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완벽한 safety 솔루션

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플라스틱 공정 기계들은 점점 더 복잡해짐과 동시에 더욱 더 모듈화 되고 있다. 이러한 요구사항은 지능형 safety 기능 및 빠른 응답 시간을 보장해주는 제어 시스템에 대한 수요를 증가시킨다. Safety 관련 데이터 교환을 위한 가장 이상적인 매체는 기계에 이미 사용되고 있는 고속 시스템 버스이다. openSAFETY 는 이러한 까다로운 어플리케이션의 요구사항을 만족시키는 유일한 safety 프로토콜이다.

플라스틱 제품을 대량 생산하는 기계들은 완전한 자동화 시스템으로 구성되며, 끊임없이 가동된다. 이러한 복잡한 툴을 겸비한 기계들은 설계하고 만드는데 비싸기 때문에 최대한 짧은 생산 사이클 타임에 품질 높은 제품을 대량으로 생산할 수 있어야 한다. 이런 목표들을 달성하기 위해, 플라스틱 공정 기계 제조업체들은 지금까지 수 년간 그 혁신을 주도해 오고 있다. 다양한 분야에서의 개척자의 시각으로, 이 분야의 새로운 개발들은 일반적으로 자동화 기술에서 그 솔루션을 찾고 있다.

전기 서보 드라이브가 그 한 예이다. 이런 기계에서 모션 축들은 상당한 양의 힘을 발휘하고, 그로 인해 유압 솔루션에는 이런 드라이브가 사용된다. 동시에, 유압은 항상 일정한 것이 아니라 효율 개선을 위한 조건에 따라 항상 변한다. 여기서 바로 서보 모터가 그 역할을 하는 것이다. 최근, 대부분의 기계들은 더 작은 힘이라는 요건을 만족하면서, 이를 전기 드라이브 기술로 이미 구현하고 있다. 이를 통해 에너지 효율 및 정확성을 향상시키고 또한 응답성도 향상시킨다.

Safety 가 가장 중요하다

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플라스틱 공정 기계들은 고속에서 동작되므로 공장 작업자들의 안전을 보장하는 적절한 조치가 필요하다. openSAFETY를 통해 다양한 그리고 매우 빠른 응답시간을 가진 safety 기능 구현이 가능하다. (Source: iStock)

플라스틱 공정 기계에 사용되는 모션축의 수는 이미 상당히 많고 계속 증가하고 있다. 이는 특히, 툴이 더 복잡해지고 수많은 코어풀러 기능을 갖춘 성형 사출 기계에 더욱 그렇다. 이런 기계들은 보통 사람의 눈으로 개별 공정을 따라갈 수 없을 정도로 고속에서 동작한다. 동시에 클램프 힘이 수 톤에 달하므로, 현장 직원을 보호할 수 있는 충분한 조치를 취하는 것은 매우 중요하다.

버스 통합 safety 기술에 대한 기본 전제 조건은 이미 준비가 되어 있다. 다양한 드라이브를 동기화 하기 위해, 플라스틱 가공 기계의 대부분은 고속 이더넷 기반 필드 버스 시스템을 탑재한다. 결과적으로, 배선에 의한 safety 회로는 점점 사라지고 있다. 움직이는 물체의 규모와 속도는 safety 기능이 지체 없이 신속하게 적용되도록 특히 짧은 정지 거리를 요구한다.

응답 시간은 결정적이다

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openSAFETY는 매우 짧은 응답시간을 통해 극도로 빠른 속도의 움직임에서도 최소의 정지 거리를 보장한다. 드라이브가 제어된 비상 운전과 빠른 재시작을 제공하는 지능형 안전 반응 (safe reaction)을 할 수 있도록 해준다.

openSAFETY 프로토콜은 매우 짧은 정지 거리와 빠른 재시작을 보장하기 위해 시스템 버스를 통해 safety 관련 메세지를 전달하도록 "블랙 채널" 이론을 사용한다. 서보 드라이브와 모터에 통합된 safety 기술로 openSAFETY는 시스템의 응답 시간을 수 밀리 초로 감소시킬 수 있다.

