KR101071086B1 - 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것으로, 본 발명의 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템은 이더캣 네트워크 시스템, 캔 네트워크 시스템 및 데이터 변환 장치를 포함한다. 여기서 상기 이더캣 네트워크 시스템은 이더캣 통신 방식을 기반으로 구성되며, 상기 캔 네트워크 시스템은 적어도 하나의 로봇들의 통신을 지원하도록 형성되며, 상기 데이터 변환 장치는 상기 이더캣 네트워크 시스템에서 생성된 이더캣 네트워크 메시지를 캔 프레임으로 변환하여 상기 캔 네트워크 시스템에 전달하거나, 상기 캔 네트워크 시스템이 전달한 캔 프레임을 이더캣 네트워크 메시지로 변환하여 상기 이더캣 네트워크 시스템에 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 본 발명은 별도의 네트워크 지원 컴퓨터 추가 없이 통합적인 네트워크 운용이 가능하도록 지원한다.
로봇, 통신, CAN, 이더캣, 변환

Description

로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법{Integrated Network System For Communication of Robot And Operation Method thereof}
본 발명은 로봇 통신 네트워크에 관한 것으로, 특히 로봇 통신을 위한 CAN 네트워크와 자동화 시스템을 위한 이더캣 통신 네트워크를 통합적으로 운용할 수 있도록 지원하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
산업용 네트워크 시스템은 산업현장에서 필요로 하는 다양한 요구사항을 만족하기 위하여 끊임없는 발전을 거듭하고 있다. 70년대 GM에 의해 개발되어 생산 자동화 네트워크의 발전을 이끌었던 MAP에서부터 PLC공정에 적합한 CC-Link, CAN 기반의 DeviceNet과 CANopen, 모션제어 어플리케이션을 위한 통신 인터페이스인 SERCOS 등 다양한 산업용 네트워크들이 개발 및 발전해 왔다.
하지만 생산기술이 급속도로 발전함에 따라 보다 효율적이고 신뢰성 높은 결과를 얻기 위한 산업용 네트워크의 요구사항은 계속해서 증가하고 있다. 또한, 산업용 네트워크를 이용한 공장자동화 시스템에서의 액추에이터 레벨, 센서 레벨이 점차 디지털 신호 전송형태로 교체됨에 따라 다양한 마이크로프로세서를 이용한 지 능형 스마트 액추에이터로의 통합의 필요성이 증가하고 있다.
이와 같은 흐름에 발맞추어 최근 공장설비, 공정제어 설비, 빌딩자동화, 인프라 부문에서 사용되는 산업용 통신 네트워크에 Ethernet을 기반으로 하는 통신 프로토콜 시스템 적용이 주류로 부상하고 있다. 특히 자동화 영역의 필요에 의해 탄생한 산업용 Ethernet 기술이 공정 자동화, 전력 IT, 모션 분야 등 전 산업 분야로 적용이 확산되고 있다. 이와 더불어 국외에서는 산업용 Ethernet 시장의 선점을 위하여 Ethernet/IP, Profinet, EtherCAT[1-2] 등이 IEC 에서 표준화 작업이 진행 중에 있다.
그러나 이러한 산업용 네트워크의 발전에도 불구하고 다양한 조건 예를 들면 네트웍 구축비용, 유지 보수, 기타 종래 사용되는 시스템들의 이점 등의 조건들로 인하여 상술한 종래 구축된 시스템들을 산업용 이더넷으로 한번에 교체할 수는 없는 상황이다. 또한 종래 구축된 시스템들 또한 각각의 사용 이점이 있으며 해당 환경에 최적화되도록 구축되었기 때문에 무분별하게 구축된 시스템들을 제거할 수 도 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 특정 통신 네트워크의 변경 없이 CAN 네트워크 및 이더캣(EtherCAT) 네트워크를 서로 결합하여 사용하기 위한 변환 시스템을 포함하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템은 이더캣 네트워크 시스템, 캔 네트워크 시스템 및 데이터 변환 장치를 포함한다. 상기 이더캣 네트워크 시스템은 이더캣 통신 방식을 기반으로 구성되며, 상기 캔 네트워크 시스템은 적어도 하나의 로봇들의 통신을 지원하도록 형성되며, 상기 데이터 변환 장치는 상기 이더캣 네트워크 시스템에서 생성된 이더캣 네트워크 메시지를 캔 프레임으로 변환하여 상기 캔 네트워크 시스템에 전달하거나, 상기 캔 네트워크 시스템이 전달한 캔 프레임을 이더캣 네트워크 메시지로 변환하여 상기 이더캣 네트워크 시스템에 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 특히 상기 데이터 변환 장치는 상기 이더캣 연계 노드 역할을 수행하는 이더캣 네트워크 모듈, 상기 캔 연계 노드 역할을 수행하는 캔 네트워크 모듈, 상기 이더캣 네트워크 모듈이 수신한 이더캣 네트워크 메시지를 상기 캔 네트워크 시스템에 적용할 수 있는 캔 프레임으로 변환하는 EtoC 데이터 변환부, 상기 캔 네트워크 모듈이 수신한 캔 프레임을 상기 이더캣 네트워크 시스템에 적용할 수 있는 메시지 형태로 변환하는 CtoE 데이터 변환부를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 이더캣 네트워크 시스템과 캔 네트워크 시스템이 활성화되는 과정, 상기 이더캣 네트워크 시스템 및 상기 캔 네트워크 시스템 사이에 배치된 데이터 변환 장치가 이더캣 네트워크 시스템에서 캔 네트워크 시스템으로 또는 캔 네트워크 시스템에서 이더캣 네트워크 시스템으로 전송할 데이터 발생 여부를 확인하는 과정, 상기 발생한 데이터를 전송 방향에 따라 이더캣 네트워크 시스템 또는 캔 네트워크 시스템에 적용할 수 있는 메시지 타입으로 변환하는 과정, 상기 데이터 변환 장치가 변환된 메시지를 상기 이더캣 네트워크 시스템 또는 캔 네트워크 시스템에 전송하는 과정을 포함하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 운용 방법을 개시한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 및 네트워크 제공 방법은 산업용 고속통신 중 로봇용 통신 시스템인 캔 통신 시스템과 산업 자동화 시스템에서 많이 사용되고 있는 이더캣 통신으로 구성된 네트워크 시스템을 과도한 네트워크 변경 없이 통합적으로 사용할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템(10)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템(10)은 이더캣 네트워크 시스템(100), 캔 네트워크 시스템(200) 및 데이터 변환 장치(300)를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템(10)은 이더캣 네트워크 시스템(100)에서 캔 네트워크 시스템(200)으로 메시지를 전송할 때 상기 데이터 변환 장치(300)에서 캔 네트워크 시스템(200) 규격에 맞는 메시지 타입으로 이더캣 네트워크 시스템(100)에서 생성된 메시지를 변환한 뒤 캔 네트워크 시스템(200)에 전송하도록 지원한다. 