KR100717690B1 - 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법 - Google Patents

가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터 통신시 제어 알고리즘에 따른 파라미터 블록의 다수를 가변 데이터맵에 구성함으로써 연결되는 기기에 따른 유연성 부족이나 각 기기별로 별도의 파라미터를 구성하는 불편함을 해소하고 최적 전송을 수행할 수 있도록 한 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법은, PC기반 제어기에서 터미널 장치의 제어 파라미터들에 대한 가변 데이터맵 주소를 계산하고 계산된 제어 파라미터들을 가변 데이터맵에 할당하는 단계와, 상기 PC기반 제어기에서 터미널 제어기에 전송할 리드/라이트 요구 패킷을 구성하는 단계와, 상기 PC기반 제어기에서 해당 트랜스포트 계층을 통해 상기 터미널 제어기에 구성된 리드/라이트 요구 패킷을 전송하는 단계와, 상기 터미널 제어기에서 상기 PC기반 제어기로부터 전송된 요구 패킷을 해당 트랜스포트 계층을 통해 수신하는 단계와, 상기 터미널 제어기에서 수신된 요구 패킷의 프레임 명령 필드에 해당하는 리드/라이트 요구에 따라 상기 가변 데이터맵에서 제어 파라미터를 리드 또는 라이트 하는 단계와, 상기 터미널 제어기에서 상기 PC기반 제어기에 전송할 리드/라이트 응답 패킷을 구성하는 단계와, 상기 터미널 제어기에서 해당 트랜스포트 계층을 통해 상기 PC기반 제어기에 구성된 리드/라이트 응답 패킷을 전송하는 단계와, 상기 PC기반 제어기에서 상기 터미널 제어기로부터 전송된 응답 패킷을 해당 트랜스포트 계층을 통해 수신하는 단계와, 상기 PC기반 제어기에서 수신된 응답 패킷으로부터 제어 파라미터를 추출 및 디스플레이하는 단계를 포함한다.
가변 데이터맵, 데이터통신, 디지털 AVR, PC기반 제어기, 제어파라미터

Description

가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법{The transmission control method using variable parameter map}
도 1은 본 발명의 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어시스템의 전체 블럭도.
도 2는 도 1의 PC기반 제어기 및 터미널 제어기의 상세 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법의 흐름도.
도 4는 도 3의 PC기반 제어기에 의한 가변 데이터맵을 구성하는 과정을 도시한 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : PC기반 제어기 11 : 통신 클라이언트
12 : 파라미터맵 13 : 유저 MMI
20 : 디지털 AVR 21 : 통신 서버
22 : 파라미터맵 23 : AVR 제어테스크
30 : 시리얼 케이블
본 발명은 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상 세하게는 데이터 통신시 제어 알고리즘에 따른 파라미터 블록의 다수를 가변 데이터맵에 구성함으로써 최적 전송을 수행할 수 있도록 한 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 데이터 통신 시스템은 터미널(Terminal) 및 컴퓨터(Computer)와 이들을 연결하는 통신회선으로 구성된다. 예를 들어 설명하면, 선박 등에 사용되고 있는 다 수의 디지털 AVR(Automatic Voltage Regulator: 자동전압조절기)들은 시리얼 케이블(Serial Cable)을 통신회선으로 사용하여 통제실의 PC(Personal Computer)와 데이터 통신(Data Communication)을 수행한다. 이러한 시리얼 케이블을 통한 데이터 통신 방식은 대부분의 경우 클라이언트(Client)/서버(Server) 개념을 근거로 하여 통신을 수행한다.
이와 같이 구성된 종래의 통제실의 PC와 디지털 AVR 간의 통신 방법에 대해 설명하면, 상기 통제실의 PC를 기반으로 하는 제어기와 디지털 AVR의 제어기 사이의 통신할 프로파일 또는 통신 파라미터(Parameter)를 설정한 후, 상기 PC기반 제어기가 읽기(Read) 요구 데이터그램(Datagram)을 상기 디지털 AVR의 제어기 측으로 전송하면 AVR 제어기는 PC기반 제어기 측으로 읽기 응답 데이터그램을 전송하고, 상기 PC기반 제어기가 쓰기(Write) 요구 데이터그램을 상기 AVR 제어기 측으로 전송하면 AVR 제어기는 PC기반 제어기 측으로 쓰기 응답 데이터그램을 전송한다.
