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「CC-Link 대응 전동 액추에이터」 「당사의 주요 신호 변환기」 「도움이 되는 계장지식」


종이 펄프용 CP 제어 장치에 채택된 MSP

네트워크 대응 전동 액추에이터란

『오픈 네트워크 대응 MSP』는 DeviceNet 이나 CC-Link 등 오픈 필드 네트워크 통신 기능이 있는 소형 전동 액추에이터입니다. 1/1000의 분해능으로 고정도(고정밀도)를 실현했으며, 또한 한 손으로 잡을 수 있을 정도로 콤팩트하며 가볍습니다.

 일반적으로 제어 액추에이터는 DC4~20㎃의 제어 신호나 개폐 제어 접점 신호로 동작하지만 『오픈 네트워크 대응 MSP』는 PLC에서 직접 통신 데이터로 작동하기 때문에 고정도이며 A/D, D/A 변환 회로(유니트)가 필요하지 않습니다.

CP 제어※¹용 옥토퍼스(octopus) 장치에 사용된 MSP

 예를 들어, 종이 펄프용 CP 제어(초지기(抄紙機)의 폭 방향 평량 균일화) 장치인 경우 희석수를 컨트롤하기 위해 50~100대의 제어 밸브(제어 액추에이터)를 이용해서 종이 한 장의 미세한 무게를 컨트롤하는데, 이와 같은 경우에도 『오픈 네트워크 대응 MSP』를 사용하면 가볍고 콤팩트하면서 공간 절감형이므로 좁은 장소에 대량 설치가 가능하고 신호선은 네트워크 케이블을 배선만 하기 때문에 경제적이고 또한 간단하며 깔끔하게 정리됩니다.

네트워크 접속의 장점

 일반적으로 액추에이터를 제어하기 위해서는 제어 신호 이외에 개도 응답 신호(ANSWER BACK)나 기기 이상 경보 접점 신호 등의 몇 가지 신호선이 필요합니다. 종이 펄프용 CP 제어 장치의 경우 50~100대 사용하기 때문에 배선 공수나 비용만으로도 부담이 큽니다.

『오픈 네트워크 대응 MSP』라면 제어 신호나 개도 응답 신호는 물론 각종 경보 신호 이외 메인터넌스 정보(자산 정보)도 모두 한 개의 케이블로 송수신할 수 있고 또한 배선 역시 기기 사이를 배선하기만 하면 되므로 비용 및 공수를 대폭 삭감할 수 있습니다.

 또한, PLC 쪽의 D/A 변환 유니트나 A/D 변환 유니트도 필요하지 않으므로 대폭적인 비용 절감을 기대할 수 있으며 제어성 향상과 제어 속도 향상으로도 이어집니다.

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온•오프 인칭 제어용 전동 액추에이터

 전동 액추에이터 시리즈 신제품 「MRM6」는 on/off 신호로 작동하는 「온•오프 인칭 제어용 전동 액추에이터」입니다. 소형이지만 큰 토크를 출력하는 스텝핑 모터를 채택하여 가볍고 콤팩트한 본체에 고정도와 긴 수명을 실현했습니다. 또한, 개도 발신 신호로서 전위차계 출력을 갖추고 있어 표준적인 개도 컨트롤러(전전(電電) 포지셔너 등)의 신호 인터페이스 사양에 적합합니다.

 공장이나 공조 설비용 소형 조절 밸브나 댐퍼 등의 전동 액추에이터로서 폭넓은 용도로 사용할 수 있습니다. 공기식 액추에이터나 기설 전동 액추에이터 대체 용도로도 최적입니다.

필요한 신호 변환기를 반드시 찾을 수 있습니다.

 당사은 세계 최초로 플러그인형 신호변환기를 개발한 이후 다양한 기능과 형태의 신호변환기를 개발 및 판매해 왔습니다 . 센서 입력형부터 경보 설정기에 이르기까지 각종 변환기를 갖추고 있습니다 .

「형태」와 「설정 방법」
 소켓과 본체가 분리되는 플러그인 구조 , 단자대 모양으로 깊이가 얕은 단자대 구조 , 고밀도 설치에 적합한 카드형 , 프린트 기판 삽입용 모듈형 등 다양한 형태의 제품이 준비되어 있습니다 .
또한 , PC 를 사용하는 PC 스펙형 , LED 나 액정 표시를 보면서 현장에서 사양을 설정할 수 있는 전면 패널 설정형 , 설정기가 필요하지 않은 One-Step Cal 방식 등의 설정 방법이 있습니다 .

각종 규격에 적합합니다 .
 CE 마킹 , UL 규격 , RoHS 지령 등 각종 규격에 적합한 기종이 준비되어 있습니다 .

