미쓰비시전기는 2007년 새로운 CPU 시리즈인 QnUDCPU를 선보였으며, 최근에는 QnUDCPU에 Ethernet 기능을 내장시킨 QnUDECPU를 본격적으로 출시 및 판매하고 있다.

이 제품은 QnUDCPU와 동일한 CPU 성능을 갖추고 있고 업계 최초로 나노기술을 적용함으로써 기존 QnHCPU(Q02HCPU, Q06HCPU등) 대비 약 6배의 고속 처리를 가능하게 하였다. 또한 대용량 메모리를 내장하고 있으며, 멀티 태스킹 및 다중 프로그램에 최적화 되어 있다.

이러한 고속, 대용량의 기본 QnUDCPU 기능에 더해서 고속 Ethernet 통신 기능을 제공하고 있는 것이 QnUDECPU의 특징이다.

이 CPU를 사용할 경우, Ethernet 포트를 경유한 프로그램 업로드/다운로드가 가능하며, 네트워크 상의 CPU를 자동으로 검색할 수 있다. 또한 상위 컴퓨터, GOT와 같은 표시기, Ethernet 지원 디바이스 등과 동시 통신을 지원함으로써 높은 효용성을 지니며, 비용절감 효과도 뛰어나다.

현재는 고정 버퍼에 의한 소켓 통신 기능은 제공하고 있지 않지만, 곧 소켓 통신 기능이 가능하게 업그레이드할 계획이다. 소켓 통신을 이용하면 상위 서버, 각종 디바이스 기기 등과 프로그램에 의한 임의 데이터의 송수신이 가능해지므로, 더욱 다양한 통신 환경에서 사용될 수 있게 된다.

2008년 발표된 CC-Link IE는 새로운 컨트롤러간 네트워크 시스템으로서 산업용 Ethernet을 기반으로 하여, 생산현장 뿐만 아니라 정보 시스템을 포함한 생산 시스템 전체의 최적화와 수직 통합을 실현하기 위해 개발되었다.(CC-Link IE에서 IE의 의미는 Industrial Ethernet의 약자이다.)

새롭게 개발된 CC-Link IE의 최대 장점은 무엇보다도 대용량의 데이터를 실시간으로 교환할 수 있다는 점이다. CC-Link IE는 최대 256,000바이트의 데이터를 네트워크상에서 공유할 수 있다.

1Gbps의 초고속으로 통신을 하며, 고유의 토큰링 프로토콜을 사용하여 최대 데이터 양으로 통신을 하더라도 5~10ms 이내에 모든 노드가 통신을 할 수 있다. PLC의 스캔 타임이 5~10ms 정도이므로 매 스캔마다 통신이 이루어지게 되는 셈이다.

또한 네트워크 메모리 공유 방식으로 통신을 함으로써 프로그래머는 통신을 전혀 의식하지 않고 자체 메모리 영역에 대해 데이터 읽기/쓰기를 하는 감각으로 간편하게 프로그램 개발이 가능하다. 효율적인 프로토콜에 의해 정시성 즉, 정해진 시간 내에 통신이 완료되는 특성을 가지고 있기 때문에 데이터 전송의 지연이나, 중요 데이터의 분실 등을 염려하지 않아도 된다.

이중화된 광 통신 케이블을 이용하기 때문에 외부 노이즈의 영향을 받지 않으며, 예상치 못한 노드의 장애나 통신선로상의 문제가 발생되어도 정상적으로 통신할 수 있어, 고신뢰성이 보증된다.

MELSEC PLC에 적용하여 사용할 경우는 이른바 Seamless 통신 기능을 지원하는데, 즉 상위 통신은 Ethernet, 컨트롤러간은 CC-Link IE, 필드측은 CC-Link로 구성된 경우, 상위에서 필드 측까지 3개의 네트워크를 사용하지만, 프로그래머는 마치 하나로 이어진 네트워크처럼 통신이 가능하도록 지원하는 기능이다.

아울러 미쓰비시전기는 CC-Link 협회(CLPA)를 통해 CC-Link IE를 오픈화 하였으며, ISO, IEC 등의 국제 표준화 작업도 진행하고 있어 누구나 CC-Link IE를 활용할 수 있도록 지원하고 있다.


시스템 최적화 위한 고속 데이터 로거

최근 출시된 고속 데이터 로거(QD81DL96)은 CPU의 각종 디바이스 데이터를 고속으로 컴퓨터에 저장시켜, 정확한 데이터 로깅 기능을 실현할 수 있도록 해주는 모듈이다.

