[Beckhoff 기사] TwinCAT Cloud Engineering, 고도로 효율적인 IoT 자동화 전략을 위한 기반 제공

TwinCAT Cloud Engineering,

고도로 효율적인 IoT 자동화 전략을 위한 기반 제공

클라우드를 통한 스마트 엔지니어링

사용자는 Beckhoff 웹 포털을 통해 클라우드에서 직접 인스턴스 및 컨트롤러를 생성하고 관리할 수 있다.

<사진: Beckhoff Automation>

PC 기반 제어는 개방형 중앙 제어 플랫폼으로 광범위한 머신 기능을 통합하고 고도로 효율적인 IoT 기반 자동화 전략을 최적으로 구현하도록 지원한다. 이를 통해 사용자는 머신, 장비 및 생산 라인을 연결해 모든 프로세스에서 잠재적 효율성을 개선할 수 있다. Beckhoff의 TwinCAT Cloud Engineering은 사용자가 클라우드에서 인스턴스와 제어 시스템을 쉽게 생성 및 관리할 수 있도록 이상적인 기반을 제공한다.

클라우드 서비스를 통해 산업 분야의 기업들이 확장 가능한 애플리케이션을 과거보다 쉽고 적은 노력으로 쉽게 구현할 수 있기 때문에 이러한 서비스를 효율적으로 사용하는 능력이 점차 중요한 경쟁력으로 인식되고 있다. 이러한 추세에 발맞춰 PC 기반 제어 기술은 IoT 인프라를 활용하여 글로벌 산업 생산을 발전시킬 수 있는 포괄적인 플랫폼을 제공한다. 빅 데이터 또는 분석 시나리오를 지원하기 위해 지리적으로 분산된 제어 시스템 간 안전하고 확장 가능한 연결을 설정하는 작업은 시작에 불과하다. 다음 단계는 이러한 상호 연결된 시스템이 최대한 원격으로 작동하고 유지 관리하기 쉽도록 하는 것이다. 이러한 관점에서 TwinCAT Cloud Engineering이 개발되었다. 즉, 기존 TwinCAT Engineering 및 Runtime 제품을 클라우드에서 직접 인스턴스화 하고 운영할 수 있다.

클라우드 컴퓨팅: 커넥티드 자동화를 위한 기반

2018년, 전 세계에 70억 개가 넘는 사물 인터넷(Internet of Things) 디바이스가 이미 존재했으며 전문가들은 2025년까지 이 디바이스들이 220억개로 3배나 증가할 것으로 예상하고 있다. 이러한 모든 디바이스는 클라우드에서 제공하는 확장 가능한 인프라를 통해 상호 연결될 수 있다. 이 인프라는 머신 제조업체와 공장 운영자에게도 다양한 기회를 제공한다. 즉, 자동화 네트워크를 구축하기 위해 PC 및 클라우드 기반 제어 기술 잠재력을 극대화함으로써 중장기적으로 경쟁력을 확보하고 유지할 수 있다. 로컬과 중요한 여러 위치에 머신 및 장비를 연결하면 새로운 비즈니스 모델의 기반이 될 수 있을 뿐만 아니라, 엔지니어링을 비롯해 클라우드 기반 운영 데이터 분석 및 가용성 향상을 위한 신뢰할 수 있는 예측 유지보수 전략에 이르기까지 생산 프로세스 전체 효율성을 향상시키고 가동 중지 시간을 줄일 수 있다.

Beckhoff의 PC 기반 제어를 통해 사용자는 최적의 IoT 기반 자동화 전략을 구현할 수 있다. 구체적으로, PLC와 모션 제어에서 로봇 공학, 머신 비전, HMI 및 머신러닝에 이르기까지 모든 머신 기능을 개방형 중앙 제어 플랫폼에 통합할 수 있다. PC 기반 제어 기술을 이용해 사용자는 머신, 장비 및 생산라인을 원활하게 연결하여 공정 효율성을 극대화할 수 있다. 또한 TwinCAT Cloud Engineering을 사용해 통합 분석 및 HMI가 완비된 클라우드에서 쉽고 빠르게 모든 인스턴스와 컨트롤러를 생성하고 관리할 수 있다.

사용자는 이미 클라우드의 가상 머신에서 TwinCAT 개발 환경을 몇 년 동안 실행할 수 있는 옵션을 가지고 있지만 클라우드 공급업체에 가입하고 모든 TwinCAT 구성 요소를 직접 설치해야만 한다. 하지만 이제 Beckhoff는 TwinCAT Cloud Engineering의 자체 종합 패키지를 통해 동일한 기능을 제공할 수 있게 되었다. Beckhoff 웹 사이트에서 제공되는 이 클라우드 기반 솔루션을 통해 등록된 사용자는 웹 포털에 로그인하기만 하면 가상 머신에 액세스할 수 있다. 추가 소프트웨어를 설치하거나 실행할 필요가 없으며 웹 브라우저만으로 사용 가능하다. 이러한 브라우저 중심 접근 방식은 이전에는 지원되지 않은 태블릿 PC와 같은 디바이스에서 사용자가 TwinCAT 개발 환경으로 작업할 수 있음을 의미한다.

