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스마트팩토리를 위한 Turck의 Industry 4.0 핵심기술스마트팩토리 컨퍼런스 2018

㈜터크코리아 │ 2018년 3월 29일 │ 정목해 이사

Agenda

스마트팩토리 컨퍼런스 2018

• Industry 4.0 with Turck

• IO-Link

• Turck 소개

• Ethernet

• RFID

Turck 소개Turck Group & Turck Korea

Turck Group

= 세일즈 + 생산기지

Turck Holding GmbHHalver/Germany

Hans Turck GmbH & Co. KGMülheim/Germany (세일즈 & 마케팅)

Werner Turck GmbH & Co. KGHalver/Germany (생산, R&D)

매출 약 8천억 원 / 전 세계 4,200여 명 직원 근무 / 전세계 60개 도시에 세일즈 채널 보유

= 세일즈 = 생산기지

Turck BeierfeldGmbH

Beierfeld/Germany

Interprox S.A.Délemont/Switzerland

Turck Inc.Minneapolis/USA

Turck Tianjin SensorCo. Ltd.

Tianjin/China

Turck s.r.oHradec Kralové/Czech Republic

Turck Banner S.r.lMailand/Italy

Turck Banner S.A.SFrance

Paris/France

Turck Banner Ltd.Leigh-on-sea/Great Britain

Turck Mexico S. de R.L. de C.V.Saltillo/Mexico

Turck Multiprox N.V.Aalst/Belgium

Turck B.V.Zwolle/Netherlands

Turck Hungary KFTBudapest/Hungary

Turck RUSO.O.O. Moskau/

Russia

Turck Banner Singapore Pte. Ltd.

Singapore

Turck AutomationRomânia SRL

Bukarest/Rumania

Turck Korea Co., Ltd.Seoul/ South Korea

Turck DUOTEC GmbHHalver/Beierfeld

Germany

Turck DUOTEC S.A.Délemont/Switzerland

Turck sp. z o.o.Opole/Poland

Turck Tianjin Technology Co. Ltd.

Tianjin/China

Turck AutomationSystems Co. Ltd.

Tianjin/China

Turck Mechatec GmbHMülheim/Germany

Turck Japan Corp.Tokio/Japan

Turck India Automation Private

LimitedPune/India

Turck Middle East SPC

Manama/Bahrain

Turck Australia Pty. Ltd.

Melbourne/Australia

Turck Office CosultingVästra Frölunda/

Sweden

Turck GmbHWien/Austria

Turck OtomasyonTic. Ltd. Sti.

Instanbul/Turkey

Turck do Brazil. Ltda.São Paulo/Brazil

Turck Chartwell Canada Inc.

Ontario/Canada

Factory Automation

엔지니어링서비스

엔지니어링툴

자동화

통신

연결

센서

솔루션

Process Automation

센서

Connectivity

컨트롤

엔터프라이즈

POINT TO POINT! POINT TO BUS! BUS TO BUS!

MANAGEMENT

ENABLED!

주식회사 터크코리아

설립일

소재지

매출

대표 이사

인원 구성

글로벌 파트너사

1997년 5월 21일

본사: 경기도 광명시, 지사: 부산광역시

110억 (2017년)

최 철 승

중소기업청 우수중소기업, 강소기업, 한국산업인력공단 일 학습 병행제 참여기업

Banner Engineering Corp, TSL ESCHA GmbH

3.04.0 영업마케팅

엔지니어링

관리

마케팅

총 30 명

2017.12 월 기준

Innovations of Turck

마그네틱 센서 BIM-UNT

RFID시스템 BL ident ®

리니어 포지션 센서

excom® Zone 2

비접촉식 엔코더 QR24

인덕티브 커플러

IMX 인터페이스 모듈

uprox 3

초음파 센서

IP67 PLC TBEN-S

TBPN 세이프티 모듈

Innovations of Banner Engineering

Industry 4.0 with Turck

Industry 4.0

진정한 의미는 무엇인가?

