KR101209579B1 - Plant Control System Using Data Sharing And Control Cycle Time Synchronization - Google Patents

Plant Control System Using Data Sharing And Control Cycle Time Synchronization Download PDF

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Abstract

본 발명은 플랜트 제어프로그램을 구동하기 위한 CPU 보드(40a, 40b, 40c)가 각각 내장된 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)로 구성된 플랜트 다중화 제어시스템으로서, 상기 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c) 각각은, 상기 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)의 제어프로그램의 작동전에 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)의 제어주기 시각 정보를 동기화시키는 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c)과, 상기 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)의 제어프로그램의 작동전에 상기 제어를 연산용 데이터를 상기 복수개의 제어기들 간에 전송시켜 상기 제어 연산용 데이터를 상기 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)가 공유하도록 하는 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is a plant multiplexing control system composed of a plurality of controllers (1a, 1b, 1c) each having a CPU board (40a, 40b, 40c) for driving a plant control program, the plurality of controllers (1a, 1b, 1c) Each of the time synchronization modules 100a, 100b, 100c for synchronizing control cycle time information of the plurality of controllers 1a, 1b, 1c before operation of the control programs of the CPU boards 40a, 40b, 40c. And before the control operation of each of the CPU boards 40a, 40b, and 40c transmits the control data to the plurality of controllers, and transmits the control calculation data to the plurality of controllers 1a, 1b, and 1c. ) Is a data sharing module (200a, 200b, 200c) to be shared.

Description

데이터 공유 및 제어주기 시각 동기를 이용한 다중화 플랜트 제어시스템 {Plant Control System Using Data Sharing And Control Cycle Time Synchronization}Plant Control System Using Data Sharing And Control Cycle Time Synchronization

본 발명은 플랜트에 적용되는 제어시스템에 대해서, 제어기간 제어연산 데이터 공유와 제어주기 시각 동기를 통한 다중화 플랜트 제어에 관한 것이다. The present invention relates to a multiplexing plant control through control period control operation data sharing and control cycle time synchronization for a control system applied to a plant.

플랜트 중 발전 플랜트의 주기기인 보일러, 터빈 및 발전기의 제어시스템은 발전설비의 특성상 높은 신뢰성(Reliability) 및 안전성(Safety)을 보장하기 위해 다중화 구조로 구성되며, 일반적으로 보일러 제어시스템은 2중화, 터빈 및 발전기 제어시스템은 3중화 시스템으로 구성된다. Boiler, turbine and generator control systems, which are the main periods of power plants in the plant, are composed of multiplexed structures to ensure high reliability and safety due to the characteristics of the power plant. In general, boiler control systems are dualized, turbines. And generator control system is composed of a triple system.

3중화 시스템의 경우에는 3중화 구성 방식에 따라서 크게 마스터(Master)/슬레이브(Slave) 구조로 구현되는 동적 다중화(Dynamic Redundancy) 방식과 삼중화 제어기가 보팅(Voting)에 의해 제어 결과를 출력하는 정적 다중화(Static Redundancy) 방식으로 나눌 수 있다. 동적 다중화 방식에서는 한 대의 제어기가 마스터로 설정되고 나머지 두 대의 제어기는 슬레이브로 설정되어 정상 동작 중에는 마스터 제어기가 모든 제어 임무를 담당하면서 제어 결과를 슬레이브 제어기들로 전송해 주는 반면, 슬레이브 제어기는 마스터 제어기와 동일한 제어 로직을 실행하지만 제어 결과는 출력하지 않는 핫 스탠바이(Hot Standby) 상태로 동작하게 되는데, 만일 마스터 제어기에 문제가 발생하면 우선순위를 가진 슬레이브 제어기로 제어 권한이 절체(Switching) 되면서 마스터 제어기로부터 전달받은 제어 결과를 이용하여 제어를 수행함으로써 제어의 연속성을 유지하게 된다. 정적 다중화 방식에서는 세 대의 제어기가 입력 데이터를 각 제어기에 저장되어 있는 동일한 제어 로직에 적용하여 각각의 제어 결과를 계산한 후, 출력 보터(voter)를 통해 최종적으로 단일 제어 결과를 출력하게 되는데, 입력 데이터 및 제어 결과의 동기화를 위해 세 대의 제어기간에 주기적인 데이터 교환이 이루어져야 하며, 만일 하나의 제어기에 문제가 발생하면 출력 보터에서 해당 제어기의 결과를 배제하고 보팅을 수행하게 된다. In the case of the triple system, the dynamic redundancy method implemented as a master / slave structure according to the triple configuration method and the static output of the control results by voting are performed by the triple controller. It can be divided into a static redundancy method. In the dynamic multiplexing method, one controller is set as the master and the other two controllers are set as slaves. During normal operation, the master controller takes over all control tasks and transmits the control results to the slave controllers, while the slave controllers are master controllers. It operates in the hot standby state that executes the same control logic but does not output the control result. If a problem occurs in the master controller, the control authority is switched to the slave controller with priority and the master controller The control continuity is maintained by performing control using the control result received from the controller. In the static multiplexing method, three controllers apply input data to the same control logic stored in each controller, calculate each control result, and finally output a single control result through an output vault. In order to synchronize data and control results, periodic data exchange should be performed in three control periods. If a problem occurs in one controller, voting is performed by excluding the result of the controller from the output monitor.

상기와 같이 다중화 제어시스템에서는 다중화 구성 방식에 관계없이 제어기간에 주기적인 데이터 공유가 필수적으로 이루어져야 하며, 각 제어기는 수ms~수백ms 의 제어 주기에 대해서 같은 시각을 공유하여야 하는 기술을 필요로 한다. As described above, in the multiplexing control system, periodic data sharing must be essentially performed in the control period regardless of the multiplexing scheme, and each controller needs a technology that must share the same time for a control cycle of several ms to several hundred ms. .

일반적인 다중화 제어시스템의 구조를 도 1에 도시하였다. 도 1a는 2개의 제어기(1a, 1b)로 구성된 2중화 제어시스템을, 도 1b는 3개의 제어기(1a, 1b, 1c)로 구성된 3중화 제어 시스템을 도시하고 있다. 각 제어기(1a, 1b, 1c)에는 입력보드(10a, 10b, 10c), 출력보드(20a, 20b, 20c), 통신보드(30a, 30b, 30c) 및 CPU보드(40a, 40b, 40c)가 마련되어 있다.The structure of a general multiplexing control system is shown in FIG. FIG. 1A shows a redundant control system consisting of two controllers 1a and 1b, and FIG. 1B shows a tripled control system consisting of three controllers 1a, 1b and 1c. Each controller 1a, 1b, 1c has an input board 10a, 10b, 10c, an output board 20a, 20b, 20c, a communication board 30a, 30b, 30c, and a CPU board 40a, 40b, 40c. It is prepared.

