산업계의 스마트 바람 IO-Link
산업계의 스마트 바람 IO-Link
  • 오현식 기자
  • 승인 2018.08.16 09:11
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멀티 프로토콜로 비용효율적인 연결 구현

 

산업계의 변화가 시작됐다. 보다 ‘똑똑한(Smart)’ 자동화로 새로운 인더스트리 4.0 시대에 대응하기 위함이다. 이를 위한 전제 중 하나는 연결이다. 산업 기기를 연결하여 통합적인 모니터링과 제어를 구현해야만 지능화라는 혁신에 다가설 수 있기 때문이다. 터크의 솔루션을 기반으로 센서 데이터를 연결하는 개방형 프로토콜로 주목받고 있는 IO-Link에 대해 알아본다.

 

오늘날 점점 더 많은 센서와 액츄에이터들이 파라미터 셋팅 및 출력 제어, 컨피규레이션 데이터 저장이 가능한 마이크로프로세서에 부착되어 출시되고 있다. 이 시점에서 자동화 업계에서 고려해야 할 다음 스텝은 기존 스탠다드 인터페이스의 병목현상을 해결하고, 자동화 시스템을 위한 중앙 관제 기능을 개발하는 것이라고 말할 수 있다.

이를 위한 움직임 중 하나가 바로 ‘IO-Link’다. IO-Link는 자동화 업계 다수의 제조사들이 함께 모여 개발한 센서와 액츄에이터를 위한 독립적인 커뮤니케이션 인터페이스다. IO-Link는 센서 혹은 액츄에이터를 인터페이스 모듈과 1:1로 연결하며, 단순 스위칭 데이터만을 전달할 수 있었던 기존 연결 방식과 달리 2ms사이클을 통해 2byte의 스위칭 정보와 데이터 채널을 함께 전송할 수 있다. 이때 파라미터 값 혹은 진단 메시지 등의 추가적인 정보 전송도 가능해 센서와 액츄에이터 등의 최하단 자동화 기기의 통신을 효율적으로 구현한다.

일반 케이블 활용, 비용효율성 특징

▲ 웹서버 기능을 내장한 터크의 블록 I/O

IO-Link가 접목되는 분야의 특징은 실시간 데이터 통신이 가능한 아날로그 출력의 센서들이 많다는 점이다. 예를 들어 위치제어·각도 및 회전 수 제어·환경 모니터링 등에서 IO-Link 센서가 다수 활용되고 있다.
특히 일반 케이블 사용이 가능하다는 점은 IO-Link의 대표적 이점 중 하나로, 기존의 일반 3선 케이블로 통신 연결이 가능하므로 값비싼 쉴드 케이블에 대한 비용을 제거할 수 있다.

 

터크는 IO-Link 통신을 지원하는 센서들은 물론 기존의 일반 센서 및 액츄에이터도 터크의 I/O허브를 통해 IO-Link 시스템 적용이 가능하도록 하고 있다. 즉 효율적인 생산 공정으로 설비 투자 비용을 줄일 수 있는 IO-Link의 이점을 한층 높이는 것이다.

터크는 최근 출시한 비접촉식 엔코더를 비롯하여 360° 경사센서, 밸브 센서, 리니어 포지션센서와 압력·유량·온도센서·초음파 및 포토센서 등의 센서류, I/O 허브·비접촉식 커플러 등에서 IO-Link 통신을 지원하고 있다. 특히 터크의 센서 제품군은 국내 KCs인증을 획득한 방폭형 라인업을 갖춰 유용성을 더한다.

 

▲ 일반 I/O 및 세이프티 I/O 기능의 하이브리드 모듈

나아가 터크의 BL20, BL67 필드버스 제품군을 사용하고 있는 고객이라면 더 간편한 방법으로 혜택을 누릴 수 있다. 필드버스 게이트웨이에 꽂아서 사용하는 IO-Link 마스터 모듈을 이용하는 방법으로, 모듈을 게이트웨이에 꽂은 후 하단에 IO-Link 통신용 센서를 결선하면 바로 IO-Link 통신을 이용할 수 있게 된다.

