2017년 3월 23일 목요일

[2상, 5상 스텝] STEPPING MOTOR에는 어째서 출력(W와트) 표시가 없나요?








STEPPPING MOTOR에는 어째서 출력 (W[와트] 수) 표시가 없나요?



학생      선생님, 사실은 고객이 [어째서 STEPPING MOTOR에는 출력(W수) 표시가 없나요?]
            라고 질문했어요. 그래서 지금 알아보고 있는 중이에요.


선생님   묻기 전에 먼저 알아보다니 성장했네요!

학생      저… 알아보고 있지만 잘 모르겠어요… 선생님, 알려주세요!

선생님   알았어요. 메모할 준비는 되었나요? STEPPING MOTOR에 출력 (W수) 표시가 없는
             이유는 한마디로 말하면, [정격회전속도]라는 것이 없기 때문이에요.
             AC MOTOR나 SERVO MOTOR의 출력 (W수) 표시는 [정격회전속도]로 돌고 있을 때의
             출력(W수)를 표시하고 있어요. 이것을 [정격출력]이라고 해요.
             출력(W수) 자체는 계산식으로 산출할 수 있어서 STEPPING MOTOR로도
             이론상으로는 계산식으로 출력(W수)을 구할 수 있어요.
             하지만 원래 [정격회전속도]라는 것이 없어서 [정격출력] 즉, 출력(W수)을 표시하는
             것은 불가능해요.



학생      그 출력 계산식은 어떤 것인가요?

선생님   출력 (W수) 계산식은 출력 = 회전속도 X TORQUE X 정수 라는 것으로,
              0.1047 : 정수, T [N·m] : TORQUE, N [r/min] : 회전속도

              여기에서 말하는 [회전속도]와 [TORQUE]는
              회전속도 : 어떤 시점의 회전수
              TORQUE : 어떤 시점의 회전수에서 발생하는 TORQUE를 의미해요.
              그래서 대입할 [회전속도]의 수치가 다르면 산출되는 출력 (W수)도 변한다는 것이죠.
              예를 들어 5상 STEPPING MOTOR UNIT RKS566AC의 [회전속도-TORQUE 특성]의 그림을
              참고로 계산해봅시다.



1. 회전속도 1000 r/min, TORQUE 0.495[N·m] ※으로 계산한 경우,
0.1047 X 0.495 X 1000 = 50W
2. 회전속도 3000 r/min, TORQUE 0.18[N·m] ※으로 계산한 경우,
0.1047 X 0.18 X 3000 = 57W
※안전율 약 2배를 고려해서 사용할 경우의 TORQUE

 
학생      그렇다면, BLDC MOTOR나 SERVO MOTOR와 같이 일정한 TORQUE특성이 있는
             MOTOR의 경우에도 대입할 회전속도의 수치가 다르면 출력 (W수)이 달라진다는 것인가요?

선생님   그래요! 이번에는 BLDC MOTOR BXII시리즈 BXS230C-A를 봅시다. 카탈로그 사양에서
             정격출력이 30W, 그리고 [회전속도-TORQUE특성]의 그림에서
             TORQUE는 회전속도 1000 r/min일 때도, 3000 r/min일 때도 똑같은 0.1 N·m로 되어있어요. 



1. 회전속도 1000 r/min에서 계산한 경우 : 0.1047 X 0.1 X 1000 ≒ 10W
이 때에는 30W에 모자라죠. 하지만
2. 회전속도 3000 r/min에서 계산한 경우 : 0.1047 X 0.1 X 3000 ≒ 30W
로 30W이 되죠?


학생      일정한 TORQUE특성의 MOTOR인데도 속도에 따라 출력이 변하다니… 점점 모르겠어요…

선생님   이 회전속도에 대입하면 값을 어떻게 할까? 가 되겠지만 여기에서 나오는 것이
             [정격회전속도]라는 개념이에요. AC소형표준 MOTOR, BLDC MOTOR,
             SERVO MOTOR에는 이 [정격회전속도]라는 사양값이 명확하게 되어 있어요.