"이는 기계의 생산성을 증대시키는 동시에 작업장의 안전을 향상시킵니다." 라고 Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG)의managing director 인Stefan Schönegger 씨는 말한다. "더 짧은 정지 거리는 safety clearance를 줄여주기 때문에 기계가 차지하는 공간을 줄여주거나 Safely Limited Speed로 움직일 때의 속도를 증가시킬 수 있습니다."

Safely Limited Speed는 통합된 safety 로직을 가진 openSAFETY 드라이브가 제공할 수 있는 많은 지능형 반응들 중 하나이다. 지능형 드라이브는 safe 인간-기계 상호작용 (safe human-machine interaction)을 용이하게 하기 때문에 단순한 비상 정지 기능의 더 나은 대안이며, 빠른 재시작이 가능하기 때문에 기계의 생산성을 증가시킨다.

openSAFETY 모듈형 솔루션

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로봇 핸들러와 기타 포스트 프로덕션 장비는 점점 통합 자동화 솔루션에 통합되고 있다. openSAFETY는 네트워크를 통해 가상 배선을 제공함으로써 기계 설계에 이런 접근을 용이하게 한다. (Source: iStock)
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Stefan Schönegger, Ethernet POWERLINK Standardization Group 의 Managing Director

전체적인 공정을 보다 완벽하게 자동화하고자 하는 추세는 모든 산업 분야에서 찾아볼 수 있는데, 플라스틱 가공 기계 역시 그 예외가 아니다. 오랫동안 이와 같은 첨단 산업 분야에서는, 원재료와 완성품 모두를 유연성 있게 다룰 수 있는 장치들이 종합 자동화 솔루션으로 통합되어 왔다. 이러한 장치들은 공급 속도와 동기화된 상태로 파이프나 압출 프로파일들을 연마하는데 사용되는 톱과 같이, 추가적인 선택 모듈로써 주요 장비에 장착되어 사용된다.

openSAFETY는 네트워크 전반에 가상의 배선을 구축함으로써 이를 통해 모듈형 장비의 설계를 수월하게 해줄 것이다. Safety 관련 드라이브를 포함한 장비의 여러 컴포넌트들은 비상정지를 위한 복잡한 배선 없이도 서로 쉽게 연결될 수 있다. 또한 최대 200 개의 safe I/O 채널들과 드라이브들은 단일 safety 컨트롤러로부터 유연하게 주소를 할당 받을 수 있다.

openSAFETY는 유일하고 완벽한 개방형 safety 프로토콜이며, 아래와 같은 특징을 갖는다. 첫 번째는, 시스템 제조업체들은 openSAFETY를 개방형 소스 소프트웨어로서 라이선스와 관련한 비용 없이도 자유롭게 활용할 수 있다. 이를 위해 특정 하드웨어의 구입이 필요치 않기 때문에, 어떠한 법적인 제약 없이 보다 빠르고 쉽게, 저렴한 비용으로 구현이 가능하다.

또한, openSAFETY를 통해 다양한 필드버스 시스템과 safety에 대한 데이터 교환이 가능하다. 주요 장비에 각각 다른 종류의 버스 시스템과 다른 브랜드의 컨트롤러를 사용한다 하더라도, 모듈 및 주변 장비들은 전체 safety 솔루션에 통합될 수 있다.

"플라스틱 분야에서 사용되는 장비들은 반드시 어디든 적용될 수 있는 유연성과 함께, 언제든 최고의 생산 속도를 유지할 수 있어야 하며 가동 정지 기간이 절대적으로 없어야만 합니다." 라고 Schönegger씨는 말한다. 그는 이어서 "제조사와의 협력을 통해 목표한 바를 이루고자 openSAFETY의 뛰어난 성능을 바탕으로 지원하고 있으며, 이것이 바로 safety를 위한 통신 방식 선정에 있어 openSAFETY가 반드시 선택되어야 할 이유입니다." 라고 강조한다.

"openSAFETY는 이렇게 플라스틱 분야에서 safety를 위한 통신 방식에 있어 최적화된 규격입니다." 라고 Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG)의 Managing Director인 Stefan Schönegger씨는 말한다.

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