EPLAN과 Sick: OPC UA를 통한 기계 커뮤니케이션

EPLAN and Sick are presenting new possibilities for machine EPLAN과 Sick는 올해 SPS IPC Drives 행사에서 기계 커뮤니케이션의 새로운 가능성을 보여주었다. EPLAN과 Sick의 공동 스탠드인 ‘Automation meets IT’에서 이들은 산업 4.0의 기본적인 컨셉을 선보인다. OPC UA를 이용해 시운전을 할 때 기계에 설치 파라미터(parameter)가 전달된다. 그리하여 시운전이 빠르게 진행되고 새로운 유지보수 시나리오가 생성된다. 2015년 12월 24일, 독일, 뉘른베르크/몬하임(Nuremberg/Monheim) – 배치(batch) 사이즈 1까지 커버하는 제품 제조와 기계 커뮤니케이션은 산업 4.0의 주요 특징 중 하나이다. 산업 4.0의 기계 커뮤니케이션은 OPC UA 프로토콜을 통해 프로세스 데이터를 교환하는 커뮤니케이션도 포함한다. EPLAN과 센서 제조사 Sick는 올해 SPS IPC Drives 행사에서 3A 홀 공동 스탠드인 ‘Automation meets IT’에서 몇 가지 산업 4.0 케이스를 선보인다. CAE 시스템으로 이루어지는 하드웨어 설계와 PLC 제조사의 툴로 이루어지는 소프트웨어 설계 간의 상호작용 속에서, OPC UA 변수의 특성을 설계 초기 단계에서 구체화 할 수 있다. 특성의 예로는 액추에이터, 센서, PLC의 I/O 등이 있다. “Sick사와 함께한 SPS IPC Drives 행사에서 저희는 잠재적인 고객들과 대화를 나누고 실질적인 설계 요구사항에 대해 알아갑니다.” EPLAN 소프트웨어 & 서비스의 제품 관리 담당자 Thomas Michels이 말했다. “저희는 실제 시운전, 생산, 서비스에서 얻은 노하우를 설계 초기 단계에 제공하는 것을 목표로 합니다.” 이에서 더 나아가, EPLAN 데이터 포탈은 산업 4.0에 필수적인 자동화 기술 장치 데이터를 정의하는 대규모 전송회선(backbone)의 기능을 하고 있다. 

활용 사례: 센서 기술

EPLAN 소프트웨어를 이용하는 설비/기계 제조사들은 대개 이를 자동화 기술을 디자인하는 데 이용한다. 기업 자체의 PLM 프로세스 내에 있는 설계의 초기 단계에, 그리고 고객을 위해 시운전을 하는 경우에 EPLAN 소프트웨어가 사용된다. 그러면 CAE 시스템 내에서 설계가 진행되는 동안 센서 같은 파라미터(parameter) 설정을 미리 배치할 수 있다. 시운전 중에는, EPLAN 문서로부터 나온 이러한 파라미터를 OPC UA를 사용해 제품 모듈과 연결할 수 있다. CAE 시스템과 기계의 문서에는 정확한 파라미터 세트가 단 한 번 기록되기 때문에, 설계 프로세스를 거슬러 올라가 내역을 추적하는 게 가능해진다. 하위 시스템들 역시 단 한 번에 성공적으로 구성되며, 마치 유전자를 복제하듯이 시스템들이 여러 번 활용된다. 또한 완성된 상태를 그대로 문서로 변환하는 것에서 더 나아가, 설치된 상태도 그대로 문서로 변환이 가능하다. EPLAN 소프트웨어가 가져오는 이러한 변화들은 시운전 엔지니어들과 설비 운전자들에게 부가 가치를 가져온다.

설치 시간을 줄이다

OPC UA 덕분에 파라미터(parameter) 데이터 세트와 프로세스 데이터를 EPLAN 문서에서 기계로, 혹은 기계에서 EPLAN 문서로 전송할 수 있다. 이렇게 전송된 데이터들은 원거리 서비스와 같은 유지보수 시나리오와 재설계 단계에 사용된다. 그럼으로써 필요한 경우 수정/변경과 최적화를 할 준비가 갖추어진다. 변환 단계에서 새로운 설치 파라미터는 시스템으로 직접 전달되고, 그 결과 설치에 소요되는 시간이 줄어든다.    

한 눈에 보는 사용자의 이득

• 완전한 문서화: 한 차례 버튼 클릭만으로도 EPLAN 문서에 있는 센서 설정을 읽어 와 주요 부품 파라미터(parameter)를 포함하는 기계 및 설비 문서를 완성한다. 
• 신속한 시운전: EPLAN 문서와 센서 간 설정을 연동하면 일일이 설정을 입력하는 수고가 줄어든다.
• 다양한 강점: 설정을 복제하여 설계와 시운전에 걸리는 시간을 단축한다.
• 오류 분석 향상: 기업에서는 운영 상황을 모니터링하여 오류 분석을 더 잘 수행할 수 있다.
• 프로세스 데이터 분석: 프로세스 데이터를 디스플레이하고 평가하며 CAE에 있는 회로도 로직을 연동한다. 그러면 유지보수와 재설계에 관하여 추가적인 분석을 수행할 수 있다.
• 설치 시간 단축: 이전 설정을 새 것으로 덮어쓰면 변환과 최적화에 소요되는 설치 시간이 줄어든다.
• 데이터 저장: 설계 피드백으로서 생산에서 발견한 것을 저장한다. (예: EPLAN 데이터 포탈에 있는 중앙 장비 데이터를 미리 설치한다.)

지원 서비스와 운영

시운전, 유지보수, 운영에 있어서 일관적인 기록 작업은 더 빠르고 보다 훌륭한 서비스를 가능하게 한다 – 가령 재설계 최적화를 위해 회로도와 프로세스 데이터를 연동할 때, 그리고 이동식 터미널 장치로 새로운 유지보수 시나리오를 수행할 때, 일관적인 기록 작업이 도움이 된다. 유지보수 인력은 온라인 상의 회로도와 장치 데이터 같은 관련 관제정보를 활용할 수 있다. 그래서 EPLAN에 있는 배선 로직과 장치 정보는 데이터 분석과 실패 가능성 예측을 하는 중요한 기반이 된다.

Sick AG

SICK는 산업용 시스템에 필요한 센서와 센서 솔루션을 제조하는 세계적인 기업이다. 1946년에 Erwin Sick이 창립하였으며 독일의 프라이부르크(Freiburg)에 있는 발트키르쉬(Waldkirch)에 본사를 두고 있다. 이 기업은 시장을 선도하는 세계적 리더이며, 50개가 넘는 자회사와 지주회사, 그 외에 수많은 영업 사무소를 전세계에 두고 있다. 2014년에 이르러 SICK는 총 7000명의 직원을 고용하게 되었으며, 11억 유로에 달하는 영업 성과를 올렸다.