지멘스 윤웅현 차장(사진. 여기에)

Q. 지난 2020년 국내 PLC 시장을 어떻게 평가하나?

A. 회계연도의 기준에 따라 메이커마다 차이가 있겠지만, 우리 지멘스의 경우 2019년 대비 2020년에 약 1~2%가량의 시장 감소를 예상했다. 실제로도 동종 업계의 실적 또한 나름대로 조사해 본 결과로는 전체적인 시장은 우리가 예상한 이하의 성장률을 보였다고 추정한다. 아무래도 시장에 가장 큰 영향을 끼친 변수 중 하나는 COVID19의 여파에 따른 중국 등의 지역에 수출하는 OEM 고객사들의 부진 등의 악영향이 약간 있었으나, 다행히도 비대면 근무, 회의, 학습 트렌드의 증가에 따라 꾸준하게 전자고객사의 투자가 있었던 점, 그리고 조선사의 선박 수주량의 회복과, 그에 따른 부대설비들에 대한 사업이 유지되면서 전체적으로 아주 큰 영향을 받지는 않은 것으로 생각 한다.

Q. 지난 2020년 한국지멘스의 PLC 분야 비즈니스 성과는 어떠했나?

A. 미세한 감소가 있었으나, 2019년 대비 거의 동일한 비즈니스 성과가 있었다. 일반기계 영역에 대한 매출은 다소 감소가 되었으나, 가장 큰 고객 사인 전자 고객사의 투자가 안정적으로 이어졌고, 배터리, EV 모터 등 신사업에 대한 부분이 크지는 않지만, 당사의 PLC 사업의 성과로 이루어지면서 미래 먹거리에 대한 기반 또한 차근차근 마련해 나가고 있다.

Q. 인더스트리 4.0 등 새로운 제조트렌드와 관련해 PLC 분야의 기술이 어떻게 변화하고 있나? 또 그에 대한 지멘스의 대응전략은 무엇인가?

A. 지멘스의 관점에서 인더스트리 4.0은 사실 오래전부터 예견하고 준비해 오던 트렌드다. 현재 Edge-Computing, AI, 5G, TSN 등의 미래 제조 기술 표준을 실증 프로젝트를 통해 꾸준히 준비해서 멀지 않은 시기에 양산형의 제품을 시장에 내놓으려 하고 있으며, 시뮬레이션 영역의 경우는 이미 10년이 넘은 과거부터 자동화 영역에 활용하고자 시도하여 이미 최고 수준의 기계, 라인, 플랜트, 그리고, PLC 로직 및 HMI의 연동 시뮬레이션까지 가상 시운전에 도입해서 실용화했다.

이 외에도 다양한 메이커의 로봇들과의 로봇 제어 프로그램의 PLC 프로젝트로의 통합을 통해서 라인 통합을 적용하려고 하고 있으며, OPC UA와 같은 미래 지향적인 통신 프로토콜을 CPU에 내재화 하는 등, 한 발 한 발 시장 선도자의 길을 만들어가고 있다고 생각한다.

Q. 지멘스 PLC의 전체적인 제품 포트폴리오에 대한 간단한 설명을 부탁한다.

지멘스 PLC 제품군(사진. 한국지멘스)

A. Discrete Industry 관점에서 보았을 때, 지멘스의 PLC는 현재 크게 Basic Controller와 Advanced Controller로 나눌 수 있다.

S7-1200은 Basic Controller로서 점점 수십 개 이내, 중저 기능의 모션 축 3축 이내의 어플리케이션에 주로 사용된다.

주로 RTU와 같은 소규모 설비나, 태양광 단독 제어 설비, 선박용 소각기, 오일 정화기 등등 대단히 많은 소규모 기계 제어에 사용되며, 뛰어난 통신 기능을 바탕으로 리모트 판넬의 터미널 컨트롤러로서 역할을 하기도 한다.

Advanced Controller는 S7-1500 계열의 PLC를 주력으로 하며, 단독 설비부터 모션 제어를 수십 축 이상 해야 하는 복잡하고 큰 설비까지 커버한다.

Advanced Controller 중에서도 카테고리가 크게 ET200SP Controller, S7-1500 Modular Controller, S7-1500S Software Controller, ET200SP Open Controller로 분류가 된다.

