KR100186361B1 - 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법에 관한 것으로, 종래에는 4번 피엘씨가 7번 피엘씨와 정보를 교환해야 하는 경우나 피씨(PC)에서 10번 피엘씨의 정보가 필요한 경우 다른 네트워크 라인을 직접 연결하거나 최소한 2단전의 피엘씨에 연결하여야 했다. 하지만 네트워크 구성이 넓은 지역에 걸쳐 이루어져 있다면 이와같은 연결은 어려운 문제가 있고, 또한 피엘씨 프로그래머는 네트워크의 구성과 각 모듈의 주소를 완전히 파악하고 있어야만 프로그래밍이 가능한 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 다단계의 네트워크에서 컴퓨터와 피엘씨 또는 피엘씨와 피엘씨간의 주소 해석과 자료 전송시 서비스종류와 출발, 목적지 네트워크 종류와 그의 주소들을 갖는 프레임과 응답 프레임을 생성하고 이를 통신모듈을 통해 정보를 교환하도록 함으로써 네트워크 구성이 넓은 지역에도 통신모듈만을 사용하여 정보교환을 행함으로써 가격의 저렴화를 꾀할 수 있도록 한다.

Description

서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법
본 발명은 Ethernet와 MINI-MAP, Field-BUS로 이루어진 다단계의 네트워크에서 컴퓨터와 피엘씨(PLC) 및 피엘씨와 피엘씨 사이의 주소 해석과 자료 전송을 행하는, 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법에 관한 것으로, 특히 고가의 라우터 등을 이용하지 않고 각자 가지고 있는 통신 모듈을 통해 정보 교환을 행하도록 하여 거리상의 제약을 받지않고 통신 모듈의 종류에 상관없이 서로 정보 교환이 가능하도록 한 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법에 관한 것이다.
컴퓨터와 피엘씨(PLC) 또는 피엘씨와 피엘씨 사이에 서로 정보를 교환하기 위해서는 통신용 모듈을 사용해서 이루어져 왔다.
하지만 이러한 통신용 모듈은 특수 용도에 맞는 케이블과 프로토콜을 사용하고 있으며, 또한 컴퓨터와 통신하기 위해서는 컴퓨터에도 별도의 통신 모듈을 장착해야만 통신할 수 있다.
따라서 계층적인 혹은 병렬적인 구조를 가지고 있는 경우 서로간의 통신이 원활히 이루어지지 않았다.
종래의 경우에는 2단계에 한해서는 연결이 이루어져야 할 주소와 중간에서 다리를 놓아줄 통신 모듈의 주소를 사용자가 정확히 입력을 하는 방법으로 해결하였으나 네트워크의 규모가 커지고 거리상의 제약 등으로 어려움이 많이 발생하였다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결함으로써 다단계의 네트워크에서 컴퓨터와 피엘씨 또는 피엘씨와 피엘씨간의 주소 해석과 자료 전송등을 가능하게 한다.
이하, 종래 기술과 그 문제점 그리고 본 발명의 기술과 효과등에 대하여 살펴보자.
도1은 종래 피엘씨(PLC)와 컴퓨터간의 네트워크 구성 예로, 한 대의 컴퓨터(computer #1)와 M-net와 F-net 모듈을 동시에 또는 하나씩만을 갖는 피엘씨(PLC)가 여러개씩 다단으로 연결되어 있다.
이와같이 연결되어 있는 종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
피씨(PC)에서 6번 피엘씨(PLC)의 정보를 얻기 위해선 M-net 주소 X.X.X.X.X.3인 모듈을 통해서 M-net 주소 X.X.X.X.X.8인 모듈에게 정보를 전달해 달라고 M-net 주소 X.X.X.X.X.1과 M-net 주소 X.X.X.X.X.2를 통해 1번 피엘씨(PLC)에게 요청하여야 했다.
또한 1번 피엘씨에서 10번 피엘씨의 정보를 얻기 위해선 F-net 주소 X.6인 모듈을 통해서 F-net 주소 X.7인 모듈에게 정보를 전달해 달라고 M-net 주소 X.X.X.X.X.3과 X.X.X.X.X.6을 통해 4번 피엘씨에게 요청하여야 했다.
