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  • 딥홀 드릴링 기계의 효율적인 통신 및 자동화

Eaton의 XV300 멀티 터치 패널 및 SmartWire-DT 통신 시스템은 현대적이고 효율적인 통신 시스템을 제공합니다

     

mrm² 솔루션을 사용하면 고객에게 더 짧은 리드 타임을 제공할 뿐만 아니라 더 빠른 시운전과 더 쉬운 유지 관리를 제공할 수 있습니다.

Jost Eppinger, TIBO Tiefbohrtechnik GmbH 상무 이사
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모듈식 소프트웨어 및 하드웨어 덕분에 기계 설계 프로세스가 더 빨라집니다.

지능형 I/O 매핑과 최신 통신 시스템을 결합하면 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 유연한 기계 설계를 신속하게 구현할 수 있습니다. 모듈식 시스템을 통해 Tibo는 고객의 정확한 요구에 맞게 딥홀 드릴링 기계를 맞춤화할 수 있습니다. 한편, mrm²는 Eaton의 강력한 XV300 멀티 터치 패널과 SmartWire-DT 통신 시스템을 기반으로 이러한 목적을 위한 완벽한 제어 개념을 개발했습니다. 이 솔루션에는 가능한 모든 기계 유형을 통합하는 표준 소프트웨어도 포함되어 있습니다. 필요한 구성 요소를 선택하거나 선택 해제하기만 하면 애플리케이션 소프트웨어를 각 기계 유형에 맞게 조정할 수 있습니다.

배경

모듈식 시스템을 통한 맞춤형 기계

mrm² automatisierungstechnik gmbh는 아이디어와 제품의 자동화에 대한 공인 전문 기업입니다. 기계에 지능형 자동화 기술을 탑재하고 컨설팅, 소프트웨어 개발, 전기 설계, 전기 조립, 기계 설계 및 특수 기계 제작을 지원합니다. 모든 개별 솔루션은 매우 복잡한 프로젝트를 위한 것입니다.

캠축, 인젝터, 드릴 파이프, 유압 실린더 – 모든 부품을 생산하려면 딥홀 드릴링이 필요합니다. 딥홀 드릴링은 직경보다 몇 배 더 큰 깊이, 즉 10배 이상의 드릴링 구멍을 포함합니다. 이 공정은 의료 또는 우주 기술과 같은 소규모의 거의 모든 제조 부문에서 사용되며, 석유 및 가스 산업이나 조선업처럼 직경이 매우 크고 최대 12,000mm 이상의 드릴링 깊이가 요구되는 분야에서도 사용됩니다.

이러한 모든 응용 분야의 공통점은 고도로 전문화되어 있고 특정 목적을 위해 맞춤 설계된 딥홀 드릴링 기계에 의존하고 있으며 TIBO Tiefbohrtechnik GmbH는 이러한 종류의 기계를 전문으로합니다. 이 회사는 검증된 시스템 구성 요소를 기반으로 전문 사용자의 요구에 맞게 장비를 특별히 조정할 수 있는 모듈식 시스템을 개발했습니다. 이렇게 하면 개별 기계에 대한 필요성을 신속하게 실현할 수 있습니다. 일반적으로 기계 유형에 따라 주문 후 4~6개월 이내에 배송됩니다.

과제

업데이트를 활성화하면서 엔지니어링 비용 절감

Tibo의 상무 이사인 Jost Eppinger는 “시스템의 모듈성은 하드웨어, 즉 기계 부품뿐만 아니라 제어 개념에도 반영되어야 합니다.”라고 설명합니다. 지금까지는 건 드릴, BTA 드릴, 밀링 테이블 또는 특수 딥홀 드릴링 기계 등 각 기계 유형에 맞게 제어 소프트웨어를 재설계해야 했습니다. 구성에 따라 매번 새 프로그램 라인을 생성하거나 불필요한 라인을 삭제해야 했습니다. 소프트웨어의 기본 수정은 각 제어 프로그램, 즉 각 기계에 대해 별도로 구현해야 했습니다. 엔지니어링 비용을 절감할 뿐만 아니라 기계의 설치 및 시운전을 가속화하고 운영을 간소화하는 새롭고 현대적인 제어 개념이 필요했습니다. Tibo는 독일 Bad Ditzenbach의 mrm² automatisierungstechnik gmbh에 주문했습니다. 이 회사는 컨설팅 단계부터 소프트웨어 개발, 제어판 설계 및 구성에 이르기까지 기계에 지능형 자동화 시스템을 탑재하는 것을 전문으로 합니다.

솔루션

SmartWire-DT와 결합된 모듈식 애플리케이션 소프트웨어

mrm²는 모든 기계 유형과 옵션이 동일한 프로그램과 단일 회로 다이어그램을 기반으로 하는 방식으로 애플리케이션 소프트웨어와 하드웨어를 설계하는 제어 개념을 개발했습니다.

mrm²는 Eaton의 자동화 구성 요소를 사용하여 해당 개념을 구현했습니다. mrm²는 Eaton 솔루션 파트너일 뿐만 아니라 다양한 Eaton 시스템이 모듈식의 유연한 설계 개념과 완벽하게 일치하기 때문입니다. 이 솔루션은 15” XV 터치 패널을 중심으로 제작되었습니다. mrm²의 상무 이사인 Martin Rieg는 “Tibo는 딥홀 드릴링 기계가 최대한 직관적이고 작동이 간편하기를 원했습니다.”라고 말합니다. 이것은 멀티 터치 기술이 적용된 Eaton의 XV300 패널로 가능합니다.

