KR101318449B1 - 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치는 관제장치와 하나 이상의 서브장치 사이를 매개하며 서브장치를 제어하는 제1제어모듈 및 제2제어모듈을 포함하는 장치로서, 제1 및 제2 제어모듈은 상기 관제장치와 송수신을 수행하는 상위 통신부; 상기 서브장치와 송수신을 수행하는 하위 통신부; 및 상기 관제장치로부터 수신되는 데이터, 상기 서브장치로부터 수신되는 상태정보 및 탑재된 제어 알고리즘의 프로세싱에 의하여 상기 서브장치를 제어하는 제어부를 각각 포함하며, 상기 제2제어모듈은 상기 제1제어모듈의 상위 통신부 또는 하위 통신부의 통신 수행 여부를 모니터링하여 그 결과 데이터를 출력하는 통신모니터링부; 및 상기 통신모니터링부에서 입력된 결과 데이터가 정상 상태에 해당하는 경우 상기 제2제어모듈의 상위 통신부 및 하위 통신부의 송수신 기능 중 수신 기능만이 구동되도록 제어하고, 상기 결과 데이터가 통신 불이행에 해당하는 경우, 상기 제2제어모듈의 상위 통신부 및 하위 통신부의 송신 기능이 활성화되도록 제어하는 동작제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치{Dual control apparatus with real-time operation synchronization}

본 발명은 중앙의 관제 서버 장치와 현장에 구비되어 있는 다양한 서브 장치를 상호 매개하여 서브 장치를 제어하는 제어 모듈 장치가 이중화되어 구현되는 듀얼 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 복수 개 제어 모듈 사이의 상호 동작 전환이 딜레이 없이 실시간으로 이루어지도록 함과 동시에 현장에서 수집되는 데이터 및 사용자에 의하여 설정되는 파라미터 데이터의 최신 정보를 상호 공유 및 갱신 가능하도록 구성된 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치에 관한 것이다.

공조, 냉난방, 전력, 조명 등을 제어하는 시스템에서는 통상적으로 고장 등의 예기치 않은 장애가 발생하더라도 현장 제어가 어느 정도 유지될 수 있도록 메인 제어 장치를 이중화하여 구성하게 된다.

이와 같이 현장에 구비된 다양한 서브 장치를 관제 장치와 매개하여 제어하는 메인 제어 장치를 이중화시키는 경우, 주 제어 장치인 마스터(master) 제어 장치와 보조 제어 장치인 슬레이브(slave) 제어 장치로 구성하고 정상상태에서는 주 제어 장치가 서브 장치의 제어 및 관제 장치와의 통신을 수행하고, 마스터 제어 장치에 장애가 발생하는 경우에 비로소 슬레이브 제어 장치가 제어 기능을 이관받도록 프로세싱된다.

그러나 이와 같은 종래 이중화 제어 장치 내지 시스템의 경우, 관제 장치로부터 명령 신호 등의 수신이나 현장에 설치된 각종 서브 장치들로부터의 현장 데이터 수신 등은 마스터 제어 장치만이 수행하게 되므로 슬레이브 제어 장치는 단순히 스탠바이 상태만 유지할 뿐, 현장의 상황이나 관제 장치로부터의 명령 정보 등을 전혀 알지 못하는 상태로 전락되어 있다.

그러므로 슬레이브 제어 장치가 메인이 되어 제어 기능을 수행하는 경우, 현장 데이터를 다시 수집하여야 하고, 관제 장치로부터 명령에 대한 이력 정보 등을 다시 전달받는 프로세싱 등을 후속적으로 수행한 후에야 제어 기능이 정상적으로 이루어지므로 현장 제어를 즉각적으로 수행하지 못한다는 문제점을 본질적으로 수반한다.

또한, 종래 제어장치의 관제 장치와의 통신에 있어서도 통신 라인을 이중화하여 단선, 통신 장애 등에 대처하도록 구성되어 있기는 하나, 메인 라인으로 통신 데이터가 수신되지 않고 있다는 것을 특정 시간 단위로 확인하고 판단하는 프로세싱을 제어 장치 자체에서 수행한 후에야 비로소 통신 라인을 예비 라인으로 절환시키는 프로세싱을 수행하게 된다.

