기계 설계 및 제어 프로그래밍으로부터 검증 및 가상 시운전에 이르기까지 기계와 플랜트 제작자는 개발 위험을 최소화하는 시뮬레이션의 다양한 방법을 발견했다. 시뮬레이션을 쉽게 적응하고, 향후 프로젝트에서 재사용할 수 있다면 이러한 이점은 배가된다. 이것이 바로 B&R과 ISG의 새로운 솔루션에 대한 약속이다.
시뮬레이션의 주요 요구사항
- 제어 애플리케이션 테스트 – 새로운 프로그래밍 없이 실제 기계와 동일
- 전체 시스템 테스트 – 지능형 필드버스 컴포넌트, 기능 안전, 실제 생산 데이터 포함
- ‘가상’ 시나리오 테스트 – 센서의 고장이나 누락된 부품이 확인될 경우
- 디지털 트윈 실행 – 랩프업 및 운전중 지속적인 프로세스 최적화
- 시뮬레이션 모델 라이브러리 제공 – 기계의 모듈식 구조와 일치
완전 플랫폼
요구사항을 살펴보면, 기계제작자가 디지털 트윈에서 얻는 가치가 물리적인 대응물과 얼마나 정확하게 일치하느냐와 밀접한 관련이 있다. ISG와 B&R은 이러한 모든 요구사항을 충족하는 동시에 다양한 애플리케이션에서 사용할 수 있는 유연성을 제공하는 시뮬레이션 솔루션을 공동으로 개발했다. 이 솔루션은 ISG-virtuos 시뮬레이션 플랫폼에 기반한다. ISG의 시뮬레이션 기술 비즈니스 매니저인 크리스찬 다니엘(Christian Daniel) 씨는 “우리는 다양한 애플리케이션을 처리할 수 있는 완전한 시뮬레이션 플랫폼을 만들었습니다.”라고 말했다.
실제 컨트롤러는 TCP/IP를 통해 시뮬레이션 플랫폼에 연결하거나 POWERLINK를 통해 실시간으로 연결할 수 있다. 어느쪽이든 B&R Automation Studio 엔지니어링 환경의 애플리케이션 프로젝트에서 통신이 시작되므로 개발자는 새로운 프로그래밍 없이 기존의 제어 애플리케이션을 사용하여 가상 시운전을 수행할 수 있다.
자신만의 시나리오 구축
ISG-B&R 시뮬레이션 솔루션은 개발자가 모듈식 컴포넌트 라이브러리에서 시뮬레이션 시나리오를 신속하게 구성할 수 있도록 한다. 예를 들어, 포장 라인의 모듈식 구조와 일치하는 컴포넌트 세트를 구성할 수 있다. 다니엘 씨는 “각각의 새로운 프로젝트에 대한 모든 기초 작업을 다시 해야 한다면, 시뮬레이션에 대한 투자의 이점을 충분히 누릴 수 없습니다.”라고 설명했다. “몇 번이고 반복해서 모듈식 컴포넌트의 어셈블리 키트를 만들 수 있다면 매우 좋습니다.”
다양한 가상 디바이스, 어셈블리 및 시스템을 조합하여 각각의 고유한 애플리케이션에 대한 시뮬레이션 시나리오가 생성된다. 각각의 가상 컴포넌트는 파라미터와 인터페이스에서 동작 제어에 이르는 물리적 대응요소를 정확히 나타낸다. ISG의 다니엘 씨는 “개발자들은 모듈식 기계 컴포넌트의 메카트로닉 동작을 정확하게 모델링하는 가상 컴포넌트 라이브러리를 구성할 수 있습니다. 기계제작자는 이러한 가상 컴포넌트를 이용하여 사용자 맞춤형 구성을 생성합니다.”라고 말했다.
(이미지) 시뮬레이션 플랫폼과 실제 컨트롤러는 TCP/IP 또는 실시간 POWERLINK를 통해 연결이 가능하다.
템플릿과 재사용 가능한 컴포넌트로 시간 절감
ISG와 B&R의 새로운 솔루션은 시뮬레이션 시나리오 구성을 위해 1)매뉴얼, 2)템플릿 기반, 3)완전 자동화라는 3가지 자동화 레벨을 제공합니다. 다니엘 씨는 “이 솔루션은 특히 완벽하게 정확한 타이밍 동작으로 POWERLINK를 포함한 재현 가능한 시스템 테스트를 수행하고, 재사용 가능한 가상 컴포넌트 라이브러리에서 시뮬레이션 시나리오를 구축할 수 있다는 것입니다.”라고 설명했다.
의미있는 결과를 얻기 위해서는 제어 시스템을 필드버스 컴포넌트와 함께 테스트하고 전체 시스템 테스트의 맥락에서 작동해야 한다. 다니엘 씨는 “B&R과 ISG의 완벽한 시뮬레이션 솔루션으로 이것이 가능합니다. 완벽한 도구가 무엇을 해야 하는지 모든 확인사항을 체크하고, 기계제작자에게 시뮬레이션에 대한 최대의 투자 수익을 제공합니다.”라고 밝혔다.
