KR101075837B1 - Control systems interconnection apparatus - Google Patents

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    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network

Abstract

본 발명은 철강제조공장에서 서로 다른 운영체제를 사용하는 제어시스템 서버들 간에 데이터 통신을 원할히 수행할 수 있도록 미들웨어 API(Application Programming Interface)를 갖는 OPC 게이트웨이를 통해 프로토콜을 변환하는 제어 시스템간 통신 장치에 관한 것으로, PLC로부터 입력되는 데이터를 OPC(OLE for Process Control) 표준 인터페이스를 통하여 다른 프로그램과 통신을 수행하는 OPC 서버와, 상기 OPC 서버와 다른 운영체제로 운영되는 서버간에 데이터 통신이 이루어질 수 있도록 미들웨어 API를 이용하여 프로토콜 변환하는 미들웨어-OPC 게이트웨이를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a communication system between control systems for converting a protocol through an OPC gateway having a middleware API (Application Programming Interface) to facilitate data communication between control system servers using different operating systems in a steel manufacturing plant. A middleware API is provided to enable data communication between an OPC server that communicates data input from a PLC with another program through an OLE for Process Control (OPC) standard interface, and a server operated by the OPC server and another operating system. It characterized in that it comprises a middleware-OPC gateway for protocol conversion using.

Figure R1020100017476
Figure R1020100017476

Description

제어 시스템간 통신 장치{CONTROL SYSTEMS INTERCONNECTION APPARATUS}Communication system between control systems {CONTROL SYSTEMS INTERCONNECTION APPARATUS}

본 발명은 제어 시스템간 통신 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 철강제조공장에서 서로 다른 운영체제를 사용하는 제어시스템 서버들 간에 데이터 통신을 원할히 수행할 수 있도록 미들웨어 API(Application Programming Interface)를 갖는 OPC 게이트웨이를 통해 프로토콜을 변환하는 제어 시스템간 통신 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a communication device between control systems, and more particularly to an OPC gateway having a middleware API (Application Programming Interface) to smoothly perform data communication between control system servers using different operating systems in a steel manufacturing plant. It relates to a communication system between the control system for converting the protocol through.

일반적으로 철강제조공장에는 제조설비에 구비된 각종 센서로부터 진행상태를 입력받아 처리한 후 각종 제어신호를 출력하여 제조설비를 정밀하게 제어함으로써 품질을 향상시킬 수 있어 전력의 효율적 사용, 에너지의 절약을 위해 각 공정에 따라 많은 제어 시스템이 사용되고 있다.In general, the steel manufacturing plant receives the processing status from various sensors provided in the manufacturing equipment and processes it, and then outputs various control signals to precisely control the manufacturing equipment to improve the quality, thereby efficiently using power and saving energy. Many control systems are used for each process.

이러한 제어시스템은 일련의 상호작업을 일괄적으로 진행하기 위해 상호 통신망을 통해 서로 연결되어 각종 데이터를 주고받아 전 계통의 진행상황을 모니터링하면서 점검 및 분석하여 작업지시를 내릴 수 있다.
These control systems can be connected to each other through a communication network to send and receive various data in order to carry out a series of inter-working tasks, and monitor and analyze the progress of the entire system to give work orders.

위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
The technology described above refers to the background of the technical field to which the present invention belongs, and does not mean the prior art.

본 발명은 철강제조공장에서 서로 다른 운영체제를 사용하는 제어시스템 서버들 간에 데이터 통신을 원할히 수행할 수 있도록 미들웨어 API(Application Programming Interface)를 갖는 OPC 게이트웨이를 통해 프로토콜을 변환하는 제어 시스템간 통신 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention provides a communication system between control systems for converting a protocol through an OPC gateway having a middleware API (Application Programming Interface) to facilitate data communication between control system servers using different operating systems in a steel manufacturing plant. Its purpose is to.

본 발명에 의한 제어 시스템간 통신 장치는 PLC로부터 입력되는 데이터를 OPC(OLE for Process Control) 표준 인터페이스를 통하여 다른 프로그램과 통신을 수행하는 OPC 서버와, 상기 OPC 서버와 다른 운영체제로 운영되는 서버간에 데이터 통신이 이루어질 수 있도록 미들웨어 API를 이용하여 프로토콜 변환하는 미들웨어-OPC 게이트웨이를 포함하는 것을 특징으로 한다.The communication system between control systems according to the present invention is an OPC server that communicates data input from a PLC with another program through an OLE for Process Control (OPC) standard interface, and data between the OPC server and a server operated by another operating system. It characterized in that it comprises a middleware-OPC gateway for protocol conversion using the middleware API so that communication can be made.

