지능형 Expended Diagnostic 기능으로

잠재적 결함·고장 탐지 및 예방 지원

업계 최초로 PC에 임베디드된 Fail-safety 기능 제공

▶지멘스

지멘스의 IPC 비즈니스는 여러 가지 주목할 대목을 보여준다.
우선, 잠재적인 고장 예방 및 정지시간 최소화를 통한 장기적인 가용성이라는 부분에 초점을 맞춘 기술적 전개를 통해 IPC 업계의 기술적인 트렌드를 리드하고 있다는 점은 대단히 중요한 대목이다.

지멘스는 현재 무정전 전원공급장치와 이중화 전원 공급장치, 안전 벌크 메모리용 플래시 디스크, RAID1/RAID5 구성 등의 선택사항을 통해 유저에게 잠재적 고장 발생 가능성을 예방할 수 있는 기능을 지원하고 있으며, SIMATIC PC DiagMonitor라는 소프트웨어 툴을 통해 현장에서 고장 가능성을 조기에 감지할 수 있도록 지능형 포괄적 진단 및 신호기능을 제공함으로써, 유저가 예방적 유지보수를 적시에 실행할 수 있도록 지원하고 있다.

여기에서 더 나아가 고장으로 인해 어떤 시스템이 일단 정지 상태에 이르게 되는 경우, 정지시간과 해당비용을 최소화하기 위해 보조(2차) 하드디스크를 비롯한 백업 소프트웨어, 파티션 관리 소프트웨어, BIOS 데이터 관리 소프트웨어 등의 항목을 통해 시스템 운영가능성을 신속하게 복구할 수 있게 해주는 점도 눈 여겨 봐야 할 대목.

지멘스의 최근 행보 가운데 또 한 가지 주목할 해야 중요한 대목은 Fail-safe한 IPC 기술을 주도해 나가고 있다는 점이다.
즉, 업계 최초로 소프트웨어 PLC로 PC에 임베디드된 Fail-safety 기능을 구현하고 있는 것은 일반적인 IPC 전문 업체들이 구현할 수 없는 기술.
이러한 지멘스의 행보는 당연히 자사가 지향하는 TIA(Total Integrated Automation)와 맥락을 같이하는 대목이다.
지멘스는 현재 랙PC를 비롯한 박스PC, 패널PC, 임베디드PC 등의 제품을 공급하고 있으며, 특히 오퍼레이터 패널과 컴퓨터 본체의 분리 운영에 따른 PC기반 시각화 및 제어솔루션을 고려한 다양한 어셈블리 대안을 제공하고 있는 것도 특징.

또 컴퓨터 및 오퍼레이터 패널의 분산구성 역시 지멘스의 기술력을 대변하는 대목으로, Panel PC 677B의 오퍼레이터 패널은 최장 30M까지 컴퓨터 본체에서 분리될 수 있으며, 평면 패널 모니터는 컴퓨터에서 최대 30M의 거리에서 작동이 가능하고, 씬 클라이언트는 산업용 이더넷을 통해 통신한다.

또 스테인리스 프런트를 적용한 Panel PC들은 식ㆍ음료 및 담배 산업용으로 설계된 제품으로 푸드 프로세싱 머신에 대한 운영 및 모니터링에  사용되며, 이는 디스플레이 세척 및 살균이 용이하고, 균열예방과 함께 내구성과 고도의 보호기능을 갖추고 있다.

한편, 임베디드 제품에 대한 강력한 드라이브 역시 최근 지멘스의 행보 가운데 하나로, 자사의 임베디드 제품들은 기존의 모듈형 PLC CPU가 가지고 있는 동일한 기능을 지니며, PROFIBUS나 PROFINET 통신포트가 제공이 되고, ET200 등의 PLC 분산 I/O들을 그대로 사용한다는 점과, 하드웨어적으로 PC지만 하드디스크나 팬이 없어서 열이 발생하지 않아 60℃까지의 온도에서 사용할 수 있고, 먼지나 진동에 강하다는 등의 장점을 인식시키는데 무게중심을 둔 마케팅과 영업을 전개, 이를 매출로 연결시켜 나가고 있다. 

고장 요소 최소화해 장기적인 가용성 제공하는 데

기술적인 포커스

“최근 들어 HMI와 비주얼, PLC 기능이 통합된

임베디드 패널 PC에 대한 선호도 높아져”

                                                                                                                     지멘스 이광무 부장

●●지멘스의 IPC 제품 라인업에 대한 간단한 설명을 부탁한다.
간단하게 골격만 설명하면 현재 지멘스에서는 유연하고 강력한 디자인의 19인치 Rack PC와 콤팩트하고 견고한 범용 적용을 위한 Box PC, 선명한 디스플레이가 장착된 견고하고 강력한 Panel PC 및 고객의 요건에 맞도록 구성된 고객 맞춤형 제품과 시스템이 공급되고 있다.

