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[탐방] IGBT 제어 부문의 신세계 – 전기로 연결하고 빛으로 전송하다

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하팅 Han® 하우징, 자동화 시장의 증가된 요건을 만족시키다

전기 모터가 없으면 자동화된 생산 공정을 갖춘 산업용 드라이브 기술은 거의 생각할 수 없다. IGBT 반도체 장치는 고성능 전기 드라이브를 제어하며, 이 경우 해당 드라이브와 필수 절연체와의 연결은 폴리머 광섬유(POF)에 의해 구현된다. 하지만, 이 솔루션은 공간에 민감하고 섬세하다. 하팅(HARTING)은 사용자에게 IGBT 제어 부문의 새로운 소형 솔루션 옵션을 제공한다.

거의 모든 유형의 산업용 드라이브 테크놀로지에 최대 수 kW 에서 심지어 MW의 전력 소모량을 갖는 전동기가 사용된다. 일정한 속도에서는 제어 기술이 매우 간단하다. 하지만, 종종 모터의 속도 조절이 필요하므로, 결국 전체 작업이 더욱 복잡해 질 수도 있다.

전기로 연결하고 빛으로 전송하다” D-Sub 및 Han Eco® 10A 를 적용하여, 자동화 준비를 마치다. (이미지. 하팅)

IGBT 반도체를 사용하면 보다 큰 전력 등급에서도 속도 조절이 가능하다. 이들 반도체는 매우 낮은 제어 전력을 사용하므로 큰 부하를 스위칭 할 수 있다. 매우 높은 절연 및 전압 요건이 충족되어야 하기에, IGBT 제어에 필요한 신호는 폴리머 광섬유 (POF)를 통해 전송된다. POF를 사용하면, 방해가 없고 갈바닉 절연된 신호 전송이 가능하다.

지금까지 컨트롤러와 드라이버 보드, 즉 제어부와 전동기 측면 간의 연결은 개별 섬유(fibre)에 의해 처리되어 왔다. 신호의 전기-광 변환은 광접점이 광섬유와의 연결을 수행하는 회로 기판의 트랜시버(transceiver)에서 발생한다. 각 광섬유는 드라이버와 컨트롤러 보드 양쪽에 트랜시버가 있는 단일 연결을 가진다. 이전 솔루션을 사용하면 컨트롤러 보드의 모든 송수신 요소에 상당한 공간이 필요하게 되어 보드가 불필요하게 크게 제작된다.

또 다른 단점은 각 드라이버와 컨트롤러 보드 사이의 개별 연결을 보장하기 위해 서비스 또는 설치 중에 다양한 POF 섬유를 반드시 올바로 배치해야 한다는 것이다. 이러한 배치 작업은 주의하여 실행해야 하며 신중하게 시간을 들여 작업해야 한다. 올바른 작동을 보장하려면 송신기와 수신기를 혼용해서는 안된다. 광섬유 끝 표면의 품질을 보장하기 위해 고객이 현장에 설치할 수 있는 조립식 케이블을 사용한다.

일반 용도로 고안된 광학 요소는 넓은 온도 범위에서 진동이 심화되어도 사용 가능하도록 산업용으로 개발되었지만, 섬유에 대한 단순한 변형 방지 기능만 제공한다.

또한 광학 인터페이스는 오염으로부터 지속적으로 보호되는 것이 중요하여, 플러그가 연결되지 않은 상태에서도 보호 덮개는 필요하다. 따라서, 다수의 연결작업에서도 청결 및 올바른 결선은 주된 요구사항이다. 특히 작업 중 전송 장치가 손상되고 보드 전체를 교체해야 하는 경우에는 비용이 많이 들 뿐 아니라 서비스하기도 쉽지 않다.

자동화를 위한 솔루션

이러한 문제점을 해결하기 위해, HARTING은 컨트롤러 보드의 트랜시버를 플러그연결 가능한 모듈로 재배치하는 것을 포함하는 전송 원칙을 발전시켰으며, 이로써 “전기적 플러그연결 및 광 전송 (electrical plugging and optical transmission)” 원리에 따라 광 인터페이스를 통합하게 되었다.

HARTING은 전기적 플러깅(plugging) 자동화 구현을 위해, 시스템 하우징으로서 Han-Eco® 10A 시리즈로 구성된 솔루션을 사용한다. Han® 하우징은 자동화 시장의 점증하는 요구 사항을 충족시키고, 광섬유에 최적의 꼬임 방지 및 변형 완화 기능을 통합한다.