종래 다중화 제어시스템에서는 제어데이터 공유 방법으로 별도의 데이터 공유 전용 보드(50a, 50b, 50c)를 사용하여 제어기간 데이터를 공유하는 방법을 주로 사용하였다. 독립된 데이터 공유 보드(50a, 50b, 50c)는 타 제어기의 데이터 공유 보드와 통신을 수행하고 다시 CPU 보드(40a, 40b, 40c)와 통신을 수행하여 제어 데이터를 전달하게 된다. 제어주기 시각은 상위단의 GPS나 타임 서버(60) 등을 통한 방법을 주로 사용하였다. 타임 서버(60) 등과 통신을 통하여 시각을 전달받고 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)가 이 시각을 가지고 제어주기 시각을 맞추는데 활용하였다. In the conventional multiplexing control system, a control data sharing method mainly uses a method of sharing control period data using separate data sharing dedicated boards 50a, 50b, and 50c. The independent data sharing boards 50a, 50b, and 50c communicate with the data sharing boards of other controllers, and then communicate with the CPU boards 40a, 40b, and 40c to transfer control data. As the control cycle time, a method through a higher GPS or a time server 60 is mainly used. The time was transmitted through communication with the time server 60 and the like, and each CPU board 40a, 40b, 40c was used to set the control cycle time with this time.

위와 같은 기존의 다중화 제어시스템의 경우 데이터 공유 보드(50a, 50b, 50c)는 대용량의 데이터를 고속으로 전송하는데 문제점이 있고, CPU 보드(40a, 40b, 40c)는 운영 시스템(OS, Operating System)이 구동하고 기본적인 통신 프로그램이 동작하여야 공유 데이터를 통신 할 수 있는 제약이 있었다. 따라서, 타 제어기의 CPU 보드(40a, 40b, 40c)가 제어연산 데이터를 활용하는 데에 일정한 제약이 있었고, 또한 제어시스템에 전원을 투입 후 제어시스템에서의 다중화 역할을 수행하는데 까지 일정 시간이 필요한 단점이 있었다. In the conventional multiplexing control system as described above, the data sharing boards 50a, 50b, and 50c have a problem in transferring large amounts of data at high speed, and the CPU boards 40a, 40b, and 40c have an operating system (OS). There was a restriction to communicate shared data only when it was running and a basic communication program was running. Therefore, the CPU boards 40a, 40b, and 40c of other controllers have certain limitations in utilizing the control calculation data, and a certain time is required to perform the multiplexing role in the control system after the power is supplied to the control system. There was a downside.

또한, GPS나 타임서버(60)로부터 수신되는 시각이 통신상의 지연 등으로 오차가 발생할 수 있는 단점이 있고, 시각을 받고 동기를 맞추는데 CPU 보드(40a, 40b, 40c)는 운영 시스템(OS, Operating System)이 구동하고 기본적인 통신 프로그램이 동작하여야 타 제어기와의 제어주기 시각을 맞출 수 있는 단점이 있었다. 그러므로, 제어시스템에 전원을 투입 후 다중화 시스템에서의 제어주기 시각을 정확하게 맞추는데 일정 시간이 필요한 단점이 있었다. In addition, the time received from the GPS or time server 60 has a disadvantage that an error may occur due to a communication delay or the like, and the CPU boards 40a, 40b, and 40c receive the time and synchronize the operating system (OS, Operating System). The system has to run and the basic communication program should be operated to set the control cycle time with other controllers. Therefore, there is a disadvantage that a certain time is required to accurately adjust the control cycle time in the multiplexing system after the power is supplied to the control system.

또한, 이러한 데이터 공유와 제어주기 시각 동기가 별도로 이루어지면서 제어시스템의 절체(Switching)시 데이터의 연속성 및 시각의 동기를 맞추는데 지연이 발생되는 문제점이 있다. In addition, the data sharing and the control cycle time synchronization is made separately, there is a problem that a delay occurs in synchronizing the continuity of the data and the time synchronization when switching the control system.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 플랜트 시스템에 적용되는 제어시스템에 대해서, 각 제어기간의 제어연산 데이터 공유 및 제어주기 시각을 동기화 하는 별도의 방법을 통하여 제어시스템의 다중화를 달성하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a control system applied to a plant system through a separate method of sharing control operation data and synchronizing control cycle times between controllers. To achieve multiplexing of the control system.

상술한 목적 달성을 위해 본 발명은 다중화 제어시스템에서 마스터가 제어를 수행하는데 필요한 제어연산용 데이터를 고속의 광통신을 사용하여 다른 제어기로 빠르게 전송하는 데이터 공유 모듈을 내장하고 있으며, 이러한 데이터 공유 모듈은 CPU 보드의 OS나 기본 프로그램과 별도로 내장된 모듈이 담당하는 특징을 가지고 있다. In order to achieve the above object, the present invention incorporates a data sharing module for quickly transmitting control operation data necessary for a master to perform control in a multiplexing control system to another controller using high speed optical communication. Apart from the CPU board's OS or basic program, the built-in module is responsible for this.

또한, 시각 동기 모듈을 마련함으로써 제어주기 시각 역시 CPU 보드의 OS나 기본 프로그램과는 별도로 시각 동기를 맞추고 시스템 구동 과정에서도 지속적으로 상호 보정을 하는 것을 특징으로 하고 있다. In addition, by providing a time synchronization module, the control cycle time is also synchronized with the OS and the basic program of the CPU board, and is characterized by continuously correcting each other during the system driving process.

이러한 방법을 통하여 제어시스템에서 제어기 하나가 이상 동작으로 전원을 다시 투입하는 경우 다중화에 필요한 제어연산 데이터 및 제어주기 시각을 공유하는 개선된 방법을 통하여 다중화의 효과를 높이는 것을 특징으로 하고 있다. In this way, the control system increases the effectiveness of the multiplexing through an improved method of sharing the control operation data and the control cycle time required for the multiplexing when one controller is turned on again by abnormal operation.

또한, 다중화 제어시스템에서의 절체(Switching)시 플랜트가 지연 및 다중화 공백을 최소한으로 하는 방법을 특징으로 하고 있다. In addition, it features a method of minimizing delay and multiplexing gaps when switching in a multiplexing control system.

