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스마트공장

[테마] Industry 4.0을 충족하는 자동화 시스템

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PSS 4000 안전 PLC

스마트 공장과 Industry 4.0을 충족하는 안전 자동화 시스템인 필츠의 PSS 4000은 필츠의 독자적인 안전 제어 시스템을 기반으로 2개의 CPU를 통해 높은 신뢰성을 확보했다. 또한 모듈형 제품으로 시스템 구축과 제어가 간편하다.

(이미지. pilz)

 

두 개의 뇌, 빠르고 정확한 모니터링
필츠가 제공하는 안전자동화 솔루션은 말 그대로 안전과 자동화를 모두 만족하는 솔루션을 의미하며, 필츠의 안전 PLC인 PSS 4000으로 구현 가능합니다. 일반적인 자동화 제어장치인 PLC에 안전 기능을 강화한 것으로, 이는 일반 자동화 버전과 안전 버전으로 사용이 가능한 분산형 시스템이기 때문에 자동화와 안전이라는 수요를 모두 충족시킬 수 있습니다. PSS 4000의 특징은 필츠의 독자 기술인 순수 안전 제어 시스템 PSSuniversal을 기반으로 한다는 것.
이 시스템은 사람의 뇌에 해당하는 CPU가 두 개이다. 각 CPU가 따로 연산하여 그 값이 일치하는지 확인함으로써 소프트웨어 오류를 검출하고 하나의 CPU에 문제가 생겨도 안전기능을 유지할 수 있으며, 이로써 높은 신뢰성을 확보할 수 있습니다.
또한 PSS 4000은 중앙집중형 제어 시스템이 아니라 모듈식 시스템으로 되어 있습니다. 메카트로닉스 방식에 따라 레고 블록처럼 부분 부분을 확장해 나가는 방식입니다. 이렇게 사용자가 모듈식으로 프로그래밍한 것은 중앙집중식 프로젝트 환경에서도 사용할 수 있기 때문에 쉽고 편리하게 시스템을 구축, 제어할 수 있습니다.

 

새로운 방식의 자동화 시스템
제어 기능을 일관되게 배분할 수 있으므로 자동화 시스템 PSS 4000을 사용하여 기존 시스템보다 더 쉽고 유연하게 프로젝트를 구현할 수 있습니다. 이러한 효과는 상호 연결된 플랜트 뿐 아니라 독립 실행형 기계에도 적용됩니다.

 

기존 자동화
한 대의 중앙 제어 시스템으로 플랜트/기계를 감시합니다. 모든 신호가 이 제어 시스템을 통해 처리되고 모든 센서 및 액츄에이터가 이 제어 시스템에 연결됩니다. 분산형 I/O 모듈 덕분에 일부 I/O 기능을 주변 장치로 이전할 수 있으므로 센서 배선 길이가 줄어듭니다. 일반적으로 로컬 신호 처리는 수행되지 않습니다.

 

제어 기능의 일관된 배분
자동화 시스템에서 제어 기능이 주변 장치로 완전히 배분 및 이관됩니다. 제어 데이터, 자동안전장치 데이터 및 상태가 실시간 이더넷 SafetyNET p를 통해 교환되고 동기화됩니다. 따라서 제어 기능의 경우 각 프로그램 섹션이 처리되는 위치는 중요하지 않습니다. 중앙 제어 시스템 대신, Pilz의 자동화 시스템은 중앙 집중식 프로젝트 내에서 모듈식 사용자 프로그램을 제공합니다. 이로 인해 전체 프로젝트에 걸쳐서 간단하면서도 표준화된 관리가 가능합니다.

 

Pilz와 Industry 4.0
Pilz는 이미 Industry 4.0 및 미래 자동화를 위한 솔루션을 제공하고 있습니다. 이러한 솔루션은 분산 시스템의 주요 요구사항을 충족합니다. Pilz는 초창기부터 Industry 4.0에 적극적으로 참여해 왔습니다. Industry 4.0을 사용하는 경우, 모듈화, 네트워크 연결, 그리고 세부 기능으로 제어 기능 분산 등과 관련하여 해결해야 할 과제가 발생합니다. 자동화 시스템 PSS 4000 및 실시간 이더넷 SafetyNET p를 사용하여, Pilz는 모듈식 분산 가능한 접근 방식을 엄격히 추구하고 있습니다.
자동화 시스템 PSS 4000은 하드웨어와 소프트웨어 구성 요소, 네트워크 장치 및 실시간 이더넷 간 최적의 상호 작용을 보장합니다. 이 시스템은 다양한 조합을 가능케하는 옵션을 제공하여 전형적인 자동화 시스템과의 차별을 이룹니다. 그 뿐 아니라, 다양한 산업 분야의 애플리케이션에서 그 가치가 입증되었습니다.

