IO 링크 인터페이스를 갖춘 센서

센서 산업은 혁신에 적극적이지만 생산된 지 오래된 센서도 그 가치를 무시할 수 없다. 센서를 교체할 경우 일대일 솔루션으로 생산 정지를 막을 수 있다.

마르티누스 멘네(Martinus Menne): 프리랜서 저널리스트

핵심 내용

– 시스템의 센서를 부득이 교체해야 하는 경우, 원래 센서를 구할 수 없다면 문제의 소지가 있다.

– 새로운 센서가 기술적으로 좋은 특성을 지니고 있으나 구조가 다를 경우 문제를 초래할 수 있다.

– IO 링크 인터페이스와 같은 새로운 기능을 지닌 센서를 교체하는 경우에도 구조가 다르지 않아야 한다.

– 현대화된 센서를 유지 보수 전략에 포함할 수 있다.

수년간 별 이상 없이 사용하던 센서가 결함이 발생하여 오작동할 경우, 꼭 들어맞는 대체 장치가 없다면 어떻게 해야 할까요? 이는 해당 센서 솔루션이 더 이상 생산하지 않거나, 기술 개발로 인해 사양이 업그레이드되고 구조도 변하기 때문이다.

IPF Electronic의 이사인 크리스티안 피바하는 이러한 문제에 대해 인지하고 있다. “많은 사례에서 사용되고 있는 오래된 센서들은 대체 부품의 수급이 매우 중요합니다. 우리는 경제적인 관점에서 이러한 솔루션을 계속 공급하고 있습니다. 많은 고객들은 이런 경우에 기계적, 전기적으로 교체할 필요가 없는 일대일 솔루션을 요구합니다.” 무언가 바뀌어야 한다면 이는 곧 생산 중단을 의미할 수 있습니다. 또한 새로운 솔루션은 겉으로 드러나지 않는 리스크가 있을 수 있으며, 감도나 반응 같은 장치 특성이 약하게 바뀌어도 실제 적용 사례에서 생각하지 모산 새로운 문제가 발생할 수 있다. 따라서 업체는 스테디셀러인 센서를 계속해서 생산할 충분한 이유가 있다. “유지 보수 기사들은 대부분 ‘Never change a running system’이라는 금언을 주장합니다. 고객의 긍정적인 경험이 축적되고 검증된 장치가 수명, 정확도, 품질 면에서 새로운 과제나 미래의 과제를 해결하는 데에 사용할 수 있습니다.”(크리스티안 피바하)

크리스티안 피바하에 따르면 IPF Electronic의 폭넓은 제품 포트폴리오에서 매월 가장 많이 판매하는 장치의 15% 정도는 스테디셀러로 부를 수 있다고 하였다. “이러한 솔루션은 특정 사례에 결정적인 특성을 지니고 있습니다.” 그에 대한 한 예시가 유도형 근접 센서 IB120126이다. 이 센서는 거의 30여 년 전 IPF Electronic의 판매 목록에서 발견할 수 있다. 일반 스위칭 거리 2mm인 표준 버전에 비해 스위칭 거리가 6mm로 세 배나 길기 때문에 사용자는 센서 장치와 탐지할 물체 간의 거리 측면에서 높은 유연성을 이용할 수 있다.

스테디셀러인 유도형 근접 센서 IB120126은 표준형과 달리 센싱 거리가 3배나 길다.

견고한 전체 디자인

이러한 스테디셀러 중에 또 다른 ‘걸작’이 바로 MZ070174이다. 공압 실린더를 위한 이 콤팩트한 센서는 약 23년 전에 T 프로파일 슬롯의 출현과 함께 개발되었으며, 항상 ‘다량의 판매 수치’를 기록하였다. 그런데 이 솔루션에는 약간의 결함이 있었다. “위로부터 T 슬롯에 고정할 수 있는 최신 솔루션들과 달리, 이 실린더 센서는 슬롯의 옆에서 밀어 넣어야 했습니다.”(크리스티안 피바하) 그럼에도 불구하고 “견고한 금속 하우징에 자리 잡은 이 장치는 전체적인 디자인 면에서 저항력이 매우 크고 큰 부하를 견딜 수 있어 항상 높은 평가를 받았습니다.”

