KR100651345B1 - 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템에 관한 것으로, 공정 운전용 분산형 제어시스템용 컨트롤러(110); 컨트롤러(110)와 네트워크로 연결되어 컨트롤러의 알람 및 메시지의 저장 및 감시하기 위한 운전 콘솔(100)로 이루어진 분산형 제어시스템에 있어서, 상기 운전 콘솔(100)로부터 출력되는 알람 및 메시지를 저장하기 위한 데이터 로거(130); 상기 데이터 로거(130)와 원격으로 연결되어 분산형 제어시스템을 관리 및 감시하기 위한 복수의 퍼스널 컴퓨터(140); 상기 운전 콘솔(100)과 데이터 로거(130) 사이의 통신을 위한 RS-232 통신 케이블(102); 상기 운전 콘솔(100), 데이터 로거(130) 및 퍼스널 컴퓨터(140) 사이의 통신을 위한 복합형 근거리 통신망(112)이 포함되어 분산형 제어시스템에서 발생하는 각종의 알람 및 메시지를 운전 콘솔을 통해 RS-232 통신 케이블을 거쳐 데이터 로거에 저장하고, 데이터 로거에 저장된 알람 및 메시지 데이터는 근거리 통신망을 통해 원격의 퍼스널 컴퓨터에서 열람, 감시 및 관리할 수 있도록 하여 인적/물적 비용의 절감 효과를 극대화시킨 것이다.
분산형 제어시스템, 프린터, 데이터 로거, RS-232C, 근거리 통신망, 운전 콘솔

Description

분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템{Data Storage System of Distributed Control System}
도 1은 종래 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템의 알람 및 메시지 출력장치의 구성도,
도 2는 종래 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템의 알람 및 메시지의 출력을 위한 데이터 로거방식의 시스템 구성도,
도 3는 본 발명에 따른 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템의 구성도,
도 4은 본 발명에 따른 분산형 제어시스템의 운전 콘솔 및 데이터 로거의 연결을 나타낸 도표.
♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣
100: 운전 콘솔 102: RS-232 통신 케이블
110: 콘트롤러 112: 근거리 통신망
120: 프린터 130: 데이터 로거
140: 퍼스널 컴퓨터
본 발명은 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 제어설비로부터 출력되는 각종의 데이터를 직접 프린터를 통해 출력하지 않고 데이터 로거 및 퍼스널 컴퓨터에 저장하여 활용하기 위한 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템에 관한 것이다.
분산형 제어시스템은 하나의 업무를 수행함에 있어 모든 처리를 하나의 처리 시스템에 집중하지 않고 지리적, 기능적으로 복수의 처리 시스템에 분담시키는 시스템으로 처리능력, 처리효율의 향상이나 위험 분산이 도모하기 위한 것이다.
데이터 저장시스템의 하나로, 데이터 로거는 공업 플랜트의 계측에 있어서 그 온도, 유량, 압력 등의 공정 변수를 아날로그로 입력했을 때에 그것을 아날로그-디지털 변환기에 의하여 디지털량으로 변환한 다음에 자동 타이프라이터로 자동 기록하는 것이다.
종래의 기술로 도 1은 분산형 제어시스템의 운용 중에 분산형 제어시스템용 컨트롤러(12)가 해당하는 공정에서 발생하는 프로세스 알람, 오퍼레이팅 변화 및 시스템의 유지에 관한 정보를 운용 콘솔(10)을 거쳐 복수의 프린터(14)를 통해 24시간 출력할 수 있도록 한 것으로, 빈번한 프린터 기기의 고장, 공정의 불편 초래 및 유지보수 비용의 발생하고, 평상시에 불필요한 데이터의 출력으로 낭비요소가 발생하며, 분산형 제어시스템의 데이터 보관 용량의 부족으로 공정 비상시에 2 내지 4시간 정도만 저장이 가능하였다.