그러나, 상기와 같은 종래의 기술에서 4번 피엘씨가 7번 피엘씨와 정보를 교환해야 하는 경우나 피씨(PC)에서 10번 피엘씨의 정보가 필요한 경우 직접 다른 네트워크 라인을 연결하거나 최소한 2단전의 피엘씨에 연결하여야 했다. 하지만 네트워크 구성이 넓은 지역에 걸쳐 이루어져 있다면 이와같은 연결은 어려운 문제가 있고, 또한 피엘씨 프로그래머는 네트워크의 구성과 각 모듈의 주소를 완전히 파악하고 있어야만 프로그래밍이 가능한 문제점이 있다.
따라서, 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다단계의 네트워크에서 정보 교환을 위한 프레임과 응답 프레임을 만들어 통신 모듈을 통해 송수신함으로써 네트워크 규모가 큰 경우 거리상의 제약과 같은 문제를 해결하고, 통신 모듈의 종류에 상관없이 서로 정보의 교환이 가능하도록 한 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법을 제공함에 있다.
도1은 종래 피엘씨(PLC)와 컴퓨터간의 네트워크 구성도.
도2는 본 발명 피엘씨와 컴퓨터간의 네트워크 구성도.
도3은 도2에서, 컴퓨터와 각각의 피엘씨가 갖는 통신 모듈의 연결 테이블을 보여주는 도표.
도4는 특정한 피엘씨(PLC)를 찾는 프레임과 그에 대한 응답 프레임의 일반적인 구조를 나타내고 있는 도표.
도5와 도6은 도4에 대한 구체적인 예를 보여주는 도표.
도7은 자료 전송 프레임과 그에 대한 응답 프레임의 일반적인 구조를 나타내고 있는 도표.
도8은 도7에서, 자료 전송 프레임에 대한 구체적인 예를 보여주는 도표.
도9는 자료 전송 프레임에 대한 응답 프레임의 구체적인 예를 보여주는 도표.
도10은 본 발명 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법에 대한 동작흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
computer #1, #2 : 컴퓨터 CPU : 씨피유
F-net : Field-Bus 통신모듈 M-net : MINI-MAP 통신모듈
PLC#1~PLC#12 : 피엘씨
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법은, 컴퓨터와 피엘씨 또는 피엘씨와 피엘씨간에 정보 교환시 송신측에서 주소의 해석을 위한 프레임을 만들어 브로드케스팅하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 브로드케스팅한 후 프레임을 받은 수신측에서 그 내용을 씨피유에 알리도록 하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 씨피유는 자신의 통신 모듈을 검사하여 해당 모듈이 없으면 다른 통신 모듈이 있는가를 체크하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 다른 통신 모듈이 없으면 종료하고 있으면 수신한 프레임 내용을 같은 네트워크로 묶여있는 모든 수신측에 브로드케스팅하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 브로드케스팅된 프레임을 해당 통신 모듈이 수신하면 응답 프레임을 만들어 프레임이 전달된 경로의 역으로 발생시켜 프레임을 송신한 곳에서 인식하도록 하는 제5단계와; 상기 제5단계에서 프레임과 응답 프레임이 전달되는 경로를 따라 정보를 교환하도록 하는 제6단계로 이루어진다.
상기 각 단계로 이루어진 방법을 수행하기 위한 구성은 도2에서와 같이 종래와 동일하다.
이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2에 도시한 네트워크에서 1번 컴퓨터(computer #1)와 10번 피엘씨(PLC#10)간에 자료 전송이 필요하다고 가정하자.
그러면, 먼저 1번 컴퓨터(computer #1)는 10번 피엘씨(PLC#10)가 존재하는지? 있다면 어디에 있는지를 알기 위하여 도4에서와 같이 “8-bit 서비스 종류, 8-bit 출발지 네트워크 종류, 48-bit 출발지 네트워크 주소, 8-bit 목적지 네트워크 종류, 48-bit 목적지 네트워크 주소”로 이루어진 프레임을 통신케이블을 통해 1번 컴퓨터(computer #1)와 연결되어 있는 1번, 2번, 3번 피엘씨(PLC#1)(PLC#2)(PLC#3)로 브로드케스팅한다.
