테스트 환경 구축 일반적인 EtherNet/IP 기반 모션 제어 드라이버 사용 사례를 재현하기 위한 테스트 환경의 고수준 아키텍처가 그림 1에 나타나 있다. EtherNet/IP와 프라이빗 5G 네트워크의 통합을 평가하기 위한 테스트 환경에는 EtherNet/IP 슬레이브 스택을 포함한 STM32 평가 보드와 연결된 I/O 장치가 포함되었다. 이 실험의 목표는 I/O 장치를 EtherNet/IP 마스터를 갖춘 PC 기반 호스트 시스템과 연결하는 것이었다. 이 두 시스템 간의 물리적 계층은 5G 모뎀을 통합하여 구현되었다. 이 시스템에서는 SPI(직렬 주변기기 인터페이스) 통신이 사용되었다. 해당 설정을 반영하는 OSI 아키텍처는 아래에 제시되었으며, 애플리케이션 및 세션 제어는 STM32 보드가 담당하고, 전송 계층에서는 SPI를 통한 UDP 프로토콜이 활용되었으며, 네트워크 및 물리 계층에서는 5G 모뎀이 사용되었다. 이 설정이 이더넷 표준을 준수하는지 확인하기 위해 OSI 계층과의 매핑이 그림 2에 나타나 있다. 두 하드웨어 간의 SPI 통신 설정은 다음과 같다. · 클럭 속도 : 1MHz · 모드 : 풀 듀플렉스(Full Duplex) 미래의 연결된 공
2023년 7월부터 국내 최초로 ODVA는 최근 산업계의 화두인 PROCESS 계장의 디지털화 기술인 이더넷-APL을 소개하는 기술 연재를 시작했다. 이 기술은 업계에서 잘 알려지지 않은 분야이기에, 「이더넷-APL 길라잡이」라는 명칭으로 15호를 끝으로 기술 연재를 마무리했다. ODVA는 2023년 11월부터 제조업 벤더들을 대상으로 ‘이더넷-APL 국제 인증’ 사업을 시행하고 있다. 국내 PROCESS 계장 제조 벤더와 ODVA 회원사가 ‘이더넷-APL 국제 인증’을 받으면, 향후 제품 수출에 큰 도움이 될 것이다. 참고로, 인증에 대한 자세한 사항은 ODVA 웹사이트(www.odva.org)의 ‘Request Ethernet-APL Conformance Test Services’ 페이지에서 확인할 수 있다. 이번 자동화 기술지에서 새롭게 연재하는 기술 내용은 5G 네트워크에 EtherNet/IP를 활용하고 클라우드 환경을 위해 시간 민감 네트워크(TSN)를 이용하는 내용을 다룬다. 이 연재는 총 3회로 나누어 진행될 예정이며, 이는 ODVA가 발표하는 새로운 산업 통신 기술의 일환이다. 개요 산업용 사물인터넷(IIoT) 기술은 빠르게 발전하고 있으며,
제조업체들은 자사와 파트너 기반 디지털 서비스 및 역량을 통합하여 소프트웨어 정의 공장(Software Defined Factory, SDF)을 구축하고 있다. 이 과정에서 하드웨어(HW)와 소프트웨어(SW)를 분리하고 주요 산업 자산을 가상화하여 유연성을 높이고 보안을 강화하며 유지보수 비용을 줄이고자 한다. 예측 유지보수, 인공지능(AI), 디지털 트윈과 같은 기술을 활용하면 공장 운영 최적화와 제품 품질 향상이 가능해진다. IT 분야에서는 이미 SW 정의 네트워킹(SDN) 모델이 등장했다. SW 정의 생산 네트워크는 동적인 연결성, 복원력, 보안을 제공하며 SDF를 지원하기 위한 필수 요소이다. 중앙 집중형 네트워크 컨트롤러(CNC)는 SW 정의 네트워크의 핵심 역할을 한다. 이번 세션에서는 CNC가 생산 시스템에서 어떤 역할을 하는지, 그리고 이러한 새로운 모델로 전환하기 위한 주요 아키텍처와 고려사항을 다룰 예정이다. 또한 SW 정의 네트워크가 ODVA 기반 산업 자동화 시스템에 어떻게 적용될 수 있는지 논의한다. 산업 네트워크를 위한 CNC의 필요성 중앙 집중형 네트워크 컨트롤러(CNC)는 산업 네트워크를 자동으로 배포, 구성, 유지관리 및 모니터
