로크웰 오토메이션의 통합 아키텍처

(Integrated Architecture), 필드버스이상의 필드버스

‘EtherNet/IP’로 더 강해진다.

로크웰 오토메이션 코리아, 『Rockwell Automation on the Move 2011』 성황리에 개최

지난 4월 12일 로크웰 오토메이션의 연례행사인 『RA on the Move(RAOTM)』가 자동화 업계의 뜨거운 관심 속에 양재동 JW 메리어트호텔에서 개최됐다.
이날 행사장은 300명 이상의 인원이 참석, 행사장이 비좁게 느껴질 만큼 대성황을 이루면서, 최근 들어 글로벌 자동화 업체가 개최한 행사 가운데 가장 성공적인 이벤트로 기록됐다.
로크웰 오토메이션이 이날 행사를 통해 산업계에 전달하고자 하는 메시지는 단순명료하다. 즉 산업용 이더넷인 EtherNet/IP를 필드버스 이상의 필드버스로 정착시킴으로써, 이를 통해 자사가 추구하는 Integrated Architecture(통합 아키텍처)의 영향력을 산업계에 뿌리 깊게 확산, 자사의 비즈니스를 확대 강화시켜 나가고자 하는 것이 바로 그것.

취재  ㅣ  최교식 기자 cks@engnews.co.kr

로크웰이 개최하는 『RAOTM』은 최신 자동화 기술과 글로벌 솔루션, 생산지원 시스템, 고객 서비스와 관련된 기술 세미나 및 데모 전시를 통해 공장자동화 최적화 방안을 제공하는 행사다.

로크웰은 이번 행사를 통해 공장전반에 걸친 최적화(Plant-wide Optimization), 장비제조고객의 생산성 향상(Machine Builder Performance), 지속 가능한 생산(Sustainable Production)이라는 세 가지 메시지를 기반으로 다양한 솔루션을 선보임으로써, 고객이 보다 스마트하고 안전한, 그리고 지속 가능한 제조를 실현할 수 있는 방안을 제시했다.

이날 행사는 PlantPAx를 비롯한 Safety 솔루션, 고압 인버터 솔루션, 지능형 MCC 등 20개 이상의 세션이 4개의 트랙으로 구성되어 참관객들에게 유익한 정보를 제공하는데 큰 역할을 했다.

20개 이상의 세션 4개의 트랙으로 구성...‘역시 로크웰’

이번 『RAOTM 2011』에서 주목해야 할 로크웰 오토메이션의 행보는 세 가지로 요약된다. 우선 첫 번째는 공장의 시스템 전체를 EtherNet/IP라는 단일화된 네트워크로 연결해 자사의 통합 아키텍처(Integrated Architecure)가 제공하는 장점을 극대화, 자사의 전체 비즈니스를 확대ㆍ강화해 나간다는 전략이다. 두 번째는 인포메이션 소프트웨어 및 프로세스 조직의 통합을 통해 시너지 효과를 극대화하기 위한 전략이며, 세 번째는 새롭게 발표된 프로세스 오토메이션 시스템인 「PlantPAx 2.0」의 강화된 가용성을 활용한 프로세스 비즈니스에 대한 역량의 강화다.

본격적인 행사에 앞서 로크웰 오토메이션 코리아의 최선남 사장은 자사의 고객군에는 엔드 유저 고객군과 머신 빌더(OEM)라는 두 가지 고객군이 있으며, 이들 두 가지 형태의 고객군은 서로 다른 요구사항을 지니고 있고, 로크웰은 이러한 서로 다른 두 가지 고객군의 요구사항을 충족시키기 위해 제품의 기능을 고도화해 나가고 있으며, 이에 맞춰 자사의 IA 기능 자체도 공장 전반의 최적화와 장비제조 고객의 생산성 향상에 맞춰 진화해 나가고 있다고 설명했다.

