KR100226053B1 - 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈 - Google Patents

공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈 Download PDF

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KR100226053B1
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Abstract

본 발명은 공장제어 시스템의 모니터에 디스플레이되는 화면을 범용 프린터를 통해 인쇄할 수 있도록 하는 비데오 카피어 인터페이스 모듈에 관한 것으로, 특히 저가격과 인쇄품질을 향상시킨 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈에 관한 것으로, 종래에는 입력되는 고해상도의 화면 데이타(예를 들면, 1280*1024의 해상도)를 입력받는 경우에 색신호 G에 포함된 동기신호가 사실상 분리되어 있지 않은 복합영상신호이기 때문에 고품질의 화면인쇄가 어려우며, 또한 각 해상도에 따른 화면 데이타를 모두 수용할 수 있도록 설계되어 있고 한 개의 고가의 고속 아날로그/디지탈 변환기를 사용하여 인터페이스함으로써 원가상승의 요인이 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명에서는 종래의 이러한 문제점을 감안하여 각 해상도에 따라 인터페이스 모듈을 각각 분리하여 설계하고, 아울러 입력되는 색신호의 각각에 대해 비교적 저속의 아날로그/디지탈 변환기를 사용하여 각각 인터페이스하도록 함으로써 사용자로 하여금 제품의 가격면에서 부담감을 덜어주는 한편, 화면데이타의 각 파라미터를 엘씨디 디스플레이 창을 통하여 손쉽게 설정할 수 있도록 하여 고품질의 인쇄화면을 얻을 수 있는 효과가 있게된다.

Description

공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈
제1도는 종래의 공장제어 시스템의 하드 카피어 인터페이스 모듈에 의한 공장제어 시스템과 일반범용 프린터의 연결구성 관계를 나타낸 도.
제2도는 제1도에 의거한 공장제어 시스템의 하드 카피어 인터페이스 모듈의 내부 블록도.
제3도는 본 발명 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈을 나타낸 블록도.
제4도는 본 발명 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈의 다른 실시예를 나타낸 블록도.
제5도는 종래와 본 발명에 의한 비데오 카피어의 사용자 인터페이스 장치를 비교하여 나타낸 도.
제6도는 제4도 신호분리부의 상세 블록도.
제7도는 제6도의 입출력 파형도.
제8도는 본 발명 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈의 화면인쇄, 저장, 환경설정과정을 나타낸 흐름도.
제9도는 제8도 환경설정과정의 상세 흐름도.
제10도는 제3도 및 제4도의 화면저장기능을 갖는 메인메모리와 그 주변 블록과의 연결관계를 나타낸 도.
제11도는 본 발명 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 방법을 나타낸 흐름도.
제12도는 제11도에 의하여 저장된 화면의 인쇄과정을 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
200, 300 : 색신호 입력단자 210, 310 : 중폭부
220, 320 : 아날로그/디지탈 변환부 230, 330 : 버퍼
240, 340 : 메인메모리 250, 350 : 씨피유
260, 360 : 동기신호 입력단자 270, 380 : 피엘엘 발진부
280, 390 : 인테페이스부 290, 400 : 범용프린터
370 : 신호분리부
본 발명은 공장제어 시스템의 모니터에 디스플레이되는 화면을 범용 프린터를 통해 인쇄할 수 있도록 하는 비데오 카피어 인터페이스 모듈에 관한 것으로, 특히 저가격과 인쇄품질을 향상시킨 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 공장제어 시스템을 이용하여 공장을 제어할 때 사용자는 공장을 간략화하여 알기쉽게 표현한 그림을 다수개 설치된 모니터를 통해 관찰함으로써 공장의 상태를 한 눈에 확일할 수 있다.
이렇게 공장을 운영하다가 어느 한 모니터에 때때로 특이한 경보나 중요한 데이타가 발생하였을 때 이 정보를 화면단위로 출력하여 보관하여야 할 경우가 발생하는데, 이러한 경우에 당시의 화면을 인쇄할 수 있는 장치가 필요로 하게 되며, 모니터에 출력되는 화면을 범용 프린터를 통해 인쇄하는 경우 상호간의 인테페이스를 위해 인터페이스 모듈이 필요로 하게 된다.
