지멘스의 통합 안전시스템은
안전과 생산성을 모두 만족시킨다

지멘스, 4개 도시에서 『통합안전(Safety Integrated) 로드쇼』 개최

지멘스가 지난 3월 10일부터 20일까지 창원과 일산, 인천, 서울 등 4개 도시에서 통합안전(Safety Integrated)을 테마로 한 로드쇼를 개최했다. Safety Integrated는 지멘스가 최근 들어 강력하게 드라이브하고 있는 사업 분야 가운데 하나로, 지난 3월 초에 개최된 『aimex2009』에서도 컨베이어를 통해 재료가 반입되는 인바운드 단계부터 들어온 원료로 생산을 하는 중간단계인 핸들링 유닛, 제품이 출고되는 아웃바운드에 이르기까지를 어셈블리 라인으로 구성, 데모를 시연해 참관객들의 시선을 집중시킨 바 있다. 지멘스는 제조업체가 생산체계를 안정적으로 유지하면서 생산성을 향상시킬 수 있는 대안으로서 자사의 통합 안전시스템을 제안하고 있으며, 이번 로드쇼를 통해 자사가 소형 기기부터 높은 유연성을 갖춘 기계에 이르기까지, 기계 안전에 관한 포괄적이고 유연한 해답을 제공할 수 있다는 점을 강조하는데 무게중심을 실었다.   취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr

 

Why Factory Safety?

 

다음은 서울에서 진행된 로드쇼의 내용을 요약한 것이다.

본격적인 행사에 앞서 지멘스 자동화사업본부의 만프레드 그레이터 이사는 환영사를 통해 지멘스는 Safety 분야에서 30년에 가까운 역사를 통해 안전기술 부문의 선두주자로서 안전기술의 발전을 지속적으로 추진해왔으며, SIMATIC Safety Integrated는 TIA(통합자동화) 형식으로 일관된 안전기술을 구현하고, 지멘스는 단일 공급원에서 통합 안전 프로그램 일체를 제공하는 유일한 기업이라고 피력했다. 
이어서 ‘Why Factory Safety?’라는 주제로 강연을 진행한 정석진 차장은 현재 작업자 보호 및 환경보호를 위한 법적인 요구와 제조업체가 시스템을 안전하고 생산성 있게 가동하기 위해 안전시스템에 대한 요구가 증가하고 있다고 서두를 열었다.

정 차장은 사람 또는 기계에 대한 위험은 주위의 많은 시스템에 잠재해 있으며, 이러한 위험들을 인지하고 기계들을 좀 더 안전하게 만들어서 위험으로부터 예방하는 데는 두 가지  이유가 있다고 말했다. 기계 제작회사나 운영회사에 대한 법적 규제가 그 한 가지 이유이며 사고를 예방함으로써 생산 가용성을 향상시키고자 하는 경제적인 이유가 두 번째 이유로, 현재 안전시스템 기술에 대한 중요성이 높아지고 있다고 설명하면서, 지멘스는 단순한 안전 시스템에서부터 복잡한 시스템에 이르기까지 다양한 솔루션을 제공하고 있다고 말했다.
그는 인력이나 환경에 대한 잠재적 위험을 단지 국내에서 방지하는 것만으로는 부족하며, 기계나 시스템이 운영되는 현지 규정 및 법규를 준수해야 한다고 말하면서, SIMATIC Safety Integrated의 제품군으로 출시된 모든 안전관련 컴포넌트는 최고 수준의 안전 레벨을 지원하기 때문에 SIMATIC Safety Integrated를 사용하면 현행 표준규격을 모두 충족할 수 있다고 말했다. 예를 들어 생산자들이 EN 62061 및 EN ISO 13849-1과 같은 사용자 표준을 준수하면 그 기계를 제조하는 업체에서 잘못된 방식을 취하지 않았다는 것을 추정할 수 있기 때문에 피해상황이 발생했을 경우, 법적 처벌을 최소로 줄일 수 있다는 것.

