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[스마트공장엑스포] (주요업체) IIoT에 클라우드, 인공지능을 입다

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3월 28일 서울 코엑스에서 개막해 30일까지 개최되는 ‘스마트공장·자동화산업전 2018’에서는 스마트공장 구현을 위한 다양한 솔루션들이 대거 선보였다. 산업용사물인터넷(IIoT)에 클라우드와 인공지능, VR/AR 등을 융합한 실질적인 산업적용 솔루션들이 그 모습을 드러낸 것이다. 또한 OPC UA 및 OPC UA TSN에 대한 개념정리와 이에 기반한 개방 네트워크를 통한 지원 솔루션들도 가시적인 개념으로 모습을 나타냈다.

지멘스 – 클라우드 애널리틱스 플랫폼 시연

지멘스는 클라우드기반 IoT 운영시스템 마인드스피어를 비롯해 엔지니어 VR 체험 기회를 마련했다.(사진. 아이씨엔)

지멘스는 이번 전시에서 ‘미래공장’ 디지털 엔터프라이즈(Digital Enterprise)를 구현하는 다양한 혁신 솔루션을 제조업 분야별로 실제 적용한 사례를 소개한다. 고객들이 직접 눈으로 보고 느낄 수 있게 체험형 전시를 통해 이 자리에서 스마트공장의 현주소와 미래 방향성을 제시할 예정이다.

특히 지난해 한국 시장에 첫 선을 보였던 클라우드 기반 개방형 IoT 운영 시스템 ’마인드스피어(MindSphere)’는 더욱 다양해진 기능을 선보인다. 지멘스는 지난해 12월부터 마인드스피어 최신 버전을 클라우드 시장 1위인 아마존웹서비스에서 호스팅 되도록 상호 연동하여 보다 높은 부가적 가치를 제공하고 있다.

지멘스는 ‘디지털 엔터프라이즈 – 지금 시행하라(Digital Enterprise – Implement Now)’를 주제로 이산·조립산업(Discrete Industry), 공정산업(Process Industry)등 제조업 분야에 따른 고객 맞춤형 스마트공장 솔루션을 선보인다. 이산·조립산업 분야에서는 훼스토(FESTO)와 공동 개발한 스마트 컨베이어 시스템(Multi-carrier System: MCS)을 함께 전시하고, 공정산업 분야에서는 VR 체험존을 마련하는 등 다채롭게 부스를 구성했다.

슈나이더일렉트릭SW – 실시간 의사결정 지원 플랫폼

스마트공장추진단 공동부스인 '스마트제조혁신센터'(3층)에 참여한 슈나이더일렉트릭 소프트웨어(사진. 아이씨엔)

스마트공장추진단 공동부스인 ‘스마트제조혁신센터'(3층)에 참여한 슈나이더일렉트릭 소프트웨어(사진. 아이씨엔)

슈나이더일렉트릭은 스마트공장추진단 공동부스인 ‘스마트제조혁신센터'(3층)에 참여했다. 슈나이더일렉트릭 소프트웨어가 국내에 첫선을 보인 ‘시스템 플랫폼(System Platform Powered by Wonderware)’은 감시, SCADA, HMI, IIoT 애플리케이션을 위한 세계 유일의 확장 가능한 반응형 플랫폼이다.

협업과 표준을 기반으로 지속적인 운영 개선과 실시간 의사 결정 지원을 위해 모든 시설 전반의 인력, 프로세스, 자산 통합을 가능하게 한다. 제조 경쟁력 강화를 위한 시스템 플랫폼을 데모 부스에서 직접 체험할 수 있다.

슈나이더 일렉트릭 소프트웨어는 산업용 소프트웨어 통합 관리 시스템인 시스템 플랫폼(System Platform)과 함께 클라우드, 빅데이터 분석, 감시 및 모바일 모니터링의 기술을 소개했다. 제조업의 미래를 구상할 수 있는 스마트 공장 구축을 위한 다양한 솔루션을 선보이고 있다.

내쇼날인스트루먼트 – 플랫폼 기반 스마트공장 솔루션

NI코리아 부스(사진. 아이씨엔)

NI코리아 부스 (사진. 아이씨엔)

이번 전시회에서 NI는 비용 및 시간을 절감하고, 고객 맞춤형 제품 생산을 구현하는 스마트 팩토리 솔루션들을 다양하게 공개한다. NI는 제조 혁신을 위해 보다 효율적인 공장 운영 기술을 지속적으로 발전시키고 있다. 특히, NI의 플랫폼 기반 방식은 유연성과 확장성을 갖춘 솔루션을 제공해 시스템의 정확성 및 통합성을 보장해준다.

