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업체동정 (이슈 인터뷰)스마트공장 구축을 가속화하는 ‘CC-Link Family 세미나’ 기자간담회 열려

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 48회 작성일 19-07-12 10:51

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‘스마트공장 구축을 가속화하는 CC-Link Family 세미나’ 기자간담회가 CLPA-HQ Mamada Yoshiyuki, CLPA 한국지부 정덕영 사무국장이 참석한 가운데 지난 6월 19일(수) 13:10~ 서울 드래곤 시티 이비스 스타일 5F 고구려1에서 열렸다. 기자간담회에서는 CLPA 및 스마트공장 구축을 위한 ‘CC-Link Family’와 최근 보급 활동의 중심에 선 ‘CC-Link IE TSN’의 특장점과 향후 비전을 살펴보았다. 취재_이충훈 기자(lch1248@naver.com)


 CLPA는 리얼타임성을 보장하는 대용량 네트워크 뿐만 아니라 현장 층의 다른 네트워크 간 심리스 통신 수단을 제공하는 오픈 통신 프로토콜로 SLMP를 제공하고 있다. CC-Link IE TSN은 전 세계에서 가장 앞서 산업용 네트워크에 TSN 기술을 적용했는데, 기존 네트워크 프로토콜과는 어떤 점에서 차별화되고 진화되었나?
CC-Link IE TSN은 복수의 국제표준 규격으로 구성된 이더넷 통신 기술인 TSN을 채용하고 있다. TSN 기술의 활용으로 고속 제어 통신(리얼타임성 확보)을 실행하면서 이더넷 통신 기기와 IT 시스템과의 비리얼타임 정보통신을 혼재하여 사용할 수 있기 때문에 다양한 기기를 장치와 설비에 접속할 수 있다. 이 때문에 유연한 IIoT 시스템을 구축할 수 있다. SLMP는 유저가 네트워크의 차이를 의식하지 않고 모든 단말에서 모든 기기에 간단히 액세스할 수 있게 해주는 비리얼타임 통신용 기술이다. SLMP의 최대 특징은 필드 네트워크에 CC-Link IE 이외의 기기나 설비도 손쉽게 접속할 수 있게 해준다는 점이다. SLMP는 네트워크의 애플리케이션층에 위치하고, 네트워크층 이하의 차이를 흡수한다. 이 때문에 다른 네트워크 규격이어도 SLMP에 대응하는 프로토콜을 탑재하면 인터페이스를 공통화할 수 있어, SLMP라는 하나의 프로토콜로 모든 네트워크 대응 기기를 사용할 수 있다. 이에 대해 CC-Link IE TSN은 기존 CC-Link IE를 계승하면서 모션 제어 기능을 더욱 강화하고, 개발에 있어서도 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어 프로토콜 스택으로도 대응 제품 개발이 가능하다(개발 방법의 다양화에 대응하고 있음). 사용자의 요구에 따라 하드웨어가 실장된 기기만으로 구성된 통신 정도가 높은 고기능·고성능 시스템 구축 또는 소프트웨어가 실장된 기기만으로 구성된 통신 정도가 크게 요구되지 않는 저비용의 시스템 구축 등 용도에 따라 시스템 구축이 가능하다. 또한 CC -Link IE TSN에서는 TSN의 시분할 방식으로 각 네트워크 프로토콜이 시간대를 나누어 동일 간선 상의 혼재가 가능하여 FA와 IT를 융합할 수 있다는 점과 일반 제어와 안전 제어, 고도의 모션 제어가 하나의 네트워크에서 통합이 가능하게 된 것이 기존 네트워크와 비교하여 가장 큰 차이다.

 CC-Link협회가 제조 현장에서 요구되는 고속ㆍ대용량이라는 제어 네트워크에 요구되는 기본 성능을
실현하고, IT 연계 기능 및 앞으로 더욱 중요해지는 안전 기능이나 시큐리티 기능을 얼마나 충실하게
대응하고 있나?