현재 지멘스의 통합 안전시스템 제품들은 공장자동화 분야의 경우, IEC 61508 SIL3까지, 프로세스 오토메이션 분야의 경우 IEC 61508 & IEC 61511, EN 954-1, NFPA 79-2002와 독일 TUV 제품 인증규격 등을 획득하고 있다.
정 차장은 지멘스의 통합 안전시스템은 자사가 지향하는 TIA의 필수적인 기본요소로서, 일반시스템과 안전시스템이 하나로 통합된 구조로 제공이 되는 것이 장점이라고 말했다. 즉 일반시스템과 안전시스템이 하나의 컨트롤러와 드라이브로 통합이 되고, 일반시스템 통신과 안전시스템 통신이 하나의 같은 버스에서 통신이 가능하며, 중앙 집중 또는 분산형에 대한 요구사항을 만족시키기 위한 일반시스템과 안전시스템용 구성품을 혼합하여 구성할 수 있다는 것이 그것. 또 표준 및 안전지향 모듈과의 연결은 전 세계 표준인 PROFIBUS와 PROFINET, 그리고 AS-i를 사용한다고 말하고, 자사의 통합 안전시스템은 유연하고, 모듈식이며, 통합된 시스템을 제공한다고 강조했다.

 

일반시스템과 안전시스템이 통합된 시스템은 비용을 절감할 수 있어

 

 그는 지멘스는 안전시스템 분야에서 오랜 역사를 지니고 있으며, 전 세계에 걸쳐 수많은 노하우와 레퍼런스를 확보하고 있기 때문에 각 고객의 요구에 맞는 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있으며, 일반시스템과 안전시스템 기술력을 동시에 만족하는 검증된 하나의 시스템을 공급하고 있다고 피력했다. 특히 통합 안전시스템은 하나의 컨트롤러가 일반제어와 안전제어를 모두 수행하기 때문에 비용을 절감할 수 있으며, 시스템의 유연성을 증가시키고, 확장이 용이하다고 설명했다.

<기술혁신: 과거와 현재> 1. 스탠다드와 안전시스템이 두개의 시스템으로 분리 2. 스탠다드와 안전시스템이 단일 시스템으로 통합

이어서 SIAMTIC Safety Product Portfolio를 주제로 한 강연에서 지멘스는 SIMATIC S5-110F 출시를 시작으로, 센서로부터 컨트롤 유닛, 안전기능이 포함된 드라이브에 이르기까지 시스템화된 안전 솔루션을 구축, Detecting과 Evaluating, Reacting까지 모두 해결할 수 있다고  말했다.
특히, SIMATIC Safety Integrated 제품군은 SIMATIC S7-300, S7-400 CPU 및 SIMATIC ET200 등을 기반으로 프로세스 및 제조산업을 위한 제반 안전지향 제어시스템을 망라하고 있다고 강조했다. Low-end에서의 분산 어플리케이션을 위한 ET200S를 비롯해서 Low-end에서 Mid performance range를 위한 S7-300F, High-end performance를 위한 S7-400F 등에 이르기까지 소용량부터 대용량까지 라인업 되어있는 제품군이 이를 실현시켜 준다는 것.

또 지멘스 통합 안전시스템은 1) PLC와 I/O 장치 및 버스를 분리하는 방식 2) 버스 공유, PLC와 I/O 장치 분리, 3) PLC 한 대 공유, I/O 장치와 버스 분리, 4) PLC와 버스 공유, 하이브리드 I/O 장치 등 고객의 요구에 맞춰 다양한 방식으로 아키텍처를 구성할 수 있다고 말했다.

 이와 같은 방식으로 지멘스는 안전하고 검증된 하나의 통합 제어시스템을 제공하며, 이 시스템은 유연하고 확장이 용이할 뿐 아니라 비용 효율적이라고 말하고, 그 결과 검증된 S7 환경에서 일반표준 및 안전 프로그램을 작성할 수 있어 엔지니어링 비용은 물론 교육 및 지도에 소요되는 경비를 절감할 수 있다고 설명했다.
한편 S7 분산 안전시스템은 하드웨어 구성 및 안전관련 프로그램 작성시 STEP7의 FBD와 LAD를 사용하며, 제공되는 세이프티용 F 라이브러리는 TUV 승인을 획득했다. 또 버너관리 F 라이브러리 및 프로세스 F 라이브러리 등 S7 분산안전시스템을 위한 F-라이브러리가 추가됐다.

 정 차장은 표준 및 안전지향 모듈과의 연결은 개방형 이더넷 표준인 PROFINET이나 검증된 필드버스 기술인 PROFIBUS를 통해 최적상태로 이루어지며, 버스 시스템은 안전지향 데이터 전송을 위해 PROFIsafe 프로파일로 확장되고, PROFIsafe는 개방형 스탠다드 DP/PN을 지원함으로써 스탠다드와 안전시스템을 지원하며, 동일방식으로 통신을 한다고 말했다. 특히, 그동안 FA분야에서 많이 사용되지 않았던 무선 통신도, 무선의 신뢰성이 향상되면서 점차 수요가 확산되고 있으며, 특히 로터리 테이블이나 크레인, 트럭과 같이 유선으로 I/O를 연결하기 어려운 어플리케이션을 중심으로 적용이 확산되어 나가고 있다고 말하고, 지멘스는 무선 PROFIsafe를 PROFINET과 연결하면 IWLAN을 통한 고장안전 무선통신이 가능하다고 설명했다.