고속 데이터 로거를 사용할 경우, 생산과정의 여러가지 데이터를 최고 1ms 단위로 저장이 가능해 설비의 상태 변화를 빠짐없이 수집할 수 있고 설비의 동작분석을 더욱 정교하게 할 수 있다. 추가적으로 8GB의 대용량 메모리 카드를 장착할 경우, 상위 컴퓨터로 전송이 불가능한 데이터를 메모리에 저장시켜 놓을 수 있다.

또한 간편한 위저드 형식의 설정이 가능한 ‘고속 데이터 로거-설정 유틸리티’와 수집한 데이터를 활용 용이한 해석을 지원하는 ‘고속 데이터 로거-표시 유틸리티’를 제공하고 있다. 수집한 데이터는 Excel이나 CSV, 바이너리 데이터 형식으로 저장할 수 있어 용도에 맞추어 여러가지 방법으로 활용될 수 있다.

결과적으로 고속 데이터 로거를 장착하는 것만으로 설비동작의 분석을 통한 시스템의 최적화를 저렴한 비용으로 추구할 수 있다.

새롭게 기능이 향상된 신형 C언어 컨트롤러(Q12DCCPU-V)는 고속, 고정밀도 제어를 실현하는 신형 SH4A CPU를 장착하고 있어서 모션 컨트롤러의 제어 연산 주기 0.88ms에 동기화된 초고속 프로그램 실행 주기를 가질 수 있다.

이 제품은 리얼타임 OS인 VxWorks 6.4를 표준으로 탑재함으로써 가격절감 효과를 제공하고 고속 및 고신뢰성의 제어를 실현한다.

C언어로 프로그램을 작성해, 기존의 컴퓨터/마이컴 보드용의 소프트웨어 개발경험을 그대로 PLC에 적용할 수 있으며, 유연한 상위 시스템 연계 프로그램 개발이 가능하다.

또한 컴팩트한 사이즈에도 불구하고 2개의 Ethernet 포트를 비롯하여 USB 포트, RS-232C 포트, CF 메모리 슬롯 등 다양한 인터페이스를 장착하고 있으며, 7-세그먼트 LED 표시 창을 갖추고 있어 용이한 디버그 및 메인트넌스를 가능하게 한다.

이 외에도 다양한 소프트웨어를 설치하여 종래의 PLC에서는 불가능했던 상위 시스템 연계 기능을 실현할 수 있다. 예를 들어 CIMOPERATOR라는 소프트웨어를 설치할 경우 SECS 통신을 지원해, 특히 반도체 생산 라인에서 MES 시스템의 용이한 구축을 가능하게 한다.

추가적으로 MES Interface-IT라는 소프트웨어를 설치할 경우, 강력한 MES 서버 연결 기능을 실현할 수 있는 등 다양한 시스템 구성이 가능하다.

MELSOFT iQ Works(GX-Works2, MT Work2, GT Works3)는 PLC, 모션 컨트롤러, GOT의 프로그래밍 소프트웨어를 통합한 소프트웨어 툴이다. iQ Works 내에서 각종 설계 및 디버그, 메인트넌스를 실행하며, 각 툴간의 연계를 실행할 수 있다.

시스템 구성의 설계, 파라미터의 일괄 설정, 시스템 라벨, 일괄 읽기 등의 기능으로 TCO 삭감에 공헌한다. 다음은 iQ Works의 주요 특징이다.

- Work Space 관리: PLC, 모션 컨트롤러, GOT의 여러 개의 프로젝트를 Work Space에서 일괄 관리하는 것이 가능하다. 이것에 의해 공장라인, 셀 등 관리하기 쉬운 단위로 프로젝트를 그룹으로 나누는 것이 가능하다.

- 그래픽컬한 프로젝트 관리: 프로그램 편집, 파라미터 설정, 일괄 읽기 등을 이미지화하여 전체를 파악하기 쉽고, 설정의 실수를 줄일 수 있다.

- 시스템 구성도: 시스템 전체를 네트워크로 구성 + 여러 개의 모듈 구성을 그래픽컬하게 표현한다. 드래그&드롭으로 간단하게 작성이 가능하고 전원 용량 체크 등 각종 디버그를 손쉽게 실행할 수 있다.

- 일괄 설정과 읽기: MELSOFT Navigator의 시스템 구성도의 정보를 바탕으로 네트워크나 I/O 할당 등의 파라미터를 일괄로 설정할 수 있으며, 시스템내의 모든 PLC와 모션 CPU의 프로그램과 파라미터, GOT의 프로젝트 데이터를 일괄 읽기가 가능하다.

