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#포트웰코리아, #Portwell의 산업용 솔루션에 적용된 MCU설계


MCU 개요

마이크로컨트롤러 유닛(#MCU)은 중앙처리장치(CPU), 메모리, 입출력(I/O) 인터페이스 및 다양한 통신 인터페이스를 결합한 통합 단일 칩 컴퓨터입니다. MCU는 센서 감지, 데이터 수집, 게이트웨이로의 데이터 전송과 같은 기능을 수행할 수 있는 빠르게 발전하는 사물 인터넷(IoT) 생태계의 디바이스와 같은 다양한 전자 제품을 제어하는 데 일반적으로 사용됩니다. 컴팩트한 크기와 비용 효율성으로 인해 MCU는 산업용 컴퓨터와 소비자 가전 모두에서 중요한 역할을 하며 산업 자동화, 로봇 공학, 스마트 제조, 게임 시장 등 다양한 분야에서 응용 분야를 찾고 있습니다. 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 시장은 고성능 멀티코어 프로세서부터 에너지 효율적인 저전력 프로세서에 이르기까지 다양한 MCU 옵션을 제공합니다.




포트웰코리아, Portwell MCU기반 산업용 솔루션
포트웰코리아, Portwell MCU기반 산업용 솔루션

다양한 산업용 애플리케이션의 MCU

산업 자동화

산업용 장비, 로봇, 생산 라인의 제어 및 모니터링을 위해 MCU는 안정적인 실시간 제어 및 데이터 수집 기능을 제공할 수 있습니다. MCU는 모드버스(#Modbus), CAN, 이더캣(#Ethercat) 등 복잡한 산업용 통신 프로토콜을 지원하며 진동, 고온, 소음에 대한 내성 등 산업 환경의 엄격한 요구 사항을 충족하여 안정적인 시스템 작동을 보장할 수 있습니다.



로봇 공학

MCU는 모션 제어, 센서 관리, 통신 기능과 같은 작업을 위해 로봇 공학에서 널리 활용됩니다. 복잡한 구동 회로와 알고리즘을 구현하여 다양한 센서에서 발생하는 방대한 양의 데이터를 효율적으로 처리할 수 있습니다. 이러한 기능은 지능적인 의사 결정과 정밀한 제어를 가능하게 하여 로봇의 기능과 성능을 향상시킵니다.


스마트 제조

핵심 제어 장치인 MCU는 공장 장비, 기계, 센서를 제어하고 생산 라인에서 다양한 데이터를 수집하는 기능을 통해 스마트 제조 혁신의 중추적인 역할을 담당합니다. MCU는 높은 수준의 자동화 및 지능화(인텔리전스)를 구현하여 인더스트리 4.0 및 스마트 팩토리의 까다로운 요구 사항을 해결하기 위해 OPC UA, MQTT 등 널리 사용되는 산업용 IoT 통신 프로토콜을 촉진합니다.



게임 및 엔터테인먼트

게임 산업에서 MCU는 게임 콘솔, 컨트롤러, 게임기의 제어 시스템에 광범위하게 사용되어 정밀한 제어와 빠른 응답성을 제공하는 동시에 다양한 입력 장치와 멀티미디어 출력을 지원합니다. 이를 통해 게임 장비의 안정적이고 신뢰할 수 있는 작동을 보장하여 궁극적으로 기기의 성능과 사용자 경험을 향상시킵니다.



공장 환경 모니터링

MCU는 온도, 습도, 압력, 진동 등 다양한 산업용 센서에 연결하여 정기적으로 환경 데이터를 수집하고 이를 메인 제어 시스템에 업로드할 수 있도록 지원합니다. 또한 MCU는 임계값 구성을 지원하여 적시에 오류를 경고할 수 있으므로 실시간 모니터링이 향상되고 산업 환경에서 예측 유지보수가 용이해집니다.



장비 및 기계 모니터링

MCU는 작동 표시등, 고장 알람 및 기타 장치 상태 신호와 통합하여 장비 작동 상태를 실시간으로 지속적으로 모니터링하고 데이터를 메인 제어 시스템에 다시 보고할 수 있습니다. 디바이스 오류가 발생하면 MCU가 즉시 알람을 트리거하여 유지보수 담당자가 신속하게 대응할 수 있으므로 장비 작동의 안정성이 향상됩니다.



전원 공급 장치 모니터링

주 전원과 백업 전원을 모니터링하는 시나리오에서 MCU는 전원 공급 상태를 확인하고 이상이 발생하면 주 전원과 백업 전원 간에 신속하게 전환하여 장비에 중단 없는 전원 공급을 보장하는 중요한 역할을 합니다. 또한 MCU는 전원 공급 시스템 내의 전압 및 전류와 같은 중요 파라미터를 실시간으로 모니터링하고 전원 공급 이상 징후를 즉시 감지할 수 있습니다. 이를 통해 산업용 장비와 시스템의 안정적인 작동을 보장하고 전원 관련 문제로 인한 예기치 않은 고장을 방지할 수 있습니다.


