KR101018465B1 - 안전등급 ｐｌｃ의 타임 틱 동기화 장치 - Google Patents

안전등급 ｐｌｃ의 타임 틱 동기화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 장치에 관한 것으로서, 그 동기화 장치는 제1안전등급 PLC에서 타임 틱 발생을 감지하고, 상기 타임 틱 발생이 감지되면 상기 타임 틱 발생 정보와 클럭 수 정보를 제2안전등급 PLC에게 전송하는 타임틱 정보 송신부; 상기 제1안전등급 PLC에서 상기 타임 틱이 발생되면 상기 제1안전등급 PLC에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트하여 저장하는 제1카운터; 상기 제2안전등급 PLC에서 상기 제1안전등급 PLC로부터 상기 타임 틱 발생 정보와 클럭수 정보를 수신하는 타임틱정보 수신부; 상기 타임 틱 발생정보가 수신되면, 상기 제2안전등급 PLC에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트하여 저장하는 제2카운터; 상기 타임틱정보 수신부를 통해 제1안전등급 PLC의 타임틱 발생정보와 클럭수 정보를 수신하면, 상기 수신된 클럭수 정보와 제2카운터에서 카운트된 클럭수를 비교하는 클럭수 비교부; 상기 클럭수 비교결과 차이나는 클럭수를 참조하여 타임 틱 간격을 보정하여 타임 틱을 동기화하는 타임틱 보정부를 포함하고, 상기 타임틱정보 송신부는, 제1안전등급 PLC에서 첫번째 타임 틱 발생을 감지하면, 상기 타임 틱 발생 정보만 제2안전등급 PLC에게 광통신을 통해 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

안전등급 ＰＬＣ의 타임 틱 동기화 장치{Apparatus for synchronizing time tick}
본 발명은 전자 장치 간의 동기화 장치에 관한 것으로서, 특히 안전등급 PLC(Programmable Logic Controller)의 타임 틱 동기화 장치에 관한 것이다.
원자력 발전소에서 사용되는 안전등급 PLC(Programmable Logic Controller)의 경우, 외부 클럭에서 입력되는 클럭을 분주하여 인터럽트(interrupt) 타임 틱(time tick)을 생성하게 된다. 하지만, 이 경우 각 안전등급 PLC는 입력 클럭의 미세한 차이로 인하여 두 안전등급 PLC의 인터럽트 타임 틱은 시간이 지날수록 오차를 가지게 된다. 이러한 오차를 줄이기 위한 방법은 여러 가지가 존재한다.
서로 다른 안전등급 PLC 간의 타임 틱 동기화를 위해 하드 와이어드(hard-wired) 경로로 상기 서로 다른 안전등급 PLC가 사용하는 클럭을 공유함으로써 타임 틱 동기화를 실현할 수 있다. 그러나 이 방법은 안전등급 PLC 시스템 간의 거리 제한이 있으며, 전기적으로 잡음(noise)에 약하다는 한계가 있다. 그렇기 때문에 안전등급 PLC 시스템이 서로 멀리 떨어져 있거나 혹은 전기적으로 분리가 필요한 두 시스템 간의 동기화를 위한 방법으로는 적당하지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 안전등급 PLC에서 시스템 간의 거리가 멀리 떨어져 있고 전기적으로 분리가 필요한 시스템에서도 타임 틱 동기화가 가능하도록 하기 위해 광통신을 이용하여 원거리에 존재하는 시스템 간의 고정밀 타임 틱 동기화를 제공하는, 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 장치는, 제1안전등급 PLC에서 타임 틱 발생을 감지하고, 상기 타임 틱 발생이 감지되면 상기 타임 틱 발생 정보와 클럭 수 정보를 제2안전등급 PLC에게 전송하는 타임틱 정보 송신부; 상기 제1안전등급 PLC에서 상기 타임 틱이 발생되면 상기 제1안전등급 PLC에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트하여 저장하는 제1카운터; 상기 제2안전등급 PLC에서 상기 제1안전등급 PLC로부터 상기 타임 틱 발생 정보와 클럭수 정보를 수신하는 타임틱정보 수신부; 상기 타임 틱 발생정보가 수신되면, 상기 제2안전등급 PLC에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트하여 저장하는 제2카운터; 상기 