언제 어디서나 공장을 확인하고 제어하는 솔루션이 필요하다

생산 라인의 자동화 시스템이 통합화 개방화 네트워크화를 추구하면서 인간과 기계를 연결하는 인터페이스 솔루션의 최적화 방안이 새로운 과제로 떠올랐다. 모션 컨트롤을 비롯하여 현장의 I/O, 로봇, PLC를 위한 전용의 HMI 솔루션을 비롯하여 전체 공장을 확인하고 제어할 수 있는 솔루션이 HMI를 기반으로 점차적인 기술발전을 추구하고 있다.

제조업을 둘러싼 환경은 최근 10년 사이에 커다란 변화를 가져왔다. 고객의 니즈가 다양화되면서 다품종 소량생산을 통한 고객 맞춤형 제품 생산이 추진되고 있으며, 의료 및 식품, 환경, 안전과 관련한 각종 법규가 강화되고 있다. 또한 원가 절감 및 생산성 향상과 가격 경쟁력 확보를 위한 새로운 혁신적인 생산설비가 출현하고 있으며, 원자재 및 인건비 절감을 위한 방안으로 생산라인을 중국으로 옮기는 업체가 붐을 이루고 있다.

이러한 무한 경쟁과 글로벌화의 진행과정에서 기업 내적으로는 제조라인과 정보 관리 시스템의 통합을 적극 요구받고 있다. 공급 프로세스 전체의 최적화에 의한 업무 프로세스의 혁신적 효율화를 위해 급격한 기술 발전을 보이고 있는 IT 기술의 활용과 경영 개발, 설계, 조달, 제조, 유통, 제조 리싸이클 등 전체 기업 활동의 모든 국면에서 전략적으로 추진하는 디지털 프로세스 혁신이 요청되는 것이다.

이에 사람과 기계를 연결하는 매개체인 HMI의 기술 혁신과 IT 기술의 접목을 통한 광범위한 HMI의 통합 컨트롤 시스템화가 적극 모색되기에 이르렀다. 기존의 단위기기에서도 단순 조작반 및 모니터링에서 복수의 기기를 네트워크로 연결하고 통합 제어하는 시스템적 접근이 일반화 되었으며, PLC 컨트롤 시스템에서도 HMI가 단순한 정보 수집 및 표시기의 기능에서 다수의 이기종 PLC를 결합하고 통합하여 컨트롤하는 통합 솔루션으로 변화하고 있다. 

공장 전반의 개방화와 통합화가 가속화되면서 HMI 솔루션도 다양한 자동화기기 및 컨트롤러를 아우르는 통합형 시스템으로 변화하고 있다. 이에 통합 자동화 공급업체들의 HMI 솔루션에 대한 비중이 날로 증가하고 있으며, HMI 전문 업체들도 통합 공급업체들과의 합병이나 다각적인 제휴를 통해 토털 시스템화를 추구하고 있다.

HMI의 개념을 처음 도입하여 각종 산업 애플리케이션 분야에서 공고한 시장을 확보해 온 일본 디지털은 프로페이스 브랜드를 전 공장의 시각화를 위한 통합 솔루션으로 발전시키고 있는 중이다. 토털시스템화가 필수적이라는 판단아래 프로페이스는 유럽의 통합 제어 시스템 전문업체인 슈나이더그룹에 합류하는 방안을 선택했다.

 

프로페이스는 국내에서도 자동차 라인을 중심으로 반도체, 정밀기기 분야에서 확고한 시장을 확보하고 지속적인 신기술 개발과 함께 통합 시스템 솔루션으로 전환을 적극 추진중이다. 특히 최근에는 생산 라인의 통합 시스템이 HMI를 중심에 둔 토털 컨트롤 솔루션으로 발전해 나갈 것이라는 미래상을 제시하면서 ""보이는 공장, 보여지는 장치의 제안""이라는 컨셉을 통해 고객 지원을 강화하고 있다. 프로페이스는 필드의 모터, 릴레이, 센서, 밸브로부터 PLC, 인버터, PC 등의 제어기기 및 이더넷 인터페이스를 통한 상위 PC로의 정보 수집과 웹으로의 원격 감시를 통합적으로 구축할 수 있도록 지원하고 있다.