“Strong individualization of a highly flexible production process with extensive

integration of all participants (customers, business partners, etc.) in the value

creation and business processes"

"Flexible production down to batch size 1 with highly automated series

production conditions"

다른 의미로 본다면 :

Benefits & Requirements

제 4차 산업혁명과 터크의 역할

장비 및 플랜트의 가용성 증가, 다품종 소량생산 등에 초점을 맞춘 사용자 중심의 기술 융합

OPC-UARFID I/O 모듈은 자동화 전 범위에 걸친글로벌 통신 표준 OPC-UA를 지원

EtherNet멀티 프로토콜 기능으로 Profinet, EtherNet/IP™, Modbus TCP 3가지프로토콜을 하나의 모듈에서 사용

RFIDIP67 등급의 RFID와 이더넷 I/O 모듈, HF 및 UHF 변환을 위한 통합 데이터처리 기능

IO-Link다양한 센서 및 액츄에이터의 통신 표준,IO-Link를 통한 지능형 데이터 수집 및커뮤니케이션 솔루션

자동화 파트너, 터크

현재 기술은?

컨트롤

플랜트

필드

PROFINETEtherNet/IP

Modbus TCP

IIOT / Industry 4.0 사례

부가적인 “Knowledge”를 생성함

어플리케이션: 밸브 포지션 추적

• 밸브의 열기/닫기 포지션을 모니터링

• 열기/닫기 시그널은 Raw 데이터

• Raw 데이터를 이용하여 밸브 동작 속도의 시간을수집, 측정하여 추가적인 정보 수집

• 얼마나 빠르게 밸브 액츄에이터가 동작 하는지

• 우리가 추가 정보를 통해 얻을 수 있는 „knowledge“ 은 무엇 인지?

어플리케이션: 밸브 포지션 추적

• Big Data를 이용하여 이전과 동일한지, 변화가 일어났는지 확인

• 액츄에이터가 오랜 시간에 걸쳐 점차 느려짐 – 마모

• 다음 유지보수 기간에 조치 가능

• 액츄에이터가 단기간에 현저히 느려짐 – 심각한 손상, 막힘

• 즉시 조치를 해야 함

표준 시간

safety value

부가적인 „Knowledge“를 생성함

= „knowldege“

어플리케이션 역량센서 정보TBEN-L

(ARGEE 또는 PLC)

왜 CLOUD 가 필요한가?

• 공장의 모든 밸브 수천 개의 정보를 수집하면부가정보를 제공 가능

• 모든 밸브가 점차 느려짐• 공압 설비에 문제 발생?

• 주변 온도 저하?

• 미디어의 문제 발생? 높은 점도?

• 특정 지역의 밸브 속도가 느려짐• 이 지역에 문제 발생?

• 한 개의 밸브만 느려짐• 이 밸브에 문제 발생?

IO-Link

현재 자동화 시스템

PLC 레벨

필드버스레벨

현장레벨

최하단센서들에액세스불가!

IO-Link를 사용한 자동화 시스템

PLC 레벨

필드버스레벨

현장레벨

최하단센서들에액세스가능!

23스마트팩토리 컨퍼런스 2018

Fieldbus

Industrial EtherNet

Communication PLC

IO-Link 기술

• 표준 통신 기술 (IEC 61131-9) V1.0, V1.1

• IO-Link 시리얼 통신 (pin 4) 사용

• 스탠다드 I/O (SIO)

• Port Class A, Port Class B (5 pin 사용, 별도 전원 공급)

• IO-Link 통신:

• 어플리케이션 결과에 대한 Cyclic 데이터 제공 : Process data, Value status(ex. 측정값, 값에 대한 품질 상태)

• 파라미터 및 진단을 위한 Acyclic 데이터 제공 : Device data, Events(ex. 스위칭 포인트 설정, 에러 메시지, 내부 온도 경고)

• 각 디바이스는 IODD (IO Device Description) 파일 보유

• IO-Link를 통해 활용가능한 데이터의 유형과 포맷 정의

• IO-Link Configuration Tool 활용

IO-Link를 사용하는 5가지 이유

비용절감 하나의 센서 또는 액츄에이터로다양한 요구사항을 충족

자재비용절감및공간효율성증대

혁신적인설계

설치시간단축

생산성향상

유지보수혁신

스마트 기기를 통해센서와 지속적 통신

혁신적인기계또는시스템설계가능

비-실드 케이블과 표준 커넥터 사용 설치시간단축

IO-Link 기기의 인식 기능과자동으로 파라미터 설정 가능

다운타임시복구시간단축

자가 진단 기능 새로운예지보전설계가능

터크의 IO-Link 포트폴리오

IO-Link 디바이스

IO-Link

One device (m)any signal(s)!

