KR100718929B1 - Ｔｃｐ 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법은 유, 무선 클라이언트 터미널을 이용하여 선박용 로봇을 제어하는 제어기의 파라미터를 변경하는 방법에 있어서, 유, 무선 클라이언트 터미널이 제어기와 TCP/ IP 규약에 따른 무선 랜을 통해 연동하는 단계; 유, 무선 클라이언트 터미널이 제어기로의 제어 파라미터의 송신 여부를 확인하는 단계, 상기 제어기로의 제어 파라미터 송신이 필요한 경우, 상기 유, 무선 클라이언트 터미널은 입력부로 입력된 제어 파라미터 및 저장부에 저장된 제어 파라미터 중 어느 하나를 호출하는 단계; 및 상기 유, 무선 클라이언트 터미널이 호출된 제어 파라미터를 상기 무선 랜을 통해 제어기로 전송하는 단계를 포함한다.

TCP, IP, 제어기, 파라미터, 선박용 로봇, 용접 로봇, PDA, 클라이언트

Description

ＴＣＰ 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법 및 시스템{System and Method for modifying a parameter of the controller in real time}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클라이언트 터미널을 개략적으로 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기를 개략적으로 나타낸 블록도.

도 3은 기존 기술에 따른 TCP 메시지의 일반적인 세그먼트 형태를 나타낸 예시도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클라이언트 터미널에서 CPIDG(Change PID Gain) 메시지를 미리 정의된 TCP 메시지 형식으로 나타낸 예시도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법의 절차를 나타낸 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100…클라이언트 터미널 110…제어부

120…저장부 130…표시부

140…입력부 150…통신부

200…제어기 210…제어부

220…저장부 250…통신부

본 발명은 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자 또는 관리자가 용접 로봇과 같은 선박용 로봇의 제어 파라미터를 유무선 클라이언트 터미널로 변경하기 위한 방법에 관한 것이다.

산업 기술의 발전과 함께 근로 환경이 중요시됨에 의해, 용접 등과 같은 난이도와 위험도가 높은 작업을 기피하는 경향이 높아졌다. 이와 같은 경향에 대응하여, 로봇 기술을 응용한 자동화 시스템이 선박 건조와 같은 대형 구조물의 제조에 널리 사용되고 있다.

이와 같은 자동화 시스템의 제어는 제어기를 통해 이루어진다.

선박 건조시에 사용되는 용접 로봇을 제어하는 제어기를 예로 설명하면, 제어기는 로봇의 움직임을 제어하기 위한 제어 프로그램을 저장하는 저장부, 관리자가 제어 파라미터를 입력/설정하기 위한 입력부, 제어기의 전체 동작을 제어하는 제어부 및 용접 로봇에 제어 파라미터를 전송하는 통신부 등을 포함하여 구성된다.

이와 같은 제어기는 건조할 선박의 형태 등의 변화에 따라, 용접 로봇의 움직임을 제어하는 제어 파라미터의 변경이 필요한데, 종래에 제어 파라미터의 변경을 위해서는, 관리자가 제어기로 이동하여, 필요한 제어 파라미터를 직접 입력하거나 적절한 제어 파라미터를 호출하는 과정을 수행해야 한다.

