.NET 프레임워크와 자동화 HMI

어떻게 닷넷(.NET) 프레임워크 기술이 미래의 운영시스템을 위한 새로운 기회와 조건을 창출할 수 있을까? 또한 HMI 개발자들과 사용자들은 빠르게 진화하는 기술적 개발요소들을 따라잡기 위해 표준화된 개발 환경을 선택함으로써 성공할 수 있을까?

글: 마리 그린(Marie Green), 베이저 일렉트로닉스(Beijer Electronics)

HMI(Human-Machine Interface)에서 소프트웨어 개발은 비용 소모가 많은 작업이다. 지금까지 많은 HMI 공급업체들은 소프트웨어 프로그램을 구축하기 위해 오랜 시간과 돈을 투자해 왔다. 그 결과 오래 전에 만들어진 결정을 기반으로 기술적 프레임워크는 답보상태가 되었다.

미래의 HMI 개발은 새로운 접근방식으로 나아가고 있다. 초기부터 .NET 프레임워크와 같은 개방형 개발 환경을 선택함으로써 이미 안정성이 입증된 잘 구축된 최신 플랫폼을 빠르게 구현할 수 있다. 동시에 맞춤형 HMI 솔루션을 개발하고 보다 효율적으로 구현할 수 있는 매우 다양한 툴과 기능을 활용할 수 있다.

닷넷은 안정적이다

.NET 프레임워크 이면의 리소스들은 이 프레임워크가 마이크로소프트 윈도우 운영 시스템의 일부이기 때문에 매우 안정되어 있다. 따라서 거의 대부분 마이크로소프트 프레임워크 기반의 애플리케이션은 상당히 오랫동안 혁신적이고 안정적인 HMI 솔루션을 보장할 수 있다.

또 다른 중요한 장점은 .NET 프레임워크로 인해 수반되는 기술적 혜택을 얻을 수 있다는 점이다. 이 프레임 워크는 상당히 광범위하다. 일부 기술적 예를 보면, HMI 분야의 WPF(Windows Presentation Foundation), Ribbon(표준 윈도우 프로그램의 툴바 필드), 그리고 C# 스크립트 가능성 등과 같은 기본 전제조건들을 생성할 수 있다는 것이다.

신세대 개발자의 새로운 선택

HMI의 또 다른 새로운 접근방법은 세대 변화에 직면하고 있는 자동화 시장의 흐름과 함께 나타나고 있다.

교육을 받은 새로운 세대의 개발자들이 산업계에 진입하면서 이들은 더욱 진보된 개방형 툴을 요구하고 있다. 산업현장의 최종 사용자와 오퍼레이터는 컴퓨터와 스마트폰, 최신 GUI(Graphical User Interface)와 함께 발전해 나가고 있으며, 수작업이 필요없는 직관적인 그래픽 오퍼레이터 인터페이스에 대한 기대 또한 같은 비중으로 증가하고 있다.

예를 들어, 수년 간 애플과 구글의 안드로이드는 사용자 친화적인 그래픽 환경을 위한 새로운 표준으로 자리매김했으며, 결국 업계도 이에 부응해야 할 것이다.

증가된 그래픽 및 미디어 컴포넌트

이러한 개발환경에 성공적으로 부합하기 위한 한가지 방법은 .NET 프레임워크를 포함하고 있는 마이크로소프트의 그래픽 엔진인 WPF를 활용하는 것이다. 장점으로는 사용자들이 이미지 품질을 손상시키지 않고 확대 및 축소가 가능한 벡터-기반 그래픽에 액세스할 수 있고, XAML을 통해 코딩을 분리하여 설계가 가능하다는 점이다. 이러한 탁월한 그래픽 성능 이외에도 이 엔진은 최종 사용자의 요구에 효과적으로 부합할 수 있는 HMI 객체 생성을 위한 툴을 제공한다.

예를 들어, MS Expression Design으로 설계된 객체를 불러옴으로써 즉각적으로 3D 그래픽과 명료성, 음영, 애니메이션, 스토리보드, 멀티미디어와 같은 효과를 구현할 수 있는 기회가 주어진다. 프로그래머는 로직을 생성하고 디자이너는 외형을 만들고 XAML은 이들간의 상호작용을 처리한다. WPF를 통해 사용자들은 미래의 HMI 기능들을 구현할 수 있는 최신 그래픽 엔진에 액세스할 수 있게 된다.