여기서, 도4에 도시한 프레임에 대한 구체적인 예가 도5에서와 같다. 즉, Ethernet 주소 X.X.X.1인 1번 컴퓨터(computer #1)가 F-net 주소 X.2인 10번 피엘씨(PLC#10)를 찾고 있음을 의미한다.
상기 1번 컴퓨터(computer #1)는 도5에서와 같은 프레임을 TCP/IP헤더를 붙여 브로드케스팅한 후 한정된 타임-아웃(TIME OUT)을 가동한다.
상기에서 부정 응답신호(NACK) 대신 타임-아웃을 가동하는 것은 수십, 혹은 수백대의 피엘씨와 컴퓨터로 구성된 커다란 네트워크에서 모든 피엘시와 컴퓨터가 부정응답을 보내기 시작하면 매우 많은 통신량이 발생, 네트워크의 효율이 떨어지거나 데드락(Dead-lock)이 발생, 전체 네트워크가 다운되는 현상을 막기 위함이다.
따라서, 상기 타임-아웃 동안에 응답신호(ACK)가 도착하지 않으면 에러가 발생했음을 인식하고 그에대한 처리를 행하도록 한다.
도5에서와 같은 프레임을 통신케이블을 통해 입력받는 1번,2번,3번 피엘씨(PLC#1)(PLC#2)(PLC#3)의 Ethernet 모듈은 TCP/IP헤더를 제거한 후 그 내용을 내부의 씨피유(CPU)로 보낸다.
그러면 각각의 씨피유(CPU)는 자신의 통신 모듈을 조사한다.
2번 피엘씨(PLC#2)의 경우는 다콜 통신모듈이 없으므로 수신한 프레임을 무시하고, 1번 피엘씨(PLC#1)와 3번 피엘씨(PLC#3)는 또 다른 통신 모듈이 있으므로 씨피유는 다른 통신 모듈에 같은 프레임을 각각의 규격에 맞는 헤더를 붙여 브로드케스팅으로 전송할 것을 명한다.
이에 1번 피엘씨(PLC#1)와 3번 피엘씨(PLC#3)의 M-net 모듈은 타임-아웃을 가동시키고, 같은 네크워크로 묶여 있는 모든 피엘씨에 Ethernet 주소 X.X.X.1인 1번 컴퓨터(computer #1)가 F-net 주소 X.2인 10번 피엘씨(PLC#10)를 찾고 있음을 알린다.
이와같은 프레임은 연속적으로 모든 네크워크에 전달되며, 각 단계별로 프레임을 전송한 통신 모듈은 타임-아웃이 발생하거나 응답이 올 때까지 그 정보를 보관하고 있는다.
10번 피엘씨(PLC#10)의 F-net 모듈은 1번 컴퓨터(computer #1)가 자신을 찾고 있음을 4번 피엘씨(PLC#4)를 통해 알고 자신의 씨피유(CPU)에 알림과 동시에 도6에서와 같은 응답 프레임을 발생시켜 4번 피엘씨(PLC#4)의 F-net 모듈에 전송한다.
또한, 10번 피엘씨(PLC#10)의 F-net 모듈은 도3의 ①처럼 큐 형태의 테이블에 1번 컴퓨터의 Ethernet X.X.X.1은 4번 피엘씨의 F-net X.1을 통해 연결할 수 있음을 기록하여 둔다.
상기 10번 피엘씨(PLC#10)로 부터 응답 프레임을 받은 4번 피엘씨(PLC#4)의 F-net 모듈은 응답이 왔음을 씨피유(CPU)에 알리고, ②처럼 큐 형태의 테이블에 Ethernet X.X.X.1은 자신의 M-net X.X.X.X.X.2를 통해 연결할 수 있음을 기록하여 둔다.
4번 피엘씨(PLC#4)의 씨피유는 응답이 왔음을 M-net 주소 X.X.X.X.X.2인 통신 모듈에 전달한다.
그러면 상기 M-net 주소 X.X.X.X.X.2인 통신 모듈은 ③,④처럼 F-net X.2는 F-net X.1을 통해 연결할 수 있음과 Ethernet X.X.X.1은 M-net X.X.X.X.X.1을 통해 연결할 수 있음을 기록하여 둔다.
