KR100823722B1 - Apparatus and method for PLC redundancy - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PLC 삼중화 시스템에 관한 것으로, 상위시스템과 하위시스템이 통신링크에 의해 각각 연결되어 있다. 하나의 상위시스템 중에서 하나가 마스터모드(master mode)로 지정되면, 그에 따라 나머지 상위시스템은 슬레이브모드(slave mode)가 된다. 각 상위시스템은 감시제어 채널을 통해서 감시제어 콘솔에 의해 제어된다. 감시제어 콘솔은 상위시스템 중에서 마스터를 지정하는 역할도 한다. 또한, 하위시스템은 세 개의 연산장치를 포함한다. 이들 연산장치 중 상기 마스터모드로 지정된 상위시스템과 연결되어 있는 연산장치가 마스터 연산장치가 되고 나머지는 슬레이브 연산장치가 된다. 외부 입출력장치는 마스터 연산장치에 의해서만 콘트롤된다. 상기 하위시스템의 동작은 기본적으로 상위시스템으로부터 수신된 동작모드 설정메시지에 의해 결정되며 장치의 감시부를 통해 착탈상태 및 동작상태를 상호 감시한다. 감시 결과, 마스터모드의 상위시스템에 이상이 발생시에는 상위시스템으로 통신링크를 통해 통보하고, 그에 대한 동작설정 메시지가 오기 전까지 슬레이브 상위시스템이 임시로 마스터모드로 전환되어 입출력장치의 콘트롤에 끊김이 없도록 한다.The present invention relates to a PLC tripleization system, wherein a higher system and a lower system are connected by a communication link, respectively. If one of the upper systems is designated as the master mode, the other higher system is in slave mode. Each host system is controlled by a supervisory control console via a supervisory control channel. The supervisory control console also designates the master among the upper systems. The subsystem also includes three computing units. Of these arithmetic units, the arithmetic unit connected to the upper system designated as the master mode is the master arithmetic unit, and the rest are slave arithmetic units. The external I / O is controlled only by the master computing unit. The operation of the subsystem is basically determined by the operation mode setting message received from the upper system and mutually monitors the detachment state and the operation state through the monitoring unit of the device. As a result of monitoring, when an error occurs in the upper system of the master mode, the upper system is notified through the communication link, and the slave upper system is temporarily switched to the master mode until an operation setting message is received so that the control of the input / output device is not interrupted. do.

PLC, 연산장치, 통신링크, 감시채널, 삼중화 PLC, operation unit, communication link, monitoring channel, triple

Description

PLC 시스템의 삼중화 장치 및 방법{Apparatus and method for PLC redundancy} Apparatus and method for PLC redundancy}

도 1은 일반적인 PLC 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a general PLC system.

도 2는 본 발명에 따른 PLC 삼중화 기법의 개략 구성도.2 is a schematic structural diagram of a PLC triplexing technique according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 PLC 삼중화 장치의 구성도.3 is a block diagram of a PLC triplexing apparatus according to the present invention.

도 4는 상위시스템의 작용 설명을 위한 프로세스 흐름도.4 is a process flow diagram for explaining the operation of the upper system.

도 5는 하위시스템의 작용 설명을 위한 프로세스 흐름도.5 is a process flow diagram for explaining the operation of the subsystem.

도 6은 하위시스템의 구성도.6 is a schematic diagram of a subsystem.

본 발명은 PLC 시스템에 관한 것으로, 특히 중앙처리장치에서 입출력장치로 데이터를 전송할 때 데이터 교환의 신뢰성을 향상시키고 시스템의 정상동작을 항상적으로 보장할 수 있는 PLC의 삼중화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a PLC system, and more particularly, to a triple system of a PLC that can improve the reliability of data exchange and ensure the normal operation of the system when transmitting data from the central processing unit to the input / output unit.

일반적으로 PLC(Programmable Logic Controller, 프로그램가능 논리제어, 프로그램가능 제어장치)는 입력, 출력, 기억, 연산 제어부를 갖추어 컴퓨터와 유사한 기능을 수행하는 시퀸스 제어장치이다. PLC는 산업용 범용 제어기기로서, 외부 노 이즈의 영향을 적게 받고 안정적이기 때문에 그 적용분야가 일반 제조라인, 프로세서 분야 등 거의 모든 분야에서 자동화의 핵심기기로 이용되고 있다. 특히, PLC는 높은 신뢰성과 간편한 제어 소프트웨어, 유지 보수의 간편성, 저렴한 가격 등의 특징을 갖고 있기 때문에 많은 분야에서 이용하고 있으며, 그 적용 분야로는 대, 중, 소규모의 공장자동화나 송유관 가스관 등의 감시제어, 각종 시퀸스제어 등을 망라한다.Generally, a programmable logic controller (PLC) is a sequence control device that performs a function similar to a computer by having an input, an output, a memory, and an operation control unit. PLC is a general purpose industrial controller, which is less affected by external noise and stable, so its application is used as a key device for automation in almost all fields such as general manufacturing line and processor field. In particular, PLC is used in many fields because of its high reliability, simple control software, ease of maintenance, and low price, and its applications are large, medium and small scale factory automation and oil pipeline gas pipe. It covers supervisory control and various sequence control.

