수준 높은 프로파일 압출기 제어

수준 높은 프로파일 압출기 제어

B&R

 

과거 Hans Weber Maschinenfabrik GmbH사에서는 PC를 기계 자동화에 사용되는 HMI 어플리케이션을 위한 용도로만 사용해왔다. 이제는 B&R의 강력하고 신뢰할 수 있는 박스형 PC인 Automation PC 910을 통해 장비제조사들은 완전히 새로운 세대의 기계 컨트롤러를 개발할 수 있게 됐다. 이 컨트롤러들은 B&R의 터치스크린 디스플레이를 통해 뛰어난 사용자 친화적 작업환경을 제공한다.

Hans Weber Maschinenfabrik GmbH사의 새롭게 개발된 DS 9 트윈 스크류 압출기를 한 번 훑어보는 것만으로도 독일 Kronach의 기계제작자가 디자인한 사용자 인터페이스가 얼마나 훌륭한 지 알 수 있다.
이목을 끄는 첫 번째는 여유 있는 크기의 21인치 디스플레이다. 멀리서도 확인하기 쉬울 뿐만 아니라, 기계 상태 및 공정을 가장 적합하게 나타낼 수 있도록 해준다. 더욱 자세히 들여다보면 사용자 인터페이스의 알아보기 쉬운 아이콘들과 깔끔한 구성, 그리고 매력적인 디자인을 알게 될 것이며, 이는 가장 까다로운 입맛을 가진 스마트폰 사용자들의 기준까지도 만족시킬 수 있다.
“우리는 사람들에게 친숙한 태블릿이나 스마트폰과 같이 읽기 쉽고 작동시키기 편리한, 현대적이면서도 인체공학적인 HMI 솔루션의 제작이라는 목표를 달성해냈습니다.” Weber사의영업부 책임 관리자인 Michael Weber씨가 자신 있게 말한다. “이를 통해, 우리의 브랜드 인지도 역시 매우 높아졌습니다.”

16:9비율의 Full HD 패널
프로젝트의 책임자들에게 세계적인 수준의 하드웨어에 기반한 뛰어난 사용자 인터페이스는 처음부터 보장된 것이나 마찬가지였다. “16:9 비율과 Full HD 해상도를 갖춘 B&R의Automation Panel 830은 우리에게는 가장 이상적인 하드웨어 플랫폼입니다” 라고 새로운 컨트롤 및 작화 솔루션을 개발한 Weber사의 소프트웨어 전문가 Gerd Brief씨가 말했다.
“B&R은 이와 같은 산업용 패널을 합리적인 가격으로 제시한 첫 번째 회사입니다.” 그는 이어서 “뿐만 아니라 B&R은 정확히 우리가 추구하는 디자인으로 제작하는데 필요한 원형의  발광키를 가진 전기장치 및 하우징을 맞춤 제작할 수있는 열의와 능력을 갖고 있었습니다”라고 말했다.

빠르고 간편한 통신
Brief씨는 Automation Studio를 사용하여 HMI 및 제어 장비를 직접 프로그램하면서 그 성능에 놀랐다고 한다. “통합된 엔지니어링 환경의 장점은 HMI가 제어 프로그램의 변수에 직접 접근한다는 것입니다”라고 Brief씨가 말했다. “HMI와 제어장비사이의 지루하고 복잡한  통신연결 때문에 더 이상 골치가 아플 필요가 없었던 적은 이번이 처음입니다. 통신이 상당히 간편해지고 빨라졌습니다”라고 Brief씨는 덧붙여 말했다.
데이터 교환시의 지연현상은 여러대의 압출기를 하나의 중앙 컨트롤러로 제어하는 공유 압출 성형 프로세스에서 특히 자주 나타난다. 새로운 컨트롤 아키텍처 덕분에, 이런 지연현상들은 가장 복잡한 압출 가공라인에서조차 더 이상 발생하지 않게 되었다.