이더넷-APL은 PROCESS 계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 했다. 이번 호는 지난 회에 이어 APL의 차폐개념에 대해서 알아본다. APL의 차폐개념 앞 장에서 설명한 바와 같이 매시(meshed)된 CBN을 가정할 때 APL 네트워크의 케이블 실드는 케이블의 양쪽 끝에 있는 CBN에 연결되어야 한다. 이는 스퍼(spur)뿐만 아니라 트렁크에도 적용된다. 그림 1은 케이블 실드가 양쪽 끝에 있는 공통접합 시스템에 직접 연결되는 것을 보여준다. 부품 또는 그 도전성 하우징이 접지단자를 통해 CBN에 연결되는 것을 알 수 있다. 그와 병행하여 케이블 실드가 하우징에 연결된다. 실드의 연결은 장치의 설계에 따라 달라진다. 일반적으로 그림 2의 실드 연결 대안 1, 2, 3에 따라 또는 M12 또는 M8 커넥터의 하우징을 통해 수행된다. 케이블 실드의 접촉은 표면이 크
지난 6월 11일, 산업 자동화 분야의 주요 조직들이 협력하여 PA-DIM(Process Automation Device Information Model) Version 1.1 사양을 공식 발표했다. 이번 발표에는 FDT Group, FieldCommGroup, ISA 100 WCI, NAMUR, ODVA, OPC Foundation, PROFIBUS 및 PROFINET International, VDMA 및 ZVEI 등이 참여했다. 이들 공동 소유자는 산업 사용자 및 공급업체 제조 커뮤니티에 큰 도움이 될 이번 새로운 릴리스를 통해 공정 분석기에 대한 확장된 장치 유형 지원과 새로운 확장을 통한 향상된 기본 계층 구조를 제공하게 됐다. PA-DIM 사양의 주요 목표는 프로세스 자동화 애플리케이션을 위한 정보 표준화를 개선하는 것이다. 모든 공동 소유자는 OT 데이터 교환을 IT 시스템 및 기타 상위 수준 애플리케이션과 원활하게 통합하는 통합 정보 모델을 지원하기 위해 협력하고 있다. 이 모델은 NAMUR Open Architecture(NOA) 이니셔티브를 기반으로 하는 핵심 매개변수, 기능, 상태 및 진단 데이터를 포함하고 있어, 사용자가 필드버스 프로토
5G 셀룰러 연결은 산업 자동화 분야에 흥미로운 가능성을 가져다준다. 이 논문은 가까운 미래에 산업 통신에 어떤 향상을 기대할 수 있는지, 그리고 6G와 같은 장기적으로 무엇을 기대할 수 있는지에 대한 질문에 답하려고 노력하고 있다. 이 논문은 또한 기술이 이러한 솔루션을 채택할 것으로 예상할 수 있을 때 단기적이고 장기적인 것이 무엇인지 이해하고, 이 기술이 사용되는 시기와 이유가 바뀌는 가장 중요한 정치적 및 시장적 기초를 정의하려고 노력한다. 우리는 또한 현재 이 변화에 저항하는 세력이 무엇인지, 그리고 누가 현재 혜택을 받고 있는지에 대한 이해를 유도하기 위해 5G 솔루션의 현재 상태를 살펴볼 것이다. 이 논문은 2020 ODVA 컨퍼런스 “5G-더 이상 휴대폰에만 국한되지 않음”의 데이비드 브랜트(David Brandt)과 스콧 그리피스(Scott Griffiths) 논문을 보완한 것이다. 산업용 5G 기술을 제공하는 3GPP를 지원하는 보조 기구인 5G-ACIA에 의해 산업 현장에서 5G를 위한 특정한 길은 ACIA의 설립 이후 비교적 긴 대기 기간을 보내고 있다. 우리는 5G 출시와 산업 네트워크, 차기 기술인 6G 기술에서 과연 무엇을 기대할
