제어 캐비닛에서 기계까지: SIMATIC ET 200이 분산형 I/O 아키텍처를 진전시킵니다

소개

산업 자동화 아키텍처는 점차 탈중앙화되고 있습니다. 모든 센서 및 액추에이터 케이블을 대규모 중앙 제어 캐비닛으로 되돌리는 대신, 기계 제작사와 공장 운영자는 입출력 기능을 생산 공정에 더 가깝게 이동시키고 있습니다. 지멘스는 이러한 요구 사항을 시마틱 ET 200 분산형 I/O 포트폴리오 를 통해 해결합니다. 이 제품군은 제어 캐비닛용 소형 IP20 모듈뿐 아니라 기계에 직접 설치할 수 있는 견고한 IP65, IP67 및 IP69K 장치도 포함합니다.

ET 200SP는 일반 자동화용 소형 및 확장 가능한 I/O 를 제공하며, ET 200MP 고성능 모듈식 응용 프로그램을 지원합니다. ET 200AL은 설치 공간이 제한된 환경 및 이동식 기계 부문에 적합하도록 설계되었습니다. ET 200pro는 캐비닛 외부에서 모듈식 제어 및 입출력 기능을 제공하며, ET 200eco PN은 현장 수준 설치를 위한 내구성 강화 블록형 입출력 장치입니다. 이러한 시스템들은 현대 분산 자동화를 위한 유연한 기반을 함께 형성합니다.

왜 분산 I/O 공정에 더 가까워지고 있습니다

기존 중앙 집중식 아키텍처에서는 현장 신호를 개별적으로 입출력 카드 주 제어 캐비닛 내부에 설치된다. 이 방식은 소형 기계에는 간단하지만, 컨트롤러와 현장 장치 사이의 거리가 증가함에 따라 케이블링 요구 사항이 급격히 증가한다. 분산형 I/O 스테이션은 기계 근처에서 신호를 수집하고, PROFINET과 같은 산업용 네트워크를 통해 컨트롤러와 공정 데이터를 주고받는다. 따라서 디지털 입력, 아날로그 측정값, 액추에이터 출력, IO-Link 데이터 및 진단 정보를 공통 통신 인프라를 통해 전송할 수 있다.

센서 및 액추에이터 케이블 길이를 단축하면 설치 작업량, 케이블 트레이 사용량, 배선 오류를 줄일 수 있다. 지역화된 스테이션은 모듈식 기계 구축도 용이하게 만든다. 컨베이어 구간, 포장 유닛 또는 공정 스카이드는 기능적 모듈로 설계되어 생산 라인 조립 시 상위 레벨 컨트롤러에 연결될 수 있다. 이러한 아키텍처 변경은 진단 성능도 향상시킨다. 최신 분산형 I/O 시스템 채널 오류, 배선 끊김, 단락, 부하 전압 누락 및 장치 상태를 자동화 시스템에 보고할 수 있습니다. 정비 담당자는 기존 터미널 기반 설치에서 얻을 수 있는 정보보다 더 정확한 정보를 받습니다.

The SIMATIC ET 200 포트폴리오 캐비닛 장착형 및 머신 장착형 구성을 모두 지원하므로 엔지니어는 각 기계 영역에 필요한 보호 등급, 모듈 밀도, 네트워크 인터페이스 및 서비스 개념을 자유롭게 선택할 수 있습니다.

ET 200SP 및 ET 200MP 캐비닛 기반 자동화 최적화

SIMATIC ET 200SP 소형 제어 캐비닛 또는 분산 제어 박스 내에서 높은 채널 밀도가 요구되는 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 모듈식 구조로 인터페이스 모듈, CPU, 디지털 및 아날로그 I/O, 고장 안전 모듈, 통신 모듈, 기술 모듈, 모터 시동 구성 요소를 포함합니다.

푸시-인 단자 기술로 현장 배선이 간소화되며, 베이스유닛 개념은 단자 기능을 전자 모듈에서 분리합니다. 구성에 따라 모듈을 전체 스테이션을 해체하지 않고도 교체하거나 정비할 수 있습니다. 통합 채널 및 모듈 진단 기능으로 기술자가 고장을 신속히 식별할 수 있습니다.

The ET 200SP 시스템 또한 다양한 통신 아키텍처를 지원합니다. 멀티필드버스 기능을 통해 선택된 구성이 PROFINET, EtherNet/IP 또는 Modbus TCP로 작동할 수 있어 기계 제조사가 다양한 고객에게 장비를 공급할 때 유연성을 높일 수 있습니다. IO-Link 마스터 모듈은 지능형 센서 및 액추에이터에 대한 추가 연결 계층을 제공합니다.

