인더스트리 4.0을 위한 ILME 하이엔드 데이터 커넥터

자동차의 타이어를 상상해 보자. 인더스트리 4.0을 위한 하이엔드 데이터 커넥터와 별로 상관이 없어 보이지만 꼭 그렇지만 않다. 데이터 하이웨이 4.0에서 전속력으로 달리는 것을 떠올린다면 그에 걸맞은 타이어가 있어야 한다. 여기에서 타이어는 자동차와 도로의 접촉 점으로, 만약 타이어가 없다면 자동차는 달릴 수 없을 것이다. 커넥터는 데이터 하이웨이에서 이런 역할을 담당한다. 커넥터는 여러 가지 컴포넌트, 어셈블리, 시스템 부품을 전기적으로 연결하는 기능을 한다.

인더스트리 4.0을 구현하는 최신 생산 설비에서 각각의 부품들은 다른 부품들과 함께 실시간으로 통신할 수 있어야 한다. 이렇게 해야 경쟁력을 유지하면서 생산 개수가 하나인 개별 제품까지 각 고객들의 요건에 맞게 생산할 수 있다. 이때 생성되는 데이터양은 엄청나며, 이에 관계없이 고성능 데이터 네트워크를 통해 항상 어디서든지 처리할 수 있어야 한다. 인더스트리 4.0에 적합한 데이터 네트워크를 구축하려면, 최신식 컴포넌트와 기술뿐만 아니라 직접 연결하는 하이엔드 커넥터를 사용해야 한다. ILME가 이러한 요건들을 위해 모듈식 커넥터 시스템 MIXO를 위한 새로운 기가 비트 모듈을 제공한다.

이 기가 비트 모듈을 이용하여 비디오 시스템 및 보안 시스템 외에 인더스트리 4.0 네트워크에서 실시간 데이터 전송 등 빠른 데이터 전송 속도를 요구하는 모든 인터페이스를 형성할 수 있다. 이는 커넥터의 특수한 구조로 인해 가능하다. 이 커넥터에는 자연스러운 이더넷 케이블의 구조를 따르는 특수한 배열로 4연선을 연결하기 위한 8개의 극이 있다. 이러한 윤곽과 각 케이블 쌍 간의 추가 차폐를 통해 이 기가 비트 모듈은 전형적인 8핀 RJ45 커넥터에 비해 당연히 하이엔드 커넥터에 속하고 Cat. 6A를 충족한다. 따라서 10GBASE-T 기가 비트 이더넷이 요구하는 최대 4x500MHz의 클럭 속도와 최대 100m의 케이블 길이에도 문제가 되지 않는다. 이런 특성은 모두 프로피 넷 표준의 요건을 충족하기 때문에 이 모듈은 기존 프로피 넷 네트워크 통합에 이상적이며, 완전히 새로운 산업용 이더넷 네트워크를 구현할 수 있다.

기가 비트 모듈의 특수한 구조와 윤곽 덕분에 데이터 최고의 작동 안전이 보장되는 조건에서 높은 전송속도로 전송할 수 있다.

이 커넥터는 충분한 ‘능력‘을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 안전 문제도 중요하게 다루고 있다. 커넥터의 절대적인 작동 안전을 전제조건으로 하는 민감한 애플리케이션이 기가 비트 모듈에 가장 적합하다. 모듈식 인서트는 모두 아연 다이캐스트로 제작되는 다수의 개별 부품으로 구성된다. 기가 비트 모듈은 5 ~ 12mm의 클램핑 범위를 위한 별도의 케이블 클램프 덕분에 거의 모든 이더넷 케이블에 적합하며, 360° 차폐를 제공하고 최고의 EMC 안전과 최상의 차폐 감쇠 값을 제공한다. 각 MIXO 기가 비트 모듈의 차폐 연결은 접지 도선 전위 및 인접 모듈과 분리된다. 이를 통해 다양한 전위가 혼합되는 것을 방지되고 결과적으로 기능 접지가 보호 접지와 분리되며 작동 안전이 한층 더 강화된다.

또한 커넥터 서비스 수명 동안 신경을 쓸 필요가 없으며, 기가 비트 모듈 자체를 극심한 환경에서 장기간 수많은 메이팅 사이클 동안 사용할 수 있다. 특히 고체 재료를 꼬고 0.5µ m 두께의 금 도금으로 마무리한 ILME 크림프 접점 시리즈 CI의 특수한 크림프 접점 덕분에 이런 성능이 가능하다. 이 크림프 연결 기술은 구리 도체를 냉간 용접 결합하여 크림프 접점과 연결한 덕분에 절대적인 내진동성을 특징으로 하며, 도체가 찢기는 일은 거의 없다. 크림프 접점의 크기는 0.08 ~ 0.52mm² 또는 AWG 28 ~ 20으로 3가지이며, 거의 모든 이더넷 케이블에 적합하다.

