KR100202686B1 - 독립된 클럭원을 갖는 분산 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 독립된 클럭원을 갖는 분산장치에 관한 것으로, 종래에는 시간정보를 맞추는 시점 전후의 시간정보의 변화폭이 커져 맞추는 시점 전후의 정보에 대한 정확성이 많이 떨어져 결과적으로 상위 장치에서 정렬할 때 발생 순서가 뒤바뀔 수 있는 가능성이 남아있게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상위 장치에서 하위 장치의 클럭의 변동 추이를 장시간에 걸쳐 관리 및 추적시의 클럭원의 오차, 시간에 따른 정확성의 하락을 충분히 보완할 수 있도록 한다.

Description

독립된 클럭원을 갖는 분산 장치
제1도는 일반적인 분산장치의 구성도.
제2도는 본 발명의 독립된 클럭원을 갖는 분산장치 구성도.
제3도는 제2도에서, 상위 장치에서 관리하는 파라미터 테이블 표.
제4도는 제2도에서, 초기에 하위 장치가 상위 장치에 보내는 통신 메세지의 구성도.
제5도는 제2도에서, 하위 장치가 상위 장치에 보내는 통신 메세지의 구성도.
제6도는 제2도에서, 통신선로를 통한 상위 장치와 하위 장치간의 통신 시간 설명도.
제7도는 제6도에서 발생 시각의 순으로 정렬된 이벤트 리스트 테이블표.
제8도는 제2도의 상위 장치에서의 전체동작을 보여주는 동작 흐름도.
제9도는 제2도의 하위 장치에서의 전체동작을 보여주는 흐름도.
제10도는 제2도의 하위 장치에서 클럭 인터러프트가 발생할 경우 처리하기 위한 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1000 : 상위 장치 1000A : 이벤트 정렬부
1000B : 실시간 산출부 1000C : 클럭원 동기부
1000D,2000D : 통신부 2000 : 하위 장치
2000A : 상태감지부 2000B : 발생시각 생성부
2000C : 이벤트 발생부 S : 센서류
AT : 액츄에이터류 M : 기계 설비류
본 발명은 독립적으로 구성되는 클럭원을 갖는 다수의 하위 장치가 위치적으로 분산되어 있는 상태에서 통일된 시간 체계를 갖지 못하므로써 감지한 이벤트들을 선,후 관계가 뒤바뀌지 않고 처리하여 사용자에게 여러종류의 정보를 제공할 수 있도록 한 분산 장치에 관한 것으로, 특히 하위 장치에서 발생하는 변동을 감지한 이벤트를 각자의 클럭원을 이용해 발생시각을 클럭원의 턱에 따라 부여하고 이 부여된 정보를 이용하여 이벤트의 정보를 발생시간 순으로 배열하여 처리할 수 있도록한 독립된 클럭원을 갖는 분산 장치에 관한 것이다.
종래 분산 장치의 구성은, 제1도에 도시된 바와같이, 현장에 가까운 곳에 위치되어 있는 센서(S), 액츄에이터(AT) 및 기계 설비류(M)들에 대한 상태를 감지하고 그 감지한 상태를 전송하는 N개의 하위 장치(200)와; 상기 N개의 하위 장치(200)로부터 전송되는 정보에 시간 정보를 가하는 N개의 클럭원(300)과; 상기 N개의 하위 장치(200)로 부터 전송되는 정보를 상기 N개의 클럭원(300)으로 부터 전달되는 시간 정보에 맞추어 감시 제어 및 관리 운영하여 사용자에게 여러 종류의 정보를 제공하여 주는 상위 장치(100)로 구성된다.
이와같이 구성된 종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
플랜트(PLANT) 및 계통에 대해 관리 및 운영을 위하여 다수의 센서류(S), 액츄에이터류(AT) 및 기계 설비류(M)를 현장에 가까운 곳에 위치시키고 이를 인터페이스하는 기기 및 통신 기기로 구성된 A,B,C,D,........ 와 같이 N개로 이루어진 하위 장치(200)가 감지하게 된다.