또한 상기 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템(10)은 캔 네트워크 시스템(200)에서 상기 이더캣 네트워크 시스템(100)으로 메시지를 전송하고자 할 때 상기 캔 네트워크 시스템(200)에서의 메시지를 이더캣 네트워크 시스템(100) 규격에 맞는 메시지 타입으로 변환한 뒤 이더캣 네트워크 시스템(100)으로 전송하도록 지원한다. 이에 따라 본 발명의 로봇 통신 통합 네트워크 시스템(10)은 구축된 각 네트워크 시스템의 특정한 변경 없이 네트워크 시스템들을 통합적으로 운용할 수 있도록 지원한다. 이하 상기 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 이더캣 네트워크 시스템(100)은 로봇 통신용 시스템으로 적용될 수 있는 네트워크 시스템으로서, 전체 네트워크를 총괄하고 이더캣 네트워크 시스템(100)에 포함된 슬레이브 노드가 주고받는 데이터 정보 및 구성설정을 담당하는 마스터 노드와, 해당 마스터 노드에 접속하여 작동하는 슬레이브 노드 및 데이터 변환 장치(300)와 연결되는 연계 노드로 구성된다. 마스터 노드는 일반적으로 사용하는 NIC(Network Interface Card)를 사용하여 구성되며 NDIS(Network Driver Interface Specification) 인터페이스를 이용하여 하부계층과 통신할 수 있다. NDIS 아키텍처는 물리계층과 데이터링크계층, 그리고 응용계층만을 가지고 있어서 응용계층에서 생성된 메시지가 2계층에 해당하는 데이터링크 계층으로 직접 접근이 가능하고, 패킷단위의 데이터 송수신을 직접적으로 제어하는 것이 가능하다. 또한 이더캣 네트워크 시스템(100)에서 사용하는 NDIS 응용계층은 UDP와 같은 불필요한 오버헤드를 사용하지 않으며, 실제 총 전송지연에서 상대적으로 큰 부분을 차지하고 있는 프로세싱 타임(processing time)을 줄일 수 있다. 이러한 이더캣 네트워크 시스템(100)은 마스터 노드에 연결된 연계 노드를 통하여 캔 네트워크 시스템(200)과 통신할 수 있다. 상기 이더캣 네트워크 시스템(100)에 대하여 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 캔 네트워크 시스템(200)은 다양한 전자 전기 디바이스들 내 전자적 네트워크 연결을 지원하는 시스템이다. 이러한 캔 네트워크 시스템(200)은 예를 들면, 트램, 지하철, 경전철, 장거리 열차 등을 포함하는 철도용 어플리케이션을 지원할 수 있다. 이러한 상기 캔 네트워크 시스템(200)은 CAN 버스 라인(can bus line)이 사용 중인지 파악하고 메시지가 충돌이 일어나는지 파악한다. 그리고 캔 네트워크 시스템(200)의 각 노드들 간에 데이터를 보낼 때 노드마다 할당된 고유 식별자를 기반으로 통신을 수행한다. 네트웍에 연결된 각 노드들은 데이터를 수신 후 자신에게 맞는 데이터인지 판별한 후 나머지는 무시한다. 또한, 모든 메시지는 우선순위가 있으므로 두 개의 노드가 동시에 메시지를 전송할 경우, 우선순위가 높은 노드의 메시지가 먼저 전송되고 낮은 우선순위 노드의 메시지는 전송이 연기될 수 있다. 특히 본 발명의 캔 네트워크 시스템(200)에서 상기 전자 전기 디바이스들이 로봇의 각종 센서, 네비게이션 시스템 등으로 구성되며 로봇용 어플리케이션을 지원할 수 있다. 이러한 캔 네트워크 시스템(200)은 데이터 변환 장치(300)의 일부 구성을 특정 연계 노드로 인식하여 특정 ID를 할당하고, 이를 기반으로 이더캣 네트워크 시스템(100)과 통신할 수 있도록 지원한다. 상기 캔 네트워크 시스템(200)에 대하여 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 데이터 변환 장치(300)는 이더캣 네트워크 시스템(100)과 캔 네트워크 시스템(200) 사이에 배치되며, 내부의 일부 구성이 각 시스템의 연계 노드의 역할을 수행할 수 있다. 이러한 데이터 변환 장치(300)는 이더캣 네트워크 시스템(100) 이 캔 네트워크 시스템(200)으로 전달하는 메시지를 수집하고, 수집된 메시지를 캔 네트워크 시스템(200)에서 적용될 수 있는 메시지 형태로 변환한 뒤 캔 네트워크 시스템(200)으로 전달한다. 또한 상기 데이터 변환 장치(300)는 캔 네트워크 시스템(200)이 이더캣 네트워크 시스템(100)으로 전달하는 메시지를 수집하고, 수집된 메시지를 이더캣 네트워크 시스템(100)에 적용될 수 있는 메시지로 변환한 뒤 이더캣 네트워크 시스템(100)으로 전달한다. 상기 데이터 변환 장치(300)에 대하여 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저 상술한 이더캣 네트워크 시스템(100)에 대하여 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이더캣 네트워크 시스템(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 이더캣 네트워크 시스템(100)은 이더캣 마스터 노드(110)와, 이더캣 마스터 노드(110)에 연결되어 SPI 또는 버스 방식 등 다양한 통신 방식을 지원하는 이더캣 통신 라인(130) 및 상기 이더캣 통신 라인(130)에 연결되어 이더캣 마스터 노드(110)와 통신하는 이더캣 슬레이브 노드(120)를 포함할 수 있으며 상기 이더캣 통신 라인(130)에 연결된 이더캣 연계 노드(140)를 포함할 수 있다. 이러한 이더캣 네트워크 시스템(100)은 매우 빠른 속도와 뛰어난 동기능력을 바탕으로 매우 신뢰도 높은 메시지 송수신 능력을 제공한다. 상기 이더캣 네트워크 시스템(100)은 라인, 링, 드롭 라인, 스타 토폴로지 등을 지원할 수 있으며 이에 따라 매우 유연하게 통신망을 구성할 수 있다. 