.NET의 또 다른 중요한 기술은 윈도우 미디어 객체에 액세스할 수 있다는 것으로, 이를 통해 인터넷 익스플로러, 윈도우 미디어 플레이어, PDF 리더기와 같은 미디어 구성요소들을 이용할 수 있게 된다.

맞춤형 HMI 생성

현재 마켓에서의 개발 흐름을 볼 때, HMI 솔루션 공급업체 및 머신 제조업체들은 자체 고유기능을 추가할 수 있고, 이를 통해 다른 경쟁사들과 차별화되는 고유의 HMI 솔루션을 만들 수 있는 능력이 갈수록 중요해지고 있다. 이는 기능과 관련되기도 하지만 설계에도 적용된다. 하드웨어 또한 이와 비슷하게 갈수록 중요해지고 있는 시점에, 사용자가 어떻게 HMI 소프트웨어로 작업을 하고, 맞춤화할 수 있는지의 문제는 더더욱 밀접한 문제가 되고 있다.

완성된 .NET 컴포넌트와의 액세스는 애플리케이션을 맞춤화할 수 있는 특별한 가능성을 제공한다. 가장 보편적으로 그래픽 컴포넌트가 있는데, 여기에는 이러한 기능들이 그래픽 객체(버튼이나 다이어그램과 같은)에 포함되어 있다.

컴포넌트는 개발 툴을 통해 하이-레벨 언어로 생성된다. 이후 이들은 안전하게 잠금상태가 되기 때문에 결과적으로 복제로부터 보호가 가능하다. .NET 컴포넌트를 직접 개발하거나 혹은 이미 온라인 컴포넌트 스토어에서 공급되고 있는 즉시 다운로드 및 설치가 가능한 써드파티의 컴포넌트를 활용할 것인지를 선택할 수 있다.

.NET 프레임워크를 위한 컴포넌트를 개발하는 회사들은 수없이 많다. HMI에서 이러한 개발이 가능하다는 것은 매우 흥미로운 일이다. 예를 들어 .NET 컴포넌트를 통해 석유 및 가스, 빌딩 자동화, 상하수 등과 같은 여러 다양한 산업 분야에 전문적인 경험을 제공할 수 있으며, 고객들이 HMI 솔루션을 보다 쉽게 최적화할 수 있도록 도와줄 수 있다. 스트립트 언어 또한 HMI 솔루션에서 중요하다. 지금까지 각각의 제조업체들은 각기 다른 형태의 표준 언어의 방언을 가지고 있었다.

.NET 프레임워크에서 C#은 표준 언어 중 하나다. 실제로 이는 부품을 선택하는 대신에 언어로 모든 기능을 이용할 수 있는 개발자에게는 보다 편리하다. 스트립트를 통해 애플리케이션에 고유의 기능을 만들 수 있고 이러한 방법으로 HMI 개발 툴에 미리 포함되어 있지 않은 기능을 생성할 수 있다. 또한 다양한 컴포넌트를 선택할 수도 있다.

공급자 중심에서 사용자 중심으로

오늘날 자동화 분야의 통합 시스템은 모든 분야에서 요구하고 있으며, 과거에는 공급업체들이 시스템을 짜맞추는 형태였다. 이제 마켓의 경향은 서로 다른 시스템 공급업체들이 통신할 수 있도록 표준 플랫폼이 선호되고 있다. 따라서 개방형 시스템 및 기술은 미래의 필수요소가 되었다.

또 다른 경향으로는 HMI 개발자들이 경쟁력을 강화하기 위해 솔루션을 맞춤화할 수 툴을 더욱 더 요구하고 있다는 것이다. 그래픽 및 사용자 친화적인 환경에 대한 높은 요구는 빠르게 변화하고 있는 컨수머 마켓에서 확산되고 있다.

iX – 베이저 일렉트로닉스의 혁신적인 HMI

베이저 일렉트로닉스(Beijer Electronics)는 HMI 소프트웨어 개발 분야에서 지속적으로 발전해 나가고 있다. iX는 혁신적인 HMI 소프트웨어로 첨단 .NET 프레임워크 기술을 구현하고 있다. iX 컨셉은 최신 그래픽과 견고한 HMI 기능, 직관적인 설계환경, 그리고 완전 개방형 아키텍처를 지향하고 있다. 이러한 4가지 원리가 고유의 컨셉을 형성하고 있으며, 전세계적으로 경쟁자는 소수에 불과하다.

www.beijerelectronics.se

아이씨엔 매거진 2012년 02월호