             ·AC 소형 표준 MOTOR (5IK40A-UC의 경우) : 정격 회전속도 1500 r/min
             ·BLDC MOTOR : 3000 r/min (BMU시리즈, BXII 시리즈 등, 일부 제품은 다른 경우도 있음)
             ·AC SERVO MOTOR : 3000 r/min

             이 [정격회전속도]일 때 발생하는 TORQUE를 출력 계산에 대입해서 산출한 출력을
             [정격출력(W수)]로서 카탈로그 사양값에 표기되어 있어요.

학생      그렇군요. 그런 개념이었군요.

선생님   그래요~ 그래서 [STEPPING MOTOR의 출력 (W수)을 알고 싶어요]라고 하는 고객에게는
             실제로 사용하는 회전속도의 출력(W수) 산출방법으로 이 계산식을 소개해도 좋아요.
             하지만 임의로 출력 (W수)을 산출해도 [OOW의 SERVO MOTOR와 동일한 출력의
             STEPPING MOTOR로 대체하고 싶어요]라는 질문을 받은 경우에는 출력(W수) 만으로는
             비교검토가 어렵다는 것을 전달할 필요가 있어요.
             특히 SERVO MOTOR나 BLDC MOTOR에는 STEPPING MOTOR에는 없는
             [순간 최대 TORQUE]라는 것이 있으니까 더 주의가 필요해요.

학생      알겠습니다. 그런 경우에는 먼저 고객에게 선정서비스를 소개하겠습니다.
             안심하고 오래 ORIENTAL MOTOR의 제품을 사용해주셨으면 하니까요~

선생님   그렇네요. 최적의 제품을 제안할 수 있도록 열심히해요~!
 

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[스테핑모터] 위치제어 MOTOR의 부하관성 MOMENT에 따른 영향은?

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위치제어 MOTOR의 부하관성 MOMENT에 따른 영향은?



학생      선생님, SERVO MOTOR의 진동 때문에 ALARM이 발생하고 있어요…

선생님   그건 발진(헌팅)하고 있는 거예요.

학생      발진(헌팅)이 뭔가요?

선생님   SERVO MOTOR의 제어방법은 CLOSED LOOP 제어라고 해서 입력 PULSE와 MOTOR 뒷쪽의
             ENCODER에서 FEEDBACK 되는 PULSE 차이를 편차라고 하는데 SERVO MOTOR는 편차가
             항상 0이 되도록 제어되고 있어요.

학생      그럼, 발진(헌팅)을 억제하려면 어떻게 하면 좋은가요?


선생님   SERVO MOTOR의 GAIN을 조정해봤어요?

학생      GAIN을 조정한다는 게 뭔가요?

선생님   관성부하의 크기에 따라 최적인 CLOSED LOOP 제어를 하기 위한 조정을 말해요.
             이 조정을 제대로 하지 않으면 정지시에 보다 격하게 진동하거나 동작중에도 SMOOTH한
             동작이 불가능하게 되기도 해요. BELT · PULLEY 기구인지, BALL SCREW 기구인지 등,
             기구의 강성에 따라서도 조정이 달라져요.

학생      GAIN 조정은 뭔가 어렵네요.

선생님   하지만 최근 SERVO MOTOR에는 AUTO TUNING이라는 것이 있어서 관성부하에 맞게
             GAIN을 자동적으로 조정하는 기능이 있어요. 그래서 반드시 조정이 필요하진 않아요.
             ORIENTAL MOTOR에서는 NX시리즈가 그래요.

학생      흠… 그런데 STEPPING MOTOR에도 발진이 있나요?


선생님   STEPPING MOTOR는 SERVO MOTOR와 달리 지령에 대해 동기해서 FEEDBACK이 없는
             OPEN LOOP 제어를 하고 있어요. 그래서 발진(헌팅)이라는 현상이 일어나지 않아요.

학생      탈조LESS STEPPING MOTOR UNIT αSTEP 은 어떤가요?

선생님   αSTEP은 STEPPING MOTOR 사용의 편리함과 SERVO MOTOR의 신뢰성을 갖춘 MOTOR예요.
             SERVO MOTOR와 같은 GAIN 조정은 없고 구동시에도 탈조될 위험이 있다면 그자리에서
             OPEN LOOP에서 CLOSED LOOP 제어로 자동적으로 전환되어서 급격한 부하변동이나
             급가속에도 대응할 수 있어요.