보다 구체적으로 본 발명은 제어프로그램을 구동하기 위한 CPU 보드(40a, 40b, 40c)가 각각 내장된 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)로 구성된 플랜트 다중화 제어시스템으로서, 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c) 각각은, 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)의 제어프로그램의 작동전에 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)의 제어주기 시각 정보를 동기화시키는 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c)과, 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)의 제어프로그램의 작동전에 제어를 위한 연산용 데이터를 복수개의 제어기들 간에 전송시켜 제어 연산용 데이터를 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)가 공유하도록 하는 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)을 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the present invention is a plant multiplexing control system composed of a plurality of controllers (1a, 1b, 1c) each having a CPU board (40a, 40b, 40c) for driving the control program, a plurality of controllers (1a, 1b) , 1c) each of the time synchronization modules 100a, 100b, 100c for synchronizing control cycle time information of the plurality of controllers 1a, 1b, 1c before operation of the control program of each CPU board 40a, 40b, 40c. And, before the operation of the control program of each CPU board (40a, 40b, 40c) transfers the operation calculation data for the plurality of controllers to share the control operation data for the plurality of controllers (1a, 1b, 1c) It characterized in that it comprises a data sharing module (200a, 200b, 200c).

그리고 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c)은, 상기 CPU 보드(40a, 40b, 40c)의 전원 투입시 시작 신호를 발생시키는 시작신호 발생부(110)와, 다른 제어기로부터 출력된 제어주기 동기화 신호를 수신하는 동기화 신호 수신부(120, 120')와, 상기 시작신호 발생부(110)의 시작 신호에 의해 구동하고 상기 동기화 신호 수신부(120, 120')에서 수신한 상기 다른 제어기로부터의 제어주기 동기화 신호에 기초하여 미리 정해진 주기의 제어주기 동기화 신호를 발생시키는 동기화 신호 발생부(130)와, 상기 동기화 신호 발생부(130)에서 발생한 동기화 신호를 다른 제어기로 전송하는 동기화 신호 출력부(150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The time synchronization module 100a, 100b, 100c includes a start signal generator 110 generating a start signal when the CPU board 40a, 40b, 40c is powered on, and a control cycle synchronization signal output from another controller. The control cycle synchronization from the other controller received by the synchronization signal receiving unit 120, 120 'and the start signal of the start signal generator 110 and received by the synchronization signal receiving unit 120, 120' A synchronization signal generator 130 for generating a control cycle synchronization signal of a predetermined period based on the signal; and a synchronization signal output unit 150 for transmitting the synchronization signal generated by the synchronization signal generator 130 to another controller. It is characterized by including.

그리고 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)은, CPU 보드(40a, 40b, 40c)로부터 제어를 연산용 데이터를 전달받아 다른 제어기로 전송시키는 데이터 발송부(210a, 210a', 210b, 210b', 210c, 210c')와, 다른 제어기로부터 발송된 제어 연산용 데이터를 수신하는 데이터 수신부(220a, 220a', 220b, 220b', 220c, 220c')와, 데이터 수신부로부터 수신된 다른 제어기의 제어 연산용 데이터를 저장하는 데이터 저장부(230a', 230a'', 230b', 230b'', 230c', 230c'')를 포함하는 것을 특징으로 한다.The data sharing modules 200a, 200b, and 200c receive data for calculation from the CPU boards 40a, 40b, and 40c, and transmit data to the other controllers. The data sending unit 210a, 210a ', 210b, 210b', 210c, 210c '), data receivers 220a, 220a', 220b, 220b ', 220c, 220c' for receiving control operation data sent from other controllers, and control operations of other controllers received from the data receiver. And data storage units 230a ', 230a', 230b ', 230b', 230c ', and 230c' for storing data.

그리고 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c) 및 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)은 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)의 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)와는 별도로 구동되는 것을 특징으로 한다.The time synchronization modules 100a, 100b, and 100c and the data sharing modules 200a, 200b, and 200c are driven separately from the CPU boards 40a, 40b, and 40c of the plurality of controllers 1a, 1b, and 1c, respectively. It is done.

데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)의 데이터 전송은 광통신에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다. Data transmission of the data sharing module (200a, 200b, 200c) is characterized in that performed by the optical communication.

또한, 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)의 공유 속도는 상기 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c)의 제어 주기보다 더 빠른 것을 특징으로 하는 바, 바람직하게는 약 2배 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the sharing speed of the data sharing modules 200a, 200b, and 200c is faster than the control period of the time synchronization modules 100a, 100b, and 100c, and is preferably about two times or more. .

본 발명은 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c)에 의해서 초기 전원 투입 시뿐만 아니라 제어기가 동작 중에 발생하는 지연 및 장시간 동작 시 발생되는 오차에서도 지속적인 상호 보정을 통하여 각 제어기간 제어시각이 일정하게 유지할 수 있다.According to the present invention, the control timing of each control period remains constant through continuous mutual correction not only when the initial power is turned on but also when the controller operates during initial operation by the time synchronization modules 100a, 100b, and 100c. Can be.

또한, 본 발명은 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)에 의해 제어기간 제어 데이터를 제어주기 내에 여러 번 공유함으로써 제어 데이터 상호 보정 및 데이터의 이중 저장이라는 효과를 낼 수 있다. 이러한 데이터 공유는 마스터 제어기가 동작 불능 상태에 빠지더라도 다른 제어기가 마스터의 불능 전 데이터를 보유하고 있으므로 마스터 기능을 수행하는데 지장이 없도록 하는 역할을 하게 된다. In addition, the present invention can achieve the effect of mutual correction of control data and dual storage of data by sharing control period control data several times within the control period by the data sharing module 200a, 200b, 200c. Such data sharing plays a role in preventing the master controller from performing a master function because another controller retains the master's dead data even when the master controller becomes inoperable.

도 1a 및 도 1b는 종래의 플랜트 다중화 제어시스템의 구성도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 플랜트 다중화 제어시스템의 구성도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 시각동기모듈의 상세 구성도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제어주기 동기화 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 데이터 공유 모듈의 상세 구성도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제어 데이터 공유 개념을 설명하기 위한 도면.
도 7a 및 도 7b는 CPU 보드 전원 투입 후 데이터 공유 및 시각 동기 과정을 설명하기 위한 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다중화 제어 시스템의 절체(Switching) 과정을 설명하기 위한 도면.
1A and 1B are schematic diagrams of a conventional plant multiplexing control system.
2a and 2b is a block diagram of a plant multiplexing control system according to the present invention.
3a and 3b is a detailed configuration of the time synchronization module of the present invention.
4A and 4B are views for explaining a control cycle synchronization process of the present invention.
5A and 5B are detailed block diagrams of a data sharing module of the present invention.
6A and 6B are diagrams for explaining a control data sharing concept of the present invention.
7A and 7B illustrate a process of sharing data and synchronizing time after powering on a CPU board.
8A and 8B are views for explaining a switching process of the multiplexing control system of the present invention.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 플랜트 다중화 제어시스템의 구성도이다. 도 2a는 2개의 제어기(1a, 1b)로 구성된 2중화 제어시스템을, 도 2b는 3개의 제어기(1a, 1b, 1c)로 구성된 3중화 제어 시스템을 도시하고 있다.2a and 2b is a block diagram of a plant multiplexing control system according to the present invention. FIG. 2A shows a redundant control system consisting of two controllers 1a and 1b, and FIG. 2B shows a tripled control system consisting of three controllers 1a, 1b and 1c.