ET 200MP 다른 성능 범위를 제공합니다. 이 제품은 SIMATIC S7-1500과 연계된 모듈식 I/O 기술을 사용하며, 고속 신호 처리, 정밀한 동기화 또는 대규모 중앙 집중식 모듈 구성이 요구되는 애플리케이션에 적합합니다. S7-1500 컨트롤러와 함께 로컬 I/O로 설치할 수도 있고, 적절한 인터페이스 모듈을 통해 분산 스테이션으로도 사용할 수 있습니다.

그 결과, ET 200SP 보통 소형화 및 유연한 채널 확장이 주요 요구 사항일 때 선택되며, ET 200MP는 처리 속도, 측정 정확도, 결정론적 동작이 더 중요한 고도화된 기계 및 생산 시스템에 잘 맞습니다.

ET 200AL 및 ET 200pro I/O를 바로 기계 근처로 가져오세요

제어 캐비닛을 제거하려면 먼지, 진동, 오일, 습기, 기계적 충격을 견딜 수 있는 I/O 하드웨어가 필요합니다. SIMATIC ET 200AL 및 ET 200pro 보호된 하우징과 현장 중심의 연결 기술로 이러한 조건을 해결합니다.

SIMATIC ET 200AL 좁은 설치 공간을 위해 개발된 소형 IP65/67 시스템이다. 좁고 가벼운 모듈은 다양한 방향으로 장착할 수 있으며, 이동하는 기계 부품에도 설치 가능하다. M8 및 M12 커넥터를 사용하면 전통적인 터미널 스트립 없이 센서와 액추에이터를 연결할 수 있다.

ET 200AL의 대표적인 적용 분야로는 조립기계, 자재 취급 시스템, 소형 포장 장비, 무게 및 설치 공간이 제한된 기계 구역 등이 있다. I/O를 현장 장치 근처에 배치하면 케이블 길이를 줄일 수 있고, 이동식 응용 분야에서 배선 손상 위험도 낮출 수 있다.

SIMATIC ET 200PRO 기계에 직접 설치 가능한 보다 모듈화된 IP65/67 플랫폼을 제공한다. 표준 및 고장 안전 I/O 외에도 통신 기능, 모터 스타터, 분산 제어기 등을 통합할 수 있다. 따라서 컨베이어 시스템, 자동차 제조 라인, 물류 시설 및 보다 큰 지역 자동화 스테이션이 필요한 기타 기계에 적합하다.

ET 200pro는 따라서 원격 신호 인터페이스 이상의 기능을 수행할 수 있다. 내장 CPU를 통해 기계 섹션은 공장 네트워크에 연결된 상태에서 제어 작업을 로컬로 처리할 수 있다. 이러한 분산 지능 개념은 반응 시간을 단축시키고 표준화된 기계 모듈의 재사용성을 높일 수 있다.

ET 200eco PN은 캐비닛이 필요 없는 블록 I/O를 확장한다.

모든 응용 분야가 모듈식 스테이션을 요구하는 것은 아니다. 정해진 채널 수를 현장에 직접 설치해야 할 경우, SIMATIC ET 200eco PN 컴팩트한 블록 I/O 대안을 제공한다.

ET 200eco PN 컨베이어 라인, 핸들링 시스템, 실외 장비 및 추가 제어 박스 설치가 비용 증가나 소중한 공간 점유를 초래할 수 있는 생산 구역에서 특히 유용하다. 표준 디지털, 아날로그, IO-Link 및 고장 안전 기능을 통해 이 시스템은 다양한 현장 수준 요구 사항을 충족할 수 있다.

ET 200eco PN, ET 200AL 및 ET 200pro 중 선택은 환경 보호를 넘어서는 문제이다. 엔지니어는 해당 응용 분야에서 고정 블록 I/O가 필요한지 또는 모듈식 확장이 필요한지, 로컬 제어 기능이 있는지, 실패 안전 채널이 있는지, 모터 관리 기능이 있는지, 모듈 교체 유연성이 있는지, 그리고 향후 용량 확장 여부를 고려해야 한다.

네트워크 토폴로지, 전원 분할, 전자기 호환성, 커넥터 인코딩 및 정비 접근성도 설계 시 평가해야 한다. I/O를 기계에 가까이 배치하면 기존 배선을 줄일 수 있지만, 현장 설치 조율과 장치 진단의 중요성은 오히려 증대된다.

결론

SIMATIC ET 200 분산형 I/O가 중앙 PLC의 원격 확장에서 벗어나 완전한 자동화 계층으로 어떻게 진화했는지를 보여준다.

각 기계 영역에 적합한 ET 200 제품군 , 제조사는 배선을 줄이고 진단 기능을 향상시키며 보다 모듈식의 생산 시스템을 구축할 수 있다. 그 결과, 제어 캐비닛에서 기계 자체에 이르기까지 자동화 아키텍처가 확장되면서도 일관된 통신, 엔지니어링 및 유지보수 방식이 유지된다.