[커버스토리] 트라이텍 | Beckhoff, 핵심 기술로서 PC 기반 제어

독일 인더스트리4.0은 통신 및 지능적 제어를 통해 제조의 유용성, 효용성 및 지속 가능성을 향상시킴으로써 자국의 산업경쟁력을 강화한다. 이러한 산업 환경에 있어서 Beckhoff의 PC 기반 제어 기술은 클라우딩 컴퓨팅에서부터 사회 자동화에 이르기까지 인더스트리4.0 개념에 이상적인 툴박스를 제공한다.

인더스트리4.0 핵심기술로서 정보와 자동화 기술의 융합
인더스트리4.0의 핵심은 정보(IT)와 자동화 기술(AT)의 융합이다. PC 기반 제어 기술을 활용한 Beckhoff의 기술은 25년 이상의 기간 동안 토대를 세움으로써 최고의 솔루션을 제공해 왔다. 특히, Beckhoff의 PC 기반 제어 기술은 이미 오래 전부터 OPC, TCP/IP 등의 연결기술을 활용함으로써 산업현장의 네트워크 통합을 실현해 왔다.

인더스트리4.0 시대에서는 시스템의 효율성, 안전성, 그리고 신뢰성까지 모두를 충족시켜야 하는데, Beckhoff는 정보와 자동화 기술의 융합을 실현한 TwinCAT 3을 만들었다.
TwinCAT 3은 Visual Studio IT 엔지니어링 툴과 회사의 자동화 노하우를 결합한 것으로서 이의 범위를 확장해 풍부한 인터넷 서비스를 자동화 기능과 결합하고자 한다. 이것이 곧 인더스트리4.0의 실마리가 된다. TwinCAT 3의 일환으로 더 쉬운 통신 능력 및 구성과 같은 추가 기능을 제공함으로써 엔지니어링 기능을 개선하는데 매진하고 있는 Beckhoff는 OPC 재단 및 PLCopen 협회에 의해 정의된 것과 같은 보편적 통신 표준을 지속적으로 개발하고 있다.

사물인터넷을 위한 PC 제어의 개방성
PC의 개방성은 사물인터넷의 실현을 위해 매우 중대한 요소이다. 개방형 인터페이스는 PC 제어의 큰 이점을 제시한다. 이것은 RFID 칩이나 지능 센서와 같은 통합 구성요소, 엔지니어링 애플리케이션, 그리고 필드버스 기술에도 적용된다. 폐쇄형의 경우, 이종간의 통신 설정에 어려움이 있을뿐더러 설정을 하더라도 비용적인 부담이 있을 수밖에 없다. 이에 비해 개방형은 사물인터넷의 핵심인 이기종간 통신을 보다 쉽고 저렴하게 실현할 수 있다.

개방성을 실현하기 위해 중앙집중식 접근법을 선호하지만, 때에 따라서 조립기계 등과 같은 부분에 있어서는 분산 접근법을 사용한다. 예를 들어, 중앙집중식 제어 요소는 새로운 작업 스테이션에만 적용돼야 하기 때문에 그런 솔루션은 개별 모듈로 쉽게 대체할 수 있다. 아울러 생산현장의 시스템, 기계는 독립적으로 작동하지 않고 네트워크로 연결돼 있어서 각 기계는 더 큰 시스템이나 인더스트리4.0 개념 안에서 국부적으로 제어된다.

효율적이고 신뢰성 있는 엔지니어링
PC를 기반으로 하는 Beckhoff의 사물인터넷 솔루션은 애플리케이션의 요건에 따라 어떤 버전이든 쉬운 구현이 가능하다. 요건은 어떤 것이든 상관없다. 이는 Beckhoff의 표준화 노력에 직접적으로 관여하고 있으며, OPC UA 또는 ADS를 통해 ERP 시스템과 데이터를 교환하는 것뿐만 아니라, PLC에서 직접 매쏘드를 불러와서 실행하는 것을 목표로 하고 있다.

현대 시스템은 점점 더 복잡화의 방향으로 나아가고 있으며, 인더스트리4.0은 이러한 추세를 가속화시키고 있다. 때문에 인더스트리4.0 시대에 중요한 요건은 개방화, 그리고 표준화의 실현이며 때문에 더욱 효율적이고 신뢰성 있는 엔지니어링에 관심을 기울여야 한다.

Beckhoff는 TwinCAT 3을 통해 소스 코드 제어 및 자동 코드 생성과 같은 기능으로 엔지니어링의 노력을 줄이고자 한다. 꽤 오랜 시간 동안 TwinCAT은 많은 개방형 데이터 익스포트 및 임포트 인터페이스를 특징으로 했다. 이러한 특징은 관련 시장에서 꽤 효율적인 시스템으로서의 기능을 해왔다. 그러나 여전히 추가적인 툴의 필요성에 대해서는 의심의 여지가 없다.

보다 쉬운 시뮬레이션 환경의 구성
인더스트리4.0의 실현은 지능형이 가능한 현실 구현, 즉 인간이 기계의 모든 반응까지 예측할 수 없고 예측하지 않아도 되는 현실의 도래를 의미한다. 때문에 그 어느 때보다 더 시뮬레이션 툴의 중요성이 강조된다. 이상적으로는 Beckhoff 시뮬레이션을 직접 시도하는 것은 물론이고 시뮬레이션을 추진할 수 있는 툴의 개발에도 집중하고 있다. 이러한 툴의 개발을 통해 커미셔닝 시간뿐만 아니라 운용비용까지도 감소할 수 있다. 특히 시뮬레이션은 하드웨어적 변경 없이, 소프트웨어적 변경을 통해 검사가 가능하기 때문에 기계 설계 과정, 전기 엔지니어링 및 소프트웨어 개발과 같은 모든 분야를 지원할 수 있다. 현재 TwinCAT 3는 시뮬레이션 환경의 쉬운 구성을 위해 TwinCAT 시뮬레이션 매니저뿐만 아니라 실시간 Matlab/Simulink 모델의 통합과 같은 기능들을 이미 제공하고 있다.

FA Journal 이 서 윤 기자 (fa@infothe.com)

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