스마트 팩토리의 첨단 자동화 설비를 위한 맥심의 범용 아날로그 IO 솔루션

May 15, 2023

(출처: Zapp2Photo/Shutterstock.com)

-인더스트리 4.0 스마트 팩토리

인더스트리 4.0 스마트 팩토리는 더 스마트하고 더 빠른 저전력 솔루션을 실현할 수 있게 설계에 주의를 기울여야 합니다. 공장에서 원자재 가공 및 제품 제조와 관련한 경제 활동의 이 같은 변화는 가치와 제품, 서비스, 비즈니스 모델의 디지털화로 인해 이루어진 것들입니다. 인더스트리 4.0은 사물 인터넷(IoT)을 포함한 여러 기술에 의존합니다. IoT는 무선 연결 및 스마트 센서를 통해 사이버 세계와 물리적 시스템을 연결합니다.

-맥심 인터그레이티드의 첨단 공장 자동화 솔루션

맥심 인터그레이티드(Maxim Integrated)는 인더스트리 4.0을 달성할 수 있게 해주는 선도적인 공장 자동화 솔루션 제품군을 제공합니다. 이들 제품군 중 핵심은 공장 처리량과 운영 효율성을 개선할 수 있도록 융통성 있는 제조를 가능하게 하는 맥심의 IO-Link ^®입니다. 맥심의 새로운 통신 기술인 IO-Link®는 기존 센서를 지능형 센서로 만들어줍니다. IO-Link®는 센서와 액추에이터를 제어 네트워크에 연결하도록 설계된 3-와이어 산업용 통신 표준입니다. IO-Link®는 유연한 제조를 가능하게 하여 공장 처리량과 운영 효율성을 향상시킵니다. IO-Link® 애플리케이션에서 트랜시버는 24V 디지털 입력과 출력을 지원함과 동시에, 데이터 링크 계층 프로토콜을 실행하는 마이크로컨트롤러(MCU)에 대한 물리 계층 인터페이스 역할을 합니다. 맥심의 트랜시버 제품들은 모든 IO-Link® 사양을 지원합니다.

-스마트 자동화 솔루션을 제공하는 대담한 단계

2019년 봄, 맥심 인터그레이티드의 퉁 돌루카(Tunc Doluca) CEO는 자신의 첫 번째 저서인 “맥심 충격파: 실리콘밸리에서 가장 왕성하게 제품을 출시하는 아날로그 칩 제조사로 소리 없이 솟아오른 맥심(Maximum Impact: Maxim's Quiet Rise as Silicon Valley's Most Prolific Analog Chip Maker)”을 출간했습니다. 이 책은 지난 37년 동안 기업의 성장과 함께 해 온 맥심 창업자의 대한 기록입니다. 맥심의 스토리는 실리콘밸리라는 옷감에 열정, 영감, 혁신이라는 수를 놓은 것이라고 할 수 있습니다.

그 옷감은 기업이 시장에서 자신을 차별화하고 성공에 필요한 모멘텀을 얻을 수 있게 하는 바로 그 ‘핵심’ 요소를 제공합니다. 가장 성공적인 기업은 현상황에 대한 거침없는 도전, 전략 실행 능력, 주주 가치를 환원하기 위한 추진력을 앞세워 차별화를 도모하는 기업입니다.

2018년 11월 뮌헨에서 열린 일렉트로니카(electronica)에서 소개한 ‘Go-IO’ 개발 플랫폼은 맥심이 산업용 솔루션을 제공하겠다는 약속을 지킨 사례입니다. 이 플랫폼은 해당 기술이 제공하는 실시간 상황 및 상태 정보를 사용하여 축구공 제조공장을 제어 및 모니터링하는 산업용 IoT 솔루션을 전시장에 구현함으로써 맥심의 최신 디지털 IO, 전원, IO-Link 기술을 보여주었습니다.