도시된 것과 같이 각 제어기(1a, 1b, 1c)에는 입력보드(10a, 10b, 10c), 출력보드(20a, 20b, 20c), 통신보드(30a, 30b, 30c) 및 CPU보드(40a, 40b, 40c)가 마련되어 있으며 이는 종래기술과 동일하다.As shown, each controller 1a, 1b, 1c has an input board 10a, 10b, 10c, an output board 20a, 20b, 20c, a communication board 30a, 30b, 30c, and a CPU board 40a, 40b. 40c), which is the same as the prior art.

그러나, 본 발명에서는 각 제어기(1a, 1b, 1c)에 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c)과 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)이 별도로 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.However, the present invention is characterized in that the time synchronization modules 100a, 100b, 100c and the data sharing modules 200a, 200b, 200c are separately provided in the controllers 1a, 1b, 1c.

시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c)은 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)의 제어프로그램의 작동전에 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)의 제어주기 시각 정보를 동기화시킨다.The time synchronization modules 100a, 100b, 100c synchronize the control cycle time information of the plurality of controllers 1a, 1b, 1c before the operation of the control programs of the respective CPU boards 40a, 40b, 40c.

데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)은 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)의 제어프로그램의 작동전에 제어를 위한 연산용 데이터를 복수개의 제어기들 간에 전송시켜 제어 연산용 데이터를 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)가 공유하도록 한다.The data sharing module 200a, 200b, or 200c transfers data for control operation to and from a plurality of controllers before the control program of each CPU board 40a, 40b, or 40c operates. 1a, 1b, 1c) to share.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 시각동기모듈(100a, 100b, 100c)의 상세 구성도가 도시되어 있다. 도 3a는 2개의 제어기로 구성된 2중화 제어시스템에 적용된 경우를, 도 3b는 3개의 제어기로 구성된 3중화 제어 시스템에 적용된 경우를 도시하고 있다.3A and 3B are detailed block diagrams of the time synchronization modules 100a, 100b, and 100c of the present invention. FIG. 3A shows a case where it is applied to a redundant control system composed of two controllers, and FIG. 3B shows a case where it is applied to a triple control system composed of three controllers.

도시된 것과 같이, 시각동기모듈(100a, 100b, 100c)은 시작신호 발생부(110), 동기화 신호 수신부(120, 120'), 동기화 신호 발생부(130), 클락신호 발생부(140) 및 동기화 신호 출력부(150)로 구성되어 있다.As shown, the time synchronization module 100a, 100b, 100c includes a start signal generator 110, a synchronization signal receiver 120, 120 ', a synchronization signal generator 130, a clock signal generator 140 and The synchronization signal output unit 150 is configured.

시작신호 발생부(110)는 CPU 보드의 전원 투입시 시작 신호를 발생시킨다.The start signal generator 110 generates a start signal when the CPU board is powered on.

동기화 신호 수신부(120, 120')는 다른 제어기로부터 출력된 제어주기 동기화 신호를 수신한다.The synchronization signal receiver 120 or 120 ′ receives a control period synchronization signal output from another controller.

동기화 신호 발생부(130)는 시작신호 발생부(110)의 시작 신호에 의해 구동하며, 동기화 신호 수신부(120, 120')에서 수신한 다른 제어기로부터의 제어주기 동기화 신호에 기초하여 미리 정해진 주기의 제어주기 동기화 신호를 발생시킨다. 동기화 신호 발생시에는 클락신호 발생부(140)의 클락신호를 이용한다.The synchronization signal generator 130 is driven by the start signal of the start signal generator 110 and has a predetermined cycle based on a control cycle synchronization signal from another controller received by the synchronization signal receivers 120 and 120 '. Generate a control cycle synchronization signal. When the synchronization signal is generated, the clock signal of the clock signal generator 140 is used.

동기화 신호 출력부(150)는 동기화 신호 발생부(130)에서 발생한 동기화 신호를 다른 제어기로 전송한다.The synchronization signal output unit 150 transmits the synchronization signal generated by the synchronization signal generator 130 to another controller.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 데이터 공유 모듈의 상세 구성이 도시되어 있다. 도 5a는 2개의 제어기(1a, 1b)로 구성된 2중화 제어시스템에 적용된 경우를, 도 5b는 3개의 제어기(1a, 1b, 1c)로 구성된 3중화 제어 시스템에 적용된 경우를 도시하고 있다.5A and 5B show a detailed configuration of the data sharing module of the present invention. FIG. 5A shows a case where it is applied to a redundant control system composed of two controllers 1a and 1b, and FIG. 5B shows a case where it is applied to a triple control system composed of three controllers 1a, 1b and 1c.

도시된 것과 같이, 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)은 데이터 발송부(210a, 210a', 210b, 210b', 210c, 210c'), 데이터 수신부(220a, 220a', 220b, 220b', 220c, 220c') 및 데이터 저장부(230a', 230a'', 230b', 230b'', 230c', 230c'')로 구성되어 있다.As shown, the data sharing module 200a, 200b, 200c includes a data sending unit 210a, 210a ', 210b, 210b', 210c, 210c 'and a data receiving unit 220a, 220a', 220b, 220b ', 220c. , 220c ') and data storage units 230a', 230a ', 230b', 230b ', 230c', and 230c '.

데이터 발송부(210a, 210a', 210b, 210b', 210c, 210c')는 CPU 보드로부터 제어를 위한 프로그램 작동을 위한 제어 연산용 데이터를 전달받아 다른 제어기로 전송한다.The data sending unit 210a, 210a ', 210b, 210b', 210c, or 210c 'receives data for control operation for program operation for control from the CPU board and transmits it to another controller.

데이터 수신부(220a, 220a', 220b, 220b', 220c, 220c')는 다른 제어기로부터 발송된 제어 연산용 데이터를 수신한다.The data receivers 220a, 220a ', 220b, 220b', 220c, and 220c 'receive data for control operations sent from other controllers.

