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검사 장비의 모듈화: 빠른 개발 및 시운전 기간

Seidenader_C inspection machine #2

사실, Seidenader사의 CS 시리즈 검사 장비의 제작과 시운전 기간동안 프로그래밍에 얼마의 기간이 소요되는가? 중요한 사실은 장비와 자동화 구성의 우수한 모듈성이다. 제약 분야의 Seidenader 사 고객에게 이것은 생산에 더 많은 시간이 할애되고 품질 문제와 유지보수에는 보다 적은 시간이 소비됨을 의미한다. 또한 장비가 더 유연성이 있다고 언급했는가? 이러한 모든 발전 뒤에는 다양한 단계에 따른 모듈화된 장비 구성을 가능하게 하는 혁신적인 B&R의 자동화 솔루션이 있다.

“최근까지 우리는 새로운 장비를 개발하고 시운전하는데 수많은 프로그래밍 작업을 해왔습니다“ 라고 Seidenader사의 PLC 프로그램 팀장인 Herbert Grindinger씨는 언급했다. “CS 검사 장비의 새로운 시리즈를 통해 그동안 어려웠던 수많은 프로그래밍 작업을 해결할 수 있었습니다.“ Seidenader사 에게 이것은 비경구제로 알려진 액상 또는 냉동약과 영양제를 검사하는 장비의 생산 및 시운전 그리고 유지보수 기간을 단축할 수 있게 해주었다. 또한, 프로그래머에게는 장비의 성능과 새로운 기능을 추가하는데 초점을 둘 수 있도록 해준다.

B&R과 함께 통합된 자동화의 시작은 이러한 성과를 이루기 위한 첫 번째 스텝이었고, Seidenader사는 현재 다양한 부가 장비를 포함한 모든 검사 장비를 위해 하나의 소프트웨어 프로젝트를 사용한다. “우리에게 이것은 제어 소프트웨어 생성을 복잡한 프로그래밍 작업이 아닌 간단한 구성으로 가능하게 했습니다.“ 라고Seidenader사의 제어 전문가는 언급했다. “그리고, 그 중 최고는 B&R의 세이프티 솔루션입니다.“ 이것은 또한, 모듈화와 표준화의 정도를 올려 Seidenader사가 장비의 모듈을 사전에 생산하고 테스트할 수 있도록 했다.

기능적인 세이프티에 대한 새로운 수준

고객은 새로운 장비 디자인을 다양하게 얻을 수 있다. 왜냐하면, 소프트웨어는 완벽하게 작동하는 기계에서 테스트를 통해 이미 검증되었고, 이상하게 변경되어서는 안 된다. 그리고 제작과 시운전을 통해 장비에 적용된다. 이것은 기존에는 없었던 수준의 기능적인 세이프티를 제공한다. 모듈을 추가하고 교체할 때 전반적인 표준화는 신속하고 용이하게 처리될 수 있게 한다.

“만약 요구사항이 변경되고 인피드/아웃피드 유닛을 교체할 필요가 있을 때도 전혀 문제될 것이 없습니다. 단지, 각 관련된 소프트웨어 모듈을 동작하거나 또는 동작하지 않게 하고 나머지 코드는 상태를 유지합니다.“ 라고 Grindinger씨는 설명한다. “이것은 고객에게 시스템 자격에 대한 업무를 매우 간단하게 할 수 있게 합니다.“ 장비 작업자는 B&R의 완벽하게 통한된 자동화에 의해 모든 단계를 지원받을 수 있다. 새로운 솔루션은 간단히 확인될 수 있는 부품에 대한 완벽한 리스트를 쉽게 생성할 수 있게 한다.

