TIA Portal, 업계 최고의 통합 엔지니어링

프레임워크 향한 성공적인 행보

지멘스, 지난 6월 3주간에 걸쳐 『TIA Innovation Tour 2011』 성황리에 개최

지난해 11월, 전 세계적으로 TIA Portal 11 버전을 출시한 지멘스가 자사의 제품 및 솔루션들을 TIA Portal에 통합시키기 위한 발 빠른 기술적 행보를 보이고 있다. 지멘스는 지난 6월, 3주에 걸쳐 전국을 순회하며 『TIA Innovation Tour 2011』을 개최하고, 자사의 통합 엔지니어링 프레임워크인 TIA Portal을 성공적으로 완성해 나가고 있는 진행상황을 공개했다. 지멘스의 이러한 행보에서 주목할 만한 대목은 TIA Portal을 진정한 업계 최고의 통합 엔지니어링 프레임워크로 부상시키기 위한 장기적이고 치밀한 기술적 전개다. 이번 행사를 통해 지멘스는 PLC부터 HMI, 드라이브, 네트워크에 이르기까지 TIA Portal 출시 이후, TIA Portal을 자사의 비즈니스적 구심점으로 위치시키기 위한 많은 기술 및 제품의 성능 업그레이드를 발표, ‘역시 지멘스’라는 감탄을 자아내게 했다. 취재 │ 최교식 기자 cks@engnews.co.kr

WinCC OA, 업계에서 유일하게 SIL 3 인증을 받은 SCADA 소프트웨어

한편, 상위 레벨의 WinCC OA는 10,000,000개의 데이터 포인트, 최대 2000개의 서버를 지원하기 때문에 산업단지 전체나 도시 전체 등 광범위한 지역의 데이터를 관리할 수 있으며, SCADA 솔루션 가운데 유일하게 SIL 3 인증을 획득, 터널관제나 지하도 안전관리 시스템 등 안전이 고려되어야 하는 어플리케이션에서 많은 실적을 확보하고 있다.
이날 지멘스는 WinCC OA는 배전을 포함한 발전소와 오일 & 가스, 수처리/ 폐수처리, 교통관제, 연구기관, 윈드팜 등의 분야의 수요에 초점을 맞추고 있다고 설명하고, 유럽 입자 물리학 연구소(CERN)에서 이 WinCC OA를 사용해 분자가속기를 모니터링 및 제어하고 있는 실제 사례를 소개하기도 했다.

3.2 버전으로 성능이 업그레이드된 S7-300, iDevice 및 Shared Device, MRP 기능 지원

이어서 「성능이 강화된 SIMATIC S7-CPU」를 주제로 이장섭 차장이 발표를 진행했다. S7-300은 3단계의 성능 업그레이드를 통해 과거에 비해 속도가 2배 정도 빨라졌으며, 더 많은 메모리를 사용할 수 있어서 프로그램과 데이터를 위한 더 많은 공간을 제공할 뿐 아니라, Profinet 인터페이스 2 포트 스위치가 제공되는 등 Profinet 기능이 강화된 것이 특징. 펌웨어 기준으로 3.0 버전으로 성능이 업그레이드된 S7-300은 CPU 312/314/315(F)-2DP의 경우, 2배 이상 속도가 빨라지고, 메모리가 증가했으며, 동시에 2개의 블록을 온라인으로 참조할 수 있고, CPU 315(F)-2DP를 위한 Profibus의 시간 동기화 모드로 라우팅이 편리해진 것이 특징. 특히 3.0 버전부터 S7-300에서도 동시에 2개의 블록을 온라인으로 참조할 수 있게 된 부분에 주목할 필요가 있다.

3.2 버전의 가장 중요한 특징은 iDevice 및 Shared Devide, MRP(Media Redundancy Protocol) 이 세 가지 기능의 추가. 특히 CPU만 가지고 링을 구성할 수 있어서 별도의 스위치 없이 이중화 네트워크를 구성할 수 있는 MRP 기능은 향후 출시되는 모든 지멘스 CPU와 펌웨어 3.2 버전 이상에서 지원이 될 예정이다. 또 성능이 업그레이드되면서 S7-300 제품군은 S7-400 제품군과 동일 수량의 펑션블록이 제공되는 점도 주목할 만한 변화.

