센서에서 상위 시스템까지 스마트화 하기 위해서 IO-Link 필요해
맥심, 공급 전류 낮춰 50% 전력만으로 통신 지원

사물인터넷(IoT)과 센서를 통해 제조 설비 간의 정보 교환으로 비효율적인 부분을 예측해 개선하는 기술이 들어간 공장을 스마트 팩토리라고 한다. 말단의 센서와 설비 간의 정보 교환이 핵심이다보니 ‘연결성’이 가장 중요하다.

일반적으로 공장에서 사용되는 센서는 데이터를 아날로그 형태로 전송하는 단방향이었다. 그러다보니 센서 하나가 고장나도 특정공정 전체에 문제가 생겨야 고장 사실을 알 수 있다. 이런 문제를 해결하기 위한 방법으로 IO-Link가 각광을 받고 있다.

IO-Link는 산업용 시스템의 센서와 엑츄에이터를 위한 인터페이스 솔루션으로 컨트롤러와 어떻게 연동해야 하는지에 대해 규정하고 있는 업계 표준 기술(IEC 61131-9)이다. IO-Link 시스템은 업계 표준의 3와이어 센서와 액츄에이터 인프라에서 연동하도록 개발되었으며, ‘IO-Link 마스터’와 ‘IO-Link 디바이스’ 제품들로 구성되어 있다.

IO-Link의 양방향 프로토콜은 공장에서 센서 파라미터를 쉽게 업데이트할 수 있다. 이로 인해 각각의 센서를 재프로그램하기 위해서 현장을 방문하지 않아도 된다. 양방향 통신은 케이블 끊김, 과열 조건, 출력 단락, 진단, 센서의 수명까지 실시간 정보를 제공한다.

IO-Link의 포인트-투-포인트 통신 프로토콜은 필요한 사이클 시간에 따라서 최대 32바이트가 가능하다. 또, IO-Link 마스터는 센서 및 타이밍 파라미터를 저장할 수 있어 새로운 센서에 자동으로 파라미터들을 다운로드할 수 있다.

맥심인터그레이티드는 온-저항(on-resistance)과 공급 전류를 낮추고 전류 제한기 아키텍처를 최적화해 다른 IO-링크 마스터 솔루션보다 열을 50% 더 적게 방출하는 MAX14189를 가지고 있다.

팬 없이(fanless) 작동하는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)와 IO-링크 게이트웨이 시스템은 IO-링크 디지털 입출력 아날로그 입출력 등 IO 구성에 따라 많은 전력을 소모한다. PLC는 스마트하고 빠른 저전력을 구현하는 동시에 IO-링크와 표준IO(SIO) 컴플라이언스를 준수해야 한다. MAX14189의 역전압/전류 보호 기능은 IO-Link와 SIO 컴플라이언스를 준수하며 NPN 타입의 센서도 지원한다.

L+ 전원 공급 컨트롤러는 전류 제한을 설정할 수 있고 전압 및 전류 보호 기능을 갖춰 최저 전력으로 애플리케이션의 통신을 지원한다. 통합 프레이머/범용 비동기화 송수신기(UART)는 한 개의 마이크로컨트롤러(MCU)만으로도 확장성을 최대화할 수 있다. 최대 400 마이크로 초 주기를 제공하고 대기 시간을 줄이고 UART의 MCU에 대한 의존성을 제거해 부품 비용을 최소화할 수 있다.

맥심 인터그레이티드의 티모시 렁(Timothy Leung) 인더스트리/헬스케어 담당 수석 비즈니스 매니저는 “IO-링크 컨소시엄 회원인 맥심은 IO-링크 트랜시버를 통해 인더스트리 시장을 위한 고성능 초저전력 솔루션을 제공할 계획”이라며 “MAX14819는 IO-링크 기술을 강화해 유연한 제조 환경을 만들고 공장의 생산량과 운영 효율성을 모두 개선한다”고 밝혔다.