Grindinger팀은 장비의 제어 소프트웨어를 개발할 때 B&R의 엔지니어링 환경이 매우 도움이 된다는 것을 확인했다. “Automation Studio 기능 중 우리가 정말 필요한 것은 프로그래밍 언어를 선택함에 있어서 사용자에게 어떠한 제한도 없다는 것입니다.“ 라고 PLC 개발자인 Michael Grampp씨는 언급했다. “B&R에서 제공하는 포괄적이고 강력한 라이브러리가 포함된 Structured Text를 사용했습니다. 포인터에 대한 추가적인 지원은 모듈화에서 오는 큰 데이터 용량을 관리하는데 많은 도움이 되었습니다.“

Seidenader_CS inspection machine
새로운 CS 시리즈 검사 장비의 개발에 있어, Seidenader사는 입증된 모듈화 구성을 통한 장비 구성을 위해 상당한 시간 단축을 가져올 수 있는 B&R의 통합된 자동화의 장점을 인지했다. (출처: Seidenader Maschinenbau GmbH)

PackML에 의한 투명성과 사용자 친화성

B&R의 PackML 지원은 시스템의 투명성을 가능하게 했다. "우리는 모든 사람들이 고수하는 국제 표준으로써 PackML을 적용했습니다.“ 라고 Grindinger씨는 말한다. “이것은 단지 표면적으로 HMI를 위해 적용되는 것이 아니라, 각각의 장비 모듈 레벨까지 적용되었습니다. 이로 인해 소프트웨어는 보다 투명성을 가지며, 쉽게 사용하고 유지할 수 있게 되었습니다. 그 이상으로, 라인 통합과 상위 레벨 시스템과의 통신을 간단히 할 수 있습니다.“

B&R 엔지니어링 환경의 또 다른 중요한 장점은 기계 제어와 모션 제어를 하나의 하드웨어 플랫폼에서 가능하게 했다는 점이다. “사실, 우리는 프로그래밍을 간소화하기 위해 두 개의 다른 플랫폼을 더 이상 필요로 하지 않습니다.“ 라고 Grindinger씨는 추가로 언급했다.

B&R의 강력한 산업용 PC인 Automation PC 910 시리즈는 새로운 CS장비의 제어기 역할을 한다. Automation PC는 CS 장비가 다양한 종류의 오염 물질이나 결함을 검사할 수 있는 다섯 개의 이미지 프로세싱 PC가 있는 중앙 장비 모듈의 메인 제어 전장에 설치된다. 이 장비는 앰플, 카트리지, 그리고 다양한 제품과 컨테이너 포맷으로 되어있는 100ml의 물약 병에 적합하다. 육안 검사를 보완하기 위해, 헤드 스페이스 가스 분석 (HSA), 근접 적외선 분광학 (NIR), 편광 검사 (GSI), 그리고 고전압 누설검출 (HVLD)을 위한 모듈을 함께 통합할 수도 있다.

Seidenader_HMI application
Seidenader사는 세계적으로 모든 프로그래머에 의해 적용되는 국제 표준으로써 PackML을 사용한다. 이는 소프트웨어를 보다 쉽게 이해하고, 진단하며 사용할 수 있게 한다. (출처: Seidenader Maschinenbau GmbH)

추가적인 트리거링 유연성을 위한 소프트웨어 캠 스위치 (Cam Switch)

“육안 검사를 위해 카메라를 사용할 때, 트리거되는 방법은 품질에 직접적인 영향을 미칩니다“ 라고 Grindinger씨는 언급한다. 과거에는, 단지 위치에 따른 트리거링만 가능한 분리된 전자 캠 시퀀스를 사용해야만 했다. 이는 각 새로운 프로파일을 위해 사전에 새로운 레시피를 생성하거나 캠 스위치 소프트웨어가 수정되고 다시 이를 검증하고 테스트를 했다.

“B&R은 더 나은 솔루션을 제공합니다.“ 라고 Grindinger씨는 설명한다. “X20 시리즈의 X20DS4389 모듈은 타임 스탬프 기반의 트리거링을 가능하게 하는 AsMcDcs 라이브러리를 사용할 수 있는 DO를 제공합니다. 이는 일정한 타이밍을 유지할 수 있게 하고, 검사 캐로셀이 카메라 앞에서 얼마나 빠르게 컨테이너를 지나는지에 상관없이 최적의 검사 결과를 가져오며, 작은 서보모터를 사용하여 회전됩니다.“ CS는 더 이상 분리된 캠 스위치가 필요없을 뿐만 아니라, 같은 소프트웨어가 레시피 파라미터를 통해 간단히 전 범위의 속도를 제어할 수 있게 한다. 그래서 또한 재검증이 필요없다.