 정 차장은 SIMATIC 통합 안전시스템은 일반 및 Safety관련 자동화를 하나의 CPU와 I/O 스테이션에서 구현이 가능하고, 일반통신과 Safety관련 통신을 하나의 PROFIBUS 또는 이더넷 케이블로 구현할 수 있기 때문에 추가설비가 필요 없을 뿐 아니라, 일반 및 Safety 관련 통합된 엔지니어링, 확장된 진단기능으로 시스템 설정과 시운전이 빨라지는 장점이 있다고 말했다.

이외에도 SIMATIC 통합 안전시스템의 장점으로서 와이어링 대신 소프트웨어적으로 안전시스템을 구현하고, 스탠다드와 안전시스템을 통합 또는 분리함으로써 유연성이 증가한다는 점과, PN과 PROFIsafe는 통합 가능한 단일 플랫폼을 지원한다는 점, DP와 PN의 간단한 마이그레이션 등을 들었다.

 

Safety는 자동화를 위한 필수

 

 이어진 SIMATIC Sensors를 주제로 한 시간에는 작업자와 기계를 함께 보호하고 최고의 생산성과 비용절감을 실현하기 위해 최상의 Safety가 필요하기 때문에, Safety는 자동화를 위한 필수라고 서두를 열었다.
지멘스는 단일 제품군 또는 시스템 패키지의 형태로 단순거리 감지 근접센서부터 이미지 프로세싱, RF-ID, Safety Sensor에 이르기까지 포괄적인 센서 제품군 포트폴리오를 갖추고 있다고 말하고, Safety 부분에서 Safety edge 및 Light Curtain & Light Grid, Light Barriers, Laser Scanner 등의 제품군을 통해 위험지역의 다양한 유형의 사고를 방지하고, 작업자와 기계장치의 포괄적인 보호를 구현한다고 설명했다.

 이 가운데 Small Size의 Light Barriers 「SIMATIC FS200」은 60M까지 이물질을 감지할 수 있는 발광 다이오드를 갖추고 있는 One-way light barrier로서 설치장소에 제약이 있는 환경에 사용된다고 말했다. 또 Light Curtain & Light Grid 제품 가운데 「SIMATIC FS400」은 Blanking과 Muting, Sequence Control 등 확장된 기능으로 안전성과 생산성을 함께 보장하는 제품이라고 설명했다. 또 Laser Scanner인 「SIMATIC FS600」은 수평 및 수직으로 설치할 수 있는 제품으로, 190도의 넓은 인지각도를 지니며, 8가지의 다양한 보호지역을 지정할 수 있는 것이 특징이라고 말했다.  

 마지막으로 실제 레퍼런스를 설명하면서 Opel AG사의 자동차 페인트샵의 경우,  높은 안정성과 편의성이라는 고객의 요구에 대응하기 위해 레이저 스캐너에 직접 Fieldbus와 PROFIsafe 통신을 연결하는 한편, Cat. 4 레벨의 3선식 Light Grid와 지능형 Light barrier를 적용, 공장가동률을 99.85% 향상시켰다고 설명했다. 또 Axel Springer publishing house의 Print shop의 경우, 머트리얼을 핸들링하는 기계에 Laser Scanner 등을 설치, End-to-end 컨셉의 통합자동화를 구현했으며, 오스트리아 Ford의 경우 로보틱 웰딩 샵에서 작업자와 기계를 함께 보호하기 위해 Light grid와 Light barrier를 사용해 다양한 고장 진단기능을 통해 통합 자동화를 실현했다고 말했다. 이외에도 벨지움의 Opel Antewerpen사의 자동차 바디샵의 경우, 통합된 Safety 솔루션 및 Fail-safety 센서의 확장된 다양한 기능이라는 유저의 요구에 대응하기 위해 뮤팅기능을 포함한 Light curtain 등을 적용, 완벽한 통합 안전시스템을 구축했다고 설명했다.

 이어서 마지막으로 김정환 차장이 4가지 타입 기계의 라이브 데모를 진행, 안전 통합시스템에 대한 참석자들의 이해를 도왔다. 한편 이날 행사에는 KOSHA의 관련전문가가 국내  Safety Guideline 및 규정에 대한 설명을 진행하기도 했다.