가령 센서(S), 액츄에이터(AT), 기계 설비류(M)들의 상태가 바뀌게 되면 각각의 하위 장치들은 그 바뀐 상태를 감지하여 상위 장치(100)로 전송하게 되는데, 이때 전송하는 메세지는 누가, 어떻게, 언제로 구성된 요소를 포함한다.
이때 상기 하위 장치(200)로 부터 상위 장치(100)로 전달되는 메세지에는 N개로 구성된 클럭원(300)에 의해 발생되는 발생시각이 첨부되어 전송된다.
따라서, 상기 N개의 하위 장치(200)로 부터 메시지를 전달받은 상위 장치(100)는 클럭원(300)에 의해 첨부된 시간에 따라 분류해 전체 시스템을 제어하여 관리 및 운영을 하여 이벤트라는 형태로 사용자에게 여러 종류의 편리한 정보를 제공한다.
그런데, 장치의 응답성에 대한 요구가 높아짐에 따라 더이상 상위 장치(100)가 이벤트를 처리할 수 없어져서 각 이벤트는 하위 장치(200)에서 전담하는 형태로 바뀌고 있다.
상기에서와 같이 N개의 하위 장치(200)에서 이벤트를 전담하는 경우, 하위 장치(200)에 연결되어 있는 센서류(S), 액츄에이터류(AT), 기계 설비류(M)들의 상태가 바뀌어 각 하위 장치(200)가 감지한 메세지를 누가, 어떻게, 언제로 구성된 요소를 포함하여 상위 장치(100)로 전달함에 있어서언제라는 상황이 문제가 된다.
예를들어, 동시에 각기 다른 하위 장치(200)가 관장하는 두 관제점의 상태가 변했다고 가정하게 되면, 두 하위 장치는 각기 다른 클럭원을 사용해서 발생시각을 메세지에 첨부함에 있어 그 시간의 정밀도는 각 하위 장치(200) 마다 다를 수 밖에 없으므로 이를 근거로 상위 장치(100)에서 일정시간 간격으로 동보(同報) 메세지를 하위 장치(200)에 보내 모든 클럭원(300)에 의해 관리되는 시간정보를 일정하게 맞추어 처리하게 된다.
그러나, 시간정보를 맞추는 시점 전후의 시간정보의 변화폭이 커져 맞추는 시점 전후의 정보에 대한 정확성이 많이 떨어져 결과적으로 상위 장치에서 정렬할 때 발생 순서가 뒤바뀔 수 있는 가능성이 남아있게 되는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 상위 장치에서 하위 장치의 클럭의 변동 추이를 장시간에 걸쳐 관리 및 추적시의 클럭원의 오차, 시간에 따른 정확성의 하락을 충분히 보완할 수 있도록 한 독립된 클럭원을 갖는 분산 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 독립된 클럭원을 갖는 분산장치의 구성은, 제2도에 도시한 바와같이, 센서류, 엑츄에이터류, 기계설비류 등의 변화상태를 감지하는 상태감지부(2000A)와, 상기에서 변화감지시 변화한 상태에 고유 틱을 첨부한 정보를 생성하는 발생시각 생성부(2000B)와, 상기 발생시각 생성부(2000B)에서 생성된 정보에 관제점 아이디(ID)를 부가하여 이벤트를 생성하여 발생시키는 이벤트 발생부(2000C)와, 상대방 장치와 통신을 담당하는 통신부(2000D)와, 상기 발생시각 생성부(2000B)에서 기본 클럭 수가 경과하게 되면 틱을 갱신하여 주는 클럭 인터러프트 처리부(2000F)로 이루어진 하위장치(2000)와; 상기 하위장치(2000)로 부터 발생된 이벤트를 전송받거나 전송하는 통신부(1000D)와, 상기 전송받은 이벤트에 첨부되어 있는 틱의 변화시점의 동기값을 산출하는 클럭원 동기부(1000C)와, 상기에서 산출된 동기값을 본 장치의 실시간으로 산출하는 실시간 산출부(1000B)와, 상기에서 산출된 이벤트를 발생 시각순으로 정렬하여 사용자에게 알려주기 위한 이벤트 정렬부(1000A)로 이루어져 프랜트 및 계통에 대한 관리 및 운영을 행하여 사용자에게 편리한 정보를 제공하는 상위 장치(100)로 구성한다.