따라서 관리자는 제어 파라미터의 입력/ 호출을 위하여 제어기의 위치에 공간적으로 구속되어야 하는 문제가 상존하고 있다. 또한, 긴급한 제어 파라미터의 변경이 필요한 경우, 관리자가 제어기로부터 멀리 떨어져 있게 되면, 제어 파라미터의 변경전까지 용접 로봇의 가동을 중지하여야 하기 때문에 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 관리자가 제어기가 위치된 공간에 구속되지 않은 상태로 제어 파라미터의 변경이 가능한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제어기로 이동할 필요 없이도 제어 파라미터의 즉각적인 변경이 가능하여 생산성을 높일 수 있는 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제어기가 어떠한 운영체계를 채택할지라도 제어기의 구동 환경에 구애받지 않는 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유, 무선 클라이언트 터미널을 이용하여 선박용 로봇을 제어하는 제어기의 파라미터를 변경하는 방법에 있어서, 상기 유, 무선 클라이언트 터미널이 상기 제어기와 TCP/ IP 규약(Transmission Control Protocol/Internet Protocol;전송 제어 규약/인터넷 규약)에 따른 무선 랜을 통해 연동하는 단계; 상기 유, 무선 클라이언트 터미널이 제어기로의 제어 파라미터 송신 여부를 확인하는 단계; 상기 제어기로의 제어 파라미터 송신이 필요한 경우, 상기 유, 무선 클라이언트 터미널은 입력부로 입력된 제어 파라미터 및 저장부에 저장된 제어 파라미터 중 어느 하나를 호출하는 단계; 및 상기 유, 무선 클라이언트 터미널이 호출된 제어 파라미터를 상기 무선 랜을 통해 제어기로 전송하는 단계를 포함하는 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법을 제공할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 제어기가 제어 파라미터를 수신하였는지의 여부를 상기 유, 무선 클라이언트 터미널로 전송하고, 상기 유, 무선 클라이언트 터미널은 상기 제어 파라미터의 수신 여부를 표시부에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제어기는 리눅스 기반의 제어기인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 다른 측면에 따르면, 유, 무선 클라이언트 터미널과 제어기를 TCP/ IP 규약에 따른 무선 랜을 통해 연동시키는 통신부, 상기 제어기의 파라미터를 변경하기 위한 제어 파라미터를 입력하는 입력부, 상기 제어 파라미터를 저장하 는 저장부, 상기 저장부에 저장된 제어 파라미터를 호출하는 표시부 및 상기 제어 파라미터를 상기 제어기로 전송하여 상기 제어기의 파라미터를 제어하는 제어부를 포함하는 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 시스템을 제공할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 제어 파라미터는 TCP 메시지 형식의 파라미터인 것을 특징으로 할 수 있다.

이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 첨부된 도 1을 참조로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 사용되는 클라이언트 터미널의 구성을 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클라이언트 터미널을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 클라이언트 터미널(100)은 제어부(110), 저장부(120), 표시부(130), 입력부(140) 및 통신부(150)를 포함한다.

저장부(120)는 클라이언트 터미널(100)의 동작에 필요한 OS, 제어 파라미터 등을 저장하는 기능을 포함한다. 또한, 상기 저장부(120)는 전원 공급이 중단되는 경우에도 저장 내용이 지워지지 않는 비휘발성 메모리로 구성되는 것이 바람직하다.

표시부(130)는 클라이언트 터미널(100)의 동작 상태 등을 표시하는 것으로, LCD 디스플레이 등으로 구성된다.

입력부(140)는 사용자가 필요한 명령을 입력하는 것으로, 키패드, 터치 스크린 등을 포함하여 구성된다.

통신부(150)는 외부와의 데이터 통신을 하는 것으로, IrDA, 무선 랜, 블루투쓰 등과 같은 무선 통신 규약이나, RS232C 등과 같은 유선 통신 규약을 따르는 통신 장치로 구성된다.

제어부(110)는 입력부(140)를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라, 필요한 제어, 처리, 계산 등을 수행한다.

이하에서 첨부된 도 2를 참조로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기의 구성을 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 제어기(200)는 제어부(210), 저장부(220) 및 통신부(250)를 포함한다.

저장부(220)는 전술된 클라이언트 터미널(100)의 통신부(150)를 통해 전송된 데이터 정보를 저장하는 기능을 포함한다. 또한, 상기 저장부(220)는 전원 공급이 중단되는 경우에도 저장 내용이 지워지지 않는 비휘발성 메모리로 구성되는 것이 바람직하다.