그러나, 이와 같은 종래의 데이터 통신 방식은 첫째, 연결되는 기기별로 상호간에 사용하는 데이터가 하드코드(Hard Code)화 되어 있어 기기의 알고리즘(Algorithm) 또는 통신 파라미터가 변경되는 경우, 통신 데이터의 구성방 법, 통신 패킷의 구성방법, 임베디드 및 상단의 통신 프로그램 전체가 변경되어야 함으로 실제 응용에 따른 유연성이 떨어지는 문제점이 있다.
둘째, 개별 기기별로 매번 파라미터의 구성에 따라서 다른 프로토콜을 구현해야 하며, 설정, 모니터링, 트레이스, 제어 등의 설정된 기능에 따라서 통신 패킷의 구성이나 데이터 교환방법이 다르게 구성되어야 하는 단점이 있다.
셋째, 기기별 또는 기능별 차이에 따라 통신 패킷의 구성이나 통신방법이 달라지므로 그 방법이 복잡하고 불필요한 데이터 전송이 발생되며, 제어 알고리즘에서 실시간(Runtime)에 입·출력되는 파라미터 블록에 대해서 여러 벌을 지원할 수 없는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 목적은 데이터 통신시 제어 알고리즘에 따른 파라미터 블록의 다수를 가변 데이터맵에 구성함으로써 연결되는 기기에 따른 유연성 부족이나 각 기기별로 별도의 파라미터를 구성하는 불편함을 해소하고 최적 전송을 수행할 수 있도록 한 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법은, PC기반 제어기에서 터미널 장치의 제어 파라미터들에 대한 가변 데이터맵 주소를 계산하고 계산된 제어 파라미터들을 가변 데이터맵에 할당하는 단계와, 상기 PC기반 제어기에서 터미널 제어기에 전송할 리드/라이트 요구 패킷을 구성하는 단계와, 상기 PC기반 제어기에서 해당 트랜스포트 계층을 통해 상기 터미널 제어기에 구성된 리드/라이트 요구 패킷을 전송하는 단계와, 상기 터미널 제어 기에서 상기 PC기반 제어기로부터 전송된 요구 패킷을 해당 트랜스포트 계층을 통해 수신하는 단계와, 상기 터미널 제어기에서 수신된 요구 패킷의 프레임 명령 필드에 해당하는 리드/라이트 요구에 따라 상기 가변 데이터맵에서 제어 파라미터를 리드 또는 라이트 하는 단계와, 상기 터미널 제어기에서 상기 PC기반 제어기에 전송할 리드/라이트 응답 패킷을 구성하는 단계와, 상기 터미널 제어기에서 해당 트랜스포트 계층을 통해 상기 PC기반 제어기에 구성된 리드/라이트 응답 패킷을 전송하는 단계와, 상기 PC기반 제어기에서 상기 터미널 제어기로부터 전송된 응답 패킷을 해당 트랜스포트 계층을 통해 수신하는 단계와, 상기 PC기반 제어기에서 수신된 응답 패킷으로부터 제어 파라미터를 추출 및 디스플레이하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어시스템의 전체 블럭도이고, 도 2는 도 1의 PC기반 제어기 및 터미널 제어기의 상세 구성도이다.
이들 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어시스템은 다 수의 터미널(Terminal) 장치(201,202,…,20n) 및 컴퓨터(10)와 이들을 연결하는 통신회선(30)으로 구성된다.
이하, 상세한 설명에서는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 터미널 장치로는 선박 등에 사용되는 디지털 AVR(Automatic Voltage Regulator)(201,202,…,20n)을, 컴퓨터로는 통제실의 PC(10)를 예를 들어 설명하나, 이에 한정됨이 없이 이 기종 장비 간의 데이터 통신에 모두 적용이 가능하다.
