‘자동차부터 스마트 그리드 분야까지. 계속되는 NI
의 기술 진보’
한국NI, 『NIDays 2010』 성황리에 개최
MXI-Express RIO 출시, 다채널 어플리케이션에서의 CompactRIO 취약점 해결
이번 행사에서 특히 관심을 끈 대목은 I/O 분야에서 고 채널 카운트의 재구성이 가능한 솔루션을 확장한 점이다.
NI는 기존의 EtherCAT RIO 섀시에 새롭게 MXI-Express RIO 및 Ethernet RIO의 두 가지 C시리즈 섀시를 추가하면서, 자사의 재구성 가능한 I/O 솔루션을 확장했다.
NI는 NI 9157과 NI 9159 14 슬롯 섀시를 MXI-Express 연결을 통해 어떤 컨트롤러와도 통신할 수 있도록 지원하고 있다. 각 섀시마다 MXI-Express 포트가 두 개씩 제공됨으로써, 각 시스템 구성요소를 연결해주는 최장 7m 길이의 케이블을 사용해 여러 섀시를 같은 컨트롤러에 연쇄적으로 연결할 수 있다. 즉, MXI-Express 버스와 고성능 FPGA를 통해 섀시가 21,504까지의 채널에서 데이터 스트리밍 기능과 강력한 처리기능으로 맞춤 측정을 수행할 수 있게 된 것. 이 MXI-Express RIO 출시로 NI는 다채널 측정이라는 부분에서 취약했던 CompactRIO의 단점을 해결할 수 있게 된 점에 주목할 필요가 있다.
NI는 또 NI 9148 8 슬롯 섀시를 사용해 네트워크에 분산형 I/O를 추가할 수 있도록 하고 있다. 표준 CAT 5 이더넷 케이블 연결로 CompactRIO, 실시간 PXI, 산업용 컨트롤러 또는 네트워크에 연결된 모든 PC와 통신할 수 있도록 지원을 시작한 것. 온보드 FPGA를 사용하면 각 섀시에서 맞춤신호 분석 제어, 안전 인터록을 구현해 진정한 모듈형 시스템을 만들 수 있다.
또 기존의 NI 9144 8슬롯 섀시는 이더넷 상에서 결정적 EtherCAT 프로토콜을 이용한 통신을 구현한다. 이 섀시는 다중 동기화 섀시 상에서 강성 기술 결정론(Hard Determinism)을 필요로 하는 분산형 단일 지점 제어 및 모션 어플리케이션에 이상적으로, 풍력 터빈의 구조 모니터링을 비롯한 동기화된 테스트 시설, 장거리 제어 어플리케이션이 그러한 예에 해당한다.
이번의 기술 업그레이드를 통해 NI RIO 확장 I/O는 MXI-Express RIO의 가장 빠른 전송률, Ethernet RIO의 뛰어난 유연성, EtherCAT RIO의 가장 정밀한 결정성이라는 특성을 통해 고성능 랙 장착 테스트, 분산형 결정적 제어 등을 위한 솔루션을 제공할 수 있게 됐다.
NI는 행사를 통해 기존 EtherCAT RIO 섀시와 새롭게 출시된 두 가지 섀시의 차이점을 참석자들에게 데모로 시연해 보였다.
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◀MXI-Express RIO와 Ethernet RIO가 기존의 EtherCAT RIO 섀시에 편입됨으로써, 높은 채널 카운트 C시리즈 어플리케이션을 확장했다 |
자동화 테스트 분야에서는 반도체 엔지니어들이 PXI와 같은 유연성 있는 하드웨어 플랫폼과 NI LabVIEW, NI TestStand 같은 확장 가능한 소프트웨어를 사용해 칩 테스트의 전체 비용을 절감할 수 있다는 점을 설명했다. 현재 여러 반도체 선도 기업들은 검증, 특성화, 생산 환경에서 아날로그-디지털 변환기(ADC)부터 Power Management ICs(PMICs)까지 다양한 칩 테스트에 NI의 솔루션을 사용하고 있다는 것이 황 팀장의 설명.