분산 제어 확장

Field Logic Controller (FLC)

IO-Link는 FLC에 128 개의 I/O 신호를 구축 가능

Status/Control

Ethernet

다중 Ethernet 프로토콜 지원

멀티프로토콜: 산업용 이더넷의 유연한 관리 가능

3 프로토콜 in 1 디바이스

Turck 멀티프로토콜 제품군

IP67 등급의 I/O 시스템과 블록 I/O 모듈

TBEN-L BLcompactTBEN-S BL67

CoDeSys 지원 제품

CODESYS: CODESYS 3 제어 플랫폼

TBEN-L-PLC PG-V3TX500

RS232/RS485 C0

모듈형 CoDeSys PLC

TBEN-L-PLC: 커넥터와 통신 옵션

RS232/RS485 C1

CAN OUT C2

CAN IN C3

Ethernet

C4…C78 개의 겸용 I/O: DXP 모델

전원 공급 4- 또는 5-pin 7/8”

TBEN-L-PLC 특징

• CODESYS 3.5 PLC 런타임

• 시리얼 RS232 와 RS485 인터페이스

• OPC (no OPC-UA)

• 8개의 겸용 디지털 I/O 채널

• IP65, IP67 및 IP69K 보호등급

• 확장된 온도 범위 -40…70°C

• 완전 밀폐 하우징

세부적 특징

프로토콜 Master Slave

PROFINET Yes Yes

EtherNet/IP™ Yes Yes

Modbus TCP Yes Yes

CANopen Yes Yes

CAN SAE J1939 Yes No

Modbus RTU Yes Yes

Turck Cloud

System Setup

ARGEE ?

A Really Great Engineering Environment

ARGEE 는 간단한 PLC 기능을 수행합니다

ARGEE 는 터크의 모든 블록 I/O 모듈에 지원됩니다

ARGEE 는 사용자가 무상으로 이용 가능합니다

ARGEE를 통해 이더넷, IO-Link 및 RFID와 같은 필수기본 기술을 지원하여 인더스트리4.0 요구 사항에 적합

ARGEE는 최신 웹 표준인HTML5를 사용. PC 또는 태블릿사용 여부에 관계없이 HTML5 지원 웹 브라우저를 실행하는기기에서 모든 기능 사용 가능

PROFINET, EtherNet/IP™ 및Modbus TCP 를 통해 상위 제어시스템과 데이터를 교환하고처리 가능, FLC는 분산형 신호전처리 가능