XV300 HMI/PLC 사용을 위한 중요한 기능:

  • 강력한 그래픽 프로세서는 고해상도 그래픽과 빠른 이미지 변경으로 사용자 인터페이스 디자인을 지원합니다.
  • 안전 컨트롤러와의 통신을 위한 Modbus TCP와 같은 수많은 인터페이스.
  •  Profibus 마스터로도 사용할 수 있습니다. 
  • 통합 PLC 기능의 프로그래밍은 최신 버전의 CODESYS(IEC 61131 표준)를 기반으로 합니다.

SmartWire-DT는 제어 캐비닛(IP67) 안팎의 모든 구성 요소의 기존 제어 배선을 대체합니다. 통신 시스템은 RMQ 제품군의 파일럿 장치, PKE 모터 보호 회로 차단기 및 모터 보호/컨택터 조합과 같은 딥홀 드릴링 기계 내부의 모든 Eaton 자동화 구성 요소를 XV300 HMI/PLC와 연결하고 데이터를 통신합니다. 유형에 따라 기계에는 각각 7개 이상 30개의 장치가 포함됩니다. 제어 단자의 위치 설정은 유연합니다.

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결과

엔지니어링 비용 절감, 시운전 속도 향상

mrm²의 애플리케이션 프로젝트 관리자인 Marius Hetmank는 “SmartWire-DT를 사용하면 입출력 수준에서 시스템의 모듈성을 쉽게 시각화할 수 있습니다.”라고 말합니다.

“시스템은 연결된 구성 요소를 자동으로 검색하며, 설치 중에 소프트웨어에서 각 구성 요소를 선택하여 해당 입력 또는 출력을 할당하기만 하면 됩니다. mrm²에서 특별히 개발한 이 I/O 매핑 방법은 실제로 필요하지 않은 제어판 내부의 자리표시자를 사용하는 것보다 훨씬 더 효율적입니다.

Marius Hetmank는 “이 모듈식 개념은 애플리케이션 소프트웨어에서 분명할 뿐만 아니라 제어판 설계까지 확장됩니다.”라고 말합니다. 맞춤형 기계에 필요한 구성 요소를 쉽게 선택하고 회로도에 자동으로 통합할 수 있습니다. 이렇게 하면 각 제어판이 맞춤 제작됩니다.”

이 모듈형 표준 애플리케이션 소프트웨어는 이제 각각 20가지가 넘는 다양한 옵션을 갖춘 모든 가능한 기계 유형의 기반을 형성합니다. Marius Hetmank는 “업데이트 또는 새로운 옵션은 모든 다른 기계 유형에 자동으로 사용할 수 있게 됩니다.”라고 설명합니다.

XV300을 모듈식 소프트웨어 및 SmartWire-DT와 함께 사용하면 엔지니어링 및 유지보수 비용을 크게 줄일 수 있었으며, 후자의 경우 약 2/3까지 줄일 수 있었습니다. 또한 PKE 모터 보호 회로 차단기와 SmartWire-DT의 조합으로 에너지 측정도 지원합니다.

Martin Rieg는 “이것은 고객이 기계의 EcoDrill 설정으로 얼마나 많은 에너지를 절감할 수 있는지 확인할 수 있기 때문에 Tibo의 또 다른 요청이었습니다.”라고 말합니다.

당분간 이러한 데이터는 제어 터미널을 통해 표시되며 보고 목적으로만 사용됩니다. 그러나 예측 정비를 위해 데이터를 사용할 계획도 진행 중입니다. XV300에는 평가를 위해 기계에서 클라우드 또는 에지 컴퓨팅 시스템으로 데이터를 전송하는 데 필요한 이더넷 인터페이스가 장착되어 있습니다.

높은 유연성을 감안할 때 멀티 터치 패널을 Profibus 마스터로 사용할 수도 있으므로 주변 모듈을 통해 다른 제조업체의 장치를 원활하게 통합할 수 있습니다. 이 기술은 Tibo와 mrm² 모두에 또 다른 중요한 이점도 제공합니다. SmartWire-DT는 시스템 배선 속도를 크게 높입니다.

“표준 배선에 비해 SmartWire-DT는 약 35%의 시간 절약 효과를 제공합니다.” 이는 제어판 자체에서 mrm²이 수행하는 초기 배선 중에, Tibo가 시설에서 고객 승인을 위해 시스템을 조립할 때, 그리고 마지막으로 새로운 딥홀 드릴링 기계를 분해한 다음 고객의 구내에 설치 및 시운전할 때 두 가지 이상의 방식으로 효과가 있습니다.