- ST 언어 삽입: Ladder 내에 ST 언어 프로그램 삽입으로 Ladder 프로그램에서 힘든 수치 연산이나 문자 처리를 보다 간단하게 할 수 있다.

- Ladder-회로의 부품화에 의한 개발 효율의 향상: 반복해서 사용하는 Ladder-회로를 부품화하여 사용할 수가 있어 프로그램의 실수가 줄어든다.

- 시스템 기동 상황 시각화: 시스템의 기동 상황을 시각화하는 것으로 모듈이나 네트워크를 진단할 수 있으며, 모듈이나 네트워크로 발생되는 문제를 보다 빠르게 진단할 수 있다.

- 안전한 프로젝트 관리: 유저마다 프로젝트 데이터의 액세스 권한을 설정하여 데이터의 잘못된 편집을 미연에 방지해 보다 안전하게 프로젝트를 관리할 수 있다.

FX 시리즈의 최신 스탠더드 모델 FX3G는 FX1N의 기본 기능과 FX3 시리즈의 기본 성능을 계승하여 소규모 제어에서부터 아날로그, 통신, 위치 결정까지 폭넓은 분야에 대응하기 위한 기종이다.

기본 명령 처리속도는 기존 FX PLC의 3배 빠른 명령 당 0.21㎲이며, 고속 USB 포트를 내장하고 있어서 PC와 12Mbps로 통신이 가능하다. 32K 스텝의 대용량 메모리와 3만점(30000 Word)을 넘는 데이터 레지스터를 내장하였다.

또한 1ms 고속 타이머를 탑재하여 섬세한 타이밍 조정이 가능하며, 16자리의 패스워드 설정과 프로그램 보호 기능으로 한층 보안을 강화하였다. 응용 명령의 종류도 대폭 늘려, 기존 모델보다 25종이 늘어나 합계 112종의 다양한 명령을 사용할 수 있다.

이 외에도 60kHz까지 카운트 할 수 있는 고속 카운터 기능 내장, 100kHz 펄스 출력의 3축 위치 결정 제어 기능을 내장하였으며, 기능 확장 보드를 사용하여 통신이나 아날로그 기능을 내장할 수 있어 확장성이 한층 더 향상되었다.

현재 상상할 수 있는 표시기의 모든 기능을 내장하고 심플하면서도 고급스러운 디자인으로 설비의 ‘얼굴’로서 손색이 없는 미쓰비시 표시기 ‘GOT1000 시리즈’의 최신 모델이 ‘GT16 시리즈’다.

GT16 시리즈는 USB 디바이스&호스트 인터페이스를 전면에 탑재하고 있어, 작화 데이터를 더욱 쉽고 효율적으로 GOT에 설치할 수 있다. 특히 Ethernet 및 시리얼 인터페이스를 표준 장착하여 인터페이스의 자유도를 높였다.

또한 현행 모델 ‘GT15’에서는 추가 옵션 모듈이 필요했던 Q/QnA 래더 모니터와 문서 표시 기능 등을 표준 사용할 수 있어 고객의 생산성 향상, 작업 효율성 향상, 저비용화에 공헌할 수 있다.

게다가 동영상 재생 기능을 갖추고 있어, 트러블에 대한 대처 방안을 문서가 아닌 실재 동영상에 의해 표시할 수 있으며(동영상 매뉴얼 기능), 비디오 카메라 인터페이스를 장착하면 어떤 트러블이 발생했을 때 트러블 발생 전후의 상황을 녹화할 수 있기 때문에 원인 규명을 간단히 처리할 수 있다.

더욱이 작화 시에 터치 영역을 의식하지 않고 자유롭게 레이아웃을 할 수 있는 ‘아날로그 터치패널’ 등 기능의 다채로움은 실로 All-in-one 모델이라고 불리기에 부족함이 없다. ‘GOT1000 시리즈’가 탄생한 이래, 제조와 연구를 거듭해 온 모든 기능을 응축한 ‘GT16’이 고객의 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 믿어 의심치 않는다.

GT16 시리즈의 주요 특징을 보면 다음과 같다.

Ethernet를 비롯한 각종 인터페이스를 표준장착
Ethernet, RS-422/485, RS-232와 같은 인터페이스를 표준장착. 확장 통신 옵션 유닛을 장착하지 않아도 최대 4기종의 FA기기와 접속할 수 있다.