터크는 모든 블록 I/O 모듈에ARGEE 프로그래밍 환경을무료로 제공. 지속 가능한 I/O 솔루션 제공

ARGEE 모듈

• 최대 IP69K 보호등급으로 완전 밀봉된하우징의 블록 I/O 모듈

• 온도 범위: -40 ~ +70 ˚C

• TBEN-L: 최대 16개의 접점 채널

• TBEN-S: 최대 8개의 접점 또는 4개의아날로그 채널

• RFID와 IO-Link용 스페셜 모듈

Turck PowerPoint Master 2015

• 컨트롤 캐비닛 내에 설치하는 IP20 등급의 콤팩트 I/O 모듈

• 온도 범위: -40 ~ +70 ˚C

• 최대 16개의 디지털 입출력 채널

• 입출력 채널 호환이 가능하므로 높은유연성 제공

BL 콤팩트• 최대 IP69K 보호 등급으로 완전 밀봉된

블록 I/O 모듈

• 온도 범위: -40 ~ +70 ˚C

• M8 또는 M12 커넥터로 최대 16개채널까지 연결 가능

• I/O 모듈의 유연한 조합으로 다양한종류의 신호 연결

• 접점, 아날로그 및 RFID와 IO-Link 신호연결 가능

간단한 프로그래밍

소프트웨어 요구사항• Windows 운영체제가 설치된 PC • 크롬 or 모질라 파이어 폭스 웹 브라우저

FLC-ARGEE

ARGEE: 멀티프로토콜 이더넷 블록 I/O 모듈에 제어기능 무상 탑재

TBEN-S1-8DXP

간단한 AND 로직

FEN20-4DIP-4DXP

속도 모니터링

현장에서직접확장로직구현

Application 1

톱니바퀴 감지로 펄스 간격 측정

• IO-Link 근접센서로 휠 톱니 감지

• 감지한 톱니 2개의 펄스 간격 측정

• 속도가 느리거나 너무 빠르면 알람 발생

• ARGEE 로 FLC 구현

활용 예: 컨베이어 시스템

속도 및 슬립 모니터링

FLC 적용

Application 2

탱크의 정확한 수위 레벨 보장

• 불규칙한 배출로 상시 수위 모니터링 필요

• 아날로그 IO-Link 초음파 센서로 수위 상시 감지

• 최소 수위에 도달하면 펌프 동작시켜 액체 충진

• 최대 수위에 도달하면 펌프 동작 중단

• ARGEE로 FLC 구현

활용 예: 탱크 수위 모니터링

펌프 제어

FLC 적용

Application 3

운송 벨트에서 제품을 감지하여 제품이 운송되지 않을 경우 알람

• 아날로그 IO-Link 레이저 변위센서로 벨트 위의제품까지의 거리를 측정

• 제품까지의 거리가 커지면 벨트 위에 제품이 없는것으로 판단

• 일정 시간 내에 제품운송이 감지되면, 제품운송으로 판단

• 일정 시간 내로 제품운송이 감지되지 않으면, 벨트가동 중지 및 알람 표시등 또는 필드버스를 통해상위 PLC에 신호전달

활용 예: 식품 생산 라인

운송 중지 감시

TBEN-S..

Application 4

복잡한 센서 데이터를 전 처리하여 필드버스전송 시간 단축

• 센서 데이터 수신 (e.g. Array 센서 각 빔의 상태)

• 데이터 평가 (e.g. 상단 위치, 홀의 시작과 끝,

하단의 위치)

• 필드버스로 줄인 데이터를 전송

활용 예:

• 타이어 생산 공정

• 물류라인의 분류작업

신호의 전송 속도 증가

TBEN-L..

Application 5

작동 시간의 변화 모니터링 구현

• Flap의 종단에 2개의 감지용 센서를 설치

• 작동 시 감지된 시간을 측정

• 작동 시간의 변화는 기계적인 문제가 발생 한것으로 판단

• 특정 시간 제한에 도달하면 알람을 필드버스를 통해상위에 전달

활용 예: 분류 라인

운송 중 Flap 또는 스위치 고장 경고

TBEN-S..

Application 6

이미지 처리결과에 대한 FIFO-stack 처리구현

• 캔 이미지 검사 결과를 FIFO stack으로 저장

• Pusher 앞에 포토센서를 설치하여 이젝터 전에제품을 감지

• 가장 먼저 들어온 결과가 감지된 제품의 결과로인식

• FIFO stack에서 결과를 삭제하고 불량 결과인 경우이젝터 실행

활용 예: 식음료 캔의 품질 관리

검사와 이젝터 간의 운송 모니터링

TBEN-L..

Maximum Transparency for the Processes

• 다양한 산업의 생산, 물류, QA 등 모든 공정에서 RFID 시스템 구축 가능

• 열악하고 위험한 산업 제조 현장에 적용 가능

• 다양한 데이터 캐리어가 모든 제품에 장착되어 전 공정 트래킹 가능

• 더 많은 공정 데이터와 생산 물류 체인의 투명성 보장

• 생산성 향상과 생산품의 품질 정보를 수집 가능

• 산업 현장의 통신 프로토콜을 지원, 식별 데이터를 상위 시스템에 실시간 수집 가능

BL ident® RFID 시스템 구성

BL ident® 구성품

• HF Read / Write 헤드:

