단열 유리 처리공정 전문업체 바이스트로닉 렌하르트(Bystronic Lenhardt)사는 고도의 동적 운동과 무결점 단열 효과를 달성하기 위해, 지멘스의 드라이브 기반 모션컨트롤 테크놀로지를 선택했다.

바이스트로닉 렌하르트(Bystr onic Lenhardt)사는 비용효율적 건축용 유리를 취급하는 혁신적인 솔루션 공급업체다. 이 회사는 지멘스 애플리케이션 엔지니어와 공동으로, 모듈방식의 단열 유리창호 조립라인을 개발했다. 바이스트로닉 렌하르트의 창호 라인은 유연성과 생산성을 겸비한 새시라이트(Sashlite) 테크놀로지를 적용하고 있다. 이른바 새시라인은 개별 기계설비를 비롯해 건조제용 응용기기 스테이션, 봉합제 및 접착제 겸용기기, 유리 예비세척, 창호 및 예비 봉합 그리고 완성 창호 단위의 압착 및 가스충전 등의 공정으로 구성된다.

이들 기계설비는 각기 자체 ‘지능’을 구비해, Simotion D445 드라이브 기반 모션컨트롤 시스템과 아울러 고객 특화 윈도 사용자 인터페이스를 적용한 Simatic 산업용 PC로 구성돼 있다. 모션컨트롤, PLC 및 테크놀로지 펑션 등이 Simotion 디바이스에 통합돼 소요되는 하드웨어 수가 감소함에 따라, 기계 모듈 내부에서 필요한 동기화 작업도 줄어들어 원격 장치들과의 상호작용이 원활하게 된다. 모션컨트롤러 장치들은 상호 연동되는 한편, 작업명령 제어 및 관리를 위해 산업용 이더넷을 통해 중앙 서버와 링크된다.

네트워크 회선상 컨트롤러 간의 고효율 통신이 이뤄져, 지멘스 TAC (Technology & Applications Center)에서 개발된 LCom 라이브러리를 사용할 수 있다. 개별 모듈의 컨트롤러 및 HMI 시스템 간의 데이터 교환이 최신 OPC XML 테크놀로지를 기반으로 실행되므로 3,000개 변수에 대해 100ms 이하의 전송속도를 구현할 수 있다. 이 점은 데이터 사용이 집중되는 고용량 애플리케이션 스테이션에서 공정 데이터를 아카이브로 기록할 때 특히 중요하다.

맞춤형 창호 전자동 생산설비

새시라인 콘셉트는 완벽한 전자동 창호 생산 솔루션으로, 다양한 규격과 디자인의 창호 공정을 폭넓게 처리할 수 있다. 유리판 및 해당 창호 프로파일들이 각기 별도의 생산라인에서 처리된 후, 결합 조립을 위해 스위블(선회) 스테이션으로 이송돼 정확한 위치를 결정하면 단일한 유닛(어셈블리)으로 압착된다. 어셈블리 조립과정에서 판유리 사이가 가스로 충전돼, 고급 창호 품질을 보장해준다. 새시라인은 매 30초 간격으로 완성 조립된 일체형 창호를 생산해낸다.

어셈블리 테크놀로지 외에 기술적으로 가장 어려운 부분은 건조제(SashDri) 및 봉합제(SashSeal) 애플리케이터 스테이션이다. 애플리케이션 핸들링을 위해 Simo tion과 함께 개발된 TopLoading(TLd) 표준 라이브러리는 애플리케이터 헤드의 트랙 운동을 고도의 역동성과 정밀성을 겸비해 구현해준다. 실런트(봉합제) 스테이션은 전자적으로 동기화 및 연동된 축을 따라 양측에서 위치로 이동한다. 이로써 선형 이동은 물론 모든 곡면 이동경로가 가능해, 배치(Batch) 사이즈를 최소화하면서도 맞춤형 창호를 제작할 수 있다. 또한, CAD 시스템으로 계산된 약간의 다항식을 적용할 경우, 특히 프로파일 코너에서 방향 변경시 트랙 모션을 보간 조정으로 아주 매끄럽게 역동적으로 수행할 수 있다. 방향 전환 중 개별 애플리케이터 머신 헤드의 회전이 전자식 캠(Cam)을 통해 전체 동작과 연동돼 있기 때문에, 코너 부분의 모션 속도는 (또한 마무리 프로파일용 방향전환에 필요한 경우) 볼륨 제어식 해당 실런트 애플리케이션으로 조절되며, 이로써 창호 프로파일 각 지점의 봉합 품질이 균일하게 유지된다.

고속 개발 및 시운전

Simotion TLd 표준 라이브러리는 응용프로그램 작성은 물론 엔지니어링 작업에 소요되는 프로그래밍 부담을 대폭 덜어준다. 또한 고급 구조화 텍스트(ST : Structured Text) 언어를 사용한 Simotion 시스템 프로그래밍도 가능해, 손쉬운 문제해결을 위한 브레이크 포인트를 설정할 수 있다. 한편, 강력한 Simotion 추적 기능을 활용한 문제해결도 지원되는데, 이로써 해당 테크놀로지와 공정에 친숙해지는데 필요한 시간을 절약하게 된다.

바이스트로닉 렌하르트의 수석 엔지니어 위르겐 슈노르 부장은 “이러한 솔루션 접근방법의 전체적인 효과는 소프트웨어 개발과 시운전에 소요되는 시간을 대폭 단축한다는 것이다. 파라미터 조정이 가능한 소프트웨어 콘셉트 덕분에, 복잡한 턴키 새시라인도 단기간에 양산할 수 있다”고 말했다.

이 회사는 또한 예를 들어, 거의 전자동화된 프로젝트 파라미터 설정이나 동일 축 또는 버전 관리 등을 위해 Simotion이 제공하는 수많은 스크립트 기능사양에서 혜택을 누리고 있다. 프로젝트를 열 때마다 스크립트가 실행돼 해당 프로젝트 라이브러리의 최신 버전이나 소프트웨어 모듈이 서버에 있는지 자동적으로 점검해, 운영자가 업데이트 적용 여부를 선택할 수 있다. 한편, 사전에 사무용 PC에서 애플리케이션 전체에 대한 시뮬레이션을 실행함으로써 시운전 시간도 대폭 단축할 수 있다. 기계 프로그래밍, 검사 및 최적화를 미리 실행해 봄으로써 현장에 가기 전에 모든 것을 미리 파악할 수 있는 셈이다.

지멘스 프로젝트 매니저 토마스 헤네펠더 부장은 바이트로닉스 렌하르트가 Simo tion D445를 채택한 것이 제대로 된 컨트롤러 선택이라고 단언한다. “우리는 컨트롤러 안정성과 기능 측면에서 바이트로닉스 렌하르트가 제시한 힘든 요구조건들을 충족하고자 했다. 고객은 또한 고성능 개방형 인터페이스 연결은 물론 추적 기능 및 디버깅에 기반한 트러블슈팅을 원했다. 우리는 Simotion과 Scout 엔지니어링 시스템을 적용함으로써, 적시에 올바른 콘셉트를 제공할 수 있었다”라고 말했다. 

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