리얼타임 이더넷 바란

황혜숙 서보스타 기술연구소장

바란 하드웨어

2-2 바란 클라이언트 components

Motion

◆ AMK

소형 서보 컨트롤러 KE(파워서플라이)/ KW (인버터)에 바란이 추가되었다.

성공적인 AMKASYN 시리즈 KE/ KW 서보컨트롤러는 다른 기능으로 보완했다. 매우 콤팩트한 크기, 확장 가능한 성능과 광범위한 기본 장비에 AMK의 서보 컨버터뿐만 아니라, 바란이 옵션으로 장착되어 있다. 바란 인터페이스는 AMKASYN 구동 시스템에 옵션 카드를 포함한 KW-RO6으로 통합되어 있다. AMK의 구동시스템에 바란 버스를 통합한 것은 글로벌 기준으로 실시간 접속 및 결정적인 개방을 위한 또 다른 빌딩 블록이다. 시간에 민감한 작업인 고정밀 동기화를 해야 하는 경우에 바란 버스는 쉽고 비용이 효율적으로 적게 든다.

디지털 방식의 소형 인버터 모듈 KW는4중 구동 제어방식으로 드라이브의 정확도가 탁월하며, 다이나믹 영역이 넓다. 이 마스터들은 바란 버스를 포함한 다양한 필드 버스를 통해 다기능 네트워크가 가능하다.

소형 인버터 모듈 KWD은 하나의 하우징에 두개의 독립적인 KW 인버터가 포함되어 있다. 이들은 서보 구동을 위해 적은 전력으로 매우 콤팩트하고 저렴하게 구동된다.

매우 콤팩트하지만 강력한 AMKASYN KE/KW servo drives

바란버스를 지원하는 KE(Compact Supply)와 KW(인버터) 서보드라이브 시스템 개요

특징

- 매우 콤팩트하지만 강력한 힘으로 부가가치를 내며, 역동적인 포지셔닝 작업이 가능

- 밀도 있는 지능형 KE / KW가 서보 드라이버와 함께 효율적으로 구동

- AMK의 독창적인 공간 및 냉각핀 기술로 최적의 열 제거 기술로 기계수명 연장

- 50 %까지 줄어든 cabinet 볼륨

-AMK KE의 컨트롤러 플랫폼/KW 구동 시스템 함께 최신프로세서 기술로 높은 성능의 시스템 통신인 EtherCAT, 실시간 이더넷 (RTE) 또는 바란을 자동화시스템에 사용한다.

◆ KEB COMBIVERT F5 : ~900KW 전력 범위와 전 주파수 영역 인버터 및 서보 시스템에 사용된다. 전압은 230V, 400V, 690V에서 엔코더 피드백 없이 비동기, 동기, 선형, 스핀들 또는 토크 모터의 효율적인 운영을 위한 유연한 모듈 형태로 사용 가능하며, 보편적인 특성을 실현한 전력 클래스에서 사용 가능 - 인크리멘탈 TTL, HTL - SIN / COS - SSI 하이퍼 페이스 - Endat 또는 BISS를 사용할 수 있다.이더넷 기반의 다양한 프로토콜이 가능한 시리얼 직렬 인터페이스기술로 제어 레벨이 강력한 KEB COMBIVERT F5 를 연결할 수 있다. 

◆ KEB COMBIVERT F6-K

F6-K 제어 및 네트워크 세계를 위한 드라이브 기술을 준비하고 조절한다. 일곱 물리량과 모듈 시스템에서, 통합 안전 기능 STO 13849 - 성능 레벨이 E / IEC 62061 -, SIL 3는 2개 채널로 ISO 표준에 포함된다. 단위는 특히 소형 기계 및 장비의 개별 축의 작업에 최적화되어 있다. 전체 시리즈는 전압 클래스 230V AC, 400V AC와 690V AC, 900kW의 최대 1.5 범위의 전력을 사용한다.

KEB COMBIVERT F6-K single Axis Drive with Varan

◆ 서보 드라이브 (DIAS 100) 제어

DIAS 드라이브 100는 다중 축 애플리케이션 모듈형 서보 모션 드라이브 시스템이다. 그것은 매우 콤팩트한 형태로 최적화된 전력이 유지되어야 한다. 1~8까지 서보 축 제어 300 X 155mm X 152mm (폭x높이x길이)의 제어 캐비닛이 필요하다. 1 또는 2 서보 드라이브는 2 KW 전력 범위 내에서 전원 공급 장치 모듈 및 축 모듈을 선택 할 수 있다. DIAS 100 드라이브는 바란 포트(1개 바란 인풋 및 1×바란 아웃)을 갖추고 있다.