학생      αSTEP이란 간단하게 사용할 수 있을 것 같아 좋네요. 그런데 아까 [SERVO MOTOR에는
             관성부하의 크기에 따라 GAIN조정을 한다]고 하셨는데 SERVO MOTOR나
             STEPPING MOTOR에서는 어느 정도의 관성부하를 동작시킬 수 있나요?


선생님   그렇네요. ROTOR관성 MOMENT에 대한 부하관성 MOMENT의 비를 보면,
             대체로 SERVO MOTOR에서 수십 배, STEPPING MOTOR는 10배 이하, αSTEP은 30배이하라고
             되어 있어요. STEPPING MOTOR나 αSTEP의 경우, ROTOR 관성 MOMENT 자체가 클 때가
             많아요. 그렇기 때문에 반드시 SERVO MOTOR가 STEPPING MOTOR나 αSTEP보다 더 큰
             부하관성을 동작시킨다고 할 수 없어요. 그걸 고려해서 MOTOR의 사양을 비교하는 게 좋아요.
             적용 부하 관성 MOMENT, 허용 관성 MOMENT라는 실제 값을 나타내고 있는 MOTOR가
             있으니까 그 값을 비교하는 게 좋아요.






 
학생      MOTOR에 따라 차이가 있네요. 기억해야 할 것이 참 많네요…

선생님   하나씩 MOTOR의 특징을 외워두세요. 고객이 희망하는 동작을 잘 듣고, 최적의 MOTOR를
             추천할 수 있도록 해야죠~ 그리고 최적의 MOTOR를 선택하는 데에는 제대로 선정계산을 할
             필요가 있어요. 그러니까 손이 많이 가는 선정계산을 고객을 대신해서 SUPPORT하는
             [선정서비스]도 고객에게 추천해보세요. FAX(02-2026-5495), 전화(080-777-2042),
             홈페이지(http://www.inaom.co.kr/googleblogcount.jsp?para=5)의 고객지원서비스-모터선정의뢰,
             E-mail (tech@inaom.co.kr 또는 techinfo@inaom.co.kr) 을 통해서 선정의뢰가 가능하답니다. 



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[스테핑모터] 여자타이밍 신호가 무엇인가요?

모터 홈페이지



여자타이밍 신호가 무엇인가요? 





학생      선생님, STEPPING MOTOR의 여자 TIMING 신호를 처음 사용하는 고객한테 질문을 받았어요.
             [여자 TIMING 신호는 어떻게 사용하는 건가요?] 라고..
​              “원점 복귀를 할 때에 사용하면 원점 복귀의 정도가 ‘증가한다’ 는 것은 알겠는데
             [어떻게 사용하나요?] 라는 질문 받으니 말이 떠오르지 않아요.

선생님   원점 복귀 운전의 흐름은 이해하고 있어요?

학생      네. 위치결정운전을 할 때에는 위치결정의 기준점인 점, 즉 원점이 필요합니다.
             이 원점을 결정하는 데에는 외부에 근접 센서나 포토센서 등 원점 센서를
             설치해야 합니다. 그래서 원점 SENSOR가 위치결정운전을 하는 기구부를 검출하면
             PULSE 신호를 멈춰서 STEPPING MOTOR를 정지시켜요. 이것이 기계 원점 복귀 운전이죠?






선생님   그래요. 하지만 근접 센서는 주위의 온도 ∙ 습도 ∙ 먼지 등의 요인에 따라 검출 범위가
             다르다는 것은 알고 있어요? 검출 범위가 달라진다는 것은 PUSLE 신호를 멈추는 위치도
             달라진다는 거예요. 원점 검출의 정도에 영향이 있으면 위치결정운전 자체의 정도에도
             영향이 있어요.



학생      네.

선생님   포토센서의 경우도 사용 센서 반응 속도에 따라 정지 정도가 좌우돼요.
             요컨대 SENSOR의 정도에 따라서도 달라지지만, 근접 SENSOR도 PHOTO SENSOR도
             단독 사용으로는 정지 위치에 차이가 생길 가능성이 있어요.

학생      거기서 DRIVER에서 출력되는 여자 TIMING 신호가 활약하는 거군요?