NI는 아날로그 디바이스(Analog Devices)사가 NI의 PXI를 사용해 대량 MEMS(Microelectromechanical Systems) 칩 생산 테스트를 간편하게 한 사례를 소개했다. 아날로그 디바이스사는 대형 반도체 ATE 장비를 대체해 기존대비 가격 1/11, 크기 1/15, 무게 1/66, 전력소모 1/16로 줄인 것으로 알려졌다.
또 NI는 LED 특성테스트를 위해 나노베이스와 공동으로 LED 전기/광학 테스트 장비를 개발, OLED 검사를 비롯한 PCB 검사, LED 검사, LED 광원 측정, PDP 검사, Solder Paste 검사 등의 많은 어플리케이션에 솔루션을 공급할 수 있게 된 점도 최근의 NI의 중요한 행보 가운데 하나. 이 테스트 장비는 NI의 SMU와 나노베이스의 Xperray 스팩트로미터를 사용해서 개발이 된 제품이다.
이와 함께 솔라셀이나 LED, 반도체, 디스플레이와 같은 수 천 채널의 다채널 테스트 어플리케이션에 적합한 Switch Block이 소개됐다. 이 새로운 PXI용 Switch Block 캐리어에는 PXI 슬롯 4개가 장착되어 있고, 릴레이 카드를 최대 6개까지 장착할 수 있어서 엔지니어는 이 릴레이 카드를 캐리어의 통합 아날로그 버스로 연결해 교차점이 2,000개가 넘는 대형 메트릭스를 손쉽게 만들 수 있다. 또한 확장 가능한 통합 하드웨어 설계로 자동 테스트 시스템에서 전환 구성의 효율성을 높여주기 때문에 개발시간을 크게 단축시킬 수 있다.
FlexRIO의 FPGA Module, P2P 데이터 스트리밍 기술 지원
NI는 또 PXI 플랫폼에서 FPGA 기반의 재구성이 가능한 FlexRIO를 이미 소개한 바 있다. 이번 행사에서는 FlexRIO의 장점을 최대한 살린 PXI Express FlexRIO 모듈과 다른 PXI Express 모듈 사이의 대용량 데이터를 PC를 거치지 않고 신호를 주고 받아 최대 800MB/s의 데이터를 실시간 처리할 수 있는 데모가 전시됐다. NI는 FlexRIO와 P2P 데이터 스트리밍 기술을 접목시키게 되면 자동화 테스트 시스템이 요구하는 대용량 데이터의 실시간 처리 및 그에 따른 실시간 응답과 데이터 처리의 안정성과 타이밍이라는 부분에서 박스형 계측기에서는 불가능한 최대성능을 제공하게 된다는 점을 강조했다.
한편, NI는 최근 몇 년간 RF 분야에 대한 집중적인 투자를 전개해오고 있는데, 지난 2002년 업계 최초로 RF VSA(벡터 신호 분석기)를 출시한 이래 현재, 자사의 RF 제품 포트폴리오를 멀티채널 RF 신호 발생기와 분석기, USB 파워 미터, PXI RF 컨디셔닝 모듈, 그리고 고유 무선 규격을 지원하는 수많은 소프트웨어 툴킷으로까지 확대했다.
특히, 올해 출시된PXIe-5630 VNA는 작은 폼팩터에서 정확한 측정과 유연성을 제공한다. 자동 정밀 교정, 전체 벡터 분석, 참조선 확장 등 완성도 높은 기능을 갖추고 있어 유효성 검증과 생산 업무에 이상적인 VNA 솔루션이면서도 기존의 벤치탑 VNA의 높은 가격과 큰 시스템 사이즈와의 트레이드오프가 없다. 유연한 LabVIEW
API를 사용하면 멀티사이트 테스트 작업에 VNA가 여러 대 포함된 단일 컨트롤러로 진정한 병렬 테스트를 수행할 수 있고, 개방형 PXI 플랫폼의 특징으로 인해 테스트 시스템에 추가 RF 또는 혼합 신호 I/O 계측기를 자연스럽게 통합할 수 있다.