범용의 TCP/IP 통신이 리얼타임 통신인 CC-Link IE TSN 네트워크와 동일 간선 상에서 혼재가 가능해 IT와의 연계가 용이하며, OPC UA 활용을 손쉽게 하는 방식에도 대응하고 있다. 안전기능에 대해서는 IEC61784-3에 대응하고 있으며, CLPA 파트너에서 제품화도 계획 중이다. 시큐리티에 관해서는 기존에는 방화벽 등을 사용하여 FA 네트워크의 입구에서 방지 대책을 해왔지만, 메이커에 따라서는 디바이스 레벨에서 시큐리티 대책을 실시하고 있다. 미쓰비시전기의 PLC의 경우, IP 필터에서 통신 상대의 IP 어드레스를 식별하여 잘못된 IP 어드레스 지정으로 인한 액세스를 방지할 수 있다. 파라미터에서 지정한 IP 어드레스에서 액세스를 투과 혹은 차단 설정하는 것으로 허가된 기기 이외로부터의 액세스를 방지한다. 또한 파라미터에서 설정하거나 리모트 패스워드에 의해 외부 기기로부터의 액세스를 인증하고, 미인증 외부 기기의 액세스를 제한할 수 있다. 따라서, PLC로의 잘못된 액세스를 방지할 수 있다.
 CLPA는 FA 통합 네트워크인 ‘CC-Link 패밀리’를 2002년부터 제공해왔다. 제조업 혁명 시대의 현 상황과 CC-Link의 향후 대응 방안은?
제조업 혁신 설명에 앞서서 제조업을 둘러싼 환경에 대해 정리할 필요가 있다. 데이터 수집, 데이터 통신, 데이터 처리, 데이터 분석 등의 IT 기술이 제조업에 있어서도 활용, 발전되고 있는 가운데, 제조업에 요구되는 테마로는 다음과 같은 4가지를 생각해볼 수 있다. 투자 효율을 최대화하기 위한 생산성 향상, 경쟁력을 높이기 위한 토털 코스트의 삭감, 제품 가치 확대를 위한 제조 품질 향상, 소비자 니즈에 유연하게 대응하기 위한 변종 변량 생산이다. 이러한 테마를 실현하기 위해 유럽의 Industry 4.0과 미국의 IIC(Industrial Internet Consortium), 중국의 지능제조, 일본의 Connected Industries 등의 글로벌 레벨에서 다양한 메가트렌드가 부상하고 있다. 한국에서도 중소기업 스마트 제조 혁신 전략을 발표하고, 20 22년까지 3만 개 회사의 스마트공장 구축을 목표로 한다. 이러한 글로벌 움직임에 공통되는 것이 IoT를 활용한 스마트공장의 실현이다. CLPA에서도 이러한 움직임에 대응하기 위해 산업용 네트워크에 필수불가결한 리얼타임성과 시각동기 등의 기능을 가진 TSN 기술을 CC-Link IE에 탑재하여 OSI 7계층 중 2계층의 데이터 링크층을 공통 기반으로 하여 타 산업용 네트워크, 범용 TCP/IP 등 표준 이더넷 통신도 동일 간선 상에서 혼재할 수 있는 CC-Link IE TSN을 릴리스하게 되었다. CC -Link IE TSN은 FA와 IT의 융합과 고속 고정도 제어의 실현과 같은 콘셉트로 책정된 것으로 향후 스마트공장 구축에 있어서도 백본 네트워크로서 그 역할을 담당할 것이다.