ET200SP Controller는 S7-1500과 동일한 제어 시스템을 가지고 있으나, 사이즈가 작고 ET200SP 분산 I/O 카드를 직결해서 사용하는 것이 특징이다. S7-1500 계열에서 가장 작은 크기로 작은 사이즈의 판넬이나 ET200SP IO 시스템을 주력으로 분산 제어 콘셉트를 가지고 있는 라인에 적합하다.

S7-1500 Module Controller는 전통적인 PLC 형태의 Controller로서 150kb의 Work 메모리부터 하드웨어 이중화 제어기에 이르기까지 폭넓고 전형적인 컨트롤러 기능을 제공한다. 위치 제어 기준 120축이 넘는 모션 제어 기능까지 제공하며, Technology CPU의 경우 4D Kinematic 모션제어까지 제공한다.

S7-1500 1518 MFP Controller는 S7-1500 Module형 Controller에 C, C++ 소스코드를 FB에 함께 구동할 수 있도록 설계된 최상위 컨트롤러다. 간단한 PC용 프로그래밍 코드를 PLC FB와 함께 구동하고자 할 때 적합하다.

S7-1500 Software Controller는 S7-1500 PLC의 제어 시스템을 Industrial PC에서 동작하도록 구현한 것으로 Ethernet(PN) 기반의 리모트 IO를 이용하여 제어한다. 부팅되는 순간부터 PC의 Core는 PLC 파트와 PC 파트로 분리되며, 설치되어 있는 윈도우에 문제가 생기더라도 PLC 커널에는 영향이 없는 안정성을 보유하고 있다. PC의 C 혹은 C++의 연산능력 혹은 PC 기반의 HMI를 PLC 기반의 IO 제어와 함께 사용하기 위한 제품으로서, PC로 제어 시스템을 통일하고자 할 때 추천한다.

ET200SP Open Controller는 하나의 하드웨어에 Industrial PC와 PLC파트가 결합 되어 있는 형태로, ET200SP 리모트 IO 카드의 직결 사용이 가능하다. Fanless 설계로 보전에 대한 노력을 최소화할 수 있으며, 작은 PC와 PLC가 함께 사용되어야 하는 어플리케이션을 하나의 제어기로 통합하고자 할 때 유익하다.

S7-1500 Modular Controller(사진. 한국지멘스)

Q. 그 가운데 S7-1200 및 1500 시리즈의 주요 장점은 무엇인가?

A. S7-1200과 S7-1500 시리즈의 장점은 TIA Portal을 빼놓고 이야기하기가 어렵다. 우선 S7-1200과 S7-1500은 같은 TIA Portal Step7에서 프로그래밍이 이루어지는, 형제같은 PLC 제품군이기 때문에 프로그램의 상호 호환성이 매우 높다. 실제로 S7-1200의 경우 거의 100%의 기능이 S7-1500에서 프로그램 컨버전 없이 하드웨어만 바꿔서 프로젝트 변경이 가능하기 때문에, 장비의 복잡성과 사이즈별로 유연한 선택이 가능하다.

사실 이러한 TIA Portal이 추구하는 유연성과 호환성 덕분에, S7-1200은 Basic 제어기이면서도 S7-1500이 가지고 있는 TAG Base의 유연한 프로그래밍 방식이나 혹은 TO를 통한 모션 제어 등의 통합 제어 기능을 가지게 된다. 또한 이러한 특성들 덕분에 다양하고 유연한 통신 연결이 쉽게 가능하다.