●● 타 경쟁업체와 차별화되는 지멘스 IPC의 경쟁력은 어떻게 설명될 수 있나.
ARC의 자료에 의하면, 지난 2006년 기준으로 공급업체별 전 세계 시장점유율에서 지멘스가 11.0%로 1위의 위치를 확보하고 있으며, 어드밴텍 및 콘트론, B&R, 로크웰 오토메이션, 백호프 등이 그 뒤를 잇고 있다.
우리 지멘스는 25여 년 동안 내구성 높은 산업용 PC를 개발 및 생산해왔으며, 장기적인 가용성을 겸비한 제품을 유저에게 공급하는 것을 목표로, 산업용 PC 그 이상의 이점을 유저에게 제공하고 있다.
지멘스가 국내 IPC 시장을 주도하고 있는 모 경쟁업체에 비해 제품군은 다양하지 않지만, 하이엔드 시장에서 이길 수 있는 이유는 바로 내구성 때문이다. 또 지멘스는 모든 부품을 독일에서 조달하고 있으며, 마더보드 생산 공장이 독일에 있다. 특히 지멘스의 IPC 제품들은 EMC 테스트와 온도에 따른 시뮬레이션, X-레이 테스트, 40℃에서 36시간 연속 가동 테스트 등 완벽한 테스트를 거친 후에야 출고가 된다. 또 지멘스의 IPC 제품들은 친환경적 방식으로 재활용 및 폐기될 수 있다.
특히, 안전성을 극대화하기 위해 시스템 가용성을 향상시키는 추가 add-on 컴포넌트의 독특한 개념을 제공함으로써, 유저의 생상공정에 소요되는 해당비용을 효율적으로 줄여주는 것이 우리 지멘스 IPC의 장점이다.
지멘스 IPC의 적은 고장률을 비롯한 다양한 이점이 입증이 되면서, 가격이 경쟁사에 비해 고가임에도 불구하고 국내 굴지의 전자 업체 및 전기업체에서 우리 지멘스의 PC를 사용하고 있다.

●● 지멘스의 IPC가 적용이 되는 어플리케이션으로는 어떤 것들이 있나.
지멘스의 IPC는 개방형 및 폐쇄형 제어, 시각화, 측정 및 검사, 데이터 처리 및 통신작업 등은 물론, 게이트웨이 및 네트워크 전송에도 적합하다.
자동차 산업의 테스트베이나 도색라인을 비롯해서 반도체 및 전자산업, 화학 및 제약산업, 오일ㆍ가스ㆍ수자원 및 전력, 식품산업, 재고보유 및 물류, 기계적 엔지니어링 등의 분야에 사용이 되고 있으며, 선박에도 적용이 되고 있다.
끊임없는 진동과 거친 해상의 심한 요동, 염분을 함유한 부식성 기후에 이르기까지 선상의 전자제품들은 특히 열악한 운영조건에 노출되어 있다. SIMATIC IPC427C 및 SIMATIC 평면 패널 모니터는 이러한 요구조건에 최상의 해답을 제공한다.
지멘스의 이러한 제품들은 선박에서 사용될 수 있도록 GL과 BV, LRS, ABS, DNV, NKK 등의 인증서 및 해양승인을 획득했으며, 평면 패널 모니터는 러시아 선급인 RMRS 승인까지 획득했다. 이로써 산업용 PC는 밸러스트 탱크 펌프를 제어하여 선적 및 하역작업 동안 선박의 레벨을 유지하는데 사용될 수 있다.