 CC-Link IE TSN이 제조 현장에서 갖는 가치는?
최근 산업용 네트워크에 대해서는 2가지의 기술 동향을 생각해볼 수 있다. 첫 번째는 생산 현장에서의 기기도 인텔리전트화 되고 있으며, 보다 대용량 고속으로 데이터를 수집하는 높은 요구에 응하여 시리얼 베이스가 아닌 이더넷 베이스를 더 많이 사용되게 되었다. 두 번째는, IoT 시대 속에서 IT와 FA의 융합이 점점 중요해지고 있다는 점이다. IT의 세계에서는 범용 이더넷이 표준적으로 사용되고 있으며, FA 세계에서도 이더넷 베이스의 네트워크가 더 많이 사용되고 있다. 단, FA에서는 리얼타임성이 요구되기 때문에 범용 이더넷이 아닌 그 확장 기술인 TSN이 산업용 이더넷 표준으로서 점점 더 주목 받게 되었다. CC-Link IE TSN은 1Gbps의 초고속 통신에 TSN 기술을 채용하여 CC-Link IE TSN 네트워크 시스템에 정보통신 등을 취급하는 범용 TCP/IP 또는 타 산업용 네트워크를 혼재할 수 있다. 이를 통해 보다 많은 센서와 카메라 등의 기기를 간단히 접속할 수 있게 되었고, 생산 현장의 대용량 데이터를 고속으로 수집하여 에지 컴퓨팅층과 IT 층 애플리케이션과 조합하여 더욱 자율적인 스마트공장 구축의 실현을 가속화하였다.

 CC-Link IE TSN 네트워크는 어떤 면에서 스마트공장 구축을 가속화하나?
스마트공장을 실현하기 위해서는 우선 생산 현장의 데이터를 리얼타임으로 수집하고, 그 데이터를 에지 컴퓨팅으로 1차 처리한 후 IT 시스템으로 심리스하게 전송하는 것이 중요하다. 또한 장치와 설비의 고성능화·고기능화에 의한 생산성 향상이 요구되고 있으며, 그에 따른 고도의 모션 제어가 필요하다. 현재 공장에서는 복수의 산업용 네트워크와 표준 이더넷이 사용되고 있어 보다 간단히 생산 현장의 데이터를 수집하고, IT 시스템으로의 심리스한 전송을 실현하기 위해서 네트워크의 통합이 요구된다. 그리고 생산 현장으로부터 수집되는 데이터가 방대해지는 것을 고려하면, 「고속·대용량 통신」의 네트워크가 필요하다. 아울러, 데이터를 활용하면서 장치나 설비의 고성능·고기능화에 의한 생산성 향상도 요구되면서 「고정도 동기 제어」도 필수불가결하게 되었다. 이러한 네트워크에 대한 요구에 대응 가능한 것이 CC-Link IE TSN」이다. CLPA는 확장된 표준 이더넷 기술인 TSN 기술을 세계적으로 앞서 적용하고, 동일 간선 상에서 복수의 다른 네트워크와의 혼재를 가능하게 했다. 또한 효율적인 프로토콜인 기존 CC-Link IE의 특징인 고속 대용량을 계승하면서, 고정도 동기(이른바 모션제어)를 대폭으로 향상하였다. 이러한 특징으로 스마트공장 구축이 가능하다.

 최근 미쓰비시가 CC-Link IE TSN 대응 제품 102 기종을 5월부터 순차 발매한다고 발표했다. 현재
진행 상황과 미쓰비시 이외 파트너 업체에서의 대응 제품 개발에 대해 설명해달라?

2018년 11월 사양 발표 시 52개의 참여 파트너사가 있으며, 2019년도 2분기 이후 순차적으로 개발 툴과 CC- Link IE TSN 대응 제품이 출시되고 있다. CC-Link IE TSN에서는 마스터와 슬레이브 또한 1G와 100M 지원 기기에 있어서도 하드웨어, 소프트웨어 모두 개발할 수 있는 환경을 개발 툴 파트너사와 함께 제공해 나갈 것이다. 풍부한 개발 방법을 제공함으로써 기기 벤더는 단기간, 저비용으로 간단히 개발할 수 있으며, 대응 제품을 조기 확충(사용자 선택의 폭을 넓힘)할 수 있어 스마트공장 구축에 이바지한다.