또한, 도 2의 경우에 운용 콘솔(10)에 RS-232 통신 케이블(15)을 통해 데이터를 변환시키는 컨버팅 모듈(16)을 거쳐 데이터 로거(18)에 분산형 제어시스템용 컨트롤러(12)가 해당하는 공정에서 발생하는 프로세스 알람, 오퍼레이팅 변화 및 시스템의 유지에 관한 정보를 저장할 수 있도록 한 것이 있으나, 운용 콘솔(10) 및 컨버팅 모듈(16)을 팩키지화하여 연결하고 있어 가격이 고가이고, 해당하는 전체 공정에 설치할 경우에 실제 기능에 대비하여 설치비가 많이 소요되며, 호환성이 문제로 대두되고 있다.
이와 같이 종래에 분산형 제어시스템에서 공정별로 해당 조정실마다 복수의 프린터가 설치되어 실시간으로 알람에 관한 각종의 메시지를 프린터를 통해 프린터 전용 용지로 출력하여 보관하여야 하므로, 종이의 소요 및 관리에 많은 비용이 소요되고, 또, 일시에 출력할 데이터가 많아지면 프린터의 기계적인 출력 한계로 인하여 출력되는 데이터 중에서 일부가 유실되거나 공정의 위급상황 발생시에 순간적으로 다량의 알람의 발생으로 인하여 데이터가 유실되는 등, 사후에 정확한 원인을 파악하는 데 지장을 초래하며, 평상시에는 활용도가 없어 불필요한 낭비요소가 있어, 자동 제어설비인 분산형 제어시스템의 효율적인 관리가 용이하지 않은 문제가 있었다.
또한, 주기적인 유지보수를 위한 인건비와 소모품 조달을 위한 자재비의 발생, 다량의 페이퍼 처리문제 및 프린터의 고장으로 인한 보수비용이 증대되는 등의 문제점이 있었다.
또한, 운용 콘솔에 전용의 통신 케이블로 연결된 컨버팅 모듈은 패키지화되어 있어 기능면을 대비하여 고가이고, 이를 적용시에 컴퓨터나 각종 케이블의 중복 투자가 예상되며, 분산형 제어시스템의 설비의 용량이 대폭적으로 증대될 경우에 모든 데이터를 데이터 로거에 보관하여야 하므로 막대한 비용의 추가가 예상되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위한 것으로, 분산형 제어시스템으로부터 발생된 알람 및 메시지를 운용 콘솔을 거쳐 운용 프로그램이 포함된 데이터 로거에 저장하고, 근거리 통신망을 통해 복수의 퍼스널 컴퓨터로 데이터 로거에 저장된 데이터를 수시로 열람하거나 출력할 수 있도록 하여 분산형 제어시스템을 관리 및 감시할 수 있도록 함으로써, 프린터의 수를 줄여 소요되는 인력 및 물적 비용을 최소화하고, 프린트 중에 발생할 수 있는 데이터의 유실을 방지하여 분산형 제어시스템의 신뢰성 및 활용성을 증대시키기 위한 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템을 제공하기 위한 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 바이너리(Binary; 2진수) 단위의 통신 데이터를 해석하여 일반적인 퍼스널 컴퓨터에서 읽고 저장할 수 있는 파일로 전환하고, 이를 사용자가 선택할 수 있는 크기의 하나의 파일로 만들어 해당하는 디렉토리에 저장하며, 디렉토리를 소정의 기간별로 구분하여 관리하고, 퍼스널 컴퓨터의 저장수단의 용량을 항상 감시하여 여유공간이 부족할 경우에는 과거의 출력 데이터를 자동적으로 삭제시켜 원활한 기능을 수행할 수 있도록 한 것이 다른 목적이다.
