오므론(Omron), 4 종류의 상태 모니터링 장치 출시

볼 수 없었던 시설 상태를 시각화하다

자료제공 : 오므론

오므론이 2017년 11월 29일부터 2018년 2월 1일에 걸쳐 제조 현장의 운영 상태를 모니터링을 위한 근로자 용 4 가지 상태 모니터링 장치 시리즈를 소개 한다. 공개 제품 목록에는 3상유도전동기의 고장을 예측하는 모터 상태 모니터링 장치, 제어판에 설치된 전원 공급 장치의 수명 및 고장 예측 네트워크가 있는 전원 공급 장치, 사용되는 작동유 및 냉각수를 모니터링하는 유량 센서 및 압력 센서, 설비 또는 기계에 설치된 기존 아날로그 센서의 IoT를 가속시키는 스마트 상태 모니터링 증폭기가 포함되어 있다.

현장 모니터링의 필요성
이번 상태 모니터링 장치의 출시는 10만여 개의 IoT 구성품 라인업을 완수하려는 오므론의 노력이라고 볼 수 있을 것이다. 모니터링 장치는 볼 수 없었던 시설 및 장비 상태를 지속적으로 시각화하고, 시설의 상태 오류를 사전에 감지하며, 생산 라인 및 생산성을 유지 관리한다. 제조 현장을 위한 i-BELT, IoT 서비스 플랫폼을 통해 장치는 수집된 데이터를 저장 및 분석하고 장치 알고리즘을 제어 알고리즘으로 반영하고 장인 기술을 자동화할 수 있다.
최근 몇 년 동안 제조 산업은 최적의 생산 위치 확대 및 고령화 사회로 인해 숙련공의 심각한 부족을 겪고 있다. 대조적으로 유지 보수 작업은 첨단 고속 설비와 함께 점점 복잡하고 어려워지고 있다. 이러한 상황에서 생산 시설 상태를 시각화하고 IoT 및 기타 기술을 사용하여 기업 데이터를 수집하는 방식의 비율 향상에 대한 필요성이 커지고 있다. 그러나 필요를 충족시키기 위한 장치의 라인업은 아직 완성되지 않았다. 각 제조업체가 장치를 개발하고 출시하기 때문에 오히려 데이터의 시각화에는 일관성과 동기화가 없어 생산 환경은 여전히 시행착오의 과정을 겪고 있다.

설비 구성 요소 세 가지
오므론은 설비의 다양한 위치 조건을 이해하고 가동률을 높이기 위한 설비 구성 요소 시각화의 방법을 다음 세 그룹으로 분류했다.
1) 동력 : 모터 또는 펌프와 같은 설비의 동력원
2) 순환 : 냉각수 또는 작동유와 같이 설비 성능을 유지하기위한 액체
3) 메커니즘 : 실린더 또는 액추에이터와 같이 제품을 처리하는 구성 요소
오므론은 각 구성 요소의 변화를 감지하여 서비스 수명을 예측하고 장애를 유발하는 문제를 해결하는 최적의 상태 모니터링 장치를 출시 할 예정이다.

오므론의 ‘혁신적인 자동화(innovative-Automation)’
최근 오므론은 ‘혁신적인 자동화(innovative-Automation)’라는 전략적 콘셉트 제시했다. 오므론은 ‘혁신적인 자동화’에 포함된 세 가지 개념을 통해 기술 혁신을 제조 현장에 도입하기 위해 노력하고 있다. 이러한 혁신을 통해 제조 현장의 생산성을 향상하여 고 부가가치 제조환경을 이루는 것이 오므론의 목표이다.
상태 모니터링 장치는 생산 시스템의 전력 시스템 및 순환 시스템의 변화를 실시간으로 감시한다. 통신 네트워크를 통해 부품이 고장나기 전에 교체시기를 알리고, 예상치 못한 설비 정지 및 제품의 품질 이상을 알린다.
이 상태 모니터링 제품을 사용하면 누구든지 숙련된 근로자처럼 경험과 직관에 의존한 설비 및 고장의 이상 징후를 쉽게 포착 할 수 있다. 이를 통해 예상치 못한 시설 정지로 인한 기회 손실을 줄이고, 유지 보수 계획의 정확성을 높일 수 있다.
첫 번째 개념은 ‘통합형(제어 진화)’으로, 오므론은 자동화된 제어 기술을 발전시켜 경험이 없는 작업자라도 경험이 풍부한 작업자의 전문 지식을 필요로 했던 작업을 손쉽게 수행 할 수 있도록 제품을 개발하는 것을 목표로 하고있다.
두 번째, ‘지능형(ICT로 지능 개발)’을 통해 끊임없이 진화하는 장비 및 생산 라인을 개발하고자 한다. 다양한 제어 장치와 인공 지능(AI)을 채택함으로써 기계는 경험을 통해 학습하고 최적의 유지 보수에 기여할 수 있다.
마지막 세 번째는 인간과 기계의 조화로운 발전을 추구하는 ‘대화 형(사람과 기계의 새로운 조화)’이다. 동일한 작업 공간에서 함께 일하면서 기계는 인간의 의도와 행동을 인식하여 작업자를 도울 수 있게 될 것이다.