 

Industry 4.0 – 통합된 산업
모든 통신이 분산화되면 통신 보안에 대한 요구가 높아집니다. 안전 및 보안은 엔지니어링 공정의 표준화 및 절차 측면에서 유사한 관계를 가지고 있습니다. Pilz는 기계류 안전 및 자동화 분야에서 얻은 경험을 활용하여 이러한 문제를 해결해 왔습니다.
Pilz 최신 제어 기능은 분산 및 개체 지향성에 맞게 설계되었으며, 센서와 작동기는 일종의 인공지능을 갖추고 있습니다. 이러한 상황을 고려해서 메카트로닉 접근 방식에 대해 살펴 보겠습니다. 여기에 담긴 철학은 기계 개발 공정에 포함되는 모든 분야, 즉 기계 역학, 자동화 기술 및 정보 기술을 보편적인 방식으로 통합한다는 것입니다. 이러한 방식으로 플랜트는 관리가 가능한, 독립적으로 작동하는 유닛으로 나눠질 수 있습니다. 메카트로닉 접근 방식은 개별 메카트로닉 모듈로 “전환”하기 위한 제어 기능도 요구합니다.
Industry 4.0은 다양한 사람, IT 시스템, 자동화 구성품 및 기계를 포함하는 네트워크로 연결된 고도의 시스템 구조를 가능하게 합니다. 모듈화, 네트워킹 외에 세부 기능으로 제어 기능 분산 등과 같은 새로운 도전 과제도 제시합니다.

 

엄격한 유럽기준으로 검증된 신뢰성
물론 이러한 기능만큼 중요한 것은 기능에 대한 신뢰성입니다. PSS 4000의 신뢰성은 엄격한 유럽 안전 등급으로 증명되는데, PSS 4000은 PL(Performance Level)이라는 성능 등급에서 가장 높은 e등급을 받았고, 안전 무결성 등급인 SIL(Safety Integrity Level)의 3등급을 인정 받았습니다. 이로써 기술의 신뢰성이 높은 안전 등급으로 검증된 것입니다.
PSS 4000은 이러한 독자적인 기술력과 신뢰성을 인정 받아 세계적으로 도입돼 있습니다. 조선, 항공, 철강, 건축 등 그 분야도 다양하며, 우리나라에서는 반도체, 디스플레이 분야에서 보편적으로 적용하고 있습니다. 하지만 자동차 제조분야, 제철소 등은 여전히 취약하며, 앞으로 취약 분야를 포함하여 전 제조 분야에 이와 같은 솔루션의 도입이 시급합니다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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스마트공장

로크웰오토메이션, 사람과 기계의 결합.. ‘인간의 가능성 확장’ 제시

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로크웰 오토메이션의 회장 겸 CEO 블레이크 모렛

로크웰오토메이션(Rockwell Automation)이 자사 및 협력업체가 함께 개최하는 연례행사인 ‘오토메이션 페어(Automation Fair)’에서 새로운 비전으로 인간의 상상력과 기계의 지능 결합을 통한 ‘인간의 가능성 확장(Expanding Human Possibility)’을 발표했다.

오토메이션페어는 지난 11월 15일부터 나흘간 필라델피아의 펜실베니어 컨벤션센터에서 로크웰오토메이션과 파트너네트워크(PartnerNetwork) 회원사들이 전세계 수천명의 제조업계 리더들을 대상으로 개최하는 행사다. 또한 오토메이션페어에서는 최신 기술을 체험하고 사이버보안, 여성 리더십, 기술격차, STEM 등 최근 제조업 환경에 영향을 미치는 업계 트렌드를 논의하는 자리로 마련된다.

로크웰 오토메이션의 회장 겸 CEO 블레이크 모렛

로크웰 오토메이션의 회장 겸 CEO 블레이크 모렛이 커넥티드 기업에 생명을 불어 넣고 제조 업체가 인력, 기계 및 데이터를 비즈니스 전반에 걸쳐 연결하여 인간의 가능성을 확장함으로써보다 효과적이고 생산적으로 될 수 있도록 돕겠다는 비전을 발표했다.