◆ 서보 드라이브(DIAS 300) 

제어DIAS는 드라이브300이 바란포트(1X바란-IN / 1X바란OUT)를 갖추고 있다. 바란 버스 네트워크로 드라이브의 간단한 통합라인구조구성도 가능하다. 드라이브는 또한 최대 세 개의 드라이브의 제어를 허용하며, 최대 드라이브 당 5A 에서 20A의 출력 전력을 가진 다른 버전에서 사용할 수 있다.

◆ 서보 드라이브용 바란 인터페이스 VST 011

VST 011은 최대 5.0A 용 스텝핑 모터 제어하도록 설계된 초소형 파워 유닛이다. 모드는 풀 스텝, 반 스텝 및 마이크로 스텝 모드가 있다. 출력단의 최대 스위칭 주파수는 50kHz이다. 엔진 출력은 인 에이블 입력을 통해 사용할 수 있다. 스텝핑 모터의 위치 제어는 인크리멘탈 인코더 입력으로 한다. 또한, 모듈은 4개의 디지털 입력과 4개의 디지털 출력을 제공한다. 바란아웃 포트는 라인 구조바란 버스의 구성을 할 수 있다.

◆ 서보 드라이브용 바란 인터페이스 VST 012

VST 012는 최대10A RMS 스테핑 모터를 제어하기 위해 설계된 바란 모듈이다. 모드는 풀 스텝, 반 스텝 및 마이크로 스텝 모드가 있다. 출력단의 최대 스위칭 주파수는 50 kHz이다. 엔진 출력은 인 에이블 입력을 통해 사용할 수 있다. 스텝핑 모터의 위치 제어는 인크리멘탈 인코더 입력으로 한다. 또한, 모듈은 4개의 디지털 입력과 4개의 디지털 출력을 제공한다. 바란 아웃 포트는 라인 구조 바란 버스의 구성을 할 수 있다.

◆ 바란 인터페이스

이 바란 인터페이스 모듈은 DIAS 드라이브들 제어 간의 통신에 이용되는, 바란버스를 의미한다. 그것은 DIAS 드라이브 사이에 설치된다. 앰프와 ‘안전 재시작 인터록’ STO(안전 토크 오프) 사이에 안전 기능 SS1(안전 정지 1)(EN60204에 따른 정지 카테고리 1)을 포함한다. 또한, 인터페이스는 고속 위치 래치 입력으로 사용할 수 있는 디지털 입력을 포함한다. 바란 아웃 포트, 바란 버스의 구조는 라인 구조에서 가능하다.

◆ 바란 KEB F5 인터페이스

이 바란 KEB F5 인터페이스 카드는 KEB 회사의 F5 주파수 인버터와 바란 제어 사이의 통신에 사용된다. 모듈은 바란 아웃 포트, 바란 버스의 구조는 라인 구조에서 가능하다.

◆ 바란 KEB F5 인터페이스

바란 버스 인터페이스 - 인터페이스 카드 VBI 021은 ‘4000 MAXX B’라는 Baumueller 서보 드라이브시리즈에 바란 버스 인터페이스로 확장된다. 각 드라이브 시리즈에 쉽게 장착되거나 바란버스 연결해서 업그레이드한다. 내부적으로 확장 카드를 드라이브 Baumuller ‘BACI’버스에 연결 할 수 있다.

Baumueller b maXX 330 Servo controller with Varan

SENSOR

◆ Balluff 

■ Micropulse

바란 실시간 이더넷 마이크로펄스 변위 시스템 BTL PF V55V 프로파일 및 EUROMAP 75-1 표준마이크로펄스 프로파일 PF 리니어 트랜듀서 시스템은 평평한 디자인, 높은 신뢰성과 정확한 측정결과를 특징으로 한다. 이들은 비접촉 방식으로 절대치를 측정하며, 하나 또는 두 축의 정밀한 위치검출에 사용된다. Micropulse PF 프로파일은 플라스틱 및 고무 기계 제조업체의 개방형 국제표준에  EUROMAP 75-1으로 설정되어 기계설계 및 증가, 공장효율성 향상에 이상적인 솔루션이다. 그것은 동시에 두 움직임을 감지 - 플라스틱 사출성형기계의 기능을 ‘금형닫기/ 열기’와 ‘성형꺼내기’를 병렬로 가능 - 할 수 있기 때문에 기술적 관점 및 경제적 관점에서 상당한 이점을 제공한다.