다음은 로크웰 오토메이션 코리아 최태능 차장이 「통합 아키텍처를 통한 공장자동화 혁신 방안 및 신제품」이라는 주제로 발표한 내용을 정리한 것이다.
로크웰이 지난 2000년부터 변함없이 강조하는 내용 가운데 하나는 EOI부터 HMI, 모션, 드라이브, I/O, Network, Large Control, Small Control 등의 제품들이 통합 아키텍처로 연결될 때의 이점이다.
이후 로크웰은 지난해부터 공정 전반에 걸친 최적화 및 지속가능한 생산, 장비 제조업체의 생산성이라는 세 가지 화두에 대해 이 통합 아키텍처를 통한 해결방안을 제시하고 있다.

로크웰이 강조하고자 하는 올 2011년의 통합 아키텍처의 핵심 메시지는 고가용성을 통해 시스템이 안정성 있게 운영이 될 수 있도록 지원하는 한편, 실시간 정보를 통해 공장단의 정보가 MES 및 ERP와 같은 상위단 시스템의 정보와 연결될 수 있도록 하며, 공장 전역을 EtherNet/IP 기반으로 연결, 통합 아키텍처를 진화시키고, 통합 모션 및 통합 안전시스템을 통해 소규모 시스템부터 대형 시스템까지 구성이 가능하도록 확장성(Scalability)을 제공한다는 것.

우선 고가용성 부분에서는 I/O단의 이중화부터 네트워크, 제어 컨트롤러, HMI 서버까지 이중화를 실현, 가용성을 대폭 향상시켰다. 여기에서 로크웰이 강조하는 내용은 과거의 ControlNet 대신 EtherNet/IP라는 단일화된 네트워크를 사용함으로써 시스템이 단순해지고, 비용을 절감할 수 있다는 점이다.
고가용성을 지원하는 제품 및 기술로는 1715 I/O와 v19.50 Redunduncy, FactoryTalkView SE 6.0, DLR(Device Level Ring) 기술 등이 있다.

EtherNet/IP의 장점을 자동화의 백본(Backbone)으로 실현해 나가는데 역량 집중

로크웰은 지난해 CotrolLogix 이중화 버전인 19.50 펌웨어를 선보였는데, 이 새로운 버전은 Ethernet 어댑터를 통한 1715 이중화 I/O와 DLR(Device Level Ring) 토폴로지, Ethernet I/O를 지원한다. 특히, 이중화를 위한 DLR, 즉 모든 I/O를 링 형태로 구성할 수 있도록 기술을 전개시켜 나간다는 것이 로크웰의 방향으로, 로크웰은 앞으로 ControlLogix는 물론 CompactLogix, Flex I/O 등 모든 디바이스에 DLR 기술을 구현한다는 방침. 또 FactoryTalk View SE 6.0 버전을 통해 알람 이벤트 이중화를 지원함으로써, 고객의 시스템 가용성을 향상시켰다.

로크웰은 현재 FactoryTalk를 통한 실시간 정보를 제공함으로써 현장단의 데이터를 의사 결정할 수 있는 정보로 변환, 설비로부터 기업 전반에 걸친 정보의 최적 통합을 지원하고 있다.
특히 여기에서 주목할 부분은 컨트롤러에 꽂아서 사용하는 모듈 기반의 히스토리안인 FactoryTalk Historian ME. 자사의 Logix를 데이터 서버로 사용함으로써, 컨트롤러의 백플레인 속도의 데이터 수집을 가능하게 하고, 낸드 플래시 메모리를 데이터 저장소로 활용, 보다 견고하고 안정적인 데이터 수집을 가능하게 하는 것이 타 HMI 업체와 차별화되는 로크웰의 최근 행보다.
이 FactoryTalk Historian ME는 데이터 상향 통합　및 데이터 소스 하방 자동검색 등의 3 Tier Historian 등 로크웰의 분산화 히스토리안 전략의 한 부분에 해당한다.