데이터 저장부(230a', 230a', 230b', 230b'', 230c', 230c'')는 데이터 수신부 (220a, 220a', 220b, 220b', 220c, 220c')로부터 수신된 다른 제어기의 제어 연산용 데이터를 저장한다.The data storage unit 230a ', 230a', 230b ', 230b', 230c ', 230c' controls the control of other controllers received from the data receivers 220a, 220a ', 220b, 220b', 220c, 220c '. Store operation data.

한편, 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c) 및 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)은 복수개의 제어기(1a, 1b, 1c)의 각 CPU 보드(40a, 40b, 40c)와는 별도로 구동되는 것이 바람직하다.On the other hand, the time synchronization module 100a, 100b, 100c and the data sharing module 200a, 200b, 200c are driven separately from each CPU board 40a, 40b, 40c of the plurality of controllers 1a, 1b, 1c. desirable.

그리고 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)의 데이터 전송방식은 광통신에 의해 수행되는 것이 바람직하다.In addition, the data transmission method of the data sharing module 200a, 200b, 200c is preferably performed by optical communication.

또한, 데이터 공유 모듈(200a, 200b, 200c)의 공유 속도는 시각 동기 모듈(100a, 100b, 100c)의 제어 주기보다 더 빠르게(약 2배 이상) 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the sharing speed of the data sharing modules 200a, 200b, and 200c is preferably configured to be faster (about 2 times or more) than the control period of the time synchronization modules 100a, 100b, and 100c.

이상 설명한 구성에 의해 본 발명에 따른 시각 동기 모듈 과 제어 데이터 공유 모듈의 작동 과정을 설명하기로 한다.With the above-described configuration, an operation process of the time synchronization module and the control data sharing module according to the present invention will be described.

먼저, 도 3a 및 도 3b와, 도 4a 및 도 4b를 참조로 본 발명의 제어주기 동기화 과정을 설명한다.First, the control cycle synchronization process of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A and 3B and FIGS. 4A and 4B.

도 3a 및 도 3b에 도시된 것과 같이, 각 제어기의 CPU 보드는 전원 투입과 동시에 구동 프로그램과 별도로 이루어진 시각동기모듈(100a)의 시작신호발생기(110a)로 하여금 'START'신호를 발생시키도록 하고, 동기화 신호 수신부(120a)에서는 다른 제어기로부터 수신한 'SYNC IN' 혹은 'SYNC IN 1', 'SYNC IN 2'신호를 타이머 또는 동기화신호발생부(130a)에 전달한다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the CPU board of each controller causes the start signal generator 110a of the time synchronization module 100a, which is separate from the driving program, to generate a 'START' signal at the same time as the power is turned on. The synchronization signal receiver 120a transmits the 'SYNC IN', 'SYNC IN 1', and 'SYNC IN 2' signals received from the other controller to the timer or the synchronization signal generator 130a.

'START'신호와 'SYNC IN' 혹은 'SYNC IN 1', 'SYNC IN 2'신호를 전달받은 타이머 또는 동기화신호발생부(130a)는 클락신호발생기(140a)를 이용하여 설정된 값에 따라 일정한 주기의 파형 'SYNC OUT'신호를 발생시킨 후, 동기화신호 출력부(150)를 통해 'SYNC OUT'신호를 출력한다.The timer or the synchronization signal generator 130a receiving the 'START' signal and the 'SYNC IN' or 'SYNC IN 1' and 'SYNC IN 2' signals may have a predetermined period according to a set value using the clock signal generator 140a. After generating the waveform 'SYNC OUT' signal, and outputs the 'SYNC OUT' signal through the synchronization signal output unit 150.

이러한 신호는 통신 선을 통하여 다른 제어기의 'SYNC IN' 혹은 'SYNC IN 1', 'SYNC IN 2'에 전달되도록 구성되어 있다. Such a signal is configured to be transmitted to 'SYNC IN', 'SYNC IN 1', and 'SYNC IN 2' of another controller through a communication line.

이러한 과정을 통하여 'SYNC OUT' 신호는 타 제어기로부터 수신한 'SYNC IN' 혹은 'SYNC IN 1', 'SYNC IN 2'을 참조하여 상호 보정 방법을 통하여 'SYNC OUT' 신호를 다시 발생 하는 절차를 반복하게 된다. Through this process, the 'SYNC OUT' signal refers to 'SYNC IN', 'SYNC IN 1', and 'SYNC IN 2' received from other controllers. Will repeat.

이러한 방법을 사용하여 각 제어기에서는 기본 프로그램이 동작하기 전이라도 전원 투입 시점이 달라서 생길 수 있는 초기 제어주기 시작 시점의 차이를 제어주기 시각 상호 보정 방법을 통하여 신속하게 서로 맞추어 지게 된다. By using this method, the difference between the initial control cycle start time, which can occur due to the different power-on time even before the basic program is operated, is quickly matched with each other through the control cycle time correction method.

도 4a 및 도 4b는 이와 같은 방법을 통하여 제어기간 제어주기 시각을 맞추는 상황을 설명한 것이다. 4A and 4B illustrate a situation in which the control period control cycle time is adjusted through the above method.

2중화의 경우 CPU 보드 A의 시작 시점은 t-a 이고 CPU 보드 B의 시작 시점은 t-b라고 할 경우 상호 보정을 통하여 CPU 보드 A와 CPU 보드 B의 제어주기 시각은 t로 맞추어 지고 제어주기 마다 반복되는 신호를 발생하게 된다. 3중화의 경우도 마찬가지로 3개의 제어기가 각각 t-a, t-b, t-c의 시작 시점을 가지더라도 t로 수렴하게 되고 제어주기 마다 반복되는 신호를 발생하게 된다. In the case of redundancy, if the start time of CPU board A is ta and the start time of CPU board B is tb, the control cycle time of CPU board A and CPU board B is adjusted to t through mutual correction and the signal is repeated every control cycle. Will occur. Similarly, in the case of triplexing, even if the three controllers have the start points of t-a, t-b, and t-c, they converge to t and generate a signal that is repeated every control period.

이러한 동작은 초기 전원 투입 시뿐만 아니라 제어기가 동작 중에 발생하는 지연 및 장시간 동작 시 발생되는 오차에서도 지속적인 상호 보정을 통하여 각 제어기간 제어시각이 일정하게 유지될 수 있도록 작동하게 되어 있다. This operation is operated so that the control time of each control period can be kept constant through continuous mutual correction not only at the time of initial power-up but also in the delay occurring during the operation of the controller and in the error occurring during the long time operation.