응답 프레임은 연속적으로 1번 피엘씨(PLC#1)과 1번 컴퓨터(computer #1)로 전달되며 도3의 ⑤,⑥,⑦,⑧과 같은 테이블을 각 통신 모듈에 생성하게 된다.
이상에서와 같은 여러개의 네트워크를 통해 응답을 받은 1번 컴퓨터(computer #1)는 이제 이미 만들어진 경로를 10번 피엘씨(PLC#10)과 통신할 수 있다.
즉, 상기 1번 컴퓨터(computer #1)는 이미 만들어진 테이블을 이용하여 도7 및 도8과 같은 프레임을 발생시켜 1번 피엘씨(PLC#1)과 통신하게 된다.
도7 및 도8과 같은 프레임을 전달받은 Ethernet 주소 X.X.X.3인 모듈은 자기의 테이블에서 F-net X.2는 M-net X.X.X.X.X.1을 통해 연결할 수 있음을 알고 1번 피엘씨(PLC#1)에게 M-net X.X.X.X.X.1을 통해 F-net X.2에게 자료 전송을 부탁한다.
자료의 전달을 요청받은 1번 피엘씨(PLC#1)의 씨피유는 M-net X.X.X.X.X.1에게 F-net X.2에 자료 전송을 명한다.
이와 같은 절차의 반복으로 자료는 F-net X.2에게 전송된다.
각 통신 모듈은 일정량의 큐를 가지고 있으며, 만약 전송되는 중간에 표에서 연결 경오를 찾을 수 없을 경우 해당 피엘씨에게 다시 찾기 프레임을 발생시켜 경로를 찾아 낸 후 자료의 전송을 계속한다.
따라서 큐의 크기와 효율은 전체 네트워크의 크기와 전송망의 통신 속도, 통신 횟수 등의 영향을 받는다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 종류가 서로 다른 통신 모듈이 혼용되어 구성된 다단계의 네트워크에서 서로 정보의 교환이 가능함은 물론이고 전체 네트워크의 구성을 감시, 관리하는 피씨에서 한 눈에 알아 볼 수 있도록 하며, 또한 피엘씨 프로그래머는 단지 정보를 교환하고자 하는 피엘씨의 네트워크 종류와 주소만을 알고 있으면 프로그래밍이 가능하다. 아울러 네트워크 구성이 넓은 지역에도 분포되어 있는 경우에도 통신모듈만을 사용하여 정보교환을 행함으로써 가격의 저렴화를 꾀할 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 컴퓨터와 피엘씨 또는 피엘씨와 피엘씨간에 정보 교환시 송신측에서 주소의 해석을 위한 프레임을 만들어 브로드케스팅하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 브로드케스팅한 후 프레임을 받은 수신측에서 그 내용을 씨피유에 알리도록 하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 씨피유는 자신의 통신 모듈을 검사하여 해당 모듈이 없으면 다른 통신 모듈이 있는가를 체크하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 다른 통신 모듈이 없으면 종료하고 있으면 수신한 프레임 내용을 같은 네트워크로 묶여있는 모든 수신측에 브로드케스팅하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 브로드케스팅된 프레임을 해당 통신 모듈이 수신하면 응답 프레임을 만들어 프레임이 전달된 경로의 역으로 발생시켜 프레임을 송신한 곳에서 인식하도록 하는 제5단계와; 상기 제5단계에서 프레임과 응답 프레임이 전달되는 경로를 따라 정보를 교환하도록 하는 제6단계로 이루어짐을 특징으로 하는 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법.
  2. 제1항에 있어서, 프레임은 서비스 종류, 출발지 네트워크 종류, 출발지 네트워크 주소, 목적지 네트워크 종류, 목적지 네트워크 주소로 만들어짐을 특징으로 하는 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법.
  3. 제1항에 있어서, 통신모듈은 프레임 및 응답 프레임 전달시 현재 전달되는 해당 네트워크와 그의 주소 그리고 다음 번의 연결을 위한 네트워크와 그의 주소를 큐 형태의 테이블로 만들고 이 테이블을 이용하여 통신을 행하도록 하는 것을 특징으로 하는 서로 다른 종류의 네트워크로 연결된 피엘씨간의 정보 교환방법.
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