FieldComm Group과 FDT Group은 통합 기술을 발전시키고 공정 및 공장 자동화를 지원하는 여러 프로토콜 토폴로지에 걸쳐 제어 시스템 애플리케이션을 조화시키는 것을 목표로 하는 사업 협력을 강화할 계획이라고 밝혔다. 최종 계약이 완료되는 대로 이 새로운 비즈니스는 필드 디바이스 통합(FDI), 필드 디바이스 도구/장치 유형 관리자(FDT/DTM), 프로세스 자동화 장치 정보 모델(PA-DIM), HART 및 Foundation Fieldbus 등 기존의 모든 FieldComm Group 및 FDT Group 기술을 계속 지원할 것이다. 이번 계약의 일환으로 FieldComm Group은 모든 FDT 기술과 리소스를 인수하게 된다. 프로토콜 독립적인 장치 통합 기술의 향후 방향을 안내하기 위해 독립적인 전략 통합 위원회가 구성될 예정이다. 새로운 전략 통합 위원회의 업무는 프로토콜에 구애받지 않는 디바이스 통합 접근 방식에 초점을 맞춰 CC-Link 파트너 협회, 이더캣 기술 그룹, 필드컴 그룹, ODVA, OPC 재단, 모드버스, 프로피버스/프로피넷 인터내셔널 등과 같은 프로토콜 조직과의 제휴를 촉진하는 데 초점을 맞출 것이다. Fieldcom
이더넷-APL은 PROCESS 계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 했다. 이번 호는 지난 회에 이어 폭발성 대기가 없는 지역에서의 APL 적용 예시와 폭발성 대기가 있는 지역의 네트워크 토폴로지에 대해서 알아본다. APL 토폴로지 계획 기본 사항 그림 1은 보조 장치와 케이블 커넥터가 있는 네트워크의 예를 보여준다. 이 예는 표 1에 정의된 요건을 충족하는 것을 알 수 있다. 계획 과정에서 모든 세그먼트가 표 1에 따라 보조장치의 최대 개수와 최대 삽입 개수를 준수하는지를 확인한다. 자세한 내용은 보조장치의 문서를 확인한다. 폭발성 대기가 없는 지역에서의 APL 적용 예시 이 장에서는 폭발적인 대기가 없는 지역의 APL 시스템 계획 과정을 안내하려고 한다. 폭발적인 대기가 있는 지역의 계획 네트워크에 관심이 있는 독자를 초대하여 섹션 바로 진행하고자 한다. 그림 2는
EtherNet/IP는 단일 컨트롤러, 기계 또는 스키드에서 이산(discrete), 하이브리드 및 프로세스 자동화에 이르기까지 모든 시설 설치를 수용할 수 있는 검증된 산업제어 네트워킹 솔루션이다. 자동차, 반도체, 포장, 식음료, 제약, 물, 폐수, 화학, 광업, 석유 및 가스 등 다양한 산업 분야에서 EtherNet/IP 통신 및 제어기술에 더욱 많이 의존하고 있다. EtherNet/IP는 ODVA의 CIP 애플리케이션 계층을 활용하고 이더넷, Wi-Fi 또는 5G와 같은 표준 네트워킹 기술에 배포하여 애플리케이션의 유연성을 상당히 높였다. 안전하고 뛰어난 애플리케이션 유연성 EtherNet/IP를 통해 사용자는 프로세스 자동화 담당자가 필요로 하는 안전하고 유연한 애플리케이션별 기능을 실시간으로 제공할 수가 있게 되었다. 실시간 데이터의 경우 사용자는 IIoT 디바이스에서 제공되는 정보에 비할 바 없이 액세스가 잘 되므로 운영이 어떻게 수행되는지에 대한 가시성과 통찰력을 즉시 얻을 수 있으며, 이를 통해 보다 나은 비즈니스 의사 결정을 할 수가 있게 되었다. EtherNet/IP는 상용의 기술 및 표준, TCP/IP Suite와 결합된 IEEE 802
