SPS/IPC/Drive 2012 전시회
산업용 이더넷 네트워크, 상호운용성 확장과 에너지 솔루션으로의 성장
Part 1. 산업통신망 프로토콜
1. CC-Link – 중국시장으로 가는 게이트웨이 솔루션
CC-Link협회(CC-Link Partners Association)는 새로운 FPGA 솔루션과 함께 CC-Link Energy를 유럽시장에 런칭했다. 식음료, 반도체로부터 소비재 포장기기와 같은 다양한 산업분야에서 솔루션을 확보하고 있는 CC-Link는 아시아에서 태어난 CC-Link를 통해 세계 최대의 인더스트리 시장으로 성장하고 있는 중국시장 진출을 위한 기술과 방안들을 제공한다고 밝혔다. (CLPA의 Gateway to China (G2C) 관련 세부 정보 URL www.cc-link-g2c.com)
존 브로웨잇 CLPA Europe 전무이사는 “FPGA는 산업용 통신분야에서의 게임법칙을 바꾸어놓고 있다. FPGA는 유저들이 생각하는 것 이상의 가능성을 열어놓고 있다.”고 말했다.
최근에는 모든 분야에서 에너지 가격 상승에 대응하기 위한 많은 노력들이 진행되고 있다. 많은 유저층은 물론 오토메이션 솔루션 공급자들, 그리고 오토메이션 네트워크 프로토콜 조직들이 에너지 관리를 주요 과제로 하는 솔루션들을 제시하고 있다.
좀 늦은감은 있지만 CC-Link 협회도 처음으로 유럽에서 CC-Link Energy라는 솔루션을 제안했다. 제조설비의 각 제어 시스템에서 확보한 정보를 통해 새로운 에너지 관리 솔루션을 탄생시킨 것이다. 이는 기존의 원형 데이터를 그대로 버리는 보관하는 것에서 한단계 나아가 목적에 맞게 가공하고 분석하여 정확한 핵심 리포트를 제공하도록 하는 것에서 시작된다. 이것은 바로 CC-Link라는 네트워크가 있기에 가능한 것이다.
2. CAN – CiA 402 CANopen 디바이스 프로파일 구동 제품 출현
지난해 많은 전시업체들이 전기 인터페이스 제품을 가지고 독일와 다른 유럽 국가에서 왔다.
산업 자동화의 모든 중요한 인사들이 참석했다. CANopen은 특히 소형 서보 드라이브의 네트워크를 점유하고 있을 뿐만 아니라, 모션 컨트롤 애플리케이션 필드에서도 영향력을 가지고 있음은 잘 알려져 있다. CANopen 프로파일도 EtherCAT, Powerlink, Varan, Safetynet p 등과 같이 이더넷 기반 네트워크에서 사용할 수 있다. 몇몇 업체에서는 이더넷상에서의 드라이브와 모션컨트롤을 위한 CiA 402 CANopen 디바이스 프로파일을 구동하는 제품을 내놓았다.
AMK 아놀드 뮐러(독일)는 모듈식 기계 및 플랜트 건설 애플리케이션에 적합한 5 KVA 이상의 Amkasmart IX 서보 드라이브를 선보였다. STO(Safe Torque Off) 기능의 IP65 등급의 서보 드라이브는 CiA 402 CANopen 프로파일을 지원한다. AMK는 CAN 기반 통신으로부터 이더넷, EtherCAT, Varan, SERCOS III 등으로의 확장을 진행하고 있다.
델타 일렉트로닉스는 (네덜란드) 최대 3축까지 가능한 CANopen의 ASDA-M 서보 드라이브 시스템을 발표했다. 이 시스템은 최대 1 Mb/s로 CIA 402 CANopen 드라이브 프로파일을 지원하며 델타의 ECMA 서보 모터(예: ASDA-A2)와 결합 할 수 있다.
LS산전은 (한국) CANopen 인터페이스의 S100 드라이브 시리즈를 출시했다. 0.4 kW 급에서 2.2 kW급 및 최대 22 kW 급까지 단상 및 3삼 모터를 각각 지원하고 있다. PLC 기능을 가지고 있으며, IP66 보호등급을 확보했다.