통신부(250)는 전술된 클라이언트 터미널(100)의 통신부(150)의 통신 규약에 대응하는 유선 통신 또는 무선 통신 규약을 따르는 통신 장치로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 통신부(250)는 연결된 용접 로봇과 같은 선박용 로봇으로 제어부(210)에서 생성된 제어 신호를 전달한다. 따라서 클라이언트 터미널(100)의 통신부(150)가 무선 통신 규약을 따르는 경우, 통신부(250)는 클라이언트 터미널(100)의 통신부(150)와 통신하기 위한 무선 통신 장치와 용접 로봇과 통신하기 위한 유선 통신 장치를 모두 포함하여 구성될 수도 있음에 유의해야 한다.

제어부(210)는 저장부(220)에 저장된 제어 파라미터를 호출하여 용접 로봇과 같은 선박용 로봇의 제어 신호를 생성하여 이를 선박용 로봇으로 전달하는 명령을 발생한다.

이하에서 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법을 설명한다.

도 3은 기존 기술에 따른 TCP 메시지의 일반적인 세그먼트 형태를 나타낸 예 시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클라이언트 터미널에서 CPIDG(Change PID Gain) 메시지를 미리 정의된 TCP 메시지 형식으로 나타낸 예시도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법의 절차를 나타낸 순서도이다.

본 사용예의 설명에 앞서, 본 발명에 따른 클라이언트 터미널은 무선 랜 통신이 가능한 포켓 피씨의 OS를 갖는 PDA가 사용되고, 제어 파라미터는 PDA에 이미 입력되어 있으며, 제어기는 리눅스의 OS를 갖는 이종 운영 시스템간의 제어 파라미터 변경인 것으로 가정한다. 또한 변경될 제어 파라미터는 용접 로봇에 사용될 PID 게인인 것으로 가정한다.

먼저, 제1 단계로에서 PDA와 제어기를 TCP/ IP 규약에 따른 무선 랜으로 연결한다(단계 10). 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 TCP/ IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)은 TCP와 IP를 이용한 통신 규약을 의미하는 것이다. 여기서 상기 TCP는 데이터를 패킷으로 자르고 다시 합치는 역할을 수행할 수 있다. 또한 상기 IP는 TCP에 의해 잘려진 패킷을 목적지로 전송하는 역할을 수행하기 위한 규약이다. 따라서 본 발명에서와 같이 TCP/ IP를 사용하게 되면, TCP에 의한 데이터를 IP에 의한 전송하는 것이 가능하게 된다. 또한 TCP/ IP는 운영시스템에 구애받지 않기 때문에 이종 운영시스템에서의 데이터 전송이 가능해지는 장점이 있다.

제2 단계에서는 용접 로봇에 사용될 PID 게인 파라미터의 변경이 필요한지를 조사한다(단계 20). 제 2단계에서 변경이 필요없는 경우에는 전술된 제1 단계로 복귀하고, 변경이 필요한 경우에는 후술될 제3 단계를 수행한다.

제3 단계에서 관리자는 휴대하고 있는 PDA의 저장 장치에 저장된 파라미터를 호출한다(단계 22). 즉, 예를 들면 P 게인은 100, I 게인은 200, D 게인은 300이라는 파라미터 값을 호출하게 된다. 그러나 본 발명은 이에 특별히 한정되는 것은 아니며, 저장 장치에 파라미터가 저장되어 있지 않은 경우에는, PDA의 입력 장치(터치 스크린, 가상 키보드 등)를 사용하여 파라미터를 직접 입력할 수도 있다.