이러한 종래의 공장제어 시스템의 하드 카피어 인터페이스 모듈에 의한 공장제어 시스템과 일반범용 프린터의 연결구성 관계는 제1도에 도시된 바와같이, 멀티플렉서(110)로부터의 아날로그 화상데이타 ③을 인가받아 범용 프린터(130)로 인쇄할 수 있도록 멀티플렉서(110)와 범용 프린터(130)사이에 설치되어 인터페이스를 행하게 된다.
그리고, 종래의 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈은 제2도에 도시된 바와같이, 모니터로 인가되는 아날로그 색신호(R,G,B)를 입력받아 선택신호(sel)에 의해 이를 차례대로 선택하여 입력받은 다음 소정레벨 증폭하는 증폭부(121)와, 상기 증폭부(121)에 의해 증폭된 아날로그 색신호(R,G,B)를 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(122)와, 상기 아날로그/디지탈 변환부(122)의 출력을 인가받아 전송속도를 향상시켜 출력하는 라이 버퍼부(123)와, 상기 라인 버퍼부(123)의 출력을 인가받아 메인 메모리(126)에 저장한 다음 범용 프린터(130)로 인쇄하기에 적당한 형태로 처리하여 출력하는 씨피유(125)와, 상기 씨피유(125)로 인쇄명령을 인가하기 위한 제어키(124)와, 상기 씨피유(125)와 범용 프린터(130)와의 인터페이스를 위한 인터페이스부(128)와, 상기 아날로그/디지탈 변환부(122)로부터 라인버퍼부(123)를 통해 출력되는 화상 데이타를 씨피유(125)를 통해 저장하는 메인 메모리(126)와, 모니터로 인가되는 수직 및 수평동기신호(V,H)를 입력받아 한 화면의 시작과 끝을 알려주기 위한 동기신호를 검출하는 피엘엘 발진부(127)로 구성된다.
이러한 비데오 카피어 인터페이스 모듈(120)을 상세히 설명한다.
먼저 멀티플렉서(110)로부터 출력되는 아날로그 화상데이타의 R,G,B 색신호를 증폭부(121)에서 입력받아 각각 이를 소정레벨 증폭시킨 다음 고속의 아날로그/디지탈 변환부(122)에 의해 디지탈 신호로 변환하게 되는데, 이때 고해상도의 화상 데이타를 주파수가 25MHz이하인 일반적인 범용 아날로그/디지탈 변환을 행하게 되면 인쇄시 찌그러짐이 발생할 수 있기 때문에 91.75MHz의 고주파 아날로그/디지탈 변환을 행하여야 한다.
여기서, 일반적인 디지탈변환에 있어서는 R,G,B신호 각각에 대해서 동기신호 즉, 선택신호(sel)에 의해 선택된 순서대로 디지탈변환을 행하기 때문에 하나의 아날로그/디지탈 변환기만을 사용하게 된다.
라인 버퍼부(123)는 상기 아날로그/디지탈 변환부(122)의 출력을 고속으로 처리하기 위해 SRAM이 사용됨으로써, 씨피유(125)의 부담을 줄이고, 데이타 처리의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 상기 아날로그/디지탈 변환부(122)에 의해 100MHz에 가까운 고속의 디지탈변환에 있어서 화상 데이타의 시작과 끝을 알려주는 신호는 대단히 중요하기 때문에 멀티플렉서(110)로부터 입력되는 화상 데이타의 수평 및 수직동기신호(H,V)를 피엘엘 발진부(127)에서 입력받아 기준클럭에 피엘엘신호를 동기시켜 씨피유(125)로 출력하게 된다.