따라서, 한 제어기가 이상 동작이 발생하여도 전체 시스템에서의 제어주기 및 제어시각은 유효하게 지속될 수 있게 된다. Therefore, even if an abnormal operation occurs in one controller, the control period and the control time in the entire system can be effectively maintained.

다음으로 도 5a 및 도 5b와 도 6a 및 도 6b를 참조로 제어연산을 수행하면서 발생되거나 참조하는 데이터에 대한 공유 방법을 설명한다.Next, a sharing method for data generated or referenced while performing control operation will be described with reference to FIGS. 5A and 5B and FIGS. 6A and 6B.

도 5a 및 도 5b는 각 제어기 사이에서 수행하는 데이터 공유 모듈에 대한 블록도 이다. 5A and 5B are block diagrams of data sharing modules performed between controllers.

제어 연산에 사용하는 데이터는 각 제어기 사이에 모두 공유하게 되며 공유 속도는 제어주기보다 2배 이상 빠른 방법을 사용하였다. The data used for the control operation is shared among each controller, and the sharing speed is more than twice as fast as the control cycle.

도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같이 각 제어기의 CPU 보드(40a, 40b, 40c)는 고속의 광통신을 사용하여 각 제어기간 데이터를 교환할 수 있는 데이터 공유 모듈을 내장하고 있다. 이러한 모듈은 CPU 보드의 기본 프로그램 구동과 상관없이 자신의 제어 데이터를 특정 메모리(230a, 230b, 230c)에 저장한 후 데이터 발송부(210a, 210a', 210b, 210b', 210c, 210c')를 통해 타 제어기에게 실시간으로 전송하여 주고, 데이터 수신부(220a, 220a', 220b, 220b', 220c, 220c')는 타 제어기의 제어 데이터를 실시간으로 수신하여 항상 메모리(230a', 230a'', 230b', 230b'', 230c', 230c'')에 저장하게 된다. As shown in Figs. 5A and 5B, the CPU boards 40a, 40b, and 40c of each controller have a built-in data sharing module that can exchange data for each control period using high speed optical communication. Such a module stores its control data in specific memories 230a, 230b, 230c regardless of the basic program driving of the CPU board, and then stores the data sending units 210a, 210a ', 210b, 210b', 210c, and 210c '. It transmits to other controllers in real time through the data, and the data receiver 220a, 220a ', 220b, 220b', 220c, 220c 'receives the control data of other controllers in real time and always stores the memory 230a', 230a ', 230b. ', 230b' ', 230c', 230c '').

구체적으로, 도 5a에 도시된 2중화의 경우 CPU 보드 A가 마스터라고 가정한다면 CPU 보드 A는 자신의 제어연산 중 발생하거나 참조한 데이터 'CPU A'를 특정 메모리(230a)에 저장해 놓은 다음 데이터 전용 전송 모듈은 지속적으로 데이터 발송부(210a)를 통해 해당 데이터를 광통신을 통하여 CPU 보드 B로 전송하게 되며, CPU 보드 B는 마스터인 CPU 보드 A가 마스터로서 수행한 제어연산에 해당하는 데이터 'CPU A'를 데이터 수신부(220b')를 통해 수신한 후 메모리(230b')에 가지고 있게 된다. Specifically, in the case of the dualization illustrated in FIG. 5A, if the CPU board A is a master, the CPU board A stores the data 'CPU A' generated or referenced during its control operation in a specific memory 230a, and then transfers data only. The module continuously transmits the corresponding data to the CPU board B through the optical communication through the data sending unit 210a, and the CPU board B is the data 'CPU A' corresponding to the control operation performed by the CPU board A as the master. Is received through the data receiver 220b 'and held in the memory 230b'.

도 5b의 3중화인 경우에도 비슷한 방식으로 마스터인 CPU 보드 A의 제어연산에 해당하는 데이터 'CPU A'를 특정 메모리(230a)에 저장해 놓으면 데이터 전용 전송 모듈은 지속적으로 데이터 발송부(210a)를 통해 해당 데이터를 광통신을 통하여 CPU 보드 B와 C로 전송하게 되며, CPU 보드 B와 C는 마스터인 CPU 보드 A가 마스터로서 수행한 제어연산에 해당하는 데이터 'CPU A'를 데이터 수신부(220b', 220c')를 통해 수신한 후 메모리(230b', 230c')에 가지고 있게 된다. In the case of the tripleization of FIG. 5B, when the data 'CPU A' corresponding to the control operation of the CPU board A, which is the master, is stored in the specific memory 230a, the data-only transmission module continuously maintains the data sending unit 210a. The data is transmitted to the CPU boards B and C through optical communication, and the CPU boards B and C transmit data 'CPU A' corresponding to the control operation performed by the CPU board A as a master as a master. 220c ') and then have it in the memory (230b', 230c ').

이러한 데이터 공유 방법은 제어기간 제어 데이터를 제어주기 내에 여러 번 공유함으로써 제어 데이터 상호 보정 및 데이터의 이중 저장이라는 효과를 낼 수 있다. 이러한 데이터 공유는 마스터 제어기가 동작 불능 상태에 빠지더라도 다른 제어기가 마스터의 불능 전 데이터를 보유하고 있으므로 마스터 기능을 수행하는데 지장이 없도록 하는 역할을 하게 된다. This data sharing method can achieve the effect of mutual correction of control data and dual storage of data by sharing control period control data several times within a control period. Such data sharing plays a role in preventing the master controller from performing a master function because another controller retains the master's dead data even when the master controller becomes inoperable.

도 7a 및 도 7b는 CPU 보드 B에 전원이 투입되고 나서 기본 프로그램이 구동되기 이전 제어기간 제어연산 데이터 공유 및 제어주기 시각 동기를 맞추는 특징을 나타낸 도면이다.7A and 7B are diagrams illustrating characteristics of sharing control period control calculation data and synchronizing control cycle time after power is supplied to the CPU board B and before the basic program is driven.

도시된 실시예에서는 CPU 보드 B가 전원이 인가되고부터 기본 프로그램이 구동되기까지의 시간은 t3- t0'인 것으로 가정한다.In the illustrated embodiment, it is assumed that the time from the power supply of the CPU board B until the basic program is driven is t3- t0 '.

도시된 것과 같이, CPU 보드 A가 작동되고 있는 상태에서 CPU 보드 B에 시점 t0'에 전원이 인가되면, 데이터 공유 모듈은 CPU 보드 A와 CPU 보드 B 사이의 제어 데이터 교환을 수행한다. 전술한 것과 같이 제어 데이터 교환 속도는 제어 주기 보다 더 빠르게 구성하는 것이 바람직하다.As shown in the drawing, when power is applied to the CPU board B at the time t0 'while the CPU board A is in operation, the data sharing module performs control data exchange between the CPU board A and the CPU board B. FIG. As described above, the control data exchange rate is preferably configured faster than the control period.