본 발명에 따른 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 연결된 다 수의 디지털 AVR(Automatic Voltage Regulator)(201,202,…,20n)의 운전상태나 트립상황을 나타내는 데이터를 수신하여 디지털 AVR(201,202,…,20n)에 운전지령 및 운전주파수를 나타내는 데이터를 송신하는 통제실의 PC기반 제어기(10)와, 상기 PC기반 제어기(10)의 데이터를 수신하여 동작하는 AVR 제어기(201,202,…,20n)와, PC기반 제어기(10)와 AVR 제어기(201,202,…,20n)를 연결하는 시리얼 케이블(30)로 구성된다.
이때, 상기 PC기반 제어기(10)와 AVR 제어기(201,202,…,20n) 사이의 데이터 통신 방법은, 상기 PC기반 제어기(10)가 클라이언트(Client)가 되고, 상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)가 서버(Server)가 되는 클라이언트/서버 개념을 근거로 하여 통신한다. 따라서, 상기 PC기반 제어기(10)가 읽기(Read) 요청을 AVR 제어기(201,202,…,20n) 측으로 전송하면 AVR 제어기(201,202,…,20n)는 PC기반 제어기(10) 측으로 읽기 응답을 전송하고, 상기 PC기반 제어기(10)가 쓰기(Write) 요청을 AVR 제어기(201,202,…,20n) 측으로 전송하면 AVR 제어기(201,202,…,20n)는 PC기반 제어기(10) 측으로 쓰기 응답을 전송한다.
도 1에 도시된 상기 PC기반 제어기(10)의 통신 클라이언트(11) 및 파라미터맵(Parameter Map)(12)과, 상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)의 통신 서버(21) 및 파라미터맵(22)은 표준화된 레이어(Layer) 트랜스포트(Transport) 층을 구성한다. 그리고, 상기 통신 클라이언트(11)와 통신 서버(21)는 유저 MMI(User's MMI)(13)와 AVR 제어테스크(Control Tesk)(23) 간의 파라미터들을 일종의 공유 데이터 영역처 럼 구성한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어시스템의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법의 흐름도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, PC기반 제어기(10)는 다 수의 AVR 제어기(201,202,…,20n) 사이의 데이터 통신에 사용되는 제어 파라미터들에 대한 가변 데이터맵 주소를 계산하고, 계산된 제어 파라미터들을 가변 데이터맵에 할당함으로써 하드웨어(Hardware)에 독립적인 가변 데이터맵을 구성한다(S302).
상기 가변 데이터맵은 파라미터가 저장되는 Place-Holder로 볼 수 있는데, 최소 256 Byte에서 최대 65536 Byte 범위에서 만들 수 있으며, 제어 알고리즘별로 256 Byte 단위의 페이지로 구성할 수 있다.
도 4는 도 3의 PC기반 제어기에 의한 가변 데이터맵을 구성하는 과정을 도시한 흐름도로써, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 PC기반 제어기(10)는 AVR에 대한 제어 파라미터를 아래 [표 1]에 도시된 바와 같이 데이터 크기, 데이터 범위, 데이터 범위에 벗어날 경우 조치여부, 데이터 표시방법 또는 유효숫자 결정, 데이터 단위, 스케일값, 초기값 등에 따라 분류한다(S402).
Figure 112003013214288-pat00001
이때, 상기 [표 1]에 도시된 바와 같이 데이터 크기는 데이터 타입별로 문자, 상수, 음수 등으로 결정하고, 데이터의 의미있는 범위, 예를 들면 발전기(Generator) 전압은 50 또는 60 값만 유효, 레귤레이터(Regulator) 감지 전압은 1000∼6600의 범위에서만 값이 유효 등과 같이 결정하는 한편, 상기 범위를 벗어날 경우의 조치 여부 등을 결정한다. 그리고, 소수점 1자리까지 표시, 정수형 표시, 코드값 등과 같이 데이터의 표시방법 또는 유효숫자를 결정하고, 데이터 단위, 스케일값, 초기값도 결정한다.
다음, 상기 분류된 제어 파라미터들의 위치에 대한 물리적 주소를 연산하는데(S404), 상기 제어 파라미터의 위치에 대한 물리적 주소는 아래 [수학식 1]과 같이 제어 알고리즘별로 256 Byte 단위로 구성된 페이지 주소에 256을 곱한 후 해당 페이지상의 주소를 더한 값으로 계산된다.
