B&R과 Enders, 상용차 테스트 시나리오 유연 자동화
  • 최종윤 기자
  • 승인 2022.06.18 09:30
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mapp Technology 모듈식 컴포넌트로 쉽게 맞춤형 테스트 시퀀스 생성

[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 상용 차량의 테스트 벤치는 매우 다양한 시나리오를 거쳐야 한다. 전통적으로 각각의 새로운 테스트를 준비하려면 상당한 양의 기계적 설정과 추가 프로그래밍이 수반돼야 했다. Enders는 B&R과 함께 재배선이나 프로그래밍 없이 새로운 테스트 시나리오에 유연하게 적응할 수 있는 솔루션을 개발했다.

Enders는 기술 제품, 플랜트, 제조 프로세스, 완전한 차량 및 디지털화의 개발을 위해 기업들을 지원한다. 제조 시스템, 모바일 기계 및 테스트 벤치에서 자동화를 위한 선호 기술로 B&R과 함께 다년간의 경험을 가지고 있다. [사진=utoimage]

덤프 트럭 솔루션 분야에서 명성있는 F. X. Meiller는 소규모 자재 테스트로부터 완성된 덤프 트럭 어셈블리에 대한 종합적인 부하 테스트에 이르는 광범위한 품질 보증 테스트를 실시한다.

최근에 Meiller는 수 년 동안 사용됐던 기존 시스템을 대체하기 위한 유연한 새로운 테스트 벤치 제어 시스템 개발을 Enders에 의뢰했다. 우선 새로운 테스트마다 센서, 밸브 액추에이터 및 기타 출력들을 다시 배선해야 했다. 또한 컨트롤러는 한 번에 하나의 테스트 시퀀스만 저장이 가능했다. 테스트 시퀀스를 변경할 때마다 데이터를 컨트롤러로 다시 전송해야 했다.

또한 제어 프로그램에 직접 접속해야만 했기 때문에 작동 중에 새로운 테스트 시퀀스를 생성하는 것이 불가능했다. 측정 데이터는 외부 디바이스에 기록해야 했다. 기존 제어 시스템은 또한 테스트 프로세스에 대한 원격 모니터링이나 유지보수도 어려운 상황이었다.

비상 상황에서는 비상 정지를 누르거나 기본 임계 값 모니터링을 통해 트리거 시켜 테스트 벤치를 정지시킬 수 있다. 그러나 측정 결과간의 복잡한 상관관계를 모니터링하고 해석할 방법이 없었다.

새로운 테스트 벤치 개발을 위해 Enders는 오랜 파트너인 B&R을 선택했다. Enders의 선행개발 책임자인 리카르도 프린치오토(Riccardo Princiotto)는 “솔루션이 가능한 유연해야 하기 때문에 우리에게 B&R은 분명한 선택이었다”면서, “mapp Technology의 모듈식 소프트웨어 컴포넌트를 통해 우리는 바로 시작할 수 있었다”고 설명했다.

mapp Technology는 사전 프로그래밍된 모듈식 컴포넌트로 자주 필요한 많은 기능을 제공함으로써 애플리케이션 개발자의 많은 프로그래밍 업무를 덜어준다. 처음부터 코딩하는 대신 몇 번의 마우스 클릭만으로 기능을 구성할 수 있다.

프린치오토는 “B&R 툴박스의 모든 옵션 중에서 mapp Sequence 컴포넌트는 특히 테스트 벤치 애플리케이션에 큰 도움이 됐다”고 말했다. mapp Sequence는 enders가 구성 가능한 단계 시퀀스나 동적 상태 기계의 기능을 테스트 벤치 소프트웨어에 쉽게 내장할 수 있도록 했다. 테스트 엔지니어는 편집기에서 기존 시퀀스를 열고 수정하거나, 프로그래밍 지식 없이도 처음부터 새로운 시퀀스를 구성할 수 있다.

노트북이나 PC상의 편집기에서 오프라인으로 작업할 수 있기 때문에 새로운 시퀀스를 만들기 위해 진행 중인 테스트를 중단할 필요도 없다. 새로운 시퀀스는 HMI 스크린에서 곧바로 생성하거나 PC상에서 오프라인으로 생성할 수 있다. 또는 사용자 지정 시퀀스 파일에서 완성된 테스트 벤치와 함께 제공된다.

프린치오토는 “테스트 엔지니어는 mapp Sequence를 사용해 언제든지 맞춤형 테스트 시퀀스를 생성하거나, 기존 시퀀스를 불러오고 수정할 수 있다. PLC 프로그래밍에 대한 사전 지식이 없어도 새로운 시나리오를 테스트 벤치에 매우 쉽게 적응시킬 수 있다”고 말했다.

