멀티 CPU 채용으로 시퀀스와 모션을 넘나드는 모션 컨트롤러

PLC 모션 컨트롤 시스템에서 미쓰비시의 새로운 모션 컨트롤러가 자동차, 반도체, 디스플레이 장비를 중심으로 새로운 바람으로 뜨고 있다. PLC CPU와 모션 CPU를 동시에 배치하여 시퀀스와 모션 컨트롤을 유연하게 구성할 수 있도록 하기 때문이다. 

글_ 오승모 기자

점점 다양화 고도화되어 가는 산업 현장에서의 제어 시스템 요구에 폭 넓게 대응하기 위해서 미쓰비시의 MELSEC-Q 시리즈 PLC는 시퀀스 및 모션, 프로세스, PC CPU로의 진보된 성능 개발로부터 네트워크 모듈, 인텔리젼트 기능 모듈, 그리고 소프트웨어에 이르기까지의 라인 업을 확대해 나가고 있다. 

PLC와 모션의 통합 

최근 국내 시장에 발표한 모션 컨트롤러 Q시리즈는 특히 고성능화, 소형화를 실현하였으며, 기존의 MELSEC-Q 시리즈 시퀀스와의 멀티 CPU 시스템에 대응하여 용도에 맞게 모션 CPU와 시퀀스 CPU를 융통성있게 선택할 수 있도록 했다. 시퀀스 CPU 1대에 모션 CPU인 Q173CPU 3대를 사용함으로써 한 시스템에서 최대 96축까지의 서보 모터를 제어할 수 있으며, 기본 베이스 및 증설 베이스에 장착한 각 유닛을 파라미터로 지정한 관리 CPU에서 제어한다. 

새로운 발상으로 탄생한 멀티 CPU 시스템은 모션 CPU로 복잡한 서보 제어를 하면서, 시퀀스 CPU로 기계 제어 및 통신 제어를 수행함은 물론 동시에 PC CPU를 통해 정보 제어를 수행하도록 각 CPU 유닛에 제어 처리의 부하를 분산시킨 것이 특징이다. 이러한 부하의 분산처리를 통해 과부하 없는 제어 시스템 구축이 가능해졌으며, 모션 연산 주기와 서보 드라이브의 지령 통신 주기를 0.88로 종래대비 4배이상 향상시킨 특징이 있다. 이로써 캠 동작 고속화, 운전 택-타임의 단축을 실현하여 동기, 속도, 위치 제어에서의 고정도를 실현하였다. 

시퀀스 CPU 한대를 기본 베이스로 설정하고 모션 CPU, 시퀀스 CPU, PC CPU를 마음대로 혼합 배치하여 시스템과 제어 축수에 따라 최대 4대의 CPU를 통한 미쓰비시만의 독특한 멀티 CPU 구축이 가능해졌다. 시퀀스 CPU가 관리하는 I/O 유닛과 모션 CPU가 관리하는 I/O 유닛을 동일 베이스에 장착할 수 있도록 하여 설치 공간의 효율성을 추구했으며, 어느 CPU가 어떤 I/O 유닛을 관리하는가는 파라미터로 설정한다. 

50M 초고속 광통신 지원 

모션 CPU의 프로그램을 이벤트 처리에 적합한 모션 SFC(Sequential Function Chart)로 작성함으로써, 기계 일련의 동작을 모션 CPU로 일괄 제어하고 이벤트 응답성을 향상시키는 것이 가능해졌다. 또한 모션 SFC 프로그램으로 서보 제어, 시퀀스 제어, I/O 제어를 일괄하여 수행할 수 있으며, 서보 제어를 위한 시퀀스 프로그램이 필요없다. 

SSCNET이라는 모션 전용의 고속 광통신 방식을 채용하여 50Mbps의 실시간 고속 통신을 이루어 미쓰비시의 J3 서보에 대응, 서보 모터의 동기 시스템 및 앱솔루트 시스템의 용이한 구축을 지원한다. 또한 국간 최대 50m, 최대 총연장 거리 800m를 실현하였으며, 한 개의 CPU당 최대 32축의 서보 드라이브에 대한 일괄 제어가 가능하다.

2005년 기사 작성