즉 이더캣 네트워크 시스템(100) 구성 및 설치가 간단하고 이더넷 토폴로지에 관계없이 1000여 개의 디지털 I/O를 30us, 200여개의 아날로그 I/O를 50us, 100여개의 서보 드라이브를 100us 이내로 업데이트 할 수 있는 성능을 제공한다. 또한 이더캣 네트워크 시스템(100)은 연결된 모든 서보 모터를 동기 구동할 수 있다. 그리고 이더캣 네트워크 시스템(100)은 물리 계층과 데이터 링크 계층(2계층)을 이더캣 슬레이브 컨트롤러에서 담당하도록 하고, 상위계층은 기존에 검증된 시스템을 적용하도록 함으로써 용이하게 이더캣 응용을 구현할 수 있도록 지원한다. 이하 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 이더캣 마스터 노드(110)는 중앙 처리 장치, 메모리, NIC, OS 및 스택 등을 포함할 수 있다. 상기 이더캣 마스터 노드(110)는 PC(Personal Computer)의 NIC(Network Interface Card)카드를 기반으로 NDIS(Network Driver Interface Specification)인터페이스를 통해 이더캣 슬레이브 노드(120)들 및 이더캣 연계 노드(140) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 이 과정에서 상기 이더캣 마스터 노드(110)는 NDIS 인터페이스를 이용하여 프로토콜 드라이버(TCP/IP, IPX/SPX)로 수신되는 모든 원시 패킷에 접근할 수 있으며, 이를 통해서 OSI reference 7 layer의 2계층에서 네트워크 모니터링이나 패킷을 생성 및 송신 기능을 지원하게 된다. 특히 본 발명의 이더캣 마스터 노드(110)는 캔 네트워크 시스템(200)과 통신할 수 있는 이더캣 네트워크 메시지를 생성하고, 해당 이더캣 네트워크 메시지를 상기 이더캣 통신 라인(130)을 통하여 전파(Propagation)할 수 있다. 또한 상기 이더캣 마스터 노드(110)는 상기 이더캣 통신 라인(130)에 연결된 특정 이더캣 연계 노드(140)에서 전달되는 캔 네트워크 시스템(200)이 전달한 메시지를 수신하고, 해당 메시지 내용에 따른 기능 처리를 수행할 수 있다.
상기 이더캣 통신 라인(130)은 상기 이더캣 마스터 노드(110)와 연결되며 적어도 하나의 이더캣 슬레이브 노드(120)들과 연결된다. 그리고 상기 이더캣 마스터 노드(110)에서 전파하는 이더캣 네트워크 메시지를 이더캣 슬레이브 노드(120)에 전달하며, 이더캣 슬레이브 노드(120)의 메시지를 이더캣 마스터 노드(110)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 특히 본 발명의 이더캣 통신 라인(130)은 상기 이더캣 마스터 노드(110)가 캔 네트워크 시스템(200)으로 전달하는 이더캣 네트워크 메시지를 이더캣 연계 노드(140)에 전달할 수 있으며, 이더캣 연계 노드(140)에서의 메시지를 이더캣 마스터 노드(110)에 전달할 수 있다.
상기 이더캣 슬레이브 노드(120)는 이더캣 마스터 노드(110)와 이더캣 통신 라인(130)을 통하여 통신할 수 있는 다양한 기기들이 될 수 있다. 이러한 이더캣 슬레이브 노드(120)는 이더캣 슬레이브 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 이더캣 슬레이브 노드(120)는 이더캣 슬레이브 컨트롤러가 배치된 경우 별도의 주소 세팅 과정 없이 이더캣 마스터 노드(110)와 랜 케이블 등으로 연결될 수 있으며, 연결 즉시 필요한 기능 처리 수행을 이더캣 마스터 노드(110)가 전달하는 메시지에 따라 수행할 수 있다.
상기 이더캣 연계 노드(140)는 데이터 변환 장치(300)를 이더캣 통신 라인(130)에 접속하도록 지원하는 노드이다. 이러한 이더캣 연계 노드(140)는 이더캣 통신 라인(130) 상에 전파되는 메시지 중 자신의 메시지를 수신하여 데이터 변환 장치(300)에 전달하고, 데이터 변환 장치(300)가 전달하는 메시지를 이더캣 통신 라인(130)에 전파하는 통로 역할을 수행할 수 있다.
한편 상술한 설명에서는 이더캣 슬레이브 노드(120)가 마련되는 것으로 설명하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 이더캣 네트워크 시스템(100)과 캔 네트워크 시스템(200)을 연결하는데 필요한 구성으로서 이더캣 네트워크 시스템(100)은 이더캣 마스터 노드(110), 이더캣 통신 라인(130) 및 이더캣 연계 노드(140)만을 구비할 수 도 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 캔 네트워크 시스템(200)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 캔 네트워크 시스템(200)은 캔 네트워크 노드(210) 및 캔 통신 라인(230)과 캔 연계 노드(240)를 포함할 수 있다. 이러한 상기 캔 네트워크 시스템(200)은 여러 종류의 다른 물리적 계층이 존재할 수 있다. 상기 물리적 계층은 전기적 레벨, 신호 구조, 케이블 임피던스, 최대 보드(baud) 속도 등 캔 네트워크의 특정 측면을 분류하게 된다. 즉 상기 캔 네트워크 시스템(200)은 고속 캔 네트워크 시스템, 저속/무정지형 캔 네트워크 시스템, 단일 와이어 캔 네트워크 시스템, 선택 가능한 소프트웨어 네트워크 시스템 등으로 분류될 수 있다. 고속 캔 네트워크 시스템은 두 개의 와이어로 실행되며 최대 1 Mb/s 전송 속도로 통신을 진행한다. 저속/무정지형 캔 네트워크 시스템(200)은 두 개의 와이어로 실행되며, 최고 125 kb/s 속도로 디바이스와 통신하며, 무정지 기능이 있는 트랜시버를 제공한다. 단일 와이어 캔 네트워크 시스템은 최고 33.3 kb/s (고속 모드에서는 88.3 kb/s) 속도로 디바이스와 통신할 수 있다. 선택 가능한 소프트웨어 캔 네트워크 시스템은 소프트웨어 선택 가능한 CAN 인터페이스를 구성할 수 있으므로 모든 온보드 트랜시버 (고속, 저속/무정지형 또는 단일 와이어 CAN)를 사용할 수 있다. 다중 트랜시버 하드웨어는 통신 표준의 통합이 요구되는 어플리케이션에서 제공될 수 있다. 캔 네트워크 시스템(200)에서 캔 네트워크 노드(210)는 캔 네트워크 상에서 프레임이라고 불리는 패킷으로 데이터를 전송한다. 이러한 캔 네트워크 시스템(200)은 다양한 로봇 장치들을 캔 네트워크 노드들로 구성한 시스템이 될 수 있다.
