서보 모터가 마이크로서비스에 연결될 때: 실제 장면에서의 유연한 변환

"다른 부분에 영향을 주지 않고 각 모듈을 독립적으로 조정할 수 있다면 정말 좋을 것 같아요." 그는 중얼거렸다.

이는 아마도 많은 사람들이 기계 및 자동화 프로젝트에서 직면하는 가장 일반적인 문제점일 것입니다. 시스템이 너무 "전체적"입니다. 한 곳이 바뀌면 다른 곳도 피해를 입게 됩니다. 나중에 우리는 마이크로서비스에 대해 이야기했습니다. 이 개념은 소프트웨어 분야에서 널리 사용되며 놀랍게도 하드웨어 및 전기 기계 통합 프로젝트에 적합합니다.

실제 M&E 프로젝트에서 마이크로서비스의 이점은 정확히 무엇입니까?

간단히 말해서, 귀하의 생산 라인이 더 이상 하나의 거대 기업이 아니라 여러 개의 독립적인 소규모 단위로 구성되어 있다고 상상해 보십시오. 각 장치는 자체 작업을 관리합니다. 예를 들어 서보 모터는 축의 이동을 제어하고 비전 모듈은 품질 검사를 담당하며 로직 모듈은 프로세스 순서를 지시합니다. 그들은 독립적으로 일하고 가벼운 방식으로 의사소통하고 협업합니다.

이점 1: 변화로 인해 더 이상 근육이 손상되지 않습니다. 과거에는 모터의 매개변수나 동작 곡선을 조정하려면 전체 라인을 중지하거나 전체 제어 프로그램을 다시 컴파일해야 할 수도 있었습니다. 지금은 무엇입니까? 해당 모터 구동 모듈에 해당하는 서비스를 조정하면 됩니다. 다른 부분은 평소대로 실행되며 테스트는 독립적으로 수행할 수 있습니다. 마치 밴드에 신인 뮤지션이 들어오고, 다른 뮤지션들이 함께 연주할 때 계속해서 연습하고 함께 작업하는 모습이다.

장점 2: 업그레이드가 쉬워집니다. 새로운 기술이 나오면 특정 DC 서보를 더 반응성이 뛰어난 모델로 교체하고 싶습니다. 마이크로서비스 아키텍처에서는 서보를 구동하는 서비스 모듈만 교체하면 되며 인터페이스는 동일하게 유지되고 다른 부분은 거의 눈에 띄지 않습니다. 부분 업그레이드로 인해 시스템에 전체 재인증이 필요하지 않습니다.

세 번째 이점: 향상된 내결함성. 일시적인 통신 중단 등 특정 모듈에 문제가 발생하더라도 전체 시스템이 붕괴되는 것은 아닙니다. 다른 독립 서비스는 계속 작동하거나 안전한 상태로 들어갈 수 있습니다. 문제 모듈을 다시 시작하거나 복구한 다음 시스템에 다시 "결합"할 수 있습니다. 전체 시스템의 탄력성이 향상됩니다.

어떤 사람은 "이상적으로 들리는데 현실에서는 어떻게 구현할 수 있나요?"라고 물을 수 있습니다.

실제로 전통적인 모놀리식 아키텍처에서 마이크로서비스로 전환하려면 디자인 사고 방식의 일부 변화가 필요합니다. 하지만 생각보다 복잡하지는 않습니다. 물리적으로나 기능적으로 시스템을 모듈화하세요. 어떤 부분이 독립적으로 작동할 수 있나요? 독립적인 서비스에 어떤 제어 로직을 캡슐화할 수 있나요?

예를 들어 간단한 3축 로봇 팔 프로젝트가 있습니다. 각 축의 서보 모터 제어를 세 개의 독립적인 서비스로 분할할 수 있습니다. 시각적 위치 지정은 하나의 서비스이고 동작 경로 계획은 또 다른 서비스입니다. 이들은 명시적인 인터페이스 프로토콜(예: 네트워크 기반 통신)을 통해 서로 통신합니다. 각 서비스는 독립적으로 개발, 테스트 및 배포될 수 있습니다.

하드웨어 리소스는 어떻습니까? 오늘날 많은 컨트롤러와 산업용 컴퓨터는 여러 경량 서비스를 동시에 실행할 수 있을 만큼 강력합니다. 핵심은 서비스 간의 과도한 결합을 방지하기 위해 통신 및 데이터 흐름을 계획하는 것입니다.

장라오(Lao Zhang)의 이야기로 돌아갑니다.

그들은 나중에 마이크로서비스 아이디어를 사용하여 소규모 조립 라인을 재구성하려고 시도했습니다. 공급, 위치 조정, 조임, 검사 등 다양한 기능이 독립적인 모듈로 분리되어 있습니다. 한번은 고객이 일시적으로 조임 토크와 순서를 변경해 달라고 요청한 적이 있습니다. 과거에는 프로그램을 다시 작성하려면 최소한 반나절의 다운타임이 필요했습니다. 이번에 엔지니어는 "조임 서비스"의 논리만 수정하고 30분 이내에 온라인으로 업데이트했습니다. 다른 워크스테이션은 전혀 영향을 받지 않았습니다.