시스템 부분들이 공간적으로 분리되어 있는 경우 등, 멀리 떨어져 있는 관련 장치도 포함되어 있는 네트워크는 먼 거리에서도 통신이 보장되도록 강력한 성능의 데이터 전송이 필요하다. 여기에 ILME 기가 비트 모듈이 오염 등급 3(산업 환경)에서 5A 정격전류, 50V 정격 전압, 0.8kV의 정격 서지전압으로 점수를 딴다. 최대 0.5A, 5V의 USB 2.0, 최대 0.9A, 5V의 USB 3.0 그리고 최대 1A, 50V의 RJ45 등의 표준과 비교해 기가 비트 모듈은 5 ~ 10배 높은 송전능력을 갖추고 있다. 바로 이런 점이 미래를 보장되고, PoE+도 큰 문제가 되지 않는다.

적용 사례에 개별 기가 비트 모듈이 전송할 수 있는 것보다 더 높은 대역폭이 필요하거나, 시스템 내 공간이 제한적인 경우 그리고 하나의 하우징에 다수의 커넥터를 결합해야 하는 경우, 모듈을 여러 번 사용하거나 모듈식 커넥터 시스템 MIXO의 다른 모듈과 함께 사용할 수 있다. 모듈 유닛 사이즈 하나만 장착하면 되기 때문에 하우징 크기 104.27 또는 B 24에 대한 홀더 프레임에 최대 6개의 기가 비트 모듈을 나란히 통합할 수 있다.

모듈러 시스템 MIXO는 55개의 소켓 모듈과 그에 속한 55개의 핀 모듈로 커넥터에서 출력, 신호, 데이터 심지어 압축공기를 거의 무한하게 조합할 수 있고, 안전성까지 겸비하여 각각의 애플리케이션에 적합하다. 인더스트리 4.0 시스템의 모듈식 구조는 커넥터의 높은 유연성을 요구하여 MIXO 시스템으로 손쉽게 개별 커넥터를 구성할 수 있고 기가 비트 모듈뿐만 아니라 10개 이상의 다른 데이터 모듈에도 사용할 수 있다.

자동화 공장에서는 이미 수년 전부터 데이터 모듈을 탑재한 모듈식 MIXO 커넥터를 사용하고 있다. 그렇게 시스템의 개별 부분들이 서로 통신할 수 있고 생산 절차가 시간적으로 조화를 이루게 된다. 예를 들어 자동차 공장의 도장 플랜트가 고장 나면, 전체 라인이 바로 멈추지 않는다. 도장 설비의 일시적인 고장을 보상하기 위해 오히려 플랜트의 다른 부분들이 ‘속도를 늦춘다‘. 안정적인 데이터 전송은 철도부문에서도 필수불가결한 요소이며, 최근 몇 년 동안 데이터가 기하급수적으로 증가했다. 철도 네트워크뿐만 아니라 열차 안팎에서도 최첨단 통신 시스템을 통해 모든 승객이 완벽한 Wi-Fi 핫스팟을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 철도 네트워크에서 점점 밀집된 트래픽으로 인해 중단이나 사고가 발생하지 않도록 보장한다. 최근 몇 년 동안 ILME의 데이터 모듈을 점점 많이 사용하고 있으며 데이터양의 증가와 높은 수준의 운영 안정성은 이미 기가 비트 모듈을 요구하고 있다.

E-XtremE ® 시리즈의 꼭 맞는 커넥터 하우징은 가능한 최고의 부식 방지와 높은 IP67 보호 수준을 제공하여 철도 부문과 같이 까다롭고 혹독한 응용분야에 특히 적합하다.

현대식 풍력터빈에서 효율성이 그 어느 때보다 중요하다. 최고의 전기 가격을 약속할 수 있는 업체만이 입찰을 따낼 수 있다. 이것은 풍력터빈이 가능한 한 효율적으로 작동하는 경우에만 가능하다. 이러한 풍력발전소가 효율적으로 작동하려면 수백 개의 데이터가 다양한 구성요소와 제어센터에 실시간으로 전달되어야 한다. 높은 진동 부하와 풍력 터빈을 모듈식으로 제조하는 것도 중요하다. 하지만 최고의 MIXO 모듈조차도 보호 커넥터 하우징이 없다면 주변 조건에 노출된다. ILME는 20 개의 서로 다른 하우징 시리즈 가운데 선택할 수 있고, 각 애플리케이션 영역에 꼭 맞는 커넥터 하우징을 선택할 수 있다. ILME T-타입 W 하우징 시리즈의 열가소성 소재로 제작된 가볍고 경제적인 하우징은 내후성 및 내화학성 Viton ® 씰이 풍력발전 부문의 모든 장점을 결합한다. 내해수성 알루미늄으로 제작된 하우징과 E-XtremE ® IP67 시리즈의 특수 산화 티타늄 플라즈마 코팅은 열차 외부에서 사용하는데 필수적인 최고 수준의 내식성과 기계적 강도를 제공한다.

ILME 기가 비트 모듈을 사용하면 혁신적인 모듈식 MIXO 커넥터 시스템과 애플리케이션에 꼭 맞는 하우징에 포함된, Industry 4.0 및 기타 여러 애플리케이션 영역에 사용할 수 있는 하이엔드 데이터 커넥터를 얻을 수 있다.