지멘스는 이러한 성능 업그레이드를 통해 동일한 가격에 더 좋은 성능을 제공하는 한편, Profinet의 경우 배선구조를 간단하고 더 낮은 비용으로 수행할 수 있게 하는 등의 이점을 제공하고 있다. 또 지멘스는 S7-300과 S7-400의 틈새시장 수요를 위해 319 CPU를 제공하고 있다. 4 나노세크의 속도를 사양으로 하는 이 제품은 S7-300 CPU 가운데 가장 성능이 뛰어난 모델. 또 S7-300 외에도 S7-400에도 몇 가지 기능이 추가됐다.

우선 가동 중 설정(CiR) 기능으로 시스템 가동 중에도 하드웨어 교체가 가능해졌으며, 다른 아키텍처의 이중화 시스템(H-CPU)을 위한 핫 스탠바이를 지원함으로써 I/O 인터페이스의 이중화와 이중화 I/O가 가능해졌다. 또 이러한 이중화가 가격문제로 부담이 될 경우, Y-Link를 통해 하위 레벨의 네트워크를 저렴하게 구성할 수 있도록 지원하고 있다. S7-400에는 이와 함께 신호모듈의 핫 스와핑이 지원된다. S7-400은 올 연말 경, 현재 Profibus만 이중화가 구성이 되는 리모트 I/O에 대해 Profinet으로도 이중화를 구성할 수 있도록 업그레이드될 예정.

S7-1200, TIA Portal V11 출시에 맞춰 기능 더욱 강력해져

이어서 신희진 차장이 「이더넷이 기본, 저비용 고효율 지멘스 소형 PLC」를 주제로 발표를 진행했다. 지멘스는 TIA Portal V11 출시에 맞춰 더욱 새롭고 강력해진 기능을 지원하는 S7-1200 CPU 버전 2.0을 출시했다. 이 S7-1200은 CPU 펌웨어 2.0 버전과 SIMATIC STEP 7 Basic /Professional V11 엔지니어링 소프트웨어를 통해 다양한 기능들을 지원하게 됨으로써 성능이 더욱 강력해진 것이 특징.

우선, CPU 본체에 기본으로 탑재된 이더넷 포트에서 완벽한 PROFINET I/O 컨트롤러 인터페이스를 지원하며, 표준 웹브라우저를 통한 웹서버 기능을 탑재하고 있고, 탑재된 웹서버를 통한 사용자 설정 웹 페이지가 제공된다. 또 런타임 데이터 아카이브 및 Simatic 메모리카드를 통한 데이터 저장 및 관리가 가능하며, 폐루프 제어가 3스텝 지원으로 더욱 강력해졌다. PLCopen 표준의 모션 명령 테이블을 통해 모션 제어 기능이 강화된 것도 새로운 내용.
이러한 소프트웨어적인 기능 확대 외에도, S7-1200을 위한 새로운 하드웨어 모듈들이 새롭게 출시됐다.

우선 1 채널 아날로그 입력 및 1 채널 RTD 아날로그 입력, 1 채널 TC(써모커플) 아날로그 입력 시그널 보드가 출시됐으며, RS 485 커뮤니케이션 보드가 출시됐는데, RS 485 P-P 통신 포트는 터미널 블록 타입 인터페이스로 제공되며, 기존의 통신 모듈상의 포트 외에 추가로 USS, Modbus RTU 등의 RS485 기반 프로토콜을 제공한다. 또 8 채널 RTD 아날로그 입력 및 8 채널 TC(써모커플) 아날로그, 8 채널 디지털 AC 입력, 8 채널 릴레이 출력 시그널 모듈이 추가됐으며, 프로피버스 DP 마스터 모듈과 프로피버스 DP 슬레이브 모듈, S7-1200 PLC 시스템에서GSM/GPRS 이동통신망 접속 및 활용을 위한 GPRS 모듈 등의 커뮤니케이션 모듈이 새롭게 출시됐다.