아나로그로 운용되던 프로세스계장 분야가 바야흐로 미래의 디지털로 향하고 있다. 현장에는 CVVSB 2ㅁ × 2C 아나로그 케이블 대신, 단일 쌍(Single Pair Ethernet/SPE)케이블로 바뀌고, 클라우드가 가능한 디지털이 일상인 시대로 바뀐 것이다. 2019년 9월 IEEE802.3cg(EtherNet/IP=802.3) 태스크 포스가 10BASE-T1S 및 10BASE-T1L 이더넷 표준 개발을 완료한 이후 ODVA는 이러한 이더넷 기술을 자체적으로 채택한 뒤 변화하기 시작했다. 기존의 PLC 자동화 기술은 물론이고 한발 더 나아가 이제 10BASE-T1S 이더넷 기반의 캐비닛 EtherNet/IP 사용 프로파일과 10BASE-T1L 이더넷 기반의 이더넷-APL 프로세스계장 프로파일이 EtherNet/IP 사양에 플러스가 된 것이다. 이 글에서는 잠재적인 EtherNet/IP 사용 프로파일인 On-Machine 센서와 EtherNet/IP 사용 프로파일에 대해 연구한 결과를 해부해 보고자 한다. OMSPE 시스템 아키텍처(물리적 토폴로지, 미디어, 인프라 탭, SPE 센서), 통신아키텍처, 전력 전달아키텍처, 네트워크, 시운전, 진단 기능을 갖춘
이더넷-APL은 PROCESS계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 했다. 이번 호는 지난 회에 이어 APL 네트워크의 계획 과정을 소개한다. APL 네트워크의 계획 과정 이 섹션에서는 이더넷 APL 시스템의 계획 과정을 안내한다. 이 장의 대상은 APL 네트워크의 계획 과정에 참여하는 개인이 중요하다. 그림 1은 이 절에서 설명한 APL 계획 프로세스와 주요 계획 단계에 대한 개요이다. 1. 장치의 선택 이 문서는 그림 2에 표시된 APL 샘플 애플리케이션을 사용한다. 응용 프로그램은 서로 다른 위치에 있으며 거리가 더 긴 두 개의 발전소 영역으로 구성되어 있다고 가정해 본다. 각 발전소 영역에서 파이프 내 가스 흐름이 제어되어야 한다. 위치측정기와 유량계가 있는 제어밸브를 사용하여 배관 내 압력을 측정해야 한다. 또한 두 발전소 영역의 장치는 제어 및 측정 작업을 수
이더넷-APL은 PROCESS계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 했다. 이번 호는 지난 회에 이어 케이블 유형과 커넥터 및 전원 기호를 설명하고 APL 기술을 소개한다. 기호와 의미 표 1부터 표 4는 케이블 유형과 커넥터 및 전원 기호를 설명한다. APL 기술 소개 이 섹션에서는 APL 기술을 소개하고 일반적인 사용 사례를 설명한다. 1. 이더넷 통신의 기본 이더넷 통신 프로토콜은 다른 많은 프로토콜과 마찬가지로 ISO/OSI 프로토콜 스택으로 알려진 그림 1에 표시된 계층화된 접근방식을 사용한다. 계층화된 접근방식을 사용하면 프로토콜 스택의 일부를 변경할 수 있지만 다른 부분은 그대로 유지할 수 있다. 그림 1에서 물리 계층은 가장 낮은 계층이다. 여기에는 전송 매체, 데이터 속도 및 커넥터가 명시되어 있다. 그림 1은 서로 다른 물리적 계층(예: 패스트 이더넷,