타임틱정보 수신부를 통해 제1안전등급 PLC의 타임틱 발생정보와 클럭수 정보를 수신하면, 상기 수신된 클럭수 정보와 제2카운터에서 카운트된 클럭수를 비교하는 클럭수 비교부; 상기 클럭수 비교결과 차이나는 클럭수를 참조하여 타임 틱 간격을 보정하여 타임 틱을 동기화하는 타임틱 보정부를 포함하고, 상기 타임틱정보 송신부는, 제1안전등급 PLC에서 첫번째 타임 틱 발생을 감지하면, 상기 타임 틱 발생 정보만 제2안전등급 PLC에게 광통신을 통해 전송하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 따른 안전등급 PLC간의 타임 틱 동기화 장치에 의하면, 전기적으로 취약한 지역이나 멀리 떨어져 있는 시스템 간에도 타임 틱 동기화를 가능하게 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 장치에 대한 일실시예의 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 제1안전등급 PLC(10)에 존재하는 타임틱 정보 송신부(100) 및 제1카운터(110)과, 제2안전등급 PLC(15)에 존재하는 타임틱 정보 수신부(150), 제2카운터(160), 클럭수 비교부(170) 및 타임틱 보정부(180)를 포함하여 이루어진다.
상기 타임틱 정보 송신부(100)는 원 거리(수 Km)에 존재하는 안전등급 PLC 간의 동기를 맞추기 위하여, 기준 PLC에 해당하는 제1안전등급 PLC(10)에서 타임 틱 발생을 감지하고, 상기 타임 틱 발생이 감지되면 시스템에 존재하는 광통신 장치를 이용하여 상기 타임 틱 발생 정보와 클럭 수 정보를 제2안전등급 PLC(15)에게 전송한다. 상기 타임틱정보 송신부(100)는 상기 제1안전등급 PLC(10)에서 첫번째 타임 틱 발생이 감지되면, 즉 초기화가 완료된 후, 첫 번째 타임틱이 발생하면, 상기 타임 틱 발생 정보만 제2안전등급 PLC(15)에게 광통신을 통해 전송한다.
상기 제1카운터(110)는 상기 제1안전등급 PLC(10)에서 상기 타임 틱이 발생되면 상기 제1안전등급 PLC(10)에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트하여 저장한다. 상기 저장된 클럭의 개수 정보는 특정 사이클마다 그 사이클 동안 입력된 클럭 수를 카운트하는 것이 바람직하다.
상기 타임틱 정보 수신부(150)는 상기 제2안전등급 PLC(15)에서 상기 제1안전등급 PLC(10)로부터 상기 타임 틱 발생 정보와 클럭수 정보를 수신한다.
상기 제2카운터(160)는 상기 타임 틱 발생정보가 수신되면, 상기 제2안전등급 PLC(15)에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트하여 저장한다.
상기 클럭수 비교부(170)는 상기 타임틱정보 수신부(150)를 통해 제1안전등급 PLC(10)의 타임틱 발생정보와 클럭수 정보를 수신하면, 상기 수신된 클럭수 정보와 제2카운터(160)에서 카운트된 클럭수를 비교한다.
상기 타임틱 보정부(180)는 상기 클럭수 비교결과 차이나는 클럭수를 참조하여 타임 틱 간격을 보정하여 타임 틱을 동기화한다.
도 2는 본 발명에 따른 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 방법의 일실시예를 흐름도로 도시한 것이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 장치의 동작과 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 원 거리(수 Km)에 존재하는 안전등급 PLC 간의 동기를 맞추기 위하여, 기준 PLC에 해당하는 제1안전등급 PLC(10)는 제1타임 틱이 발생되면, 상기 타임틱 정보 송신부(100)는 시스템에 존재하는 광통신 장치를 이용하여 광통신을 통해 제2안전등급 PLC(15)에게 상기 제1타임 틱 발생 정보를 전송하고, 상기 제1카운터(110)는 상기 제1안전등급 PLC(10)에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트한다.(S200단계) 상기 클럭의 카운트에 대해서는 특정 사이클마다, 특히 타임틱 발생 주기마다 상기 사이클 동안 입력되는 클럭의 개수가 카운트되는 것이 바람직하다.
