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TwinCAT 3 SOA-PLC: Industry 4.0과 사물 인터넷의 선두 주자

트라이텍 이명복 부장

SOA-PLC에서는 단일 통신에서 전송 데이터를 컨트롤러로 전송하는 것을 가능하게 한다.

Industry 4.0과 사물 인터넷은 디바이스와 서비스 간에 높은 수준의 네트워킹 및 통신이 필요하며, 센서에서 IT 레벨까지 대량의 데이터 교환이 필수적이다. 이는 이벤트 기반 혹은 주기적으로 상위 레벨의 요청에 응답하는 기존 제어 시스템 구조와 달리 모든 디바이스 장치들이 서로 유연하게 융합될 수 있는 구조로 변경되어야 한다. 이에 대한실행 가능성을 높이는 중요한 요소가 SOA(Service Oriented Architecture: 서비스 지향 아키텍처) PLC이다.

과거의 통신은 요청이 있으면 응답하는 주기적인 방식이어서 하단에는 항상 서버가 있고, 상위에는 클라이언트가 있다. 그러나 지금은 디바이스가 ERP에 직접 데이터를 전송할 수 있고 ERP가 디바이스에 서비스를 제공할 수 있다. SOA 즉, 서비스 형태로 바뀌고 있다. 따라서 디바이스는 이제 더 이상 센서가 아니며, 인터넷공간에서의 서비스 대상이 되어, 서로가 유기적으로 커뮤니케이션을 하게 된다.

DKE(전기, 전자 및 정보 기술을 위한 독일위원회)의 Industry 4.0 표준화 로드맵의 유일한 IEC-표준 SOA 아키텍처로, OPC UA는 Industry 4.0 및 사물 인터넷 어플리케이션에서 정보 교환을 위한 사실상의 표준으로 자리매김하고 있다. 기존에는 MES 레벨과 PLC 사이의 데이터 교환은 시간 소모적인 핸드셰이크 방식을 통해 이루어졌지만, SOA-PLC에서는 단일 통신에서 전송 데이터를 컨트롤러로 전송하는 것을 가능하게 한다.

데이터 값은 더 이상 여러 개의 트랜잭션에서 교환되지 않고, 하나의 서비스에서 레시피의 입력 파라미터와 PLC에서 인식 받은 출력 파라미터로 처리된다. 이로써 PLC와 MES 시스템 간 통신의 라운드 트립 시간은 상당히 줄어들고, 생산 처리량은 상당히 높아지게 된다. 게다가, 작업 현장과 최상위층 간 데이터 링크의 엔지니어링 비용은 상당히 줄어들게 된다.

오늘날, 컨트롤러의 OPC UA 서버와 클라이언트 기능의 통합은 인텔리전트 네트워크의 구현을 가능하게 하며, 동시에 서비스 레이어의 올바른 접근을 통해 높은 보안 기준을 보장한다. 미래에는, 정보 모델의 교환이 더욱 더 중요해질 것이다.

PLC는 프로세스 데이터의 OPC UA를 통해 IEC 61131-3 컨트롤러로서 더 이상 그 자체로 존재하지 않을 것이다. 디바이스는 오직 서비스 및 데이터 레벨 보안의 OPC UA를 통해서 이 SOA 서비스를 제공할 것이다.