디지털 대 아날로그:식음료 기기 업그레이드를 위한 현명한 선택

식음료 생산의 경우 현장 장치의 디지털 통신은 풍부한 데이터를 제공하여 아날로그 신호로는 달성할 수 없는 효율성과 생산성을 높일 수 있습니다.

그러나 높은 비용과 복잡성에 대한 인식은 구현에 장애물이 될 수 있습니다. 이미 PLC를 사용하고 있는 경우 디지털 통신으로 시스템을 업그레이드하면 장기적으로 관리가 더 간편해지고 비용이 절감될 수 있습니다.

Bürkert의 식품, 음료, 화학 및 석유화학 산업 관리자인 Kieran Bennett가 디지털 커뮤니케이션으로의 전환이 생각보다 쉬운 이유를 설명합니다.

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오늘날의 식음료 부문에서는 소규모 양조장과 같은 상대적으로 작은 현장에서도 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)를 사용하여 운영을 관리합니다. PLC는 디지털 통신을 기반으로 하지만 현장 장치 수준에서는 많은 네트워크가 여전히 아날로그 통신에 의존하고 있습니다.

이와 같은 시스템의 경우 증기 온도 제어부터 액체 유량까지 PLC는 밸브 및 센서와 같은 현장 장치에 아날로그 신호를 보내고, 이 장치는 필요에 따라 아날로그 통신을 통해 신호를 반환합니다. 한편 PLC는 이더넷 기반 디지털 신호를 통해 HMI(Human Machine Interface)와 통신합니다.

비용 및 복잡성 감소

아날로그 통신을 활성화하기 위해 디지털 신호를 아날로그로 또는 그 반대로 변환하는 추가 출력 및 입력(I/O) 모듈이 PLC에 추가됩니다. 각 아날로그 지원 현장 장치에는 자체 I/O 모듈이 필요하므로 비용이 점차 추가됩니다. 기존 사용자들은 이미 투자를 했으나 시스템으로 확장하면 비용 부담이 커진다.

또는 디지털 통신은 장기적으로 비용을 절감합니다. Siemens PLC와 아날로그 I/O 모듈을 통해 연결된 6개의 필드 장치를 새로 설치하면 네트워크를 산업용 이더넷으로 변환하여 하드웨어 비용을 거의 £1,000 절약할 수 있습니다.

기존 시스템의 경우, 산업용 이더넷 게이트웨이에 대한 초기의 적당한 투자가 이루어지면 추가 비용 없이 여러 개의 새 장치를 추가할 수 있습니다. PLC 공급업체 라이센스 비용을 추가로 추가할 필요가 없습니다.

디지털 통신을 통해 장치를 연결하면 기존 아날로그 연결에 비해 관리가 훨씬 간단해 배선 및 시운전에 소요되는 시간과 비용이 절약됩니다.

디지털로 연결된 장치는 시간이 지남에 따라 비용 회수를 제공할 것이며 가장 중요한 것은 장치가 제공하는 정보가 미래를 위한 보다 수익성 있고 효율적인 운영을 창출할 것이라는 점입니다.

운영상의 이점

즉시 장치를 추가할 계획이 없더라도 디지털 통신으로 전환하면 데이터 가용성이 향상되어 상당한 운영 개선이 가능합니다. 아날로그 장치와 달리 디지털 장치의 정보를 기록하고 분석하여 프로세스를 최적화할 수 있습니다.

이를 통해 비용 절감, 생산성 향상, 제품 품질 향상을 달성할 수 있습니다. 또한 디지털 장치의 데이터는 아날로그 장치에 비해 측정 정확도와 반복성이 높아 신뢰성이 더 높습니다.

디지털 센서를 통해 전달되는 데이터는 유지 관리를 개선하고 가동 중지 시간을 최소화하는 데에도 중요합니다. 총 수명주기 수와 같은 정보뿐만 아니라 진단 데이터를 사용하여 예방적 유지 관리를 계획하고 고장 가능성을 낮출 수 있습니다. 대신 아날로그 장치를 사용하면 결함에 대응하고 수리 및 교체를 위한 가동 중지 시간이 발생할 가능성이 있습니다.

간단한 변환

디지털 통신으로의 변환은 기존 PLC, 이더넷 지원 질량 흐름 컨트롤러(MFC) 및 센서 사이에 연결하여 필드버스 게이트웨이를 추가하는 것만큼 간단할 수 있습니다. 이는 PLC의 다중 아날로그 I/O 모듈의 비용과 복잡성을 제거하고 대신 Bürkert ME43과 같은 단일 게이트웨이 장치로 대체합니다. 단일 게이트웨이는 라이선스 없이 통합되어 최대 256개의 입력을 연결할 수 있습니다.

ME43은 공급업체가 지정한 프로토콜을 통해 PLC와 통신하는 동시에 안정적인 Bürkert EDIP(Efficient Device Integration Platform) 네트워크를 통해 현장 장치와의 디지털 통신을 지원합니다. EDIP는 전 세계 수백만 대의 자동차에 사용되는 산업용 통신 프로토콜인 CANopen을 기반으로 합니다.

대안은 IO-Link 프로토콜을 사용하는 것입니다. 하지만 IO-Link 마스터 게이트웨이는 최대 8개의 장치만 통합할 수 있습니다. 물론 게이트웨이를 사용하지 않고도 선택한 PLC 공급업체와 직접 호환되는 현장 장치를 통합할 수 있습니다. 그러나 이렇게 하면 기기당 상당한 라이선스 비용이 추가되며 실제로는 실질적인 성능 이점이 추가되지 않습니다.

점진적 전환

아날로그, 필드버스, 디지털 통신을 혼합하여 필드 장치를 상호 운용하는 것도 가능합니다. ME43 필드버스 게이트웨이에 ME44 모듈을 추가하면 아날로그 I/O가 디지털과 통합됩니다. 결과적으로 현장 장치의 수명이 다함에 따라 현장 장치를 아날로그에서 디지털로 점진적으로 전환할 수 있습니다.

밸브 교체 비용 없이 즉시 전환하려면 디지털 호환 통신으로 변환하면 됩니다. Bürkert의 8681 제어 헤드는 다양한 이더넷 프로토콜과 통합하기 위해 타사 액추에이터를 변환하는 어댑터 역할을 하여 특히 밸브 수가 많은 애플리케이션의 경우 상당한 비용을 절감합니다.

그러나 전환이 관리되면 디지털로 연결된 장치는 시간이 지남에 따라 비용을 회수하게 됩니다. 가장 중요한 점은 그들이 제공하는 정보가 미래를 위한 보다 수익성 있고 효율적인 운영을 창출할 것이라는 점입니다.

커스티 앤더슨
Burkert 유체 제어 시스템
전화:+44 (0)1285 648761 팩스:+44 (0)1285 648721
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