S7-1500의 경우는 사실 지멘스의 주력 PLC로서, 엔지니어링부터 보전까지 대단히 많은 장점을 가지고 있으나, 가장 대표적인 장점은 내장 LCD 디스플레이와, 진단버퍼, 웹서버 그리고 모션 및 로봇 프로그램의 통합이 될 것 같다. CPU 자체에 LCD 디스플레이가 있고, 대단히 여러 가지 정보를 모니터하고 파라메터 입력이 가능하다는 장점이 있기 때문에, 초기 시운전이나 보전 과정에서 대단히 많은 시간을 절약할 수 있고, CPU의 진단 버퍼는 CPU 및 연결된 모든 디바이스에 대해 심지어 CPU가 Stop 되어있는 상황에서도 하드웨어 및 펌웨어 관련 이벤트들을 모니터하고 로깅한다. 이러한 데이터는 txt 파일로 저장이 가능하고 CPU의 디스플레이나 웹브라우저를 통해 언제든 확인이 가능하기 때문에, 평상시의 보전 행위나 장비 셧다운이 발생했을 때 최대한 빠른 시간 이내에 원인을 파악하고 조치를 취할 수 있다. 이 외에도 사용자 패스워드를 적용할 수 있는 보안 시스템이나, OPC UA Server와 Client의 CPU 자체 지원 등의 기능은 시스템 통합과 보전 코스트의 감소에 두루 도움이 될 것으로 생각된다.

ET200SP Controller(사진. 한국지멘스)

Q. S7-1200 및 1500에 새롭게 추가된 기능으로는 어떤 것이 있나?

A. S7-1200에는 새롭게 OPC UA 통신 기능이 탑재됐다. 물론 CPU의 성능 한계상 S7-1500만큼의 기능은 아니지만, Common Platform 통신을 요구하는 소형 시스템에는 매우 도움이 될 것으로 본다.

S7-1500의 경우 최근 이중화 시스템과 함께 장비의 가용성을 높이는데 일조할 수 있는 Active Backplane이 출시됐고, 모션 제어에 좀 더 특화된 S7-1500 드라이브 제어기도 출시가 됐다. S7-1500 드라이브 제어기는 S7-1500TF(모션, 안전) CPU에 고속 카운터 등의 IO가 일체화 되어 나온 제품으로 외양상으로는 기존의 SIMOTION과 비슷한 모양을 가지고 있으나, S7-1500 플랫폼의 프로그래밍 방식을 가지고 있고, 팬리스의 구조로 보전에도 용이한 특성을 가지고 있다.

Q. PC기반 소프트 컨트롤러인 ‘SIMATIC ET 200SP’의 특징은 무엇이며, 어떻게 시장을 확대해 나가고 있나?

A. ET200SP Open Controller는 지멘스의 PC 기반 자동화의 핵심적인 컨트롤러 중 하나로, PC와 PLC의 장점을 한 곳에 모아 놓은 콘셉트를 기본으로 한다.

일반적으로 PLC는 IO 제어 및 통신에 그 장점을 두고 있으며, PC는 복잡한 알고리즘을 C 혹은 C++와 같은 텍스트 기반의 언어로 구현하는 것에 장점을 가지고 있다. ET200SP는 이러한 장점의 결합을 필요로 하는, 예를 들어 MATLAB 등의 모델링 소프트웨어를 바탕으로 만들어지는 제어 알고리즘과 PLC의 입출력 제어가 동시에 필요한, 풍력 발전, 혹은 고난이도의 연구 설비를 시장 중 하나로 보고 있으며, 그 이외에도 PC Base의 HMI가 필요한, 즉 고기능의 오퍼레이팅 인터페이스 혹은 긴 시간의 데이터 로깅 기능을 필요로 하는 선박, 제약 등의 어플리케이션에 적용이 가능하다. 따라서 PC와 PLC를 동시에 사용해야 하는 독립형 장비 혹은 라인의 시스템 단일화와 TIA Portal에 의한 통합을 가장 큰 전략으로 보고 있다.

 ET200SP Open Controller(사진. 한국지멘스)

Q. S7-1500 시리즈는 IT 기반의 상위시스템과 융합되는데 있어서 어떠한 이점이 있나?

A. IT기반의 상위 시스템의 경우 가장 큰 키워드는 통신, 보안, 클라우드 연결성 이렇게 세 가지 정도로 이야기하는 것이 좋을 것 같다.

통신의 경우 상위시스템의 연결을 위해서는 프로토콜을 이야기하지 않을 수 없다. S7-1500의 경우 기본적으로 TCP/IP, Modbus/TCP 등의 공통 프로토콜을 기본으로 제공하기 때문에 원래 범용성이 높은 편이지만, OPC UA 서버와 클라이언트 기능을 CPU에서 별도의 카드 사용 없이 가능하기 때문에, SCADA, MES 등의 상위 통신뿐 아니라 심지어는 경쟁사 PLC와의 통신에도 공통 플랫폼 적용이 가능하다는 이점이 있을 수 있다.

