지멘스인더스트리, ‘세미콘코리아 2015’ 솔루션 설명회 개최
  • 월간 FA저널
  • 승인 2015.03.10 13:58
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통합 솔루션으로 제조라인 신뢰성 확보



지멘스인더스트리(이하 지멘스)가 지난 2월 4일부터 6일까지 코엑스에서 개최된 ‘세미콘코리아 2015’에서 장비 컨트롤솔루션·유틸리티 컨트롤 솔루션·CCSS·CMS·ESS·로지스틱스 솔루션 부문의 제품 설명회를 가졌다. 특히, 이번 전시회에서 선보인 솔루션의 공통점은 모두 통합 시스템을 통해 원활한 네트워크 통신과 모니터링을 수행한다는점이다.
지멘스 관계자는 “이번 전시회에서 지멘스가 가장 중점을 두고 있는 것은 각각의 장비 및 솔루션이 아니라 이들을 모두 아우르는 통합시스템”이라고 전했다.

황 주 상 기자

장비 컨트롤 솔루션, 신뢰성과 유연성 보장

지멘스가 효율적인 머신제어를 위한 IPC 개발에가장 최우선 가치로 내세우는 것은 바로 신뢰성과 내구성이다. 이를 위해 지멘스는 최고수준의 EMC/EMI 성능과 NEMA 4 보호 등급의 견고한 케이스 구현을전제조건으로 메인보드 자체 개발을 단행하는 한편, 내구 부하 테스트,40여대의 시제품을 대상으로 한 극한 신뢰성 테스트, 그리고 36시간 Burn in 전수 테스트 등을 비롯한 연이은 테스트를 통해신뢰성을 보장할 수 있도록 했다.

이렇듯 솔루션에서 나타나는 신뢰성은 컨트롤러 솔루션에서도 엿볼 수 있다. 특히, SIMATIC ET200SP 오픈 컨트롤러는 ET200SP Remote I/O 플랫폼과 공유 가능한 점이 돋보인다.

이날 지멘스 장비 컨트롤 솔루션 부문의 설명에 나선 신희진 부장은 “SIMATIC ET200SP 오픈 컨트롤러는 강력하고 콤팩트한 임베디드 PC 베이스컨트롤러로서 Windows O/S의 독립적인 컨트롤러를 실현한SIMATIC Hypervisor 테크놀로지라 할 수 있다”고 설명했다.

이밖에도 윈도 기반의 PC에서리얼타임의 제어를 보장하는 WinAC RTX PC Based 컨트롤러 등 다양한 컨트롤러 솔루션이 소개됐다.
신희진 부장은 “최근 산업시장은 공장자동화의 중추를 담당하는 무인설비에 보다 정밀한 제어를 요구하고 있다”며, “정밀성을 원하는 수요의 증가는 보다 안전하고 견고한 인터페이스를 갖춘 산업용 PC를 낳게 됐다”고 설명했다.



유틸리티 컨트롤 솔루션, 통합 솔루션으로 편의성 제공

지멘스의 유틸리티 컨트롤 솔루션의 가장 큰 특징은 고성능 제어기에서 소형 PLC까지 모든장비를 아우르는 다양한 포트폴리오를 갖추고 있다는 점이다.
박주경 차장은 “지멘스가 가지고 있는 장점을 모두 보여줄 수 있는 솔루션”이라고 단언했다. 이처럼지멘스의 솔루션이 기존 제품과 다른 점은 바로 통합솔루션을 제공한다는 점이다. 박 차장은 당사의 솔루션이가진 가장 큰 장점으로 수많은 컴포넌트 사용을 성공적으로 이끔과 동시에 이들을 모두 상위 모니터링할 수 있다는 점을 들었다.




