스마트팩토리 구현을 위한 모터 구성과 모니터링을 위한 단순화된 시스템 제공
제조업에서의 디지털 전환이라는 새로운 비지니즈 전략은 산업용사물인터넷(IIoT)을 지원하는 디지털화된 시스템을 구축하는 것에서 출발한다. 따라서 모터에 대한 스마트한 관리가 무엇보다 중요한 시점이 되었다. 다양하게 설치된 모터들을 디지털 통신 네트워크로 연결하여, 통합 운영하고 이를 상위의 PLC 컨트롤러까지 운용정보를 전달하는 것이 실시간으로 이뤄져야 하기 때문이다.
슈나이더 일렉트릭(한국지사 대표 김경록)은 이러한 제조업 현장에서의 모터 관리에 대한 디지털화와 IIoT 지원을 위한 스마트한 디지털 모터 관리 시스템인 테시스 아일랜드(TeSys Island)에 대한 본격적인 국내 시장 공급에 나섰다. 코로나19 팬데믹을 지나면서 스마트 팩토리 구현과 디지털 전환 추진에 대한 관심과 노력이 집중되고 있는 가운데, 디지털화된 시스템을 구축하도록 하는 IIoT를 지원하는 시스템 구현이 새로운 과제가 된 것.
산업용 모터는 장기간 사용에 의한 기기의 노후화 및 장비 불량과 동시에 복합적인 이유로 고장이 발생한다. 모터로 인해 발생하는 생산라인의 가동 중단은 공장운영에서의 손실을 넘어, 스마트 팩토리를 추진하는 생산라인에서부터 제품개발, 관리운영, 마케팅에 이르는 전과정에 심각한 타격을 일으킬 수 있다. 이를 위해 모터를 효율적이고 스마트하게 운용하고 보호하는 실시간 모터 관리의 역할이 중요하다.
슈나이더 일렉트릭 코리아는 “기존의 모터 관리 시스템은 복잡한 배선과 많은 입출력 포인트로 배선 실수로 인한 오작동의 위험이 있고, 소비 전력량이 증가하는 점이 있었다.”며, “테시스 아일랜드(TeSys Island)는 여러 대의 모터스타터를 통신 케이블 하나로 연결해 모든 배선을 간소화한다.”고 말했다. 또한 전자접촉기, 과부하 계전기, 모터보호계전기(EOCR), 미터기의 4가지 기능을 1개의 모듈로 통합하고, 단순화된 기능 펑션에 대한 선택으로 프로그램을 완성하도록 지원한다고 설명했다.
각 메이커별 PLC 통신 호환성 제공으로 기계제작 OEM 지원 확대.. 예지보전 기능 추가 제공
가장 주목되는 부분은 단순화된 네트워크 통신 모듈인 버스 커플러에 있다. 버스 커플러는 하나의 섬(Island)으로 구성된 모터 관리를 위한 각종 모터 스타터를 비롯한 각종 디바이스와 기능 블록들을 통합하여 디지털화된 모터 관리 및 모니터링, 유지보수를 지원하며, 단 하나의 통신라인만으로 PLC 컨트롤러와 연결해 시스템 운영에 필요한 각종 모터 운용 정보를 실시간으로 제공하고 제어 성능을 유지하게 한다.
필드버스 프로토콜인 모드버스TCP(Modbus TCP), 이더넷아이피(EtherNet/IP)를 포함해 프로피넷(PROFINET), 프로피버스 디피(PROFIBUS DP) 등을 지원해 기계 제작 OEM들이 가장 많이 우려하는 현장에 운용중인 다양한 PLC 컨트롤러와의 통합성과 네트워크 연결성에 대한 고민을 동시에 해결해 준다. 여기에는 슈나이더 일렉트릭의 에코스트럭처 머신 엑스퍼트와 손쉽게 통합되며, 지멘스 TIA Potal, 로크웰 오토메이션 Automation Studio 5000은 물론 써드파티 PLC 등에 대한 지원이 포함된다.
테시스 아일랜드는 또한 확장성과 유연성을 제공한다. 기존에 운영중인 디지털 모터 스타터는 물론이고 오래된 아날로그 디바이스까지 지원하는 유연성을 포함해, 최대 20개의 모터 스타터를 하나의 섬(Island)로 구성해 통합하는 높은 확장성을 제공한다. 슈나이더 일렉트릭 파워프로덕트 사업부 오정훈 매니저는 “테시스 아일랜드는 여러대의 모터 스타터를 통신 케이블 하나로 연결해 별도의 케이블링 작업 없이 간단하게 이용이 가능하다. 모듈식 구성을 통해 최대 20개의 스타터를 통합해 최대 80A까지의 부하관리가 가능하다.”고 말했다.
디지털 트윈 기능을 제공하는 애플리케이션 테시스 아바타(TeSys Avatar)도 주목되는 부분이다. 이를 통해 복잡하게 구성된 모터 스타터와 관련된 다양한 기능 모듈들을 아주 단순하게 연결하고 구성하는 것이 가능하다. 여기에는 특별한 프로그래밍 기술을 요구하지 않는다. 단지 아바타가 제공하는 사전 프로그래밍된 기능블럭을 선택하는 것으로 설정이 가능해진 것이다. 여기에서는 “기기별로 설정하지 않고, 기능별도 설정하는 것이 포인트”이다. 아바타는 또한 온라인 앱 상에서 기계 설계, 부하 통합, 제어까지 시뮬레이션이 가능하며, 각 설비 구성 요소를 선택해 시운전 작업을 간편하게 수행할 수 있다.
또한 테시스 아일랜드는 앞서 설명한 PLC와의 통신을 담당하는 버스 커플러를 비롯해 모니터링 기능을 갖춘 PIM 모듈, 디지털 및 아날로그 IO 모듈 등을 조합할 수 있어 사업장 환경 및 기계제작 OEM의 요구에 맞춘 구성이 가능하다. 모니터링 기능을 한층 강화해 운영 현황뿐만 아니라, 각 모터의 유지보수 일정을 사전에 제공하는 예지보전 기능 모듈 제품도 준비되고 있다. 이 예지보전 기능을 갖춘 모델은 올해 4분기에 출시될 예정이다.
테시스 아일랜드는 안전성과 보안성에 대한 규격 인증을 제공한다. 자동화 시장에서 요구되는 가장 높은 안전 규격인 SIL 3/PLe 등급을 만족하며, 산업용 기기의 네트워크 보안을 평가하는 국제적 인증인 ‘아킬레스 커뮤니케이션 인증(Achilles Communications Certification)’ 레벨 2단계를 준수한다.