상기 씨피유(125)는 라인버퍼부(123)의 출력을 인가받아 제어키(124)로부터 입력되는 키입력 상태에 따라 범용 프린터(130)로 인쇄하기에 적당한 형태의 데이타로 처리하게 되는데, 이의 과정은 먼저, 제어키(124)를 통해 인쇄시작키가 입력되면 씨피유(125)는 화상 데이타를 저장하는 메인 메모리(126)의 영역을 검색한 다음 수평라인의 변수를 0으로 초기화하게 되는데, 그 이유는 예를들어 입력되는 화상 데이타가 640*480의 해상도를 갖는다면 수평라인이 480개로 이루어진 것이며, 화상 데이타를 읽어 들일 때 1라인 단위로 읽게되므로 모듈이 동작과 동시에 수평라인을 0으로 초기화하여 최초라인부터 읽어들일 수 있게 한 것이다.
또한, 상기 메인 메모리(126)의 영역을 검색도중 영역이 부족하다거나 자체에 이상이 발생하였다면 모듈에러경보를 발생하게 되고, 영역에러가 발생하지 않았다면 인쇄할 프린터 포트가 제대로 연결되었는지를 검색하게 되며, 검색결과 이상이 발생한 경우 프린터 에러 경보를 발생하게 된다.
상기의 과정에 의해 에러가 발생하지 않았을 경우 라인버퍼부(123)의 어드레스를 설정한 다음 화상 데이타를 저장할 메인 메모리(126)의 어드레스를 설정한다.
이후 입력되는 R,G,B 화상 데이타중 먼저 R신호의 처음 1라인부터 마지막 라인까지 순차적으로 읽어들여 아날로그/디지탈 변환부(122)에 의하여 샘플링을 행하고, 다음 G신호의 처음 1라인부터 마지막 라인까지 순차적으로 읽어들여 샘플링을 행하며, 마찬가지로 B신호의 처음 1라인부터 마지막 라인까지 순차적으로 읽어들여 샘플링을 행하게 된다.
상기 R,G,B 각 신호에 대하여 샘플링 완료된 후 씨피유(125)는 가공된 R,G,B신호를 혼합하여 최종적으로 인쇄할 화상의 색깔을 만든 다음 인터페이스부(128)를 통해 범용 프린터(130)로 출력함으로써 용지에 인쇄하게 되는 것이다.
그런데, 이와 같은 경우에 입력되는 고해상도의 화면 데이타(예를 들면, 1280*1024의 해상도)를 입력받는 경우에 색신호 G에 포함된 동기신호가 사실상 분리되어 있지 않은 복합영상신호이기 때문에 고품질의 화면인쇄가 어려우며, 또한 각 해상도에 따른 화면 데이타를 모두 수용할 수 있도록 설계되어 있고 한개의 고가의 고속 아날로그/디지탈 변환기를 사용하여 인터페이스함으로써 원가상승의 요인이 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 감안하여 색신호의 G신호에 포함된 동기신호를 안정적으로 분리할 수 있도록 하고, 각 해상도에 따라 인터페이스 모듈을 각각 분리하여 설계하며, 아울러 입력되는 색신호의 각각에 대해 비교적 저속의 아날로그/디지탈 변환기를 사용하여 각각 인터페이스하도록 함으로써 종래의 문제점을 해결하도록 하는데 목적이 있는 것으로, 이와같은 목적을 갖는 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈은, 제3도 및 제4도에 도시한 바와같이, 다수의 공장제어 시스템의 모니터에 디스플레이되는 화면 데이타를 일반 범용 프린터를 통해 인쇄할 수 있도록 하는 비데오 카피어 인터페이스 모듈에 있어서, 입력단자(200)를 통해 모니터로 인가되는 아날로그 색신호(R,G,B)를 각각 입력받아 소정레벨 증폭하는 증폭부(210)와, 상기 증폭부(210)에 의해 증폭된 아날로그 색신호(R,G,B)를 각각 입력받아 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(220)와, 상기 아날로그/디지탈 변환부(220)의 출력을 각각 인가받아 임시 저장하여 출력하는 버퍼부(230)와, 상기 버퍼부(230)의 출력을 인가받아 이를 조합하여 다수의 각 화면에 대한 데이타를 저장하는 메인 메모리(240)를 포함하여 구성하며, 고해상도의 화상 데이타일 경우 복합신호(G,H,V)를 인가받아 색신호(G)와 동기신호(H,V)를 분리하여 출력하는 신호분리부(370)를 더 포함하여 구성한다.