기존 설비의 경우에는 이러한 모니터링 기능이 작동하기 위해선 하위부분에 PLC·드라이브·터치패널을 비롯해 통신을 위한 디바이스나 게이트웨이 등 수많은 부가장치가 장착돼야 했다. 하지만 지멘스의 유틸리티 컨트롤 솔루션은 이러한 추가적인 디바이스가 필요없어 결과적으로 소비자들의 비용절감을실현하게 한다. 또한, 제품들의 각 특성과 조합해 함께 사용할수 있는 기능들이 많기 때문에 속도 및 성능 등 다양한 부분에서 최적화된 솔루션을 제공할 수 있다.

이러한 편의성은 모니터링에도 영향을 미친다.박 차장은 “기존 제품의 경우 현장에서 설비에 문제가 있을 경우 소비자는 이를 컴퓨터와 연결해 모니터링해야 했다”며, “하지만 지멘스의 솔루션은 현장에서 간편하게 모니터링할 수 있어 설비의 오류를 손쉽게 파악할 수 있다”고 설명했다. 이날 박 차장은 지멘스의 터치패널이 가진 장점도 강조했다. 터치패널은 PLC와 함께 산업현장의 필수품이라 할 수 있다. 하지만 기존의 터치패널은각 산업현장이 요구하는 조건에 부합하지 못하는 부분도 많았다.

박 차장은 지멘스의 터치패널 솔루션이 가진 장점도 강조했다. 터치패널은 PLC와 함께 산업현장의 필수품으로 자리매김해 왔다. 하지만 기존 제품의 경우, 본체에서 발생한 문제를 사용자가 터치패널에서보기 위해선 별도의 프로그래밍을 수행할 필요가 있었다. 하지만 지멘스의 유틸리티 컨트롤 솔루션은 별도의코딩없이도 현장의 자세한 내용을 디스플레이할 수 있을 뿐 아니라 터치패널 내부에서 PNC 콘텐츠에 접근할수 있도록 시스템 환경을 구축한다. 또한, 상위에 스카다시스템이 있을 경우 터치패널 브라우저 내에서 상위 시스템까지 볼 수 있다. 박 차장은 “지멘스가 제공하는제품 포트폴리오 가운데 가장 좋은 점은 현장에서 본체에 문제가 있을 때 터치패널에서도 그대로 볼 수 있다는 점”이라고 밝혔다.

이밖에도 이 통합 컨트롤 솔루션은 복잡한 매뉴얼 대신에 동영상을 제작 및삽입해 그동안 난관을 겪었던 현장의 유지 및 보수의 효율성을 높였다. 특히, 최근 그래픽 테크놀로지의 발전은 이러한 기능의 시너지 효과를 더욱 확대하고 있다.

박주경 차장은 “지멘스가 유틸리티 컨트롤러 부문에서 강한 경쟁력을 갖출 수밖에없는 이유는 다양하고 조화로운 솔루션을 제공함으로써 사용자의 편의성을 높이기 때문”이라고 강조했다.

플랙시블 세이프티, 이중화 지원으로 안전성 확보
한편, 지멘스는 이날 플랙시블 세이프티 시스템을 선보이며 솔루션의 안전성을 확보했다고 전했다. 플랙시블 세이프티 시스템은 이중화에서 통합 안전 시스템까지 가능한 유연한 제어 솔루션이다.





지멘스가 이번에 선보인 세이프티 시스템은S7-410 OH이다. 예전에는 규모에 따라 별도의PLC를 사용했으나 이 제품은 외부에 모듈을 연결할 수 있도록 설계돼 하나의 하드웨어를 통해 사용할 수 있도록 사용영역을 확장했다.

이는 실제로는 양 쪽의 컨트롤러가 랙 하나에 설치돼 있지만 전기적으로는 완전히분리돼 있기 때문에 화재 및 정전 등 사고를 대비해 이들을 별개의 장소에 설치해 사용할 수도 있다는 것을 의미한다. 이 두 개의 컨트롤러는 광통신으로 설정된 싱크케이블을 통해 서로 통신한다.