캔 프레임에 대해서 간략히 설명하면, 캔 프레임은 중재 ID, 데이터 바이트, ACK (acknowledge) 비트 등을 포함하는 메시지이다. 이러한 캔 프레임은 주요한 (logic 0) 비트로 메시지의 시작을 표시하는 SOF (start-of-frame) 비트, 메시지를 식별하고 메시지의 우선순위를 지정하는 중재 ID, 표준과 확장 프레임 구분을 위한 IDE(identifier extension) 비트, 리모트 프레임과 데이터 프레임 구별을 위한 RTR (remote transmission request) 비트, 데이터 필드의 바이트 수를 나타내는 DLC(data length code), 데이터 필드, 오류 검출을 위한 CRC (cyclic redundancy check) 비트, ACK 비트 전송을 위한 ACK(ACKnowledgement) 슬롯 등을 포함한다.
상기 캔 네트워크 노드(210)는 적어도 하나의 로봇 장치들에 대응할 수 있으며, 캔 컨트롤러를 포함할 수 있다. 여기서 메시지를 정확하게 수신한 모든 캔 컨트롤러는 메시지의 말미에 ACK 비트를 전송한다. 그리고 상기 캔 네트워크 노드(210)는 캔 통신 라인(230) 상에 ACK 비트 유무를 확인하고, ACK가 발견되지 않을 경우 전송을 재시도한다. 상기 캔 네트워크 노드(210)들은 피어 투 피어 (peer- to-peer) 네트워크 통신을 수행한다. 다시 말하면, 캔 네트워크 노드(210)들 중에는 캔 통신 라인(230)에서 데이터를 읽거나 쓰기 위해 액세스할 때 컨트롤하는 마스터가 없다. 이에 따라 캔 네트워크 노드(210)들은 데이터 전송 준비가 완료되면, 캔 통신 라인(230)의 준비 여부를 확인하고 그 후 캔 프레임을 네트워크에 작성한다. 이러한 캔 네트워크 노드(210)들이 전송하는 캔 프레임은 메시지를 전송하는 캔 네트워크 노드나 수신하는 캔 네트워크 노드 중 어느 쪽의 주소도 포함하고 있지 않고, 대신에 고유한 중재 ID를 기반으로 네트워크에서 캔 프레임을 분류할 수 있다. 이에 따라 캔 네트워크 시스템(200)에서 캔 네트워크 노드(210)들은 캔 프레임을 모두 수신하며, 전송되는 프레임의 중재 ID에 따라 네트워크 상의 각 캔 네트워크 노드(210)의 프레임 수용 여부를 결정하게 된다. 상기 캔 네트워크 노드(210)들은 다중의 노드들이 동시에 메시지를 캔 통신 라인(230)을 통하여 전송하려는 경우 최우선순위를 가진 노드(가장 낮은 중재 ID)가 자동적으로 버스에 액세스될 수 있다. 최저 우선순위를 가진 캔 네트워크 노드(210)는 캔 통신 라인(230)을 사용 가능할 때까지 반드시 대기해야 한다.
상기 캔 연계 노드(240)는 상기 캔 네트워크 노드(210)들 중 하나의 노드로서 데이터 변환 장치(300)와 캔 네트워크 시스템(200)을 연결하는 노드이다. 이에 따라 캔 연계 노드(240)는 데이터 변환 장치(300)를 통하여 이더캣 네트워크 시스템(100)과 통신하는 노드의 역할을 수행하게 된다. 이러한 캔 연계 노드(240)는 다른 노드들에 비하여 상대적으로 높은 우선순위를 가질 수 있다. 그러면 이더캣 네트워크 시스템(100)이 전송하는 메시지를 캔 네트워크 시스템(200)에 전송하는 동 안 다른 캔 네트워크 노드(210)들에 비하여 상대적으로 높은 우선순위를 가지는 캔 프레임을 전파할 수 있다. 그러면 캔 네트워크 노드(210)들은 캔 연계 노드(240)에서 전달되는 메시지 즉 캔 프레임을 우선적으로 수신하여 중재 ID를 확인하고, 해당 캔 프레임이 자신을 위한 메시지인지를 확인할 수 있다. 이후 캔 프레임을 수시한 캔 네트워크 노드(210)는 그에 대한 응답 메시지나 기 설정된 특정 메시지를 전송할 수 있으며, 이 경우 해당 캔 네트워크 노드(210)에 할당된 중재 ID 또는 기 설정된 스케줄에 따라 최 우선순위에 해당하는 중재 ID를 가지는 캔 연계 노드(240)를 향하여 캔 프레임을 전송할 수 있다. 이러한 우선순위 할당은 네트워크 시스템 구축을 수행하는 설계자나 통합 네트워크 시스템을 운용하는 관리자의 필요에 의하여 변경될 수 있을 것이다. 그리고 상기 캔 연계 노드(240)를 통하여 캔 네트워크 시스템(300)에 전파되거나 수집되는 캔 프레임의 우선순위 정보는 이더캣 네트워크 시스템(100)의 이더캣 마스터 노드(110)를 운용하는 운영자에 의해 결정될 수 도 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 변환 장치(300)의 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 데이터 변환 장치(300)는 도 2에서 이더캣 연계 노드(140)의 역할을 수행하는 이더캣 네트워크 모듈(330), EtoC 데이터 변환부(310), CtoE 데이터 변환부(320) 및 도 3에서 캔 연계 노드(240)의 역할을 수행하는 캔 네트워크 모듈(340)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 데이터 변환 장치(300)는 캔 네트워크 시스템(200)의 각 노드들에 대응하는 중재 ID 정보를 저장 하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 데이터 변환 장치(300)는 이더캣 네트워크 모듈(330)과 캔 네트워크 모듈(340)을 통합한 하나의 변환 시스템 하드웨어와 이더캣 네트워크 메시지(패킷)를 캔 프레임(패킷)으로 또는 캔 프레임을 이더캣 네트워크 메시지로 변환시켜주는 기능을 수행하는 변환부의 구성을 포함하여 이더캣 네트워크 시스템(100)에 포함된 특정 슬레이브 노드 예를 들면 이더캣 연계 노드(140)가 캔 네트워크 시스템(200)에 그대로 적용될 수 있도록 하여 별도의 PC가 필요 없이 두 이종 네트워크가 결합된 형태의 시스템을 제공할 수 있다.