상기 제2안전등급 PLC(15)의 타임틱 정보 수신부(150)는 상기 제1안전등급 PLC(10)로부터 상기 제1타임 틱 발생 정보를 수신하고, 상기 제2카운터(160)는 상기 제2안전등급 PLC(15)에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트한다.(S210단계) 상기 카운트되는 클럭수 정보의 저장은 소프트웨어 적으로 변수를 지정하여 구현할 수도 있다.
상기 제1안전등급 PLC(10)의 타임틱정보 송신부(100)는 제2타임 틱이 발생되면 상기 제2타임 틱 발생 정보와 상기 카운트된 클럭수 정보를 상기 제2안전등급 PLC(15)에게 광통신을 통해 전송한다.(S220단계) 상기 제2타임틱 발생정보는 상호 발생사실에 대한 약속이 되어 있으면 생략가능하며 카운트된 클럭수 정보만 전송할 수도 있다.
상기 제2안전등급 PLC(15)의 타임틱정보 수신부(150)는 상기 제1안전등급 PLC(10)로부터 상기 제2타임틱 발생정보와 상기 카운트된 클럭수 정보를 매 사이클 마다 수신한다.(S230단계)
상기 클럭수 비교부(170)는 상기 수신된 클럭수 정보와 상기 제2안전등급 PLC(15)에서 카운트된 클럭수를 비교한다.(S240단계)
상기 타임틱보정부(180)는 상기 비교결과 차이나는 클럭수를 참조하여 타임 틱 간격을 보정하여 타임 틱을 동기화한다.(S250단계)
이렇게 함으로써, 종래의 클럭을 공유하기 위해 사용하였던 하드-와이어드(hard-wired) 방법과는 달리 별도의 회선이나 장치, 예를 들어 리피터(repeater)가 필요하지 않고 전기적 잡음을 극복할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 안전등급 PLC에서 광통신을 이용하여 원거리에 존재하는 시스템간의 고정밀(수 us 오차) 타임 틱 동기화를 이룰 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 장치에 대한 일실시예의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 안전등급 PLC의 타임 틱 동기화 방법의 일실시예를 흐름도로 도시한 것이다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 제1안전등급 PLC에서 타임 틱 발생을 감지하고, 상기 타임 틱 발생이 감지되면 상기 타임 틱 발생 정보와 클럭 수 정보를 제2안전등급 PLC에게 전송하는 타임틱 정보 송신부;
    상기 제1안전등급 PLC에서 상기 타임 틱이 발생되면 상기 제1안전등급 PLC에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트하여 저장하는 제1카운터;
    상기 제2안전등급 PLC에서 상기 제1안전등급 PLC로부터 상기 타임 틱 발생 정보와 클럭수 정보를 수신하는 타임틱정보 수신부;
    상기 타임 틱 발생정보가 수신되면, 상기 제2안전등급 PLC에서 사용되는 클럭의 갯수를 카운트하여 저장하는 제2카운터;
    상기 타임틱정보 수신부를 통해 제1안전등급 PLC의 타임틱 발생정보와 클럭수 정보를 수신하면, 상기 수신된 클럭수 정보와 제2카운터에서 카운트된 클럭수를 비교하는 클럭수 비교부;
    상기 클럭수 비교결과 차이나는 클럭수를 참조하여 타임 틱 간격을 보정하여 타임 틱을 동기화하는 타임틱 보정부를 포함하고,
    상기 타임틱정보 송신부는, 제1안전등급 PLC에서 첫번째 타임 틱 발생을 감지하면, 상기 타임 틱 발생 정보만 제2안전등급 PLC에게 광통신을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 안전등급 PLC간의 타임 틱 동기화 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
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