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▲전통적인 머신 디자인 프로세스 |
▲머신 디자인에 대한 메카트로닉스 어프로치 |
NI SoftMotion Module과 SolidWorks 소프트웨어의 긴밀한 통합을 통해 버추얼 프로토타이핑에 이상적인 디자인 환경을 제공하고 있는 것. 기존의 SolidWorks CAD 모델은 LabVIEW에 손쉽게 연결할 수 있어서 모델에서 정의한 모터 액추에이터와 위치 센서를 자동으로 연결하며, SolidWorks용 NI SoftMotion이 제공하는 하이 레벨 함수를 사용하면, 센서 피드백 기반의 로직을 포함한 정교한 모션 컨트롤 어플리케이션을 개발할 수 있다. 디자인 팀과 고객 그리고 세일즈 엔지니어들은 버추얼 프로토타입을 사용하여 실제 머신 구동을 시각화 처리하고 주기 시간 성능을 분석할 수 있을 뿐 아니라, LabVIEW와 SolidWorks를 사용하면 매스 및 충돌 효과뿐 아니라 모터와 기계 액추에이터 토크 요구사항을 포함한 머신의 기계 역학을 부품이 지정되기 전에 모의 실험할 수 있다.
이 새로운 버추얼 프로토타이핑 솔루션은 SolidWorks 3D CAD 환경으로 검증하여 NI의 CompactRIO로 간단히 배포할 수 있다. 또 LabVIEW로 개발한 어플리케이션은 버추얼 프로토타입을 생성할 때도 동일한 코드를 사용하기 때문에 거의 변경을 거치지 않고 물리적인 NI 하드웨어에 배포가 가능할 뿐 아니라 엔지니어들은 새로운 NI 951x C 시리즈 드라이브 인터페이스를 사용해 수백 개의 NI와 타 업체의 스태퍼 및 서보 드라이브와 모터에 직접 연결할 수 있다.
이어서 델타로봇을 비롯한 한국생산기술연구원의 계폐형 O-ARM CT(의료영상 진단로봇) 개발 성공 사례 등 로봇 분야에 NI의 고성능 임베디드 플랫폼이 적용된 사례가 소개됐다.
LabVIEW 2010, 컴파일러 성능 향상 및 코드 최적화 기능 통해 어플리케이션의 최적화 실행
이어서 진행된 LabVIEW 2010 세션에서는 지난 8월에 출시한 LabVIEW 2010에 적용된 새로운 기능에 대한 소개와 이를 활용해 프로그래밍 시간을 줄일 수 있는 방법이 제시됐다.
새롭게 출시된 LabVIEW 2010의 가장 큰 특징은 컴파일러 성능향상을 통한 생산성의 향상. NI는 새로운 LabVIEW 버전에서 평균 20퍼센트 빠른 상용 컴파일러 기술 등의 새로운 기능을 추가해 어플리케이션 개발 시간을 절감시켜주며, FPGA 사용자가 타사의FPGA IP를 LabVIEW 어플리케이션에 통합하는 기능도 제공하고, Xilinx CORE Generator와 호환되는 새로운 IP Integration Node를 제공한다. 또한 내쇼날인스트루먼트는 NI R&D와 고객 간에 새로운 차원의 협력을 도모하는 온라인 포럼인 LabVIEW Idea Exchange를 통해 사용자들이 제출한 여러 새 기능들을 구현했다.
NI가 이번 LabVIEW 2010 버전에서 중요시한 두 가지는 VI 런타임 성능으로 코드 자체를 변경하지 않고 VI의 속도를 높임으로써 실행속도를 높인 점과, 파트너 애드온과 파트너십 강화를 통해 개발시간을 단축시키는 것이다.
오후에는 측정, 제어, 자동화 어플리케이션을 주제로 한 3개의 트랙에서 총 18개의 발표 세션이 진행됐다. 각 산업 분야의 전문가들과 한국NI 엔지니어가 자동차, 태양광, 스마트그리드, 풍력, 건설, 기계 제어 및 설계, 로봇, RF 측정, 전자, LED, 배터리 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있는 솔루션을 사례 위주로 소개했다.
또 발표 세션과 함께 솔리드웍스, 이제이텍 등 한국NI의 12개 파트너사가 전시 부스를 마련해 제품을 시연하였으며, 한국NI는 고객의 메시지를 받아 연탄은행에 기부하는 사랑의 연탄 배달 이벤트 등 다양한 부대 행사도 진행했다.