도 1은 일반적인 PLC 시스템의 일례를 나타내고 있다. 도 1에 도시한 것과 같이, 일반적인 PLC 시스템은 제어 및 연산을 수행하는 연산장치(1)와, 외부 입출력장치(3)와, 상기 입출력장치(3) 및 기타 외부와의 통신을 수행하는 통신장치(2)와, 상기 연산장치(1)로부터의 제어신호에 따라 입출력 데이터를 저장하는 메모리(4)로 구성된다. 연산장치(1)에서는 입력되는 사용자 프로그램을 메모리(4)의 저장영역에 저장해 놓고, 외부 입출력장치(3)를 통해 입력되는 데이터를 메모리(2)에 저장하면서 이에 대한 연산을 수행하고 제어신호를 입출력장치(3)로 출력하여 입출력장치를 콘트롤한다.1 shows an example of a general PLC system. As shown in FIG. 1, a general PLC system includes a computing device 1 that performs control and calculation, an external input / output device 3, and a communication device that performs communication with the input / output device 3 and other external devices. (2) and a memory 4 for storing input / output data in accordance with the control signal from the computing device 1. The arithmetic unit 1 stores an input user program in a storage area of the memory 4, stores data input through the external input / output device 3 in the memory 2, performs operations on the memory 2, and generates a control signal. Output to the input / output device 3 to control the input / output device.

한편, 자동화 설비가 복잡해짐에 따라 사용중 예상치 못한 이상 발생으로 시스템의 고장뿐 아니라, 인명 피해가 발생하는 경우도 많아지고 있다. 이와 같은 이유로 PLC 시스템에 있어서의 고장방지 기능은 PLC를 안전하게 사용하기 위한 필수 요소로서 그 중요도가 점점 증가하는 상황에 있으며, 이에 상응하여 주요 시스템의 데이터 연속성을 유지하기 위해 이중화 또는 삼중화 등의 기법이 사용되고 있다.On the other hand, as the automation facilities become more complex, unexpected failures during use are causing not only system failure but also human injury. For this reason, failure prevention functions in PLC systems are an essential element for the safe use of PLCs, and their importance is increasing. Therefore, in order to maintain data continuity of major systems, techniques such as redundancy or tripletization are required. Is being used.

본 발명은 이러한 PLC 장치의 삼중화를 위한 종래에 없던 새로운 방식을 제안하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 감시채널을 통해 연결되어 있는 적어도 세 개의 상위시스템과, 각 상위시스템의 통신장치와 연결되는 하위시스템을 포함하여 구성되는 PLC 삼중화 시스템 및 이 시스템에서 이루어지는 삼중화 방법을 제공하는 것이다.The present invention intends to propose a new method which is not conventional for the triplexing of such PLC devices, and an object of the present invention is to connect at least three upper systems connected through a monitoring channel and communication devices of the upper systems. It is to provide a PLC triplet system including a subsystem and a triplet method of the system.

발명의 개요Summary of the Invention

본 발명에 따른 PLC 삼중화 방법은, 감시제어 장치, 연산장치, 통신장치를 포함하여 입출력장치를 제어하는 적어도 세 개의 상위시스템과, 각 상위시스템의 통신장치와 연결되는 적어도 세 개의 연산/통신장치를 포함하여 입출력장치를 제어하는 하위시스템을 포함하되; 상기 각 상위시스템에 포함되는 감시제어장치는 단일의 감시제어 채널에 의해 상호 연결되고, 상기 각 상위시스템의 통신장치는 통신링크를 통해 상기 하위시스템의 각 연산/통신장치와 연결되는 PLC 시스템에서 이루어진다.PLC tripleization method according to the present invention, at least three higher-level system for controlling the input and output devices, including monitoring control device, computing device, communication device, and at least three computing / communication device connected to the communication device of each upper system Including a subsystem for controlling the input and output device, including; The supervisory control devices included in each of the upper systems are interconnected by a single supervisory control channel, and the communication devices of the upper systems are made in a PLC system connected to each computing / communication device of the lower system through a communication link. .