또한, Han® 하우징의 인쇄 회로 기판은 광학 소자를 오류없이 제어하고 간섭을 방지하기 위해, 필요할 경우 직렬 저항 및 지원 축전기를 수용할 수 있다. 또한, 전기적으로 연결되는 D-Sub 체결면의 전기 접점은 미세 진동 및 거친 충격으로 야기되는 마모로부터 잘 견디도록 제작되었다.

har-flex를 적용함으로써, “전기로 연결하고 빛으로 전송하다” 원리는 인쇄 회로 기판까지 장치로 확장하다

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트공장

코그넥스 3D-A5000 카메라, 고속 조립 및 인라인 계측 제공

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정밀한 3D 측정 및 검사를 빠르게 수행하는 고성능 3D 카메라 ‘3D-A5000’ 출시

머신 비전 분야의 세계적인 선도기업인 코그넥스(지사장 조재휘)는 빠른 속도로 정밀한 3D 측정 및 검사가 가능한 고성능 3D 카메라인 ‘코그넥스 3D-A5000’을 출시한다고 밝혔다.

코그넥스 3D-A5000 카메라

코그넥스 3D-A5000 카메라

코그넥스의 3D-A5000은 특허출원 중인 3D LightBurst™ 기술을 적용하여 기존의 어떤 3D 스캐너보다 빠른 속도로 3D 이미지 스캔이 가능하다. 이 기술은 대상 물체에 고유한 청색광 패턴을 비추며 0.1초의 짧은 시간 동안 150만개 이상의 3D 포인트 클라우드 이미지를 획득할 수 있다. 따라서 처리 시간이 중요한 인라인 어플리케이션 등의 영역에서 생산성을 향상시킬 수 있다.

3D-A5000와 같이 제공되는 비전프로(VisionPro®) 소프트웨어와 그래픽 유저 인터페이스인 코그넥스 디자이너(Designer™)는 사용자가 손쉽게 3D 애플리케이션을 구성 및 적용할 수 있게 해 준다. 또한 다양한 3D 툴 세트를 통해 조립 검증부터 인라인 계측, 로봇 가이드에 이르기까지 광범위한 애플리케이션 문제들을 해결할 수 있다.

3D-A5000은 IP65등급의 하우징을 갖추고 있어 열악한 작업 환경에서도 사용이 가능하다. 산업환경을 고려한 견고한 디자인으로 극심한 온도차에서도 일관성 있는 측정 결과를 보장할 수 있다. 카메라가 설치과정에서 추가적인 보정작업을 필요로 하지 않으므로 바로 현장에 적용해 사용 가능하며, 실제 작업환경에서 정확하고 일관된 측정 결과를 얻을 수 있다.

조재휘 코그넥스 지사장은 “코그넥스가 이번에 출시한 3D-A5000은 특허출원 중인 고속 3D LightBurst™ 기술이 적용되어 있어 기존에 시판되고 있는 3D 카메라들에 비해 검사 속도가 월등히 빠를 뿐만 아니라, IP65 등급을 갖춘 견고한 디자인으로 열악한 공장 환경에서도 신뢰성 있는 결과를 제공한다. 고객이 원하는 것은 제조 환경의 다양한 어려움을 견뎌낼 수 있고 신뢰성을 갖춘 고품질 솔루션으로, 코그넥스의 3D-A5000은 고객이 3D 카메라 도입으로 얻고자 하는 기대치에 부응하는 최적의 솔루션이다”라고 말했다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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어드밴텍, SAP과 IIoT와 스마트팩토리 함께 한다

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스마트팩토리 및 산업사물인터넷에 대한 시장 발굴 및 사업 진행

어드밴텍케이알(지사장 정준교, www.advantech.co.kr)은 SAP 코리아(대표 이성열, www.sap.com/korea)와 서울 도곡동에 위치한 SAP코리아 사무실에서 스마트팩토리 및 산업사물인터넷(IIoT) 사업을 위한 MOU를 체결했다고 밝혔다.

이번 업무 협약은 어드밴텍의 공장자동화를 위한 산업용 하드웨어 및 소프트웨어와 SAP 디지털 제조 스위트(SAP Digital Manufacturing Suite)를 통하여 스마트팩토리 시장에 대한 구체적인 사업 기회 발굴 방안이 포함되었다. 또한, 양사는 어드밴텍의 사물인터넷용 게이트웨이와 SAP 레오나르도 사물인터넷(SAP Leonardo IoT) 플랫폼을 연계하여 산업용사물인터넷 시장의 확대도 함께 추진한다는 구상이다.