즉, 데이터 공유 모듈은 CPU 보드 A에서 시점 t0에 생성된 제어 데이터(CPU A)를 CPU 보드 B로 전달하고, CPU 보드 B에서 시점 t1에 생성된 제어 데이터(CPU B)를 CPU 보드 A로 전달하여, 시점 t1에는 CPU 보드 A와 B 사이의 데이터 공유가 완료된다. That is, the data sharing module transfers the control data (CPU A) generated at the time t0 from the CPU board A to the CPU board B, and transfers the control data (CPU B) generated at the time t1 from the CPU board B to the CPU board A. Thus, data sharing between the CPU boards A and B is completed at time t1.

시점 t1에 데이터 공유화가 완료되면 다음으로 시각 동기 모듈은 제어주기 시각을 일치시키기 위한 동기화를 수행하여, 시점 t2가 되면 CPU 보드 A와 B 사이의 제어주기 시각도 동기화가 완료된다.When data sharing is completed at time t1, the time synchronization module next performs synchronization to match the control cycle time, and when time t2 is reached, the control cycle time between the CPU boards A and B is also completed.

프로그램 구동(t3)은 데이터 공유(t1)와 제어주기 시각 동기화(t2)가 완료된 이후에 수행된다.The program drive t3 is performed after the data sharing t1 and the control cycle time synchronization t2 are completed.

이상과 같이, 본 발명에 따르면 CPU 보드 B의 전원 인가(t0') 이후, 데이터 공유에 소요되는 시간(t1 - t0')과, 동기화에 소요되는 시간(t2-t0')이 기본 프로그램 구동시까지 소요되는 시간(t3-t0') 보다 더 짧기 때문에, CPU 보드 B에 전원이 투입되면 곧바로 데이터 공유 모듈 및 시각 동기 모듈은 기본 프로그램과 별도로 데이터 공유 및 동기를 맞추는 역할을 수행하고 기본 프로그램 구동 전에 제어주기 시각을 타 제어기와 맞추고 제어연산을 수행하는데 필요한 데이터를 타 제어기로부터 받아서 기본 프로그램 구동 전에 준비를 끝내놓게 된다. 이러한 동작을 통하여 다중화에 나중에 참여하는 제어기의 참여 시간을 단축하여 효율을 높일 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, after the CPU board B is powered on (t0 '), the time (t1-t0') required for data sharing and the time (t2-t0 ') required for synchronization are driven when the basic program is driven. Since it is shorter than the time required until (t3-t0 '), as soon as the CPU board B is powered on, the data sharing module and the time synchronization module play a role of sharing and synchronizing data separately from the basic program and before starting the basic program. The control cycle time is matched with other controllers, and the data necessary to perform control operation is received from other controllers before preparation of basic program. Through this operation, it is possible to shorten the participation time of the controller that participates later in the multiplexing, thereby increasing efficiency.

도 8a 및 도 8b는 위의 2가지 방법, 제어주기 시각 동기 및 제어데이터 공유 방법을 이용하여 2중화 시 CPU 보드 A가 이상 동작으로 CPU 보드 B로의 절체(Switching)가 이루어 질 경우 제어의 연속성을 설명한 도면이다. 8A and 8B illustrate the continuity of control when CPU board A is switched to CPU board B due to an abnormal operation during duplexing using the above two methods, control cycle time synchronization and control data sharing method. It is a figure explaining.

도시된 것과 같이, 마스터인 CPU 보드 A가 이상 동작으로 불능이 된 경우 CPU 보드 B로의 절체(Switching)가 이루어지는데, 제어 주기는 CPU 보드 A가 불능이 되더라도 제어주기 시각을 동기화 하는 작용을 통해서 지속적으로 제어주기를 맞추고 있어서 제어주기를 맞추는데 문제가 없이 동작하게 된다. 또한, CPU 보드 B는 CPU 보드 A가 가지고 있던 제어연산 데이터 'CPU A'을 전송 받아서 제어연산에 필요한 데이터를 확보하였기 때문에 CPU BOARD A가 수행하던 역할을 다음 주기에 정확하게 실행을 할 수 있게 된다. 이러한 방법을 통해서 플랜트는 지연과 단절 없이 주기의 정확한 시점에 올바른 데이터를 가지고 제어 연산을 수행하게 된다. As shown, when the master CPU board A is disabled due to abnormal operation, switching to the CPU board B takes place, and the control cycle is continuously performed by synchronizing the control cycle time even when the CPU board A is disabled. By adjusting the control cycle, it works without any problem. In addition, the CPU board B receives the control operation data 'CPU A' of the CPU board A and secures the data necessary for the control operation. Therefore, the CPU board B can accurately perform the role that the CPU board A plays in the next cycle. In this way, the plant can perform control operations with the correct data at the exact time of the cycle without delays and interruptions.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

즉, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아니라 설명하기 위한 것이기 때문에 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. That is, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention.

따라서, 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위의 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope will be construed as being included in the scope of the present invention.

1a, 1b, 1c: 제어기 10a, 10b, 10c: 입력보드
20a, 20b, 20c: 출력보드 30a, 30b, 30c: 통신보드
40a, 40b, 40c: CPU보드 50a, 50b, 50c: 공유 전용 보드
100a, 100b, 100c: 시각 동기 모듈
110: 시작신호 발생부 120, 120': 동기화 신호 수신부
130: 동기화 신호 발생부 140: 클락신호 발생부
150: 동기화 신호 출력부
210a, 210a', 210b, 210b', 210c, 210c': 데이터 발송부
220a, 220a', 220b, 220b', 220c, 220c': 데이터 수신부
230a', 230a'', 230b', 230b'', 230c', 230c'': 데이터 저장부
1a, 1b, 1c: controller 10a, 10b, 10c: input board
20a, 20b, 20c: output board 30a, 30b, 30c: communication board
40a, 40b, 40c: CPU board 50a, 50b, 50c: shared dedicated board
100a, 100b, 100c: time synchronization module
110: start signal generator 120, 120 ': synchronization signal receiver
130: synchronization signal generator 140: clock signal generator
150: synchronization signal output unit
210a, 210a ', 210b, 210b', 210c, 210c ': Data sending section
220a, 220a ', 220b, 220b', 220c, 220c ': data receiving unit
230a ', 230a'',230b', 230b '', 230c ', 230c'': data storage