본 발명의 PLC 삼중화 방법은, 상기 상위시스템 간에 감시제어채널을 통하여 어느 상위시스템이 마스터모드로 동작할지 슬레이브모드로 동작할지의 동작모드를 결정하는 단계; 동작모드가 결정되면 마스터모드로 지정된 상위시스템은 감시제어채널을 통해 슬레이브모드로 결정된 상위 시스템에 동기송신 메시지를 전송하고, 통신링크를 통해 하위시스템에 제어데이터를 송신하는 단계; 슬레이브모드로 지정 된 상위 시스템은 상기 마스터모드의 상위시스템이 전송한 동기송신 메시지를 수신하면 통신링크를 통해 제어데이터를 송신하는 단계; 하위시스템에서, 상위시스템으로부터 통신링크를 통해 제어데이터가 수신되면 수신된 데이터의 이상 유무를 체크하는 단계; 체크 결과 건전한 데이터인 경우에는 마스터모드에 해당되는 하위시스템의 연산/통신장치는 제어대상이 되는 입출력장치를 제어하고, 체크 결과 데이터에 이상이 있는 경우에는 모드 변환 절차를 밟고 이를 상위시스템에 통보하는 단계; 모드 변환 결과 마스터/슬레이브 모드가 재결정되어 모드동작 설정 메시지를 수신하였는지 체크하는 단계; 이 모드동작 설정 메시지를 수신하였으면 재결정된 마스터모드 시스템에 의해 상기 단계를 반복 수행하고, 모드동작 설정 메시지를 수신하지 않았으면 이상이 발생한 마스터모드 시스템 대신에 슬레이브 모드 시스템이 마스터모드로서 전환되어, 전환된 마스터모드의 하위시스템이 입출력장치를 제어하는 단계를 포함한다. PLC tripleization method of the present invention comprises the steps of determining which operating system to operate in a master mode or a slave mode through the supervisory control channel between the upper system; When the operation mode is determined, the upper system designated as the master mode transmits a synchronous transmission message to the upper system determined as the slave mode through the monitoring control channel, and transmits control data to the lower system through the communication link; Transmitting a control data through a communication link when the host system designated as slave mode receives a synchronous transmission message sent by the host system in the master mode; In the lower system, checking whether there is an abnormality in the received data when control data is received from the upper system through a communication link; If the check result is sound data, the operation / communication device of the sub system corresponding to the master mode controls the I / O device to be controlled. If there is an error in the check result data, the mode conversion procedure is performed and the upper system is notified. step; Checking whether a mode conversion result master / slave mode has been re-determined and a mode operation setting message has been received; If the mode operation setting message is received, the above steps are repeated by the re-determined master mode system, and if the mode operation setting message is not received, the slave mode system is switched to the master mode instead of the master mode system in which the error occurs. Controlling the input / output device by the subsystem of the master mode.

이상의 단계로 이루어지는 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램에 의해서 구현가능하며, 본 발명의 기술적 범위는 또한 이 프로그램을 기록한 컴퓨터 기록매체도 포함한다.The method of the present invention comprising the above steps can be implemented by a computer program, and the technical scope of the present invention also includes a computer recording medium on which the program is recorded.

한편, 본 발명에 따른 PLC 삼중화 시스템은, 상기 삼중화 방법을 구현하기 위한 하드웨어로 구성되는데, 감시제어 장치, 연산장치, 통신장치를 포함하여 입출력장치를 제어하는 적어도 세 개의 상위시스템과, 각 상위시스템의 통신장치와 연결되는 적어도 세 개의 연산/통신장치를 포함하여 입출력장치를 제어하는 하위시스템을 포함하되; 상기 각 상위시스템에 포함되는 감시제어장치는 단일의 감시제어 채널에 의해 상호 연결되고, 상기 각 상위시스템의 통신장치는 통신링크를 통해 상기 하위시스템의 각 연산/통신장치와 연결되어 구성된다. On the other hand, the PLC triplet system according to the present invention is composed of hardware for implementing the triplet method, including at least three higher-level systems for controlling the input and output devices, including the supervisory control device, the computing device, the communication device, each A subsystem for controlling an input / output device, including at least three computing / communication devices connected to a communication device of a higher system; The supervisory control apparatus included in each upper system is interconnected by a single supervisory control channel, and the communication apparatus of each upper system is connected to each computing / communication apparatus of the lower system through a communication link.

이러한 구성에서, 상기 상위시스템은, 감시제어채널을 통하여 어느 상위시스템이 마스터모드로 동작할지 슬레이브모드로 동작할지의 동작모드를 결정하는 수단과; 동작모드가 결정되면 마스터모드로 지정된 상위시스템은 감시제어채널을 통해 슬레이브모드로 결정된 상위 시스템에 동기송신 메시지를 전송하고, 통신링크를 통해 하위시스템에 제어데이터를 송신하는 수단과; 슬레이브모드로 지정된 상위 시스템은 상기 마스터모드의 상위시스템이 전송한 동기송신 메시지를 수신하면 통신링크를 통해 제어데이터를 송신하는 수단을 포함한다. 그리고 상기 하위시스템은, 상위시스템으로부터 통신링크를 통해 제어데이터가 수신되면 수신된 데이터의 이상 유무를 체크하는 수단과; 체크 결과 건전한 데이터인 경우에는 마스터모드에 해당되는 하위시스템의 연산/통신장치는 제어대상이 되는 입출력장치를 제어하고, 체크 결과 데이터에 이상이 있는 경우에는 모드 변환 절차를 밟고 이를 상위시스템에 통보하는 수단과; 모드 변환 결과 마스터/슬레이브 모드가 재결정되어 모드동작 설정 메시지를 수신하였는지 체크하는 수단과; 이 모드동작 설정 메시지를 수신하였으면 재결정된 마스터모드 시스템에 의해 상기 단계를 반복 수행하고, 모드동작 설정 메시지를 수신하지 않았으면 이상이 발생한 마스터모드 시스템 대신에 슬레이브 모드 시스템이 마스터모드로서 전환되어, 전환된 마스터모드의 하위시스템이 입출력장치를 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. In this configuration, the upper system includes means for determining an operating mode of which upper system to operate in a master mode or a slave mode through a monitoring control channel; Means for transmitting a synchronous transmission message to an upper system determined to be a slave mode through a monitoring control channel and transmitting control data to the lower system through a communication link when the operation mode is determined; The host system designated as slave mode includes means for transmitting control data via a communication link upon receiving a synchronous transmission message sent by the host system in the master mode. And the sub system includes means for checking for abnormality of the received data when control data is received from the upper system through a communication link; If the check result is sound data, the operation / communication device of the sub system corresponding to the master mode controls the I / O device to be controlled. If there is an error in the check result data, the mode conversion procedure is performed and the upper system is notified. Means; Means for checking whether a mode conversion result master / slave mode has been re-determined to receive a mode operation setting message; If the mode operation setting message is received, the above steps are repeated by the re-determined master mode system, and if the mode operation setting message is not received, the slave mode system is switched to the master mode instead of the master mode system in which the error occurs. Characterized in that it comprises means for controlling the input / output device.