온라인 상태 모니터링 솔루션인 ‘NI InsightCM’은 센서와 장비로 데이터를 수집 및 분석하여 알람을 생성하고 데이터를 시각화해 간편하게 관리할 수 있도록 한다. 다수의 모니터링 시스템 배포 작업을 간소화하면서 기계 성능을 최적화하고 구동 시간을 극대화함으로써 비용을 낮추고 안전성을 높여준다. 함께 시연되는 ‘TSN(Time Sensitive Networking)’ 기술은 표준 이더넷 업데이트를 통해 네트워크 상에서 정확한 디바이스 동기화를 지원한다. 이 기술은 시스템 동기화뿐만 아니라 데이터의 우선순위를 부여할 수 있어 산업용 애플리케이션에 매우 적합하다.

비앤드알산업자동화 – 지능화된 스마트 수송시스템

비앤드알 산업자동화 부스 (사진. 아이씨엔)

비앤드알 산업자동화 부스 (사진. 아이씨엔)

오스트리아에서 설립된 B&R은 PLC/PC, IO, 모션과 이러한 제품을 통합 제어할 수 있는 S/W 솔루션을 개발하여 제공할 뿐만 아니라, 스마트팩토리를 위한 통합 관제 플랫폼을 공급한다. B&R은 최근 ABB 그룹이 인수하고 ABB 산업자동화 사업본부내의 기계 및 공장자동화 사업부로 독립경영을 유지하고 있다.

B&R이 선보이는 이번 전시회의 하이라이트는 ACOPOStrak이라는 flexible 스마트 수송 시스템이다. 고속 다이버터로 ACOPOStrak은 배치 사이즈 원을 실현함으로써 수익성 높은 제품 생산을 위한 궁극적인 수송 솔루션이 된다. 또한 공정 제어 시스템인 B&R의 APROL 시스템을 직접 체험해 볼 수 있는 기회도 마련했다.

힐셔코리아 – netIOT로 OT의 데이터와 IT 클라우드간 통합

힐셔코리아 부스 (사진. 아이씨엔)

힐셔코리아 부스 (사진. 아이씨엔)

힐셔코리아는 엣지 제조단과 IT단을 클라우드를 통해 실시간으로 유연하게 통합정보 통신이 가능한 netIOT 솔루션을 선보인다. 힐셔의 IIoT에 대한 미래 비전으로 제시되고 있는 netIOT 솔루션은 제조현장 필드기기들의 OT(운용기술)로부터 IT에 이르는 다양한 방식의 클라우드 지원기술을 통해 글로벌 스마트 공장 추진에 기여한다는 구상이다.

힐셔 netIOT 엣지 게이트웨이는 게이트웨이 디바이스 자체가 프로피넷(PROFINET)이나 이더넷아이피(EtherNet/IP) 네트워크에서 I/O subscriber로 통합되어 PLC와 주기적으로 교환하는 위치에 있으면서 OPC UA 또는 MQTT를 통해 IoT 지원 필드 디바이스와 직접 통신할 수 있다. 또한 강력한 보안 기능도 제공한다. 여기에 IBM Watson이나 마이크로소프트 애저(Azure) 등과 같은 추가적인 서비스를 이용하여 익숙한 클라우드 시스템에 전송할 수 있다.

코그넥스 – 딥러닝 기반의 머신비전 솔루션

코그넥스는 딥러닝 이용한 스마트 머신 비전 솔루션인 ‘코그넥스 비디 스위트(Cognex ViDi Suite)’를 선보였다. (사진. 아이씨엔)

코그넥스 부스  (사진. 아이씨엔)

전시회에서 코그넥스는 딥 러닝 기술을 이용한 머신비전 솔루션 ‘코그넥스 비디 스위트(Cognex ViDi Suite)’, 빈픽킹(Bin-picking)을 가능하게 하는 고성능 3D카메라 ‘ES-A5000’, 고정밀 고속 치수검사와 표면검사를 지원하는 ‘DSMAX, 로봇가이던스를 통한 고정밀 어셈블리 솔루션인 ‘비전 가이디드 로봇(Vision Guided Robot, VGR)’을 비롯하여 기존 인사이트 2000(In-Sight 2000) 비전센서를 업그레이드한 ‘인사이트 2000-23M’과 최신 ID리더기 등 다양한 신제품을 전시한다.