특히, S7-1200이 Profibus 통신망에 연결될 수 있도록 마스터 및 슬레이브 두 종류의 통신 모듈이 새롭게 제공되는 점도 주목할 대목. PROFIBUS DP 마스터 모듈인 CM 1243-5는 Simatic ET200M 분산 I/O 모듈과 같은 DP 슬레이브를 최대 16개 까지 연결할 수 있게끔 해주며 다른 컨트롤러는 물론 HMI 장치 및 PC와의 S7 및 PG/OP 통신도 지원한다. Profibus DP 슬레이브 모듈 CM 1242-5를 사용하면 S7-1200시스템을 DP 슬레이브로서 다른 마스터 장치와 연결할 수 있게 된다. 또 Calculate Box라는 펑션블록을 통해 PLC의 약점인 수치연산 기능을 강화한 점과, 스트링 변환 펑션블록을 제공하게 된 점도 새로운 내용.

이와 함께 초소형 PLC인 LOGO에서는 과거와 달리, 이더넷 통신 포트를 탑재해 LOGO CPU 간이나 패널 및 S7-300/400과의 통신을 지원하게 됐다. 이 LOGO는 교육기관에서의 수요가 많은 것이 특징 가운데 하나로, 최근 한글화 작업을 끝냈다.

Profinet 2.3 버전, Shared Device 및 RSE(Report System Error) 등 새로운 기능 다수 추가

이어서 장희돈 차장이 「Profinet의 새 기능 소개」를 주제로 발표를 진행했다. 지멘스는 Profinet 2.3 버전의 새로운 기능을 자사의 CPU 등의 하드웨어에 탑재하고 있는데, 이 2.3 버전의 새로운 기능 가운데 중요한 것으로는Shared Device와 I-Device, MRP, RSE 등이 있다. Shared Device란 원래 IO 스테이션은 하나의 컨트롤에 어사인(Assign)이 되는데, 이를 개선해 하나의 IO 스테이션이 두개의 컨트롤러에 모듈별로 어사인이 되도록 함으로써, 고가의 인터페이스 모듈을 절감할 수 있게 해주는 기능이다.

또 I-Device란 과거 Profinet에 들어가는 컨트롤러는 마스터의 역할을 했는데, 이를 개선해 컨트롤러가 첫 번째 컨트롤러의 IO 역할을 하게 됨으로써 IO 모듈들은 CPU에 의해서도, IO 컨트롤러에 의해서도 데이터를 주고받을 수 있게 한 기능. 따라서 보다 경제적인 시스템 구성이 가능해졌다.MRP(Media-Redundancy Protocol)는 링 이중화 네트워크를 구성할 수 있는 기능으로 링 복구시간은 200ms다. RSE(Report System Error)는 CPU 자체에서 에러 코드를 만들어줌으로써, 문제가 발생했을 때 어디에서 에러가 생겼고, 이에 대해 어떤 조치를 하라는 것을 CPU에서 바로 알려주는 기능. 이 역시 CPU 성능 향상과 맥을 같이 하는 기능이다.

TIA Portal과 연동, HMI Comport Panel 새롭게 출시

이어서 이광무 부장이 「새로운 HMI Comport Panel 소개」를 주제로 발표를 진행했다. 지멘스는 TIA Portal 11 버전 출시에 맞춰 새로운 HMI 패널인 Comport Panel을 출시했다. 이 새로운 패널은 TIA Portal과 연동되어 배터리 없이 기억되는 실시간 클럭이 엔지니어링 소프트웨어와의 자동적인 시간 동기화를 구현, 엔지니어링 코스트와 시간을 절감시켜주며, 전원 이상시 프로세스 관련 데이터를 보호하는 SD 카드를 내장해 기기 전체의 보존/운전시는 물론이고 전원이상까지 보호한다.