 

이 모듈은 멀티 프로토콜 기술을 지원한다. 멀티 프로토콜 디바이스의 경우 Profinet·EtherNet/IP·Modbus TCP의 EtherNet 기반 네트워크 중 활성화된 프로토콜을 자동으로 인식하고 작동시키기 때문에 각각의 프로토콜을 지원하는 모듈을 구매할 필요가 없어 효율적으로 비용 절감을 실현한다.

최근 IO-Link 통신은 특히 자동차 산업계에서 많은 관심을 받고 있다. 이는 차체라인에 설치된 그리퍼 툴에 IO-Link 통신이 가능한 센서를 설치하여 데이터를 전송하는 툴 체인지 애플리케이션은 물론이고, 스키드 전환장치에서도 마스터모듈, 비접촉식 커플러, I/O허브 및 일반 센서를 이용하여 IO-Link 시스템 구현이 가능하기 때문이다.

인더스트리 4.0의 핵심 트렌드 부응
자동화 산업을 위한 센서 및 제어기기의 최근 트렌드는 ▲실시간 데이터 모니터링 ▲멀티기능 ▲통신(웹 기반, 산업용 통신 등) 유연성 ▲IoE (Internet of Everything) 등 네 가지로 요약할 수 있다. 터크는 이러한 네 가지 트렌드를 기반으로 다양한 제품을 지속적으로 출시하고 있다.

터크코리아는 IO-Link 솔루션 외에도 고객의 요구사항을 만족하는 다양한 솔루션 및 제품 개발에 주력하고 있다. 기존의 엔클로저 내에 설치하는 밸브 센서가 아닌 획기적인 디자인의 방폭형 밸브 포지션 센서를 비롯하여 터크의 파트너사인 배너엔지니어링의 무선통신센서 등을 제공함으로써 경쟁력을 높이고 있는 것이다.

예를 들면 배너엔지니어링의 무선통신 제품 중 무선 진동 및 온도센서·온습도 센서 등은 최근 이슈화 되고 있는 사물자동화 (IoT) 기술에 발맞춘 제품으로, 모듈을 통해 최대 2Km까지 무선으로 데이터를 전송할 수 있다. 즉 사용자가 현장에 방문하지 않고도 예측 가능한 유지보수를 진행할 수 있도록 하는 것으로, 이미 국내의 대기업 다수가 적용하여 현장 모니터링을 강화하고 있다. 배너엔지니어링에서는 최근 레벨 측정에 용이한 초음파 센서도 무선통신 타입으로, 경광등 역시 조립 가능한 형태의 무선통신 모듈을 내장한 타입으로 출시하는 등 미래 전략적인 무선통신기술에 집중하고 있다.

터크의 경우, 각종 센서를 하나의 모듈에 넣어 캐비닛 상태를 모니터링 할 수 있는 IMX12-CCM 모듈을 최근 출시한 바 있다. 이 제품은 온도·습도·변위 센서를 내장, 캐비닛의 상태를 한번에 확인할 수 있게 한다. 또 최근 출시한 블록 I/O 모듈은 일반적인 I/O 기능은 물론, Safety 기능까지 갖춘 멀티 제품으로, IO-Link 마스터 기능까지 수행할 수 있다.

터크는 브라우저 기반의 ARGEE 통신 기능의 블록 I/O모듈, Window Embeded Compact 2013 이 내장된 RFID 블록 I/O, OPC-UA 기술을 이용한 모듈 등 제 4차 산업혁명에 필수적인 제품을 지속적으로 출시하고 있다. 이처럼 터크는 산업자동화의 기본인 센서제품 외에도 다양한 필드버스 기술과 통신 모듈을 출시하여 인더스트리 4.0 시대에 박차를 가하고 있다.

터크의 한국 지사인 터크코리아는 터크는 물론 파트너인 배너엔지니어링의 다양한 제품 기술지원을 위해 제품 엔지니어와 IT개발자 등을 자체 보유하고 있다. 한국 지사에만 총 10명의 엔지니어가 근무 중으로, 이를 통해 한국 사용자를 위한 UI 프로그램을 제작·지원하는 등 다양한 솔루션으로 고객의 요구사항을 즉각적으로 반영하고 있다. 터크코리아는 인적자원에 대한 투자를 아끼지 않고, 지속적으로 지원해 인더스트리 4.0 전환을 선도할 방침이다.

 


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