본 발명의 삼중화 방법 및 시스템에 있어서, 상기 감시제어 채널은 제어신호 또는 모니터링 신호가 교환되는 링구조의 채널인 것을 특징으로 하며, 상기 통신링크는 광통신, DSL, 트위스티드페어(twisted pair) 네트웍 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In the triple method and system of the present invention, the supervisory control channel is a channel of a ring structure in which a control signal or a monitoring signal is exchanged, and the communication link is an optical communication, a DSL, a twisted pair network. It is characterized by any one.

도면을 참조하여 구체적으로 본 발명의 개요를 설명한다. The outline of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 PLC 시스템 삼중화 장치의 개념을 설명하기 위한 블록도이다. 상위시스템과 하위시스템이 통신링크에 의해 각각 연결되어 있다. 하나의 상위시스템 중에서 하나가 마스터모드(master mode)로 지정되면, 그에 따라 나머지 상위시스템은 슬레이브모드(slave mode)가 된다. 각 상위시스템은 감시제어 채널을 통해서 감시제어 콘솔에 의해 제어된다. 감시제어 콘솔은 상위시스템 중에서 마스터를 지정하는 역할도 한다. 또한, 하위시스템은 세 개의 연산장치를 포함한다. 이들 연산장치 중 상기 마스터모드로 지정된 상위시스템과 연결되어 있는 연산장치가 마스터 연산장치가 되고 나머지는 슬레이브 연산장치가 된다. 외부 입출력장치는 마스터 연산장치에 의해서만 콘트롤된다. 상기 하위시스템의 동작은 기본적으로 상위시스템으로부터 수신된 동작모드 설정메시지에 의해 결정되며 장치의 감시부를 통해 착탈상태 및 동작상태를 상호 감시한다. 감시 결과, 마스터모드의 상위시스템에 이상이 발생시에는 상위시스템으로 통신링크를 통해 통보하고, 그에 대한 동작설정 메시지가 오기 전까지 슬레이브 상위시스템이 임시로 마스터모드로 전환되어 입출력장치의 콘트롤에 끊김이 없도록 한다.2 is a block diagram illustrating a concept of a PLC system tripleization apparatus according to the present invention. The upper system and the lower system are each connected by a communication link. If one of the upper systems is designated as the master mode, the other higher system is in slave mode. Each host system is controlled by a supervisory control console via a supervisory control channel. The supervisory control console also designates the master among the upper systems. The subsystem also includes three computing units. Of these arithmetic units, the arithmetic unit connected to the upper system designated as the master mode is the master arithmetic unit, and the rest are slave arithmetic units. The external I / O is controlled only by the master computing unit. The operation of the subsystem is basically determined by the operation mode setting message received from the upper system and mutually monitors the detachment state and the operation state through the monitoring unit of the device. As a result of monitoring, when an error occurs in the upper system of the master mode, the upper system is notified through the communication link, and the slave upper system is temporarily switched to the master mode until an operation setting message is received so that the control of the input / output device is not interrupted. do.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

실시예의 설명Description of Examples

도 3은 도 2의 개념을 실현하기 위한 삼중화 장치 실시예의 전체 구성도이다. 3 is an overall configuration diagram of an embodiment of a triplexer for realizing the concept of FIG.

감시제어 채널(20)에 상위시스템1(10), 상위시스템2(10'), 상위시스템3(10")이 연결되어 데이터교환을 하고 있다. 각 상위시스템(10, 10', 10")에는 입출력장치(11, 11', 11"), 감시제어장치(12, 12', 12"), 연산장치(13, 13', 13"), 통신장치(14, 14', 14")가 포함되어 있다. 감시제어 채널(20)은 제어신호 또는 모니터링 신호가 교환되는 링구조의 채널로 구현할 수 있다. 도 3에서 각 상위시스템은 각 PLC 랙(shelf)을 의미한다. The upper system 1 (10), the upper system 2 (10 '), and the upper system 3 (10 ") are connected to the supervisory control channel 20 to exchange data. Each upper system (10, 10', 10") is exchanged. There are input / output devices 11, 11 ', 11 ", monitoring control devices 12, 12', 12", arithmetic devices 13, 13 ', 13 ", and communication devices 14, 14', 14". Included. The monitoring control channel 20 may be implemented as a channel having a ring structure in which control signals or monitoring signals are exchanged. In FIG. 3, each upper system means each PLC rack.

