KR101109487B1 - Control systems interconnection apparatus - Google Patents

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강민석
조광희
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현대제철 주식회사
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
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Abstract

본 발명은 제어시스템간 통신장치에 관한 것으로서, SCADA 시스템과 OPC 시스템간에 OPC 프로토콜에 의해 통신할 수 있도록 SCADA 시스템에 OPC 지원모듈을 형성하여 OPC 통신을 수행할 수 있도록 하여 제어시스템간 OPC 프로토콜을 이용하여 데이터 공유가 가능할 뿐만 아니라 목적에 맞게 다수의 OPC 서버를 운영할 수 있다. The present invention relates to a communication device between the control system, to form an OPC support module in the SCADA system to communicate between the SCADA system and the OPC system by using the OPC protocol to use the OPC protocol between the control systems In addition to data sharing, multiple OPC servers can be operated according to the purpose.

SCADA, OPC, 프로토콜, CP스캔, 제어시스템, 통신, 서버 SCADA, OPC, Protocol, CP Scan, Control System, Communication, Server

Description

제어시스템간 통신장치{CONTROL SYSTEMS INTERCONNECTION APPARATUS}Communication system between control systems {CONTROL SYSTEMS INTERCONNECTION APPARATUS}

본 발명은 제어시스템간 통신장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 SCADA 시스템과 OPC 시스템간에 OPC 프로토콜에 의해 통신할 수 있도록 SCADA 시스템에 OPC 지원모듈을 형성하여 OPC 통신을 수행할 수 있도록 하는 제어시스템간 통신장치에 관한 것이다. The present invention relates to a communication device between control systems, and more particularly, between the control system to perform OPC communication by forming an OPC support module in the SCADA system to communicate by the OPC protocol between the SCADA system and the OPC system It relates to a communication device.

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 제어시스템이 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.

또한, 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. In addition, such a control system can be connected to each other through a mutual communication network in order to perform a series of interactions in a batch, and can send and receive various data to check and analyze the progress of the entire system and give work orders.

일반적으로 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 시스템은 중 앙통제실, 모니터링 시스템, PLC(Programmable Logic Controller), RTU(Remote Terminal Unit), DCS(Distribution Control System), GP(Graphic Pannel) 등의 현장 컨트롤 시스템과 같은 구성을 포함하여 현장의 모터, 펌프, 송풍기, 배전기, 온도 센서 등과 같은 각종 계측기기로부터 정보를 수집하여 계통의 진행상황을 모니터링하면서 점검 및 분석할 수 있도록 한다. In general, SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) system is a field control system such as central control room, monitoring system, programmable logic controller (PLC), remote terminal unit (RTU), distribution control system (DCS), and graphic pannel (GP). It collects information from various measuring instruments such as motors, pumps, blowers, distributors, and temperature sensors on site, including such configurations, so that the system can be checked and analyzed while monitoring the progress of the system.

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.

이와 같이 SCADA 시스템을 통해 정보를 수집할 경우 SCADA 시스템에서 지원하지 않는 OPC(OLE for Process Control) 프로토콜을 사용하는 계측기나 OPC 서버와는 상호 통신이 이루어지지 않기 때문에 장비선택에 제한이 발생되는 문제점이 있다. As such, when collecting information through the SCADA system, there is a problem in that the selection of equipment is limited because the communication with the instrument or the OPC server using the OLE for Process Control (OPC) protocol which is not supported by the SCADA system is not performed. have.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, SCADA 시스템과 OPC 시스템간에 OPC 프로토콜에 의해 통신할 수 있도록 SCADA 시스템에 OPC 지원모듈을 형성하여 OPC 통신을 수행할 수 있도록 하는 제어시스템간 통신장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was created to improve the above problems, and the communication system between the control system to perform OPC communication by forming the OPC support module in the SCADA system to communicate by the OPC protocol between the SCADA system and the OPC system The purpose is to provide a device.

본 발명의 일 측면에 따른 제어시스템간 통신장치는 OPC 프로토콜을 지원하는 현장 컨트롤 시스템; 현장 컨트롤 시스템으로부터 데이터를 수집하고 제어하는 SCADA 시스템; OPC 프로토콜에 의해 SCADA 시스템으로부터 데이터를 제공받기 위한 OPC 서버; 및 SCADA 시스템에 구비되어 OPC 프로토콜에 의해 현장 컨트롤 시스템과 연결되어 데이터를 수집하고 OPC 서버로 데이터를 제공하도록 SCADA 시스템의 CP스캔 DB에 구축되는 OPC 지원모듈을 포함하되, OPC 지원모듈은 OPC 클라이언트를 지원하기 위한 OPC 클라이언트 모듈, OPC 서버를 지원하기 위한 OPC 서버 모듈 및 CP스캔 DB에 구성되는 ID로써 CP스캔 DB의 레코드 명과 데이터 타입을 정의하는 OPC 구성파일을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Communication system between the control system according to an aspect of the present invention is a field control system that supports the OPC protocol; SCADA system to collect and control data from the field control system; An OPC server for receiving data from the SCADA system by the OPC protocol; And an OPC support module provided in the SCADA system and connected to the on-site control system by the OPC protocol to collect data and provide the data to the OPC server. The OPC support module includes an OPC client. An OPC client module for supporting, an OPC server module for supporting an OPC server, and an OPC configuration file defining a record name and data type of a CP scan DB as an ID configured in a CP scan DB.