제4단계에서는 TCP/ IP를 사용하여 제3 단계의 파라미터를 전송한다(단계 24). 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적인 TCP의 세그먼트 형식은 송신 호스트의 응용 프로그램에 의해 정의되는 TCP 포트 번호인 Source Port, 수신 호스트의 응용 프로그램에 의해 정의되는 TCP 포트 번호인 Destination Port, 세그먼트에서 데이터의 송신 바이트 흐름의 위치인 Sequence Number, 소스가 다음에 받을 것으로 예상되는 옥텟의 수를 나타내는 Acknowledgement Number, 세그먼트의 길이를 정의하는 정수인 Hlen, 차후에 사용되기 위해 예약된 영역인 Reserved, 세그먼트의 용도와 내용을 결정하기 위한 Code Bits 등을 포함하여 구성된다. 그러나 본 발명에서는 이와 같은 모든 세그먼트 형식을 그대로 따를 필요는 없다. 예를 들면 도4에 도시된 바와 같이 60.106.1.21의 포트를 갖는 PDA의 소스 포트, 60.106.1.30의 포트를 갖는 제어기의 데스티네이션 포트, 100의 게인을 갖는 P 게인, 200의 게인을 갖는 I 게인 및 300의 게인을 갖는 D 게인 정보만을 전송하면 되는 경우, [60.106.1.21|60.106.1.30|S 0=P,100|I,200|D,300]의 데이터만을 전송할 수도 있 다.

제5 단계에서는 PDA에서 전송된 데이터가 제어기로 완전히 전송되었는지를 PDA의 표시 장치에 표시한다(단계 26). 이에 의해, 관리자는 파라미터 변경의 완료 여부를 육안으로 즉각적인 확인이 가능해진다.

이상으로 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하였다. 그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함에 유의해야 한다.

예를 들면, 본 발명의 바람직한 실시예에서 PDA를 클라이언트 터미널의 예로 설명하였지만, 노트북을 클라이언트 터미널로 사용할 수도 있으며, 핸드폰을 통한 클라이언트 터미널의 구현도 가능하다.

본 발명에 의하면 휴대가 간편한 PDA, 노트북과 같은 클라이언트 터미널을 통해 제어 파라미터의 변경이 가능하여 관리자가 제어기가 위치된 공간에 구속되지 않는 제어 파라미터의 변경 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면 무선 랜과 같은 무선 통신을 사용하는 것에 의해 즉각적인 제어 파라미터의 변경이 가능한 제어 파라미터의 변경 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면 제어기가 어떠한 운영쳬계를 채택할지라도 제어기의 구동 환경에 구애받지 않는 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 유, 무선 클라이언트 터미널을 이용하여 선박용 로봇을 제어하는 제어기의 파라미터를 변경하는 방법에 있어서,

   상기 유, 무선 클라이언트 터미널이 상기 제어기와 TCP/ IP 규약에 따른 무선 랜을 통해 연동하는 단계;

   상기 유, 무선 클라이언트 터미널이 제어기로의 제어 파라미터의 송신 여부를 확인하는 단계;

   상기 제어기로의 제어 파라미터를 송신이 필요한 경우, 유, 무선 클라이언트 터미널은 입력부로 입력된 제어 파라미터 및 저장부에 저장된 제어 파라미터 중 어느 하나를 호출하는 단계; 및

   상기 유, 무선 클라이언트 터미널이 호출된 제어 파라미터를 상기 무선 랜을 통해 전송하는 단계

   를 포함하는 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어기가 제어 파라미터를 수신하였는지의 여부를 상기 유, 무선 클라이언트 터미널로 전송하고, 상기 유, 무선 클라이언트 터미널은 상기 제어 파라미터의 수신 여부를 표시부에 표시하는 단계를 더 포함하는 것

   을 특징으로 하는 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어기는 리눅스 기반의 제어기인 것

   을 특징으로 하는 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 방법.
4. 유, 무선 클라이언트 터미널과 제어기를 TCP/ IP 규약에 따른 무선 랜을 통해 연동시키는 통신부;

   상기 제어기의 파라미터를 변경하기 위한 제어 파라미터를 입력하는 입력부;

   상기 제어 파라미터를 저장하는 저장부;

   상기 저장부에 저장된 제어 파라미터를 호출하는 표시부; 및

   상기 제어 파라미터를 상기 제어기로 전송하여 상기 제어기의 파라미터를 제어하는 제어부

   를 포함하는 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 시스템.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제어 파라미터는 TCP 메시지 형식의 파라미터인 것

   을 특징으로 하는 TCP 메시지에 의한 제어기 파라미터의 실시간 변경 시스템.

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