이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 제3도 내지 제12도까지를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명은 사용자의 요구에 의해 저해상도의 화면 데이타를 수용할 수 있는 모듈과, 고해상도의 화면 데이타를 수용할 수 있는 모듈로 각각 분리하여 설계하였다.
제3도는 저해상도(일예를 들면 640*448의 해상도)를 갖는 화면 데이타를 처리하는 인터페이스 모듈로서, 이때는 색신호(R,G,B)와 동기신호(H,V)가 각각 분리되어 입력되는 경우로서, 멀티플렉서로부터 인가되는 색신호(R,G,B)를 증폭부(210-1,210-2,210-3)에서 인가받아 소정레벨 증폭하게 되는데, 종래에는 하나의 증폭기에 의해 순차적으로 증폭하였지만 본 발명에서는 각각의 증폭기를 사용하게 된다.
상기 증폭부(210-1,210-2,210-3)에 의해 증폭된 색신호(R,G,B)는 아날로그/디지탈 변환부(220)로 입력되어 디지탈 신호로 변환되는데, 이 또한 각각의 아날로그/디지탈 변환부(220-1,220-2,220-3)에 의해 처리되며, 본 발명에서는 종래와 같이 값이 비싼 하나의 고속 아날로그/디지탈 변환기를 사용하는 것이 아니라 저가의 비교적 구하기 쉬운 저속 아날로그/디지탈 변환기를 사용하여 상기 색신호(R,G,B)에 대해 각각 아날로그/디지탈 변환을 행하게 되는 것이다.
한편, 버퍼부(230)도 마찬가지로 상기 아날로그/디지탈 변환부(220-1,220-2,220-3)로부터 출력되는 디지탈화된 색신호(R,G,B)를 SRAM으로 구성된 각각의 버퍼(230-1,230-2,230-3)에서 입력받아 임시 저장함으로써 전송속도를 증가시켜 메인메모리(240)로 출력하게 된다.
상기 메인메모리(240)는 제10도에 도시한 바와 같이 화면 데이타의 저장명령이 키보드를 통해 키 인터페이스(281)로 인가되면, 씨피유(250)는 이를 감지하여 버퍼(230)로 입력되는 화면 데이타를 메인 메모리(240)에 저장하도록 제어하며, 프린트 명령이 인가되면 기 저장된 화면 데이타 또는 현재 입력되는 화면 데이타를 프린터 인터페이스(283)를 통해 범용 프린터(290)로 프린트하도록 제어하게 되는데, 이의 처리과정을 제11도 및 제12도를 참조하여 상세히 설명한다.
제11 및 제12도는 본 발명 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 방법을 나타낸 흐름도로서, 저장하고자하는 모니터 화면의 채널이 사용자로부터 설정되면 그에대한 각각의 색신호(R,G,B) 데이타를 수신하여 증폭 및 아날로그/디지탈 변환을 행하는 제1과정과, 상기 디지탈 변환된 각각의 색신호(R,G,B)를 화면 데이타로 구성하는 제2과정과, 상기 제2과정 이후 메인메모리의 비어있는 영역이 있는가를 판단하여 영역이 비어있으면 그 영역에 화면 데이타를 저장하는 제3과정과, 메인메모리에 화면 데이타를 저장한 다음 프린트 명령이 인가되면 메인메모리에 저장되어 있는 화면 데이타가 존재하는가를 판단하는 제4과정과, 상기 제4과정의 판단결과 저장된 화면 데이타가 존재하면 이를 모두 범용 프린터를 통해 프린트한 다음 메인메모리를 초기화하며, 반면에 화면 데이타가 존재하지 않는다면 현재 선택된 모니터의 화상 데이타를 범용 프린터를 통해 인쇄하는 제5과정으로 이루어진다.