새로 출시될 4 가지 모니터링 장치
- 모터 상태 모니터링 장치

모터 상태 모니터링 장치는 컨베이어, 리프터, 펌프 등 다양한 생산 설비에 사용되는 3상유도 전동기의 노후화 악화로 인한 오류를 감지한다. 모니터링 장치는 진동, 온도, 전류, 절연 저항 등의 상태 변화를 본체의 디스플레이 또는 이더넷/IP™ 통신 원격 모니터링을 통해 오류를 감지하고 다음과 같은 문제를 해결한다.
•예기치 못한 시설 정지로 인한 기회 손실 최소화
•숙련된 유지 보수 엔지니어에 대한 지식을 디지털 화하고 원격 위치에서 모터 유지 보수를 균질 화한다.
•정기 검사에서 예방 검사로 전환하여 검사 작업을 크게 줄일 수 있다.

모니터링 할 수 있는 데이터
모터 진동, 표면 온도, 절연 저항, 전류, 열화 레벨
출력 장치
EtherNet/IP(PC 전용 툴로 모니터링 가능), 알람 출력, 트랜지스터 출력, 바 표시기, 모니터 디스플레이

- 네트워크 가있는 전원 공급 장치

네트워크 전원 공급 장치는 전원 공급 장치의 기본 기능인 설비 장치에 DC 전기를 공급하는 것 외에도 전원 공급 장치를 유지 관리하고 제어하는데 필요한 정보를 시각화한다.
이 전원 공급 장치는 이더넷/IP 통신 및 본체 모니터를 사용하여 원격 제어로 자체를 교체 시기, 출력 전압/전류 정보 및 부스트 전류를 시각화하여 다음 문제를 해결하는 데 기여한다.
•전원 공급 문제로 인한 예기치 않은 설비 정지를 줄이기 위해 전원 공급 장치 교체 시간을 사전에 알려준다.
•현장의 유지 보수 작업을 줄이기 위해 전원 공급 장치의 교체 시간, 총 실행 시간, 전압 및 전류를 원격으로 모니터링 한다.
•디 레이팅 곡선에서 전원 공급 장치 상태를 시각화하기 위해 전용 소프트웨어 전원 공급 장치 모니터링 도구(지원 예정)와 함께 사용할 수 있다. 서비스 수명을 연장하려면 설치 환경을 개선하고 전원 공급 장치 용량을 변경하여 손쉽게 조치를 검토하고 구현할 수 있다.

모니터링 할 수 있는 데이터
전원 공급 장치 교체 시기, 총 실행 시간, 출력 전압/전류, 부스트 전류, 자체 진단(과열, 측정 값 오류, 메모리 오류), 제품 모델

출력 장치
이더넷/IP, Modbus/TCP, 모니터 디스플레이

단일 유량 센서는 용접 또는 성형기에 사용되는 냉각수의 유량과 온도를 모두 측정 할 수 있다. 냉각수의 유속 이외에 온도에 의한 오차를 모니터링 함으로써 과열된 변류기로 인한 예기치 못한 정지 신호를 포착하여 용접 품질을 보다 안정적으로 유지하고 성형 불량을 방지 할 수 있다.
압력 센서는 머시닝 센터 및 프레스 기계에 대한 유압 오일의 압력과 온도를 시각화한다. 온도 상승 및 작동유 누출로 인한 패킹 열화의 징후를 포착한다. 또한 작동유 점도의 저하로 인한 온도 변화를 감지하여 안정된 가공 품질을 유지한다.
오므론의 유량센서와 압력센서를 설치하면 별도로 파이프에 센서를 설치할 필요가 없으므로 설치할 센서 수와 설치 작업량을 절반으로 줄일 수 있다. 또한 이 센서는 각각 ‘유속 및 온도’와 ‘압력 및 온도’ 같은 복수의 측정 데이터 요소를 자체적으로 감지함으로써 비용, 작업 및 공간을 줄이면서 설비 조건을 시각화 할 수 있다.

모니터링 할 수 있는 데이터
유속 + 온도
압력 + 온도

출력 장치
상태 출력, 제어 출력, 아날로그 출력, IO- 링크, 모니터 디스플레이, 상태 표시 등

- 스마트 상태 모니터링 증폭기

스마트 상태 모니터링 중폭기는 일반적인 아날로그 출력 센서에 연결된다. OMRON은 광센서 및 레이저 센서에 연결되는 N-Smart 차세대 센서 시리즈를 제공한다. 일반 아날로그 출력 센서에 연결할 수 있는 스마트 상태 모니터링 중폭기가 라인업에 합류함으로써 시설 상태를 파악하는데 사용되는 다양한 센서로 저렴하고 쉬운 네트워크를 구축 할 수 있게 될 것이다.
이전에는 아날로그 출력 센서의 데이터를 얻으려면 고가의 데이터 로거 및 측정 장비로 시스템을 가동해야했다. 이 센서는 1㎳의 빠른 속도로 최대 30대를 동기화 할 수 있으며, 시설 가동 타이밍에 데이터를 수집하고, 시설의 미세한 변화 및 신호의 상관관계를 신뢰성 있게 포착하여 시설 상태 변화에 따라 최적의 기계 제어를 가능하도록 한다.

연결 가능한 센서 헤드
전류(DC 4 ~ 20㎃) 또는 전압 (1 ~ 5 VDC)으로 측정 결과를 출력하고 전송하는 센서
유량 센서와 압력 센서도 연결 가능

출력 장치
출력 제어, 모니터 디스플레이, 통신 장치에 연결하여 개방형 네트워크(EtherCATⓇ, CC- Link)와 호환 가능