“EtherCAT이야말로 산업자동화에 적합한 통신 프로토콜”

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“EtherCAT이야말로 산업자동화에 적합한 통신 프로토콜”
ETG Korea, 『제2회 EtherCAT 로드쇼』 개최

지난 10월 16일과 17일, 무서운 기세로 모션 컨트롤 업계에 확산되고 있는 EtherCAT 로드쇼가 개최됐다.
이번 로드쇼에는 실제로 EtherCAT을 사용하고 있는 반도체 및 FPD 등 70여 업체에서 150 여명의 인원이 고르게 참석을 했으며, 하이젠모터나 한국오므론과 같이 산업계에 익히 알려진 회원사 외에도 포지탈이나 엘모, 르네사스 등의 회원사가  새롭게 참여해 발표와 데모를 진행함으로써, 행사 분위기를 고조시켰다.
이번 로드쇼를 통해 ETG Korea는 사용의 편리성과 고가용성, 저비용 등 EtherCAT이 갖는 차별화된 장점을 알리는 한편, EtherCAT이 적용된 다양한 사례를 소개함으로써 광범위한 어플리케이션으로 확산되어 나가고 있는 EtherCAT의 위상을 효과적으로 홍보했다.  
 취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr

ETG 협회장 Martin Rostan 씨가 EtherCAT이 가진 탁월한 성능적인 강점과 경제적인 이점들을 설명하고 있다.

트라이텍 이명복 부장이 Beckhoff 사의 솔루션을 소개하고 있다.

ETG(EtherCAT Technology Group)에서 주관하고 ETG 회원사들이 후원하는 『EtherCAT 로드쇼』가 지난 10월 16일과 17일 양일간, 서울과 경주에서 각각 개최됐다.
올해로 두 번째를 맞이하는 EtherCAT 로드쇼는 ETG Korea 의장인 문용선 교수와 ETG 협회장 Martin Rostan 씨의 환영사로 시작됐다.
Martin 회장은 ‘수정되지 않은 이더넷이 산업 자동화에 적합한가?’라는 의문으로 발표를 시작했다.

EtherCAT은 스택처리를 위한 추가적인 지연을 발생시키지 않아
그는 TCP나 IP, UDP와 같은, IT 업계에서 사용되는 프로토콜 스택은 각 노드에 추가적인 부하를 발생시키고, 스택처리를 위한 추가적인 지연을 발생시키는 등 산업자동화에 적합하지 않은 부분이 있는데, 이를 보완하는 네트워크가 EtherCAT이라고 말하고, EtherCAT은 IEEE 802.3 표준을 준수하는 통신 프로토콜로서, 타 네트워크와 달리 네트워크를 구성할 때 스위치를 사용하지 않고, MAC 또는 IP 어드레스의 복잡한 조작이 요구되지 않는다고 설명했다. 즉, EtherCAT이야말로 산업자동화에 적합한 통신 프로토콜이이라는 설명.
Martin 회장은 EtherCAT은 기존의 필드버스 비용으로 산업용 이더넷의 모든 장점을 제공하며, 어떤 고성능의 기반시설 요소도 필요로 하지 않고, 국제적으로 표준화된 개방형 기술로 누구나 자유롭게 호환 가능한 형태로 기술을 사용할 수 있다고 말했다. 또 하나의 버스를 사용하기 때문에 컨트롤 아키텍처를 단순화하며, 비용을 절감하고, 셋업이 단순하다고 덧붙였다.
이와 함께 기능 안전과 관련해, Safety over EtherCAT은 하나의 통신 시스템으로 제어와 안전 데이터 둘 다를 전송하며, Black-Channel 접근법 덕택에 다른 버스 시스템에서도 사용이 가능하다고 말했다.
또 한 번에 구축할 필요 없이 스텝바이 스텝으로 마이그레이션이 가능하며, 3만 5천 달러의 하드웨어를 소프트웨어 PLC로 대체한 허스키 사의 사례를 소개했다.
이와 함께 EtherCAT은 전 세계적으로 임베디드 시스템뿐만 아니라, 장비제어, 측정장비, 의료장비, 자동차제조, 휴대용 장비 등 광범위한 어플리케이션에 적용되고 있는 증명된 통신 프로토콜이라고 말하고, EtherCAT이 1,216개의 서보 축들의 움직임을 동기화하는 싱가포르 창이 공항의 ‘Kinetic Rain’ 등 EtherCAT이 적용된 다양한 사례들을 소개했다.
또한, ETG Korea에서는 EtherCAT 국내 동향을 설명하며, EtherCAT은 이미 선순환 구조에 접어들어 다양한 현장에 적용되고 있다고 소개했다.

