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B&R, 모듈형 안전 솔루션으로 ‘파워서플라이’ 위한 미래형 테스트 베이 구축
Gustav Klein, 단일 소프트웨어 프로젝트에서 다양한 테스트 베이 구성 관리

[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 파워 서플라이 시스템 제조에서는 사용에 적합한지 확인하기 위한 기능 및 안전 테스트를 수 없이 진행해야만 한다. 파워 서플라이 메이커인 Gustav Klein은 향후 테스트 성능을 입증하기 위한 혁신적인 새로운 테스트 베이를 개발했다. B&R의 모듈형 안전 솔루션을 통해 Gustav Klein은 단일 소프트웨어 프로젝트에서 다양한 테스트 베이 구성을 관리할 수 있게 됐다.

새로운 테스트 베이는 업계에서 가장 크고 정교하며, Gustav Klein의 테스트 용량을 3배나 늘렸다. [사진=B&R]

Gustav Klein의 Jörg Umbreit R&D 책임자는 “우리가 생산하는 각각의 시스템은 납품하기 전에 철저한 전체 테스트를 거친다”면서, “급속한 수요증가와 성능 요구사항이 증가함에 따라 2019년에 테스트 용량을 4개에서 11개 스테이션으로 늘리고, 테스트 베이의 연결 전력도 높였다”고 설명했다. Jörg Umbreit R&D 책임자는 이어 “우리는 또한 향후 몇년 동안 예상되는 성장률을 처리하기 위한 추가 예비비를 계획하고 있다”고 덧붙였다. Gustav Klein의 500평방미터에 달하는 테스트 베이에는 이제 총 13개의 테스트 스테이션과 소형 디바이스를 위한 추가 스테이션을 보유하고 있다.

이 회사는 B&R과 협력해 모든 테스트 스테이션, 추가 예비 및 전력 분배 설비를 포함하는 안전 솔루션을 개발했다. 이는 B&R의 안전 솔루션을 위한 혁신적인 모듈형 하드웨어 및 소프트웨어를 통해 가능했다. 특정 구성에서 사용되는 특정 테스트 스테이션의 안전 기능은 사용자 인터페이스를 통해 쉽게 선택하거나 선택 취소가 가능하다. 승인된 직원은 HMI 화면에서 구성을 선택하고 확인할 수 있다.

이 시스템은 안전 애플리케이션을 조정하기 위한 별도의 프로그래밍 툴을 사용하지 않고도 완전한 재구성이 가능하다. 따라서 테스트 베이를 수정하고 유지보수를 수행하거나 예비 스테이션 중 하나를 서비스에 투입하는 것이 매우 간편하다.

모든 시스템 구성을 위한 하나의 안전 프로젝트

B&R 접근방식의 핵심은 라인에 포함될 수 있는 모든 장비와 기능을 포함하는 단일 안전 애플리케이션만 프로그래밍한다는 것이다. 이를 통해 기계 모듈의 모든 상상 가능한 조합을 준비할 수 있다. 이러한 접근방식은 모듈형 플랜트 및 기계를 시운전할 때 수행해야 하는 테스트 양은 물론 유지 관리 비용을 크게 줄여준다.

Gustav Klein은 초기에 이러한 접근방식의 잇점을 인식하고, B&R의 자동화 솔루션으로 인피드 테스트 시스템인 I-TS, MI-TS 기종을 개발해 한동안 이익을 구가할 수 있었다. Jörg Umbreit R&D 책임자는 “B&R의 Automation Studio 엔지니어링 환경에 통합된 SafeDESIGNER 툴을 통해 새로운 프로그래밍 없이 프로젝트의 90%를 처리하는 단일 소프트웨어 솔루션을 유지할 수 있었다”고 말했다.

I-TS와 MI-TS 모델의 테스트 및 시뮬레이션 시스템이 적응해야 하는 광범위한 구성, 애플리케이션 및 환경을 고려할 때 이러한 솔루션은 더욱 매력적이다. 예를 들어 전기 자동차를 개발하는 동안 충전 및 방전 주기를 시뮬레이션하거나, 배터리 및 차량 생산에서의 파워 서플라이 컴포넌트를 동시에 테스트할 수 있다.

Gustav Klein의 엔지니어는 B&R의 안전 및 비안전 컴포넌트를 각각 직접적으로 연결하고 함께 작업하는 방법에서 특히 만족했다. [사진=B&R]

노하우 필요없는 모듈화

인피드 테스터 및 테스트를 위한 안전 솔루션을 만든 Gustav Klein의 Roland Bayr 소프트웨어 개발자는 “이러한 프로젝트를 통해 축적된 경험은 단 몇 일 만에 테스트 베이의 안전 애플리케이션을 구현하는데 큰 역할을 했다”고 말했다.

Roland Bayr는 “시스템의 안전 부문과 비안전 부문을 얼마나 쉽게 연결할 수 있는지, 그리고 B&R의 안전 솔루션이 전문교육을 받지 않고도 모듈형 소프트웨어를 만들 수 있다는 사실 때문에 우리의 업무가 빨라졌다”면서, “모듈화는 추가 비용이나 노력이 필요없는 내장된 기능”이라고 전했다. 그것은 Gustav Klein에게는 매우 중요한 요소였다. 테스트 베이의 개발 및 건설은 즉각적인 수익 창출로 이어지는 것이 아니기 때문에 업무를 중단하지 않고 안전 애플리케이션을 구현해야만 했다.

포괄적인 안전 기술

Gustav Klein의 테스트 베이 기획자는 다양한 B&R X20 컴포넌트를 선택했다. 테스트 베이와 커넥터 유닛에는 Safe 디지털 입력, 출력 및 혼합 모듈을 설치했다. 안전 컨트롤러는 X20 시스템에서 X20SL8101 디바이스를 채택했다. 컨트롤러는 모든 선택적 안전 장비와 모든 가능한 테스트 베이 구성뿐 아니라 280개 이상의 안전 노드를 관리할 수 있다. 안전 모듈은 POWERLINK와 표준 케이블을 통해 안전 컨트롤러로 연결된다. openSAFE는 데이터 통신에 사용된다.

유연하고 미래 지향적인 테스트 베이

파워 서플라이 시스템 전문가의 테스트 베이는 이제 최대 1.5MVA의 시스템 용량을 가진 UPS 유닛과 인버터를 테스트할 수 있다. 또한 고전압 테스트를 수행하고 최대 1,000VAC 또는 VDC 등급의 실행 시뮬레이션 시스템, 또는 최대 4MW의 시스템 용량을 가진 고전압 에너지 스토리지를 실행할 수 있다.

유려하게 설계된 전력 전자 장치로 엔지니어는 테스트 실행에서 전력 소비와 그에 따른 열손실을 최소화해 필요한 전원 연결 전력을 최소화하는데 성공했다. Gustav Klein은 기술적으로 가장 진보된 모든 기능을 갖춘 테스트 설비를 만들었다. 공장내 고전압 테스트를 통해 이 회사는 이제 현장 시운전 중에 고객의 귀중한 시간을 절약할 수 있게 됐다.

[최종윤 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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