통합자동화 컨트롤러의 혁신 기술, Simatic PCS 7 CPU 410-5H

지멘스는 완전히 새로운 개념을 이용한 더욱 강력하고 유연하며 내구성 강한 CPU로 Simatic 컨트롤러 제품군을 확장했다. Simatic PCS 7 CPU 410-5H는 단일 하드웨어와 펌웨어 플랫폼으로도 모든 애플리케이션 및 산업군에 사용할 수 있다.

Simatic PCS 7 컨트롤러는 현재의 8.0 SP1 버전 Simatic PCS 7 공정 제어 시스템이 탑재된 플랜트용으로 설계되었다. 많은 부분에서 이 제품은 Simatic S7‑400 컨트롤러 제품군의 성공 신화를 이어가고 있다.

내구성 강한 무공기 방식의 설계, 그리고 컨트롤러의 제조 시에 요구되는 높은 품질 수준은 일상적인 산업 용도의 극한 조건에서도 긴 사용 수명을 보장한다. 날마다 24시간 쉬지 않고 계속되는 가동 환경에서도 극한의 온도, 진동, EMC 영향을 견뎌내도록 되어 있다. 뿐만 아니라, 이제 PCB 및 전기 컴포넌트들의 경우 공장 단계에서 특별한 코팅 처리를 하므로 환경의 영향으로부터 더욱 더 보호를 받는다. 이는 운영의 안전성과 플랜트 가용성을 증가시킨다.

다양한 성능과 포괄적인 CPU 제품군으로 보완적인 S7‑400 중앙 처리 장치(CPU 412 ~ CPU 417)가 제공되지만, Simatic PCS 7 CPU 410-5H의 경우는 단일한 하드웨어 및 펌웨어 장치 개념에 기반하고 있다. 이 컨트롤러의 성능 범위는 시스템 확장 카드(SEC)를 사용하여 애플리케이션에 맞추어 개별적으로 정의할 수 있다. SEC는 CPU에 프로세스 개체(PO)를 최대 몇 개까지 다운로드할 수 있는지 결정한다. 그 범위는 100 PO에서 2,000PO 이상 까지 다양하다. 컨트롤러 자체는 메모리, 진단 버퍼, 통신 및 연산 능력 면에서 언제나 고급 사양으로 제공된다.

통합된 통신

CPU는 Profinet 연결용으로 10/100 Mbit/s 산업용 이더넷 인터페이스를 가지며, 최대 96개의 슬레이브에 대해 12 Mbit/s Profibus 인터페이스를 제공한다. 향후 확장가능한 이중화 Profinet 아키텍처를 지원하기 위해 예비의 산업용 이더넷 포트를 기본으로 제공한다. 분산 프로세스 I/O는 직접, 또는 하위 필드버스를 통해 통합할 수 있다. 투자 보호 차원에서 기존에 설치된 PCS 7(V8.0 SP1 이상)을 별 어려움 없이 CPU 410으로 업데이트하는 것이 가능하다. 보완적인 S7‑400 CPU 제품군(CPU 412 ~ CPU 417)과 혼합해서 사용하는 것도 별 문제가 없다. 기능 확장은 펌웨어 업데이트를 통해 간단히 가능해진다. 공정 컨트롤러의 유연한 통신 구조는 강력한 성능 뿐 아니라 미래의 확장 가능성을 보장한다.

안정성 및 높은 가용성

Simatic PCS 7 CPU 410은 통합 공정 안전 기능을 위해 기본적으로 고장안전 설계를 적용했다. 여기에는 안전 관련 애플리케이션을 위한 모든 기능이 탑재되어 있으며 언제든 기능의 확장이 가능하다. 이 컨트롤러는 TÜV 인증 및 최고 SIL 3까지 모든 안전 요구사항을 준수한다. CPU는 멀티태스킹 능력이 있으므로 여러 프로그램을 동시에 실행할 수 있다. 기본적인 공정 제어 시스템(BPCS) 애플리케이션 뿐 아니라 안전(ESD) 관련 애플리케이션도 마찬가지이다.

프로그램들은 피드백이 자유로우므로, BPCS 애플리케이션에서 발생할 수 있는 오류는 안전 애플리케이션에 영향을 주지 않으며 그 반대로도 마찬가지이다. 최대의 가동시간을 담보하기 위하여 전기적으로 절연된 두 개의 이중화 컨트롤러가 사용된다. 이들은 공동의 캐리어에 설치하거나, 서로 다른 위치인 최대 10 km 거리에서 동시에 가동할 수 있다. 두 CPU 중에 하나는 마스터이고, 나머지는 슬레이브가 된다. 이중화 커플링을 위해 두 개의 동기화 모듈이 사용되며, 두 개의 CPU는 광케이블을 통해 동기성을 유지한다. 모듈들은 가동 중에 교체 가능하다.

컨트롤러는 여러 가지 설정으로 실행할 수 있다. 자동화 작업이 변하면 하드웨어는 그대로 유지하면서 새로운 요구 조건에 맞도록 조정하기만 하면 된다.

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