멀티미디어 유닛·비디오/RGB유닛(옵션)에 전 기종 대응
고화질 동영상을 녹화, 재생할 수 있는 멀티미디어 기능은 알람 발생시 현장상황을 확인하거나 동영상 매뉴얼로 작업 지시를 내릴 수 있게 해준다.

아날로그 터치패널 채용
아날로그 터치패널을 채용하여 터치 스위치 등과 같은 오브젝트 배치의 자유도 향상. 고객이 원하는 대로 화면을 작성할 수 있다. 그리드를 배제하여 화면의 시인성을 향상시켰다.

USB 디바이스&호스트 인터페이스를 전면에 탑재
USB 호스트에 USB 메모리를 장착하여 GOT본체와 CF카드 사이에 데이터 송수신이 가능. USB 디바이스와 컴퓨터를 접속하면 조작반을 열지 않고도 OS/프로젝트 데이터의 전송 및 FA 트랜스페어런트 기능을 통한 래더 프로그램을 수정할 수 있다.

메모리 용량이 대폭 확장! 옵션 기능 보드가 불필요
사용자 메모리 용량이 표준 9MB에서 15MB로 확장되어, 메모리를 신경 쓰지 않고 각종 기능과 작화 시에 고품질 리얼 부품을 활용할 수 있다. 멀티채널 기능, 문서 표시 기능, Q/QnA 래더 모니터 기능을 옵션 기능 보드 없이도 활용할 수 있다.

인버터의 신기준
스프링 클램프 단자에 의해 높은 신뢰성과 배선 절감을 실현하였으며, 하드웨어에 의한 차단 회로로 고신뢰성의 긴급 출력 차단이 가능하다. 또한 4자릿수의 패스워드의 설정으로 파라미터의 읽기/쓰기의 제한이 가능하다.

동급 최고 수준의 성능 탑재
범용 자속 벡터 제어에 의해 150%/1Hz 고시동 토크와 오토 튜닝 탑재

간단 조작의 추구
M다이얼의 스크롤 스피드가 가변식드로 조작을 한층 더 향상시켰다. 또한 다이얼은 미끄럼 방지를 부착하여 회전의 용이하다.

컴팩트형으로 공간 절약
교체가 용이한 컴팩트 Body(설치 치수는 최소 인버터 S500 시리즈와 동일), Side-By-Side로 공간 절약효과(가로방향으로 밀착해서 설치가능)

장수명과 간단한 메인터넌스
장수명 설계(냉각팬, 콘덴서 수명10년)로 주회로 콘덴서, 제어회로 콘덴서, 돌입전류 억류회로의 열화도의 모니터가 가능하다. 또한 자기 진단에 의한 부품 수명의 경보 출력이 가능하여 트러블의 사전 방지와 냉각팬의 교환이 간단하며, 빗형 배선커버 등 메인터넌스에도 세심한 배려를 했다.

세계기준의 환경배려
유럽 특정 유해물질 사용제한(RoHS)지령 대응, EMC필터 일체형(발매예정), UL과 cUL, 그리고 EN(저전압지령)에 표준대응

서보 앰프 전면의 AUTO 버튼을 누르는 것만으로 자동적으로 게인 조정 등 튜닝이 완료되는 업계 최초의 ‘원터치 조정 기능’을 탑재한 범용 AC서보 ‘MR-JN 시리즈’을 출시한다.

상위 MR-J3 시리즈의 고성능을 계승하면서 조정에 관련되는 기능을 자동화하여 설계, 시운전 및 메인터넌스의 부담을 낮추는 것에 도움이 된다. 표준가격 책정도 J3 시리즈 대비로 저가격으로 책정할 예정이다.

미쓰비시전기는 용량 50W~400W의 새로운 시리즈를, 기존의 스테핑 모터나 인버터의 사용영역에 까지 서보화를 확장하는 시장 개척의 비장의 카드로 준비하고 있다.

원터치 조정 기능은 부하 관성 모멘트 비의 추정, 게인 조정, 기계의 공진 억제 등 서보 성능을 최대한으로 꺼내기 위한 조정을 자동화한다. 기존 PC 조작으로 통상 30분 정도 걸리던 튜닝 작업을 PC 없이 약 2분에 완료할 수 있다.

이것은 서보의 수요층 확대를 위해 지금까지 “PC를 사용한 게인 조정 등이 어렵다.”고 하는 과제를 안고 있었다. 하지만 신제품 MR-JN 시리즈는 처음으로 서보를 사용하는 유저라도 간단하게 장비에 적용, 쉽게 사용할 수 있는 서보라고 말할 수 있다.

