4차 산업혁명의 변화에 적합한 SW 모션 컨트롤러 ‘WMX2’

모션 제어기기 전문업체인 소프트모션앤로보틱스의 SW로 모션 컨트롤러 WMX2는 반도체 및 디스플레이 분야에 주로 공급된다.

소프트모션앤로보틱스가 독자적인 기술로 개발한 WMX2는 산업용 이더넷인 EtherCAT를 지원하기 때문에 고속, 고용량의 데이터 처리를 요구하는 4차 산업혁명에 변화에 적합하다.

4차 산업혁명에 따른 산업제어시스템 변화에 적합

4차 산업혁명은 고속의 네트워크 연결로 수집된 빅데이터의 생성 및 처리를 통해 제조공정의 효율을 높이는 기술을 필요로 한다. 이에 공장 내 필드버스는 시리얼 통신에서 고속의 데이터를 전송 및 처리할 수 있는 산업용 이더넷(EtherCAT 등)으로 전환이 불가피한 상황이다. 고속의 산업용 이더넷 필드버스의 적용은 곧, 제품 생산성을 증가하여 더 많은 수익을 창출할 수 있어 공장 내 장비에도 적용되고 있는 추세이다. 이에 장비를 제어하기 위한 제어기는 대용량의 데이터를 고속으로 지원할 수 있도록 요구 받고 있다. 소프트모션앤로보틱스는 이러한 산업제어시스템의 변화에 발맞추어 산업용 이더넷인 EtherCAT를 지원하는 소프트웨어 타입의 모션 컨트롤러를 제공하고 있다.

하드웨어타입의 모션 컨트롤러 대체

소프트모션로보틱스가 제공하는 WMX2는 별도의 하드웨어가 필요 없다는 점이 하드웨어 모션 컨트롤러와 가장 큰 차이점이다. 하드웨어 모션 컨트롤러의 경우 크게 독립형 장치와 모션 제어하기 위한 보드(Board)를 마스터 PC내 삽입하여 소프트웨어와 연동한 모션 컨트롤러가 있어야 한다. 하드웨어 구성이 필요한 모션 컨트롤러의 경우 사용자 입장에서 지속적인 하드웨어 유지 및 보수에 대한 별도의 비용을 발생시키며 제어기 구성의 복잡함을 요구한다. 그러나 WMX2는 순수 소프트웨어로 Windows가 지원되는 사용자 PC(마스터 PC)에서 실행되어 유지보수에 대한 부담감에서 벗어날 수 있으며 제어기 구성의 단순성을 사용자에게 편의성을 제공한다. WMX2는 단일 라이선스로 64축까지 제어가 가능하기 때문에 다축 제어를 위해 여러 개의 모션 보드가 필요하지 않다.

EtherCAT 프로토콜을 통한 간단한 배선 연결

EtherCAT을 지원하는 포트를 마스터 PC와 제어하고자 하는 기기(Slave)와 연결이 가능하여 사용자에게 배선의 간결성을 제공한다. 그리고 EtherCAT이 지원하는 Linear, Ring, Mesh, Single-Line Daisy Chain 토폴로지(Topology)를 마스터 PC와 Slave 장치에 쉽게 포트로 구현이 가능하며, 적용 토폴로지를 WMX2의 통신관리 유틸리티를 통해 시각적으로 확인이 가능하여 사용자가 쉽게 관리할 수 있다.

사용자 맞춤형 모션 컨트롤러 제공

WMX2는 소프트모션앤로보틱스가 독자적으로 개발한 모션 알고리즘과 EtherCAT Stack이 탑재되었다. 이에 적용될 장비의 특성에 맞게 구현하고자 하는 모션 기능을 개발단계에서 사용자의 의견을 반영한 맞춤형 모션 컨트롤러가 제공 가능하다. 또한 사용자의 피드백에 보다 더 유연하게 대응 가능하며 지속적인 업데이트를 통해 편리성을 제공한다.

WMX2의 애플리케이션과 관리 및 분석 유틸리티

WMX2는 Windows 기반의 PC에 적용 가능하다. 이는 마스터 PC내 CPU의 코어에 실시간 운영 시스템(RTOS)을 할당하여 WMX2를 실행한다. Windows와 RTOS는 공유 메모리를 통해 데이터 송수신 처리를 하며 Windows와 영향을 받지 않는다. WMX2는 기본적으로 Windows library를 제공하여 사용자가 Visual studio를 통해 프로그래밍이 가능하다. WMX2는 사용자에게 관리 유틸리티를 제공하여 모션분석 및 통신관리를 진행할 수 있다.

주로 ‘반도체 장비’에 적용

WMX2는 주로 반도체 제조 공정을 위한 장비에 적용되었다. 일반적으로 반도체 장비는 고정밀, 고정확성 및 고속을 요구하는 까다로운 장비특성을 지녔다. 이러한 장비에 적용된 WMX2는 장비의 정주기성(고정확성)이 지원 가능함을 보여주는 단적인 사례이다. 이는 WMX2가 Windows 기반의 PC에 실시간 운영 시스템(RTOS)을 기반으로 실행되기 때문이다. 또한, 고정밀 로봇 컨트롤이 필요한 장비에 최소 125㎲의 통신주기 적용하였으며 이는 PC기반에서도 실시간으로 고정밀, 고속의 제어 주기가 가능함을 보여준다. 그리고 특정 장비에 따라 일부 시퀀스만 실시간으로 처리를 원하는 경우 WMX2의 API Buffer 기능을 활용할 수 있다. WMX2의 각종 API가 엔진에 탑재되어 실시간 처리가 가능하여 Windows 기반에서는 할 수 없는 정확한 타이밍 제어가 가능하며, 이는 일반 하드웨어 컨트롤러에서 구현하기 힘든 장비 특성에 따른 맞춤 제어가 가능하다는 사례를 단적으로 보여준다.

소프트모션앤로보틱스에 대해

소프트모션앤로보틱스는 1995년 미국 메사추세츠공대(MIT) 기계공학 박사 출신인 양부호 대표의 ‘소프트모션 연구프로젝트’을 기반으로 2014년 한국에 설립되었다. 주로 반도체, 디스플레이 장비 제조업체에 소프트모션컨트롤러인 WMX2를 판매하고 있다. EtherCAT뿐만 아니라 RTEX, MECHATROLNIK 등 지원되는 산업용 이더넷 프로토콜 범위를 확장한 새로운 WMX 시리즈를 선보일 계획을 가지고 있다. 또한, WMX2와 호환이 잘되는 EtherCAT slave의 제품군을 브랜드 별로 취급하고 있어 WMX2를 적용하고자 하는 고객에게 좀 더 폭넓은 컨설팅 서비스를 제공하고 있다.

자료제공 : 소프트모션앤로보틱스