본 발명은 상기의 목적을 위하여, 공정 운전용 분산형 제어시스템용 컨트롤러; 컨트롤러와 네트워크로 연결되어 컨트롤러의 알람 및 메시지의 저장 및 감시하기 위한 운전 콘솔로 이루어진 분산형 제어시스템에 있어서, 상기 운전 콘솔로부터 출력되는 알람 및 메시지를 텍스트 파일 형태로 변환 및 저장하기 위한 비주얼 베이직 컴퓨터 언어의 운용 프로그램을 포함하는 데이터 로거; 상기 데이터 로거와 원격으로 연결되어 분산형 제어시스템을 관리 및 감시하기 위한 복수의 퍼스널 컴퓨터; 상기 운전 콘솔과 데이터 로거 사이의 통신을 위한 RS-232 통신 케이블; 상기 운전 콘솔, 데이터 로거 및 퍼스널 컴퓨터 사이의 통신을 위한 복합형 근거리 통신망이 포함되어 이루어진 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
공정 운전용 분산형 제어시스템용 컨트롤러(110)는 복수의 거점을 설치하고 각각 처리를 할 수 있게 하되, 이들을 유기적으로 연결하여 통합화하는 분산형 제어시스템을 제어 및 관리하기 위한 것이다.
운전 콘솔(100)은 상기 컨트롤러(110)와 네트워크로 연결되어 컨트롤러(110)의 알람 및 메시지의 저장 및 감시하기 위한 것이다.
데이터 로거(130)는 상기 운전 콘솔(100)로부터 출력되는 알람 및 메시지를 저장하기 위한 것으로, 데이터 로거(130)에는 운전 콘솔(100)의 알람 및 메시지 정보를 텍스트 파일형태, 예를 들어, 윈도우즈 95/98의 텍스트 파일(파일명 확장자; *.TXT)로 변환 및 저장하기 위한 운용프로그램이 포함되어 있고, 상기 운용 프로그 램은 비주얼 베이직 등과 같이 사용자가 용이하게 접근할 수 있는 언어를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 데이터 로거(130)는 시간의 경과에 따라 발생하는 물리적인 상태를 자동적으로 기록하는 것으로, 데이터 수집장치의 일종이다. 예를 들면, 공장의 제조공정에 있어서는 온도나 압력을 계측하고, 시각과 더불어 자동적으로 기록하는 로거를 사용하는 것이다, 또, 운영체제에 내장되어 컴퓨터 시스템이 발생하는 오류메시지나 처리의 상황 등을 시각과 함께 기록하는 소프트웨어를 가리키는 경우도 포함된다.
또한, 로거 컴퓨터는 물리적인 과정의 시간적 변화를 자동적으로 기억하고 거기에 정보처리를 하여 원하는 데이터를 산출하는 컴퓨터이다.
퍼스널 컴퓨터(140)는 상기 데이터 로거(130)와 원격으로 연결되어 분산형 제어시스템을 관리 및 감시하기 위한 것으로, 상기 분산형 제어시스템용 콘트롤러(110)와 원격으로 통신라인을 통해 복수로 연결된다.
RS-232 통신 케이블(102)은 상기 운전 콘솔(100)과 데이터 로거(130) 사이의 통신을 하기 위한 것으로, RS-232C 통신 프로토콜을 이용하여 분산형 제어시스템의 프린터 포트를 일반 퍼스널 컴퓨터(140)에 접속하기 위한 케이블 연결체계가 적용된 것이다.
근거리 통신망(112)은 상기 운전 콘솔(100), 데이터 로거(130) 및 퍼스널 컴퓨터(140) 사이의 통신을 위한 복합형(Complex) 근거리 통신망(LAN)으로, 기존에 설치되어 있는 것이거나 새로이 설치함으로써, 원격에서 감시 및 데이터의 공유가 가능하도록 한 것이다.
상기 운전 콘솔(100)의 알람 및 메시지는 공정의 프로세스 알람, 오퍼레이팅 변화 및 시스템 알람 등이 포함되고, 이는 분산형 제어시스템용 컨트롤러(110)에서 발생된 각종의 알람 및 메시지를 출력하는 것이다.