이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
초기 상태에서 하위 장치(2000)와 상위 장치(1000)는 제4도에서와 같은 구성을 갖는 통신 메세지를 주고받는데, 시간 t1은 상위 장치(1000)가 설정하고 나머지는 하위 장치(2000)가 설정한다.
이와같이 통신 메세지를 주고 받아 제3도에서와 같은 파라미터 테이블을 형성한다.
상기에서 제3도와 제4도에서의 시간기호는 제6도를 참조한다.
이때 제3도의 T2i(i는 각 하위 장치를 의미)는 제4도의 t2로 부터
로 된다.
상위 장치(2000)의 틱 단위 TUi는 제4도의 틱 시간으로 그 내용은 미리 규정된 단위(SEC 또는 mSEC)에 대한 배수로 나타내어지며, T2i에 대한 상위 장치(100)의 틱인 TSi는 다음과 같이 구할 수 있다.
이는 각 클럭원끼리의 계산이 이루어지는 것이므로 다른 클럭원이 존재한다해도 아무런 문제가 발생하지 않는다.
그리고, 각 하위 장치(2000)와의 통신시 전송로에서 소요되는 시간 TMi는 다음과 같다.
초기상태가 지난 후의 하위 장치(2000)와의 메세지는 제5도에서와 같이 이루어지며 이벤트가 변한 시점인 tsample은 하위 장치(2000)의 발생시각 생성부(2000B)에서 생성하는 값으로 상태가 변한 시점의 카운터 값에 의해 결정된다.
그리고, 초기상태에서 상위 장치(2000)와 교환한 TUi를 1이라는 기본단위로 해서 이 클럭수가 경과하면 클럭 인터러프트 처리부(2000F)가 클럭 인터러프트가 발생하도록 하여 발생할 때 마다 동일한 카운터를 증가시키는 방법으로 구현한다.
초기상태 이후 상위 장치(1000)와 하위 장치(2000)들의 독립된 클럭원은 계속 동작하고 있으므로 특정시점에서 하위 장치(2000)의 시각을 상위 장치(1000)에 동기시키는 방법은 초기 상태부터 현재 까지의 두 클럭원이 변한 양에 대한 비례계수로써 구할 수 있다.
따라서 특정 관제점의 이벤트에 대한 변한 시점을 상위 장치(2000)의 클럭원에 동기시킨 값인 Tsample는 다음과 같이 구할 수 있다.
이렇게 구해진 TSi는 상위 장치(1000)의 클럭원을 미리 규정된 단위(SEC 또는 mSEC)로 맞춘 것이므로 이 값으로 부터 널리 알려진 방법에 의해 실시간 T를 환산할 수 있으며 이를 각 이벤트 리스트의 발생시각 항목에 삽입하고, 제7도에서와 같이 발생시각을 정렬키로 하여 정렬하면 된다.
이를 처리하기 위한 흐름에 대하여 제8도 및 제9도에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 제9도의 흐름도에서와 같이, 하위 장치(2000)의 상태 감지부(2000A)에서 센서류, 액츄에이터류, 기계 설비류등의 변화상태를 감지하여 상태가 변할 경우 발생시각 생성부(2000B)에서 변한상태에 고유 틱(TICK)을 첨부하고 나면 이 정보를 이용하여 이벤트 발생부(2000C)에서 관제점 아이디(ID), 상태, 틱을 합쳐 이벤트를 생성하여 상위 장치(1000)로 발생한다.
그런데 상기 하위 장치(2000)의 발생시각 생성부(2000B)에서 기본 클럭수가 경과하게 되면 클럭 인터러프트 처리부(2000F)에서 틱(TICK)을 갱신하며, 이에 대한 흐름도는 제10도에 도시한 바와같다.