상기 입출력장치(11, 11', 11")는 사용자가 상위시스템(10, 10', 10")의 제어대상이 되는 장치로서, 사용자가 구성하는 것에 따라 그 입출력 사양을 결정할 수 있다. 여기서 입출력 장치는 외부 신호를 입력하거나 제어를 위한 외부 출력 신호를 발생시키는 일반적인 아날로그 입출력, 디지털 입출력 장치를 가리킨다. 이는 하위시스템(40, 40a)에 연결되어 있는 입출력장치(41, 41a)에도 동일하게 설명가능하다.The input / output devices 11, 11 ', and 11 "are devices for which the user is to be controlled by the upper system 10, 10', 10", and can determine the input / output specification according to the configuration of the user. Here, the input / output device refers to a general analog input / output and digital input / output device that inputs an external signal or generates an external output signal for control. The same can be said for the input / output devices 41 and 41a connected to the subsystems 40 and 40a.

각 통신장치(14, 14', 14")는 통신링크(30)를 통해 하위시스템(40, 40a, ...)의 각 연산/통신장치(42, 42', 42")와 연결된다. 그리고 하위시스템이 콘트롤하는 입출력장치(41)가 포함된다. 통신링크(30)는 광통신, DSL, 트위스티드페어(twisted pair) 네트웍 등을 사용할 수 있다. Each communication device 14, 14 ′, 14 ″ is connected via a communication link 30 to each computing / communication device 42, 42 ′, 42 ″ of the subsystems 40, 40 a,. And an input / output device 41 controlled by the subsystem. The communication link 30 may use optical communication, DSL, twisted pair network, or the like.

상기 각 구성요소들의 기능 내지는 작용은 이하에서 설명할 본 발명에 따른 삼중화 방법의 설명에 의해 명확하게 이해될 수 있다. The function or function of each of the above components can be clearly understood by the description of the triplexing method according to the present invention described below.

도 4는 상기 상위시스템의 작용을 설명하기 위한 프로세스 처리흐름도이다. 우선, 동작모드를 결정한다(101). 즉, 상위시스템(10, 10', 10")에서는 시스템간에 감시제어채널(20)을 통하여 해당 시스템이 마스터모드로 동작할지 슬레이브모드로 동작할지를 결정한다. 가령, 동작모드는, 전원이 들어와 선행동작이 일어나는 시스템이 마스터모드로 동작되거나 감시제어 콘솔을 통해 동작모드가 결정된다. 만일 감시제어 콘솔을 이용하지 않고 전원이 동시에 들어왔을 경우에는 시스템 내의 설정스위치를 판별하여 동작모드를 결정한다. 일단 동작모드가 결정되고 나면 마스터모드로 지정된 상위시스템은 통신링크(30)로 송신할 데이터에 대한 동기화를 위해 감시제어채널(20)을 통하여 슬레이브모드에 있는 시스템과 메시지를 송수신한 후에 동기송신 메시지를 슬레이브모드 시스템에 전송한다(103). 그리고나서 통신링크(30)를 통해 하위시스템에 제어데이터를 송신한다(107). 슬레이브모드 시스템은 대기중에 있다가(102) 상기 마스터모드 상위시스템이 전송한 동기송신 메시지를 수신하면(105) 통신링크(30)를 통해 데이터를 송신한다(109). 마스터모드에 있는 시스템이든 슬레이브모드에 있는 시스템이든 모두 동일한 사용자 프로그램을 가지고 있으나, 각각의 연산부는 자체 연산을 하기 때문에 위와 같은 동기화 작업이 필요한 것이다.4 is a process flow chart for explaining the operation of the host system. First, an operation mode is determined (101). That is, the upper system 10, 10 ', 10 "determines whether the system operates in the master mode or the slave mode through the supervisory control channel 20 between the systems. The operation mode is determined in the master mode or through the supervisory control console, and if the power is turned on simultaneously without using the supervisory control console, the operation mode is determined by determining the setting switch in the system. After the operation mode is determined, the host system designated as the master mode transmits and receives a synchronous transmission message after transmitting and receiving a message with the system in slave mode through the supervisory control channel 20 to synchronize data to be transmitted to the communication link 30. Transmit to the slave mode system (103) and then transmit control data to the subsystem via the communication link (30); 107) The slave mode system is in standby (102) and receives the synchronous transmission message sent by the master mode host system (105) and transmits data over the communication link (30) (109). Both the system and the system in slave mode have the same user program, but each operation unit performs its own operation, so the above synchronization is necessary.

기본적으로 상위시스템에서의 수신데이터에 대한 처리는 각각의 연산장치가 자체 처리한다. 삼중화로 입력되는 수신데이터의 비교로 링크간의 연결상태나 동작 상태를 확인할 수 있으며 그에 대한 결과는 동작모드의 변환에 참조될 수 있다.Basically, each processing unit handles the received data in the host system. By comparing the received data input through the triplexing, the connection state or the operation state between the links can be confirmed, and the result thereof can be referred to the conversion of the operation mode.

도 5는 하위시스템의 작용을 설명하는 프로세스 흐름도이다.5 is a process flow diagram illustrating the operation of a subsystem.