Lao Zhang은 미소를 지으며 "기계에 '레고'의 힘을 부여하는 느낌입니다. 변경이 필요한 곳은 성 전체를 다시 짓는 대신 벽돌 조각만 교체하면 됩니다."라고 말했습니다.

이러한 종류의 유연성은 다품종 및 소규모 배치 생산 추세에서 특히 중요합니다. 특정 제품의 특별한 요구 사항을 충족하기 위해 전체 생산 라인을 재설계할 필요는 없습니다. 해당 서비스 모듈을 결합하거나 조정하기만 하면 됩니다.

마이크로서비스 아키텍처를 지원하는 구성 요소를 선택할 때 고려해야 할 사항은 무엇입니까?

물론 모든 하드웨어와 소프트웨어가 당연히 이 모델에 적합한 것은 아닙니다. 서보 모터, 드라이브, 컨트롤러 등 핵심 구성요소를 선택할 때 유연한 인터페이스와 프로토콜을 지원하는지, 독립적으로 제어하고 통합하기 쉬운지 여부를 고려해야 합니다.

통신 표준화가 중요합니다. 일반적인 산업용 통신 프로토콜(EtherCAT, Modbus TCP, OPC UA 등)을 지원하는 구성 요소를 선택하면 서비스 간 데이터 교환이 더욱 원활해집니다. 예를 들어, 모두가 같은 언어를 사용한다면 협업에 장애가 되지 않습니다.

모듈 자율성. 좋은 서보 드라이브는 위치, 속도, 토크의 폐쇄 루프 제어를 국부적으로 완료할 수 있어야 합니다. 모든 작업을 완료하기 위해 중앙 컨트롤러에 의존하는 대신 상위 수준의 지시만 받으면 됩니다. 이는 마이크로서비스의 "독립적 배포 및 독립적 운영" 개념과 일치합니다.

구성 및 관리 도구. 시스템은 이러한 분산 서비스를 관리하기 위한 편리한 도구를 제공합니까? 각 서비스의 상태를 모니터링하고 구성을 개별적으로 업데이트할 수 있나요? 이는 일상적인 유지 관리의 편의성과 관련이 있습니다.

존재하다kpower단, 우리는 하드웨어와 이러한 아키텍처적 사고를 결합하는 방법을 자주 탐색합니다. 전기 기계 시스템이 강력하고 신뢰할 수 있을 뿐만 아니라 이러한 "민첩성"도 갖추도록 하십시오.

몇 가지 무작위 생각

기술적 개념은 때로 차갑게 들리지만 작업장으로 돌아가면 실제 문제를 해결합니다. 마이크로서비스는 만병통치약이 아니며 초기 설계와 사고가 필요합니다. 그러나 시스템이 유연해지고 더 이상 변화에 취약하지 않게 되는 것을 보면 그 느낌이 매우 현실적입니다.

이는 복잡한 기계에 "생명력"을 주입하는 것과 같습니다. 각 부품은 독립적이고 협력적이며 문제를 격리할 수 있고 업그레이드를 로컬에서 수행할 수 있습니다. 이는 기계 시스템에 살아있는 유기체와 유사한 견고성을 부여합니다.

다음에 새 프로젝트를 설계하거나 기존 시스템을 개편할 때 한 가지 질문을 더 던질 수 있습니다. 이 서비스를 독립적인 서비스로 분할할 수 있습니까? 변화를 더 쉽게 만드세요.

결국, 요구 사항이 점점 더 빨라지고 개인화되는 시대에 기계가 변화를 쉽게 따라갈 수 있게 해주는 것은 아마도 이런 지혜일 것입니다. 그리고 이 모든 것은 궁극적으로 창작과 작업을 보다 원활하고 편안하게 만들기 위한 것입니다.

2005년에 설립되었으며,kpower는 중국 광둥성 둥관에 본사를 둔 전문 컴팩트 모션 유닛 제조업체에 전념해 왔습니다. 모듈식 드라이브 기술의 혁신을 활용하여,kpower고성능 모터, 정밀 감속기, 멀티 프로토콜 제어 시스템을 통합하여 효율적이고 맞춤형 스마트 드라이브 시스템 솔루션을 제공합니다. Kpower는 스마트 홈 시스템, 자동 전자 장치, 로봇 공학, 정밀 농업, 드론 및 산업 자동화 등 다양한 분야를 포괄하는 제품을 통해 전 세계 500개 이상의 기업 고객에게 전문 드라이브 시스템 솔루션을 제공해 왔습니다.