TwinCAT Cloud Engineering를 통해 IT 통합, 초기 설정 및 원격 액세스가 용이해지며

전 세계에 분산된 생산 시스템에서도 제어, 문제 해결 및 유지 관리가 지원된다. <사진: Beckhoff Automation>

일반 사용자 및 전문가 모두를 위한 설계

TwinCAT Cloud Engineering에는 일반 사용자와 전문가를 위한 다양한 가격대의 모델과 기능 세트가 있다. 일반 사용자에게는 평가판 기간 동안 모든 기능을 체험할 수 있는 인스턴스가 제공된다. 평가판 기간은 인스턴스가 실제로 실행 중인 경우에만 시간 단위로 기록된다. 사용자는 인스턴스를 스스로 시작하고 중지하여 제한된 시간을 효율적으로 관리할 수 있다. 전문 사용자는 평가판 기간이 끝난 후 매달 사용료를 지불하여 인스턴스를 계속 사용할 수 있다. 또한 중앙 소스 코드 저장소에 액세스할 수 있다.

TwinCAT은 PC 기반 제어 시스템을 위한 플랫폼으로 전문가들이 머신 프로젝트를 생성 및 확장할 수 있도록 광범위한 옵션을 제공한다. 새로운 TwinCAT Cloud Engineering 솔루션을 사용하면 온 프레미스 TwinCAT 설치를 비롯해 로컬 엔지니어링 PC에서 기존 TwinCAT 소프트웨어 구성 요소를 이전과 같이 계속 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 추가 옵션으로 전체 TwinCAT 아키텍처를 클라우드에 재배치할 수 있다. 기존 작업 모델과의 유일한 차이점은 TwinCAT이 로컬 PC가 아닌 가상 시스템에서 실행된다는 점이다. 또한 TwinCAT Cloud Engineering은 사용자가 익숙한 동일한 개발 도구 및 리소스를 사용하여 이전과 같이 계속 작업할 수 있으므로 새로운 소프트웨어 환경에 적응할 필요가 없다는 점에서 중요한 의미를 지닌다. 또 다른 장점으로, 동일한 PC에서 다른 머신 세대에 대해 별도의 소프트웨어 버전을 설치하고 유지 관리할 필요가 없다.

대신, 사용자는 필요할 때 원격으로 액세스할 수 있는 다른 버전으로 별도의 TwinCAT Cloud Engineering 인스턴스를 실행할 수 있다. 이러한 방식으로 사용자는 항상 특정 머신에 적합한 소프트웨어 버전을 즉시 확보할 수 있다. 프로젝트 파일은 TwinCAT XAE 내에서 직접 사용할 수 있는 소스 코드 제어 저장소에 보관된다.

TwinCAT Cloud Engineering의 아키텍처는 머신빌더 및 공장 운영자와 같은 전문가뿐만 아니라 다른 사용자도 쉽게 사용할 수 있는 자동화 환경을 제공한다. TwinCAT Cloud Engineering 인스턴스는 TwinCAT 자동화 소프트웨어를 처음 사용하는 사용자에게 TwinCAT의 기능을 체험하기 위한 이상적이고 종합적인 플랫폼을 제공한다. 샘플 코드 및 비디오 튜토리얼은 TwinCAT을 빠르게 익히고 첫 번째 자동화 프로젝트를 시작하는 데 필요한 지침과 정보를 제공한다. 튜토리얼은 경험이 많은 신규 사용자도 필요한 정보를 쉽게 찾을 수 있도록 기술 수준에 따라 구성되며 기본 제공 뉴스 피드를 통해 최신 TwinCAT 개발에 대한 최신 정보가 지속적으로 제공된다.

로컬 및 클라우드 사용자로 구성된 대규모 전문가 팀도 클라우드를 통해 효율적으로 협업할 수 있다.