박은주 기자, 오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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스마트공장

훼스토 IO-Link 기술로 Industry 4.0 연결한다

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전동 실린더 EPCO, 서보 스텝 모터 EMMS-ST, 모터 컨트롤러 CMMO-ST 및 필요한 모든 케이블이 있는 OMS(Optimised Motion Series) 패키지는 기존의 전기 위치 시스템보다 훨씬 저렴하다.

IO-Link 기술이 적용된 Festo 자동화 기술

표준화된 IO-Link 기술은 센서 및 액추에이터의 심플하고 경제적인 연결을 지원한다. 3 ~ 5 개의 배선을 가진 이 저비용 연결 기술은 혁신적인 개발 결과로, 복잡한 배선없이 최소한의 자재로 점대점 연결을 실현한다.
IO-Link는 새로운 형태의 버스 시스템은 아니지만 필드 버스, 이더넷 시스템을 대체하기 위한 새로운 종류의 통신 인터페이스로 추가 개발되었다.

이 기능을 사용하면 제어 시스템에서 센서 또는 액추에이터의 파라미터 데이터를 다운로드 할 수 있을 뿐만 아니라 진단 데이터를 제어 시스템에 전송할 수도 있다. 기존에는 제일 하위 레벨을 필드버스 인터페이스 통합하기 위해서 매우 많은 비용이 들었지만 이제는 디지털 또는 아날로그 값과 모든 파라미터 및 진단 데이터를 케이블의 스크리닝, 트위스트, 임피던스 또는 종단 저항 추가와 같은 특별한 작업 없이도 심플한 3선 또는 5선 케이블로 전송할 수 있다.

O-Link: 컨트롤러, 밸브 터미널, 비례 제어 밸브 및 센서를 통해 Festo는 완벽한 범위의 IO-Link 자동화 기술을 제공한다.

O-Link: 컨트롤러, 밸브 터미널, 비례 제어 밸브 및 센서를 통해 Festo는 완벽한 범위의 IO-Link 자동화 기술을 제공한다.

필드버스와 IO-Link 슬레이브 간의 게이트웨이는 일반적으로 여러 IO-Link 마스터 채널이 있는 필드버스 디바이스 형태로 제공된다. 사이즈 때문에 필드버스가 필요하지 않은 소형 머신 또는 시스템에서는 PLC가 IO-Link 마스터 역할을 한다.

보안 강화

IO-Link는 아날로그, 바이너리 및 직렬 통신 장치에 대한 보안 연결을 제공한다. 자동차 BIW 제조 및 어셈블리 현장의 작업자 보호를 위한 안전 펜스, 중장비 건설 및 머신 툴에서, 매뉴얼 워크 스테이션, 어셈블리 셀, 입/출력 스테이션 등과 같은 복잡한 센서 기술 및 터미널이 적용된 곳에서 전형적인 IO-Link 어플리케이션을 찾아볼 수 있다.

미래 연결 컨셉을 지원하는 IO-Link는 표준화된 프로토콜이기 때문에 낮은 투자 리스크를 가진다. 그 결과 장비 다운타임이 줄어들고 생산성이 향상된다. 디바이스와 마스터 시스템 간의 진단 및 운영 데이터의 포괄적인 데이터 교환은 문제 해결을 가속화시키고 상태 모니터링 시스템의 기초를 형성한다.

업무 단순화를 통한 효율성 증가

IO-Link는 설치 및 배선을 위한 균일하고 표준화 된 효율적인 기술이다. IO-Link 디바이스는 간단하고 편리하게 파라미터화할 수 있으며, 엔지니어링 소프트웨어 툴없이 교체 직후에 바로 작동 상태로 되돌릴 수 있다.

IO-Link 마스터를 통해 지능형 센서 및 액추에이터의파라미터를 쉽게 설정하고 재할당 할 수 있다. IO-Link를 통한 복잡하지 않고 표준화된 센서-액추에이터 조합의 배선은 자재 비용을 절감하고, 물류의 단순화가 가능해지며 시간을 절약할 수 있게 된다. 이로 인해 설치를 훨씬 편리하게 할 수 있다.

전동 실린더 EPCO, 서보 스텝 모터 EMMS-ST, 모터 컨트롤러 CMMO-ST 및 필요한 모든 케이블이 있는 OMS(Optimised Motion Series) 패키지는 기존의 전기 위치 시스템보다 훨씬 저렴하다.