본 발명에서, 상기 미들웨어-OPC 게이트웨이는 상기 OPC 서버와 다른 운영체제로 운영되는 서버간에 미들웨어 통신을 인터페이스 하는 미들웨어 API와, 상기 OPC 서버와 다른 운영체제로 운영되는 서버간에 원만한 통신이 이루어질 수 있도록 프로토콜을 변환하는 내부 로직부와, 상기 OPC 서버와 OPC 통신을 통해 클라이언트 접속을 인터페이스하는 OPC 클라이언트 API를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the middleware-OPC gateway converts a protocol such that a middleware API for interfacing middleware communication between the OPC server and a server running a different operating system, and a smooth communication between the OPC server and a server running a different operating system An internal logic unit and an OPC client API for interfacing client connections with the OPC server through OPC communication.

상술한 바와 같이, 본 발명은 미들웨어 API(Application Programming Interface)를 갖는 OPC 게이트웨이를 이용하여 프로토콜 변환을 통해 서로 다른 운영체제를 사용하는 서버간의 통신을 원활히 수행할 수 있도록 한다.
As described above, the present invention facilitates communication between servers using different operating systems through protocol conversion using an OPC gateway having a middleware API (Application Programming Interface).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템간 통신 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템간 통신 장치에서 함수 예시도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a communication system between control systems according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a function in a communication system between control systems according to an embodiment of the present invention.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These embodiments are only for illustrating the present invention, and the scope of rights of the present invention is not limited by these embodiments.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템간 통신 장치의 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템간 통신 장치에서 함수 예시도이다.1 is a block diagram of a communication system between control systems according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a functional diagram in a communication system between control systems according to an embodiment of the present invention.

도 1과 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템간 통신 장치는, OPC 서버(1)와 미들웨어-OPC 게이트웨이(2)를 포함한다.1 and 2, an apparatus for controlling communication between control systems according to an embodiment of the present invention includes an OPC server 1 and a middleware-OPC gateway 2.

OPC 서버(1)는 PLC(6)로부터 데이터를 제공받아 OPC(OLE for Process Control) 표준 인터페이스를 통하여 다른 프로그램과 통신을 수행하기 위한 서버이다.The OPC server 1 is a server for receiving data from the PLC 6 and communicating with other programs through an OLE for Process Control (OPC) standard interface.

이러한 OPC 서버(1)는 철강제조공장에 구비된 PLC(6)로부터 각종 데이터를 수집하여 계통의 진행상황을 모니터링하면서 점검 및 분석한다.The OPC server 1 collects various data from the PLC 6 provided in the steel manufacturing plant and monitors and analyzes the progress of the system while monitoring the progress of the system.

미들웨어-OPC 게이트웨이(2)는 OPC 서버(1)와 서로 다른 운영체제의 환경에서 운영되는 응용프로그램을 사용하는 윈도우 서버(3), HP-UX 서버(4), IBM-AIX 서버(5)와 원만한 통신이 이루어질 수 있도록 미들웨어 API를 이용하여 프로토콜을 변환한다. The middleware-OPC gateway (2) works with the OPC server (1) and Windows server (3), HP-UX server (4), and IBM-AIX server (5) using applications running in different operating system environments. The protocol is converted using a middleware API to enable communication.

여기서, API (application programming interface)는 운영체제와 응용프로그램 사이의 통신에 사용되는 언어나 메시지 형식을 규정하고, 미들웨어(middleware)는 분산 컴퓨팅 환경에서 서로 다른 기종의 하드웨어나 프로토콜, 통신환경 등을 연결하여, 응용프로그램과 그 프로그램이 운영되는 환경 간에 원만한 통신이 이루어질 수 있게 한다.Here, an API (application programming interface) defines a language or message format used for communication between an operating system and an application program, and middleware connects different types of hardware, protocols, and communication environments in a distributed computing environment. This ensures smooth communication between the application and the environment in which it is run.

이러한 미들웨어-OPC 게이트웨이(2)는 OPC 서버(1)와 다른 운영체제로 운영되는 윈도우 서버(3), HP-UX 서버(4), IBM-AIX 서버(5)와 미들웨어 통신을 인터페이스 하는 미들웨어 API(11)와, OPC 서버(2)와 다른 운영체제로 운영되는 윈도우 서버(3), HP-UX 서버(4), IBM-AIX 서버(5)와 내부로직을 통해 프로토콜을 변환하는 내부 로직부(12)와, OPC 서버(2)와 OPC 통신을 통해 클라이언트 접속을 인터페이스하는 OPC 클라이언트 API(13)를 포함한다.The middleware-OPC gateway 2 is a middleware API for interfacing middleware communication with the OPC server 1 and the Windows server 3, the HP-UX server 4, and the IBM-AIX server 5, which are operated by different operating systems. 11) and an internal logic unit 12 for converting protocols through an internal logic with a Windows server (3), an HP-UX server (4), an IBM-AIX server (5) running on a different operating system than the OPC server (2) ) And an OPC client API 13 for interfacing client connections with the OPC server 2 via OPC communication.