작업자는 모든 표준과 장비에서 최적의 모듈을 선택한 것처럼 같은 방법으로 16:9 포맷의 18.5 인치 화면의 고객 주문형 Panel PC 820 HMI를 사용해서 파라미터를 입력한다. 이 Panel PC는 Ethernet을 통해 Automation PC 910 제어 컴퓨터와 통신한다.

모듈간의 표준화된 전기적 인터페이스

Seidenader사는 새로운 검사 장비에 사용되는 12개의 ACOPOS 드라이브 네트워크를 위해 POWERLINK를 선택했다. 장비 모듈간, 하나의 싱글 하이브리드 케이블은 분산된 ACOPOSremote 드라이브에 파워와 STO 그리고 POWERLINK 신호를 공급한다. 상응하는 리모트 커넥션 박스는 라인 또는 스타 토폴러지 구성을 가능하게 한다. “하이브리드 케이블은 우리에게 모든 새로운 레벨까지 모듈화 구성이 가능하도록 합니다.“ 라고 Grindinger씨는 언급했다. “우리는 지금 모듈을 설치, 시운전 및 서비스하는 시간과 노력을 상당히 절약했습니다“

Seidenader_ACOPOSremote
B&R의 분산 제어 방식의 ACOPOSremote 드라이브를 직접 바로 정비에 설치함으로써, CS 검사 장비는 다양한 모듈을 연결하는 단 하나의 표준화된 전기 인터페이스만을 필요로한다. (출처: Franz Roßmann)

서비스 기술자를 위한 통합된 진단 기능

B&R의 통합된 자동화 솔루션 덕분에, 시운전과 유지보수는 이미 매우 쉽게 시작되었다. “주제어 컴퓨터에서 직접 제어하거나 또는 분산된 모든 자동화 부품을 위한 소프트웨어를 통해, 드라이브의 설치 및 교체가 매우 쉬워졌습니다.“ 이 사실은 Grampp씨에 의해 입증되었다. “B&R을 통해, 별개의 독립된 프로그램 장치가 불필요하며 또한, 어떤 소프트웨어도 미리 설치할 필요가 없습니다." 그리고 자동화 시스템의 진단 기능을 위해 추가의 장치 또한 불필요하다. System Diagnostics Manager와 같은 B&R의 시스템 진단 기능은 HMI에서 직접 확인할 수 있다. Seidenader사는 HMI 분석을 위해 필요한 모든 툴을 직접 프로그래밍했다.

Grindinger씨는 시스템에 대한 아직 진행하지 않은 가능성을 보고 많은 계획을 가지고 있다. “B&R 솔루션은 우리가 성장하는데 상당한 도움이 됩니다. 현재 시간당 400 컨테이너 이상의 새로운 CS 시리즈에 조만간 더 빠르고, 정확한 결과를 가져올 수 있을 것으로 예상됩니다. 우리는 또한 가장 강력한 검사 장비를 포함한 모든 범위의 제품을 통해 솔루션을 쉽게 확대할 수 있는 방법으로 장비와 자동화 구성을 디자인했습니다. B&R과 함께 발전하기 위해 우리는 서로 최고의 파트너라고 확신합니다.“

POWERLINK

IP65 등급 분산 제어 방식의 ACOPOSremote 드라이브는 추가적인 제어 전장 없이 직접 바로 장비에 설치될 수 있다. 파워는 POWERLINK와 STO신호, 그리고 추가로 24VDC가 포함된 싱글 하이브리드 케이블을 통해 공급된다. 새로운 CS 시리즈 검사 장비에 사용되는 다양한 모듈간의 전기적인 인터페이스로 이런 표준화된 기술을 사용함으로써, Seidenader사는 모든 새로운 장비에 모듈화된 솔루션을 적용하게 되었다.

Ejemplo
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