특히나 OPC UA의 경우 암호화 통신이나 인증서 기반의 보안 기반을 사용하는 것이 가능해서 정보 통신 보안에도 부족함이 없다. 또 다른 상위 개념인 클라우드의 경우에도 지멘스의 자체 산업용 클라우드인 Mindsphere에 연결 가능한 통신 블록을 내장하고 있기 때문에, 쉽고 간편하게 데이터 클라우드로의 연결이 가능하다.

Q. ProfiTSN이 나와 있나? TSN에 대한 계획은 어떠한가?

A. 지멘스는 OPC Foundation의 매우 핵심적인 멤버 중 하나로, TSN Standard 확립에 적극적으로 임하고 있다.

현재 TSN 규격 대응을 위한 제품이 연구, 실증 테스트 중에 있으며, 테스트와 세부 조정 이후 정식으로 출시될 것이라 믿고 있지만, 아직 그 시기를 장담하기는 어렵다.

향후 TSN은 Profinet과 OPC UA 통신에 있어 매우 핵심적인 통신 표준으로 지멘스에서 다뤄지고 실용화 될 예정이다.

Q. 올 2021년 국내 PLC 시장을 어떻게 전망하나?

A. 2021년의 PLC 시장은 전체적으로 2020년 대비 적은 폭이나마 성장이 있을 수 있을 것으로 전망한다. 전자 산업 쪽에서 꾸준한 투자가 이어지고 있고, 조선 업계의 전망도 긍정적이라고 생각한다. 전기 자동차 분야의 성장에 따른 배터리 분야의 투자 또한 이어질 것으로 예상한다. 지멘스의 PLC 사업도 이러한 추세에 힘입어 작은 폭이나마 성장을 기대하고 있으나, 아직은 COVID19 등 변수가 많아 낙관하기보다는 상황을 지켜보아야 한다고 생각한다.

S7-1500 1518 MFP Controller. S7-1500 Module형 Controller에

C, C++ 소스코드를 FB에 함께 구동할 수 있도록 설계된 최상위 컨트롤러다.(사진. 한국지멘스)

Q. 향후 PLC 기술 트렌드를 어떻게 전망하나?

A. 향후의 PLC는 대단히 기술 집약적인 제품이 되어 갈 것이라고 생각한다. 날이 갈수록 고객분들의 눈이 높아져가고 있고, 보다 쉽게 엔지니어링하고 쉽게 관리하고 싶은 요구 사항이 반영되어 가고 있다고 본다. AI나 엣지(Edge) 같은 첨단 IT 기술이 자동화 엔지니어들도 좀 더 사용하기 편한 형태로 계속해서 PLC 측으로 도입될 것으로 보이며, 그러한 흐름의 결과물들이 계속해서 나오고 있다. 또한 PLC 통신도 상위뿐 아니라, PLC 간에 OPC UA로 확장해 나가는 경향이 좀 더 강해질 것으로 생각한다.

Q. 올 한해 PLC 시장 확대 전략은 어떻게 전개해 나가고 있나?

A. 현재 지멘스의 PLC 매출은 전자와 선박 그리고 자동차에서 적지 않은 분량을 가져오고 있다. 이러한 시장을 지켜 나가기 위해 노력도 해나가고 있고, 보다 맞춤형의 서비스를 위해 노력하고 있으나, 그 이외에도 새로운 먹거리의 확보를 위해 배터리, EV 등의 새로운 기술 영역에도 계속해서 노크를 하고 저변을 넓혀 나갈 예정이다. 모션제어 기능을 향상시킨 드라이브제어기를 앞세워 관련 OEM에 적극적으로 접근할 예정이며, 현재 실증 검증 단계에 있는 AI, 엣지 등 미래 자동화 기술에 대해서도 국내에 널리 프로모션하고 협력할 수 있는 좋은 어플리케이션을 찾아 앞으로의 시장에 대비할 예정이다.