오토메이션페어 첫날인 14일 개막기조연설을 통해 공개된 이 브랜드 비전은 커넥티드 엔터프라이즈(The Connected Enterprise)를 구현을 강조하며 사람들과 기계, 데이터를 기업전반에 연결함으로써 제조업체들이 더욱 효율적이고 생산적으로 변화하는 방법에 중점을 둔 것이 특징이다.

블레이크 모렛(Blake Moret) 로크웰오토메이션 회장 겸 CEO는 “새로운 로크웰오토메이션 브랜드는 첨단 제조업에서 사람들이 수행하는 중심역할을 강조하며 성능을 극대화하고 혁신을 앞당기며 성장을 견인하는 방법에 중점을 둔다. 오토메이션 페어에서 우리 파트너들과 함께 우리는 커넥티드 엔터프라이즈를 구현할 방법을 시연하고 고객들에게 더욱 효율적이고 민첩하며 생산적인 기업을 만들 수 있는 능력을 제공한다”고 말했다.

박은주 기자 news@icnweb.co.kr

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산업용사물인터넷

ST마이크로일렉트로닉스, 산업용사물인터넷 전력선 통신 솔루션 출시

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G3-PLC CENELEC B 인증 프로토콜 스택을 갖춘 최초의 전력선 통신(PLC: Powerline-Communication) 솔루션 ST8500

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 스마트 시티, 가로등, 재생 에너지 관리, 스마트 철도 터널 및 스테이션과 같은 산업용 애플리케이션을 목표로 G3-PLC CENELEC B 인증 프로토콜 스택을 갖춘 최초의 전력선 통신(PLC: Powerline-Communication) 솔루션 ST8500을 출시했다고 밝혔다.

ST8500은 모든 G3-PLC 표준과 주파수 대역을 처리하는 것은 물론, CENELEC 및 FCC 대역의 PRIME 1.3.6에서 PRIME 1.4까지의 모든 PRIME 표준에 인증된 라이브러리를 제공한다. 각 스택은 모든 애플리케이션 도메인에서 우수한 네트워크 커버리지를 보장하는 고성능 라우팅 알고리즘을 갖추고 있다.

스마트 계량 및 산업 분야의 주요 고객들이 ST8500을 기반으로 개발한 새로운 제품들이 11월 6일에서 8일까지 오스트리아 비엔나의 메세 빈(Messe Wien)에서 열린 유러피안 유틸리티 위크(European Utility Week) ST 부스에서 전시됐다.

G3-PLC CENELEC B 인증 프로토콜 스택을 갖춘 최초의 전력선 통신(PLC: Powerline-Communication) 솔루션 ST8500

G3-PLC CENELEC B 인증 프로토콜 스택을 갖춘 최초의 전력선 통신(PLC: Powerline-Communication) 솔루션 ST8500

ST8500은 서로 다른 PLC 표준의 변조 및 코딩 방식을 처리하는 전용 실시간 엔진과 상위 레이어 프로세싱 및 시스템 관리를 위한 전력 효율적인 Arm® Cortex®-M4F 코어를 포함하고 있고 전체 프로그래밍이 가능하기 때문에 제조업체들이 하드웨어 플랫폼 하나로 여러 시장 및 지역에 대응하고 현장에서 원격 업데이트를 하는 방식으로 미래가 검증된 자산 구축을 가능하게 한다.

또한 AES 암호화 엔진 등 스마트 에너지 애플리케이션을 위한 전용 주변장치들도 통합되었다. 수신 모드에서 100mW 미만의 전력을 소모하기 때문에 그리드 부하를 최소화 해서 가장 엄격한 산업 규격을 충족시켜야 하는 새로운 스마트 계량기에 적합하다.

ST는 “이번에 출시한 ST8500 솔루션은 완벽한 AFE(Analog Front End) 온칩으로,  ST의 STLD1 라인 드라이버와 직접 연결이 가능해 현재 시장에서 가장 완벽한 단일 벤더 기반 전력선 트랜시버 솔루션을 구현할 수 있다.”며, “STLD1은 단일 종단에서 18V 또는 차동(differential) 모드에서 36V에 이르는 넓은 출력 범위에 걸쳐 뛰어난 드라이브 성능과 우수한 선형성을 갖추고 있어 잡음이 많은 케이블에서도 안정적인 통신을 보장한다.”고 밝혔다.