<사진: Beckhoff Automation>

보다 간단한 절차와 실행

자유롭게 구성 가능한 대시 보드는 사용자가 생성한 모든 인스턴스에 대한 개요를 제공한다. 여기에서 인스턴스에 대한 웹 기반 원격 데스크톱을 연결할 수도 있다. 기본적으로 웹 브라우저만 있으면 HTTPS 연결을 설정할 수 있다. 특별한 소프트웨어나 회사 방화벽 설정을 변경할 필요가 없다. 사용자는 익숙한 TwinCAT XAE 툴체인을 사용하여 인스턴스 내에서 프로젝트에 액세스하여 공동 Git기반 툴 또는 백업으로 소스 코드 관리 시스템에 추가할 수 있다. 또한 TLS 암호화 및 인증서와 같은 표준 보안 메커니즘에 의해 보호되는 데이터 연결을 통해 실제 제어 하드웨어로 Secure ADS 또는 ADSoverMQTT 상의 가상 공간과 물리적 공간 사이에서 통신할 수 있다.

특수 자동화된 프로세스를 사용하여 불과 몇 분 내에 TwinCAT Cloud Engineering 인스턴스를 설정할 수 있다. 사용자 인터페이스는 웹 브라우저에 통합되어 있다. 즉, 다른 소프트웨어를 설치하고 운영할 필요가 없으며 UI에 대한 액세스는 모든 운영 체제 또는 사용자 디바이스에서 작동한다. 모든 구성 요소가 동일한 통신 포트를 공유하기 때문에 실제 물리적 제어 하드웨어에 인스턴스를 쉽게 연결할 수 있으며 따라서 기존 IT 인프라와의 통합이 훨씬 간단해진다. 게다가, 단일 인스턴스를 여러 컨트롤러에 연결하여 원격 컴퓨터 진단 및 PLC 프로그램의 원격 디버깅 작업 등을 할 수 있다. 시각화 역시 클라우드에서 실행되므로 직관적으로 시각화를 설정하고 글로벌 원격 액세스를 활성화할 수 있다. 또한 소스 코드 관리 시스템을 통해 프로젝트를 원활하게 공유할 수 있다. 로컬 TwinCAT 설비에도 연결할 수 있으므로 TwinCAT Cloud Engineering 환경 외부의 프로젝트를 계속 사용하고 동기화할 수 있다.

TwinCAT은 고급 소스 제어 기능을 통해 Git 기반 시스템에 연결하여 자동화 프로젝트를 관리할 수 있다. TwinCAT 멀티유저 기능을 통해 사용자는 특별한 기술이나 심층적인 지식 없이도 소스 제어 저장소에 쉽고 빠르게 액세스할 수 있다.

또한 TwinCAT 구성을 활성화하면 필요한 체크인 절차가 진행되고 저장소 및 생성된 관련 브랜치에 자동으로 알림이 제공된다. 이를 통해 자동화 프로젝트에 대한 공동 작업을 쉽게 할 수 있다.

TwinCAT Cloud Engineering은 동일한 종류의 기능을 제공한다. Git 서버를 인스턴스에 통합하거나 Git 기반 클라우드 서비스를 사용하면 여러 사용자가 동시에 여러 인스턴스에서 함께 작업할 수 있으며, 로컬 사용자에게 소스 제어 시스템에 대한 액세스 권한을 부여할 수 있기 때문에 실제 TwinCAT Cloud Engineering 사용자가 아니어도 해당 인스턴스에서 작업할 수 있다.

클라우드 기반 데이터 분석을 통한 머신 최적화

Beckhoff의 TwinCAT Analytics는 선택적 데이터 분석과 연속 데이터 분석을 모두 지원한다. 이를 위해 사용자가 머신 분석에 빠르게 익숙해지도록 설계된 다양한 사용 사례를 포함하는 여러 소프트웨어 도구 및 메커니즘이 제공된다. 코드 생성 기능이 탑재되어 있는 TwinCAT Analytics는 분석 구성을 IEC 61131에 따른 PLC 코드로 자동 변환하여 PLC 런타임 시스템에 통합할 수 있다. 이는 연결된 머신을 상시 분석할 수 있는 기능이다.

코드 생성 외에도 TwinCAT Analytics는 자동으로 분석 대시 보드를 생성한다. TwinCAT 3 HMI를 기반으로 하는 이 TwinCAT Analytics 원 클릭 대시 보드는 플랫폼 독립성을 위해 HTML5로 작성되었다. 사용자는 마우스 클릭만으로 대시 보드뿐만 아니라 TwinCAT 3 HMI 애플리케이션 전체를 생성할 수 있으며 HMI 소스 코드로 완성되어 나중에 필요에 따라 수정할 수 있다. 웹 페이지는 TwinCAT HMI 서버에서 제공된다. TwinCAT Analytics 코드 및 대시 보드는 TwinCAT Cloud Engineering 환경 내에서 모두 사용할 수 있다. 또한 TwinCAT Cloud Engineering 인스턴스는 어느 지역에서나 액세스할 수 있기 때문에 인증된 사용자는 언제 어디서나 분석 대시 보드에 액세스할 수 있다.