상위시스템으로부터 통신링크(30)를 통해 제어데이터가 수신된다(201). 하위시스템에서는 수신된 데이터의 이상 유무를 체크하여(203), 건전한 데이터인 경우에는 마스터모드에 해당되는 하위시스템의 연산/통신장치가 외부 입출력장치(41)를 제어한다(105). 그리고 제어상태를 상위시스템에 송신한다(207). 만일, 앞의 데이터 이상체크 단계(203)에서, 데이터에 이상이 있는 것으로 판단된 경우에는 모드변환 절차를 밟고(204) 이를 상위시스템에 통보한다(206). 모드변환 절차(204)의 결과 마스터/슬레이브 모드가 결정되고, 모드동작 설정 메시지를 수신하였는지 체크한다(208). 이 메시지를 수신하였으면(210) 새롭게 설정된 마스터모드 시스템에 의해 상기 단계가 반복 수행되고, 이 메시지를 수신하지 않았으면(212), 이상이 발생한 마스터모드 시스템 대신에 슬레이브 모드 시스템이 마스터모드로서 전환되고(214), 전환된 마스터모드의 하위시스템이 입출력장치를 제어하게 된다(216).Control data is received from the host system via communication link 30 (201). The sub system checks whether there is an abnormality in the received data (203), and in the case of healthy data, the arithmetic / communication device of the sub system corresponding to the master mode controls the external input / output device 41 (105). The control state is then transmitted to the host system (207). If it is determined in step 203 that there is an abnormality in the data, a mode conversion procedure is performed (204) and the upper system is notified (206). As a result of the mode conversion procedure 204, a master / slave mode is determined and it is checked if a mode operation setting message has been received (208). If the message is received (210), the above steps are repeated by the newly set master mode system. If the message is not received (212), the slave mode system is switched to the master mode instead of the master mode system in which the error has occurred. In operation 214, the sub-system of the switched master mode controls the input / output device.

도 6은 도 5의 프로세스를 수행하기 위하여 구현된 하위시스템의 내부 구성요소를 나타낸다. 통신링크를 통해 통신데이터 메모리 수신부에서 수신한(1) 데이터는 연산부로 입력되고(2), 연산부에서는 이를 각각의 로컬데이터 메모리 수신부에 저장한다(3). 마스터모드 상위시스템에 연결되어 있는 연산/통신장치는 슬레이브모드 상위시스템에 연결되어 있는 로컬데이터 메모리를 참조하여 수신데이터를 비교한다(4). 비교된 결과는 동작모드의 변환에 참조될 수 있으며, 모드 변경시에는 그에 대한 정보를 통신링크(30)를 통해 상위시스템에 송신한다. 통신링크(30)를 통해 수신된 데이터의 건전성이 확인되면 마스터모드에 있는 연산/통신장치는 연산을 통해 입출력장치를 제어한다(5). 그리고 통신링크(30)로 송신할 데이터를 슬레이브모드에 있는 로컬데이터 메모리 송신부에 쓰기한 후(6) 통신링크(30)를 통해 상위시스템으로 송신한다(7, 8). 슬레이브모드에 있는 장치는 통신링크(30)로 수신된 데이터를 로컬데이터 메모리 수신부에 저장한 후 로컬데이터 메모리 송신부를 확인하여 데이터 여부에 따라 통신링크를 통해 상위시스템으로 송신한다.6 illustrates internal components of a subsystem implemented to perform the process of FIG. 5. The data received by the communication data memory receiver via the communication link (1) is input to the operator (2), and the operator stores it in each local data memory receiver (3). The computing / communication device connected to the master mode host system compares the received data with reference to the local data memory connected to the slave mode host system (4). The result of the comparison may be referred to the conversion of the operation mode, and when the mode is changed, information about the operation is transmitted to the upper system through the communication link 30. When the health of the data received through the communication link 30 is confirmed, the operation / communication device in the master mode controls the input and output device through the operation (5). Then, the data to be transmitted to the communication link 30 is written to the local data memory transmitter in the slave mode (6) and then transmitted to the upper system through the communication link 30 (7, 8). The device in the slave mode stores the data received through the communication link 30 in the local data memory receiving unit and checks the local data memory transmitting unit and transmits the data to the upper system through the communication link depending on whether the data is present.

반복설명하지만, 하위시스템의 동작모드는 기본적으로 상위시스템로부터 수신된 동작모드 설정메시지에 의해 결정되며 장치의 감시부를 통해 착탈상태 및 동작상태를 상호 감시하여 마스터모드의 장치에 이상이 발생시에 상위시스템으로 통신링크를 통해 통보하고 그에 대한 동작설정 메시지가 오기 전까지 슬레이브모드의 장치는 임시적인 마스터모드로 전환되어 입출력장치의 제어에 끊김이 없도록 한다.As described above, the operation mode of the subsystem is basically determined by the operation mode setting message received from the host system, and when the device of the master mode has an abnormal condition by monitoring the detached state and the operation state through the monitoring unit of the host system, As a result, the slave mode device switches to the temporary master mode until it is notified through the communication link and the operation setting message is received.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

또한, 본 발명에 따른 PLC 삼중화 방법의 구성은 컴퓨터 프로그램 형태로 구 현할 수 있다. 이 경우에, 이 컴퓨터 프로그램은 자기 디스크나 광디스크, 각종 반도체 기억소자 또는 기타 전자적 기록매체에 수록되어 유통가능하며, 이들 기록매체도 또한 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.In addition, the configuration of the PLC tripleization method according to the present invention can be implemented in the form of a computer program. In this case, the computer program can be stored and distributed on magnetic disks, optical disks, various semiconductor memory devices or other electronic recording media, and these recording media are also included in the technical scope of the present invention.

