알에스오토메이션 『MOTION CONTROL 2014』 출품 후기 및 EtherCAT 신제품 소개
NMC Series-EtherCAT 기반, 64축 모션제어, 5440점 IO 제어
CSD7 Servo Drive-Analog/EtherCAT 기반, 고성능, 무튜닝, 안전기능 탑재
알에스오토메이션 모션 비즈니스 김상태 이사
알에스오토메이션 Motion Control 2014 부스 전경
알에스오토메이션은 1985년부터 국내 대기업에서 시작하여 2000년대에 외국계 유명한 자동화 회사를 거쳐 2010년 국내기업으로 탄생하기까지 많은 자동화 제품(모션컨트롤러, 서보드라이브, PLC, I/O 등)을 자체개발, 자체생산/판매해온 국내종합 자동화 제품 메이커로, 국내외의 다양한 어플리케이션에 적용하면서, 자동화업계에서 입지를 굳혀왔다.
전 세계적으로 산업현장의 장비는 점점 대형화되면서 복잡해짐과 동시에 고급의 성능과 다양한 기능이 요구되는 반면, 사용자의 편의성 향상 및 저렴한 가격에 공급되길 원하고 있다. 제품의 Network화는 사용자 편의성 향상, 셋업비용 감소 및 유지보수 비용의 절감을 위하여 자동화 메이커에서 궁극적으로 나아가야 할 방향이다.
오래전부터 다양한 Network 기술은 있었지만 최근 10년 사이에, 새로운 Network 기술이 비약적으로 발전하였고, 많은 자동화 메이커에서 Network를 채택한 제품이 많이 출시되고 있고, 산업현장에 적용되고 있다.
EtherCAT 통신은 IEEE 802.3 Standard Ethernet Frames을 그대로 사용한 산업용 Ethernet으로, 최근 10년 사이에 비약적으로 발전한 Network 통신의 한 방식인데, 멤버십이 누구에게나 오픈되어 있는 개방형 네트워크의 특징으로 인해, 전 세계적으로 많은 제조메이커 및 사용자가 멤버(2014년 현재 2400개 이상)로 참여하고 있고, 기술 또한 안정적이고 보편화 되고 있어, 이를 채택한 고급형 혹은 저가형의 다양한 제품을 산업현장 곳곳에서 볼 수 있고, 국내에서도 점점 사용빈도가 높아지고 있다.
EtherCAT 통신의 장점은 많은 축의 모션제어와 대용량의 I/O 제어를 하면서 동시에 완벽한 동기제어를 구현할 수 있는 우수한 성능과 네트워크 결선시 다양한 토폴로지 방식을 제공하여 사용자의 편의성을 높였으면서도, 유지보수가 편리하고 낮은 비용으로 전체장비를 구현할 수 있다는 점이며, 이로 인해 사용자들에게 좋은 평가를 받고 있다.
알에스오토메이션 또한 수년전부터 이러한 시장의 기술추세에 맞추기 위하여 네트워크 제품을 준비했고, 올해 드디어 EtherCAT 통신기술을 채택한 신제품 출시를 눈앞에 두고 있다.
‘2014 모션컨트롤 전시회’ 후기
지난 4월 22일부터 24일까지 3일간, 킨텍스에서‘2014 MOTION CONROL SHOW’가 개최되었는데, 여기에 당사의 신제품을 전시했다. 이번 전시회 출품의 핵심은 1대의 PC Based 모션 컨트롤러대가 EtherCAT 통신으로 64축의 서보드라이브와 1500여점의 I/O를 동기화시켜 제어하는 데모였다. 전시회 기간 내내 많은 고객의 관심과 질문을 받았고, 일부는 상담으로 이어졌다.
알에스오토메이션은 2010년 이후 독일의 하노버 메세, 뉴렌베르그 SPS/IPC/DRIVES 등 해외 전시회에만 참석하다가 이번에 처음으로 국내전시회에 참석했는데, 규모는 해외 전시회에 비할 바 아니지만, 국내에는 수준이 높은 장비메이커가 많이 있고 이러한 많은 장비 메이커에서 보여준 관심과 질문, 상담의 결과는 과히 해외 전시회에서 얻은 결과물에 뒤지지 않는 것으로 보인다.
다음은 EtherCAT 통신이 채택된 알에스오토메이션의 신제품의 특징에 대해 설명한다.
PC basedEtherCAT master controller, NMC
알에스오토메이션이 새롭게 출시하는 NMC 시리즈는 산업용 시장의 요구에 충실히 응답하기 위한 모션 제어기로 기본 제어 성능의 향상과 Network 다축 제어 요구를 충족하는 솔루션을 공급한다. 하나의 마스터 보드에서 64축의 모션 제어와 5,440점의 I/O 제어가 가능하며, 한 대의 PC에 4장의 보드가 장착이 가능하다.
PC 기반 카드 제품이라는 원형을 그대로 유지하지만, 시장 요구에 적극적으로 부응하기 위해 제품의 성능, 사용 인터페이스 방식 등은 혁신적인 새로운 모습을 갖춘 제품이다.