한국오므론ㆍ하이젠모터 등 풍성한 회원사 발표 및 데모에 참석자들 관심 ‘집중’
이번 2014년 제2회 EtherCAT 로드쇼는 후원사로 Beckhoff의 대리점인 (주)트라이텍을 비롯해, 국내 대표 서보 드라이브 회사 하이젠모터, EtherCAT 마스터 공급업체인 Acontis의 (주)프레스토솔루션, 산업 자동화 글로벌 기업인 한국오므론, 반도체 제조 전문 업체인 르네사스, 모션 제어 솔루션 업체인 엘모 모션 컨트롤, 엔코더 제작 전문 업체인 POSITAL 등이 참여했다. 후원사들은 각 사에서 제공하는 EtherCAT 관련 솔루션과 산업 현장에 적용된 성공 사례 중심으로 발표를 진행하는 한편, 로드쇼 행사장에 마련 된 테이블 탑 전시를 통해 직접 자사의 제품을 선보여, 참석자들의 관심을 모았다.
프레스토솔루션의 이상훈 차장은 아콘티스는 EtherCAT 마스터인 EC Master를 비롯해서 EtherCAT을 컨피규레이션하고 진단할 수 있는 툴인 EC Engineer, 윈도우 EtherCAT 리얼타임 플랫폼인 EC Win의 제품군을 공급하고 있는 업체로, 로봇업체인 KUKA 사에서 아콘티스의 EtherCAT 마스터 컨트롤러를 매년 1500여 대를 사용하고 있으며, 반도체업체인 Under NDA 사와 ACS Motion Control에서 EC Win을 각각 사용하고 있고, 산업자동화 업체인 VIPA 사와 HURCO 사, Kristl & Sebit 사, Alstom/Ikerlan 사, Under NDA 사에서 각각 산업용 자동화 및 CNC, 측정 및 테스트, 에너지, 반도체 의료 분야에 EC Master를 사용하고 있다고 설명했다.
또한, Beckhoff의 대리점인 (주)트라이텍의 이명복 부장은 Beckhoff 에서 제공하는 모든 제품군이 EtherCAT에 최적화되어 있어, Beckhoff 솔루션은 고속, 고 정밀 입출력 제어 및 모션제어에 필요한 완벽한 성능을 발휘할 수 있으며, EtherCAT의 원천 기술을 보유한 회사로 EtherCAT을 가장 잘 이해하고, 가장 잘 사용할 수 있기 때문에 EtherCAT에 관련된 완벽한 솔루션을 제공할 수 있다고 강조했다.

R-IN Engine과 Ethernet Controller, 대용량 내장 메모리를 원 칩으로 제공하는 새로운 네트워크 플랫폼 R-IN32M3
르네사스 코리아의 김흥기 차장은 반도체제조 전문업체인 르네사스(RENESAS)는 히타치와 미쓰비시전기, NEC가 출자해 설립된 기업으로, 자사의 R-IN32M3는 시스템 하위단의 슬레이브를 타깃으로 한다고 설명했다.
르네사스의 산업 네트워크 컨트롤러인 R-IN32M시리즈는 지난 2013년에 출시되어 7개국 50개 사 이상에 채용이 되고 있는데, R-IN Engine과 Ethernet Controller, 대용량 내장 메모리를 원 칩으로 제공하며, EtherCAT을 비롯한 EtherNet/IP, CANOpen, CC-Link IE 등의 멀티프로토콜에 대응한다. R-IN 32M3는 명함사이즈로 EtherCAT Controller를 실현하며, 프로토콜마다 기반개발이 필요했던 기존제품과 달리, R-IN 32M3로 EtherCAT이나 EtherNet/IP, Porofinet 등의 프로토콜에 모두 대응이 가능하기 때문에 기판 공통화에 의한 개발공수 및 기간 단축이 가능하다
김 차장은 르네사스에서는 현재 모터 컨트롤러 대응제품을 공급하고 있는데, 향후 PLC 대응 제품을 출시할 계획이며, 이후에도 EtherCAT에 대응하는 산업용 이더넷 대응 제품을 전개한다는 방침이라고 밝혔다.
또 향후 공장은 한층 진화를 이룰 것이며, 리얼타임으로 네트워크에 연결되어 빅데이터에 근거한 제어가 이루어져, 유연한 생산체제가 필요하게 될 것이라고 설명했다.
Elmo Motion Control APAC의 한경수 차장은 엘모는 지난 1988년 이스라엘에서 설립되어 전 세계에 걸쳐 2백만 개 이상의 서보드라이브를 판매했으며, 최장 20년 이상동작 중이라고 설명하고, 모터 제조업체가 주요 고객으로 방위산업에서 자사 매출의 절반을 확보하고 있다고 덧붙였다.
Elmo 제품은 수 와트에서 수십 와트까지의 모터를 제어할 수 있으며, 갠트리모션이나, 극한환경, 모든 전압과 전류에 대응이 가능하다고 말하고, 자사의 Gold Maestro-GMAS는 EtherCAT 사이클은 500㎲, CAN사이클은 1ms까지 지원한다고 설명했다.
또 Elmo Servo Driver는 손바닥만한 크기로 어디에나 마운팅이 가능하고, 코어타입과 핀타입, 커넥터가 붙어있는 타입 모두가 제공이 가능하고, EtherCAT과 CANOpen, 이더넷, RS-232 등을 지원하며, Elmo EtherCAT 서보 드라이버는 1개의 마스터로 32축 제어가 가능하며, 다축을 위한 리얼타임 트리거링을 지원하고, 배선을 최소화한다고 말했다.
한편, POSITAL 문철희 지사장은 포지탈은 싱가폴에 헤드쿼터를 두고 있는 50년이 된 기업으로, 절대치 로터리 엔코더와 리니어 센서, Inclinometer 등의 위치센서를 생산 공급하고 있다고 말하고, EtherCAT Encoder는 1<㎲ 정밀 동기화, 100㎲ 사이클 타임, DLR(Cable 이중화기술)을 제공한다고 설명했다.
문 지사장은 포장기를 비롯한 방직기, 플라스틱기계, 무대장치 등에 자사 제품이 적용된 사례를 소개했다.