상술한 본 발명의 PLC 삼중화 방법 및 시스템에 의하면, 마스터모드와 슬레이브모드 시스템의 상호 작용에 의해, 시스템 내의 각각의 구성요소에 대한 이상여부에 상관없이 상시적인 정상동작을 가능하게 하기 때문에, 시스템의 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있다. 본 발명에 따르면, 데이터 교환의 신뢰성을 향상시키고 시스템의 정상동작을 항상적으로 보장할 수 있다.According to the PLC tripleization method and system of the present invention described above, since the interaction between the master mode and the slave mode system enables the normal normal operation regardless of whether or not each component in the system is abnormal. It can secure the stability and reliability. According to the present invention, it is possible to improve the reliability of data exchange and to ensure the normal operation of the system at all times.

Claims (7)

감시제어 장치, 연산장치, 통신장치를 포함하여 입출력장치를 제어하는 적어도 세 개의 상위시스템과, 각 상위시스템의 통신장치와 연결되는 적어도 세 개의 연산/통신장치를 포함하여 입출력장치를 제어하는 하위시스템을 포함하되; 상기 각 상위시스템에 포함되는 감시제어장치는 단일의 감시제어 채널에 의해 상호 연결되고, 상기 각 상위시스템의 통신장치는 통신링크를 통해 상기 하위시스템의 각 연산/통신장치와 연결되는 PLC 시스템에서 이루어지는 PLC 삼중화 방법으로서,At least three higher-level systems that control input / output devices, including supervisory control devices, computing devices, and communication devices, and at least three computing / communication devices connected to communication devices of each higher-level system, and subsystems controlling input / output devices. Including; The supervisory control devices included in each of the upper systems are interconnected by a single supervisory control channel, and the communication devices of the upper systems are made in a PLC system connected to each computing / communication device of the lower system through a communication link. PLC tripled method, (1) 상기 상위시스템 간에 감시제어채널을 통하여 어느 상위시스템이 마스터모드로 동작할지 슬레이브모드로 동작할지의 동작모드를 결정하는 단계,(1) determining an operation mode of which upper system operates in a master mode or a slave mode through a monitoring control channel between the upper systems; (2) 동작모드가 결정되면 마스터모드로 지정된 상위시스템은 감시제어채널을 통해 슬레이브모드로 결정된 상위 시스템에 동기송신 메시지를 전송하고, 통신링크를 통해 하위시스템에 제어데이터를 송신하는 단계,(2) When the operation mode is determined, the upper system designated as the master mode transmits a synchronous transmission message to the upper system determined as the slave mode through the monitoring control channel, and transmits control data to the lower system through the communication link, (3) 슬레이브모드로 지정된 상위 시스템은 상기 마스터모드의 상위시스템이 전송한 동기송신 메시지를 수신하면 통신링크를 통해 제어데이터를 송신하는 단계,(3) when the upper system designated as the slave mode receives the synchronous transmission message transmitted by the upper system in the master mode, transmitting control data through a communication link; (4) 하위시스템에서, 상위시스템으로부터 통신링크를 통해 제어데이터가 수신되면 수신된 데이터의 이상 유무를 체크하는 단계,(4) checking the abnormality of the received data when the control data is received from the upper system through the communication link, (5) 체크 결과 건전한 데이터인 경우에는 마스터모드에 해당되는 하위시스템의 연산/통신장치는 제어대상이 되는 입출력장치를 제어하고, 체크 결과 데이터에 이상이 있는 경우에는 모드 변환 절차를 밟고 이를 상위시스템에 통보하는 단계,(5) If the check result is sound data, the operation / communication device of the sub system corresponding to the master mode controls the input / output device to be controlled. If there is an error in the check result data, the mode conversion procedure is followed and the upper system Notifying to the, (6) 모드 변환 결과 마스터/슬레이브 모드가 재결정되어 모드동작 설정 메시지를 수신하였는지 체크하는 단계,(6) checking whether the mode conversion result master / slave mode has been re-determined and a mode operation setting message has been received; (7) 이 모드동작 설정 메시지를 수신하였으면 재결정된 마스터모드 시스템에 의해 상기 (1) 내지 (6) 단계를 반복 수행하고, 모드동작 설정 메시지를 수신하지 않았으면 이상이 발생한 마스터모드 시스템 대신에 슬레이브 모드 시스템이 마스터모드로서 전환되어, 전환된 마스터모드의 하위시스템이 입출력장치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, PLC의 삼중화 방법.(7) If the mode operation setting message is received, steps (1) to (6) are repeated by the re-determined master mode system, and if the mode operation setting message is not received, the slave instead of the master mode system in which the error occurs. And the mode system is switched to the master mode, and the sub-system of the switched master mode controls the input / output device. 제1항에 있어서, 상기 감시제어 채널은 제어신호 또는 모니터링 신호가 교환되는 링구조의 채널인 것을 특징으로 하는, PLC의 삼중화 방법.The method as claimed in claim 1, wherein the supervisory control channel is a channel having a ring structure through which control signals or monitoring signals are exchanged. 