특징 

- 실제 측정위치 비접촉 검출 → 시스템 가용성 향상

- 전체 금속하우징, IP 67 → 추가 보호조치가 불필요

- 4,572mm까지 측정 가능 → 많은 측정작업을 위한 시스템

- 진단 및 시각화 → 2색 LED 상태>안전운전

- 무료 또는 가이드 위치센서 → 유연성

- 수직 및 횡 방향 변위 최대 15mm → 설계 및 어셈블리 비용 절감

■ Micropulse 변위 BTL6-V11V profileAT system과 바란 Real Time 산업용 이더넷일차축 및 이차축의 이동거리를 정밀 측정한다.Micropulse 프로파일 거리측정 시스템은 하우징 하나 이상의 측정범위의 정확한 검출을 위한 비접촉식 절대측정을 하는 시스템이다. 측정시스템의 거리는 높은 보호, 손쉬운 설치, 높은 정밀도로 마모없이 측정하는 원리로 견고한 구조를 특징으로 한다. 큰 장점은 저렴한 단일 커넥터 솔루션이다. 이러한 재료 및 설치와 시스템 비용이 고가인 세 개플러그 디자인과 매우 호환적으로 비교된다.

Balluff Micropulse Sensor: BTL6-VIIV Profile AT with VARAN

■ 경로측정시스템 시에 네 개의 축까지 동시에 측정 한다. 측정위치는 50~4000mm 범위에서 비접촉식 측정으로 웨이브 가이드 방식으로 같은 섹션에 있는 네 개의 포지션을 전원공급 없이 측정한다. 특별한 기능은 시스템에 따라 네 가지 경로를 동시에 하나의 트랜스듀서로 측정한다. 거리측정 시스템은 오프셋오차 뿐만 아니라, 최대 15 mm의 높이 오차를 허용한다. 

특징

-측정위치 비접촉 검출

-먼지에 민감, IP 67

-충격 및 진동 방지

-절대출력 신호

-4,000mm 최대 측정 길이

-시스템 당 4 측정경로

-간단하고 빠른 조립

-체크 커넥터 솔루션으로 시스템 비용 절감

■ 바란 실시간 산업용 이더넷과 Micropulse 변위인코더 BTL6-V11V로드 BZ 유압제어 축을 바란 피드백시스템을 사용하여 측정로드의 설계측정 개수는 시스템인 Micropulse에서 직접 유압실린더와 피스톤을, 현재위치의 압력범위에 함께 한다. 유압 축으로 측정 할 때에 최적제어 품질로 동적 반복이 가능하고 고 정밀도의 측정이 달성된다. Micropulse BTLS의 피스톤 위치를 정확하게 측정하고,동기적인 링크 바란 산업용 이더넷을 매우 빠르고 안정적으로 실시간 데이터를 전송하여, 제어하기 어려운 까다로운 응용에 사용하기 위한 시스템에 적합하다.

· 재료 및 설치비용 절감

Micropulse 변환기 단일 마이크로 변위 시스템은 필요로 하는 커넥터와 에러의 중요한 소스를 줄여 경제적인 측면에서 효과적이다. 

특징 

- 전체적인 시스템비용 절감, 측정위치 비접촉 검출

-압력은 인쇄영역에 직접 통합하여 600 bar(1000 bar)로 평가

-먼지에 민감, IP 67

-충격 및 진동방지

-절대출력 신호

-4,000mm로 측정 길이 최대

-간단하고 빠른 조립

-커넥터 솔루션으로 시스템 비용 절감

◆Priamus

■ 블루라인증폭기유형 5080A

몰드캐비티 압력과 캐비티 온도신호를 4채널, 16채널로 측정하는 블루라인 계측 증폭기  5080A는 사출성형 공정지능형 프로세스 모니터링 및 제어를 위한 범용 Blueline 데이터수집 시스템의 일부이다. 그러므로 모듈형 설계 때문에 전체 측정시스템은 개별적으로 매우 간단한 특정 요구사항에 적합할 수 있다.