그러므로, 제10도에 도시한 키 인터페이스(281)를 통해 저장명령이 인가되면 씨피유(250)는 메인메모리(240)내의 비어있는 영역이 있는가를 판단하여 비어있는 영역이 있다면 디지탈신호로 변환된 화면 데이타를 버퍼(230)로부터 인가받아 메인메모리(240)에 저장하게 되며, 비어있는 영역이 없다면 메인메모리(240)가 가득 차 있다는 메시지를 엘씨디 인터페이스(282)를 통해 엘씨디로 출력하게 된다.
또한, 키 인터페이스(281)를 통해 프린트명령이 인가되면 씨피유(250)는 메인메모리(240)내에 화면 데이타가 저장되었는가를 판단하여 저장되어 있다면 이 저장된 갯수만큼의 화면 데이타를 순차적으로 프린터 인터페이스(283)를 통해 범용 프린터(290)로 하여금 인쇄하도록 하며, 반면에 저장되어 있는 화면 데이타가 없다면 버퍼(230)를 통해 입력되는 현재의 화면 데이타를 인쇄하도록 제어하게 된다.
한편, 제4도는 본 발명 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈의 다른 실시예를 나타낸 블록도로서, 이 경우는 고해상도(일예를 들면 1282*1024의 해상도)를 갖는 화면 데이타를 처리하는 인터페이스 모듈로서, 제6도에 도시한 바와 같은 신호 분리부(370)가 더 포함되어 구성되어 있는데, 이는 동기신호(H,V)가 포함되어 있는 G복합 신호를 입력받아 소정레벨 증폭하는 증폭기(371)와, 상기 증폭기(371)의 출력을 인가받아 소정의 전압레벨신호와 비교하여 수평동기신호(H)를 출력하는 신호비교기(372)와, 상기 증폭기(371)의 출력을 인가받아 이를 버퍼링하여 반전된 신호를 출력하는 버퍼(373)와, 상기 버퍼(373)의 출력을 인가받아 이를 필터링하여 수직 동기신호(V)만을 걸러내는 필터(374)와, 상기 필터(374)의 출력을 인가받아 잡음을 제거한 후 최종적인 수직동기 신호(V)를 출력하는 버퍼(375)로 구성한다.
이는 제7도에 도시한 바와 같이 G복합신호내에 수평 및 수직 동기신호(H,V)가 섞여있으므로 G신호의 최상위레벨(GT)과 최하위레벨(GB)의 설정에 의하여 분리해낼 수 있으며, 이 분리된 수직 및 수평동기신호(H,V)는 피엘엘 발진부(380)로 입력됨과 아울러 G신호는 증폭부(310-3)로 인가되어 처리되는 것이다.
한편, 본 발명에서는 현재 프린트되는 화면 데이타의 상태와 다수의 모니터에 인가되는 신호의 레벨과 출력, 그리고 피엘엘값의 조정을 외부에서 행할 수 있도록 엘씨디 인터페이스(282,392)와 엘씨디를 더 포함하여 구성하게 되는데, 이를 이용하여 각 파라미터 값의 설정과정을 제8도 및 제9도를 참조하여 설명한다.
제8도는 범용 프린터를 통해 프린트할 채널과 메인메모리에 저장할 채널, 그리고 선택된 채널에 대한 최상의 인쇄품질을 얻기위한 환경설정과정을 나타낸 흐름도로서, 사용자에 의해 인쇄할 채널, 저장할 채널이 설정된 다음 제9도에 도시한 바와 같이 환경설정과정에서 모니터 각각에 대해 출력되는 파라미터의 값을 설정하게 되는데, 이는 'RT(Red Top Level), GT(Green Top Level), BT(Blue Top Level)', 'RB(Red Bottom Level), GB(Green Bottom Level), BB(Blue Bottom Level) CK(Clock), HP(Horizontal Position), VP(Vertical Position), PLL(Phase Locked Loop)'의 파라미터들을 각 모니터의 출력에 맞게 설정함으로써 고품질의 인쇄물을 제공할 수 있도록 한다.