SAP코리아 이성열 대표(좌측)와 어드밴텍 정준교 지사장(오른쪽)

어드밴텍, SAP와 스마트팩토리 및 산업사물인터넷 사업을 위한 MOU 체결 – SAP코리아 이성열 대표(좌측)와 어드밴텍 정준교 지사장(오른쪽)

어드밴텍 정준교 지사장은 “이번 협약은 산업용 컴퓨터 및 기업용 솔루션 대표 글로벌 기업의 한국지사 차원에서 국내 시장 발굴을 위해 공동 협약을 맺은 것에 의의가 크다”면서 “이를 계기로 한층 진화된 스마트팩토리, 산업사물인터넷 솔루션을 고객이 쉽고 빠르게 사용할 수 있도록 할 수 있을 것이다”라고 했다.

이성열 SAP 코리아 대표는 “어드밴텍과 협력해 양상의 혁신 기술력과 전문성을 바탕으로 국내 제조업의 새로운 성장에 기여하게 돼 기쁘다”며, “국내 유수한 제조기업들이 성공적인 디지털 변혁을 통해 세계 무대에서 경쟁력을 확보하고 승승장구할 수 있도록 지원을 아끼지 않을 것”이라고 말했다.

어드밴텍은 대만에 본사를 둔 글로벌 기업으로 하드웨어 중심의 산업용 컴퓨터 서비스 제공회사에서 원천 기술을 바탕으로 센서, 게이트웨이 뿐만 아니라 공장자동화 소프트웨어인 WebAccess SCADA (웹액세스 스카다)를 제공하고 있다. 또한 클라우드 서비스를 통한 데이터의 수집, 저장 뿐만 아니라 분석, 예측 등의 인공지능 서비스까지 범위를 확대하고 있다.

SAP는 기업용 애플리케이션 소프트웨어 분야의 세계적인 선도기업으로, 제조업부터 공공까지 광범위한 산업 분야에서 다양한 규모의 기업들의 경영 성과 개선을 지원하고 있다. 또한, 사물인터넷, 머신러닝, 블록체인, 및 고급분석까지 다양한 최신 기술을 제공하는 디지털 혁신 시스템인 SAP 레오나르도(SAP Leonardo)를 통하여 전 세계 41만 3천여 고객의 디지털 변혁을 뒷받침하고 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트공장

B&R, mapp Temperature 온도제어 솔루션 공급

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온도 제어에 쉽게 접근할 수 있는 새로운 소프트웨어 컴포넌트

비앤드알산업자동화(이하, B&R)은 최대 유용성과 강력한 제어 알고리즘을 결합하여 만들어진 mapp Temperature를 통해 온도 제어 소프트웨어를 제공한다. mapp Temperature가 제공하는 통합 시뮬레이션 기능은 몇 분만에 가상 시운전을 수행할 수 있으며, 히팅 전력 모니터링도 가능하다.

mapp Temperature를 사용하면 온도 제어를 위한 존과 그룹을 정의할 수 있다. 한 존은 액추에이터, 온도 프로세스, 온도 측정 센서로 구성된 하나의 유닛이다. 여러 개의 존들은 물리적인 그룹으로 결합되어 제어되고 최적화될 수 있다. 따라서 사용자에게 최대의 유연성과 확장성을 제공하여 어떠한 온도 제어도 쉽게 할 수 있도록 해준다.

최대 유연성과 확장성을 갖춘 B&R의 온도 제어 컴포넌트는 사용자의 모든 요구사항을 충족할 수 있다.

최대 유연성과 확장성을 갖춘 B&R의 온도 제어 컴포넌트는 사용자의 모든 요구사항을 충족할 수 있다.

오토튜닝 및 통합 시뮬레이션
만약 어플리케이션이 광범위한 온도 범위를 커버해야 한다면, 파라미터를 단순한 튜닝만으로 조정하기에는 충분하지 않은 경우가 많다. 따라서 mapp Temperature에는 오토튜닝 프로세스가 포함되어 있다. 사용자는 몇 가지 작동 지점을 지정하여 개별적으로 최적화할 수 있다. 또한 하드웨어가 없어도 통합 시뮬레이션 기능을 통해 간단한 가상 시운전이 가능하다. 이 옵션은 어플리케이션의 로직, 에러 처리 및 HMI 시스템을 사전에 테스트 할 수 있어서 현장 시운전을 더욱 가속화할 수 있게 한다.

B&R의 온도 제어 시스템은 또한 전력 모니터링을 통해 고장을 조기 감지 할 수 있는 예지 보전 기능이 있다. 이 모니터링으로 전체 공정을 중단하지 않고도 이상 반응을 초기 단계에 발견할 수 있다. 이는 높은 수준의 운영 신뢰성을 보장할 뿐만 아니라 다운타임이 길어지지 않도록 방지할 수 있다.

박은주 기자 news@icnweb.co.kr

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