유도형 센서 IN991197도 약 20년째 스테디셀러이다. 이 센서는 한 클램핑 플레이트 제조사의 특수한 장착 상황에 맞게 자체 제작한 것으로 최대 230° C를 견딜 수 있다. 센서를 포함한 전체 솔루션은 두 부분으로 구성되며, 센서는 클램핑 플레이트가 고온에서 압축되어 건조되는 영역에 설치되고, 반면 평가 장치는 이 영역 밖인 보호되는 영역에 위치한다. 결국 이 솔루션은 개선되었지만 센서 구조는 변하지 않았다. “센서 내부의 전자 장치는 스테디셀러로서 장치 수명이 훨씬 길게 최적화하였습니다.”(크리스티안 피바하)

실린더 센서 MZ070174는 매우 견고한 특성으로 인해 23년이 지난 지금도 여전히 애용하는 솔루션이다.

IO 링크 인터페이스 추가로 통합하기

위 예시들은 탁월한 특성과 오랜 시간 검증된 기술로 시장에서 계속 소비되는 스테디셀러에 속한다고 할 수 있다. “최근 몇 년간 이러한 솔루션에서 중요한 혁신 가운데 하나는 IO 링크 인터페이스를 통합한 것입니다.”

검증된 센서들은 IO 링크 인터페이스를 통합했음에도 불구하고 구조나 기술 사양에서 크게 변하지 않는다. “이 장치들은 별다른 옵션 없이 산업용 이더넷에 연결할 수 있고, 고객은 추가 비용 없이 기능을 갖춘 솔루션을 취급할 수 있습니다.” 따라서 많은 사용자들에게 기존의 프로세스와 사용 사례를 약간의 수정으로 현대화할 수 있는 기회가 마련되었다.

센서에 적합한 인터페이스가 있다면, 원래 사용하던 장치의 매개변수를 바로 이용할 수 있어, 센서를 교체하더라도 빠르고 간단하게 연결할 수 있다. 이외에도 PLC를 통해 평가할 수 있는 귀중한 정보를 제공한다. “특정 프로세스에서 위치 조회 외에 주변 온도를 조회하고, 센서 범위 내에 적합한 조회가 필요하거나 계획되어 있다면, IO 링크가 가능한 센서는 현 위치에서 온도 정보를 인터페이스를 통해 제공하고 온도 센서를 추가로 설치하지 않아도 됩니다.”

여러 장치를 하나의 솔루션에 통합하다

한 센서 제조사는 다수의 기능을 하나의 IO 링크 솔루션에 통합하여 단 하나의 솔루션으로 묶는 방법을 제공한다. “예를 들어 우리는 약 19년 된 적색 라이트로 작동하는 하이브리드 라이트 배리어를 IO 링크 인터페이스가 있는 OG500572로 대체하였습니다. 치수가 동일한 새로운 센서는 표준 설정을 통해 익숙하게 사용할 수 있지만, 이전에는 여러 장치를 통해 제공했던 기능들을 통합하여 갖추고 있습니다. 그 가운데 높은 오염 감도와 높은 해상도 그리고 IO 링크를 통해 호출할 수 있는 현장 중심의 옵션이 있습니다.”

하이브리드 라이트 배리어 OG500572는 선행 모델과 치수가 동일하여 문제 없이 사용할 수 있다. 하지만 신형 모델은 IO 링크 인터페이스를 갖추고 있어, 과거에는 여러 솔루션을 통해 제공되었던 기능들을 통합하였다.

유지 보수 전략 최적화하기

크리스티안 피바하에 따르면 IO 링크의 또 다른 장점은 상태 모니터링 외에 오래된 시스템에도 유지 보수 전략을 최적화하여 가용성을 높이고 비용을 절감할 수 있다는 점이다. “IO 링크 센서는 자신에게 남은 기능이 충분하지 않은 경우 이를 PLC에 알립니다. 결과적으로 정비 기사는 예측 전략과 이를 통한 상태 중심 전략으로 시스템 장애가 발생하기 전에 센서를 신속하게 청소하거나 재조정할 수 있습니다. 이에 비해 예방적으로 정비하는 경우에는 센서가 안정적인 신호를 제공하지 않아야 반응합니다. 예방적 전략은 장치에 이상이 전혀 없는 경우에도 교체하고, 이로 인해 대체 부품 비용이 불필요하게 증가하여 자원을 낭비하게 됩니다.“(크리스티안 피바하)