선생님   그렇죠. 그런데 여자 TIMING 신호가 어떤 규칙성으로 출력되는 신호인지 설명할 수 있어요?

학생      음… 여자 TIMING 신호는 STEPPING MOTOR가 초기 여자 상태일 때 출력되는 거죠.
             5상 STEPPING MOTOR를 PULL STEP (0.72°)로 사용할 경우에는 10 PULSE마다,
             7.2° 회전할 때마다 출력돼요. 이렇게 외우기만 해서 이해가 안 돼요.

선생님   제대로 이해하지 않으면 응용할 수 없어요! STEPPING MOTOR는 전원을 넣으면 반드시
             정해진 MOTOR의 코일이 여자(STATOR의 相에 전류가 공급이 된 것을 의미) 되어 SHAFT를
             유지해요. 이 때 여자를 초기 여자라고 해요. 그리고 PULSE 신호가 1개 입력되면 MOTOR
             권선의 여자가 1개 진행되어 SHAFT가 1 PULSE 만큼 회전하죠.
             이 때에는 초기 여자가 아니니까 여자 TIMING 신호가 사라져요. 하지만 7.2° 회전하면
             다시 초기 여자상태가 되어 여자 TIMING 신호가 출력돼요.

학생      그렇구나.

선생님   그래서, 여자 TIMING 신호의 “사용 방법”은 말이죠.. 여자 TIMING 신호와 원점 SENSOR로
             검출한 신호의 AND 회로를 구성하면, 원점 SENSOR 내에서의 검출 범위의 차이가 억제되어요.
             즉, 보다 정확한 원점 위치를 검출할 수 있다는 것이죠.
 



학생      그렇군요. 규칙적으로 출력되는 여자 TIMING 신호와 원점 SENSOR로 검출한 신호 모두
             이용하면 원점 SENSOR의 검출 범위가 달라져도 정확하게 원점 위치 검출이 가능하군요!

선생님   그렇죠. ORIENTAL MOTOR의 STEPPING MOTOR 대부분의 DRIVER는 여자 TIMING 신호를
             출력하는 기능이 있어요.

학생      고객에게 얼른 설명하고 올게요~
 




여자타이밍 신호가 나오는 제품이 여러가지가 있습니다.
그 중 DC전원 타입을 사용하신다면 CVK시리즈를 소개합니다.
아래 이미지를 클릭하시면 인아오리엔탈모터 홈페이지로 가실 수 있습니다.


[스텝 발열] 스테핑 모터의 발열, 어떻게 억제하나요?


STEPPING MOTOR의 발열, 어떻게 억제하나요?



학생      선생님, 고객이 STEPPING MOTOR의 발열이 신경 쓰이는데 발열을 억제하는 방법이 있는지
             문의했어요.

선생님   그래서 뭐라고 대답했나요?

학생      발열을 억제하는 방법은 몇 가지 떠오르지만 더 좋은 방법이 있지 않을까 싶어서…

선생님   그래요. 그럼 먼저 STEPPING MOTOR의 특징부터 생각해볼까요?
              STEPPING MOTOR는 어떤 MOTOR죠?

학생      위치결정용의 MOTOR니까 정지 정도가 요구되는 용도에 사용돼요.
             PULSE 신호에 따라 회전 각도나 회전속도를 정확하게 제어할 수 있어서 미세하고 정확한
             위치결정이 가능하고 가속성∙응답성이 우수해서 빈번한 기동∙정지가 필요한 용도에도
             적합해요.

선생님   맞아요! 이 특징을 살려서 FILM을 일정 간격으로 보내는 기계나 TURN TABLE을
             일정 각도로 회전시키는 기계 등에 사용되죠. 그럼, 발열이 나는 원인을 생각해볼까요?

학생      네. 주요 원인은 운전 빈도가 높은 것인가요? STEPPING MOTOR는 부하의 크기에 관계없이
             운전중에는 운전 전류(=정격 전류)가 MOTOR에 흐르고, 정지중에는 운전 전류의 50% 전류가
             흐르니까 정지 시간이 짧으면 발열이 높아져요.


선생님   그래요. 그럼, 발열을 억제하는 방법으로 어떤걸 생각할 수 있을까요?


학생      정지 시간을 길게 한다던가…?