일렉트로니카 2018 전시회에 앞서 진행된 언론 대상 데모 시연 당시 일본 EE Times의 기자는 "이 초소형 Go-IO 모듈은 어떻게 아날로그 IO를 지원합니까?"라고 질문했습니다. 당시 맥심 팀은 우리가 Go-IO 모듈 상에서 비밀리에 로드 테스트를 하기로 결정한 새로운 아날로그 IO IC를 개발한 게 사실이었습니다. 이 모듈은 행사가 진행되는 4일 동안 맥심 부스에 설치된 축구공 제조 장비를 제어하는 데 사용되어 매일 10시간씩 1,000개 이상의 축구공을 처리했습니다. 그 결과, 소프트웨어로 설정이 가능한 아날로그 IO 솔루션이 탄생하게 된 것입니다. 데모가 진행되는 동안 수천 번의 진동, 온도, IC 진단 데이터가 클라우드에 전달됐습니다.

데모 시연에서 일본 EE Times 기자는 작동 중인 Go-IO 모듈이 축구공 공장을 제어하고, 공장의 상태에 대한 진단 데이터를 클라우드에 전달하는 것을 보았습니다. 시연 중에 그는 이전에 비어 있던 9mm x 9.5mm 금색 풋프린트가 이제는 부품 마킹을 볼 수 없도록 마스킹된 새 IC로 채워지는 것을 알아차렸습니다. 이 부품은 맥심 부스에 설치된 축구공 공장에서 로드 테스트를 진행하던 새로운 소프트웨어 설정 가능 아날로그 IO 솔루션이었습니다. 일렉트로니카 전시회 4일 동안 맥심은 새로운 소프트웨어 설정 가능 아날로그 IO 솔루션을 테스트하고 성능을 확인했습니다.

맥심은 또 MAX22000이라는 소프트웨어 설정 가능 범용 아날로그 IO 솔루션도 발표했습니다. 이 플랫폼 솔루션은 독립적인 4개의 24비트 범용 아날로그 입력과 1개의 18비트 범용 아날로그 출력의 기능을 수행할 수 있으며, 맥심의 설정 가능 디지털 IO 컴패니언 솔루션인 MAX14914A와 함께 사용할 경우, 공통의 단일 2-와이어 인터페이스로 동작하거나 또는 4-와이어 RTD 온도/TC 동작을 지원할 수 있는 진정한 범용 IO 포트를 제공합니다. 이 제품은 바이폴라 동작을 지원하며, 완전한 단일 채널 범용 아날로그 IO + 디지털 IO 솔루션을 위해 200mW 이하의 전류를 필요로 합니다. 이 완전하고 컴팩트한 단일 채널 범용 IO 제품은 0.5제곱인치 이하의 공간을 필요로 하고, 사용자가 8개의 소프트웨어 설정 가능 범용 IO 채널을 3 x 5 x 0.25인치 크기(4제곱인치)의 공간에 패키징 할 수 있도록 저전력 특성을 제공합니다.

공정 자동화 장비에 기존 솔루션을 사용할 때에는 모든 와이어에 대한 마샬링(marshalling) 부담이 있고, IO 포트 또는 모듈에 센서를 정확히 일치시킬 필요가 있지만, 이 진정한 2-와이어 설정 가능형 신제품은 그러한 부담과 필요성을 제거하는 공통 범용 IO 포트를 제공합니다. MAX22000 은 아날로그 센서가 전류 또는 전압 모드 센서인지 결정할 수 있기 때문에 엔지니어가 포트를 물리적으로 다시 배선할 필요가 없습니다. 결과적으로, 이는 설치 비용을 줄일 뿐 아니라, 산업용 컨트롤러에 이 새로운 범용 포트를 사용하면 모든 아날로그 입력, 아날로그 출력, 디지털 입력 또는 디지털 출력 센서에 대응할 수 있어 장비 수명 동안 그러한 확장 요구 사항을 손쉽게 처리할 수 있습니다.