이때 하위 장치(2000)와 상위 장치(1000)의 통신은 그 각각의 통신부(2000D)(1000D)에서 담당하여 이루어진다.
제9도와 제10도에서와 같이 동작하는 하위 장치(2000)에서 상위 장치(1000)로 정보를 주게되면, 먼저 통신부(1000D)를 통해 메세지를 전달받은 실시간 산출부(1000C)에서는 초기에 상위 장치(1000)에서 설정한 나머지 틱과 더블어 하위 장치(2000)와의 통신시 전송로에서 소요되는 시간(TMi)과 초기 상태 이후 하위 장치(2000)의 틱(T2i)을 산출한다.
다음으로 t2에 대한 상위 장치(1000)의 틱(TSi)을 산출한 후 제3도에서와 같은 파라미터 테이블에 지금까지 구한 틱과 소요시간등을 등록한다.
이와같은 방법으로 하여 모든 하위 장치(2000)에 대하여 파라미터 테이블을 만들다가 갱신을 필요로 할 경우 하위 장치(2000)로 부터의 이벤트 메세지를 수신하게 되면, 그 수신된 이벤트에 대한 변한 시점을 상위 장치(1000)의 클럭원 동기부(1000C)을 통해 동기시킨 값(Tsample)을 산출한다.
따라서, 동기된 Tsample을 실시간 산출부(1000B)에서 실시간으로 환산하고 이벤트 리스트에 발생시각을 삽입한 후 마치게 되면 이벤트 정렬부(1000A)에서는 이벤트 리스트를 제7도에서와 같이 발생 시각순으로 정렬한다.
상기에서와 같은 상위 장치(1000)의 동작은 제8도에 도시한 흐름도에서와 같다.
정렬된 이벤트 순으로 처리하여 사용자에게 알려주게 되면 클럭원의 오차를 극복할 수 있고, 시간에 따른 정확성의 하락을 충분히 극복할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 독립적으로 구성되는 클럭원을 갖는 다수의 하위 장치가 위치적으로 분산되어 있는 상태에서 통리된 시간체계를 갖지 못할 경우 감지한 이벤트의 선후 관계를 명확하게 구분하여 관리하여 사용자에게 여러종류의 정보를 제공하는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 센서류, 엑츄에이터류, 기계설비류 등의 변화상태를 감지하는 상태감지부(2000A)와, 상기에서 변화감지시 변화한 상태에 고유 틱을 첨부한 정보를 생성하는 발생시각 생성부(2000B)와, 상기 발생시각 생성부(2000B)에서 생성된 정보에 관제점 아이디(ID)를 부가하여 이벤트를 생성하여 발생시키는 이벤트 발생부(2000C)와, 상대방 장치와 통신을 담당하는 통신부(2000D)와, 상기 발생시각 생성부(2000B)에서 기본 클럭 수가 경과하게 되면 틱을 갱신하여 주는 클럭 인터러프트 처리부(2000F)로 이루어진 하위 장치(2000)와; 상기 하위장치(2000)로 부터 발생된 이벤트를 전송받거나 전송하는 통신부(1000D)와, 상기 전송받은 이벤트에 첨부되어 있는 틱의 변화시점의 동기값을 산출하는 클럭원 동기부(1000C)와, 상기에서 산출된 동기값을 본 장치의 실시간으로 산출하는 실시간 산출부(1000B)와, 상기에서 산출된 이벤트를 발생 시각순으로 정렬하여 사용자에게 알려주기 위한 이벤트 정렬부(1000A)로 이루어져 프랜트 및 계통에 대한 관리 및 운영을 행하여 사용자에게 편리한 정보를 제공하는 상위 장치(100)로 구성된 것을 특징으로 하는 독립된 클럭원을 갖는 분산장치.
KR1019960002777A 1996-02-06 1996-02-06 독립된 클럭원을 갖는 분산 장치 KR100202686B1 (ko)

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