 이더넷의 새로운 지평을 열었다.

EtherNet/IP는 개방형 산업 통신망을 지향하는 ODVA(Open DeviceNet Vendor Association)에서 제시한 국제 표준이다. 또한 Ethernet을 제어, 정보, 구성, 진단, 안전, 동기화 및 모션의 표준에 따라 기존의 Ethernet 제품과 새로운 인터넷 기술을 하나로 묶어 독립형 공통 산업 프로토콜인 CIP(Common Industrial Protocol)에 기반하고 있다. CIP는 산업 플랜트의 하위 디바이스 영역으로부터 상위의 제어 영역 및 IT 분야에 이르기까지 통신이 중단되지 않도록(Seamless) 연결하는 기술이다.

ODVA 코리아 강덕현 회장은 “세계의 제조자들은 이미 산업용 통신망인 Ethernet을 생산성 및 품질향상을 위한 이상적인 수단으로 인식하고 있습니다. EtherNet/IP는 Ethernet과 인터넷의 국제 표준을 있는 그대로 준수하는 국제적으로 검증된 개방형 솔루션입니다.”라고 말했다.

모션과 안전에 대한 프로토콜 발표
세미나에서는 산업용 이더넷이 기본적으로 요구하는 실시간성과 안전성을 위한 ‘CIP 모션’과 ‘CIP 안전’ 기술을 국내에서 처음으로 소개했다. CIP 모션은 PLC, I/O, HMI와 같은 각기 다른 제어 장비와 모션 장비의 혼합을 가능하게 하는 유연한 아키텍처이다. CIP 안전은 네트워크상에 오류가 발생했을 때 안전장비가 안전상태를 알 수 있는 곳으로 이동하도록 하는 IEC 61508 국제 안전 인증 규격의 가이드라인이다. 이들 아키텍처는 2006년 2분기에 국제적인 표준 사양이 발표됐다.

EtherNet/IP는 2001년 처음 소개되었으며, 그 상위 계층에 있는 CIP(Common Industrial Protocol)을 실행하는 네트워크의 한 조직이다. CIP는 제어(Control), 안전(Safety), 동기화(Synchronization), 모션(Motion), 환경설정(Configuration), 정보(Information)을 포함한 다양한 공장 자동화 애플리케이션을 위해 종합적인 메시지와 서비스를 포함한다.

CIP는 상위 계층에서 엄격한 객체 지향 프로토콜이다. 각각의 CIP 객체에는 특성(데이터), 서비스(명령), 연결, 동작(특정 값과 서비스 사이의 관계)이 있다. CIP에는 방대한 객체 라이브러리가 있어서 범용 네트워크 통신, 파일 전송 같은 네트워크 서비스, 아날로그 및 디지털 입출력 장치, HMI, 모션제어, 위치 피드백 같은 전형적인 자동화 기능을 지원한다.

ODVA에서는 CIP의 다양한 응용분야 지원을 위해 CIP Sync, CIP Motion 및 CIP Safety에 대한 사양을 공식 발표했다. CIP Sync(동기화)는 CIP의 시간 동기화 확장 버전으로 네트워크 측정 및 제어 시스템과 관련된 정밀 클럭 동기화 프로토콜인 최근의 IEEE 1588 표준을 기반으로 한다. 이에 요구되는 이벤트 기록의 순서화, 분선 모션 제어, 그리고 장치의 절대 시간 동기화가 중요한 고도 분산 애플리케이션에 필요한 향상된 제어 조정력을 제공한다.

CIP Motion(모션)은 EtherNet/IP의 확정 버전으로 현장 장치와 모션 드라이브를 동일한 네트워크에 통합할 수 있어 별도의 모션 최적화 네트워크가 필요없다. 따라서 시스템 비용이 낮아지고 시스템 성능이 향상되며 시스템 복잡성이 크게 축소된다. CIP Safety(기능상 안전)는 안전 장치와 표준 장치를 동일한 네트워크나 와이어에 혼합할 수 있어 끊김없는 통합이 가능하고 유연성이 향상된다. 이 안전 프로토콜은 안전 응용분야에서 IEC 61508 표준에 따른 안전 무결성 수준(SIL) 3레벨 까지 안전 I/O 차단 같은 노드간 고장 대비 안전 통신, 안전 인터록 스위치, 안전 광막, 안전 PLC를 제공한다.

한편 이번 세미나에서는 부대행사로 국내 대표적인 EtherNet/IP 솔루션 제공업체인 로크웰오토메이션, 콘트론, 에이씨앤티, 크레비스, 바이드뮐러 등이 최신의 산업용 이더넷 솔루션 전시회를 통해 참석자들로부터 큰 호응을 얻었다.

아이씨엔 매거진 2006년 10월호