상기 EtoC 데이터 변환부(310)는 이더캣 네트워크 모듈(330)이 수신한 이더캣 네트워크 메시지를 캔 네트워크 시스템(200)에 적용할 수 있는 메시지 타입으로 변환하는 구성이다. 즉 EtoC는 EtherCAT Network Message convert to CAN Network Message의 의미일 수 있다. 이러한 기능 지원을 위하여 상기 EtoC 데이터 변환부(310)는 이더캣 네트워크 모듈(330)로부터 이더캣 네트워크 메시지를 전달받으면 이더캣 네트워크 메시지의 헤더 내용과 바디 내용을 각각 분석하고, 각 헤더 내용에 포함된 정보들을 캔 네트워크 시스템(200)에 적용할 수 있는 타입으로 구분하도록 제어할 수 있다. 그리고 상기 EtoC 데이터 변환부(310)는 분석된 헤더 내용을 캔 프레임의 각 헤더에 적용하여 캔 프레임의 헤더를 작성하고, 바디 내용을 캔 프레임의 데이터 필드에 작성할 수 있다. 이 과정에서 상기 EtoC 데이터 변환부(310)는 이더캣 네트워크 메시지의 바디 내용이 데이터 필드의 크기보다 큰 경우 바디 내용을 데이터 필드 크기에 맞도록 분할하고, 분할된 각 데이터들을 포함하는 캔 프레임을 생성하도록 제어할 수 있다. 이때 상기 EtoC 데이터 변환부(310)는 각 캔 프레임에 일련번호를 할당하여 하나의 메시지임을 구분할 수 있도록 지원할 수 있다. 그리고 상기 CtoE 데이터 변환부(320)는 작성된 캔 네트워크 메시지를 캔 네트워크 모듈(340)에 전달하도록 제어할 수 있다.
상기 CtoE 데이터 변환부(320)는 캔 네트워크 메시지 즉 캔 프레임을 이더캣 네트워크 시스템(100)에 적용할 수 있는 형태로 변환하는 구성이다. 즉 CtoE는 CAN Network Message convert to EtherCAT Network Message의 의미일 수 있다. 상기 CtoE 데이터 변환부(320)는 캔 네트워크 모듈(340)이 수신하여 전달한 캔 프레임의 헤더 내용과 바디 내용 즉 데이터 필드 내용을 확인하고, 헤더 내용을 추출하여 이더캣 네트워크 시스템(100)에 적용할 수 있는 형태로 분류한다. 그리고 상기 CtoE 데이터 변환부(320)는 분류된 헤더 내용을 기반으로 이더캣 네트워크 메시지의 헤더를 작성하고 데이터 필드의 내용으로 이더캣 네트워크 메시지의 바디 내용을 작성할 수 있다. 이후 상기 CtoE 데이터 변환부(320)는 작성된 이더캣 네트워크 메시지를 이더캣 네트워크 모듈(330)에 전달한다.
상기 이더캣 네트워크 모듈(330)은 이더캣 네트워크 시스템(100)의 이더캣 통신 라인(130)과 연결되는 이더캣 연계 노드(140)의 역할을 수행한다. 이에 따라 상기 이더캣 네트워크 모듈(330)은 이더캣 마스터 노드(110)가 전달하는 이더캣 네트워크 메시지를 수신하고, 수신된 이더캣 네트워크 메시지를 EtoC 데이터 변환부(310)에 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 또한 상기 이더캣 네트워크 모듈(330)은 CtoE 데이터 변환부(320)로부터 캔 프레임을 변화시켜 생성한 이더캣 네트워크 메시지를 수신하여 상기 이더캣 통신 라인(130)을 통하여 이더캣 마스터 노드(110)에 전달하도록 제어할 수 있다. 이 과정에서 상기 이더캣 네트워크 모듈(330)은 데이터 수신과 전송에 필요한 ID 주소 예를 들면 MAC 주소를 사전 정의하고, 정의된 주소 값을 기반으로 이더캣 마스터 노드(110)와 통신할 수 있다. 또한 상기 이더캣 네트워크 모듈(330)은 IP 주소를 할당받고 할당된 IP 주소를 기반으로 통신을 수행할 수 도 있다. 한편 상기 이더캣 네트워크 모듈(330)에 이더캣 슬레이브 컨트롤러가 탑재된 경우 이더캣 슬레이브 컨트롤러의 운용에 따라 별도의 MAC 주소 또는 IP 주소 세팅 과정 없이 통신 수행이 가능하다. 이러한 이더캣 네트워크 모듈(330)은 두 채널의 이더넷 물리계층이 있으며, 이더캣 마스터 노드(110)와의 통신을 위한 이더캣 슬레이브 컨트롤러와, 이더캣 슬레이브 컨트롤러를 위한 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
상기 캔 네트워크 모듈(340)은 캔 네트워크 시스템(200)의 캔 통신 라인(230)과 연결되는 캔 연계 노드(240)의 역할을 수행한다. 이러한 상기 캔 네트워크 모듈(340)은 캔 네트워크 시스템(200)에서 전달하는 메시지 즉 캔 프레임을 수신하여 CtoE 데이터 변환부(320)에 전달하고, CtoE 데이터 변환부(320)가 이더캣 네트워크 메시지를 캔 프레임으로 변환하여 전달하는 경우 해당 캔 프레임을 상기 캔 통신 라인(230)을 통하여 전달하는 구성이다. 이를 위하여 상기 캔 네트워크 모듈(340)은 이더캣 네트워크 메시지를 캔 네트워크 시스템(200)에서 인식 가능하도록 중재 ID, DLC, DATA 등의 CAN 2.0 표준에 맞게 조정하고, 이를 구성하여 캔 통신 라인(230)을 통하여 전파한다. 여기서 상기 캔 네트워크 모듈(340)은 전송하는 캔 프레임의 우선순위를 설정된 스케줄에 따라 최우선순위로 설정할 수 있다.
