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기계 엔지니어링 분야의 비용절감과 공간절약

Pilz

독일 뮌헨 인근 하임스테텐에 위치한 ATS Automation Tooling Systems GmbH의 조립 라인과 테스트 설비는 복잡한 기계들이 모듈식 시스템으로 연결되어 있으며, 작업 내용과 공정에 따라 길이가 최대 50미터 이상인 구간도 있다. 캐나다에 본사를 둔 이 회사가 고객의 요구 사양에 따라 제작하는 기계는 대표적으로 자동차, 전기 및 화장품 산업 등의 분야에서 사용된다.

ATS는 이미 구성 가능한 제어 시스템인 PNOZmulti를 이용해 안전 설계 요구사항을 충족하고 있었다. 기계의 복잡성 증가, 그리고 단일 시스템에 안전과 표준 공정을 결합해야 하는 과제에 직면한 ATS는 현재 자동화 시스템 PSS 4000을 사용하고 있다.

2011년에 ATS는 독일과 미국에서 나란히 제작한 거의 동일한 기계 2대를 자동화 시스템 PSS 4000의 구성 요소와 함께 2개의 조립 라인에 설치했다. 이때부터 미국과 멕시코의 다른 조립 라인에서도 PSS 4000을 사용하기 시작했다. 하드웨어 설정은 첫 번째 ATS 프로젝트와 동일하며, 맞춤식으로 개발한 소프트웨어 프로그램도 이전이 가능하여 엔지니어링 분야 투입량을 크게 줄일 수 있다.

약 25미터 길이의 생산 라인은 기본적으로 공압 유닛, 로봇, 최대 16축의 드라이브를 포함하는 몇 개의 조립 및 테스트 스테이션으로 구성된다. 안전 측면의 과제는 인피드 포인트에서의 위치 스캐닝과 위험한 움직임에 대해, 양쪽에서 접근할 수 있는 라인에서 비상 정지 버튼, 보호 캡, 커버, 안전 게이트, PSEN 센서 등과 같은 보호 기능을 감시하는 것이다. 또 다른 과제는 피드백 루프, 레이저, 헬륨 가스 시스템, 그리고 선형 드라이브의 가동 정지 등에 대응할 수 있는 안전 관련 솔루션을 발견하는 것이었다.

다른 업체에서 공급하는 시스템 및 기능 제어 유닛은 제어 시스템 PSSuniversal PLC로 중앙 처리 유닛을 거쳐 Profibus DP를 통해 연결된다. 전면 모듈 통신은 라인 양쪽에 설치된 로컬 PSSuniversal I/O 시스템 3개와 함께 실시간 이더넷 SafetyNET p를 통해 이루어진다. SafetyNET p를 이용해 안전 및 비 안전 관련 데이터를 전송할 수 있으므로, PLC 제어 유닛과 I/O 헤드 모듈에는 안전 관련 FS 모듈과 비안전 관련 ST I/O 모듈이 있다.

이러한 데이터는 Profibus DP를 통해 관리하고 읽어올 수 있다. 안전 관련 데이터 이외에도 전체 시스템은 표준 데이터를 처리한다.