정성문 부장은 “일반 I/O와세이프티 I/O를 모두 제공하며, 시스템의 이중화를 지원하기때문에 장비에 문제가 생겨도 기능 수행에는 문제가 없다”고 설명했다.

인버터, 높은 에너지 효율 자랑

기본적으로 인버터는 파워모듈·CPU·조작패널등 세 부분으로 구성돼 있다. 지멘스가 인버터 제품에서 가장 강조하고 있는 부분은 모듈 와트성이다.
기존의 인버터는 가동시 고장이나 설비 설계시 문제가 생기면 유지·보수가 어렵다. 특히, 파워모듈의 경우에는 유지보수가 자주 이뤄져야 했다. 당연히 유지보수에들어가는 인원 및 시간, 그리고 직원교육 등 많은 경제적 비용이 들어 왔다.
때문에 업계에서는 생산설비시설이나 다운타임감소가 제품개발의 주요 테마가 됐다.

이러한 면에서 지멘스의 SINMICSG-120은 파워모듈이 분리가 가능하고 파라미터를 통해 별다른 데이터 세팅이 필요없다는 장점을 가진다. 또한, MMC 카드를 통해 데이터 복사도 가능하기 때문에 다운타임도절감할 수 있다.

지멘스는 현재 예기치 못한 사고 및 오류에 대응할 수 있는 안전성에 주목하고있다. 최근, 전 세계적으로 시스템의 안전성이 부각되고 있다. 특히, 예기치 못한 상황이나 사고에 의한 오류는 사용자에게 대응할시간조차 앗아가는 경우가 많다.

이에 가현석 부장은 “SINMICSG-120 솔루션은 SIL 레벨 3 등급을 인증해안전성의 신뢰도를 확보했다”고 전했다. SINMICS G-120 솔루션은 잇풋이나 아웃풋 등이 없어도인버터 자체적으로 세이프티 기능을 수행한다. 가 부장은 “사건과 사고는 한순간이다. 그리고 이러한 한순간은 사용자에게 막대한 손실을 준다”며, “지멘스의인버터가 가진 세이프티 기능은 이러한 한 순간을 방지할 수 있는 신뢰성을 제공한다”고 강조했다.

CMS, 정밀한 이상감지로 유지보수비용 절감
한편, 지멘스는 CMS(ConditionMonitoring System) 솔루션을 통해 장비의 이상 및 오류를 사전에 예방할 수 있다고 단언했다.





일반적으로 산업설비에 구동기가 장비돼 있으면 속도가변 수평 및 수직조준모션의변환 등 드라이빙을 수행해야 한다. 하지만 현장에 존재하는 변수들은 각 설비 및 부품에 작게는 변질, 크게는 오류 등을 발생시키기도 한다.

CMS는 이러한 불안정한 설비를 안정적으로 운용할 수 있도록 도와 최종적으로 공정라인의 생산성을 높이는 역할을수행한다.

김 부장은 제조현장의 필수부품인 베어링을 예로 들어 CMS에 대해 설명했다. 그의 설명에 의하면, 제조산업에서 베어링의 가공은 무척 까다롭다. 최근에는 무중력 상태에서가공처리를 시행하기도 하지만 베어링의 모양을 원상태로 유지하기란 여간 어려운 일이 아니다.

모터가 운용될수록 베어링의 마모도가 발생하는 것도 문제다. 이러한 마모도는 모터, 정확히 말하면 베어링의 진동을 발생하기도하는데 이는 장비의 수명과도 관계가 깊다. 하지만 이러한 진동에는 사람이 듣지 못하는 주파수대가 있으며, 설사 들을 수 있다고 해도 24시간 내내 이를 듣고 장비의 상태를검증할 수도 없는 노릇이다.

지멘스의 CMS는 이렇듯 사람이들을 수 없는 진동의 주파수를 항상 분석해 데이터 서버에 저장할 수 있다.
김건형 부장은 “지멘스의 CMS는 특정 기계의 움직임을 패턴 및 데이터베이스화해 과학적으로관리할 수 있다”며, “이를 통해 이상시점을 사용자에게 알려줘 손해 가능성을 최소화한다”고 전했다.