또한 다양한 CAN 인터페이스 모듈들이 출시됐다. CANopen, DeviceNet 및 독자적인 CAN 기반의 하이 레이어 프로토콜을 사용하여 디바이스 통신을 하는 인터페이스 제품들이 많이 소개됐다.
독일의 Maccon사는 모션 컨트롤과 인버터 시스템에 1MW까지 파워 공급 가능한 컴팩트형의 CAN 지원 Macinverter 임베디드 컨트롤러 보드를 출시했다. 인크리멘탈 및 앱솔루트 인코더, 리졸버를 통한 피드백 인터페이스 구성이 가능하다. 향후 디지털 아날로그 I/O, Ethernet, EIA-232 및 EIA 422 인터페이스를 지원할 예정이다.
자일링스는 파트너사인 ETR사에서 개발한 2개의 CAN 인터페이스에 CANopen 슬레이브 펑션을 제공하는 Zynq-7000 EPP 확장 처리 플랫폼을 발표했다. 이 제품은 11 비트 및 29 비트 CAN-ID를 지원한다. USB, 기가비트 이더넷, UART, SPI, I2S, SDIOs 및 GPIOs도 제공된다. ARM Cortex-A9 프로세서 기반의 SoC(system on chip)와 Xilinx 7 28-nm 프로그래머블 로직을 제공한다. EPP는 확장 기능과 정의된 소프트웨어 틀로 구성된 제품군으로 방송 카메라, 산업용 모션 컨트롤 및 카메라 기반의 드라이버 지원 애플리케이션 프로그램에서 사용된다.
3. PROFIBUS & PRFONET – 필드에서 증명된 프로피에너지 프로파일을 보라
프로피넷(PROFINET)에 대한 프로피에너지(PRFIenergy) 프로파일을 사용한 스마트 에너지 관리에 대한 라이브 데모도 주목받았다. PI(Profibus and Profinet International)은 현재 대부분의 생산공장은 휴식 및 주말과 같은 생산정지 기간에도 많은 에너지가 그대로 낭비되고 있다고 밝히고, 프로피에너지 프로파일은 이렇게 낭비되는 에너지를 줄일 수 있는 방안이라고 말했다.
PI는 또한 IO-Link 지원 제품을 별도로 데모라인으로 구성했다. 현재 IO-Link 포트폴리오에는 로크웰오토메이션, 지멘스, 피닉스컨택트, WAGO, SICK, P+F 등 많은 자동화 필드기기 업체들이 참여하여 100여개의 제품 라인을 구성하고 있다.
특히 IO-Link를 가지고 지멘스와 SICK가 공동으로 프로젝트를 진행한 제품을 시연하여 큰 관심을 받았다. 지멘스와 SICK는 엔드유저의 이익을 위한 IO-Link를 기반으로 하는 혁신적인 제어, 액추에이터, 센서 및 네트워크 솔루션의 구현방법을 소개했다.
이 프로젝트는 Innopack Kisters CSM050-1 머신 개발을 위한 머신빌더 KHS와의 조인트 파트너쉽 프로젝트로 진행됐다. 이는 2개의 서로 다른 6팩 단위로 접착제를 처리하는 것으로 IO-Link 컨트롤과 스위칭, 센서 기술들이 함께 제공됐다.
기술적인 진보는 최근 수년간 센서의 기술 발전을 크게 확장시켰다. 특히 마이크로 전자는 센서 자체에 인텔리전트 기능을 제공할 수 있도록 했다. 동시에 제어 시스템으로 통합하기 위한 기술적인 필수 구성요소인 기계장비의 오토메이션 네트워크인 IO-Link를 탄생시켰다.
KHS 머신에서 최적의 기능으로 통합이 가능하도록 컨트롤러와 스위칭 기술은 지멘스가 담당하고, SICK는 20여개에 달하는 스마트 센서 솔루션을 맡았다.