하이젠모터의 EtherCAT 서보 신제품 「SDA7000」, 국내 최대 응답주파수 실현
하이젠모터의 이희재 과장은 EtherCAT 서보 신제품인 SDA7000에 무게주심을 둔 발표를 진행했다.
SDA7000은 국내최대 주파수 응답을 실현한 제품으로, 전류제어 응답주파수가 3kHz로 반도체 및 가공기계 등 고정밀도를 요구하는 시스템에 최적이며, 응답성 개선에 따른 시스템 공정시간을 단축한다. EtherCAT을 비롯한 CANOpen 등 다양한 통신방식과 레졸버 및 타마가와, 사인, EnDat, Hiperface 등의 다양한 엔코더를 지원하며, 향후 Biss까지 지원을 할 예정.
또한 리니어 모터구동도 가능하며, 드라이브에서 모터로의 전력을 물리적으로 차단하는 안전기능인 STO기능을 표준으로 제공한다.
이 과장은 하이젠모터에서는 22kW에서 75kW까지 EtherCAT 서보시스템을 개발해 전동식 사출기와 전동식 프레스, 서보 유압기기에 적용하고 있다고 말하고, 이날 무대제어 시스템과 서보프레스, 사출성형 머신, 랙마스터 등에 적용된 사례를 소개했다.

하나의 통신, 하나의 소프트웨어로 기계전체를 통합적으로 제어하는 오므론 NJ시리즈
이어서 한국오므론의 김영민 대리는 기계구축에 필요한 여러 제어기기를 하나의 통신, 하나의 소프트웨어로 통합적으로 제어할 수 있는 NJ시리즈를 소개했다.
오므론의 NJ시리즈는 EtherCAT 기반의 개방적인 산업용 네트워크를 채용해, 머신 내와 머신과 공장사이를 심리스하게 접속하며, 모션기능과 PLC기능을 융합해 움직이면서 가공하는 동기동작이나 여러 품종의 순서 변경 등 고객의 고속 신상품 투입, 변종 변량 생산의 택타입 업, 정밀도 향상을 실현한다.
EtherCAT을 사용해 32축/0.5ms의 고속제어를 실현하며, 최대 192노드 내 64축 모션 제어를 실현하고, 비전 센서를 통합시킨 것이 특징. NJ501 연산주기는 EtherCAT 주기와 완전 동기되며, 슬레이브 간 동기 1㎲을 실현하고, Distributed Clock 기능을 지원한다.
오므론에서는 또 EtherCAT을 지원하는 서보 드라이버인 Servo-G5와 인버터인 MX2를 공급하고 있으며, EtherCAT에 대응하는 비전시스템인 FH/F5Z시리즈는 하나의 컨트롤러로 최대 4대의 카메라를 제어한다. 또 GX시리즈 및 NX시리즈의 EtherCAT I/O도 공급하고 있다.
이번 행사에서는 EtherCAT 어플리케이션으로서 NJ Robotics와 NJ 제진제어가 소개됐다.
이 가운데 NJ Robotics는 표준 머신오토메이션 컨트롤러에 로봇 제어를 위해 전용 펌웨어를 탑재한 NJ Robotics CPU로, 로봇 제어와 시퀀스 제어를 동시에 실현한다. 사양이 다른 패러렐 링크 로봇마스터로 통일된 시스템 및 프로그래밍이 가능하며, 시스템 구성의 통합의 목적으로 로봇 메이커 설치를 위한공간을 절약할 수 있다는 이점을 제공한다.
특히 PLC에서 사용하는 래더(Ladder) 및 ST 언어로 로봇의 제어까지 가능하기 때문에, 통일된 언어로 개발하여 보수가 간단하고 생산성을 향상시킬 뿐 아니라, 고속 네트워크인 EtherCAT을 사용해 로봇과 동기해 Pick 타이밍 조절이 가능하며, 기계 제어에 주변기기와의 연결성도 뛰어나다.

엘모 부스

하이젠모터 부스

한국오므론 부스

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - “EtherCAT이야말로 산업자동화에 적합한 통신 프로토콜”