HMI 전문업체라는 명성에 걸맞게 이들 모든 기기와의 접속을 별도의 프로그램 개발없이 단순한 HMI 솔루션의 조작만으로 가능하게 한다. 500 기종 이상의 PLC 프로토콜을 축적하여 광범위한 컨트롤러들을 네트워크로 연결하는 것은 물론 이기종 PLC들을 통합적으로 제어하는 PLC 상위의 제어기 역할도 수행할 수 있다. 또한 FactoryLan과 인터넷을 통해 오퍼레이터, 엔지니어, 관리자 및 OEM 설치 업체나 유지보수 업체까지를 실시간으로 통합하는 기능을 통해 설비 가동에서 발생할 수 있는 로스를 최소화할 수 있는 통합 컨트롤 솔루션으로 발전시키고 있다. 

지멘스의 Simatic WinCC flexible는 Windows 2000/XP 환경에서 구동되는 모든 공정 시각화 프로젝트를 위해 개발된 혁신적인 HMI이다. WinCC flexible은 초소형 마이크로 패널에서 PC 기반 솔루션에 이르기까지 모든 윈도우 기반의 SIMATIC HMI 사용자 제어 및 감시 장치를 일관성 있게 구축할 수 있어 사용자 제어 및 감시가 요구되는 현장의 모든 애플리케이션에서 HMI 소프트웨어로서 사용하기에 이상적이다.

PPI, MPI, Profibus-DP 및 산업용 이더넷을 통한 SIMATIC S7 PLC와의 통신 연결, 그리고 주요 메이커에서 제공하는 PLC 등의 컨트롤러용 통신 프로토콜 드라이브 및 OPC(OLE for Process Control) 등으로 다양한 자동화 솔루션에서 WinCC flexible을 활용할 수 있도록 지원한다. 웹 기반 서비스 기능들을 적극 활용한다면 OEM 및 다국적 대기업들이 자사의 사업을 전세계로 확대할 수 있는 유용한 솔루션으로도 사용이 가능하다. 향후에는 패널 기반의 HMI 프로젝트에서 MES나 ERP와 연계할 수 있는 SCADA 프로젝트까지 구현이 가능하다. 

로크웰삼성오토메이션은 기존 HMI 솔루션인 로크웰소프트웨어 RSView32와 알랜브래들리의 PanelView 제품을 업그레이드 하는 신개념의 HMI 솔루션인 RSView Enterprise Series를 내놓았다.

기존의 HMI는 단위 설비 또는 소규모 공정을 위한 전용 패널 형태의 HMI와 범용 컴퓨터 기반의 SCADA용 HMI 소프트웨어가 각각 개발되어 다양한 분야에서 사용되어 왔다. 실제 제조업체의 경우 단위 설비 및 기계에 부착된 HMI와 공정제어 및 감시용 HMI 소프트웨어 간의 서로 다른 개발환경과 운영환경으로 인하여 호환성에서 많은 문제를 야기했다.

사용자의 입장에서 제품 사용 방법을 익히고, 각각의 기기에서 전용의 개발 프로그램을 사용하여 개발하므로써 유지 보수 및 상호 시스템 통합과정에서 큰 어려움을 겪어 왔다. 

로크웰의 ViewAnyWare는 생산 현장 전반에 걸친 HMI 플랫폼으로서 개발단계로부터 유지보수 및 통합화에서 시간과 비용을 절감해 주고 생산성을 향상시키는 솔루션이다. 고객은 ViewAnyWare 플랫폼을 통해 DH+, DH-485와 DF1 뿐만 아니라 ControlNet, DeviceNet, EtherNet/IP 및 OPC를 이용한 서드파티 네트워크의 통신 지원을 제공한다.

RSView는 단위설비 및 소규모 공정용 RSView ME와 공장 전반의 감시 및 제어를 위한 RSView SE, 그리고 공통의 HMI 개발환경인 RSView Studio로 구성된다.

전사적 개념의 HMI 제품인 RSView SE에서는 HMI 화면 작업을 개발 환경인 RSView Studio를 통하여 한번만 생성하면, HMI의 개발단계 또는 운전단계에서 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터상의 HMI 클라이언트에서 별도로 화면을 임포트하거나 태그작업, 수정 변환 등의 작업없이 바로 사용이 가능하다. 어떠한 HMI 서버의 화면이 갱신되면 이를 사용하는 네트워크상의 모든 HMI 서버 또는 클라이언트에 내용이 자동으로 갱신되기 때문이다.

2005년 기사 작성