제1항에 있어서, 상기 통신링크는 광통신, DSL, 트위스티드페어(twisted pair) 네트웍 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, PLC의 삼중화 방법. The method of claim 1, wherein the communication link is any one of an optical communication, a DSL, and a twisted pair network. 제1~3항 중 어느 한 항의 방법을 구현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 기록매체.A computer recording medium storing a program for implementing the method of any one of claims 1 to 3. 감시제어 장치, 연산장치, 통신장치를 포함하여 입출력장치를 제어하는 적어도 세 개의 상위시스템과, 각 상위시스템의 통신장치와 연결되는 적어도 세 개의 연산/통신장치를 포함하여 입출력장치를 제어하는 하위시스템을 포함하되; 상기 각 상위시스템에 포함되는 감시제어장치는 단일의 감시제어 채널에 의해 상호 연결되고, 상기 각 상위시스템의 통신장치는 통신링크를 통해 상기 하위시스템의 각 연산/통신장치와 연결되는 PLC 시스템에 있어서, At least three higher-level systems that control input / output devices, including supervisory control devices, computing devices, and communication devices, and at least three computing / communication devices connected to communication devices of each higher-level system, and subsystems controlling input / output devices. Including; In the PLC system, the monitoring control devices included in each of the upper systems are interconnected by a single monitoring control channel, and the communication devices of the upper systems are connected to each computing / communication device of the lower system through a communication link. , 상기 상위시스템은The host system is 감시제어채널을 통하여 어느 상위시스템이 마스터모드로 동작할지 슬레이브모드로 동작할지의 동작모드를 결정하는 수단과; 동작모드가 결정되면 마스터모드로 지정된 상위시스템은 감시제어채널을 통해 슬레이브모드로 결정된 상위 시스템에 동기송신 메시지를 전송하고, 통신링크를 통해 하위시스템에 제어데이터를 송신하는 수단과; 슬레이브모드로 지정된 상위 시스템은 상기 마스터모드의 상위시스템이 전송한 동기송신 메시지를 수신하면 통신링크를 통해 제어데이터를 송신하는 수단을 포함하고, Means for determining an operation mode of which upper system is to operate in a master mode or a slave mode through a supervisory control channel; Means for transmitting a synchronous transmission message to an upper system determined to be a slave mode through a monitoring control channel and transmitting control data to the lower system through a communication link when the operation mode is determined; The host system designated as slave mode includes means for transmitting control data through a communication link upon receiving a synchronous transmission message sent by the host system in the master mode. 상기 하위시스템은 The subsystem is (1) 상위시스템으로부터 통신링크를 통해 제어데이터가 수신되면 수신된 데이터의 이상 유무를 체크하는 수단과; (2) 체크 결과 건전한 데이터인 경우에는 마스터모드에 해당되는 하위시스템의 연산/통신장치는 제어대상이 되는 입출력장치를 제어하고, 체크 결과 데이터에 이상이 있는 경우에는 모드 변환 절차를 밟고 이를 상위시스템에 통보하는 수단과; (3) 모드 변환 결과 마스터/슬레이브 모드가 재결정되어 모드동작 설정 메시지를 수신하였는지 체크하는 수단과; (4) 이 모드동작 설정 메시지를 수신하였으면 재결정된 마스터모드 시스템에 의해 상기 (1) 내지 (3) 수단에서의 동작을 반복 수행하고, 모드동작 설정 메시지를 수신하지 않았으면 이상이 발생한 마스터모드 시스템 대신에 슬레이브 모드 시스템이 마스터모드로서 전환되어, 전환된 마스터모드의 하위시스템이 입출력장치를 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, PLC의 삼중화 시스템.(1) means for checking for abnormality of the received data when control data is received from the host system via a communication link; (2) If the check result is sound data, the operation / communication device of the sub system corresponding to the master mode controls the input / output device to be controlled. If there is an error in the check result data, the mode conversion procedure is followed. Means for informing; (3) means for checking whether the mode conversion result master / slave mode has been re-determined and received a mode operation setting message; (4) If the mode operation setting message is received, the operation in the above (1) to (3) means is repeatedly performed by the re-determined master mode system, and if the mode operation setting message is not received, the master mode system generates an error. Instead the slave mode system is switched to the master mode, so that the sub-system of the switched master mode comprises means for controlling the input / output device. 제5항에 있어서, 상기 감시제어 채널은 제어신호 또는 모니터링 신호가 교환되는 링구조의 채널인 것을 특징으로 하는, PLC의 삼중화 시스템.The system of claim 5, wherein the monitoring control channel is a ring-shaped channel through which control signals or monitoring signals are exchanged. 제5항에 있어서, 상기 통신링크는 광통신, DSL, 트위스티드페어(twisted pair) 네트웍 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, PLC의 삼중화 시스템. The system of claim 5, wherein the communication link is any one of an optical communication, a DSL, and a twisted pair network.
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