이 과정에서 데이터 처리의 지연이 발생하고, 지연 기간 동안의 데이터가 소실되는 문제점을 발생시킴은 물론, 제어 모듈 자체에, 통신 장애의 처리 및 대처 등을 위한 절환 프로세싱에 대한 알고리즘이 추가적으로 탑재되어야 한다는 문제점을 수반하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서 복수 개 제어모듈 모두가 제어에 필요한 데이터 수신 등이 실시간 동시적으로 이루어지도록 구성하여 제어의 즉각적 이중화 프로세싱이 실질적으로 구현되도록 하는 듀얼 제어 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 의할 때, 제어 모듈 간 통신 가능하도록 구성하고 각 제어 모듈의 인터페이스 환경을 통하여 가변적으로 설정되는 제어 파라미터 정보를 실시간 공유 가능하도록 구성함은 물론, 통신 라인 이중화에 있어서도 통신 불능 판단 및 후속 대처 프로세싱 등을 수행하지 않고도 즉각적인 라인 전환이 가능한 듀얼 제어 장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치는 관제장치와 하나 이상의 서브장치 사이를 매개하며 상기 서브장치를 제어하는 제1제어모듈 및 제2제어모듈을 포함하는 듀얼 제어 장치로서, 상기 제1 및 제2 제어모듈은 상기 관제장치와 송수신을 수행하는 상위 통신부; 상기 서브장치와 송수신을 수행하는 하위 통신부; 및 상기 관제장치로부터 수신되는 데이터, 상기 서브장치로부터 수신되는 상태정보 및 탑재된 제어 알고리즘의 프로세싱에 의하여 상기 서브장치를 제어하는 제어부를 각각 포함하도록 구성하고, 상기 제2제어모듈은 상기 제1제어모듈의 상위 통신부 또는 하위 통신부의 통신 수행 여부를 모니터링하여 그 결과 데이터를 출력하는 통신모니터링부; 및 상기 통신모니터링부에서 입력된 결과 데이터가 정상 상태에 해당하는 경우 상기 제2제어모듈의 상위 통신부 및 하위 통신부의 송수신 기능 중 수신 기능만이 구동되도록 제어하고, 상기 결과 데이터가 통신 불이행에 해당하는 경우, 상기 제2제어모듈의 상위 통신부 및 하위 통신부의 송신 기능이 활성화되도록 제어하는 동작제어부를 더 포함하도록 구성된다.

여기에서 본 발명의 상기 제1제어모듈은 상기 제어부에 구동 전원이 공급되는 전원부를 더 포함할 수 있으며, 이 때 본 발명의 상기 제2제어모듈은 상기 전원부와 연결되어 전원 공급 여부에 대한 모니터링 결과값을 출력하는 전원모니터링부를 더 포함하며 상기 동작제어부는 상기 전원모니터링부에서 입력된 결과값이 전원 비공급에 해당하는 경우, 상기 제2제어모듈의 상위 통신부 및 하위 통신부의 송신 기능이 활성화되도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 제1 및 제2제어모듈은 화면표시수단의 인터페이스 환경을 통하여 사용자로부터 설정데이터가 입력되면 상기 입력된 설정데이터를 상기 서브장치의 제어를 위한 파라미터로 가변적으로 설정하는 설정부를 각각 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 제1 및 제2제어모듈의 설정부는 상호 통신이 가능하도록 연결되어, 자신의 파라미터 정보가 갱신되는 경우, 갱신 파라미터 정보를 타 설정부로 전송하고, 타 설정부로부터 갱신 파리미터 정보가 전송되는 경우, 전송된 갱신 파라미터 정보를 자신의 파라미터 정보로 갱신하도록 구성될 수 있다.

