로봇과 자동화를 기반으로 한 현대 제조업은 다양한 산업용 네트워크를 기반으로 하며, 현재는 생산 현장의 고도화가 진행되면서 산업용 네트워크는 빼놓을 수 없는 핵심요소가 됐다. 그러나 아직까지 국내에서는 네트워크 운용을 위한 진단 관리의 중요성에 대한 인식이 여타 제조업 선진국 대비 낮은 상황이다. 눈에 보이지는 않지만 산업용 네트워크의 돌발적인 이상은 공정 다운타임을 야기하며 생산성에 직접적인 타격을 준다. 이에 이레FA는 산업 현장의 네트워크 이상을 사전에 감지하고, 예방 보전함으로써 다운타임을 최소화할 수 있는 네트워크 진단 관리 솔루션을 제안한다.
네트워크 진단 관리로 다운타임 최소화
공장 자동화가 발전해온 과정에서 빼놓을 수 없는 혁신을 한 가지 꼽자면 단연 산업용 통신, 즉 네트워크 기술의 발전이다. 4차 산업혁명과 함께 제조업계에 스마트팩토리 개념이 등장하고 공정이 더욱 고도화되면서 산업용 네트워크는 더욱 중요한 요소로 대두되고 있다.
산업 현장에서 네트워크의 역할이 커지는 만큼 산업용 네트워크가 끊어짐 없이 지속적으로 유지되는 것이 중요해졌다. 예를 들어 네트워크 데이터 트래픽이 스위치의 성능을 초과할 때 발생하는 데이터 손실(Discard) 등은 고도의 자동화 공정에서 예기치 못한 문제를 야기할 수 있다.
이레에프에이(이하 이레FA)는 국내 산업 현장의 네트워크 환경에서 발생할 수 있는 이 같은 문제를 실시간으로 방지하기 위해 독일 인듀솔의 네트워크 진단 관리 솔루션을 국내에 공식적으로 선보이고 있다.
산업용 네트워크를 실시간 모니터링할 수 있는 PROFI NET-INspektor® NT / 자료. 이레FA
예기치 못한 다운타임, 조기 경보 시스템 구축으로 사전 예방
산업 현장에서 네트워크 케이블의 결함 등으로 예상치 못한 다운타임이 발생할 수 있는데, 이는 생산성 하락과 직결되는 문제이기 때문에 다운타임이 발생하지 않도록 사전에 조기 경보 시스템을 구축하는 것이 중요하다. 이레FA가 국내에 독점적으로 공급하는 독일 인듀솔의 최신 기가비트 산업용 스위치 ‘PROmesh P10’은 네트워크 케이블의 결함을 조기에 발견해 유지 보수할 수 있어 이 같은 문제를 해결할 수 있다.
PROmesh P10은 네트워크의 전송 품질과 데이터 케이블의 상태를 분석함으로써 케이블 결함을 조기에 발견할 수 있다. 각 케이블의 품질은 ‘Q- 값’으로 표시되며, 이는 케이블의 물리적 마모를 시각화하는데, 이 정보는 PROmesh P10의 웹 인터페이스를 통해 확인할 수 있으며, 교통 신호등 색상 원리를 적용해 케이블의 상태를 쉽게 파악할 수 있다. 손상된 케이블은 알람으로 감지해 다음 유지 보수 주기에 교체할 수 있도록 하며, 이 알람은 SNMP, PROFINET, 이메일, 릴레이를 통해 상위 네트워크 모니터링 시스템으로 전송된다.
산업용 스위치 PROmesh P10는 케이블 상태를 시각화해 파악할 수 있도록 한다. / 자료. 이레FA
또한 비주기적인 쿼리나 TCP/IP 애플리케이션 등으로 인한 네트워크 부하 피크 등으로 네트워크의 데이터 트래픽이 스위치의 성능을 초과해 데이터 손실을 발생시키는 것을 예방할 수 있도록 피크 부하를 시각화하고, 중요한 부하 통계를 분석해 네트워크 운용을 개선한다. 이를 위해 포트당 모든 네트워크 부하와 관련된 장애를 초 단위로 확인하며, 네트워크 부하 관련 병목 현상을 식별 및 제거할 수 있다.
올바른 케이블 차폐에도 불구하고 데이터 케이블에서 EMC 간섭 현상은 종종 통신 오류를 유발한다. 영구적인 누설 전류 모니터링을 통해 복잡한 측정 절차 없이도 EMC 간섭 원인을 파악할 수 있으며, EMC 장애가 발생한 정확한 시간, 주파수, 강도 등을 기록하고, 설정 한계 값을 초과하면 자동으로 알림이 발생한다. 이 정보는 스위치의 웹 인터페이스를 통해 즉시 확인할 수 있다.
산업용 스위치 PROmesh P10는 케이블 등 하드웨어 단에서 발생할 수 있는 네트워크 이상을 지속적으로 감지한다. / 자료. 이레FA
한편 EN 61131-2에 따르면 안전하게 PLC를 작동하려면 24V 전원 공급 장치에 대해 -17.5~+16.5%의 허용 오차 범위를 유지해야 하지만, 간혹 전원 공급의 불안정으로 산업용 스위치 작동 장애가 발생할 수도 있다.
산업용 스위치는 모든 네트워크의 허브 역할을 하는 중요한 장치로서, 이와 같은 외부 요인을 사전에 예방할 필요가 있다.
PROmesh P10은 전원 공급 장치(24V)에 대한 통합 모니터링 기능을 지원하고, 이를 네트워크 모니터링에 추가 안정성 파라미터로 통합할 수 있다.
The Intelligent ‘Network Monitor’
이레FA는 산업용 스위치 외에 생산 현장 내 네트워크의 신뢰성을 보장할 수 있는 지능형 네트워크 모니터링 시스템 ‘PROFI NET-INspektor® NT’를 제안한다.
PROFI NET-INspektor® NT는 네트워크 문제 발생을 사전에 감지하고, 예방적 유지 보수를 위한 각종 정보를 사용자에게 제공한다.
산업용 네트워크를 실시간 모니터링할 수 있는 PROFI NET-INspektor® NT / 자료. 이레FA
이레FA 한승원 대표이사는 “PROFI NET-INspektor® NT는 네트워크의 신뢰성을 보장하는 혁신적인 진단 도구로서, 실시간 모니터링을 통해 네트워크 상태를 체크하고 장애 또는 고장 발생 전 선제적으로 해결함으로써 설비의 가동 중단을 방지한다”라고 설명했다.
PROFI NET-INspektor® NT 인터페이스 / 자료. 이레FA
PROFI NET-INspektor® NT는 네트워크 로드, 데이터 처리량, 업데이트 빈도 등을 실시간으로 진단하고, 장애 발생 전에 문제를 예측해 사용자에게 통지함으로써 갑작스러운 생산 설비의 가동 중단을 방지한다.
모든 PC에서 웹 브라우저를 통해 네트워크 상태를 확인할 수 있어 접근성이 우수하고, 네트워크에 문제 발생이 예상될 경우 즉각적인 알림을 제공한다.
