현대 산업 제조의 핵심 공정인 레이저 절단은 판금 가공, 자동차 제조, 항공우주, 3C 전자제품 등 고급 제조 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 레이저 출력이 지속적으로 증가하고 절단 정밀도에 대한 요구가 더욱 엄격해짐에 따라, 스마트 제조 환경에서 장비 네트워크 연결에 대한 필요성이 커지면서 레이저 절단 제어 시스템의 복잡성도 크게 증가했습니다. 고출력 레이저 절단 장비는 레이저 컨트롤러, 모션 제어 카드, 비전 포지셔닝 카메라, I/O 모듈, 안전 라이트 커튼, 가스 압력 센서, 공장 MES 시스템 등 다양한 장치와 동시에 연결되어야 합니다.
여러 차례의 모델 선정과 엄격한 현장 검증을 거쳐 고객은 차세대 고출력 레이저 절단 장비의 핵심 제어 및 데이터 통신 플랫폼으로 APQ C6 Ultra Multi-LAN 초소형 임베디드 산업용 PC를 최종적으로 선택했습니다.
고객 과제
여러 기기와의 고속 통신:레이저 절단 장비는 레이저 컨트롤러, 모션 제어 카드, 절단 헤드 센서, 보조 가스 밸브 어셈블리, 냉각 시스템 컨트롤러, 집진 시스템 및 기타 장치와 동시에 연결되어야 합니다. 이를 위해서는 코어 컨트롤러가 데이터 트래픽을 분리하여 혼잡을 방지할 수 있도록 여러 개의 독립적인 네트워크 인터페이스를 제공해야 합니다.
초소형 공간 제약:레이저 절단 장비 제어 캐비닛 내부 공간은 매우 제한적입니다. 특히 "소형 전기 제어 캐비닛" 설계 추세에 따라 컨트롤러는 좁은 공간에 유연하게 설치할 수 있도록 매우 작은 크기를 가져야 합니다.
실시간 엣지 측 데이터 처리:절삭 매개변수의 실시간 조정은 물론 공정 데이터 수집 및 전처리 또한 장비 측에서 완료되어야 합니다. 이를 위해서는 컨트롤러가 밀폐된 제어 캐비닛의 열 환경에 적응할 수 있도록 낮은 전력 소비를 유지하면서 충분한 연산 성능을 제공해야 합니다.
유연한 배포 및 확장 기능:출력 등급과 모델 유형이 다양한 레이저 절단 장비는 컨트롤러 장착 방식과 기능 확장에 대한 요구 사항이 각기 다르므로, 다양한 설치 옵션과 모듈식 확장을 지원하는 것이 필수적입니다.
산업 현장 환경에 대한 적응성:레이저 절단 작업장에서는 일반적으로 온도 변화, 장비 진동 및 전자기 간섭이 발생하므로 컨트롤러는 광범위한 온도 작동 및 진동/충격 저항을 포함한 산업용 수준의 신뢰성을 제공해야 합니다.
APQ 솔루션
여러 장치의 병렬 통신을 위한 4개의 기가비트 이더넷 포트:레이저 절단 장비는 레이저 소스, 모션 제어 카드, 절단 헤드 센서 및 보조 시스템을 포함한 여러 장치와 실시간 통신을 유지해야 합니다. C6 Ultra는 4개의 Intel® i210-AT 기가비트 이더넷 컨트롤러를 통합하고 4개의 독립적인 RJ45 LAN 포트를 제공합니다. 실제 레이저 절단 환경에서 이 4개의 LAN 포트는 레이저 제어, 모션 시스템 통신, 센서 데이터 수집 및 호스트 컴퓨터 모니터링을 위한 4개의 채널에 걸쳐 물리적 격리 및 데이터 분리를 구현하여 단일 네트워크 경로의 혼잡으로 인한 통신 지연이나 패킷 손실을 완벽하게 방지하고 절단 과정 중 모든 하위 시스템 간의 효율적인 조정을 보장합니다.
제한된 공간에도 유연하게 통합 가능한 초소형 섀시:C6 Ultra는 크기가 150.7 × 114.5 × 45mm에 불과하여 스마트폰보다 약간 큰 정도입니다. 아연 도금 강철 섀시와 알루미늄 합금 방열판을 채택했으며, 벽면 장착, DIN 레일 장착, 데스크탑 설치 등 세 가지 설치 방식을 지원합니다. 레이저 절단 장비가 점점 더 "소형 전기 제어 캐비닛" 설계를 추구하는 추세에 맞춰, C6 Ultra의 초소형 크기는 제한된 제어 캐비닛 공간에도 유연하게 장착할 수 있어 레이저 전원 공급 장치 및 서보 드라이브와 같은 다른 핵심 부품을 설치할 공간을 더 확보해 줍니다.