나아가 상기 제2제어모듈의 설정부는 상기 제1제어모듈이 상기 통신 불이행 또는 전원 비공급 상태에서 정상 상태로 복귀하는 경우 자신이 저장하고 있는 최신의 파라미터 정보를 상기 제1제어모듈의 설정부로 전송하도록 구성하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여 본 발명의 상기 제1 및 제2제어모듈의 상위 통신부는 상기 관제장치와 제1 및 제2통신 라인의 이중화 라인으로 각각 연결되며, 이 경우 상기 제1 및 제2제어모듈 각각은, 우선 순위가 높은 상기 제1통신 라인을 통하여 상기 관제장치로부터 데이터 신호가 입력되는지 검출하고 데이터 신호가 검출되는 경우 제어 신호를 출력하는 신호검출부; 및 상기 신호검출부의 제어 신호가 입력되면 제2통신 라인을 통하여 입력되는 데이터 신호를 차단하는 필터링부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 신호검출부는 상기 관제장치로부터 데이터 신호가 검출되면 트리거 신호를 이용하여 상기 데이터 신호가 검출되는 시간 구간 동안 아이들(idle)신호를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 필터링부는 상기 신호검출부로부터 아이들 신호가 입력되면 상기 입력된 아이들 신호와 제2통신 라인을 통하여 입력된 데이터 신호를 합성하여 제2통신 라인을 통하여 입력되는 데이터 신호를 차단하도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직한 또 다른 실시형태의 구현을 위하여 본 발명의 상기 제1 및 제2제어모듈의 상위 통신부는, 통신 허브를 통하여 이더넷 통신 라인으로 각각 연결되어 상기 관제장치와 송수신을 수행하며, 이 경우 본 발명의 제1 및 제2제어모듈은 상호 통신 가능하게 연결되어 자신의 상위 통신부의 현재 상태 정보를 상호 전달하는 정보 공유부를 각각 더 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 제1제어모듈의 상위 통신부는 자신의 링크 상태가 오프(OFF)이고, 상기 제1제어모듈의 정보공유부로부터 입력된 상기 제2제어모듈 상위 통신부의 링크 상태 정보가 온(ON)인 경우, 상기 제2제어모듈의 상위 통신부가 마스터가 되어 상기 관제 장치와 송수신을 수행할 수 있도록 이더넷 통신을 위한 고유 아이피로 초기화되었던 자신의 아이피를 반전시킨 반전 아이피로 이더넷 통신을 초기화하고, 제2제어모듈의 정보공유부로 자신의 오프 링크 상태 정보를 송신하며, 상기 제2제어모듈의 상위 통신부는 자신의 링크 정보가 온(ON)이고, 상기 제2제어모듈의 정보공유부로부터 입력된 상기 제1제어모듈 상위 통신부의 링크 정보가 오프(OFF)인 경우 반전 아이피로 초기화되었던 자신의 아이피를 역 반전시킨 고유 아이피로 이더넷 통신을 초기화하도록 구성될 수 있다.

나아가 본 발명의 상기 제1제어모듈 및 제2제어모듈의 정보공유부는 자신의 상위 통신부가 마스터일 때 상기 관제장치로부터 수신받은 데이터를 타 정보공유부로 전송하도록 구성되고 이 경우, 상기 타 정보공유부에 해당하는 제어모듈의 제어부는 상기 관제 데이터를 이용하여 상기 서브 장치를 제어하고 상기 타 정보공유부에 해당하는 제어모듈의 상위 통신부는 상기 관제 데이터를 이용하여 상기 관제 장치와 통신을 수행하도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 의하면, 제어 모듈의 기능 중 프로세싱 충돌 문제가 없는 기능은 양 제어 모듈에서 모두 독립적이고 상시적으로 기능하도록 구성하고 제1제어모듈에서 통신 장애 등의 문제가 감지되면 제2제어모듈에서 비활성되었던 나머지 기능이 활성화되도록 구성함으로써, 서브 장치 제어 등을 위하여 전환 이전에 이루어졌던 명령 정보, 현장 상태 정보를 다시 수신하여야 하는 등의 문제점을 근본적으로 해소할 수 있어 즉시적이고 즉각적인 마스터 동작 전환이 이루어질 수 있음은 물론, 제어 기능의 연속성을 완벽하게 유지할 수 있는 효과를 창출한다.