하나의 장치로 제어와 HMI를 동시에 관리
HMI 기능은 B&R의 최고급 산업용 PC인 Automation PC 910를 통해 실행된다. 통합 그래픽 유닛을 포함하고 있는 Intel Core i-series processor를 탑재하여 아주 복잡한 영상처리 작업과 다양한 공정에 대한 작화 기능까지도 다룰 수 있는 제어 및 그래픽과 관련된 성능을 제공한다. 동일한 장치로 압출기 프로세스의 작화 기능뿐만 아니라, 제어 및 트렌드 그래픽에 필요한 데이터를 포함하고 있는 SQL 데이터베이스까지 다룰 수 있다.
“압출기에서 윈도우PC를 사용하기에는 제약이 있습니다. 그래서 과거에는 윈도우PC 중 하나라도 문제가 발생될 경우 압출 프로세스에서의 작동이 멈추는 것을 피하기 위해서, HMI 기능만을 사용하는 용도로 윈도우PC를 사용했습니다”라고 Markus Weber 박사가 설명한다. “B&R의 산업용 PC는 신뢰성이 높아서, 우리는 처음으로 어떤 위험부담도 없이 제어와  HMI를 하나의 단일PC에 합칠 수 있었습니다.”
창틀에 사용되는 프로파일들은 여러 프로파일들을 조합하여 만드는 경우가 많은데, 각 프로파일의 필요한 수량은 각기 다르다. Hans Weber Maschinenfabrik GmbH사는 처리장치를 신속하게 교체한 후 버튼을 누르기만 하면 최적화된 파라미터 세팅으로 생산을 재시작하는 것이 가능하다.
이는 업체와 그 고객들에게 큰 이점으로 다가왔다. PC는 B&R의 X20 시스템의 I/O모듈에 따라 기계의 본체 안에 있는 온도 조절이 가능한 전장 캐비닛 속에 설치된다. 컨트롤러는 Smart Display Link를 통해 기계에 원격으로 설치된 패널과 통신하는데, 이 패널은 USB 및 터치스크린 신호를 지원한다. 압출기의 드라이브와 히팅 존을 제어하기 위해 Weber사의 엔지니어들이 사용하는 I/O모듈은 X2X Link를 통해 컨트롤러에 연결된다.

더욱 적용하기 쉬워진 고객의 요구사항들
“단일 산업용PC에서 HMI 및 제어 기능이 결합되었을 뿐만 아니라, 완전히 통합된 소프트웨어 솔루션에서부터 모듈식 I/O시스템까지, 이 모두는 우리가 고객의 특별한 요구사항에 상당히 쉽게 부응할 수 있도록 해주었습니다”라고 Brief씨는 말했다. “이는 상당한 중요 사항으로서, 고객의 특정한 기술적 요구에 대해 최적의 솔루션을 제공하는 것이 우리가 추구하는 핵심요소이기 때문입니다. 우리의 공장에서 나오는 거의 모든 압출기들은 다양한 방식으로 고객의 입맛에 맞게 맞춤 생산됩니다.”
Weber사는 뛰어난 내구성의 압출기를 생산하고 있을 뿐만 아니라, 구형 기계를 최신화하기 위한 작업 요청 또한 자주 받고 있다. EUROMAP 27의 영향으로 인해 점차 현대화된 장비에 대한 고객사양은 네트워킹 성능을 포함하고 있다. “고객으로부터 이러한 요구사항을 처음 받았을 때, 우리는 먼저 우리 장비에 제어기를 공급하는 업체에 요청하였습니다. 하지만 그들을 통해 솔루션을 제공받을 수 없다는 것을 알게 된 후 실망하게 되었습니다”라고Michael Weber씨가 말했다. “수소문 끝에 B&R을 만났고, 우리가 진정 필요로 했던 것을 얻을 수 있었습니다.”