●● 지멘스 IPC 사업의 특색 가운데 하나는 가용성 부분에 무게중심을 둔 기술적인 전개인 것으로 보인다. 가용성을 지원하는 컴포넌트로는 구체적으로 어떠한 것들이 있나.
지멘스는 시스템 가용성 요구조건이 각기 다른 어플리케이션을 고려하여 그에 따른 확장 컴포넌트들을 맞춤 구성해서 제공하고 있다. 이것은 유저가 잠재적 결함이나 고장을 조기에 탐지하고 실제 정지시간을 효과적으로 최소화할 수 있도록 해준다.
잠재적 고장 예방을 지원하는 컴포넌트 가운데 하나인 안전한 벌크 메모리용 플래시 디스크는 하드디스크 대신 CF 드라이브(플래시디스크)를 적용함으로써, 시스템 가용성을 한층 더 향상시킬 수 있다. 견고한 이 벌크 메모리는 강한 진동이나 충격 및 고온 등의 조건에서도 그 내구성이 입증되었으며, 하드디스크에 비해 월등히 높은 가용성을 제공한다. 더욱이 이 플래시 메모리는 전원 공급이 끊어진 직후에도 저장된 데이터가 보존되는 전자식 벌크 메모리 매체이기 때문에 안전한 보호기능을 지원한다.
특히, 진단기능을 갖춘 새로운 SIMATIC PC용 CF카드는 새로운 4.0 버전 SIMATIC PC DiagMonitor를 사용한 진단 및 모니터링이 가능하다. 따라서 유저는 진단 비트를 설정하여 예방적 유지보수 시기를 적시에 통보받을 수 있다.
또 RAID1/RAD5 구성방식을 적용한 지멘스의 IPC 제품들은 데이터 안전성의 향상을 보장한다. 즉 하드디스크 하나에서 고장이 발생해도 지속적인 데이터 가용성이 확보되기 때문에 데이터 손실을 방지하여 시스템을 계속 운영할 수 있을 뿐만 아니라, 시스템 가동 중에도 하드디스크를 실시간으로 교체할 수 있다. 또 RAID 컨트롤러가 보드에 내장되어 다른 카드를 추가할 수 있는 슬롯 여유분이 하나 늘어나는 효과도 있다.
또 자동 미러 디스크 시스템인 RAID 1 구성방식의 경우, 모든 데이터는 자동 미러링 기능을 통해 하드디스크 2대에 나란히 저장된다. 따라서 안전하고 사용자 친화적이라는 이점과 결함이 발생한 후 하드디스크 교체 후 해당 미러 디스크 시스템은 단 몇 단계를 걸쳐 복구될 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.
패러티를 분산 저장하는 블록 스트라이핑인 RAID 구성방식은 모든 데이터 및 패러티 정보가 적어도 세 개의 하드디스크에 저장되는 방식이다. 이를 통해 이중화 데이터 저장으로 고도의 안전성을 확보하며, 가용 저장 공간을 십분 활용할 수 있다. 

●● 지능형 포괄적 진단 기능은 다른 업체로부터는 들을 수 없는 내용이다. 구체적으로 어떠한 기능인가.
SIMATIC PC DiagMonitor는 잠재적 하드웨어 및 소프트웨어 결함이나 고장을 탐지한다. 원격 또는 현장에서 SIMATIC IPC들의 운영 상태를 모니터링 및 시각화하고, 필요시 경보를 발신한다. 따라서 고객은 조기에 예방조치를 취함으로써, 시스템 정지시간을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 그로 인해 발생하는 비용을 절감할 수 있게 된다.  
DiagMonitor는 유저에게 경보를 발신하고 프로그램들을 자동 실행하는 한편, 모든 이벤트를 로그한다. 이를 통해 오류 및 결함이 신속히 탐지되어 잠재적인 시스템 고장이 효과적으로 예방된다. 해당 진단 메시지들은 LAN이나 E-mail, 문자 메시지를 통해 유저에게 자동적으로 전달되거나 또는 OPC를 경유하여 해당 소프트웨어 어플리케이션에 경보가 직접 전송된다. 특히, DiagMonitor에 시간동기화 기능이 내장되어 있어서 CMOS 배터리 없이도 산업용 PC 운영이 가능하기 때문에 유지보수 비용을 부가적으로 절감해주는 효과가 있다.
이러한 확장된 진단 기능은 TIA를 지향하는 우리 지멘스의 전략과 일치하는 부분으로, 현재 모 전자업체에서 이 기능을 도입하기 위해 테스트 중에 있다.

●● SIMATIC PC DiagMonitor가 모니터링하고 시각화하는 PC의 운영상태란 어떤것들인가.
PC의 온도나 팬, 하드디스크/콤팩트플래시/RAID, 시스템상태(Watchdog)에 대한 진단을 말한다.