본 발명의 통신 라인 이중화에 대한 바람직한 실시 형태에 의하면, 양 라인에서 데이터가 수신되는 경우 우선 순위가 높은 제1통신라인으로만 데이터가 수신되도록 하고 제1라인으로 데이터가 수신되지 않는 경우 제2라인을 통하여 데이터가 바로 수신되도록 하는 하드웨어 구성을 채용하고 있어 종래 통신 라인 이중화 시스템에서 수행해야만 하는 비수신 판단, 전환 프로세싱 등의 후속 공정을 전혀 수행하지 않아도 되므로 데이터 소실, 처리 지연 등의 문제를 원천적으로 극복할 수 있다.

본 발명의 이더넷 통신에 대한 이중화의 바람직한 실시 형태에 의하면, 양 제어모듈의 상호 통신 가능하도록 구성하고 제1 또는 제2제어모듈의 통신 가능 여부에 따라 통신을 위한 고유 아이피 및 이 고유 아이피의 반전 아이피가 상호 교번적으로 설정되고 초기화되도록 구성하여 관제 장치와의 이더넷 통신에서도 실질적인 이중화 시스템을 구현할 수 있는 효과를 창출할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 듀얼 제어 장치 및 인접 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 듀얼 제어 장치의 제1제어모듈에 대한 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 듀얼 제어 장치의 제2제어모듈에 대한 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 통신 이중화를 위한 구성을 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 통신 이중화의 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 6은 제1제어모듈이 정상 상태인 경우, 제1 및 제2 라인 중 하나의 라인인 제1라인만으로 데이터가 수신되는 과정을 설명하는 도면,
도 7은 제1제어모듈이 고장 상태인 경우, 제1 및 제2 라인 중 하나의 라인인 제2라인으로 데이터가 수신되는 과정을 설명하는 도면,
도 8은 본 발명의 제1제어모듈이 이더넷 이중화에 대한 실시예를 구현하는 프로세싱을 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 제2제어모듈이 이더넷 이중화에 대한 실시예를 구현하는 프로세싱을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치(이하 제어장치로 지칭한다)(1000) 및 인접 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 서브 장치(60-1, 60-2, 60-n)는 건물, 현장, 발전소 등에 설치되어 현장의 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 전송하며, 수신된 제어 신호에 의하여 현장에 설치된 다양한 장치, 설비 내지 장비를 제어하는 장치를 의미한다. 본 발명의 제어장치(1000)는 이러한 복수 개의 서브 장치(60-1, 60-2, 60-n)와 통신 가능하게 연결되어 현장 상태 데이터, 중앙 관제 장치로부터 수신된 정보 및 다양한 정책과 방향성을 반영한 제어 알고리즘 등의 구동에 의하여 이러한 서브 장치를 직접적으로 제어하는 기능을 수행한다.

본 발명의 제어장치(1000)는 관제 장치(50)와 통신 가능하게 연결되어 관제 장치(50)로부터 명령을 수신하여 이에 대응되는 프로세싱을 처리함은 물론, 현장 데이터를 관제 장치(50)로 전송하는 등의 기능을 수행한다.

이 관제 장치(50)는 소위 중앙감시 제어장치에 해당하는 구성으로서 현장 데이터를 수집하고, 관리하며 화면표시수단 등의 매체를 이용하여 현장 상황에 대한 총괄적인 모니터링 및 관리 기능을 수행하는 장치에 해당한다. 이 관제 장치(50)는 필요에 따라 관공서 서버, 이통사 서버 등과 함께 연동가능할 수 있도록 통신망을 통하여 상호 연결될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제어장치(1000)는 이와 같이 관제 장치(50)와 하나 이상의 서브 장치(60) 사이를 매개하며 탑재된 제어 알고리즘과 관제 장치(50)로부터 수신되는 다양한 명령 정보에 기초하여 현장의 서브 장치(60)를 제어하는 기능을 수행하는 장치로서 상술된 바와 같이 관제 장치(50) 및 서브 장치(60)와의 통신 및 서브 장치(60)의 제어를 수행하는 메인 프로세서인 제어모듈이 제1제어모듈(100) 및 제2제어모듈(200)로 이중화되어 구성된다.