한편 이더캣 마스터 노드(110)가 이더캣 네트워크 메시지를 작성할 당시 기재한 정보를 바탕으로 우선순위를 설정할 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 상기 이더캣 네트워크 시스템(100)의 이더캣 마스터 노드(110)는 캔 네트워크 시스템(200)에 데이터를 전송하는 과정에서 전송하는 데이터의 특성 및 사용자 지시에 따라 전달하는 메시지의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위를 정보를 해당 이더캣 네트워크 메시지에 포함되도록 제어할 수 있다. 그러면 상기 EtoC 데이터 변환부(310)는 이더캣 네트워크 모듈(330)이 수신한 이더캣 네트워크 메시지를 수신하는 경우 우선순위 정보를 확인하고, 상기 이더캣 네트워크 메시지를 변환한 캔 프레임에 상기 우선순위 정보를 포함하여 생성하고 이를 캔 네트워크 모듈(340)에 전달할 수 있다. 그러면 캔 네트워크 모듈(340)은 상기 우선순위 정보가 포함된 캔 프레임을 캔 통신 라인(230)에 전파하도록 제어할 수 있다. 여기서 우선순위 정보는 전술한 바와 같이 중재 ID 정보가 될 수 있다.
또 한편 상기 데이터 변환 장치(300)의 CtoE 데이터 변환부(320)는 캔 네트워크 시스템(200)이 전송한 특정 캔 프레임에 포함된 중재 ID 정보를 기반으로 캔 네트워크 노드(210) 정보를 포함하는 이더캣 네트워크 메시지를 생성할 수 있다. 그러면 이더캣 네트워크 모듈(330)은 CtoE 데이터 변환부(320)로부터 전달받은 이더캣 네트워크 메시지를 이더캣 마스터 노드(110)에 전송하도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 데이터 변환 장치(300)는 이더캣 네트워크 시스템(100)과 캔 네트워크 시스템(200) 사이에 연결되어 상호 시스템 사이에 전송되는 메시지의 형태를 변화시킴과 아울러 해당 시스템에서 통용되는 프로토콜에 따라 메시지를 전파하는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템(10)은 별도의 컴퓨팅 장치의 도입 없이 이더캣 네트워크 시스템(100)과 캔 네트워크 시스템(200)을 상호 연결하여 통신할 수 있도록 지원한다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템(10)의 구성과 각 구성들의 역할 및 세부 구성들에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 운용 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 통신용 통합 네트워크 운용 방법 중 데이터 변환 장치의 운용을 설명하기 위한 순서도이다.
상기 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 로봇 통신용 통합 네트워크 운용 방법에서 데이터 변화 장치의 운용 방법은 먼저, 501 단계에서 이더캣 네트워크 시스템(100)과 캔 네트워크 시스템(200)이 모두 활성화되어 있는지 여부를 확인한다. 이 단계에서 어느 한 시스템 또는 두개의 시스템이 비활성화되어 있는 경우 별도의 데이터 변환 과정을 수행하지 않도록 제어할 수 있다. 실질적으로 상기 데이터 변환 장치(300)는 이더캣 네트워크 시스템(100)의 이더캣 슬레이브 노드(120)로 동작할 수 있도록 이더캣 통신 라인(130)과 연결되어 있으며 또는 캔 네트워크 시스템(200)의 캔 네트워크 노드(210)로 동작할 수 있도록 캔 통신 라인(230)과 연결되어 있다. 본 발명에서는 역할측면에서 각각을 연계 노드로 설명하고 있으며, 이더캣 통신 라인(130)과 캔 통신 라인(230)에 각각 연결된 후 각 시스템들이 활성화 되는 경우 해당 시스템의 제어에 따라 초기화 과정을 수행할 수 있다. 이 과정에서 캔 네트워크 시스템(200)과 연결되는 데이터 변환 장치(300)는 캔 네트워크 시스템(200)에 전원이 공급되어 각 캔 네트워크 노드(210)들이 초기화되는 경우 Peer-to-Peer 통신 특성 상 별도의 초기화 과정을 수행하지 않고, 해당 캔 통신 라인(230)과 연결된 상태만을 세팅하도록 제어될 수 있다. 그리고 상기 데이터 변환 장치(300)는 이더캣 네트워크 시스템(100)과 연결되고 이더캣 마스터 노드(110)가 활성화되어 전체 이더캣 네트워크 시스템(100)이 설정된 스케줄에 따라 활성화되는 경우 이더캣 마스터 노드(110)와 초기화에 필요한 메시지 송수신을 수행할 수 있다. 이에 따라 상기 데이터 변환 장치(300)는 이더캣 네트워크 시스템(100) 활성화에 따라 이더캣 네트워크 모듈(330)을 활성화하고, 캔 네트워크 시스템(200) 활성화에 따라 캔 네트워크 모듈(340) 활성화를 제어할 수 있다.
이더캣 네트워크 모듈(330) 및 캔 네트워크 모듈(340) 활성화가 완료되면, 상기 데이터 변환 장치(300)는 503 단계에서 데이터 전송 요청 여부를 확인한다. 예를 들면, 상기 캔 네트워크 시스템(200)의 각 캔 네트워크 노드(210)들은 기 설정된 스케줄링에 따라 시스템 활성화 과정이 후 일정한 동작을 수행하고, 동작 수행 결과를 이더캣 네트워크 시스템(100)의 이더캣 마스터 노드(110)에 전달하도록 스케줄링 될 수 있다. 이 경우 상기 503 단계는 캔 네트워크 시스템(200)에서 이더캣 네트워크 시스템(100) 방향으로 전송할 데이터 발생의 단계가 될 수 있다. 또한 캔 네트워크 시스템(200)은 자체적으로 주도적인 마스터가 존재하지 않기 때문에 별도의 데이터 전송을 위한 요청이 발생하지 않을 수 있다. 이에 따라 상기 503 단 계는 상기 데이터 변환 장치(300)가 이더캣 마스터 노드(110)에서 캔 네트워크 시스템(200)으로 전송할 데이터가 발생했는지를 판단하는 과정이 될 수 있다. 상기 503 단계에서 별도의 데이터 전송을 요청하는 과정이 발생하지 않는 경우 501 단계 이전으로 분기하여 이하 과정을 반복적으로 수행하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 503 단계에서 데이터 전송을 요청하는 이벤트가 발생하면, 상기 데이터 변환 장치(300)는 505 단계에서 EtoC 데이터 변환부(310)를 이용하는 EtoC 데이터 발생인지를 확인한다. 즉 상기 데이터 변환 장치(300)는 이더캣 네트워크 시스템(100)에서 캔 네트워크 시스템(200) 방향으로 전송할 데이터 발생인지 여부를 확인할 수 있다. 이 과정에서 EtoC 데이터 발생인 경우 상기 데이터 변환 장치(300)는 507 단계로 분기하여 EtoC 데이터 변환을 수행하고 변환된 데이터를 캔 네트워크 시스템(200)으로 전파하도록 제어할 수 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, 상기 데이터 변환 장치(300)에 포함된 이더캣 네트워크 모듈(330)이 캔 네트워크 시스템(200)으로 전송할 데이터 즉 이더캣 네트워크 메시지를 수신한 경우, 상기 데이터 변환 장치(300)는 수신된 이더캣 네트워크 메시지를 EtoC 데이터 변환부(310)에 전달한다. 그러면 상기 EtoC 데이터 변환부(310)는 수신된 이더캣 네트워크 메시지에서 해당 메시지를 전달한 캔 네트워크 노드(210)를 지시하는 정보 예를 들면 중재 ID 정보 또는 해당 메시지의 우선순위 정보 등을 확인하고, 이를 포함하도록 캔 프레임의 헤더를 작성하는 한편, 이더캣 네트워크 메시지에 포함된 내용을 바탕으로 캔 프레임의 데이터 필드를 작성한다. 그리고 작성된 캔 프레임을 캔 네트워크 모듈(340)에 전달하면 상기 캔 네트워크 모듈(340)은 캔 통신 방식에 따라 캔 통신 라인(230) 상에 상기 캔 프레임을 전파하도록 제어할 수 있다.