Network 모션 컨트롤러에서 새롭게 등장하고 있는 소프트웨어 모션과 달리, PC Hardware에 대한 의존도가 낮아 PC Resource의 점유율이 낮은 것이 NMC가 가지는 큰 장점이며, 그 뿐만 아니라 Real Time OS를 사용할 필요가 없어 장비 구성의 신뢰도 면에서 보았을 때 오히려 비용을 절약하는 장점이 있다.
NMC는 EtherCAT마스터 인 메인 보드와 EtherCAT 을 지원하지 않는 일반제품에 대응하기 위한 Function Module로 구성이 된다. 다음은 NMC의 구성과 기본 사양이다.
구성
주요 특징 요약
1. 1000 BASE-TX(100Mbps) EtherCAT 기반 실시간 제어
2. CiA402(IEC61800-7) Drive Profile
3. 표준 RJ45 커넥터 채택(CAT5)으로 용이한 배선
4. CoE 기반 EtherCAT Slave 지원으로 다양한 인터페이스 가능
5. 네트워크, 표준형 드라이브 지원을 위한 하드웨어 라인업: EtheCAT PC 모션제어기+ Function Module
6. 최대 64축 모션 / 5,440 Point I/O제어(모션보드 1장, 1msec 제어주기 기준)
7. 1개의 PC에 4개의 모션보드 장착가능 (최대 256축 모션 + 21760점 I/O 제어)
8. Function Module은 Pulse/Analog 인터페이스 지원
9. EtherCAT Slave Distributed I/O 관리로 모션제어기와 Sequence제어 병행
High Performance Motion & User Interface
1. IEC 61131-3 PLCopen 기반의 모션 라이브러리 제공
2. High-End Motion 기능(Interpolation, Override, eCAM, Gantry)
3. 사용자 친화적인 PC Software 제공
4. EtherCAT Network Configuration
5. 편의 기능(각종 변수 Monitoring, Oscilloscope 기능)
6. Window7/XP 32/64bit
고속, 최신PC Interface 지원: PCI express 2.0 One Lane(500MB/S)
Add-in PC Card Form Factor: 111.15mm * 167.65mm
4 Axis : 41*160*120 (W*H*D), 8 Axis : 64*160*120 (W*H*D)
24V Power Input.. Pulse Or Analog To Drive
EtherCAT network / Pulse, Analog type SERVO drive, CSD7
서문에서 언급된 바와 같이 일반 산업용 장비는 생산성의 최대화, 개발기간의 최소화, 유지보수 기간 및 인력의 최소화 등을 필요로 하고 있다.
이를 위해 산업용 장비에 사용되는 서보 제품에 요구되는 주요 기능은 고성능화, 개선된 사용자 편의성, 안전기능의 다양화, Network을 포함한 다양한 제품군의 제공 등으로 나누어질 수 있다.
알에스오토메이션에서 새롭게 개발, 출시하는 차세대 서보 드라이브 CSD7은 국내 서보 제품이 해외 경쟁사에 비해 취약한 부분인 성능, 사용자 편의성, 안전기능 등과 관련된 기술을 개발하여, 고성능, 개선된 사용자 편의성, 인증된 안전기능, 고 신뢰성의 서보 시리즈를 제공하게 된다.
해외 경쟁사와의 기술격차를 줄인 이 제품을 기반으로 경쟁력 있는 제품을 시장에 공급하여 향후 지속적인 성장이 예상되는 국내외 모션 시장에서 알에스오토메이션의 시장 확대를 지속적으로 늘려 나갈 수 있을 것으로 기대된다.
아래는 당사의 차세대 서보 드라이브 CSD7가 제공하는 주요기능에 대한 설명이다.
100W ~ 1.5KW
외관
주요 특징 요약
1. 고성능화 - 생산성 최대화 및 설비개발 기간을 단축
A. 향상된 전류제어, 속도제어 성능 - 속도 응답특성 개선(2kHz), 위치결정시간 향상
B. 공진 및 진동억제 제어 기능 개선 - 위치결정시간 향상, 사용자 편의성 향상
C. 23bit 고 분해능 회전각 센서 지원 - 안정적인 시스템 제어 및 빠른 응답특성 확보
2. 사용자 편의성 강화 - 설비개발 기간 및 유지보수 기간의 단축
A. 게인 무 튜닝 기능 제공 - 게인 변경 없이 빠르고 안정적인 시스템 제어
B. Ethernet 기반의 고속 모션 네트워크 지원 - 생산성 향상 및 장비 제작비용 감소, EtherCATCoE
C. Full closed loop control 기능 제공 - 고 정도 위치제어를 구현
D. 시스템 주파수 분석 Tool - 시스템의 특성을 분석, 문제점 개선 및 게인 변경을 통한 안정적인 시스템 제어
3. 안전기능(Functional Safety) - 설비의 부가가치 향상 및 유럽 무역장벽 돌파
A. 안전규격(IEC 61508, EN ISO 13849-1, EN 61800-5-2)의 적용 - STO(Safe Torque Off)
B. 공인인증기관의 인증 - TUV, SIL2 & PL d 인증
4. 다양한 제품 제공
A. 두 가지 타입 제공 ;네트워크 타입(EtherCAT 통신), 범용타입(Analog, Pulse 지령)
B. 100W ~ 5kW까지의 제품 Line up