이 Comport Panel을 사용하게 되면 PLC와 HMI가 한 화면에서 드래그 앤 드롭으로 연동이 되기 때문에 시간과 비용을 절감할 수 있으며, 모든 지멘스 디바이스들과는 물론, 타사 제품들과도 OPC를 통해 커뮤니케이션이 가능하다. 올해 안에 4인치부터 7인치까지의 모델이 출시될 예정이며, 내년 안에 15인치부터 22인치까지 크기의 모델이 라인업 될 예정. 7인치 모델부터 견고한 알루미늄 다이캐스팅 구조로 제작된다. 이어진 「PC 기반의 자동화 시스템」을 주제로 한 발표 역시 이광무 부장이 담당했는데, 이 세션에서는 PC 기반의 자동화 시스템을 사용할 때 얻을 수 있는 장점과 몇 가지 새로운 제품들이 소개됐다.

이 세션에서 강조된 내용은 지멘스는 업계 최초로 소프트웨어 PLC로 PC에 임베디드된 Fail-safety 기능을 구현하고 있으며, 세이프티 기능이 통합된 모바일 패널을 공급하고 있다는 점. 신제품으로는 고성능 Intel Core-i(2세대) 프로세서를 채택, 그래픽 기능을 내장한 4코어 프로세서를 최대 Core i7까지 지원하는 새로운 19인치 랙(rack) 디자인의 산업용 PC Simatic IPC 547D가 소개됐다. 이 랙 PC는 64비트 Windows 7 운영체계를 기본사양으로 탑재하고, 최대 32 GB DDR3 램과 동적 주파수를 지원하는 Intel HD 온보드 그래픽을 내장해 출시됐다. 계산능력과 시스템 및 그래픽 측면에서 고성능 제품사양을 적용하여, 공정 시각화 작업을 비롯한 데이터 수집 및 처리 등 산업용 이미지 프로세싱에 요구되는 대용량 데이터 고속처리에 안성맞춤이다. 이중화 구성의 전원공급장치와 RAID 하드디스크 및 SSD 드라이브 등의 제품사양을 구비해 고도의 시스템 가용성과 데이터 보안기능을 제공하는 것이 특징.

또 IPC 547D와 함께 소개된 신제품 IPC277D는 임베디드 기술을 기반으로 하는 초소형 패널 PC로서, 최신 E6xx 시리즈의 Intel Atom 프로세서를 탑재하여 전력소비를 최소화하며, 간단한 제어, 시각화 또는 통신 작업 구현에 적합하다. 7, 9 또는 12인치 규격의 선명한 터치 디스플레이를 기본사양으로 채택했으며, 견고한 와이드 스크린 전면은 디스플레이 영역의 확대 구성이 가능하고, 고해상도 및 폭넓은 시야각을 제공한다. 100% 백그라운드 조도 조절(dimmable) 기능이 내장되어, 전력소비를 최소화하면서 선명한 화면을 재생하기에 적합하다. 이어서 HMI 런타임 소프트웨어가 사전에 설치된 모듈형 임베디드 컨트롤러인 SIMATIC S7-mEC의 장점이 소개됐다.

이 SIMATIC S7-mEC는 외형과 설치, 동작 방식이 기존의 PLC와 동일하다. 존 임베디드 제품의 취약점인 진동과 고온 등의 환경에 영향을 받지 않아 산업 환경에서 장기간 사용할 수 있는 것이 장점으로, 임베디드XP가 설치되어 있어 PC환경에서만 가능했던 HMI와 PC용 어플리케이션을 하나의 컨트롤러에서 운영할 수 있는 것이 특징. 또 HMI와 PC 어플리케이션은 플랫폼을 공유하기 때문에 데이터 통신 속도가 대폭 향상됐으며, 확장모듈 EM PC와 EM PCI-104를 추가해 모니터를 연결하거나 다양한 종류의 통신도 가능하다.

