알파모션, 현장의 요구를 만족시키는 모션 컨트롤러

TMC-BAXXXP

현장에서는 기본적으로 자동화 장비에게 다양한 기능을 하나의 보드에 집약시켜 공간과 가격절약이 가능하기를 원한다. TMC-BAXXXP 제품이 바로 그런 요구사항을 모두 만족 시킬 수 있을 것이다. TMC-BAXXXP은 Pulse Train의 모션 컨트롤러로서 기본 단축 및 다축 이송뿐만 아니라 현장에서 필요로하는 Digital IO, 보간, 고속 트리거, 동기 또는 겐트리 이송 기능이 하나의 제품에 다 구현되어 있다.

TMC-BAXXXP의 장점

고속 트리거 기능은 트리거 위치를 FPGA에서 별도로 카운터해서 출력한다. 이송 속도가 같으면 항상 같은 위치에서 출력되기 때문에 비전을 이용한 장비에서 매우 요긴하게 사용되고 있다. 트리거 모드는 ‘One Point’, ‘Range(구간)’, ‘등간격’, ‘비등간격’이 있는데 ‘등간격’ 트리거 경우에 2Mpps로 이송시 1MHz로 1천만개 이상 트리거를 출력할 수 있다.(비등간격은 1024개)
 

동기 또는 겐트리 기능을 CPU 없이 구현하기 위해서 마스터 축의 이송 명령 Pulse를 슬레이브 축에 병렬로 연결하여 제어하는 방식으로 한 축의 이송 Pulse로 여러 축을 이송시키는 기능을 구현했다. 그리고 마스터 축과 슬레이브 축의 위치가 안 맞을 때 기구물을 보호하기 위해 두 축의 위치를 모니터링해서 일정값 이상 틀어지면 정지하도록 안전장치를 구현했다.

자동화 장비의 크기가 증가하면서 더 많은 모션 축과 I/O가 필요해짐에 따라 기존 집중형 모션컨트롤러는 모든 제어 배선이 직접 센서 및 Actuator에 연결해야하기 때문에 전장에서 배선하는데 어려움이 많다. 또한 배선 길이가 10M를 넘어가는 경우에는 도선의 임피던스 증가로 인해 제어 신호가 제대로 전달되지 않는 경우가 있다. 따라서 시장에서 네트워크 모션컨트롤러의 요구가 많아졌다.

네트워크 모션컨트롤러는 산업자동화 분야에 사용되는 각종 IO 및 모터에 전기적 신호를 직접 전달하여 제어하는 방식이 아닌 통신 패킷을 전송하여 제어하는 방식을 사용한다. 즉 상위 모션 컨트롤러로부터 생성된 모터제어 명령과 입출력 신호들을 다양한 모션 필드버스 네트워크를 통해 모터 구동기에 전달하여 원하는 운전조건을 구현하는 것이다. 패킷 단위의 제어 정보를 전송하는 방식을 사용하기 때문에 시간 지연에 민감한 자동화 장비에는 적용이 어렵지만 데이터 통신선 하나로 100M 거리까지 제어용 통신 패킷을 전송할 수 있는 것은 공간적인 면과 비용적인 면에서 대단한 강점이 있다.

당사에서 TMC-BBXMNP 제품은 Motionnet을 이용한 제품으로 통신 속도는 20Mbps이고 최소 0.015ms에서 최대 0.97ms 마다 사이클릭 통신이 이루어진다. 최대 63개의 슬레이브 모듈을 연결하여 사용할 수 있다.

통신 방식은 RS-485(반 2중 통신) 시리얼 통신 방식 이다. 슬레이브 모듈은 IO 제어 슬레이브 모듈인 SB-MNXXDIO와 모션 제어 슬레이브인 SB-MN04P가 있다. SB-MNXXDIO는 Digital IO 제어용으로 하나의 슬레이브 모듈당 16/16, 32/0, 0/32의 IO를 제어할 수 있다. SB-MN04P는 4축 제어용 LSI가 탑재되어 기본 P to P 이송과 직선/원호 보간 및 속도/위치 오버라이드 기능이 있다. 그리고 마스터 보드에서 슬레이브 모듈까지는 통신 팻킷 전송이고 슬레이브 모듈에서 센서나 모터까지는 전기적인 제어 신호를 직접 전송하는 방식이라 모터의 선택 폭이 자유롭다.

자료제공 | 알파모션(www.alphamotion.co.kr)