터크, “충격·진동 일상인 해상운송에서 안정적인 솔루션 제공에 기여”
  • 최정훈 기자
  • 승인 2021.04.08 08:30
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견고한 설계로 뛰어난 성능 구현, 선원 직접 다루기도 용이

[터크 제공] 충격, 진동 및 극심한 온도는 운송 장비 애플리케이션들이 항시 직면하는 과제들이다. 이 가운데 터크는 센서, 산업용 코드셋, 분산 I/O 및 RFID 등 안정적인 솔루션을 제공하며, 극한의 해상운송 환경을 극복하는 길을 트고 있다.

Limitless의 선미가 플랫폼으로 열리고 후면 탑승 사다리가 앞으로 움직인다. [사진=터크]
Limitless의 선미가 플랫폼으로 열리고 후면 탑승 사다리가 앞으로 움직인다. [사진=터크]

슈퍼요트의 블록 I/O 모듈

슈퍼요트 Limitless에 IP69K 보호 기능을 갖춘 터크의 TBEN 소형 블록 I/O 모듈이 설치돼 센서·액추에이터와 PLC 간에 안정적인 EtherNet/IP 통신을 제공한다. 네덜란드 레이덴에 위치한 선박 장비 공급업체 Akerboom Yacht Equipment는 최첨단 기술로 20년 된 Limitless의 전체 자동화 설정을 리뉴얼 했다.

두 개의 컨트롤러와 하나의 EtherNet/IP 네트워크로 크레인, 탑승 사다리 또는 플랫폼과 같은 장비의 포인트 투 포인트 배선을 대체한다. Akerboom은 터크의 강력한 TBEN-L 및 S 이더넷 블록 I/O 모듈을 사용해 많은 수의 I/O 신호를 전송한다. 완전히 캡슐화된 플라스틱 하우징과 IP69K에 대한 보호 기능을 갖춘 I/O 모듈은 선박에 사용하기에 이상적이므로 제어 캐비닛이나 기타 보호조치가 필요하지 않다.

요트의 모든 설비는 유압식으로 작동한다. Limitless가 만들어졌을 때 최신 제어기술은 태동하기 전이었다. 장비는 릴레이 장치와 간단한 포인트 투 포인트 연결로 제어됐다.

하지만 최근 움직이는 부분에 대한 결함이 증가하게 됐다. 동작하는 요소는 더이상 최신기술이 아니었기 때문에 중앙제어가 불가능했다. 모든 것은 장비의 푸시 버튼으로만 작동됐다. 이런 상황에서 Akerboom Yacht Equipment는 전체 선박의 기술적 개조를 의뢰 받았다. De Vries 조선소를 포함하는 Feadship Group의 자회사인 이 업체는 결론적으로 전기 요트 장비분야에서 명성을 얻게 됐다.

터크의 각 TBEN-L-16DOP 블록 I/O는 유압 밸브 연결을 위한 16개의 디지털 출력을 제공한다. [사진=터크]
터크의 각 TBEN-L-16DOP 블록 I/O는 유압 밸브 연결을 위한 16개의 디지털 출력을 제공한다. [사진=터크]

이전에는 선박의 각 크레인과 각 자동화 플랫폼에 자체 제어 캐비닛이 있었으며 장치와 드라이브의 신호가 직접 배선됐다. Akerboom은 이러한 여러 아일랜드 솔루션을 EtherNet/IP 통신 및 2개의 최신 컨트롤러가 있는 I/O 모듈로 대체했다. IP69K I/O 블록 모듈은 배선뿐만 아니라 많은 공간을 절약할 수 있었다. TBEN-L 모듈이 유압 밸브 바로 옆에 장착되었기 때문에 많은 제어 캐비닛이 필요하지 않았다.

선박에는 수많은 디지털 입력신호가 사용된다. 이들은 도어의 잠금 볼트 위치를 감지하는 엔드 포지션 스위치에 의해 제공된다. 아날로그 신호는 경사 센서에 의해 출력된다. 터크의 B1N360 경사계는 플랫폼이 물 위로 내려갈 때 플랫폼의 기울기를 감지한다. 절대값이 아닌 선박과 연결된 경사를 측정하는 것이 여기서 중요한 요구사항이다.