Claims (10)

복수의 제어기를 구비하는 플랜트 다중화 제어시스템으로서,
상기 각 제어기는,
플랜트 제어프로그램을 구동하는 CPU 보드;
다른 제어기와 제어 연산용 데이터를 주고 받는 데이터 공유 모듈; 및
다른 제어기와 제어 주기 시각을 일치시키는 시각 동기 모듈;을 포함하며,
상기 데이터 공유 모듈의 데이터 공유 및 상기 시각 동기 모듈의 시각 동기화는 상기 CPU 보드의 플랜트 제어프로그램 구동 이전에 완료되는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
A plant multiplexing control system having a plurality of controllers,
Each controller,
A CPU board for driving the plant control program;
A data sharing module for exchanging control operation data with another controller; And
And a time synchronization module for matching the control cycle time with another controller.
And data synchronizing of the data sharing module and time synchronizing of the time synchronizing module are completed before driving the plant control program of the CPU board.
제1 항에 있어서, 상기 시각 동기 모듈은,
상기 CPU 보드의 전원 투입시 시작 신호를 발생시키는 시작신호 발생부와,
다른 제어기로부터 출력된 제어주기 동기화 신호를 수신하는 동기화 신호 수신부와,
상기 시작신호 발생부의 시작 신호에 의해 구동하고 상기 동기화 신호 수신부에서 수신한 상기 다른 제어기로부터의 제어주기 동기화 신호에 기초하여 소정 주기의 제어주기 동기화 신호를 발생시키는 동기화 신호 발생부와,
상기 동기화 신호 발생부에서 발생한 동기화 신호를 다른 제어기로 전송하는 동기화 신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
The method of claim 1, wherein the time synchronization module,
A start signal generator for generating a start signal when the CPU board is powered on;
A synchronization signal receiver for receiving a control period synchronization signal output from another controller;
A synchronization signal generator which is driven by the start signal of the start signal generator and generates a control period synchronization signal of a predetermined period based on a control period synchronization signal from the other controller received by the synchronization signal receiver;
And a synchronization signal output unit for transmitting the synchronization signal generated by the synchronization signal generator to another controller.
제1 항에 있어서, 상기 데이터 공유 모듈은,
상기 CPU 보드로부터 플랜트 제어프로그램 작동을 위한 제어 연산용 데이터를 전달받아 다른 제어기로 전송시키는 데이터 발송부와,
다른 제어기로부터 발송된 제어 연산용 데이터를 수신하는 데이터 수신부와,
상기 데이터 수신부로부터 수신된 다른 제어기의 제어 연산용 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
The data sharing module of claim 1, wherein the data sharing module comprises:
A data sending unit for receiving control calculation data for operating a plant control program from the CPU board and transmitting the data to another controller;
A data receiver for receiving data for control operation sent from another controller;
And a data storage unit for storing control operation data of another controller received from the data receiving unit.
제1 항에 있어서,
상기 시각 동기 모듈 및 상기 데이터 공유 모듈은 상기 복수의 제어기의 각 CPU 보드와는 별도로 구동되는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
The method according to claim 1,
And said time synchronization module and said data sharing module are driven separately from each CPU board of said plurality of controllers.
제1 항에 있어서,
상기 데이터 공유 모듈의 데이터 전송은 광통신에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
The method according to claim 1,
And data transmission of the data sharing module is performed by optical communication.
복수의 제어기를 구비하는 플랜트 다중화 제어시스템으로서,
상기 각 제어기는,
플랜트 제어프로그램을 구동하는 CPU 보드;
다른 제어기와 제어 연산용 데이터를 주고 받는 데이터 공유 모듈; 및
다른 제어기와 제어 주기 시각을 일치시키는 시각 동기 모듈;을 포함하며,
상기 데이터 공유 모듈의 공유 주기는 상기 시각 동기 모듈의 제어 주기보다 더 짧은 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
A plant multiplexing control system having a plurality of controllers,
Each controller,
A CPU board for driving the plant control program;
A data sharing module for exchanging control operation data with another controller; And
And a time synchronization module for matching the control cycle time with another controller.
And a sharing period of the data sharing module is shorter than a control period of the time synchronization module.
제6 항에 있어서, 상기 시각 동기 모듈은,
상기 CPU 보드의 전원 투입시 시작 신호를 발생시키는 시작신호 발생부와,
다른 제어기로부터 출력된 제어주기 동기화 신호를 수신하는 동기화 신호 수신부와,
상기 시작신호 발생부의 시작 신호에 의해 구동하고 상기 동기화 신호 수신부에서 수신한 상기 다른 제어기로부터의 제어주기 동기화 신호에 기초하여 소정 주기의 제어주기 동기화 신호를 발생시키는 동기화 신호 발생부와,
상기 동기화 신호 발생부에서 발생한 동기화 신호를 다른 제어기로 전송하는 동기화 신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
The method of claim 6, wherein the time synchronization module,
A start signal generator for generating a start signal when the CPU board is powered on;
A synchronization signal receiver for receiving a control period synchronization signal output from another controller;
A synchronization signal generator which is driven by the start signal of the start signal generator and generates a control period synchronization signal of a predetermined period based on a control period synchronization signal from the other controller received by the synchronization signal receiver;
And a synchronization signal output unit for transmitting the synchronization signal generated by the synchronization signal generator to another controller.
제6 항에 있어서, 상기 데이터 공유 모듈은,
상기 CPU 보드로부터 플랜트 제어프로그램 작동을 위한 제어 연산용 데이터를 전달받아 다른 제어기로 전송시키는 데이터 발송부와,
다른 제어기로부터 발송된 제어 연산용 데이터를 수신하는 데이터 수신부와,
상기 데이터 수신부로부터 수신된 다른 제어기의 제어 연산용 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
The method of claim 6, wherein the data sharing module,
A data sending unit for receiving control calculation data for operating a plant control program from the CPU board and transmitting the data to another controller;
A data receiver for receiving data for control operation sent from another controller;
And a data storage unit for storing control operation data of another controller received from the data receiving unit.
제6 항에 있어서,
상기 시각 동기 모듈 및 상기 데이터 공유 모듈은 상기 복수의 제어기의 각 CPU 보드와는 별도로 구동되는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
The method of claim 6,
And said time synchronization module and said data sharing module are driven separately from each CPU board of said plurality of controllers.
제6 항에 있어서,
상기 데이터 공유 모듈의 데이터 전송은 광통신에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 플랜트 다중화 제어시스템.
The method of claim 6,
And data transmission of the data sharing module is performed by optical communication.
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