한편 상기 505 단계에서 EtoC 데이터가 아닌 경우, 즉 CtoE 데이터 발생인 경우 상기 데이터 변환 장치(300)는 509 단계로 분기하여 CtoE 데이터 변환 및 전송을 제어할 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면 상기 데이터 변환 장치(300)는 캔 네트워크 모듈(340)이 캔 네트워크 시스템(200)으로부터 캔 프레임을 수신하는 경우, 해당 캔 프레임의 중재 ID를 확인하여 자신에게 전달되는 메시지인지를 확인할 수 있다. 그리고 상기 데이터 변환 장치(300)는 505 단계에서 해당 캔 프레임이 자신에게 전달되기 위한 메시지인 경우 509 단계로 분기하여 해당 캔 프레임을 CtoE 데이터 변환부(320)에 전달한다.
그러면 상기 CtoE 데이터 변환부(320)는 수신된 캔 프레임에서 중재 ID 정보를 추출하고 캔 프레임을 기반으로 이더캣 네트워크 시스템(100) 적용에 필요한 헤더 정보 및 데이터 필드의 내용을 추출한다. 이후상기 CtoE 데이터 변환부(320)는 중재 ID 정보에 대응하는 캔 네트워크 노드(210) 정보와 기타 헤더 정보 및 데이터 필드 정보를 포함하는 이더캣 네트워크 메시지를 생성하고, 이를 이더캣 네트워크 모듈(330)에 전달한다. 이에 따라 상기 이더캣 네트워크 모듈(330)은 생성된 이더캣 네트워크 메시지를 이더캣 통신 라인(130)을 통하여 이더캣 마스터 노드(110)에 전달하도록 제어할 수 있다. 상기 이더캣 마스터 노드(110)는 수신된 이더캣 네트워크 메시지를 확인하고, 기 설정된 루틴에 따라 해당 메시지에 대응하는 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
다음으로 상기 데이터 변환 장치(300)는 511 단계에서 시스템 종료 여부를 확인하고, 별도의 시스템 종료를 위한 조건 발생이 없는 경우 501 단계 이전으로 분기하여 이하 과정을 반복적으로 수행하도록 제어할 수 있다.
한편 상기 데이터 변환 장치(300)는 캔 네트워크 노드(210)들의 구분을 위한 중재 ID의 이용 또는 우선순위 정보 적용을 위하여 해당 정보를 포함하는 테이블을 사전 저장할 수 있다. 이를 위하여 상기 데이터 변환 장치(300)는 상기 중재 ID 정보와 상기 캔 네트워크 노드(210)들이 매칭된 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 데이터 변환 장치(300)는 중재 ID 정보와 캔 네트워크 노드(210)들을 매핑한 정보를 이더캣 마스터 노드(110)로부터 수신하고, 캔 네트워크 시스템(200) 활성화 시 해당 정보의 신뢰성 확인을 위하여 갱신 작업을 수행하도록 제어할 수 있다. 즉 상기 데이터 변환 장치(300)는 캔 네트워크 시스템(200)이 활성화되는 단계에서 캔 네트워크 노드(210)들의 중재 ID 정보를 갱신하도록 제어할 수 있다. 그리고 상기 데이터 변환 장치(300)는 갱신된 중재 ID 정보를 이더캣 네트워크 시스템(100) 활성화 시 이더캣 마스터 노드(110)에 전달하도록 제어할 수 있다.
그리고 상기 이더캣 마스터 노드(110)는 사용자가 이더캣 네트워크 시스템(100)을 기반으로 캔 네트워크 시스템(200)을 제어할 수 있도록 캔 네트워크 시스템(200)에 포함된 각 캔 네트워크 노드(210)들에 대한 정보를 사용자 인터페이스 형태로 작성하고 이를 특정 표시부에 출력하도록 제어할 수 있다. 그리고 상기 이더캣 마스터 노드(110)는 사용자가 특정 캔 네트워크 노드(210)를 지정하고, 지정 된 캔 네트워크 노드(210)의 특정 기능을 활성화하도록 제어하기 위하여 해당 캔 네트워크 노드(210)와 관련된 메시지 생성을 지원할 수 있다. 이를 위하여 상기 이더캣 마스터 노드(110)는 캔 네트워크 시스템(200) 활성화 시 기 설정된 주기 또는 실시간으로 캔 네트워크 시스템(200)에 포함된 캔 네트워크 노드(210)들에 대한 정보를 수집하고, 이를 사용자가 확인할 수 있도록 출력할 수 있다.
여기서 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템의 구성을 개략적으로 나태는 도면,
도 2는 도 1의 이더캣 네트워크 시스템의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 캔 네트워크 시스템의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 데이터 변환 장치의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 운용 방법을 설명하기 위한 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 100 : 이더캣 네트워크 시스템
110 : 이더캣 마스터 노드 120 : 이더캣 슬레이브 노드
130 : 이더캣 통신 라인 140 : 이더캣 연계 노드
200 : 캔 네트워크 시스템 210 : 캔 네트워크 노드
230 : 캔 통신 라인 240 : 캔 연계 노드
300 : 데이터 변환 장치 310 : EtoC 데이터 변환부
320 : CtoE 데이터 변환부 330 : 이더캣 네트워크 모듈
340 : 캔 네트워크 모듈

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 이더캣 통신 방식을 기반으로 구성된 이더캣 네트워크 시스템;
    적어도 하나의 네트워크 노드들의 피어 투 피어 통신을 지원하도록 형성된 캔 네트워크 시스템;
    상기 이더캣 네트워크 시스템에서 생성된 이더캣 네트워크 메시지를 캔 프레임으로 변환하여 상기 캔 네트워크 시스템에 전달하거나, 상기 캔 네트워크 시스템이 전달한 캔 프레임을 이더캣 네트워크 메시지로 변환하여 상기 이더캣 네트워크 시스템에 전달하는 데이터 변환 장치;를 포함하며,
    상기 이더캣 네트워크 시스템은
    네트워크의 마스터 역할을 수행하는 이더캣 마스터 노드;
    상기 이더캣 마스터 노드와 연결되며 상기 이더캣 마스터 노드의 메시지를 전달하는 이더캣 통신 라인;
    상기 이더캣 통신 라인과 상기 데이터 변화 장치에 배치되는 이더캣 연계 노드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템.