이하에서는 첨부된 도 2 및 도 3 등을 통하여 본 발명의 제어장치(1000)를 구성하는 제1제어모듈(100) 및 제2 제어모듈(200)에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

우선, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 제어모듈(100, 200) 각각은 상위 통신부(110, 210), 정보공유부(115, 215), 하위 통신부(120, 220), 제어부(130, 230), 설정부(150, 250), 화면표시수단(160, 260) 및 저장부(170, 270)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 및 제2제어모듈(100, 200)은 후술되는 바와 같이 관제장치(50)와 서브 장치(60)를 매개하여 서브 장치(60)를 제어하는 동일한 기능을 수행하도록 구성되므로 제1 및 제2 제어모듈에 포함된 구성을 상대적으로 구분하고 설명의 효율성을 높이기 위하여 참조부호만을 달리하여 제1 및 제2제어모듈(100, 200)에 포함된 구성을 나타낼 뿐 이들의 구성은 동일 내지 유사한 기능을 수행한다.

본 발명의 제1 및 제2 제어모듈(100, 200)은 독립적으로 모두 서브 장치 등을 직접 제어할 수 있는 기능이 모두 포함되어 있으며, 고장 상황 등이 발생되는 경우 유기적으로 마스터의 기능이 상호 즉각적으로 전환되도록 구성되므로 제1제어모듈(100) 및 제2 제어모듈(200)의 구분은 논리적인 구분에 해당할 뿐이며, 물리적으로 양 제어모듈이 구분되는 것이 아니라고 해석되어야 한다.

설명과 이해의 효율성을 높이기 위하여 이하 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서는 제1제어모듈(100)이 제어의 우선 순위가 높은 구성(마스터 기능 모드로 설정된 구성)이라 전제한다. 또한, 제1 및 제2 제어모듈 모두에 해당되는 구성으로서 동일한 기능을 수행하는 구성은 제1 제어모듈(100)에 대한 실시예에서 설명하며 제2 제어모듈(200)에 대한 실시예의 설명에서는 제2제어모듈만의 추가 구성에 대한 내용을 중심으로 설명하도록 한다.

제1 제어모듈(100)의 상위통신부(110)는 후술되는 바와 같이 이중화 라인을 통한 RS485통신 또는 이더넷 통신을 통하여 상기 관제 장치(50)와 데이터 내지 정보의 송수신을 수행하는 구성에 해당한다.

제1 제어모듈(100)의 하위통신부(120)는 현장 등에 설치되는 하나 이상의 서브 장치(60)와 통신 가능하게 연결되어 서브 장치(60)로부터 필요한 데이터와 정보를 수신하며, 제어에 필요한 명령 데이터 등을 송신하는 통신 모듈의 기능을 수행한다.

제1 제어모듈(100)의 제어부(130)는 제1 제어모듈(100)의 다른 구성과 연계하여 관제장치(50)로부터 수신되는 데이터, 서브 장치(60)들로부터 수신되는 상태 정보 및 탑재된 제어 알고리즘의 구동 프로세싱에 의하여 상기 서브 장치를 제어하는 CPU의 기능을 수행하는 구성에 해당한다.

이와 함께 상기 제1제어모듈(100)의 전원부(140)는 상기 제어부(130)에 구동 전원을 공급하는 기능을 수행한다.

한편, 제2제어모듈(200)은 앞서 상술된 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110), 하위 통신부(120) 및 제어부(130)와 동일한 구성을 포함하고 있으므로 제1제어모듈(100)과 함께 독립적으로 관제 장치(50)와의 통신은 물론, 서브 장치(60)와의 통신 및 이를 통한 제어가 가능하도록 구성된다.

이와 관련하여 제2제어모듈(200)은 상기 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110) 또는 하위 통신부(120)의 통신 수행 여부를 모니터링하기 위하여 상기 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110) 또는 하위 통신부(120)와 물리적으로 연결되며 모니터링 결과 데이터를 출력하는 통신모니터링부(280)를 더 포함할 수 있다.