전동 실린더 EPCO, 서보 스텝 모터 EMMS-ST, 모터 컨트롤러 CMMO-ST 및 필요한 모든 케이블이 있는 OMS(Optimised Motion Series) 패키지는 기존의 전기 위치 시스템보다 훨씬 저렴하다.

향상된 경쟁력

Festo라는 단일 공급원을 통해 다양한 마스터, 압력 및 유량 센서, 변위 엔코더/위치 센서, 5 개 밸브 터미널 시리즈, 비례 압력 제어 밸브, 스텝 모터 컨트롤러 및 연결 케이블과 같이 IO-Link를 위한 포괄적인 제품 제공이 가능하다. 또한 Festo는 공장 자동화 및 프로세스 오토메이션에 대한 풍부한 어플리케이션과 산업 종사자를 위한 기본 및 심화 교육을 제공한다.

IO-Link 마스터와 CECC/CPX-E 컨트롤러

4 개의 IO-Link 마스터 포트가 있는 소형 컨트롤러 CECC를 사용하여 경쟁력 있고 일관된 분산 설치가 가능하며, 전기 및 공압 드라이브를 제어한다. 이 소형 컨트롤러는 지능형 센서 및 밸브 터미널의 설치 및 네트워크 비용을 줄여 줄뿐만 아니라, 제어 캐비닛 내부 및 외부의 유용한 진단 옵션을 제공한다.

Festo는 크고 복잡한 어플리케이션을 위한 모듈형 모션 컨트롤러인 CPX-E를 제공한다. I/O 모듈은 모듈 당 4 개의 IO-Link 마스터를 사용할 수 있다. CPX-E는 EtherCAT® 마스터가 장착되어 있으며 독립형 CoDeSys 컨트롤러로 사용하거나 PROFINET 또는 EtherNet/IP 네트워크로 서브 시스템 및 슬레이브를 통합할 수 있다.

CPX 터미널

리모트 I/O로 사용하거나 밸브 터미널 MPA 또는 VTSA와 함께 사용하면 IO-Link 디바이스에 하나 이상의 마스터 인터페이스를 통합 할 수 있다. 기능 통합 덕분에 공압 및 전기 드라이브를 제어하는 것이 CPX 터미널에서 매우 용이하다. PROFINET 또는 Sercos 지원 CPX 터미널은 2 채널 IO-Link의 I-Port 인터페이스를 갖추고 있다. 따라서 개별 IO-Link 타사 디바이스를 밸브 터미널의 근접한 곳에 바로 연결할 수 있다.

밸브 터미널

MPA-L, VTUG, VTUB, VTOC 또는 기존 CPV와 같은 밸브 터미널과 비교하여 경제적이며 효율적인 설치가 가능하다. 밸브 터미널용 멀티 핀 연결 케이블은 표준 M12 케이블과 IO-Link로 대체된다. 이렇게 하면 자재 비용이 절감되고 특히 유연하고 쉬운 설치, 특히 까다로운 작업 조건에 대한 적응과 같은 기술적 장점을 제공한다.

4 개의 IO-Link 마스터 포트가 있는 소형 컨트롤러 CECC를 사용하여 경쟁력 있고 일관된 분산 설치가 가능하다.

4 개의 IO-Link 마스터 포트가 있는 소형 컨트롤러 CECC를 사용하여 경쟁력 있고 일관된 분산 설치가 가능하다.

전기 자동화

구성 및 진단을 위한 통합 웹 서버가 있는 모터 컨트롤러 CMMO-ST도 IO-Link 인터페이스를 지원한다. CMMO-ST는 스텝 모터를 위한 폐 루프 서보 컨트롤러이며 Festo의 OMS (Optimized Motion Series)의 중요한 부분이다. OMS 시스템은 포지셔닝을 매우 쉽게 만든다. 전기 실린더 EPCO, 서보 기능이 있는 스텝 모터 EMMS-ST, 모터 컨트롤러 CMMO-ST 및 필요한 모든 케이블은 기존의 전기 위치 제어 시스템보다 훨씬 저렴하다.

EPCO가 있는 Festo의 OMS는 두 가지 방법으로 구성할 수 있다. 웹 구성 및 서버의 파라미터 클라우드를 사용하여 매우 간단하고 빠른 구성을 할 수 있다. 컨트롤러는 자체 IP 주소를 가지며 사전 정의 및 테스트 된 조합에 필요한 모든 데이터가 포함된 카탈로그가 제공된다. 즉, 사용자가 많은 시간을 절약 할 수 있다.

