생산현장의 각종 센서나 컨트롤러 등의 신호를 네트워크화 해 최적시스템을 구축하는 CAN(Controller Area Network)을 프로토콜로 한 생산자동화 통신 네트워크가 차세대 네트워크로 부상되면서 표준화채택여부에 대한 관심이높아지고 있다.
특히 최근들어 CAN의 신뢰성이 높아지고 아울러 실시간 통신체계에 대한요구가 늘어나면서 CAN은 공장자동화 시스템의 새로운 국제표준으로 부상중이다.
자동차 내부에 장착되는 각종 센서나 컨트롤러들을 연결하는 자동차 최적화시스템인 CAN은 독일 보쉬사가 개발한 것으로 유럽연합(EU)지역에서는 자동차 전장화에 부응, 적용을 적극 권고하고 있는 자동차전용 통신 네트워크다.
CAN은 초기에는 브레이크·샤시·트랜스미션과 엔진타이밍 등을 제어하는제어기기 간의 네트워크, 사용자 편의를 위한 조명제어, 항법 조정장치 및통신기기 간의 네트워크, 그리고 각 기기의 자기진단을 위한 네트워크를 위해 개발되었다.
그러나 90년대 들어 컴퓨터 통합생산(CIM)시스템의 확산과 함께 산업용 공장 생산현장의 자동화시스템으로 전용되기 시작해 그 시스템의 기능 및 확장성을 인정받아 필드버스(Fieldbus) 등 공장 생산현장과 관련된 자동화시스템통신네트워크와 함께 생산라인의 자동화시스템 구축에 도입되고 있다.
이에따라 자동차업체들을 중심으로 개발되기 시작한 CAN은 최근들어 자동차내부 네트워크 차원을 넘어서 생산공정의 자동화 네트워크의 근간으로 새롭게 부각되고 있다.
공장자동화 생산공정에서 사용되는 컨트롤러·센서류 등의 입·출력 신호는 70~80%가 디지틀신호를 사용중이나 분산제어장치(DCS) 등 현재 운용중인시스템의 경우 통신네트워크의 병목현상 등으로 현장기기의 이상을 감지하지못해 불규칙한 시스템다운 또는 에러가 발생하고 배선이 복잡해 유지·보수에 어려움이 많았다.
그러나 CSMA/CD방식을 채택한 CAN은 현장기기에서 보내진 각각의 입·출력신호를 우선 순위에 따라 처리하기 때문에 신뢰성이 높고 처리가 빨라 PC급에서도 현장기기들의 제어 및 자기진단기능 등 지능형 네트워크 구축이 가능하다. 특히 단일배선으로도 컨트롤러 등 현장기기와 직접 통신이 가능, PC급 생산공정시스템으로도 에러가 거의 없는 실시간 제어가 가능하다.
이처럼 CAN 프로토콜을 응용한 네트워크가 등장함에 따라 그동안 공장자동화 시스템의 주 제어방식으로 각광받던 PLC 시장점유율이 2000년에는 40% 정도로 낮아지고 현재 2%에 불과한 PC제어 시장점유율이 2000년 60%수준 정도로 높아질 것으로 전망되고 있다. 이와함께 PLC나 PC제어와는 상관없이 현장기기의 입·출력 직접 네트워크화도 현재 1%대에서 72% 정도로 크게 늘어날것으로 예상되고 있다.
한편 공장자동화 네트워크의 표준규격으로 도입되고 있는 MAP(Manuufacturing Automation Protocol) 필드버스 규격과 함께 CAN을 프로토콜로 한 새로운 Bus의 국제규격 채택도 본격적으로 검토되는 것으로 알려지고 있다.
CAN은 이미 일본 도요다·혼다·미쯔비시, 독일 벤츠, 미국 GM등 대부분의자동차업체들이 신차종을 중심으로 자동차 내부의 통신네트워크로 채택하고있으며 국내에서는 현대자동차가 오는 7월 출시예정인 그랜저 후속모델과 내년도 출고예정인 소나타Ⅲ 후속모델에 도입할 계획이다.
특히 미국 하니웰이 CAN프로토콜을 공장자동화 통신네트워크에 응용, 생산정보가 개방된 지능형 공장자동화 시스템인 「SmartNet」를 연초 선보인 것을 비롯 현장기기의 입·출력 네트워크로 미국 및 유럽에서 도입하고 있는 Sensor Bus, ASI(Actuuaror & Sensor Interface), 일본의 Uniwire 등도 CAN으로의 기술진전을 보이고 있는 것으로 알려졌다.
업계의 한 관계자는 『CAN이 자동차에 도입된데 이어 공장자동화 통신프로토콜로서 새롭게 등장하고 있다』고 말하고 『컴퓨터통합생산(CIM)시스템에서 생산정보 통합화를 위한 네트워크를 구축하는 데 가장 핵심적인 요소로떠오르고 있다』고 설명했다.
<정창훈 기자>