파라미터의 물리적 주소 = 페이지 주소 ×256 + 페이지상의 주소
그 후, 물리적 주소가 계산된 AVR에 대한 제어 파라미터들을 고정적인 가변 데이터맵의 주소로 대입시켜 할당한다(S406).
상술한 바와 같은 과정에 의해 하드웨어 독립적인 가변 데이터맵의 구성이 완료되면, 상기 PC기반 제어기(10)는 AVR 제어기(201,202,…,20n)에 전송할 리드/라이트(Read/Write) 요구 패킷(Packet)을 구성한다(S304).
이때, 상기 PC기반 제어기(10)에 의해 구성된 AVR 제어기(201,202,…,20n)로 전송할 리드 요구 패킷은 아래 [표 2]와, 라이트 요구 패킷은 아래 [표 3]과 같다.
STX SA DA READ R_Addr Len ETX BCC
STX SA DA WRITE W_Addr Len Data … ETX BCC
상기 [표 3]의 데이터(Data) 필드는 로우(Low), 하이(High) Byte 순서로 구성되고 최대 100 Byte까지 구성할 수 있다.
참고로, 상기 STX는 통신 프레임의 시작임을 표시하고, ETX는 통신 프레임의 끝을 표시하며, SA는 송신처 주소, DA는 대상기기 주소, READ 및 WRITE는 프레임의 명령필드이다. 또한, 상기 R_Addr 및 W_Addr은 가변 데이터맵의 읽기 및 쓰기 주소로 2 Byte로 구성되며, Len은 읽고 쓸 데이터의 길이이고, BCC는 체크섬이다.
상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)에 전송할 리드/라이트 요구 패킷의 구성이 완료되면, 상기 PC기반 제어기(10)는 도 2에 도시된 해당 트랜스포트(Transport) 계층인 RS232 포트(Port)를 통해 AVR 제어기(201,202,…,20n)에 구성된 리드/라이트 요구 패킷을 전송한다(S306).
다음, 상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)는 PC기반 제어기(10)로부터 전송된 요구 패킷을 해당 트랜스포트 계층인 RS232 포트를 통해 수신한다(S308).
상기 PC기반 제어기(10)로부터 전송된 요구 패킷을 수신한 AVR 제어기(201,202,…,20n)는 수신된 요구 패킷의 프레임 명령 필드에 해당하는 리드/라이트 요구에 따라 가변 데이터맵에서 제어 파라미터를 리드 또는 라이트 한다(S310).
상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)는 수신된 요구 패킷의 명령에 따라 리드 또는 라이트를 수행한 후, PC기반 제어기(10)에 전송할 리드/라이트 응답 패킷을 구성한다(S312).
이때, 상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)에 의해 구성된 PC기반 제어기(10)로 전송할 리드 응답 패킷은 아래 [표 4]와, 라이트 응답 패킷은 아래 [표 5]와 같다.
STX SA DA READ Len Err1 Err2 Data … ETX BCC
STX SA DA WRITE Err1 Err2 ETX BCC
상기 [표 4]의 데이터(Data) 필드는 로우, 하이 Byte 순서로 구성되고 최대 100 Byte까지 구성할 수 있다.
그리고, 상기 리드/라이트 요구 패킷과 마찬가지로, 상기 STX는 통신 프레임의 시작임을 표시하고, ETX는 통신 프레임의 끝을 표시하며, SA는 송신처 주소, DA는 대상기기 주소, READ 및 WRITE는 프레임의 명령필드이다.
또한, 상기 에러(Error) 필드는 Err1과 Err2의 2 Byte로 구성되고, 각각 로 우, 하이 Byte로 묶어 16Bit 에러 필드를 구성하며, 에러 필드의 최상의 비트는 각각의 리드/라이트 요구의 실패 여부를 표시하고, 나머지 15Bit는 사용자 정의 가능한 상시 감시 에러 항목에 대한 플래그이다.
상술한 바와 같이 PC기반 제어기(10)에 전송할 리드/라이트 응답 패킷의 구성이 완료되면, 상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)는 도 2에 도시된 해당 트랜스포트 계층인 RS232 포트를 통해 PC기반 제어기(10)에 구성된 리드/라이트 응답 패킷을 전송한다(S314).