경사계의 아날로그 신호는 터크의 초소형 TBEN-S2-4AI I/O 스테이션을 통해 컨트롤러로 전달된다. 너비가 32 mm인 TBEN-S 모듈은 TBEN-L 보다 훨씬 컴팩트하면서도 동시에 IP69K 요구사항에 부합한다. TBEN-S는 요트의 뒷 부분과 앞 부분에 설치된다. 두 플랫폼에서 컨트롤러로 신호를 보낸다.

이 솔루션은 TBEN-L1-16DOP 디지털 블록 I/O 모듈을 사용함으로써 실제로 효과적이었다. 이를 통해 모든 출력신호를 이더넷 라인을 통해 컨트롤러에서 디지털 밸브로 가져올 수 있다. 다중 프로토콜 장치인 TBEN I/O 모듈은 컨트롤러에서 Profinet, EtherNet/IP 및 Modbus TCP 프로토콜과 동일하게 사용할 수 있다.

자동화된 준설선 설비 운전은 극한의 환경도 흔들림 없이 진행돼야 한다. [사진=터크]
자동화된 준설선 설비 운전은 극한의 환경에서도 흔들림 없이 진행돼야 한다. [사진=터크]

준설선의 마모 없는 엔코더

호퍼 준설선은 해저에서 모래와 자갈을 발굴해 화물창으로 운반한다. Reimerswaal은 건식 배출 시스템을 갖춘 세계 최대의 트레일링 흡입 호퍼 준설선 중 하나로 알려졌다. 선박의 전자 제어 및 설치는 네덜란드 전기 엔지니어링 회사인 eL-Tec Elektrotechnologie BV가 진행했다.

중앙 흡입 파이프는 감겨지고 전기 윈치를 사용해 배출되는 3개의 강철 케이블로 연장되고 안내된다. 윈치에 있는 3개의 엔코더가 Reimerswaal에서 강철 케이블의 풀림 및 감기를 감지한다. 다른 2개의 엔코더가 케이블 윈치에 장착돼 선박의 앞뒤로 2개의 스퍼드 폴을 낮추고 올린다.

이전에는 5개의 모든 윈치에 Profinet 인터페이스가 통합된 마그네틱 엔코더가 장착됐다. 그러나 기계적 결함으로 인해 엔코더를 자주 교체해야 했다. 공해상은 전자 부품에 열악한 환경을 제공한다.

사진은 왼쪽부터 Sander Lensen과 Dick de Vries [사진=터크]
사진은 왼쪽부터 Sander Lensen과 Dick de Vries [사진=터크]

eL-Tec의 프로그래머인 Sander Lensen은 “1년 내에 5개의 엔코더 중 4개가 고장났다”고 밝혔다. Lensen은 또한 서비스를 수행하는 동안 그와 그의 동료들이 반복적으로 새로운 엔코더에 IP 주소를 할당하고 장치를 티칭해야 했다.

eL-Tec의 서비스 책임자인 Dick de Vries는 “새로운 엔코더는 마모가 없어야 하며 Reimerswaal의 기술 담당자가 엔코더를 쉽게 교체할 수 있도록 해야 했다”며, “따라서 우리는 윈치 샤프트와 기계적으로 연결되지 않고 영구적으로 밀봉된 엔코더를 찾고 있었고, 때마침 터크에서 솔루션을 출시했다”고 밝혔다. 

EL-Tec은 이제 앱솔루트 버전의 QR24 비접촉식 인코더를 SSI 출력과 함께 사용한다. Profinet 인터페이스는 터크의 BL20 모듈형 I/O 시스템의 이더넷 게이트웨이를 사용해 구현됐다. 엔코더는 SSI 입력 카드를 통해 게이트웨이에 연결된다.

그러면 솔루션 플러그 앤 플레이가 활성화된다. 선원은 고장 발생 시 엔코더 자체를 쉽게 교체할 수 있다. 게이트웨이는 Profinet 주소를 저장하고 추가 파라미터 설정 없이 새로운 엔코더를 작동시킬 수 있다. Profinet 인터페이스가 통합된 엔코더에서는 이 옵션을 사용할 수 없다.



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