SEW유로드라이브, MOVI-C® 기반 안전 기능 적용…속도·방향·위치 감시

[산업일보]
다축 자동화 설비 등 작업자와 기계가 밀착된 환경에서는 위험 발생 시 동력을 차단하는 것만으로 안전 확보가 어렵다. 설비 가동을 멈추지 않더라도 특정 구간의 속도, 방향, 위치를 제한하고 정지 상태를 감시하는 기능이 요구된다.

SEW유로드라이브는 모듈형 자동화 시스템 ‘MOVI-C®’를 통해 안전 신호 전송부터 구동부 정지 및 움직임 감시를 연계하는 기능안전(Functional Safety)을 지원한다.

기능안전은 설비 이상 시 제어시스템이 설정된 안전 상태로 동작하게 하는 개념이다. 구동시스템의 토크 차단은 물론 속도, 이동 방향, 위치 등을 안전 기준에 맞춰 제한하고 감시한다.

STO부터 속도·방향·위치 감시까지
MOVI-C® 구동시스템은 ‘MOVISAFE® CS.A’ 안전 옵션으로 환경에 맞는 기능안전을 구성한다.

핵심은 STO(Safe Torque Off)다. 구동시스템의 토크 발생 에너지를 차단해 기본적인 안전 정지에 활용한다. 이와 함께 SS1(Safe Stop 1), SLS(Safely Limited Speed), SDI(Safe Direction), SOS(Safe Operating Stop), SLI(Safely Limited Increment), SLP(Safely Limited Position) 등 정지, 속도, 방향, 이동량, 위치 관련 안전 기능을 지원한다.

관련 기술은 적용 조건에 맞춰 SIL 3(Safety Integrity Level 3) 및 PL e(Performance Level e) 등급까지 대응한다. 지원 가능한 안전 기능과 성능은 드라이브 및 안전 옵션 사양에 따라 다르다.


구동축 늘어나며 안전 신호도 네트워크로 연결
다축 자동화 설비에서는 개별 배선 방식과 함께 산업용 네트워크로 안전 데이터를 전달하는 방식도 쓰인다.

SEW유로드라이브는 PROFIsafe, CIP Safety™, Safety over EtherCAT® 등 안전 통신 프로토콜을 지원해 중앙집중형 및 분산형 드라이브 시스템의 제어 데이터와 기능안전 신호를 연계한다.

컨베이어, 자동창고, 리프팅 장치, 무인운반차(AGV) 등 다축 설비는 전체 시스템 정지 대신 필요 구간의 움직임만 제한하는 방식을 적용할 수 있다. 설계 단계에서 'Safety Configuration Library(SCL®)'를 활용하면 필요한 안전 기능과 구성요소 검토가 가능하다.

2027년 EU 기계규정 적용…기능안전과 사이버 보안 연계
기능안전과 더불어 산업용 설비 네트워크 보안 역시 설계 단계의 주요 고려 사항이다.

내년 1월 시행 예정인 EU 기계규정(Regulation (EU) 2023/1230)은 소프트웨어 및 네트워크 연결에 따른 위험성을 명시한다. 외부 접근이나 소프트웨어 변경이 기계 안전에 미치는 영향까지 평가해야 한다. 이에 따라 유럽 시장을 겨냥한 장비 설계 기업은 기능안전 자체는 물론 네트워크 및 소프트웨어 환경에서의 보호 방안도 함께 검토해야 한다.

정재한 SEW유로드라이브코리아 Technical Application Support 팀장은 본보와의 전화 인터뷰에서 “과거에는 Safety를 위험 상황에서 설비를 정지시키는 기능으로 보는 경우가 많았지만, 자동화 설비가 복잡해지면서 필요한 움직임을 안전한 범위 안에서 제한하고 관리하는 방식도 중요해지고 있다”고 말했다.

이어 “특히 구동시스템이 네트워크와 연결되고 소프트웨어의 역할이 커지는 환경에서는 Functional Safety와 Cybersecurity를 별개의 문제로 보기 어렵다”며 “설비의 설계부터 운용, 유지보수까지 전체 생애주기를 고려해 안전 구조를 검토하는 것이 필요하다”고 설명했다.