저가 시장 타깃으로 새로운 서보 드라이브 Sinamics V60 출시

이어서 백광희 대리가 「산업용 모터 및 드라이브 제품소개 및 적용사례」를 주제로 발표를 진행했다. 지멘스의 DT(Drive Technologies) 사업부는 모션 컨트롤 시스템과 Large Drive, Mechanical Drive로 조직이 되어있으며, 모터 및 드라이브에 관련된 완벽한 포트폴리오를 갖추고 있는데, 특히 Large Drive의 경우 최근 Loher사 인수를 통해 석유 및 가스, 화학, 석유화학 등 위험한 환경에서 사용할 수 있는 제품까지 갖추게 됐다. 모터 역시 저전압 모터부터 고전압 삼상 모터 및 선박이나 롤링 밀 등 특수한 환경에 사용되는 모터에 이르기까지 다양한 제품 포트폴리오를 갖추고 있으며, 범용 제품의 판매 및 커스터마이징의 두 가지 형태의 사업을 전개해 나가고 있다.

지멘스는 모터와 드라이브에 대해 신뢰성과 효율에 초점을 맞춘 제품개발과 마케팅을 진행하고 있으며, 현재 오일 & 가스를 비롯한 수처리, 철강, 풍력발전, 조선 등의 분야에 초점을 맞춘 사업을 전개해 나가고 있다는 것이 지멘스 측의 설명.이어서 가현석 차장이 「Sinamics V60 소개」를 주제로 발표를 진행했다. Sinamics V60은 저가 시장을 타깃으로 출시된 새로운 서보 드라이브로서, 올 가을부터 판매가 개시될 예정.

이 Sinamics V60은 모터와 수치제어기가 통합된 패키지로 출시되며, 펄스 디렉션 인터페이스로 위치/설정값을 입력하고, 모터 데이터를 포함해 사전에 입력된 설정으로 PC 없이 쉬운 시운전이 가능한 것이 특징. 지멘스는 이 Sinamics V60에 이어 V80도 조만간 출시할 예정. 이 드라이브는 이미 중국에서 판매가 되고 있는 모델로서, 모터와 PLC 기능이 통합된 패키지 모델로 출시될 계획이다. 이 제품은 펄스 디렉션 인터페이스와 bus 시스템이 제공되고, 오토튜닝 기능과 간단한 PC 툴로 손쉬운 시운전이 가능하다.

V60은 MC MT용 서보 어플리케이션을, V80은 섬유 및 포장, 인쇄기와 같은 범용 서보 어플리케이션을 타깃으로 한다. 이외에도 지멘스는 펌프 전용으로 Sinamics G120P를 출시하기도 했다.

드라이브 및 컨트롤러·PC베이스의 다양한 모션 제품군이 갖는 장점 강조

이어서 조병하 대리가 「SIMOTION V4.2 업데이트 뉴스」를 주제로 발표를 진행했다. 이 발표에서는 드라이브 베이스 및 컨트롤러 베이스, PC 베이스의 다양한 모션 제품군을 통해 유저에게 최적의 솔루션을 제공할 수 있다는 지멘스 모션 컨트롤의 장점이 강조되는 한편, SIMOTION은 모션뿐만 아니라 PLC 기능, 세이프티 기능 외 온도 및 압력과 같은 전용 컨트롤러가 내장이 되어 있고, PLC와 I/O, 전용 컨트롤러, 포지션 제어가 통합되어 있어서 스카우트를 통한 진단과 보전기능이 강력하다는 장점이 피력됐다.

한편, 지멘스는 가장 많이 판매되는 드라이브 베이스 모델부터 SIMOTION 4.2버전을 출시했다. 새롭게 출시된 SIMOTION D455-2 DP/PN은 128개까지의 축 제어를 비롯한 Profinet 인터페이스 및 테크놀로지 I/O 등 확장 기능사양과 함께 계산 처리 능력을 3배로 향상시킨 것이 특징. 단순한 포지셔닝 작업을 비롯하여 초단기 순환주기와 대량의 다축을 수반한 고난도 애플리케이션에 이르는 성능 레벨을 모두 지원하는 이 새로운 제품은 PLC를 비롯한 모션 컨트롤 및 테크놀로지 펑션들뿐만 아니라, Sinamics S120 시리즈 드라이브 기반의 통합 드라이브 제어기능도 제공한다.

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