●● 임베디드 제품에 대한 강력한 드라이브 역시 최근의 지멘스의 사업전개 상 특징 가운데 하나로 보인다.
임베디드 자동화 시스템이란 특정 자동화 작업을 목적에 맞게 즉시 사용 가능하도록 사전 구성된 하드웨어 및 소프트웨어 구성을 말한다. 임베디드 자동화는 PLC 기반 컨트롤러들의 내구성과 PC의 개방성을 결합한 것으로, 팬이 장착될 필요가 없는 디스크리스 설계를 채택해 기계에 근접한 열악한 환경에도 직접 사용할 수 있다.
유저는 임베디드 자동화 제품을 통해 PLC 및 HMI, 모션 컨트롤 기능들을 위해 사전 설정을 완료한 턴키 임베디드 자동화 제품을 사용하며, Windows XP Embedded 또는 Windows CE 및 PC 인터페이스를 채택해 개방성과 유연성, 확장성을 겸비할 수 있다. 

●● 지멘스에는 어떠한 임베디드 제품들이 있나.
현재 지멘스가 공급하고 있는 임베디드 자동화 제품으로는 머신레벨에서 사용하기 위해 극히 콤팩트한 외형으로 제작된 DIN rail 또는 Wall mounting용의 임베디드 PC인 「SIMATIC Microbox」와 터치 패널에 PC가 탑재되어 있는 임베디드 패널 PC인 「SIMATIC Panel PC 477B」, HMI 런타임 소프트웨어가 사전에 설치된 모듈형 임베디드 컨트롤러인 「SIMATIC S7-mEC」 이 세 가지가 대표적이다.
「Microbox」의 경우에도 427B 기종과 420T 기종으로 나뉘며, 427B 기종은 다시 RTX를 탑재하고 있는 「Microbox 427B-RTX」와 RTX를 탑재하고 있으면서 HMI 일체형인 「427B-HMI/RTX」로 나뉘며, 「Microbox 420T」는 모션제어 기능을 탑재하고 있는 제품이다.

●● 그러한 제품 가운데 가장 판매가 많이 되는 임베디드 제품은 어떤 것인가.
이들 제품 가운데 가장 먼저 출시된 제품은 「Microbox」로, 이 제품은 이미 독일 및 유럽에서 많은 판매가 이루어지고 있으며, 국내시장에서도 임베디드 컨트롤러의 장점이 알려지면서 자동차 및 기계제조 업체 중심으로 서서히 판매가 확대되고 있다. 현재 국내의 모 자동차 업체에 모니터링 시스템 및 MES의 용도로 한 번에 60대 이상이 공급되어 사용되고 있다.
지금까지는 박스PC가 많이 판매가 됐는데, 최근 들어 HMI와 비주얼, PLC 기능이 통합이 된 패널PC에 대한 선호도가 높아지고 있다.
지멘스의 경우, 풍력발전 분야에 포커스해서 이들 제품을 제안하고 있는데, 현재 국내의 모 업체에서 기존의 PLC를 지멘스의 임베디드 제품으로 컨버전하는 것을 검토 중에 있다.

●● 향후 기술추세를 어떻게 예상하나.
SSD가 업그레이드 되면 장래에는 하드디스크드라이브가 사라질 것이다. 지금은 SSD가 비싸기 때문에 HDD 2개를 써서 데이터를 백업 시키는 방향으로 사용하고 있지만, 우리 지멘스의 경우만 해도 「SIMATIC S7-mEC」 모델은 하드디스크 기능을 콤팩트디스크에서 하고 있다. 즉 하드디스크가 들어가 있질 않다.
당분간은 고장요소를 최소화하는데 초점이 맞춰질 것으로 보인다. RAID나 듀얼 파워서플라이어도 하나의 과도기적인 현상으로, 앞으로 새로운 팩터의 기술개발보다는 하드디스크나 SSD가 고집적화되는 형태로 기술이 진전될 것으로 보인다.

●● 지멘스의 경우 랙PC나 박스PC, 패널PC의 가운데 어느타입이 가장 매출비중이 높은가.
현재는 랙PC의 비중이 가장 높다. 전자업체인 S사에서도 한 가지 지멘스 모델을 고정시켜 놓고 주기적으로 도입해서 사용하고 있다. 지난해 전체 판매대수 가운데 랙PC가 절반 정도를 차지했다.
초기에는  Rack PC 847B가 많이 나가고 547C의 판매가 활성화되지 않았었는데, 최근에 새롭게 출시된 547C의 판매가 점차 확대될 움직임을 보이고 있다. 이 IPC547C는 Hot-swap을 지원하는 분리형 랙에 메모리 공간 활용을 최적화하는 한편, 최대 3개의 대용량 저장장치로 구성된 RAID5 네트워크를 지원함으로써 데이터 안전성 및 성능을 극대화하는 제품이다.