예를들어, 도 2를 참고하면, 미들웨어-OPC 게이트웨이(2)는 연결관리를 위한 함수로 aes_opc_connect, aes_opc_disconnect를 사용하여 OPC 서버(1)와 다른 운영체제를 사용하는 윈도우 서버(3), HP-UX 서버(4), IBM-AIX 서버(5)와 데이터 통신을 연결하고 끊는 기능을 수행하고, 태그정의를 위한 함수로 aes_opc_synwrite_string, aes_opcsynread_string을 사용하여 PLC(6)의 데이터를 리드와 라이트 명령에 대한 태그를 정의하며, 리드와 라이트를 위한 함수로 aes_opc_synread, aes_opc_synwrite를 사용하여 PLC(6)의 데이터를 리드하고 라이트한다.For example, referring to FIG. 2, the middleware-OPC gateway 2 uses aes_opc_connect and aes_opc_disconnect as functions for connection management, using the OPC server 1 and a Windows server 3 and an HP-UX. This function connects and disconnects data communication with the server (4) and the IBM-AIX server (5), and uses the aes_opc_synwrite_string and aes_opcsynread_string as functions for tag definition to tag the data of the PLC (6) for read and write commands. Define and read and write data of PLC 6 using aes_opc_synread and aes_opc_synwrite as functions for reading and writing.

즉, 이러한 미들웨어-OPC 게이트웨이(2)는 윈도우 운영체제를 사용하는 윈도우 서버(3) 또는 HP-UX 운영체제를 사용하는 HP-UX 서버(4) 또는 IMB-AIX 운영체제를 사용하는 IBM-AIX 서버(5)와 OPC 서버(2) 간에 상술한 함수를 이용하여 철강제조공장에 구비된 PLC(6)로부터 수집된 각종 데이터를 리드 라이트 할 수 있도록 프로토콜을 변환한다.That is, the middleware-OPC gateway 2 may be a Windows server 3 using a Windows operating system, an HP-UX server 4 using an HP-UX operating system, or an IBM-AIX server using an IMB-AIX operating system (5). The protocol is converted so that various data collected from the PLC 6 provided in the steel manufacturing plant can be read using the function described above between the < RTI ID = 0.0 >

이와 같이 본 발명은 미들웨어 API(Application Programming Interface)를 갖는 OPC 게이트웨이를 이용하여 서로 다른 운영체제를 사용하는 서버를 연결하여 응용프로그램과 그 프로그램이 운영되는 환경 간에 원만한 통신이 이루어질 수 있게 한다.As described above, the present invention connects servers using different operating systems using an OPC gateway having a middleware API (Application Programming Interface) to enable smooth communication between an application and an environment in which the program is operated.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. Will understand. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

1 : OPC 서버 2 : 미들웨어-OPC 게이트웨이
3 : 윈도우 서버 4 : HP-UX 서버
5 : IBM-AIX 서버 6 : PLC
11 : 미들웨어 API 12 : 내부로직부
13 : OPC 클라이언트 API1: OPC Server 2: Middleware-OPC Gateway
3: Windows Server 4: HP-UX Server
5: IBM-AIX server 6: PLC
11: middleware API 12: internal logic
13: OPC Client API

Claims (2)

PLC로부터 입력되는 데이터를 OPC(OLE for Process Control) 표준 인터페이스를 통하여 다른 프로그램과 통신을 수행하는 OPC 서버; 및
상기 OPC 서버와 다른 운영체제로 운영되는 서버 사이에서 원만한 데이터 통신이 이루어질 수 있도록 미들웨어 API를 이용하여 프로토콜 변환하는 미들웨어-OPC 게이트웨이를 포함하되,
상기 미들웨어-OPC 게이트웨이는
상기 OPC 서버와 다른 운영체제로 운영되는 서버간에 운영체제와 응용프로그램 사이의 통신에 사용되는 언어나 메시지 형식을 규정하고, 분산 컴퓨팅 환경에서 서로 다른 기종의 하드웨어나 프로토콜, 통신환경을 연결하여, 응용프로그램과 응용프로그램이 운영되는 환경 간에 미들웨어 통신을 인터페이스 하는 미들웨어 API;
상기 OPC 서버와 다른 운영체제로 운영되는 서버간에 내부로직을 통해 프로토콜을 변환하는 내부 로직부; 및
상기 OPC 서버와 OPC 통신을 통해 클라이언트 접속을 인터페이스하는 OPC 클라이언트 API를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템간 통신 장치.
An OPC server that communicates data input from a PLC with another program via an OLE for Process Control (OPC) standard interface; And
Including a middleware-OPC gateway for protocol conversion by using a middleware API so that smooth data communication between the OPC server and a server running a different operating system,
The middleware-OPC gateway is
The language or message format used for communication between the operating system and the application program is defined between the OPC server and the server operated by another operating system, and connected to different types of hardware, protocols, and communication environments in a distributed computing environment. Middleware APIs for interfacing middleware communication between environments in which applications are operated;
An internal logic unit converting a protocol through an internal logic between the OPC server and a server operated by another operating system; And
And an OPC client API for interfacing a client connection with the OPC server via OPC communication.
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