이 두개의 칩 세트는 스마트 그리드 및 IoT 애플리케이션에서 동급 최강의 성능과 초저전력 소모, 유연성, 비용 효율적인 커넥티비티를 제공한다.

또한, 20년 이상 전력선 통신 시장을 주도해 온 ST는 G3-PLC, PRIME, 및 M&M(Meters and More)을 비롯한 모든 주요 PLC 프로토콜 협회의 핵심 회원사이며, 스마트 계량기 애플리케이션을 위해 약 1억개의 전력선 모뎀 IC를 공급해 왔다고 밝혔다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

 

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스마트공장

알에스오토메이션, 이더캣기반 모션 및 제어 시스템 발표… 2018 솔루션 데이 개최

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알에스오토메이션 2018 솔루션 데이

알에스오토메이션(대표 강덕현)은 지난 11월 7일 평택 본사에서 고객사와 파트너사 관계자를 대상으로 ‘2018 솔루션 데이’ 행사를 갖고, 스마트팩토리 구축을 위한 이더캣(EtherCAT) 실시간 통신 기반의 더욱 업데이트된 모션 및 제어 솔루션들을 선보였다.

알에스오토메이션이 연례 행사로 개최하고 있는 알에스오토메이션 솔루션 데이는 올해로 세 번째를 맞이했으며, 평택 본사에서 열린 행사에는 170여 명의 국내외 고객과 파트너사 담당자들이 참여해 실시간 통신 및 네트워크 기반 제품과 솔루션에 큰 관심을 보였다.

알에스오토메이션 2018 솔루션 데이

알에스오토메이션 2018 솔루션 데이

이날 알에스오토메이션이 선보인 제품 및 솔루션으로는 ‘이더캣(EtherCAT) 통신 기반의 분산 제어 솔루션, 모션 및 로봇 제어 솔루션’이 대표적이다. 또한 다양한 현장 기기들과의 유연한 호환성 제공과 통합을 위한 ‘타사 제품과의 호환 및 조합 솔루션’, 모션 및 로봇제어기를 위한 ‘스마트 튜닝(Smart Tuning) 솔루션’, 그리고 정확한 모션 시스템 센싱을 위한 ‘엔코더 솔루션’ 등으로 제품 라인을 확대했다.

강덕현 알에스오토메이션 대표는 국내외 로봇 시장의 컨트롤러, 드라이브, 엔코더 각 분야에서 매출처 다각화를 위해 다양한 방법을 모색하고 있다고 밝히고, “지속적인 신제품 출시를 통한 다양한 제품 라인업을 경쟁력으로 내세워 마케팅을 더욱 강화해 시장점유율을 끌어올릴 계획”이라고 말했다.

알에스오토메이션은 올해 하반기 이후 중국, 대만, 터키를 비롯한 글로벌 시장 공략을 위한 각종 국내외 전시회 및 로드쇼에서 브랜드 및 제품 홍보에 적극 나서고 있다. 중국에서는 선전 공장 자동화 전시회(IAMD2018)와 광저우의 국제 자동화 전시회에 참여해 중국 진출 가능성을 타진했다. 지난 10월에는 국내 모션 컨트롤 전시회에 참여했다. 또한 대만과 터키 이스탄불, 이즈미르에서도 관심 기업 및 기존 고객을 초청해 진행한 로드쇼를 성공적으로 마쳤다. 유럽지역 시장 진출을 위한 독일에서의 관련 전시회에도 적극 참여하고 있는 중이다.

알에스오토메이션은 2002년 삼성전자 생산기술센터 제어기기사업부에서 미국계 자동화시스템 업체인 로크웰오토메이션코리아로 인수합병되어 로크웰삼성오토메이션을 거쳐, 로크웰오토메이션코리아에서 모터드라이브 및 로봇 제어기 전문 컴포넌트 관련 OEMax라는 신규 컴포넌트 전문 브랜드로 유지했다. 2010년 다시 로크웰오토메이션으로부터 분사독립했으며, 2017년 8월 코스닥 상장(140670) 이후로 로봇/모션 및 에너지라는 2개 전략 비즈니스를 통해 스마트공장 구축과 에너지 솔루션을 통해 성장을 지속중이다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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