근접센서와 같은 원통형 및 사각하우징으로 현장에 적합한 디자인 구성

• UHF Read / Write 헤드: 산업용으로 설계

• 방폭 지역과 식품 산업 현장을 위한 제품구성 (워시다운 IP69K)

• KCs 인증 완료:

HF (13.56 MHz)

UHF (840 ~ 960 MHz)

• 감지범위 :

HF: 1m 이내UHF 7m 이내 (환경에 따라 차이)

Read/Write Heads (안테나)

• EEPROM 캐리어: 128 바이트 메모리고속 FRAM 캐리어: 최대 8K 바이트,

쓰기 횟수 무제한

• 고온용 데이터 캐리어 : -40 ~ + 240 º C

• 고압 멸균 장비를 위한 데이터 캐리어 :

+121 º C 스팀 제트 분사 세척 가능

• 전 세계 표준 제품 :

ISO 15693, ISO 18000-C

• 방폭 지역용 데이터 캐리어

• HF – RFID Sensor Tag 출시

Data Carriers

• Head와 Carrier의 정확한 취부를 위한다양한 액세사리

• 용접 파편 등으로부터 보호 하기 위한 캡및 하우징

• 모바일용 HF/UHF Hand-Held 기기

• 안드로이드 , IOS 스마트 폰을 위한 UHF

기기

Accessories & Connection Technology

• 현장 배선이 가능 한 필드버스 및 전원케이블 사용

• 필드 버스와 전원 공급용 연결 액세서리

• 현장에서 바로 연결 할 수 있는 wireable

커넥터 케이블

• 식품 산업용 케이블 및 연장 케이블

• 최대 케이블 길이 50m

BL ident® RFID 시스템의 특징

• 산업용 어플리케이션으로 설계된 올인원 RFID 시스템

• 다양한 산업용 표준 통신을 요구하는 상위 시스템과의 통합

간단한 시스템 통합

모듈 방식의 HF/UHF RFID 시스템

• 현장 장착이 가능 한 BL67, 판넬용 BL20, 현장 응용용 BLCompact, TBEN 제품은다양한 IO 모듈로 확장 응용 가능

• HF와 UHF Head를 하나의 모듈에서 연결이 가능, HF와 UHF 혼용이 가능한 어플리케이션 적용 가능

• 대용량의 FRAM, 고온용 캐리어 등 다양한 캐리어 선택 가능

• 최대 8개의 RFID Head가 장착 가능하며 필요에 따라

I/O 모듈 추가 가능

BL ident® RFID 시스템의 특징

• 모든 어플리케이션에 적합한 데이터 캐리어 제공 가능

• Ø 2.8mm 초소형 사이즈 , 8K 바이트의 대용량 FRAM 메모리, 최대 +240℃ 고용용, 메탈에 직접 부착용 등

• 표준 RFID 태그 사용 (ISO 15693, ISO 18000-C)

데이터 캐리어

시뮬레이션 제공

새로운 인터페이스 - U Interface

• HF RFID Head를 채널 당 최대 32개 연결 가능• U-Interface Bus Mode 사용으로 Head 확장 가능

OPC UA

• OPC UA 서버 탑재

• 4개의 RFID 포트와 8개의 I/O를 사용가능한 4개의 포트 제공

• CPU 800 MHz, 512 MB DDR3 RAM,

Flash 256 MB

• IP67, IP69K

• 2018 Q2 출시 예정

Technical Data

TBEN-Lx-4RFID-8DXP-WIN

• Windows Embedded Compact 2013

이 탑재된 콤팩트 RFID 및 I/O 모듈

• RFID용 4개의 M12-RS485 포트,

8 DXP용 4개의 포트

• CPU 800 MHz, 512 MB DDR3 RAM,

Flash 256 MB

• TCP/IP를 통한 상위 미들웨어, ERP,

MES 시스템과의 이더넷 통신

• IP67, IP69K

• No Turck reader protocol implemented

on delivery

사양

감사합니다!

스마트팩토리를위한 turck의industry 4.0 심기술29b-1].pdf · 2018-04-05 · tic. ltd....

Documents

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