ESS, 성능 업그레이드 실현

최근 전 세계적으로 ESS의 수요가증가하고 있다.
국내시장 또한 산업부 및 한전 등 공공기관의 주도하에 대규모 ESS 설비라인 구축을 계획하는등 의욕을 보이고 있다.

이는 최근 제조산업의 에너지구조가 스마트그리드로 변화하고 있다는 것으로 해석할수 있다. 현재 한전이 열의를 갖고 수행하고 있는 ESS 구축사업프로젝트를 봐도 알 수 있듯이 국내 및 일본 등 전 세계적으로 ESS에 대한 관심은 날로 커져가고 있다. 특히, 신재생에너지를 필두로 한 스마트그리드가 가진 잠재력이 표면으로드러나면서 에너지발전 기업을 포함해 에너지 소비율과 밀접한 관계가 있는 제조산업 또한 ESS 솔루션에많은 관심을 보이고 있다. 또한, 국내에서는 공공기관 및기관들을 대상으로 건물 등 특정 사이즈 이상의 건물에 100kW 이상의 ESS를 설치해야 한다는 법령이 준비 중에 있다는 사실이 알려지면서 ESS 시장에대한 관심은 앞으로도 지속될 것으로 보인다.

이에 지멘스는 기존의 ESS 제품에컨버터와 필터를 장착해 기능의 진화를 실현했으며, 이는 이미 독일시장에서 사용 중에 있다고 밝혔다.
박용진 차장은 “최근 신재생에너지 및 스마트그리드 솔루션에 대한 관심이 고취되고 있다”며, “지멘스또한 이러한 시장의 흐름에 발맞춰 ESS 솔루션의 성능 최적화에 주력할 것”이라고 전했다.

로지스틱 패널, 통합시스템 구현

로지스틱 솔루션은 인버터나 서보드라이버 등과 같이 장거리에 있으며 복잡한계산기기가 모두 통합돼 있어야 한다. 때문에 프로그래밍과 기능개선에 상당한 어려움이 따랐다.

이에 지멘스는 오랜 기간의 고민 끝에 이더넷 기반의 단일 네트워크를 통해모든 라인을 통합하기로 결정했다. 이러한 솔루션들 중심에는 네트워크 인터페이스 및 프로그램 제어를 수행하는 SIMATIC S7-1500 PLC가 있다.

윤웅현 과장은 “S7-1500은그동안 지멘스가 제공했던 솔루션 중에서도 가장 강력한 기능을 제공하는 솔루션”이라며, “PLC·인버터·ID리더·무선 네트워크 등 다양한 기능을 TIA 포털이라고 하는 하나의 프레임 워크에 통합했다”고 설명했다.

TIA 포털은 컨트롤러, HMI 및 드라이브의 일관성 있는 제어개념및 동기화된 프로젝트 계획 기능을 제공하며, 향후 모든 하드웨어 컴포넌트를 동일 프레이워크에 통합해전체 프로젝트의 데이터 일관성을 유지할 수 있게 한다. 이러한 공통 엔지니어링 프레임워크는 모든 변경내용을 전송하고 데이터의 완전한 CPU 전송 및 컴포넌트의 활성화를 보장한다.

이와 함께 S7-1500은 비접촉데이터 통신이 가능한 산업용 이더넷 환경을 구축해 원거리의 물류 운송라인을 손쉽게 제어할 수 있도록 했으며, 무선네트워크 솔루션을 적용해 물류 적재 라인에 최적화된 통신환경을 구현했다.

윤웅현 과장은 “S7-1500은그동안 지멘스가 제공했던 솔루션 중에서도 가장 강력한 기능을 제공하는 솔루션”이라며, “TIA 포털과의 통합을 통해 엔지니어링 효율을 극대화했다”고 전했다.

FA Journal 황 주 상 기자 (fa@infothe.com)


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