바람직한 실시형태의 구현을 위하여 본 발명의 제2 제어모듈(200)은 상기 제1제어모듈(100)의 전원부(140)와 하드웨어적으로 연결되어 전원 공급이 실제 이루어지고 있는지 즉, 제1제어모듈(100)의 제어부(130)가 구동 상태인지 여부를 모니터링하고 그 결과값을 출력하는 전원모니터링부(285)가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 제2제어모듈(200)은 동작제어부(290)를 포함하는데, 이 동작제어부(290)는 통신모니터링부(280) 또는 전원모니터링부(285)로부터 결과 데이터를 입력받고 입력된 결과 데이터에 따라 제2제어모듈(200)의 상위 통신부(210) 및 하위 통신부(220)의 구동 여부 등을 제어한다.

구체적으로, 상기 통신모니터링부(280) 또는 전원모니터링부(285)로부터 입력된 결과 데이터가 정상 상태에 해당하는 경우 즉, 제1제어모듈(100)의 통신 수행이 정상적으로 이루어지고 있으며 전원 공급도 정상적으로 이루어지고 있는 경우, 본 발명의 동작제어부(290)는 제2제어모듈(200)의 상위 통신부(210) 및 하위 통신부(220)의 송수신 기능 중 수신 기능만이 구동되도록 제어한다.

제어 장치의 초기 디폴트(default) 모드에서 본 발명의 동작제어부(290)는 이와 같이 제2제어모듈(200)의 상위 통신부(210) 및 하위 통신부(220)의 송수신 기능 중 수신 기능은 항시적으로 구동되도록 구성하는 것이 바람직하다. 나아가 구동 알고리즘의 결과 데이터가 서브 장치(60)로 송신되지 않을 뿐, 제2제어모듈(200)의 제어부(230)에 탑재된 구동 알고리즘도 프로세싱이 계속 이루어지도록 제어한다.

즉, 본 발명은 이와 같이 제2제어모듈(200)이 서브 장치(60)의 제어 주체 및 관제 장치(50)와의 송신 주체가 되지 않는 경우에도 지속적으로 서브 장치(60)로부터 데이터 내지 정보가 수신 가능하도록 구성하고, 관제 장치(50)로부터 명령 정보 내지 데이터 등이 수신 가능하도록 구성한다.

이와 같은 본 발명의 구성을 통하여 마스터 기능이 제1제어모듈(100)에서 제2제어모듈(200)로 전환되는 상황이 발생하더라도 구동 전환을 위한 현장 데이터 수집 및 관제 장치로부터의 명령 데이터 또는 이력 데이터 요청 및 수신 등의 추가 프로세싱이 전혀 필요없이 전환되는 시점까지 자신에게 수신된 데이터를 그대로 활용할 수 있으므로 즉시적이고 즉각적인 제2제어모듈(200)로의 마스터 동작 전환이 이루어질 수 있음은 물론, 제어 기능의 연속성을 완벽하게 유지할 수 있게 된다.

만약, 상기 통신모니터링부(280) 또는 전원모니터링부(285)로부터 입력된 결과 데이터가 정상 상태에 해당하지 않는 경우 즉, 결과 데이터가 통신 불이행에 해당하거나 전원 비공급 등에 해당하는 경우 본 발명의 동작제어부(290)는 제2제어모듈(200)의 상위 및 하위 통신부(210, 220)를 제어하여 비활성화되어 있던 송신 기능이 활성화되도록 제어한다.

이와 같이 비활성화되어 있던 송신 기능이 활성화됨으로써, 제2제어모듈(200)은 자신이 상기 관제장치로부터 수신한 데이터, 상기 서브장치로부터 수신한 상태정보 및 탑재된 제어 알고리즘의 프로세싱과 그 결과 데이터를 상기 서브장치(60)로 송신함으로써 상기 서브장치(60)를 직접 제어하게 되므로 지연 등의 여하한 문제를 원천적으로 발생시키지 않고도 제어 주체가 제1제어모듈(100)에서 제2제어모듈(200)로 변환될 수 있으며 이와 동시에 서브 장치(60)에 대한 제어 및 관제장치(50)와의 통신 등이 중단없이 지속적으로 유지될 수 있게 된다.