  3. 이더캣 통신 방식을 기반으로 구성된 이더캣 네트워크 시스템;
    적어도 하나의 네트워크 노드들의 피어 투 피어 통신을 지원하도록 형성된 캔 네트워크 시스템;
    상기 이더캣 네트워크 시스템에서 생성된 이더캣 네트워크 메시지를 캔 프레임으로 변환하여 상기 캔 네트워크 시스템에 전달하거나, 상기 캔 네트워크 시스템이 전달한 캔 프레임을 이더캣 네트워크 메시지로 변환하여 상기 이더캣 네트워크 시스템에 전달하는 데이터 변환 장치;를 포함하며,
    상기 캔 네트워크 시스템은
    상기 피어 투 피어 통신을 서로 수행하는 적어도 하나의 캔 네트워크 노드;
    상기 캔 네트워크 노드들을 연결하는 캔 통신 라인;
    상기 캔 통신 라인과 상기 데이터 변환 장치에 배치되는 캔 연계 노드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템.
  4. 이더캣 통신 방식을 기반으로 구성된 이더캣 네트워크 시스템;
    적어도 하나의 네트워크 노드들의 피어 투 피어 통신을 지원하도록 형성된 캔 네트워크 시스템;
    상기 이더캣 네트워크 시스템에서 생성된 이더캣 네트워크 메시지를 캔 프레임으로 변환하여 상기 캔 네트워크 시스템에 전달하거나, 상기 캔 네트워크 시스템이 전달한 캔 프레임을 이더캣 네트워크 메시지로 변환하여 상기 이더캣 네트워크 시스템에 전달하는 데이터 변환 장치;를 포함하며,
    상기 데이터 변환 장치는
    상기 이더캣 연계 노드 역할을 수행하는 이더캣 네트워크 모듈;
    상기 캔 연계 노드 역할을 수행하는 캔 네트워크 모듈;
    상기 이더캣 네트워크 모듈이 수신한 이더캣 네트워크 메시지를 상기 캔 네트워크 시스템에 적용할 수 있는 캔 프레임으로 변환하는 EtoC 데이터 변환부;
    상기 캔 네트워크 모듈이 수신한 캔 프레임을 상기 이더캣 네트워크 시스템에 적용할 수 있는 메시지 형태로 변환하는 CtoE 데이터 변환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템.
  5. 제4항에 있어서
    상기 캔 네트워크 노드들에 대응하는 중재 ID 정보를 저장하는 저장부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템.
  6. 삭제
  7. 이더캣 네트워크 시스템과 캔 네트워크 시스템이 활성화되는 과정;
    상기 이더캣 네트워크 시스템 및 상기 캔 네트워크 시스템 사이에 배치된 데이터 변환 장치가 이더캣 네트워크 시스템에서 캔 네트워크 시스템으로 또는 캔 네트워크 시스템에서 이더캣 네트워크 시스템으로 전송할 데이터 발생 여부를 확인하는 과정;
    상기 발생한 데이터를 전송 방향에 따라 이더캣 네트워크 시스템 또는 캔 네트워크 시스템에 적용할 수 있는 메시지 타입으로 변환하는 과정;
    상기 데이터 변환 장치가 변환된 메시지를 상기 이더캣 네트워크 시스템 또는 캔 네트워크 시스템에 전송하는 과정;을 포함하며,
    상기 데이터 발생 여부를 확인하는 과정은
    상기 데이터 변환 장치의 이더캣 네트워크 모듈이 이더캣 네트워크 메시지를 수집하는 과정;
    상기 데이터 변환 장치의 캔 네트워크 모듈이 캔 프레임을 수집하는 과정;
    중 적어도 하나의 과정인 것을 특징으로 하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 운용 방법.
  8. 제7항에 있어서
    상기 변환하는 과정은
    상기 이더캣 네트워크 메시지를 수집하는 경우, 상기 이더캣 네트워크 메시지에 포함된 캔 네트워크 노드를 지시하는 정보를 해당 노드에 대응하는 중재 ID 정보로 변환하는 과정;
    상기 이더캣 네트워크 메시지에 포함된 헤더 정보와 바디 정보를 추출하고 상기 중재 ID 정보와 함께 캔 프레임으로 변환하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 운용 방법.
  9. 제7항에 있어서
    상기 변환하는 과정은
    상기 캔 프레임을 수집하는 경우, 상기 캔 프레임에 포함된 중재 ID 정보에 대응하는 캔 네트워크 노드 정보를 확인하는 과정;
    상기 캔 프레임의 헤더 정보에 데이터 필드 정보를 추출하고 상기 캔 네트워크 노드 정보와 함께 이더캣 네트워크 메시지로 변환하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 운용 방법.
  10. 이더캣 네트워크 시스템과 캔 네트워크 시스템이 활성화되는 과정;
    상기 이더캣 네트워크 시스템 및 상기 캔 네트워크 시스템 사이에 배치된 데이터 변환 장치가 이더캣 네트워크 시스템에서 캔 네트워크 시스템으로 또는 캔 네트워크 시스템에서 이더캣 네트워크 시스템으로 전송할 데이터 발생 여부를 확인하는 과정;
    상기 발생한 데이터를 전송 방향에 따라 이더캣 네트워크 시스템 또는 캔 네트워크 시스템에 적용할 수 있는 메시지 타입으로 변환하는 과정;
    상기 데이터 변환 장치가 변환된 메시지를 상기 이더캣 네트워크 시스템 또는 캔 네트워크 시스템에 전송하는 과정;
    상기 이더캣 네트워크 시스템에 포함된 이더캣 마스터 노드에서 사용자 요청에 따라 상기 캔 네트워크 시스템에 포함된 캔 네트워크 노드에 전송하는 메시지의 우선순위 정보를 지정하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 운용 방법.
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