저전력 소비와 고성능을 결합한 울트라 프로세서:C6 Ultra는 TDP가 15W에 불과한 Intel® Core™ Ultra 5 125U 프로세서로 구동됩니다. 2P + 8E + 2LPE 코어로 구성된 이기종 아키텍처를 채택하여 총 12코어 14스레드를 제공하며, 최대 터보 주파수는 4.3GHz입니다. 최대 32GB 메모리를 지원하는 DDR5 SO-DIMM 슬롯 1개를 탑재하여 저전력 환경에서 뛰어난 멀티태스킹 성능을 제공하며, 레이저 제어, 모션 제어, 비전 위치 지정, 데이터 수집 등 다양한 작업을 동시에 처리할 수 있습니다.
풍부한 인터페이스와 유연한 확장 기능으로 필요에 따라 맞춤 설정 가능:C6 Ultra는 4개의 USB 5Gbps Type-A 포트와 1개의 HDMI 디스플레이 인터페이스를 제공하여 주변 장치 연결 및 로컬 디버깅에 편리합니다. 산업용 통신을 위해 RS232/485 포트 1개와 RS232 직렬 포트 1개를 옵션으로 구성하여 센서 또는 산업용 컨트롤러에 유연하게 연결할 수 있습니다. 확장성 측면에서는 NVMe SSD 스토리지를 위한 M.2 Key-M 슬롯 1개, Mini PCIe 슬롯 1개, 그리고 4G, Wi-Fi, Bluetooth, CAN 등의 확장 모듈을 위한 M.2 Key-E 슬롯 1개를 제공합니다. 더욱 중요한 것은 C6 Ultra가 베어본 시스템 형태로 제공되어 고객이 실제 애플리케이션 시나리오에 따라 메모리, 스토리지 및 확장 모듈을 선택할 수 있으므로 진정한 의미의 "주문형 맞춤화 및 효율적인 통합"이 가능하다는 점입니다.
까다로운 레이저 작업 환경에 적합한 산업용 수준의 신뢰성:0~60°C의 넓은 작동 온도 범위와 -40~80°C의 보관 온도 범위를 지원하여 레이저 절단 작업장의 고온 및 계절별 온도 변화에 적합합니다. 3Grms 진동 테스트와 30G 충격 테스트를 통과하여 절단 헤드 움직임 및 보조 시스템 진동과 같은 조건에서도 지속적이고 안정적인 작동을 보장합니다. 24VDC 전원 입력을 지원하여 레이저 절단 장비 제어 캐비닛의 일반적인 전원 공급 환경과 호환됩니다. PWM 제어 방식의 지능형 팬을 사용하여 능동 냉각을 구현하고 냉각 효율과 전력 소비를 균형 있게 제어합니다.
가치 있는 성과:
여러 기기 간 통신의 효율적인 조정:4개의 독립적인 기가비트 이더넷 포트는 레이저 제어, 모션 시스템 통신, 센서 데이터 수집 및 호스트 컴퓨터 모니터링을 위한 물리적 격리 및 데이터 트래픽 분리를 가능하게 합니다. 이는 기존의 단일 포트 솔루션에서 발생하던 네트워크 혼잡으로 인한 통신 지연 문제를 완전히 해결하고 고출력 레이저 절단 중 모든 하위 시스템 간의 효율적인 조정을 보장합니다.
제어실 공간을 크게 절약할 수 있습니다.스마트폰보다 약간 큰 150.7 × 114.5 × 45mm의 초소형 섀시를 갖춘 C6 Ultra는 제한된 레이저 절단 제어 공간에 유연하게 내장할 수 있어 레이저 전원 공급 장치 및 서보 드라이브와 같은 핵심 구성 요소를 위한 공간을 더 많이 확보하고 장비 소형화를 가능하게 합니다.
저전력 및 높은 신뢰성의 작동:TDP가 15W에 불과한 울트라 프로세서와 PWM 스마트 팬 냉각 시스템을 결합하여 밀폐형 제어 캐비닛에서 장기간 안정적인 작동을 지원합니다. 0~60°C의 넓은 작동 온도 범위와 3G 진동 방지 설계는 여름철 고온 작업장 환경이나 장비 진동과 같은 열악한 조건에서도 지속적이고 안정적인 성능을 보장합니다.
유연한 구성으로 전체 비용을 절감할 수 있습니다.베어본 배송 모델을 통해 고객은 필요에 따라 메모리, 스토리지 및 확장 모듈을 선택할 수 있습니다. 단일 하드웨어 플랫폼 기반의 유연한 구성으로 다양한 출력 등급의 레이저 절단 장비 제어 요구 사항을 충족할 수 있어 재고 종류와 전체 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
엣지 측 데이터 사전 처리:12코어, 14스레드 이기종 아키텍처는 충분한 멀티태스킹 기능을 제공하여 장비 측에서 절삭 공정 데이터 수집, 사전 처리 및 프로토콜 변환을 가능하게 함으로써 호스트 컴퓨터의 통신 부담을 줄이고 향후 원격 장비 운영 및 유지 관리, 클라우드 데이터 배포를 위한 기반을 마련합니다.