 CC-Link IE는 어떻게 TSN과 이질감 없이 네트워크를 공유할 수 있고, TSN을 변화 없이 안정적으로 같이 사용할 수 있나?
CC-Link IE TSN은 TSN 관련 규격 중 릴리스 되어 있는 IEEE802.1AS(시각동기) 및 802.1Qbv(타임 스케줄링)에 준거한다. 통신 대역은 시간으로 구분하며, 통신 프레임에 우선도를 부여해서 제어함으로써 고속·고정도 제어 통신을 실현하면서도 CC-Link IE TSN과 다른 통신 프로토콜을 동일 간선 상에서 혼재시킬 수 있다.

 CC-Link IE TSN의 현장 적용 시점은 어떤 분야에서 언제쯤 될 것으로 보나?
CC-Link IE TSN은 3년 보급을 목표로 진행하고 있다. 일본에서는 CLPA 파트너 메이커, CC-Link IE TSN 대응 제품이 출시되었고, CC-Link IE TSN의 대응 분야는 그전부터 CC-Link Family가 많이 사용되어온 자동차나 액정 분야를 비롯해 고속 모션 제어가 요구되는 반도체, 2차전지 등 장치계 분야로 적용을 가속화할 예정이다.

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최근 하노버메세 2019에서 CC-Link IE TSN을 적극 소개했다. 어떤 콘셉트로 진행되었나?
TSN 기술을 활용해 “스마트공장의 구축을 가속”이라는 콘셉트로 “FA와 IT의 융합”, 그리고 “고도의 모션 제어의 실현”을 테마로서 CC-Link IE TSN, 범용 TCP/IP, SLMP가 혼재해 통신하고 있는 실제의 데모키트를 이용해 CC-Link IE TSN의 특징을 전시회 내방객에 어필했다. 하노버메세보다 먼저 개최된 SFAW전에서 CLPA -K도 같은 콘셉트로 출전하여 많은 방문객으로부터 주목을 받았다.

 CC-Link IE TSN의 출시로 집중 공략할 시장이나 애플리케이션이 있다면?
CC-Link IE TSN의 대응 분야는 CC-Link Family가 많이 사용되어온 자동차나 액정 분야를 비롯해 고속 모션 제어가 요구되는 반도체, 2차전지 등 장치계 분야로 적용을 가속화할 예정이다. 또한 장치계 산업은 비전센서에 의한 화상, 영상 등 대용량의 정보 데이터를 취급하는 경우가 많아 CC-Link IE TSN이 최적이라고 생각한다. 예를 들면, 범용 IP 통신 기기와 고도의 구동 제어를 활용한 장치의 케이스다. 종래대로라면, 얼라이먼트 조정 시에 일단 서보모터를 정지시킨 후 비전센서에서 정확한 워크위치를 계측했지만, CC-Link IE TSN에서는 서보앰프와 비전센서 간에 시각동기가 가능하기 때문에 워크를 정지시키지 않고(위치를 파악할 수 있어서) 대폭으로 택타임 단축을 기대할 수 있다. 또 생산 현장의 네트워크에 비전센서라는 범용의 IP 통신 기기를 연결하고 있는 점도 포인트다. 서보의 제어 성능에 영향을 주지 않고, 화상·영상 데이터를 IP 통신으로 전송할 수 있기 때문에 배선 절감도 실현한다.

 CC-Link IE TSN의 글로벌 확산 방안은?
CLPA에서는 글로벌 확산 방침으로 주요 개발 툴 벤더에 의한 초기 시장 릴리스, 업종별(자동차, 반도체, 2차전지, 위생용품, 포장기, 간이 공작기) 공략 활동의 전개, 각종 프로모션 강화, 오픈 단체와의 연계에 주력하여 활동해 나갈 예정이다.