[인더스트리뉴스 최기창 기자] 오므론제어기기(이하 오므론)는 그동안 모든 산업자동화 분야에서 다양한 솔루션으로 꾸준히 시장의 선택을 받았다. 특히 산업 현장에서 활용할 수 있는 제품군을 대부분 갖췄고, 독자적인 기술을 바탕으로 제조업의 생산성과 효율을 높이는 데 크게 기여해왔다.

모터 시장에서도 오므론의 약진이 두드러진다. 특히 최근에는 수많은 연구 끝에 안전을 크게 강화한 제품을 개발 완료했다. 이 제품은 올 하반기에 출시할 예정이다. 한국오므론 김영민 FAE1부 PMAC팀장은 “이번에 선보일 신제품은 안전성을 크게 강화한 제품”이라며, “이 제품은 모션과 세이프티를 동시에 제어하면서 안정성과 생산성의 Trade Off를 해결할 수 있다. 안전과 생산성 향상을 모두 확보한 제품”이라고 자신했다.

현재 오므론에서 개발하고 있는 관련 제품이나 솔루션이 있다면 무엇인가?

최근 산업 현장에서는 안전에 관한 관심과 중요성이 점점 커지고 있다. 특히 미국과 유럽의 안전 기준이 크게 강화된 것이 사실이다. 국내 역시 미국과 유럽처럼 안전성에 관한 기준이 올라갈 것으로 예상된다. 이에 맞춰 오므론도 안전 기능을 강화한 제품과 시스템을 연구해왔고, 이를 올 하반기에 공개할 예정이다.

조금 더 설명하자면, 기존 1S라는 오므론의 서보 드라이브에 모션 세이프티 기능을 추가했다. 이름은 ‘1SA’다. ‘모션 세이프티’란 유지 보수나 예상치 못한 정지 시에도 서보의 모션 제어를 계속하는 것이 특징이다. 장치와 제품에 관해 영향을 주지 않는 것은 물론 비상 정지 시에도 여러 모터의 동기를 유지하게 된다. 결국 가동 중인 생산 라인을 정지하지 않기에 가동률 상승과 생산성을 동시에 높일 수 있는 기능이다. EtherCAT 기능만 있으면 세이프티 기능까지 확보할 수 있도록 고안했다.

특히 ‘1SA’는 다양한 세이프티 기능을 포함했다. STO(Safe Torque Off)와 FSoE 및 SS1,2(Safe Stop 1,2), SOS(Safe Operating Stop), SLS(Safely-Limited Speed), SLP(Safely-Limited Position), SDI(Safe Direction), SBC(Safe Brake Control) 등이 있다.

이는 상황에 맞게 적용할 수 있다. 어플리케이션에 따라 다른 기능을 세팅할 수 있다는 뜻이다. 예를 들어 포장기 라인에서 비상 정지해도 세이프티 기능을 동작하면, 필름이 막히지 않도록 여러 모터의 동기화를 유지한다. 감속 정지를 통해 제품의 폐기나 재기동까지의 시간 손실을 제거할 수 있다. ‘1SA’가 양립하기 어렵다고 생각했던 생산성과 안전을 모두 확보한 셈이다.

‘1SA’의 라인업은 200V입력 전압기준으로 200W부터 3kW까지 총 7개의 모델(200W, 400W, 750W, 1kW, 1.5kW, 2kW, 3kW)로 출시한다. 엔코더 분해능은 20bit Absolute Hiperface DSLProtocol을 지원할 예정이다.

모터 분야의 현황과 발전 방향을 어떻게 바라보고 있나? 이에 대한 오므론의 대응은?

산업 현장에서 서보시스템의 트렌드는 간단한 배선 및 설치, 설정의 간편화 등을 꼽을 수 있다. 몇 년 전부터 현장에서는 EtherCAT 통신처럼 배선이 간편한 필드버스 통신 방식이 점차 확대되고 있다. 오므론의 1S, 1SA Servo System도 EtherCAT 통신을 채택했다.

또한 배터리가 필요 없는 Battery-less Absolute Encoder를 적용했고, 출시 예정인 1SA는 모터 파워케이블, Encoder 케이블, 브레이크 케이블이 하나의 케이블로 접속 가능한 Hiferpace DSL을 적용하는 등 배선 간편화를 실현했다. 물론 1S와 1SA는 배터리 방전으로 생길 수 있는 데이터 손실 등의 위협으로부터도 보호한다.

아울러 오므론의 통합 개발 환경인 Sysmac Studio는 Ladder Program 작성부터 모터 파라미터 설정 및 서보 튜닝기능까지 하나의 프로그램에서 설정할 수 있다. 시간과 비용 절감에 탁월한 셈이다.

제조업체들이 모터나 관련 시스템을 효과적으로 활용하기 위한 방안은 무엇인가?

서보 모터나 드라이브의 기본 제어 기능인 위치제어, 속도제어, 토크제어를 넘어 컨트롤러에서 다양한 고객의 과제를 해결해야 한다. 이를 위해서는 오므론에서 제공하는 Sysmac Library 통해 제어의 성능을 올릴 수 있다.

Sysmac Library의 가장 대표적인 기능은 장비의 진동을 없애 생산성을 향상 할 수 있는 제진 제어 기능, 부하가 변동하더라도 추종성을 높이는 알고리즘을 컨트롤러에서 적용해 서보 모터의 튜닝조정의 공수를 줄여 줄 수 있는 SMC(Sliding Mode Control), 제어 대상의 변화를 예측하여 명령 궤도와 실제 장비의 궤도를 일치하도록 하는 MPC(Model Predictive Control) 기능 등이 있다.

모터 및 서보모터 기술과 산업의 발전을 위해 남은 과제는 무엇인가?

고도의 정밀도가 필요한 스테이지 제어는 통신 지연, 시간 및 데이터 처리 시간의 지연으로 EtherCAT 통신을 통한 제어보다 모션컨트롤러를 통한 아날로그(토크제어)나 Direct PWM 제어를 통한 정밀제어를 하고 있다. 서보 모터/드라이브의 남은 과제는 Fieldbus 통신을 통한 제어 실시간성(Real-time)을 높이기 위해 현재보다 높은 통신주기 및 데이터 처리 시간의 단축이 필요하다고 생각한다.

물론 이러한 문제를 해결하기 위해 오므론도 지금처럼 많은 노력을 쏟아부을 것이다. 오므론의 성장을 응원해달라.

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