안전기술; 빈틈없는 확장성

상이한 규모에서 경제적으로 안전 솔루션을 구현하기 위해, 기계 제작자들은 일반적으로 각 기계 변종에 대해 전혀 상이한 개념을 개발하도록 강요당해 왔다. 그러나 이제는 더 이상 그렇지 않다. B&R의 자유로이 확장 가능한 안전 기능을 종래의 계전기 기술과 경쟁할 수 있는 가격으로 제공할 수 있게 되었다.

B&R은 모든 기계 변종에 걸쳐 빈틈 없이 확장 가능한 안전 솔루션을 갖추고 실결선(hardwired) 안전 기술의 제약을 돌파한다.
B&R은 모든 기계 변종에 걸쳐 빈틈 없이 확장 가능한 안전 솔루션을 갖추고 실결선(hardwired) 안전 기술의 제약을 돌파한다.

특징 없는 비슷비슷한 스타일로 대량으로 제작된 동일한 장치를 갖추고 전통적인 방식으로 제작된 기계류의 시대는 지난 지 오랜 과거이다. 오늘날의 기계 제작자는 경쟁력을 확보하기 위해 대신에 각각의 기계를 전형적으로 고급, 중급 및 기본형의 구성을 갖춘 다수의 변종으로 제공한다. 이때 주어진 기계는 흔히 맞춤형 옵션과 특정 시장에 대한 적응을 위해 추가적으로 특화된다.

B&R의 통합 안전 제품 부장 Franz Kaufleitner는 이렇게 말한다. “일반적으로 제작자가 갖추고 있는 것은 원래 형태의 기계 설계지만, 이것은 일련의 다양한 변종과 옵션을 위한 기반이 됩니다.” 여기에는 표준적인 제어 기술에 대해서도 광범위한 추가 작업이 요구된다. “여러 가지 다수의 구성을 위한 안전 기술을 설계해야 하는 경우에는 더욱 더 큰 문제가 됩니다.” 안전 전문가는 강조한다.

가격 경쟁력을 갖춘 하드웨어
기능성이 제한된 초보적 기계의 경우에, 기계 제작자들은 아직도 흔히 실결선 안전 기술에 의존한다. 그러나 반면에 보다 요건이 까다로운 변종들에 대해서는 프로그램 가능한 안전 기술이 표준적이다. 이것은 가격에 민감한 시장에서 고급 기계에 적응하기를 원하는 기계 제작자는 프로그램 가능한 솔루션으로부터 실결선 방식으로 전환할 필요가 있다는 것을 의미한다.

B&R 안전 컨트롤러의 확장성에는 실질적으로 제한이 없다. 선택되는 하드웨어와는 무관하게 동일한 소프트웨어가 이용될 수 있다.
B&R 안전 컨트롤러의 확장성에는 실질적으로 제한이 없다. 선택되는 하드웨어와는 무관하게 동일한 소프트웨어가 이용될 수 있다.

“그러한 접근 방식 때문에 설계자들은 새로운 안전 어플리케이션을 개발하기 위해 제도판으로 되돌아가야 합니다.” Kaufleitner는 말한다. 그 뿐이 아니라, 설계자들은 이제 복수의 안전 개념을 기록하고, 보관하고, 업데이트해야 한다. 효과적이고 비용 효율적인 해결책을 위해서는 모든 기계 구성에서 이용될 수 있는 단일 안전 어플리케이션을 갖추어야 한다는 점은 명약관화하다.

그러나 이것이 제대로 작동하기 위해서는 반드시 충족되어야 할 두 가지 기준이 있다. “첫째, 최소한의 규모에서 통합 안전을 구현할 수 있는 가격 경쟁력을 갖춘 하드웨어가 있어야 합니다.” Kaufleitner는 지적한다. “둘째, 소프트웨어가 선택된 어떠한 하드웨어에서도 동등하게 가동되도록 완벽한 시스템 연속성이 필요합니다.” 이 두 가지 사항은 Kaufleitner와 그의 팀이 B&R 초소형 소프트웨어 호환 안전 컨트롤러를 개발할 때 직면하였던 도전이었다.

SafeLOGIC-X는 현재 실결선 계전기 기술이나 소형 안전 장치와 경쟁할 수 있는 가격으로 통합 안전 기술의 구현을 가능하게 한다. 그러나 그것은 어떻게 가능하였는가? “우리들은 정상적으로 안전 컨트롤러에 의해 수행되는 작업을 자동화 시스템에 이미 존재하는 여러 컴포넌트로 분산시켰습니다.” Kaufleitner는 말한다. “그러한 이유로 당사는 이 솔루션을 가상 안전 컨트롤러라고도 부르는 것입니다. 이것은 솔루션이 물리적인 안전 컨트롤러에 의존하지 않기 때문입니다.”