결과적으로 Meiller는 한 테스트에서 다음 테스트로 빠르게 넘어가고, 복잡한 테스트 시퀀스를 처리할 수 있었다. 프린치오토는 “mapp Sequence는 개별 요구사항을 쉽게 적응해야 하는 자동화 솔루션을 만들 때면 언제나 완벽한 도구”라고 덧붙였다.

테스트 엔지니어는 에디터를 사용해 프로그래밍 지식 없이도 새로운 테스트 시퀀스를 생성할 수 있다. [자료=B&R]

프로그래밍 없는 새로운 테스트 시나리오

각각의 테스트 시나리오는 정의된 순서에 따라 실행되는 단계의 시퀀스로 구성된다. 각 단계에서 작동자는 실행될 조건과 함께 하나 또는 그 이상의 작업이나 명령을 정의한다.

프린치오토는 “작동자는 오일 온도가 정의된 값을 벗어나는 경우와 같이 시퀀스를 중단해야 하는 시기를 정의할 수도 있다”고 말했다. 작동자는 각 시퀀스에 대한 단계를 정의하고, 나중에 사용할 수 있도록 컨트롤러에 저장한다. Meiller의 경우, 평균 10단계로 구성된 약 30개의 시퀀스가 테스트 벤치에서 사용할 수 있도록 준비됐다.

빠른 결과치

테스트 시퀀스를 시작하기 전에 소프트웨어는 비상정지를 포함한 명시된 모든 시그널 소스가 연결됐는지 확인한다. 각 신호의 정확한 중단조건을 미리 알 수 있는 것이 아니기 때문에 enders는 티칭 기능을 통합했다. 초기 테스트 실행 중에 복잡한 상관관계를 평가하고 디스플레이한다.

이 정보를 통해 각 신호 값에 대한 상한과 하한을 정의하고, 이 값은 테스트 시퀀스에 대한 중단조건으로 사용할 수 있다. 이러한 한계점은 테스팅 프로세스 중에 지속적으로 모니터링되며, 신호 곡선 그래프와 함께 실시간으로 디스플레이된다.

티칭은 Enders가 B&R의 mapp View HMI 솔루션의 구성 가능한 위젯을 사용해 만든 컨트롤러의 웹 기반 유저 인터페이스를 통해 수행된다. mapp View는 기본 웹 기술 없이도 쉽게 강력하고 직관적인 사용자 인터페이스를 만들 수 있다.

이 기술은 위젯으로 캡슐화돼 있어 드래그 앤 드롭 방식으로 구성이 가능하다. 프린치오토는 “mapp 컴포넌트와 위젯은 기본적인 기계 펑션과 HMI 소프트웨어를 프로그래밍하는데 걸리는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다”면서, “테스트 벤치 컨트롤러와 같은 비교적 작은 프로젝트에서도 상당한 차이를 보인다”고 설명했다.

리카르도 프린치오토 개발책임자는 “B&R의 mapp Technology와 제어 하드웨어는 테스트 벤치 제어 시스템을 매우 효율적으로 구현했다”고 말했다. [사진=utoimage]

재배선 작업 없음

테스트 벤치를 위한 제어 하드웨어는 작고 바퀴가 달린 프레임에 내장된다. 제어 애플리케이션은 X20 시스템의 PLC 상에서 실행되는 반면에, HMI 애플리케이션은 10.1인치 멀티터치 디스플레이와 견고한 글라스 스크린을 갖춘 Power Panel T80 터미널에 디스플레이된다.

다양한 X20 I/O 모듈을 통해 신호를 수집하고, 액추에이터를 제어한다. 디지털 및 아날로그 입출력은 내부적으로 배선돼 있으며, 테스트 벤치 컨트롤러 후면의 커넥터를 통해 접속된다. 최적화된 배선과 정교한 센서 기술은 내부 배선을 다른 테스트 시나리오를 위해 조정할 필요가 없다.

원거리 유지보수

이전의 테스트 벤치 솔루션은 분석과 진단을 위한 중요한 데이터에 접근할 수 없었다. B&R 컨틀롤러를 통해 모든 데이터는 기록되고 나중에 평가할 수 있도록 저장된다. 사용자 접근을 관리하기 위해 다양한 프로파일과 역할을 정의할 수 있다. 이러한 프로파일 중 하나는 원격 접근을 위해 특별히 설정되고, 사용자 인터페이스에서 해당 개요를 제공한다.

테스트 프로세스에 대한 모든 관련 정보는 X20 컨트롤러에 의해 수집되고, HMI 애플리케이션에 디스플레이된다. 현장에서 문제가 발생하더라도 테스트 시퀀스를 원격으로 종료할 수 있다. 새로운 테스트 시퀀스를 생성해 언제든지 컨트롤러에 로드할 수 있으며, 현장에서 즉시 사용할 수 있다. 프린치오토는 “B&R mapp Technology와 제어 하드웨어는 테스트 벤치 제어 시스템을 구현하는 작업을 매우 효율적으로 수행했다”고 전했다.



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