선생님   정답이에요! 그 외에 생각나는 방법이 있어요?


학생      TORQUE에 여유가 있다면 MOTOR 운전 전류를 낮추거나 FAN으로 강제 냉각을 하는 건
             어떤가요?

선생님   그래요. 공부 열심히 했네요! 그 외에는 DRIVER의 기능에 있는 출력 전류 OFF 기능이나
             자동 CURRENT DOWN 기능을 사용하는 방법이 있어요. 설치 방법을 변경할 수 있다면
             설치판을 두껍게 하거나 열 전달이 쉬운 ALUMINIUM 등으로 변경해서 방열효과를 높이는
             방법이 있어요.

학생      또 다른 방법이 있을까요? 예를 들어서 MOTOR를 바꾼다거나?

선생님   그렇네요. 공간이 넉넉하다면 MOTOR SIZE를 크게 하는 방법이 있어요.
             TORQUE가 커져서 운전 전류를 낮출 수도 있어요.
             하지만 MOTOR를 바꾸는 거라면 신제품인 AZ시리즈가 좋지 않을까요?

학생      네?

선생님   AZ시리즈는 탈조하지 않는 STEPPING MOTOR UNIT aSTEP 을 진화시킨
             [고효율 탈조LESS STEPPING MOTOR UNIT]이에요.
             에너지 절약으로 소비전력량이 기존 대비 47% 감소! MOTOR 발열도 억제할 수 있어서
             고빈도 운전도 가능해져서 장치의 TACK TIME 향상에 크게 공헌할 수 있어요!

학생      소비전력이 47%나 감소했다니 대단하네요! 손실도 발열도 적네요!

선생님   MOTOR에 있어서 발열=손실이에요. 이 MOTOR의 손실을 줄인다면 발열도 대폭 줄일
             수 있어요.

학생      그렇군요! 선생님, 감사합니다~



아래 사진은 인아오리엔탈모터의 데모기입니다.​
인아오리엔탈모터 홈페이지에서 동영상을 통해 확인이 가능합니다.
아래 사진을 클릭하시면 홈페이지로 가실 수 있습니다!​
 

이더캣(EtherCAT)이란? -1

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이더캣(EtherCAT) 홈페이지에서의 설명 내용입니다.
 

 
이더캣(EtherCAT)은 유연한 토폴로지를 가진 고성능, 저비용의, 사용하기 쉬운 산업용 이더넷 기술입니다.

이것은 2003년에 소개되었고, 2007년부터 국제표준이 되었습니다. EtherCAT 테크놀로지 그룹은 EtherCAT을 홍보하고, EtherCAT의 지속적 개발을 책임지고 있습니다. EtherCAT은 또한 개방형 기술입니다. 누구나 EtherCAT을 구현하거나 사용하는 것이 허용됩니다.


동작 원리

EtherCAT의 중요한 기능적 원리는 EtherCAT 노드(디바이스)들이 이더넷 프레임을 어떻게 처리하는가에 있습니다. 각 노드는 프레임이 이동하는 동안 자신에게 전달된 데이터를 읽고, 그리고 자신의 데이터를 모두 프레임에 기록합니다. 이러한 동작원리는 스위치나 허브의 필요성을 없애면서 대역폭 이용률을 높일(사이클 당 한 프레임 정도면 통신을 위해 충분하다.) 수 있습니다.



네트워크 성능

EtherCAT이 프레임을 처리하는 독특한 방법은 EtherCAT을 가장 빠른 산업용 이더넷 기술이 되게 하였습니다. 어떤 다른 기술도 EtherCAT의 대역폭 이용률 또는 이에 상응하는 성능을 보여줄 수 없습니다.



유연한 토폴로지

EtherCAT 네트워크는 토폴로지에 제한을 받지 않으면서 최대 65,535개의 디바이스들을 연결할 수 있습니다: 라인, 버스, 트리, 스타-또는 그것들의 어떤 조합.

EtherCAT에서 이용하는 고속 이더넷 방식의 물리적 연결은 두 개의 디바이스들 사이의 거리를 최대 100m(330 ft.)까지 허용하며, 더 먼 거리는 광섬유의 사용으로 가능합니다.