특히, 로크웰은 현재 모든 솔루션을 EtherNet/IP 통신으로 연결하는 EhterNet/IP 컨버전스를 강력하게 드라이브 해나가고 있는데, 이 EtherNet/IP 컨버전스는 더 적은 시스템 구성요소, 더 단순하고 더 높은 신뢰도, 제어기와 네트워크의 분리, 향상된 진단정보, 단일 네트워크에서 자동화 장비와 일반 장비의 통합이라는 여러 가지 장점을 제공한다. 로크웰은 이 EtherNet/IP 컨버전스를 위해  시스코의 소프트웨어로 구성되어 기업 내 IT 통합을 구현함으로써 의사결정권 라인에서 공장라인까지의 전체 네트워크를 모두 관리할 수 있게 해주는 Layer3 라우팅 기능을 갖는 Stratix8300 매니지드 스위치를 비롯한 DLR 기술을 활용하고 있다.

ControlLogix L7, EtherNet/IP로 컨트롤러 당 100축 제어
또 로크웰은 오래 전부터 Logix 플랫폼에 안전(Safety)을 통합함으로써, 일반 제어와 Safety 제어를 Logix 플랫폼 하나로 실현하고 있으며, 인버터와 서보 드라이브가 자체적으로 Safety 기능을 탑재하게 하는 등 통합 안전 솔루션을 통해 장비제조업체의 생산성 향상을 지원하고 있다.

이처럼 수정되지 않은 표준 이더넷인 EtherNet/IP 상에서 통합 모션을 실현하고 있는 것이 로크웰의 최근 행보로, 로크웰은 EtherNet/IP가 단일 네트워크에 3400개 이상의 노드를 가지는 초대형 네트워크를 실현하며, 산업용 이더넷 가운데 유일하게 100mbps의 속도를 제공하는 등 필드버스 이상의 필드버스라는 점을 강조하고 있다.
로크웰은 최근 세이프티와 고성능 모션이 통합된 Kinetix6500을 출시하는 외에도 통합 모션이 내장된 PowerFlex755 드라이브를 사용해 서보와 인버터를 결합하고 있으며, 듀얼포트 분산 I/O와 이더넷 미디어를 사용해 고 가용성과 고급통신을 위한 단순한 방법을 제시하는 등 EtherNet/IP의 장점을 자동화의 백본(Backbone)으로 실현해 나가는데 초점을 맞추고 있다.

앞으로 출시되는 로크웰의 모든 신제품에는 EtherNet/IP와 이중화를 위한 DLR이 지원될 예정.

한편,  새롭게 출시된 L7은 모션과 프로세스 제어 성능이 향상된 새로운 컨트롤러로서, 이중화가 많이 사용되는 프로세스 분야의 요구에 대응해 ControlLogix를 이중화하는 부분에서 절체타임을 최대 20m/s로 향상시켰을 뿐만 아니라, 과거와 같이 이중화로 사용할 때 메모리 용량에 제한이 있었던 것이 없어진 것이 특징. 특히, 이 ControlLogix L7 제품은 EtherNet/IP로 컨트롤러 당 100축을 제어할 수 있다는 점에서 전 디바이스를 EtherNet/IP 통신으로 가져가기 위한 로크웰의 장기 전략에 탄력을 불어넣고 있다.

또 새롭게 출시된 EtherNet/IP 모듈이 소개됐는데, 1756-EN 및 EN2TR, EN2F는 모듈 한 개 당 최대 8개의 모션 축을 지원하며, 1756-EN3TR은 모듈 한 개당 최대 255개의 모션 축을 제어할 수 있다.

로크웰은 이와 함께 자동화 장치에 내장되거나 3포트 탭으로 독립적으로 구성되어 링 타입 네트워크 구성이 가능한 임베디드 이더넷 스위치 모델인 1783-ETAP을 출시했다. 이 임베디드 스위치가 의미를 갖는 이유는 머신빌더가 1ms 내에 오류 복구가 가능한 이더넷 링을 실현하는 DLR 기술을 사용할 수 있게 해준다는 점.