삭제delete

상기한 바와 같이 본 발명은 SCADA 시스템과 OPC 시스템간에 OPC 프로토콜에 의해 통신할 수 있도록 SCADA 시스템에 OPC 지원모듈을 형성하여 OPC 통신을 수행할 수 있도록 하여 제어시스템간 OPC 프로토콜을 이용하여 데이터 공유가 가능할 뿐만 아니라 목적에 맞게 다수의 OPC 서버를 운영할 수 있다. As described above, the present invention forms an OPC support module in the SCADA system to perform OPC communication so that the SCADA system and the OPC system can communicate with each other using the OPC protocol. In addition, you can operate multiple OPC servers to suit your purpose.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 제어시스템간 통신장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등 은 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.Hereinafter, an embodiment of a communication system between control systems according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 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 제어시스템간 통신장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어시스템간 통신장치에 의해 SCADA 시스템에서 OPC 프로토콜에 의해 데이터가 공유되고 있는 상태를 나타낸 화면이다. 1 is a block diagram showing a communication system between the control system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a data communication by the OPC protocol in the SCADA system by the communication system between the control system according to an embodiment of the present invention This screen shows the shared status.

도 1에 도시된 바와 같이 제어시스템간 통신장치는 현장 컨트롤 시스템(10), SCADA 시스템(20), OPC 서버(30) 및 OPC 지원모듈(40)을 포함한다. As shown in FIG. 1, a communication system between control systems includes a field control system 10, a SCADA system 20, an OPC server 30, and an OPC support module 40.

현장 컨트롤 시스템(10)은 현장의 모터, 펌프, 송풍기, 배전기, 온도 센서 등과 같은 각종 계측기(미도시) 등으로써 계측된 정보를 전송하기 위한 OPC 프로토콜을 지원한다. The field control system 10 supports an OPC protocol for transmitting measured information with various measuring instruments (not shown) such as a motor, a pump, a blower, a distributor, a temperature sensor, and the like in the field.

SCADA 시스템(20)은 현장 컨트롤 시스템(10)으로부터 데이터를 수집하여 계통의 진행상황을 모니터링하면서 점검 및 분석할 수 있도록 한다. SCADA system 20 collects data from field control system 10 to monitor and analyze the progress of the system.

OPC 서버(30)는 OPC 프로토콜에 의해 SCADA 시스템(20)으로부터 데이터를 제공받아 처리하기 위한 서버이다 .The OPC server 30 is a server for receiving and processing data from the SCADA system 20 by the OPC protocol.

OPC 지원모듈(40)은 SCADA 시스템(20)에 구비되어 OPC 프로토콜에 의해 현장 컨트롤 시스템(10)과 연결되어 데이터를 수집하고 OPC 서버(30)로 데이터를 제공하도록 SCADA 시스템(20)의 CP스캔 DB(50)에 구축된다. The OPC support module 40 is provided in the SCADA system 20 and connected to the on-site control system 10 by the OPC protocol to collect data and provide data to the OPC server 30 for CP scan of the SCADA system 20. It is built in the DB 50.

OPC 지원모듈(40)은 OPC 클라이언트를 지원하기 위한 OPC 클라이언트 모듈(42), OPC 서버(30)를 지원하기 위한 OPC 서버 모듈(44) 및 CP스캔 DB(50)에 구성되는 ID를 정의하는 OPC 구성파일(46)을 포함한다. The OPC support module 40 includes an OPC client module 42 for supporting an OPC client, an OPC server module 44 for supporting the OPC server 30, and an OPC defining IDs configured in the CP scan DB 50. Contains a configuration file 46.

그리고, OPC 구성파일(46)에는 CP스캔 DB(50)에 구성되는 ID로써 표1과 같이 구성할 수 있다. The OPC configuration file 46 can be configured as shown in Table 1 as an ID configured in the CP scan DB 50.

Section NameSection Name Key NameKey name ValueValue RECIDRECID ID.OPC.D00ID.OPC.D00 1111

표 1에서 Key Name는 CP스캔 DB의 레코드 명이고, Value는 데이터 타입이다. In Table 1, Key Name is a record name of CP Scan DB, and Value is a data type.