EtherCAT은 또한 토폴로지의 유연성을 더할 수 있는 추가적인 기능을 가지고 있는데, 디바이스들에 대한 Hot Connect Hot Swap 기능 그리고 링 토폴로지를 통한 이중화 지원 등을 들 수 있습니다.



다용도

EtherCAT은 중앙 집중 시스템 및 분산 시스템 구조 모두에 적합합니다. EtherCAT은 마스터-슬레이브, 마스터-마스터, 슬레이브-슬레이브 통신을 지원하며 또한 하위의 필드버스들도 통합할 수 있습니다. 공장 전체 측면 에서, EtherCAT Automation Protocol(EAP)는 기존의 인프라를 모두 포괄할 수 있는 통신입니다.



사용의 편리성

전통적인 필드버스 시스템과 비교했을 때, Ether-CAT은 확실한 선택입니다. 노드 어드레스가 자동적으로 설정될 수 있고, 네트워크 설정이 필요 없으며, 진단 및 빠른 고장 위치 확인은 오류를 정확하게 찾아내게 합니다.

이런 고급 기능에도 불구하고, EtherCAT은 다른산업용 이더넷보다 사용하기 쉽습니다. 네트워크를 구성할 때 스위치를 사용하지 않고, MAC 또는IP 어드레스의 복잡한 조작이 요구되지 않습니다.



산업용 이더넷

EtherCAT은 네트워크의 실시간 기능을 저해하지 않으면서 일반적인 인터넷 기술을 함께 사용할 수 있습니다. EtherCAT의 “Ethernet over Ether-CAT” 프로토콜이 FTP, http, TCP/IP 그리고 그 밖의 다른 것들을 전송합니다.

기능적 안전(Functional Safety)

Safety over EtherCAT”은 EtherCAT 그 자체와 같습니다-군살이 없고, 빠릅니다. 기능적 안전은 중앙 집중 및 분산 안전로직 모두를 위한 옵션과 함께 버스(통신) 안에 내장되어 있습니다.

Black-Channel” 접근법 덕택에, Safety over EtherCAT”은 다른 버스 시스템에서도 사용 가능합니다.



개방형 기술

EtherCAT은 국제적으로 표준화된 개방형 기술입니다. 이것은 누구나 자유롭게, 호환 가능한 형태로 그 기술을 사용할 수 있다는 의미입니다. 그러나 개방형 기술이라는 것이 누구나 제멋대로, 자신들의 요구에 맞게 EtherCAT을 변경할 수 있다는 의미는 아닙니다. 이렇게 되면 상호운용성에 문제가 생길 것입니다.

세계에서 가장 큰 필드버스 협회인 EtherCAT 테크놀로지 그룹은 EtherCAT이 개방성과 상호운용성을 유지하면서, 더 발전할 수 있도록 만들 책임이 있습니다.



사용되어 증명하다

현재 EtherCAT은 전세계적으로 광범위한 어플리케이션에 적용되고 있습니다.

EtherCAT은 셀 수 없이 많은 embedded system 뿐만 아니라 장비제어, 측정장비, 의료장비, 자동차 제조, 휴대용 장비 등에서도 사용되고 있습니다.

 





왜 이더캣을 사용하는가?


라인 토폴로지는 케이블 이중화를 위해 링 토폴로지로 확장됩니다. 이 이중화를 위해 마스터 디바이스가 필요로 하는 모든 것은 또 하나의 이더넷 포트이고, 슬레이브 디바이스는 이미 케이블 이중화를 지원합니다. 이것은 장비가 동작하는 동안에 디바이스 교체를 가능하게 합니다.




1. 뛰어난 성능

EtherCAT은 가장 빠른 산업용 이더넷 기술이지만, 그것은 또한 10억분의 1초의 정확도로 동기화합니다.

대상 시스템이 버스(통신) 시스템을 통해 제어되거나 또는 측정되는 모든 어플리케이션에서 이것은 큰 장점입니다.

빠른 반응 시간은 프로그램 처리 단계들 사이를 이동하는데 걸리는 대기 시간을 줄일 수 있게 동작하며, 이것은 어플리케이션 효율을 상당히 향상시킵니다. 마지막으로, EtherCAT 시스템 구조는 (같은 사이클 타임을 가정하면) 다른 버스(통신) 시스템과 비교해서 일반적으로 25-30%까지 CPU의 부하를 줄입니다. 최적으로 적용되었을때, EtherCAT의 성능은 향상된 정확성, 더 큰 처리량, 따라서 낮은 비용으로 이르게 됩니다.