이더넷-APL 길라잡이를 이번 호부터 게재코자 한다. ‘길라잡이’는 순수한 우리말로 인터넷 사전에서 길라잡이의 중심 의미를 찾아보니 “길이란 사람이나 교통수단이 다닐 수 있도록 만들어진 곳”이라고 설명 되어 있고, 오늘날 길은 “부모의 길을 걷다(도리)”, “돈 버는 길이 막막하다(방법, 수단)”, “사업의 길을 걷다(분야, 방면)”, “살아 온 길을 후회하지 않는다(역사, 이력”, “인간 해방의 길로 가자(목표, 방향)” 따위에서 여러 주변의 의미로 쓰인다고 했다. 따라서 길라잡이는 중심 의미로서의 길뿐만 아니라 방향을 잡아나가는데 도움이 되는 사물, 어떤 목적을 실현하도록 이끌어 주는 지침을 두루 이르는 말이다. 이더넷-APL은 PROCESS계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름이 딱 맞을 것 같기에 그 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 하여, 이번 호부터 연재하기로 했다. 이더넷-APL이란 용
지난 호에는 이더넷의 요구 조건에 대해서 개략적으로 살펴봤다. 또한 이더넷-APL에 적용되는 모든 기술적 특성에 대해서도 소개했다. 이번 글에서는 이더넷-APL의 주요 기술적 특성과 국내외 시장에 대해서 살펴본다. 이더넷-APL의 채택 이더넷은 상호운용성에 대한 강력한 요구사항이 있는 환경에서 신뢰할 수 있는 통신 기술임이 입증됐다. 이것은 산업현장, 사무실 및 건물, 그리고 많은 개인 주택단지에도 적용된 바가 있다. 이더넷 기술의 고도화는 제품개발과 프로토콜 스택에 있어서 네트워크망의 계획, 설치 후 커미셔닝 및 여러 문제를 해결할 수 있는 다양한 도구들을 사용하여 널리 수용할 수 있도록 환경 조성하는 것을 포함한 개념이다. 끊김 없는(seamless)는 설치는 빠른 도입, 높은 참여도를 보장하므로 모든 사용자에게 장기적인 비즈니스 환경을 제공한다. 따라서 프로세스 자동화 시스템의 수명 주기업무의 당사자들, 예컨대 벤더, 종합 건설사 및 엔지니어링 회사, 건설현장의 테스크포스 부서 해당 책임자, 시설을 관리하는 공무 및 보전설비 관리자, 계측 제어 부, 동력 및 운전관리 부서운영 담당자, 석유, 석유화학, 종합화학공장 공정부서 책임자, 운영반장 등은 이더넷
ODVA TAG Korea가 '제1회 ODVA 이더넷-APL+EtherNet/IP 컨퍼런스'를 개최했다. 이번 컨퍼런스는 2023 국제전기전력전 부대행사의 일환으로 진행됐다. 이번 컨퍼런스는 ODVA Korea 회장을 맡고 있는 엔드레스하우저 김영석 대표의 인사말로 시작했다. 김영석 대표는 "프로세스에서 EtherNet-APL이라는 새로운 프로토콜이 사용되고 있다. 최신 계측의 표준 프로토콜 EtherNet-APL은 원거리 통신, 데이터 신뢰성 등의 인사이트를 제공한다. 이번 컨퍼런스를 통해 EtherNet-APL로 사업의 새로운 성장 동기를 얻어가길 바란다"고 전했다. Ethernet-APL은 플랜트의 요구 사항을 충족하도록 설계된 새로운 물리 계층이다. 이더넷과 APL 기술을 결합하여 산업용 자동화 및 제어 시스템에서 안정적인 통신을 가능하게 한다. Ethernet-APL은 아날로그 계장 시대에서 스마트 팩토리, 인더스트리 4.0을 위한 기술적 토대로, 프로세스 계장 메이커 및 글로벌 기업들이 개발에 참여해 '유일한 표준'을 목표로 하는 기술이다. ODVA TAG Korea 조익영 전무가 Ethernet-APL 기술과 필요성을 소개했다. 이더넷을 사용하면
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