기계의 제어 시스템은 설계 및 시장 전략의 중요한 부분입니다. 많은 엔지니어링 팀은 다양한 기계 가격에 대해 여러 PLC 트레인을 사용하는 분산형 접근 방식을 채택하고 타사 게이트웨이를 사용하여 레거시 시스템을 통합합니다. 이는 엔지니어링, 재고 및 현장 지원과 관련된 비용을 증가시켜 운영 유연성을 감소시킵니다. 또 다른 접근 방식은 여러 애플리케이션으로 확장할 수 있고 최신 및 기존 프로토콜과 통신할 수 있는 단일 통합 플랫폼을 표준화하는 것입니다.
서로 관련되지 않은 정책을 사용하는 것은 비효율적일 수 있습니다. 여러 개의 서로 다른 PLC 트레인을 관리하면 교육 및 재고 관리가 어려워지고 시스템에 하드웨어, 복잡성 및 잠재적 오류 지점이 추가됩니다. 그런데 이러한 문제를 하나의 플랫폼으로 완전히 해결할 수 있을까요? 이 문서에서는 확장성 및 연결성 요구 사항을 충족하는 방법을 탐색하기 위해 Siemens SIMATIC S7-1200 에코시스템을 예로 들어 보겠습니다.
OEM의 확장성 과제
OEM의 제품 라인은 일반적으로 포함된 기능에 따라 기계의 복잡성이 달라지는 "좋음, 좋음, 최고" 모델을 채택합니다. 이는 의미가 있지만 고급 항공기를 제어하기에 충분한 보급형 항공기에 대한 경제적이고 실용적인 제어 시스템을 지정하는 것도 어려운 일입니다. 이를 위해 다음과 같은 일반적인 솔루션을 사용할 수 있습니다.
다중 제어 플랫폼: 각 기계 수준에 서로 다른 PLC를 사용하는 것은 단위당 비용 효과적인 것처럼 보이지만 교육, 프로그래밍, 예비 부품 재고와 같은 다운스트림 비용이 발생합니다. 이 접근 방식을 사용하면 엔지니어는 다양한 프로그래밍 환경에 완전히 익숙해져야 하며 OEM과 최종 사용자는 더 크고 복잡한 예비 부품 재고를 준비해야 합니다.
대형 고정 I/O PLC: 단일 대형 PLC를 선택하면 프로그래밍이 단순화되지만 BOM 비용에는 사용되지 않는 중복 용량이 포함되므로 보급형 모델의 경쟁력이 떨어집니다. 또한 이 접근 방식은 향후 수정에 대해 제한된 유연성을 제공합니다. 고정된 I/O 포인트가 모두 할당되기 때문에 사용자가 센서를 하나만 추가하더라도 재설계가 필요할 수 있으며 이는 비용과 시간이 많이 소요됩니다.
실용적인 솔루션은 각 기계 모델에 필요한 I/O 인터페이스를 통해 CPU를 정확하게 구성할 수 있는 모듈식 제어 플랫폼을 사용하는 것입니다.
Brownfield 시스템 연결 문제 해결
이전 세대 기술을 사용하는 공장에서 최첨단 기계가 어떻게 효과적으로 통신할 수 있습니까? 이는 PROFINET과 같은 최신 프로토콜을 사용하는 새로운 기계를 Modbus RTU와 같은 직렬 프로토콜에 의존하는 기존 장치와 통합해야 하는 브라운필드 딜레마에서 시스템 통합업체가 직면한 핵심 문제입니다. 따라서 RS-485 직렬 통신을 통해 기존 VFD, 스케일 및 기타 장비와 통신하려면 새로운 시스템이 필요합니다. 이러한 문제에 대한 두 가지 일반적인 해결책은 다음과 같습니다.
타사 프로토콜 게이트웨이: 외부 게이트웨이는 PROFINET과 Modbus RTU 간에 전환할 수 있지만 추가 하드웨어 비용, 잠재적 오류 지점 및 구성을 위한 독립적 소프트웨어 도구가 발생합니다. 두 시스템 간의 데이터 매핑은 번거로울 수 있으며 통신 문제의 결함 진단은 매우 복잡할 수 있으며 일반적으로 서로 다른 제조업체의 서로 다른 두 장치를 진단해야 합니다.
맞춤형 코드를 갖춘 산업용 PC(IPC): 맞춤형 통신 소프트웨어를 실행하는 IPC는 강력하지만 비용이 많이 드는 복잡한 솔루션으로, PC 운영 체제의 유지 관리를 공장에 도입합니다. 이 전략에는 IT 및 소프트웨어 분야의 전문적인 개발 기술이 필요합니다. 이는 전통적인 자동화 팀이 항상 보유하고 있지 않으며 취약하고 유지 관리가 어려운 솔루션이 될 수 있습니다.
최신 컨트롤러는 기본적으로 기존 통신 프로토콜을 지원하여 아키텍처를 단순화하고 중앙 집중식 구성을 제공해야 합니다.