이하에서는 관리자 등의 사용자가 본 발명의 화면표시수단 등을 통하여 서브 장치(60) 제어 등을 위하여 파라미터를 가변적으로 설정하는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1제어모듈(100) 및 제2제어모듈(200) 각각은 화면표시수단(160, 260), 설정부(150, 250) 및 저장부(170, 270)에 대한 구성을 추가적으로 포함할 수 있다.

화면표시수단(160, 260)은 키버튼 또는 LCD 등의 수단으로 구현되는 구성으로서 본 발명에 의한 제1 및 제2제어모듈(100, 200)이 물리적으로 구현되는 경우 사용자 접근성과 인지성 등이 향상되도록 이 물리적 장치의 전단에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 설정부(150, 250)는 이 화면표시수단(160, 260)과 연결되어 화면표시수단(160, 260)의 인터페이스 환경을 통하여 사용자가 설정데이터를 입력하면 입력된 설정 데이터를 서브 장치(60) 제어 등을 위한 파라미터로 가변적으로 설정한다.

예를 들어, 온도가 250도가 되는 경우 서브 장치가 밸브를 개방하도록 구성되어 있다면, 이 파라미터 정보는 사용자가 가변적으로 설정할 수 있는 데이터로서 밸브가 개방되는 기준 온도 즉, 250도에 관한 것이 그 예가 될 수 있다. 상기와 같은 구성을 통하여 사용자는 이 기준 온도에 대한 설정 데이터를 가변적으로 조정할 수 있도록 구성할 수 있고 관제 장치와의 통신이 물리적으로 불가능하거나 현장의 위급한 상황이 발생하는 경우에도 이를 반영하여 장치 제어를 효과적으로 수행할 수 있다.

사용자로부터 설정데이터가 입력되면 본 발명의 설정부(150, 250)는 이를 저장부(170, 270)에 저장하며, 제어 알고리즘의 구동을 위한 입력 변수가 수정되도록 각 제어모듈의 제어부(130, 230)로 이 정보를 전달한다.

나아가 제1제어모듈(100)의 설정부(150)와 제2제어모듈(200)의 설정부(250)는 상호 통신 가능하도록 연결되어 하나의 제어모듈에서 가변적으로 설정된 파리미터 정보가 타 제어모듈로 전송되도록 구성한다. 이와 같은 구성을 통하여 하나의 제어모듈에서 설정된 파리미터 정보가 수정되면 그대로 다른 하나의 제어모듈에서도 동일하게 파라미터 정보가 수정 설정되도록 구성한다.

이와 같은 구성을 통하여 현장 상황이나 상태를 반영하여 사용자 내지 관리자가 서브 장치의 제어를 위한 파라미터 정보를 용이하게 수정할 수 있도록 구성할 수 있음은 물론, 양 제어모듈(100, 200)의 수정된 파라미터 정보에 대한 동일성을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

즉, 각 설정부(150, 250)는 자신의 파라미터 정보가 갱신되면, 갱신 파라미터 정보를 타 설정부로 전송하고, 타 설정부로부터 갱신 파라미터 정보가 전송되면 전송된 갱신 파라미터 정보를 자신의 파라미터 정보를 갱신하도록 구성된다.

이와 관련하여, 제2제어모듈(200)의 설정부(250)는 상기 제1제어모듈(100)이 통신 불이행이나 전원 비공급 상태에서 정상 상태로 복귀하는 경우, 자신이 저장하고 있는 최신의 파라미터 정보를 상기 제1제어모듈(100)의 설정부(150)로 전송하도록 구성하여, 정보 갱신 등이 이루어지지 못하는 상황이 해소되면 제1제어모듈(100)의 설정부(150)는 현재 상태의 최신 파라미터 정보를 전송받게 되고 이를 기초로 자신의 파라미터 정보를 갱신할 수 있으므로 동작 중단 기간 동안 파라미터 정보 등이 변화되었다고 하더라도 서브 장치 제어의 연속성을 완벽하게 유지할 수 있게 된다.

이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 각 제어모듈(100, 200)이 관제 장치(50)와 이중화 라인을 통하여 RS485 통신을 수행하는 바람직한 실시형태를 상세히 기술하도록 한다.

