[ 제지 기계 ] 드라이브는 어떤 역할을 하는가?

티슈부터 흡착 롤, 엠보싱 장치, 인쇄 장치, 컨베이어에 이르기까지 제기 기계는 최신 드라이브 기술을 활용하여 제지 공장의 생산 일정을 맞추어 비용을 절감하는 것은 큰 관심사입니다.

 

제지 기계에서 요구되는 성능 수준은 이제 단순한 기능 구현을 뛰어넘습니다.

과거 동물이나 물을 동력원으로 사용하던 전통적인 제지 공장과 달리 21세기 제지 공장은 최신 모터, 드라이브 및 소프트웨어로 제어되는 복잡하면서도 효율적인 일련의 공정을 갖추고 있습니다.

현대식 제지 기계는 최대 150m에 달하며 시속 100km가 넘는 속도로 작동합니다.

 

Ethernet 또한 주목할 만한 추세입니다.

제지 공장들은 경영진 회의실부터 생산 현장까지 단일 네트워크 기술을 사용하는 이점을 인식하고 있습니다.

센서부터 회계 프로그램에 이르기까지 모든 것을 수직적으로 통합함으로써 운영 제어를 강화할 수 있습니다.

동시에 최신 Ethernet 기반 네트워크는 기존 Fieldbus에 비해 제조 공정 내에서 제어 시스템을 설치하고 확장할 때 훨씬 더 큰 유연성을 제공합니다.

 

제지 기계 턴키 솔루션은 통합 드라이브, 자동화, 안전 및 네트워킹으로 구성됩니다.

예를 들어 2겹 티슈 권취기를 생각해 보겠습니다.

AFE(Active Front End)의 일부를 구성하는 고급 드라이브는 실시간 Ethernet을 통해 동급 최고의 모터 성능을 제공하는 동시에 EN ISO 13849-1을 준수하는 완벽하게 통합된 안전 시스템을 제공합니다.

드라이브는 컨트롤러 기술과 연동하여 작동하며, Ethernet 기능을 통해 드라이브 간 실시간 동기화를 지원합니다.

최신 드라이브 기술은 매우 빠른 전류 제어 알고리즘과 높은 스위칭 주파수로 차별화됩니다.

또한, Co-processor 모듈을 사용하여 cascade 시스템을 업그레이드하고 있습니다.

 

업그레이드를 고려할 때 엔지니어는 성능 면에서 최적의 드라이브를 선택하는 것뿐만 아니라 교체할 드라이브와의 완벽한 호환성도 고려해야 합니다.

예를 들어, 새 드라이브는 크기와 무게 면에서 완벽한 기계적 화환성을 제공해야 하고 기존 장착 홀에 재사용할 수 있는지 가 중요합니다.

엔지니어는 드라이브가 동일한 전원 및 제어 배선 방식, 동일할 메뉴 및 파라미터 구조를 가졌는지 확인하는 작업도 필요합니다.

 

일반적인 업그레이드 프로젝트에는 컨베이어의 모터 제어를 위한 최신 드라이브 도입이 포함될 수 있습니다.

엠보싱 장치 또한 흔희 사용되는 응용 분야로 종이 베일을 서로 맞물려 최종 티슈 제품을 더 두껍고 부드럽게 만듭니다.

최신 드라이브는 인쇄 장치뿐만 아니라 재료를 다음 단계 공정으로 이송하는 Winder 및 Unwinder도 제어할 수 있습니다.

 

유도 전동기와 영구자석 서보모터의 효율적이고 효과적인 구동과 실시간 Ethernet 전송의 결합은 기계 처리량을 극대화하는 데 크게 기여합니다.

 이는 위치를 확인하기 위한 고속 I/O와 단축 및 다축 네트워크 동기화를 통한 더욱 정밀한 제어를 가능하게 합니다.

결과적으로 기계 제조업체는 그 어느 때보다 정교하고 유연한 제지 기계를 제작할 수 있게 되었습니다.

흡입 롤과 용지 가이드 롤에서부터 일체형 건조기에 이르기까지 공정의 모든 단계에서 이러한 기술의 이점을 누릴 수 있습니다.

 

물론, 드라이브를 지원하는 다양한 추가 모듈과 소프트웨어 구성은 제지 기계 작동에 필요한 고성능 모션 및 기능을 구현하는데 적합한 프로그래밍 환경을 제공합니다.

최신 애플리케이션 모듈에는 고속 프로그램 실행하고 별도의 PLC와 관련 컨트롤러가 필요하지 않도록 전용으로 제공되는 고성능 Microprocessor가 통합되어 있습니다.

이러한 모듈의 여러 가지 이점 중 하나는 드라이브 모든 파라미터에 실시간으로 접근할 수 있고, I/O 및 다른 드라이브의 데이터에도 접근이 가능하다는 점입니다.

특히 Industry 4.0으로의 전환이 가속화되는 가까운 미래에 제지 산업은 정보 수집 및 초기 공정 제어에 핵심적인 역할을 할 수 있는 지능형 드라이브 및 모터 솔류션을 활용하여 변화에 대비하고 있습니다.

이렇게 수집된 데이터는 고장 예측, 공정 최적화, 기계 간 통합 등 다양한 응용 분양에 유용한 정보로 변환될 수 있습니다.

 

최신 드라이브와 모터는 에너지 소비량을 측정하고 최적화하여 더욱 효율적인 에너지 사용을 가능하게 합니다.

또한 드라이브는 유량, 온도, 위치 등 공정에 중요한 외부 센서와 연결되는 경우가 많습니다.

드라이브는 속도, 토크, 전류와 같은 핵심 공정 정보를 생성할 수 있으며, 엔코더와 같은 피드백 센서를 통해 많은 데이터를 얻을 수 있습니다.

SD메모리 카드를 활용하면 효율적이고 방대한 데이터 집계가 가능합니다.

제지 공장의 최신 솔루션은 하루가 다르게 발전하고 있습니다.