SafeLOGIC-X는 추가적인 처리 자원을 갖춘 안전 입출력 모듈이며 모든 것이 갖춰진 SafeLOGIC 컨트롤러의 전체 기능을 제공한다. 안전 어플리케이션은 SafeLOGIC-X 모듈에서 실행되는 반면에, 모두 SIL3 / PLe / 범주 4에 대해 인증을 받은 안전 파라미터 취급과 설정 관리는 표준형 컨트롤러에서 실행된다.

열정적인 사용자 피드백
통합 안전 기술은 그의 복잡성과 높은 가격으로 유명하다. 그러나 B&R은 이용하기 용이한 소프트웨어 툴과 Safe-LOGIC-X 컨트롤러를 이용하여 결코 그렇지 않을 수 있다는 것을 입증하였다. Kaufleitner는 말한다. “고객들은 가상 안전 컨트롤러를 처음으로 이용해 보고 이 기계에 의해 제시되는 모든 다양한 가능성에 놀라게 됩니다.”

B&R 안전 기술은 완전한 시스템 연속성을 갖추고 가장 작은 안전 어플리케이션으로부터 수백 개의 안전 입출력 채널을 갖는 가장 복잡하고 광범위한 운전에 이르기까지 확장될 수 있다.
B&R 안전 기술은 완전한 시스템 연속성을 갖추고 가장 작은 안전 어플리케이션으로부터 수백 개의 안전 입출력 채널을 갖는 가장 복잡하고 광범위한 운전에 이르기까지 확장될 수 있다.

반면에 실결선 안전 기술은 단 하나의 반응, 즉 컷오프(cutoff)만을 제공한다. SafeLOGIC-X는 또한 B&R의 광범위한 안전 모션 제어 기능과 초고속 반응 시간을 지원한다. “이것은 소형 기계를 보다 안전하고 보다 유연성 있게 만듭니다.” Kaufleitner는 강조한다. 기계는 셧다운에 의해 안전 이벤트에 반응할 필요가 없고, 대신에 정의된 안전 요건에 정밀 조정된 훨씬 더 정교한 반응을 수행하는 것이 (박스 기사 참조) 가능하다. 지금까지 비용 요인으로 인해 이러한 유형의 정교한 기능은 보다 대형의 어플리케이션에만 적용될 수 있었다.

 

높은 가용성을 위한 안전 기술
통합 안전 기술은 기계의 유연성과 안전성을 높여준다. “결국 조작은 더 이상 불가능해집니다.” Kaufleitner는 말한다. 대부분의 사람들이 논의하기를 꺼리는 주제이지만, 안전 도어를 잠깐만 열어도 생산이 즉시 중단되는 경우에, 운전원들은 안전 도어의 접점을 조작하고자 하는 유혹에 빠지게 된다. 반면에 프로그램 가능한 안전 기술을 이용하면, 안전 도어가 열리더라도 생산이 지속될 수 있다. 다만 필요한 경우에는 속도를 낮춰야 한다. 컷오프(cutoff)를 촉발하지 않으면서 직접 개입을 허용하는 것도 가능하다. 이것은 기계 가용성을 높여줄 뿐만 아니라, 안전 기기를 조작하고자 하는 동기를 제거하는 것이다.

 

필요한 것은 단 한 가지의 툴뿐
B&R의 확장 가능한 솔루션을 이용하면 모든 기계와 변종은 동일한 개발 환경에서 프로그램될 수 있다. 프로그래밍 인터페이스, 기능 및 모듈 설정은 사용되는 안전 컨트롤러와 무관하게 모두 동일하다. 개발자는 단 하나의 시스템에 대해 학습하기만 하면 된다. SafeLOGIC-X는 또한 모든 모듈형 기계 설계와 통합 진단 기능의 장점을 지원한다.

이러한 모든 가능성을 이용하는 경우에 개발자들이 창출할 수 있는 새로운 솔루션에 대한 유일한 한계는 그들의 상상력뿐이다. 예를 들어서 무대 하부 승강 시스템에 대해 이루어졌던 바와 같이, 가상 및 표준형 안전 컨트롤러를 조합하는 것도 가능하다. “이들 시스템은 자율적으로 기능을 발휘해야 하는 다수의 요소들을 갖추고 있습니다.” Kaufleitner는 말한다. “반면에 이들은 또한 정교하게 조정된 움직임을 수행해야 합니다.”

최종 고객이 기존의 SafeLOGIC-X 솔루션의 기능을 초과하는 기계 설정을 요구하는 경우도 있을 수 있다. 이러한 경우에 기계 제작자는 간단히 더 강력한 SafeLOGIC 컨트롤러로 전환할 수 있다. “여전히 기존의 프로그램을 모두 사용할 수 있습니다.” Kaufleitner는 말한다. B&R의 솔루션은 모든 기계 유형과 변종에 걸쳐서 통합 안전 기술이 일관성과 확장성을 유지하도록 해 준다.

 

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