SICK에서는 WL12G-3 포토센서, MPA 마그네틱 실린더 센서, 근접센서, UM18 초음파센서 등이 사용되었으며, 지멘스는 SIMATIC 컨트롤러, 신제품 IO-Link-Master CM 4xIO-Link, SIMATIC ET 200SP 분산 IO가 제공됐다.
4. POWERLINK – 오픈된 POWERLINK 인증 솔루션과 모션 장비 공개
EPSG(Ethernet POWERLINK Standardization Group)은 이번 전시회에서 개방형 산업용 이더넷 프로토콜 제품으로 인증된 새로운 제품들을 소개했다. 특히 Hilscher의 NXHX 50 ETM netX 소프트웨어 개발보드, ABB MicroFlex E100B 인버터, Fraba Posital의 OCD POWERLINK 앱솔루트 엔코더가 소개됐다. 또한 SICK의 RS 20/25 print mask 센서, Danfoss의 VLT AutomationDrive FC 300 인버터 등도 EPSG 부스에 공개됐다.
특히 이번 전시회에서는 최근 EPSG 회원사가 된 Softing사가 알테라 ® 사이클론 III FPGA RTEM CIII를 사용하여 개발한 리얼타임 이더넷 모듈도 선보였다. 이 솔루션은 IP Core, 운영 시스템, 프로토콜 소프트웨어와 통합 프로그래밍 인터페이스 SDAI (Simple Device Application Interface) 를 포함하고 있다.
스테판 포히어(Stefan Schönegger) EPSG 전무이사는 “제조업체들로부터 독립적으로 제공되는 완전하게 공개된 리얼타임 이더넷 프로토콜인 POWERLINK를 지원하는 디바이스와 제품들이 급증하고 있으며, 이는 곧바로 POWERLINK 유저들의 이익으로 돌아가는 것이다.”고 말했다.
또한 Stäubli사는 분 당 200 번의 집는 속도를 제공하는 차세대4축의 고속 집게인 TP80 fast Picker 데모 장비를 선보였다. Stäubli사의 모든 SCARA 및 6축 로봇과 같이, 일반적인 모션 컨트롤러와의 상호작용을 위해 실시간 uniVAL 드라이브 인터페이스를 사용하여 타사 컨트롤과의 통합도 용이하다.
스테판 포히어 전무이사는 “uniVAL 드라이브에 POWERLINK를 통합함으로서 Stäubli사는 혁신적인 실시간 이더넷 프로토콜에 사용할 수 있는 매우 다양한 로봇 기구학을 만들었다.”고 말하고, “이러한 방법으로 기계에 로봇을 통합시킨 기계 제조업체들은 모듈화 및 여러 개의 축 동작의 빠른 동기화와 같은 POWERLINK의 강점으로부터 큰 혜택을 누릴 수 있다.”고 강조했다.
5. SERCOS – Sercos III와 EtherNet/IP의 상호 호환성 증명
Sercos 인터내셔널(SI)은 다양한 분야에서 온 20여업체가 공동부스를 마련하여 제품 및 데모 전시를 진행했다. 전년도보다 40% 많은 인사들이 방문했다. 이러한 성장은 IMS 리서치사의 연구보고서 수치에서도 나타난다. IMS는 2012년 4월에 “산업용 이더넷 콤포넌트 세계 시장” 보고서에서 발표한 바 있다. 보고서는 Sercos III가 2015년까지 신규 인스톨되는 이더넷 노드에서 2번째로 성장폭이 클 것으로 전망했다.
특히 이번 전시회에서는 Sercos III와 EtherNet/IP 디바이스를 어떻게 혼합하여 사용할 수 있는지에 대한 첫번째 데모 시스템이 많은 주목을 받았다. 이 디바이스는 단일 케이블로 범용의 이더넷 인프라를 사용하여 보쉬 렉스로스와 슈나이더 일렉트릭의 컨트롤 프로토타입과 연결하여 상호호환성을 보여주었다.