 

“B&R의 산업용 PC는 신뢰성이 높아서, 우리는 처음으로 어떠한 위험 부담 없이도 제어 및  HMI를 하나의 단일PC에 통합시킬 수 있었습니다.”
- Markus Weber박사
Hans Weber Maschinenfabrik GmbH사의 책임대표

 

Brief씨는 Automation Studio를 사용하여 HMI 및 제어 장비를 직접 프로그램하면서 그 성능에 놀랐다고 한다. “통합된 엔지니어링 환경의 장점은 HMI가 제어 프로그램의 변수에 직접 접근한다는 것입니다”라고 Brief씨가 말했다.

 

Hans Weber Maschinenfabrik GmbH사의 개발자들은 B&R의 Automation Studio 소프트웨어를 사용하여 HMI 및 제어를 위한 두 분문 모두를 직접 프로그램했다. 특히 개발자들은 제어 프로그램 내에서 HMI 어플리케이션의 직접적인 접근에 대해 강한 인상을 받았다고 한다. 이를 통해 둘 간의 통신을 보다 빠르고 간편하게 수행할 수 있었다.
오스트리아의 자동화 업체인 B&R은 EUROMAP 27에 대한 지원뿐만 아니라, 여러 분야의 다양한 경험으로부터 얻은 혜택 역시 제공한다. B&R의 활발한 지원 덕분에, Weber사의 개발팀은 새로운 세대의 컨트롤러 개발에 마음 놓고 집중할 수 있었다.

더 높은 품질의 결과물을 위한 특유의 프로세스 테크놀로지
Weber사의 프로세스엔지니어는 트윈 스크류 압출기의 처리장치의 최적화를 위해 모든 것을 처음부터 다시 시작했다. “예를 들면, Extruder DS9에서 우리의 최신 개발을 통해 107mm 스크류를 필요로 하던 수준의 결과물을 90mm 스크류로 달성해냈습니다. 생산 이송 장치는 다소 길어졌지만, 여전히 경쟁 업체들보다 훨씬 짧습니다.” 보다 소형화된 압출기와 여기에 적합한 소형 모터와 인버터를 가지고도 동일한 결과물을 생산해냄으로써, 사용자들에게 보다 향상된 성능을 확실하게 보여줄 수 있었다.
FleXXtrusion를 사용하면 훨씬 큰 비용절감 및 투자에 대한 안전성을 얻을 수 있다. 이를 통해 완전히 새로운 장비를 장만하지 않고도 최신 세대의 트윈 스크류 압출기를 수요변화에 따라 신속하게 생산량을 조절할 수 있도록 해준다.
Markus Weber 박사는 창틀 프로파일 분야를 예로 들어 설명한다. “이 장비들을 통해 메인 프로파일 및 이차 프로파일이 생산되는데, 이 모두는 필요한 수량이 각기 다릅니다. 만약 우리의 FleXXtrusion를 사용한 트윈 스크류 압출기를 사용한다면, 처리장치를 신속하게 교환할 수 있으며, 구형 처리장치라 할지라도 버튼을 누르기만 하면 최적화된 파라미터 세팅으로 생산을 재시작할 수 있습니다."

Weber사 모든 압출기에 적용된 최신 컨트롤러
이렇게 개발된 기능들은 새로운 세대의 트윈 스크류 압출기에만 적용됨과 동시에 Weber사의 압출기를 사용하는 어느 사용자라도 최신 세대의 컨트롤러로부터 혜택을 받게 될 것이다. “고객사의 특별한 요청이 없는 이상, 우리의 모든 압출라인에 B&R 기술을 기반으로 하는 최신 컨트롤러를 장착할 것입니다"라고 Michael Weber 박사는 말한다.
Weber사는 이미 다음 단계의 개발에 박차를 가하고 있다. “B&R의 기술은 이 분야에서 확실한 입지를 다지고 있으며, 더욱이 앞으로 개발될 보다 혁신적인 기능을 위해 훌륭한 토대를 제공합니다. 우리는 가까운 미래에 통합 멀티터치 및 제스처 기반의 작동을 고려하고 있습니다. B&R의 Automation Panel이 그것을 가능하게해줄 것입니다”라고 Brief씨는 말했다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 수준 높은 프로파일 압출기 제어