비례 압력 제어 밸브 VPPM

IO-Link에 연결된 비례 제어 밸브 VPPM은 차폐된 아날로그 케이블이 필요하지 않아 신호 레벨이 간섭을 받을 확률이 감소된다. 파라미터는 IO-Link 마스터에서 설정되고 데이터가 저장된다. 이는 실용적이며 부품을 교체한 후 바로 재시작 할 수 있다. IO-Link는 점대점 연결 덕분에 짧은 사이클 시간이 가능하다. 압력 제어, 테스트, 미터링, 프레스 및 피팅 어플리케이션은 주로 특수 기계, 식품 및 음료, 인쇄 및 종이, 자동차 및 전자 산업에서 적용된다.

위치 센서 SDAT

IO-Link의 균일한 인터페이스는 개별 센서 연결을 대체하므로 복잡한 센서를 쉽게 통합할 수 있다. 즉, 위치 센서 SDAT 및 파라미터화 가능한 압력 및 유량 센서를 통합하여 저렴한 비용으로 설치할 수 있다. 예를 들어, 위치 센서 SDAT는 스크루 드라이빙, 리벳팅, 초음파 용접, 가압 및 클램핑을 위한 프로세스 모니터링에서부터 물체 감지에 이르기 까지 높은 반복 정밀도로 피스톤 위치를 감지한다. [제공. 훼스토]

더 자세한 내용보기 http://www.festo.com/cms/en-gb_gb/15646.htm

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산업용IoT

NXP, 산업용 IoT 엣지 애플리케이션 보안 지원

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NXP LOGO

NXP 반도체는 저비용의 산업용 IoT 엣지 애플리케이션을 위한 Arm Cortex-M33 및 Arm 트러스트존(TrustZone®)을 적용한 업계 최초의 마이크로컨트롤러 플랫폼 LPC5500을 출시했다. 저전력 40nm 임베디드 플래시 프로세서에 기반한 LPC5500 마이크로컨트롤러(MCU) 시리즈는 한층 새로운 수준의 프로세싱 효율성, 보안, 기능을 제공한다.

LPC55S69 디바이스는 최대 100MHz 코어 클록 주파수에서 32uA/MHz 효율을 달성한다. 신호 처리 및 암호화를 위해 밀착 결합된 추가 가속기를 갖춘 듀얼 코어 Cortex-M33 기능과 고급 엣지 애플리케이션을 위해 최대 640KB 플래시 및 320KB에 이르는 온-칩 SRAM을 갖추고 있다. LPC55S69는 차동 쌍 모드(differential pair mode)로 16비트 연속 근사형 ADC(SAR ADC)를 통합하며, 50MHz 고속 SPI, 통합 피지컬 트랜시버(physical transceiver)를 갖춘 고속 USB, 8개의 유연한 통신 인터페이스, 동시 Wi-Fi 연결 및 외부 데이터 로깅을 위한 듀얼 SDIO 인터페이스 등 시스템 확장에 사용할 수 있는 풍부한 주변장치 세트이다. 또한, 오프로딩 및 사용자 정의 작업을 실행하기 위한 NXP의 자율 프로그래밍 로직 유닛(logic unit)으로 향상된 실시간 병렬 처리 기능을 제공한다.

Cortex-M33의 핵심 기능 중 하나는 전용 코프로세서 인터페이스로서, 긴밀히 결합된 코프로세서를 효율적을 통합해 CPU 처리 기능을 확장한다는 점이다. 동시에 완전한 생태계 및 툴체인 호환성을 유지한다. NXP는 이와 같은 기능을 활용해 컨볼루션(convolution), 상관 관계, 행렬 연산, 전달 함수와 필터링 등 핵심 ML 및 DSP 기능을 가속화하는 코프로세서를 구현한다. Cortex-M33에서 실행 시 대비 최대 10배로 성능을 향상시킨다. 또한 이 코프로세서는 널리 사용되는 CMSIS-DSP 라이브러리 콜(API)을 활용해 고객 코드 이식성을 간소화한다.

통합 표준 보안 기능으로는 변경 불가한 하드웨어 ‘RoT(root-of-trust)’를 통한 보안 부팅, SRAM PUF 기반 고유 키 저장소, 인증 기반 보안 디버그 인증, AES-256&SHA2-256 가속화 및 보안 클라우드-투-엣지 통신을 위한 DICE 보안 표준 구현이 있다. 공개 키 인프라(PKI) 또는 비대칭 암호화는 ECC와 RSA 알고리즘용 전용 비대칭 가속기로 한층 가속화된다.

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