상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)로부터 응답 패킷이 전송되면, 상기 PC기반 제어기(10)는 전송된 응답 패킷을 해당 트랜스포트 계층인 RS232 포트를 통해 수신한다(S316).
상기 AVR 제어기(201,202,…,20n)로부터 전송된 응답 패킷을 수신한 PC기반 제어기(10)는 수신된 응답 패킷으로부터 제어 파라미터를 추출하고, 추출된 제어 파라미터를 디스플레이한다(S318).
따라서, 상술한 바와 같은 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법은 연결되는 기기별로 기기의 알고리즘 또는 통신 파라미터가 변경되는 경우, 통신 데이터의 구성방법, 통신 패킷의 구성방법, 임베디드 및 상단의 통신 프로그램 전체가 변경될 필요가 없음으로 보다 간단한 방법으로 데이터 교환이 가능하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법에 대한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술 적 정신이 있다고 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기기별 또는 기능별 차이에 따라 통신 패킷의 구성이나 통신방법이 달라질 필요가 없음으로 데이터 교환에 필요한 통신방법이 간단하고, 불필요한 데이터 전송이 발생되지 않음으로 최적 전송을 수행하게 하는 효과가 있다.
둘째, 표준화된 통신 패킷 구조를 사용하며, 통신 패킷의 종류가 단순하고 데이터그램 송·수신 알고리즘이 간략해짐으로써 다양한 응용에 대한 대응이 용이한 잇점이 있다.

Claims (3)

  1. PC기반 제어기에서 터미널(Terminal) 장치의 제어 파라미터(Parameter)들에 대한 가변 데이터맵 주소를 계산하고 계산된 제어 파라미터들을 가변 데이터맵에 할당하는 단계;
    상기 PC기반 제어기에서 터미널 제어기에 전송할 리드/라이트(Read/Write) 요구 패킷(Packet)을 구성하는 단계;
    상기 PC기반 제어기에서 해당 트랜스포트(Transport) 계층을 통해 상기 터미널 제어기에 구성된 리드/라이트 요구 패킷을 전송하는 단계;
    상기 터미널 제어기에서 상기 PC기반 제어기로부터 전송된 요구 패킷을 해당 트랜스포트 계층을 통해 수신하는 단계;
    상기 터미널 제어기에서 수신된 요구 패킷의 프레임 명령 필드에 해당하는 리드/라이트 요구에 따라 상기 가변 데이터맵에서 제어 파라미터를 리드 또는 라이트 하는 단계;
    상기 터미널 제어기에서 상기 PC기반 제어기에 전송할 리드/라이트 응답 패킷을 구성하는 단계;
    상기 터미널 제어기에서 해당 트랜스포트 계층을 통해 상기 PC기반 제어기에 구성된 리드/라이트 응답 패킷을 전송하는 단계;
    상기 PC기반 제어기에서 상기 터미널 제어기로부터 전송된 응답 패킷을 해당 트랜스포트 계층을 통해 수신하는 단계; 및
    상기 PC기반 제어기에서 수신된 응답 패킷으로부터 제어 파라미터를 추출 및 디스플레이하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 PC기반 제어기에서 제어 파라미터들에 대한 가변 데이터맵 주소를 계산하고 계산된 제어 파라미터들을 가변 데이터맵에 할당하는 단계는,
    상기 제어 파라미터를 데이터 크기, 데이터 범위, 데이터 범위에 벗어날 경우 조치여부, 데이터 표시방법 또는 유효숫자 결정, 데이터 단위, 스케일값, 초기값 등에 따라 분류하는 과정;
    상기 분류된 제어 파라미터의 위치에 대한 물리적 주소를 연산하는 과정; 및
    상기 물리적 주소가 연산된 제어 파라미터들을 고정적인 가변 데이터맵에 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제어 파라미터의 위치에 대한 물리적 주소는,
    제어 알고리즘별로 256 Byte 단위로 구성된 페이지 주소에 256을 곱한 후 해당 페이지상의 주소를 더한 값으로 계산됨을 특징으로 하는 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법.
KR1020030023579A 2003-04-15 2003-04-15 가변맵을 사용한 데이터 전송 제어방법 KR100717690B1 (ko)

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