지난 4월 하노버메세에서는 Sercos 인터내셔널과 ODVA, OPC 파운데이션의 협력을 발표하고 우선적으로 ODVA와 Sercos 인터내셔널은 단위기계에서의 통합 인프라 접근 솔루션을 내놓았다. EtherNet/IP와 Sercos III에 필요한 네트워크 인프라는 이더넷의 물리층 및 데이터 링크 레이어, Sercos 텔리그램, CIP 메시지 및 TCP/IP 메시지가 단일한 네트워크상에 있기 때문에, 추가적인 케이블 작업을 필요로 하지 않기 때문에 가능했다.
Sercos 인터내셔널 피터 러츠(Peter Lutz) 전무이사는 “범용 네트워크 인프라는 머신 빌더 및 유저들이 기계 통합 시스템에서의 비용과 복잡성을 줄이면서 자신들이 선호하는 공급자 및 자동화기기들을 유지할 수 있는 개방성을 제공한다.”고 밝혔다.
보쉬 렉스로스는 Sercos III를 지원하는 세이프티 온 보드(STO) 제품인 IndraDrive Mi Ver 2 및 IP 20 등급의 새로운 IndraControl S20 I/O를 선보였다. 강력한 기능을 제공하는 I/O는 리얼타임 통신으로 Sercos III를 채택했다. 모듈당 1 µs의 빠른 업데이트 성능을 자랑한다.
IXXAT는 기업간 컨소시엄을 통해 개발된 Sercos 기반 CIP Safety를 위한 세이프티 프로토콜 소프트웨어를 소개했다. 이것은 SMP (sercos Messaging Protocol)을 기반으로 한다. 이는 CIP Safety 프로토콜 소프트웨어의 모듈 구조로 되어 Sercos 뿐만 아니라 EtherNet/IP에서 제한없이 사용가능하다.
TR-일렉트로닉스는 산업용 이더넷용 앱솔루트 엔코더가 Sercos III를 지원한다고 밝혔다. TR의 CEV58M ES3는 Sercos III 네트워크에 직접 통합 할 수 있는 최초의 앱솔루트 멀티턴 엔코더가 됐다.
SSI 엔코더에 대한 Sercos III 게이트웨이를 통해 CANNON – Automata사는 Sercos III 실시간 이더넷 네트워크에 통합 할 모든 제조업체에서 SSI 엔코더를 허용, 추가 혁신을 제공했다. TopoExtension은 새로운 인프라 구성 요소를 소개했다. 이는 Sercos III 네트워크를 위한 새로운 설치 옵션 및 토폴로지을 제공한다.
Bihl + Wiedemann사는 산업 자동화를 위한 세이프티 기술과 전기 제품들을 소개하며, Wago, Lti-Drive 등 다른 여러 공급업체 제품들과 함께 구성한 솔루션을 선보였다.
6. EtherCAT – 강력한 모션컨트롤 솔루션의 확장
ETG(EtherCAT Technology Group)는 총 58개사의 대규모 공동부스를 만들어 360여개의 제품들을 선보이며, 성공적인 전시회를 진행했다. 특히 새롭게 디자인이 바뀐 전시부스는 EtherCAT을 어떻게 구현할 것인가에 관심있는 제조업자로부터 최신의 개발 제품을 찾는 엔드유저에 이르기까지 많은 방문객들로부터 환영받았다.
모션 컨트롤 분야에서 강력한 성능을 제공하는 EtherCAT 제품 및 솔루션은 12.5μs 사이클 타임을 실현한 데모를 통해 선보였다. 여기에는 최신의 드라이브 기술로부터 I/O 시스템, 게이트웨이, 센서, HMI와 컨트롤 시스템까지의 전 라인으로 구성됐다.
ETG의 이번 전시회 프로그램은 특히 프레스 컨퍼런스에서 주목받았다. 협회차원의 개발에 대한 정보 제공, 반도체 기술 워킹 그룹의 기록적인 작업, ETG 멤버인 르네사스와 HMS로부터의 새로운 개발제품 소개가 이어졌다. ETG는 전시회기간을 통해 연례총회를 개최하고 이사진들을 재선출하기도 했다.
아이씨엔 오윤경 기자 news@icnweb.co.kr