특징

- 압력 또는 온도센서(4 또는 16 측정채널)

-단일 하이브리드 버스 케이블을 통해 데이터 연결 및 전원과 감도를 감지하지 않고, 압력센서 신호입력(PRIASEDTM 시스템)

-열전대 유형 N, J, K, L에 대한 신호입력 강력한, 공간절약, 캐스케이드  케이블 연결 없이 DIN 레일에 여러 장치를 장착

■ 전압모듈 8983A

전압모듈 8983A 8 전압신호 측정 및 분석에 PRIAMUS 블루라인 제품군의 확장이다. 이공식 EUROMAP75 프로토콜을 지원하며, 따라서 보편적으로 적용 가능하다. 하우징은 제어캐비닛에 설치하기 위한 최적의 처 리및 상태표시 LED를 통해 모든 전압신호를 시각적으로 표시한다. 신속한 고장분석을 위해 DIN43880을 준수한다. 각각의 전압신호는, 고속 스위칭 기능을 위해 사용될 수 있는 상승인식을 갖는다.

BlueLine 증폭기 in Priamus

특징

- 전압입력 : 8

- 측정범위 : 40 V ±

- 해상도 : 16 비트

- 감도 : 1.2MV / 비트

- 주파수응답 : 0..2000Hz에서

- 최대부하 : 400V ±

- 입력임피던스 : > 1 M

- 최대측정오차: 0.1 %

■ 선형위치센서 LI

유도 선형 위치센서 제품군 LI는 바란 인터페이스가 장착되어 있다. 축이 하드 실시간으로 조절되어야 하는 애플리케이션-이전가능 출력(U/I, SSI와 I/O 링크)에 더하여, 선형 위치센서는 실시간 이더넷이 가능하다.

특징

- 고해상도

- 자기장 저항

- 비 접촉, 비 착용 측정

- 핫 플러그 가능

- IP67 보호등급

Communication

■ 에너지 검출 모듈

DEE 021 직접 시스템의 에너지 사용량을 기록한다. 세 개의 입력 위상의 전압을 측정하여 12개의 전류를 기록한다. 모듈은 실시간 이더넷 바란 DIAS 및 CAN 버스 인터페이스를 가지며, 따라서 자동화 네트워크와 완벽하게 통신할 수 있다. 평가될 수 있는 기능은 다음 네  개의 독립적인 3 상의 채널과, 전체 에너지 소비, 전류 피크치 COS F, 전력, 전류 또는 전압 RMS 값을 정의할 수 있다.

■ 스플리터 모듈

이러한 스플리터 모듈별로 혼합 토폴로지 구조를 허용한다. VSV 041 및 043 각각 바란인 포트와 네 개의 바란 아웃 포트가 있다. 또한, IP 포트는 표준 이더넷 네트워크에 서비스 장치의 연결을 통해서 통합된다. VSV 043의 바란 아웃 포트는 내부 24 V 전원 공급 장치를 갖추고 있다. 이것에 의해 동시에 하나의 케이블과 함께 공급된 주변 장치를 연결할 수있다. VSV 046은 바란에서 다섯 개의 바란 아웃 포트가 있다. 선택적으로 출력 포트는 IP 인터페이스로 사용될 수 있다.

■ 스플리터 모듈

VSP 042는 하나의 모듈로 여러 요청을 다룬다. 그것은 바란에서 세 바란 아웃 포트가 있는 바란 스플리터뿐만 아니라, 통합된 IP 포트를 통해 사무실 세계에 대한 인터페이스를 모두 제공한다. 그러나 VSP 042의 가장 중요한 특징은, 통합 바란 PROFINET 게이트웨이, 전문 NET 포트는 바란 버스 네트워크에 PROFINET IRT의 드라이브의 통합을 할 수 있다는 점이다.

■ 바란 버스 결합 모듈

VBC 021 커플모듈은 버스 필드 레벨에서 두 개의 독립적 바란 네트워크를 접속할 수 있다. 데이터는 간단한 DPRAM 기능을 통해 실시간으로 교환된다. 

다른 사이클 타임에도 역시 데이터를 인플라멘트할 수 있다. 모두 독립적인두개의 바란 관리자들과 드라이버를 통해 쉽게 연결할 수 있고,컴포넌트는 IP 포트를 통해 기업 네트워크에 연결할 수 있다. 

바란 coupler 모듈

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 리얼타임 이더넷 바란