또한, 상기 운전 콘솔(100)에 연결되어 컨트롤러(110)의 알람 및 메시지를 출력하기 위한 프린터(120)가 선택적으로 연결될 수 있고, 기본적으로 프린터(120)의 연결은 하지 않는 것이 바람직하다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템을 설명하면 다음과 같다.
기본적으로 본 발명의 데이터의 흐름은 분산형 제어시스템의 컨트롤러(110)에서 공정 중에 발생하는 각종의 알람 및 메시지를 네트워크망을 통해 운전 콘솔(100)로 입력하고, 운전 콘솔(100)은 입력된 알람 및 메시지에 관한 데이터를 RS-232 통신 케이블(102)을 통해 데이터 로거(130)에 전송한다.
데이터 로거(130)는 입력된 데이터를 내장된 운용 프로그램을 통해 해당하는 소정 크기의 파일로 변환하여 해당하는 디렉토리에 저장하게 된다. 이때, 데이터 로거(130)의 화면에는 공정 중의 알람을 실시간을 통해 수신한 후에 수신된 데이터를 파일로 변환하게 된다. 파일로 저장된 데이터는 바탕색이나 글자색 등이 사용자의 요구에 따라 변환이 가능하다.
데이터 로거(130)에 저장되는 데이터는 운전 콘솔(100)로부터 수신된 알람 및 메시지는 공정의 프로세스 알람은 모든 프로세스 알람과 메시지 등이 프린터(120)의 출력과 동일하게 전송 및 저장되고, 오퍼레이팅 변화는 출력, 세트 포인트(Set Point) 및 모드 변화와 같은 기본 조작 및 포인트 정보 변경조작으로 전송 및 저장되며, 시스템 알람은 유지보수에 관한 정보로 실시간을 통해 전송되어 원격 감시 기능으로 예방정비 작업의 강화 및 유지보수에 관한 정보의 종류에 따라 유선을 통한 운전원의 직접적인 조치도 가능하게 한 것이다.
상기 운전 콘솔(100)의 프린터 포트와 데이터 로거(130)의 시리얼 포트는 2번 핀(TXD; Transmitted Data)과 2번 핀(RX; Received), 3번 핀(RXD; Received Data)과 3번 핀(TX; Transmitted), 7번 핀(SG; Signal Ground)과 5번 핀(SG; Signal Ground), 8번 핀(CD; Carrier Detect)과 7번 핀(RTX), 20번 핀(DTR; Data Terminal Ready)과 6번 핀(DSR; Data Set Ready)이 각각 연결되고, 운전 콘솔(100)은 4번 및 5번 핀(RTS; Request to Send, CTS; Clear to Send)이 연결되어 있으며, 12번 핀과 25번 핀이 연결되어 있고, 데이터 로거(130)는 1번 핀(CD)과 8번 핀(CTX)이 연결되도록 하였다.
또한, 데이터 로거(130)와 근거리 통신망(112)을 통한 퍼스널 컴퓨터(140)와의 연결로 모든 퍼스널 컴퓨터(140)는 데이터 로거(130)에 접근이 가능하고, 버퍼내에 존재하고 현재 전송 중인 알람을 제외하고, 파일의 형태로 저장(예로, 5∼10분 소요)된 알람을 읽을 수 있다.
또한, 본 발명의 운용 프로그램은 비주얼 베이직 프로그램 화면을 가지고 있어 활용도가 높고, 데이터 통신 등과 같이 컴퓨터의 메모리 활용과 같은 프로그래밍 기술이 요구되는 부분도 활용이 용이하며, 확보된 프로그램의 소스로 다른 기종의 로거에도 적용할 수 있다.
