[커버스토리] 에너지 소비절감과 차별화된 기능으로 비용절감 효과 창출
  • 월간 FA저널
  • 승인 2014.08.18 14:46
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B&R, ACOPOS 서보드라이브 제품군과 소프트웨어 솔루션

B&R산업자동화(이하 B&R)는 ACOPOS 서보드라이브 제품군에 다양한 기능을 부여해 사용자가 모션컨트롤러 운영과정에서 여러 비용을 절감할 수 있도록 했다. B&R은 다양한 기능을 가진 ACOPOS, ACOPOSmulti, ACOPOSmicro, ACOPOSremote, ACOPOSmotor의 우수한 기능에 더해 Automation Studio Tool에  포함된 PLCopen Part4 소프트웨어 솔루션 등 고효율, 에너지 비용발생요소 제거, 진동억제가 가능한 솔루션 기능들을 잇달아 선보이고 있다.


하 상 범 기자


높은 에너지, 공간 효율 자랑하는 ACOPOS 서보드라이브

ACOPOS 서보드라이브 제품군은 COPOS, ACOPOSmulti, ACOPOSmicro, ACOPOSremote, ACOPOSmotor 등이다. B&R 임의진 부장은 “ACOPOS 서보드라이브 제품군은 B&R이 제공하는 대표적인 자동화 솔루션으로 산업별로 특성화된 기능과 구성요소로 개발기간 단축 등의 편의를 제공한다”고 설명했다.


임 부장은 “ACOPOS 서보드라이브 1개로 2개의 모터를 가동할 수 있으며, 경우에 따라 1개를 가동할 경우 사용되는 에너지도 1개 정도만 사용할 수 있다”고 소개했다. 그는 “ACOPOSmulti의 경우 가동 중 사용되지 않은 잉여전력을 Active Power Supply를 통해 메인으로 보내 재활용할 수 있다”면서, “ACOPOS 서보드라이브 제품군을 활용한 에너지 절감효과를 통해 통상적인 지출비용을 크게 줄일 수 있다”고 소개했다.


ACOPOSmicro를 사용하면 50cm² 미만의 면적만으로 다축 애플리케이션 장비를 설치할 수 있다. 캐비닛 공간을 절약할 수 있으며, 버스 및 공급 전압 연결단마다 배선에 이점을 제공한다.


ACOPOS의 차별화된 기능을 통한 비용절감

ACOPOS 제품군에서 눈여겨 볼 사항은 차별화된 기능 제공을 통한 비용절감을 적극적으로 실천하고 있다는 점이다. 임 부장은 “최근 진동억제 및 외란 억제기능을 추가해 ACOPOS의 신뢰성과 비용절감 효과를 극대화했다”고 소개했다.


최적화된 메카트로닉 설계와 빨라진 장비 속도는 드라이브 시스템 기능의 한계치 이상을 요구하고 있다. 이 때문에 장비 사용중에 발생하는 진동이 날로 증가하고 있다.


임 부장은 “이런 진동을 해결하기 위해 ACOPOS 드라이브 시스템은 새로운 펌웨어 기능을 추가했으며, 진동에 대한 문제를 완전히 해결할 수 있었다”고 말했다. 그는 “진동하는 드라이브 시스템의 진동은 낮은 비틀림 강성 또는 큰 질량에서 일반 드라이브와의 관성 불일치의 결과로 나타나며, 이 경우 장비가 저하된 성능으로 운전될 수밖에 없다”고 설명했다.


B&R은 ACOPOS 드라이브 시스템에 가상 엔코더 기능을 부여해 진동으로 발생하는 성능저하 문제를 해결했다. 가상 센서는 추가적인 하드웨어 비용 없이 공정의 안정성을 향상시킨다.


가상 센서는 측정하기 쉬운 것부터 측정하기 어려운 시스템 값들의 수학적인 계산값을 표시하며, 쉽게 측정할 수 있는 모터 속도와 모터 위치와 같은 시스템 값을 표시한다. 가상 센서는 두 개의 모터 속도와 부하 속도, 모터 위치와 부하 위치로부터 계산된 복합적인 값을 출력하며, 복합적인 값은 위치 또는 속도 컨트롤러에 의한 실제 값처럼 사용된다. 가상 센서에 맵핑된 드라이브 시스템의 수학적인 모델은 샤프트와 부하의 토크를 측정할 수 있게 해준다. 임 부장은 “가상 센서는 추가적인 하드웨어 비용 없이 공정의 안정성을 향상시키며, 복잡한 애플리케이션에서도 사용할 수 있다”고 말했다.


반복적 제어를 통한 주기적 외란 억제

B&R ACOPOS 제품군의 기본 기능 중 하나는 Repetitive 제어다. 이 기술은 정지외란과 등속 공정이 요구되는 제조 프로세스에서 정밀한 제어를 할 수 있는 이점을 가져다준다.


기구적인 특성에 의해, 등속 운전을 하는 위치 제어 애플리케이션에서 고정적인 토크 변동의 외란이 발생할 수 있다. 이러한 외란은 특정 부위에서 레그에러(Lage

rror)를 초래할 수 있다. 이러한 외란은 드라이브 구성을 최적화해 레그 에러를 최소화시키는 방법으로 줄일 수 있으나 완벽히 제거할 수는 없다.


임의진 부장은 “Repetitive 제어를 사용하면 주기적인 외란에 관련된 데이터가 예측가능한 미래의 외란에 대응하는데 사용돼, 기계나 시스템의 성능을 향상시키는데 도움을 주게 된다”고 소개했다.


ACOPOS 드라이브 제품군에 내장된 표준 속도제어 루프에서 Repetitive 컨트롤은 속도 및 레그 에러에서 반복적인 부분을 최소화 하는 방식으로 드라이브의 토크 설정점을 적용한다.


외란 억제는 일반 제어과정에 부가적으로 사용할 수 있으며 쉽고 직관적으로 구성할 수 있다.


서보드라이브 지원 소프트웨어 솔루션

B&R은 고객에게 제공하는 Automation Studio Tool에 PLCopen Part4가 제공하는 Fuction Block도 제공하고 있다. 정밀제어와 모터 토크 스피드값 검증, 진동억제를 제어할 수 있으며, 가상센서를 통해 서브 모터를 제어할 수 있다. 케이블 연결비용, 드라이브 엔코더 카드 사용을 최소화할 수 있다.


Hot Product


ACOPOS/ACOPOSmulti/ACOPOSmicro

회생가능기능과 에너지절감기능 500W에서 12kW까지 전력 범위를 가지고 있다. 콤팩트함과 확장성, 모듈식 냉각디자인, PLCopen 모션펑션블럭, 통합된 Safety 기술과 SafeMOTION을 주요기능으로 갖추고 있다.


ACOPOSremote

ACOPOSmulti 드라이브 시스템과 원활한 통합이 가능하며, 4kW의 정격 전력, I/O 노드의 통합된 연결, 유연한 토폴로지, 통합된 Safety 기술과 SafeMOTION이 특징이다.


ACOPOSmotor

ACOPOSmulti 드라이브 시스템과 원활한 통합이 가능하고 1.8~10.5

Nm까지 3가지 크기로 제공된다. 기어박스 포함/불포함 납품을 선택할 수 있으며, 배선 절감의 이점도 제공된다.


FA Journal 하 상 범 기자 (fa@infothe.com)


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