또한 MR-JN 시리즈에서는 일시적인 부하 변동을 자동 검지해, 기계 동작을 자동으로 조정하고 지속적인 운전을 가능하게 함으로써 정지 로스를 삭감하는 업계 최초의 터프 드라이브 기능을 개발해 탑재했다.

이 기능은 과부하 상태가 발생하면 기계의 움직임을 자동조정 해서, 과부하 알람을 미리 막는 ‘과부하 터프 드라이브’, 장비는 노후화로 인해 기계 고유의 공진의 주파수가 변화해도 이것을 검지해, 기계 공진 필터를 자동 조정하는 것으로 기계의 장기 수명화를 도모하는 ‘진동 터프 드라이브’, 순시정전의 경우에도 알람으로 정지하지 않고 자동 운전을 이행하는 ‘순간 정지 터프 드라이브’의 기능을 갖추고 있다.

사용자 요구에 따라 자동화 라인을 가능한 한 멈추지 않고 계속 운전하고 싶은 경우나 장치의 정밀도에 의해 과부하 상태에서는 장비보호를 위해 정지를 요구하는 경우도 있다. 이 때문에 MR-JN 시리즈에서는 터프 드라이브 기능의 ON/OFF를 유저가 선택할 수 있도록 개발되었다.

하드웨어적으로 200W 이상의 서보 앰프에는 회생저항기를 표준 탑재하여 외부회생 옵션부착에 따른 배선 절감과 설치면적을 줄일 수 있는 것도 특징이다.

또한 MR-JN 시리즈는 팬-레스화 등에 의해 MR-J3 대비 서보 앰프의 설치면적을 23% 줄였으며, 회생저항 내장형으로서는 업계 최소 클래스의 소형화를 실현했다.

MR-JN 시리즈의 단상 200V 서보 앰프는 최대 입력 펄스 주파수가 1Mpps로 위치, 속도, 토크의 제어 모드를 지원하며, 위치결정에 대해서도 빠른 시일 내에 대응할 예정이다.

1대의 서보 앰프로 2대의 서보 모터를 구동할 수 있는 SSCNET-Ⅲ 대응의 AC서보 ‘MR-J3W 시리즈’를 출시한다.

현재 시판되고 있는 MR-J3 시리즈의 고속, 고정도 기능을 계승하면서 저전력, 설치면적 최소화를 추구한 MR-J3W 시리즈는 전원공동화 회로를 채택함으로써 기존 대비 적은 설치면적과 저전력을 실현했다.

라인업과 관련해서는 200Wx2, 400Wx2, 750Wx2를 조합한 3개의 앰프가 출시되며, 50W~750W의 기존 MR- J3 서보 모터를 제어할 수 있다.

MR-J3W 시리즈의 가장 큰 특징은 다축 제어 시스템의 구성 시에 압도적으로 설치면적을 줄인 것이라 할 수 있다. 기존 MR-J3 시리즈의 8축 시스템의 경우 가로 설치면적이 320mm(100W기준)이었지만, MR-J3W 시리즈에서는 240mm의 설치면적을 차지함으로 제어반의 소형화에 일조한다.

또한 전원선 공유화나 SSCNET-Ⅲ케이블의 절감으로 관리부품수의 경감이 가능하다. 기능적인 면에서는 서보 모터의 감속 시에 발생하는 회생 에너지를 운전 중의 서보 모터의 전원으로 사용함으로써 저전력화를 추구하는 서보 앰프다.

가까운 시일 안에 대응할 예정인 기능 중의 하나는 동기운전이다. 통상 2축의 동기운전 시에는 축간 오차라든지, 동기 축 중 하나의 축에서 발생한 알람에 대해서 사용자가 컨트롤러단에서 처리해야 했지만 MR-J3W 시리즈에서는 앰프단에서 2축의 정보를 공유화해서 실시간으로 축간 오차를 보정한다.

또한 동기축 서보의 알람이 발생했을 때도 동기축의 속도 차가 발생하지 않도록 알람처리를 하여 기계에 줄 수 있는 무리를 최소화 했다.

한편, 한국미쓰비시전기오토메이션에서는 앞으로도 다양한 신제품을 준비하고 있다. 다이렉트 드라이브인 DD 모터, 스탠드얼론 CPU, 1.5축 컨트롤러 등 산업분야에서 요구하는 다양한 기능과 성능의 향상으로 사용자에게 적합한 솔루션을 제안하고 있다.

 

<기사출처> 모션컨트롤