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복잡한 공장을 깔끔하고 스마트하게 하는 "IO-Link"의 원리

Know Your Pneumatics - Understanding IO-Link-GettyImages171577309 Car Plant-Welding - Pneumatics Division Europe-Automation Group-Parker Hannifin Corporation

 IO-Link란 대부분의 PLC 구성에서 구현할 수 있는 1대1 (Point-to-point) 통신 기술로 IO-Link Master를 통해 기존 산업용 Ethernet 과 Fieldbus 네트워크에 통합될 수 있는 통신 기술입니다.

 이것은 센서와 액추에이터, 제어장치의 1대1(Point-to-point) 통신을 위한 최초의 국제 표준IO 기술로서 "산업용 USB"로 비교될 만큼 간편한Ethernet 또는 Fieldbus 네트워크의 완벽한 로컬 확장 기술입니다.

 엔지니어가 최신 장비에 IO-Link 아키텍처를 설계하면 얻을 수 있는 이점이 많습니다. 예를 들어, 간소화된 표준 배선뿐 아니라, IO-Link에 연결된 Moduflex 밸브 아일랜드를 적용하면 원격 구성 및 모니터링, 데이터 가용률을 높여, 진단 성능을 향상시킬 수 있습니다. 

 

라인의 교체나 변경이 자주 필요한 애플리케이션에 IO-Link를 사용하면, 작업 시간을 단축하고, 예기치 않은 다운 타임 시간을 줄일 수 있기 때문에 더욱 유용합니다.

 

IO-Link 설치

IO-Link는 복잡한 배선이 따로 필요 없기 때문에, 통신 방법으로 도입하면 큰 장점이 됩니다. IO-Link는 복잡한 배선 대신, 표준 근접 스위치를 연결할 때 사용하는 표준 3선 케이블로 연결할 수 있습니다. 

Know Your Pneumatics - Understanding IO-Link - IO Link with Moduflex Valve Island - Pneumatics Division Europe-Automation Group-Parker Hannifin Corporation

만약 고객이 기존 25핀 공압 밸브 매니폴드를 사용하고 있다면, IO-Link로 업그레이드할 경우 훨씬 더 낮은 비용과 간단한 시스템으로 필드버스(예: Profinet)와 유사한 진단 및 성능을 누릴 수 있습니다.

 

  • 경제성 높은 솔루션 – IO-Link는 아날로그 센서 및 압력 조절기 등에서 출력되는 신호를 4-20mA/0-10V 의 IO-Link 디지털 신호로 변환해 주기 때문에 별도 디바이스에 대한 재고 비용 부담을 덜어줍니다.
  • 장치의 탈집중화 실현 – 중형 혹은 소형 규모의 시스템에서 사용되는 대부분의 IO-Link 마스터는 IP67등급이며, 이것은 중앙 판넬이 아닌 I/O Point 근처에 설치가 가능합니다.
  • SAFE 전원에 적합 - Parker의 Moduflex IO 링크를 포함해 일부 IO-Link 장치는 새로운 기계 지침으로 인해 많은 시장에서 중요한 요건이 되고 있는 SAFE 전원(SAFE power source)과 함께 사용하기에 더 적합합니다.

 

데이터 가용성과 유지 정비

IO-Link는 PLC의 데이터 가용도를 높여 문제해결 분석에 투입되는 시간과 비용을 줄일 수 있습니다. 이때 사용 가능한 데이터는 다음의 세 가지 형식입니다.

  • 공정 데이터(Process data) - 디바이스와 마스터 간에 주기적으로 자동 전송되는 순환 정보. 기계 제어용 I/O로 사용됩니다.
  • 서비스 데이터(Service data) - 모델번호, 시리얼 번호, 오류 메시지, 유지보수 경고 메시지(예: 장치 과열, 최대 전류 초과, 코일 쇼트 회로) 등 장치 그 자체에 대한 정보.
  • 파라미터 데이터(Parameter data) - 전압, 카운팅 사이클 등 예방 정비 지원을 위해 필요할 경우 장치에 입력하거나, 장치에서 읽을 수 있는 정보.
Know Your Pneumatics - Understanding IO-Link - IO Link Module - Pneumatics Division Europe-Automation Group-Parker Hannifin Corporation

 

 IO-Link가 있으면, 제어 시스템 소프트웨어를 통해 장치 파라미터를 읽어 들이거나 변경하여 시스템의 구성과 시운전 속도를 높일 수 있고, 이러한 추가 변경은 필요할 때 제어 시스템을 다이나믹 하게 만들어 줍니다.

 또한 IO-Link는 장치 출력을 모니터링하고 실시간 상태 경보를 수신하여, 어디서나 설정 값을 조정하는 능력도 갖추고 있습니다. 사용자는 문제 발생 시 이를 적기에 찾아내 해결할 수 있고 각 디바이스에서 나오는 실시간 데이터를 가지고 의사결정을 내릴 수 있습니다.

 장치 별로 오류 및 상태를 파악할 수 있으므로, 장치의 작업 현황뿐 만 아니라 성능까지도 알 수 있습니다. 사용자는 이처럼 확장된 진단기능을 통해 장치 오작동 시 이를 쉽게 발견하여 생산 라인이나 기계의 중단 없이 문제를 진단할 수 있습니다.

 IO-Link는 실시간 데이터와 이력 데이터를 조합하므로 구성 시스템이 원활하게 동작하고 장치 교체가 간편해지는 장점이 있습니다. 또 작업자가 기계 정비 일정을 최적화할 수 있어 기계 가동중단으로 인한 비용과 위험을 낮추는 효과도 있습니다.

파카 IO-Link에 대한 더 자세한 제품 정보 및 브로셔를 다운로드 하시려면 홈페이지를 방문해 주시가 바랍니다.

 

파카코리아 오토메이션 공압 Product Manager 김태우 부장

이번 블로그 기사는 김태우 부장(Pneumatic Product Manager, 파카 코리아)이 기고한 글입니다.

이메일 : twookim@parker.com

 

 

 

 

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