본 발명은 분산형 제어시스템과 퍼스널 컴퓨터 사이의 인터페이스로 RS-232C 통신용 프로토콜을 이용하여 분산형 제어시스템의 프린터 포트를 일반적인 퍼스널 컴퓨터의 통신 포트에 접속하기 위한 케이블의 연결체계를 구축하고, 기본적인 분산형 제어시스템 데이터를 퍼스널 컴퓨터로 일반적인 통신 프로그램을 이용하여 개통함으로써, 분산형 제어시스템의 텍스트 데이터를 일반 퍼스널 컴퓨터 화면에 수신하여 확인할 수 있다. 또한, 분산형 제어시스템의 연속적인 텍스트 데이터를 일정한 크기의 퍼스널 컴퓨터의 파일로 작성하고, 순간적으로 다량의 알람과 메시지를 발생시켜 데이터 에러여부를 테스트한 결과, 즉 초당 16개의 알람 및 메시지를 48시간 동안 발생시킨 결과로 에러율이 "0%"로 나타났다.
이와 같이 본 발명의 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템은 분산형 제어시스템에서 발생하는 각종의 알람 및 메시지를 운전 콘솔을 통해 RS-232 통신 케이블을 거쳐 데이터 로거에 저장하고, 데이터 로거에 저장된 알람 및 메시지 데이터는 근거리 통신망을 통해 원격의 퍼스널 컴퓨터에서 열람, 감시 및 관리할 수 있도록 한 것으로, 상술한 실시예에만 한정되지 않고, 당업자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템은 분산형 제어시스템의 알람 및 메시지를 데이터 로거에 저장하고, 저장된 데이터를 원격에서 관리 및 감시할 수 있도록 하여 각 조정실 별로 설치되는 복수의 프린터에 소요되는 소모품이나 정비에 필요한 인적 및 물적 비용을 절감시킬 수 있고, 원격에 서 모니터링이 가능하여 공정의 문제발생을 방지할 수 있으며, 기억매체를 통한 공정 알람을 반영구적으로 보관할 수 있는 등의 운전부서의 효과와, 고장원인 분석으로 공정의 문제 발생시에 거의 완벽한 데이터의 수집과 검색기능으로 원인 파악에 기여하고, 원격의 시스템 진단으로 정기 점검을 간소화할 수 있으며, 예방정비 업무를 강화할 수 있고, 불필요한 프린터의 도입을 절감할 수 있는 등의 정비부서의 효과를 도모한 것이다.

Claims (6)

  1. 공정 운전용 분산형 제어시스템용 컨트롤러; 컨트롤러와 네트워크로 연결되어 컨트롤러의 알람 및 메시지의 저장 및 감시하기 위한 운전 콘솔로 이루어진 분산형 제어시스템에 있어서,
    상기 운전 콘솔로부터 출력되는 알람 및 메시지를 텍스트 파일 형태로 변환 및 저장하기 위한 비주얼 베이직 컴퓨터 언어의 운용 프로그램을 포함하는 데이터 로거;
    상기 데이터 로거와 원격으로 연결되어 분산형 제어시스템을 관리 및 감시하기 위한 복수의 퍼스널 컴퓨터;
    상기 운전 콘솔과 데이터 로거 사이의 통신을 위한 RS-232 통신 케이블;
    상기 운전 콘솔, 데이터 로거 및 퍼스널 컴퓨터 사이의 통신을 위한 복합형 근거리 통신망이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 운전 콘솔의 알람 및 메시지는 공정의 프로세스 알람, 오퍼레이팅 변화 및 시스템 알람이 포함된 것을 특징으로 하는 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 운전 콘솔의 프린터 포트와 데이터 로거의 시리얼 포트는 2번 핀과 2번 핀, 3번 핀과 3번 핀, 7번 핀과 5번 핀, 8번 핀과 7번 핀, 20번 핀과 6번 핀이 각각 연결되고, 운전 콘솔은 4번 및 5번 핀이 연결되어 있으며, 12번 핀과 25번 핀이 연결되어 있고, 데이터 로거는 1번 핀과 8번 핀이 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 운전 콘솔에 연결되어 컨트롤러의 알람 및 메시지를 출력하기 위한 프린터가 선택적으로 연결된 것을 특징으로 하는 분산형 제어시스템의 데이터 저장시스템.
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