2. 유연한 토폴로지

EtherCAT 어플리케이션들에서, 장비 구조가 네트워크 토폴로지를 결정하며, 다른 경우는 없습니다.

기존의 산업용 이더넷 시스템에서는, 접속할 수 있는 스위치와 허브의 갯수에 제한이 있고, 이러한 제약이 전체 네트워크 토폴로지를 제한합니다.

EtherCAT은 허브나 스위치를 필요로 하지 않기 때문에, 그런 제약이 없습니다. 요컨대, EtherCAT은 네트워크 토폴로지에 관해서는 사실상 제한이 없습니다. 라인, 트리, 스타 토폴로지와 그것들의 어떤 조합도 노드들의 숫자에 거의 제한 없이 구성할 수 있습니다. 자동 연결 탐지 덕분에, 노드와 네트워크 세그먼트는 동작하는 동안 연결을 끊을 수 있고 그리고 다시 연결할 수 있습니다.

EtherCAT이 동작하는 독특한 방식은 EtherCAT을 탁월한 “엔지니어의 선택”으로 만듭니다.

게다가, 다음과 같은 특징들은 특정 어플리케이션에 특히 유리합니다.

 
3. 쉽고 강력하다

구성, 진단, 유지보수는 시스템 비용에 원인이 되는 모든 요소입니다. 이더넷 필드버스는 이런 일을

아주 쉽게 만듭니다. EtherCAT은 자동적으로 어드레스를 할당하도록 설정될 수 있는데, 이는 수동 구성의 요구를 제거합니다. 낮은 버스 부하와 peer-to-peer 방식의 물리적 연결은 전자기 노이즈 내성을 향상시킵니다. 신뢰성 있는 네트워크는 잠재적인 방해를 정확한 위치까지 감지하는데, 이는 문제해결을 하는데 필요한 시간을 대폭 줄여줍니다. 시스템이 시작되는 동안, 네트워크는 어떤 불일치도 감지하기 위해 계획된 레이아웃과 실제 레이아웃을 비교합니다.

또한 EtherCAT 성능은 네트워크 튜닝의 필요성을 제거함으로써 시스템을 구성하는 동안에 도움을 줍니다. 큰 대역폭(bandwidth) 덕분에, 제어 데이터와 함께 추가적인 TCP/IP를 전송할 수 있는 능력이 있습니다. 그러나 EtherCAT 자체는 TCP/IP에 기반을 두지 않기 때문에, MAC-주소나 IP-주소를 관리하거나 또는 IP 전문가들에게 스위치와 라우터를 설정하게 할 필요가 없습니다.
 
4. Safety(안전) 통합

네트워크 구조의 통합된 부분으로써 기능적 safety(안전), Functional Safety over EtherCAT(FSoE)은 문제 없습니다. FSoE 2005년 시장에 출시된 TÜV 공인 디바이스들을 통한 사용으로 증명됩니다. 프로토콜은 SIL 3 시스템의 필요조건을 만족시키고, 중앙집중과 분산 제어 시스템 모두에 적합합니다. Black-Chennel 접근과 특히 린(lean) Safety-Container 덕분에, FSoE는 다른 버스 시스템에서도 또한 사용될 수 있습니다. 이 통합된 접근과 린(lean) 프로토콜이 시스템 비용을 낮추는데 도움이 됩니다. 게다가, 비안전 필수 컨트롤러는 또한 안전 데이터를 받고 처리할 수 있습니다.

 

 

이런 이유들로, EtherCAT은 다음 분야에서 자주 보입니다:

  • 로봇공학
  • 공작기계
  • 포장기계
  • 인쇄기
  • 플라스틱 제조 장비
  • 프레스
  • 반도체 제조 장비
  • 성능실험장치
  • Pick & Place
  • 장비측정 시스템
  • 발전소
  • 변전소
  • 자재 관리 어플리케이션
  • 수화물 처리 시스템
  • 무대 제어 시스템
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