이는 각 모니터의 고유 파라미터값들이 아무리 동일한 시스템일지라도 조금씩은 차이가 나기 마련이므로, 제5도에 도시한 바와 같은 7세그먼트와 발광다이오드로 구성된 종래의 표시창 대신에 엘씨디 표시창을 구비하여 사용자로 하여금 파라미터값을 직접보면서 손쉽게 설정할 수 있도록 한다.
이와같은 본 발명은 색신호의 처리를 저가의 저속 아날로그/디지탈 변환기를 사용하여 각각 처리하도록 함으로써 원가절감의 효과와, 화면 데이타의 해상도에 따라 모듈을 분리하여 제작함으로써 저해상도의 인쇄물을 얻고자하는 사용자에 대해서도 저렴한 가격으로 제품을 공급받을수 있게하며, 엘씨디 디스플레이장치를 적용함으로써 모니터 출력 각각에 대해 최적의 파라미터값을 손쉽게 설정할 수 있도록 하여 고품질의 인쇄물을 얻도록 하는 효과가 있게된다.

Claims (2)

  1. 다수의 공장제어 시스템의 모니터에 디스플레이되는 화면 데이타를 일반 범용 프린터를 통해 인쇄할 수 있도록 하는 비데오 카피어 인터페이스 모듈에 있어서, 입력단자(200)를 통해 모니터로 인가되는 아날로그 색신호(R,G,B)를 각각 입력받아 소정레벨 증폭하는 증폭부(210)와, 상기 증폭부(210)에 의해 증폭된 아날로그 색신호(R,G,B)를 각각 입력받아 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(220)와 상기 아날로그/디지탈 변환부(220)의 출력을 각각 인가받아 임시 저장하여 출력하는 버퍼부(230)와, 상기 버퍼부(230)의 출력을 인가받아 이를 조합하여 다수의 각 화면에 대한 데이타를 저장하는 메인 메모리(240)와, 다수의 모니터 출력의 각 화면 데이타에 대한 상태확인 및 각 모니터 출력에 대한 파라미터값을 설정하는 환경설정을 위한 엘씨디 인터페이스(282)와, 키 인터페이스(281)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈.
  2. 다수의 공장제어 시스템의 모니터에 디스플레이되는 화면 데이타를 일반 범용 프린터를 통해 인쇄할 수 있도록 하는 비데오 카피어 인터페이스 모듈에 있어서, 동기신호(H,V)가 포함되어 있는 G복합신호를 입력받아 소정레벨 증폭하는 증폭기(371)와, 상기 증폭기(371)의 출력을 인가받아 소정의 전압레벨신호와 비교하여 수평동기신호(H)를 출력하는 신호비교기(372)와, 상기 증폭기(371)의 출력을 인가받아 이를 버퍼링하여 반전된 신호를 출력하는 버퍼(373)와, 상기 버퍼(373)의 출력을 인가받아 이를 필터링하여 수직 동기신호(V)만을 걸러내는 필터(374)와, 상기 필터(374)의 출력을 인가받아 잡음을 제거한 후 최종적인 수직동기신호(V)를 출력하는 버퍼(375)와, 입력단자(300)를 통행 모니터로 인가되는 아날로그 색신호(R,B) 및 상기 증폭기(371)로부터 출력되는 색신호(G)를 입력받아 소정레벨 증폭하는 증폭부(310)와, 상기 증폭부(310)에 의해 증폭된 아날로그 색신호(R,G,B)를 각각 입력받아 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(320)와, 상기 아날로그/디지탈 변환부(320)의 출력을 각각 인가받아 임시 저장하여 출력하는 버퍼부(330)와, 상기 버퍼부(330)의 출력을 인가받아 이를 조합하여 다수의 각 화면에 대한 데이타를 저장하는 메인 메모리(340)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 공장제어 시스템의 비데오 카피어 인터페이스 모듈.
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