 

 

 이번에 소개한 신호 변환기 이외에도 방폭 영역이나 전원 설비가 없는 현장에 설치하는 현장 설치형으로 2선식 변환기도 준비되어 있습니다.



EtherNet/IP, EtherCAT

Ethernet을 기반으로 한 산업용 Real-Time Ethernet 2종에 대해 설명합니다.

 최근, 기존에 사용하던 필드버스(CC-Link나 DeviceNet 등)를 대신하여 Ethernet 기반 산업용 Real-Time Ethernet(RTE)으로 점차 이행이 진행되고 있습니다. 그 중, EtherNet/IP(Ethernet Industrial Protocol)와 EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)의 개요에 대해 소개합니다.

 EtherNet/IP는 Ethernet을 사용한 산업용 멀티벤더 네트워크로, 통신 사양은 표 1과 같습니다. 이 사양은 오픈 규격으로 DeviceNet과 같이 ODVA(Open DeviceNet Vendor Association)에서 관리하고 다양한 산업용 기기에 채택되고 있습니다. 미국 및 아시아 점유율이 크며 General Motors사 모든 공장의 통신 시스템으로 채택되었습니다. EtherNet/IP는 컨트롤러 사이의 네트워크로서 뿐만 아니라 필드 네트워크로서도 사용할 수 있습니다. 또한, 표준 Ethernet 기술이 사용되고 있기 때문에 다양한 범용 Ethernet 기기를 혼재해서 사용할 수 있습니다.

 

 EtherNet/IP는 산업 환경과 타임 크리티컬한 어플리케이션에서의 사용에 적합한 네트워크입니다. EtherNet/IP에서는 표준적인 Ethernet과 TCP/IP 기술 및 Common Industrial Protocol(CIP)이라는 오픈 어플리케이션층 프로토콜을 사용합니다. CIP를 사용해서 EtherNet/IP 상에 접속하면 여러 제조회사 제품 간의 상호 운용이 가능합니다.

 또한, CIP는 DeviceNet, ControlNet 및 CompoNet 네트워크에서도 사용되는 어플리케이션층이기 때문에 EtherNet/IP로의 이식을 비교적 쉽게 실현할 수 있습니다. CIP의 공통층의 개요도는 그림 1과 같습니다.


 EtherCAT은 Ethernet을 사용한 초고속 실현을 위한 동작 원리와 노드 간에 고정도로 동기화하는 기능 등 모션 제어에 최적인 아키텍처를 지니며 심플한 배선 형태를 특징으로 하는 오픈 네트워크입니다(표2).

 

 EtherCAT Technology Group(ETG)은 다양한 산업계의 주요 유저 기업과 주요 오토메이션 기업이 EtherCAT 기술 지원, 프로모션, 발전을 추진하기 위해 설치한 포럼으로 적합성 시험(conformance test) 및 그 인증 절차를 규정하여 EtherCAT 설치의 호환성 유지를 목적으로 활동하고 있습니다.

 EtherCAT에서는 각 노드당 데이터를 송신하는 것이 아니라 각 노드가 프레임을 통과하고 그 때 각 노드에서 프레임에 송신 데이터를 입력, 프레임에서 수신 데이터를 판독하는 방법에 따라 데이터 전송의 고속성과 실시간성을 확보하고 있습니다(그림2).

 프레임을 통과할 때 각 노드의 지연은 몇 ns에 지나지 않습니다. 따라서 기존의 실시간 Ethernet 통신과 달리 사용 가능한 대역은 90% 이상이 됩니다. 또한, EtherCAT은 100BASE-TX의 전이중 통신을 완전히 이용하고 있기 때문에 100Mbps를 초과하는 통신 성능(2ⅹ100Mbps의 90% 이상)을 이용할 수 있게 됩니다. EtherCAT 마스터는 표준 Ethernet Media Access Controller(MAC)를 사용하고 있어 ASIC 등 다른 전용 칩은 필요하지 않습니다. 그러므로 EtherCAT 마스터는 Ethernet 인터페이스가 있는 컨트롤러라면 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션 환경에 의존하지 않고 어떤 기기라도 설치할 수 있습니다. EtherCAT 슬레이브에서는 데이터 송수신 처리를 EtherCAT Slave Controller(ESC)가 고속으로 실시하고 있습니다. 따라서 네트워크 성능은 슬레이브의 마이크로 컨트롤러 성능에 의존하지 않습니다. 슬레이브의 어플리케이션과 ESC는 듀얼포트 RAM으로 접속할 수 있습니다.

 당사의 발매 예정 EtherNet/IP, EtherCAT에 접속할 수 있는 리모트 I/O R3 시리즈는 그림 3과 같습니다. 또한, 순차적으로 다른 시리즈의 리모트 I/O로 확대를 예정하고 있습니다.

 


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