보안 및 보호 모니터링

MCU는 출입 통제 시스템, 감시 카메라 등의 보안 장치에 연결하여 무단 침입, 장비 오작동/고장 및 기타 비정상적인 이벤트를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 이상 징후가 감지되면 MCU는 알람을 작동하고 상위 보안 관리 시스템에 즉시 정보를 보고하여 필요한 대응 조치를 취함으로써 장비와 시스템의 보안과 안전한 운영을 보호할 수 있습니다.



포트웰의 MCU 기반 섀시 침입 솔루션

프로젝트 배경

산업용 컴퓨터 시스템에서 섀시 침입(#ChassisIntrusion)은 장비의 안전하고 안정적인 작동을 보장하는 데 있어 매우 중요한 작업입니다. 지금까지는 시스템 전원이 꺼졌을 때 섀시 침입을 지속적으로 감지하는 CPU의 제한된 기능으로 인해 관리 불편과 불충분함이 발생했습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 포트웰(#Portwell, Inc.)은 파트너를 위해 MCU 기술을 기반으로 한 혁신적인 섀시 침입 솔루션을 설계 및 개발했습니다. 이 솔루션은 시스템 전원이 꺼져도 작동 상태를 유지하여 섀시 침입을 중단 없이 방지하고 산업 장비의 보안과 가동 시간을 효과적으로 보호합니다.


Portwell의 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스) 서비스

포트웰의 섀시 침입 솔루션은 독립적인 제어 장치로 작동하는 저전력 MCU를 활용합니다. 특수 하드웨어 주변장치가 장착된 MCU는 섀시 스위치 및 기타 감지 구성 요소와 직접 통신을 하여 섀시 침입을 실시간으로 감지할 수 있습니다. 특히, 배터리 구동 모드에서 포트웰의 R&D 팀은 절전 전략을 철저하게 최적화 했습니다. 다양한 저전력 모드를 구현하여 MCU가 최소한의 전력 소비로 작동하여 배터리 수명을 연장할 수 있도록 했습니다. 또한 MCU가 섀시 침입 작업을 효율적이고 안정적으로 수행할 수 있도록 펌웨어를 세심하게 설계했습니다. 사용자/운영자 경험을 향상시키기 위해 Portwell은 데이터 전송 및 처리 기능을 API로 패키지화하여 Windows 및 Linux와 같은 주요 운영 체제를 지원합니다. 사용자/운영자는 MCU 및 프로그래밍에 대한 심층적인 연구 없이도 이러한 API를 통해 필요한 데이터에 직접 액세스할 수 있습니다.


Portwell의 혁신적인 맞춤형 설계 솔루션 및 R&D 서비스

혁신적인 MCU 중심 접근 방식을 바탕으로 Portwell은 최적화된 기능과 높은 신뢰성을 갖춘 강력한 섀시 침입 솔루션을 출시했습니다. 이 솔루션은 시스템 전원이 꺼진 상태에서도 섀시 침입을 계속 감지할 수 있을 뿐만 아니라 배터리 수명과 작동 가동 시간을 연장할 수 있습니다. 또한 하드웨어 인터페이스와 통신 프로토콜 측면에서도 탁월하여 업계 최고의 솔루션으로 자리매김하고 있습니다. 포트웰의 서비스는 기성 솔루션을 넘어 개별 사용 사례의 고유한 필요와 요구사항에 맞는 맞춤형 설계 서비스를 제공합니다.


특정 애플리케이션 시나리오에 따라 가장 적합한 MCU 모델을 신중하게 선택하고 하드웨어와 소프트웨어를 더욱 최적화하여 최종 제품이 사용자 요구 사항에 정확하게 부합하도록 합니다. 이 개발 프로젝트는 Portwell 파트너의 신뢰를 얻었으며 산업용 컴퓨터 분야에서 중요한 성과로 자리매김했습니다. 앞으로도 Portwell은 고객 중심의 서비스와 기술 중심의 혁신인 DMS에 전념하여 혁신적이고 특화된 맞춤형 솔루션을 지속적으로 제공할 것입니다.



포트웰코리아, Portwell MCU 사용예제
포트웰코리아, Portwell MCU 적용 사용 예제



▶포트웰 코리아(주) | Portwell, Inc. 한국지사

▶전화 번호 : 031-450-3043

▶Fax : 031-450-3044

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