데이터 타입으로는 VT_I2=2, VT_I4=3, VT_R4=4, VT_BOOL=11이 있으며, VT_I2는 2바이트 아날로그 데이터를 나타내고, VT_I4는 4바이트 아날로그 데이터를 나타내며, VT_R4는 4바이트 플로트(float) 데이터를 나타내고, VT_BOOL은 2바이트 분산데이터로서 SCADA 시스템(20)내의 DP 프로세서에서는 1비트 데이터로 처리된다. Data types include VT_I2 = 2, VT_I4 = 3, VT_R4 = 4, VT_BOOL = 11, VT_I2 represents 2-byte analog data, VT_I4 represents 4-byte analog data, and VT_R4 represents 4-byte float data. VT_BOOL is 2-byte distributed data, and is processed as 1-bit data in the DP processor in the SCADA system 20.

이와 같이 OPC 프로토콜 인터페이스를 갖는 현장 컨트롤 시스템(10)으로부터 OPC 프로토콜을 통해 SCADA 시스템(20)에서 데이터를 읽어 들이기 위해서는 OPC 구성파일(46)로부터 RECID를 기반으로 CP스캔 DB(50)를 검색하여 OPC 클라이언트 모듈(42)을 통해 Key Name으로 데이터를 읽어 들이고, OPC 서버(30)로 데이터를 쓰기 위해서는 OPC 구성파일(46)로부터 RECID를 기반으로 CP스캔 DB(50)를 검색하여 OPC 서버 모듈(44)을 통해 Key Name의 데이터를 쓰게 된다. In order to read data from the SCADA system 20 through the OPC protocol from the field control system 10 having the OPC protocol interface as described above, the CP scan DB 50 is retrieved based on the RECID from the OPC configuration file 46. In order to read data with the key name through the client module 42 and to write data to the OPC server 30, the CP scan DB 50 is retrieved based on the RECID from the OPC configuration file 46 and the OPC server module 44 ) To write the Key Name data.

이는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 제어시스템간 통신장치에 의해 SCADA 시스템(20)에서 OPC 프로토콜에 의해 데이터가 공유되고 있는 상태를 나타낸 화면과 같이 원으로 표시된 부분이 SCADA 시스템(20)에서 읽어 들인 데이터와 OPC 클라이언트를 통해 확인한 데이터가 서로 동일함을 알 수 있다. 즉, 정상적으로 OPC 프로토콜에 의한 통신으로 데이터가 공유되고 있음을 알 수 있다. This is a SCADA system (a screen showing a state in which data is shared by the OPC protocol in the SCADA system 20 by the communication system between the control system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. It can be seen that the data read in 20) and the data checked through the OPC client are the same. That is, it can be seen that data is normally shared through communication by the OPC protocol.

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. I will understand. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어시스템간 통신장치를 나타낸 블록구성도이다. 1 is a block diagram showing an apparatus for communication between control systems according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어시스템간 통신장치에 의해 SCADA 시스템에서 OPC 프로토콜에 의해 데이터가 공유되고 있는 상태를 나타낸 화면이다. 2 is a screen showing a state in which data is shared by the OPC protocol in the SCADA system by the communication system between the control system according to an embodiment of the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -   -Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

10 : 현장 컨트롤 시스템 20 : SCADA 시스템10: field control system 20: SCADA system

30 : OPC 서버 40 : OPC 지원모듈30: OPC server 40: OPC support module

42 : OPC 클라이언트 모듈 44 : OPC 서버 모듈42: OPC client module 44: OPC server module

46 : OPC 구성파일 50 : CP스캔 DB46: OPC configuration file 50: CP scan DB

Claims (2)

OPC 프로토콜을 지원하는 현장 컨트롤 시스템; Field control systems supporting the OPC protocol; 상기 현장 컨트롤 시스템으로부터 데이터를 수집하고 제어하는 SCADA 시스템; A SCADA system for collecting and controlling data from the field control system; 상기 OPC 프로토콜에 의해 상기 SCADA 시스템으로부터 데이터를 제공받기 위한 OPC 서버; 및 An OPC server for receiving data from the SCADA system by the OPC protocol; And 상기 SCADA 시스템에 구비되어 상기 OPC 프로토콜에 의해 상기 현장 컨트롤 시스템과 연결되어 데이터를 수집하고 상기 OPC 서버로 데이터를 제공하도록 상기 SCADA 시스템의 CP스캔 DB에 구축되는 OPC 지원모듈;을 포함하되, And an OPC support module provided in the SCADA system and connected to the field control system by the OPC protocol to collect data and provide data to the OPC server. 상기 OPC 지원모듈은 OPC 클라이언트를 지원하기 위한 OPC 클라이언트 모듈, 상기 OPC 서버를 지원하기 위한 OPC 서버 모듈 및 상기 CP스캔 DB에 구성되는 ID로써 상기 CP스캔 DB의 레코드 명과 데이터 타입을 정의하는 OPC 구성파일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어시스템간 통신장치. The OPC support module is an OPC client module for supporting an OPC client, an OPC server module for supporting the OPC server, and an OPC configuration file that defines a record name and data type of the CP scan DB as an ID configured in the CP scan DB. Communication system between the control system further comprising. 삭제delete
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