신호 전송의 오류 등이 발생하는 경우 이를 극복하기 위하여 원격지의 단말이나 장치 간 통신을 수행함에 있어 이중화 라인을 이용하는 예가 존재하기는 한다.

그러나 종래 이중화 라인을 통한 통신은 앞서 기술된 바와 같이 제어 모듈 단에서 특정 시간 주기 동안 유효 신호가 수신되지 않는다는 것을 판단하고 이를 기초로 후속 프로세싱을 통하여 다른 라인으로 데이터 입력 라인을 스위칭하는 방법이 주로 이용되고 있으므로 신호 수신에 대한 판단 및 이를 대처하기 위한 후속 프로세싱 동안의 데이터 소실과 처리 지연 문제가 본질적으로 수반된다고 할 수 있다.

본 발명의 이하 설명되는 실시예는 이러한 문제를 하드웨어적 구성을 통하여 극복할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 제1 및 제2제어모듈(100, 200)의 상위 통신부는 관제장치(50)와 제1통신라인(30-1) 및 제2통신라인(30-2)의 이중화 라인으로 각각 연결되며, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 및 제2제어모듈(100, 200)은 신호검출부(115, 215) 및 필터링부(117, 217)에 대한 구성을 더 포함한다. 우선 순위가 상대적으로 높은 통신 라인을 이하 설명에서 제1통신라인으로 지칭한다.

신호검출부(115, 215)는 제1통신 라인(우선 순위가 높은 통신 라인)(30-1)을 통하여 상기 관제장치(50)로부터 데이터 신호가 입력되는지 여부를 검출하고 데이터 신호가 입력되면 제어 신호를 생성하여 필터링부(117, 217)로 출력한다.

필터링부(117, 217)는 신호 검출부(115, 215)로부터 제어신호가 입력되면 제2통신라인(30-2)을 통하여 입력되는 데이터 신호를 차단한다. 하나의 실시형태로 신호검출부가 제어신호를 출력하여 필터링부로 입력되면 이 제어신호가 제2통신라인의 릴레이를 off 시키도록 구성하고, 제어신호가 입력되지 않으면 릴레이가 on 상태를 유지하도록 구성할 수 있다.

제1통신라인으로 데이터 신호가 유효히 수신되면, 제어신호가 생성되어 필터링부로 출력되고, 이 제어신호가 제2통신라인의 릴레이를 off시키므로 제어부(130, 230)의 관점에서 하나의 통신 라인 즉, 제1통신라인으로만 하나의 데이터 신호가 입력되므로 데이터 충돌 등의 문제 없이 관제 장치와의 통신이 이루어진다.

한편, 제1통신라인에 장애가 발생하여 제1통신라인으로는 데이터 신호가 수신되지 않는다면, 상술된 바와 같이 신호검출부(115, 125)에서 제어신호가 생성되지 않으므로 필터링부(117, 217)로 제어신호가 입력되지 않으므로 자동적으로 제2통신라인의 릴레이는 on이 되어 제2통신라인을 통하여 데이터가 제어부(130, 230)로 수신된다.

제어부(130, 230)의 관점에서는 이 경우에도 제2통신라인을 통하여 유효히 데이터가 수신되므로 제어부(130, 230)의 자체 판단 프로세싱이나 후속 대처를 위한 스위칭 프로세싱이 전혀 수반되지 않고 하드웨어적 구성만으로도 통신 라인을 이중화시킬 수 있게 된다.

더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 신호검출부(115, 125)는 제1통신라인으로 데이터 신호가 입력되면(S500), 하드웨어 구성을 이용하여 트리거 신호를 발생시키도록 구성하여 데이터 신호가 입력되는 시간 구간 동안 아이들(idle) 신호를 생성하여 출력한다(S510). 트리거 신호와 RC 회로 등을 이용하여 생성되는 지연신호를 이용하면 더욱 효과적으로 아이들 신호를 생성할 수 있다.

이와 같이 아이들 신호가 생성되어 본 발명의 필터링부(117, 127)로 입력되면 필터링부(117, 127)에는 제2통신 라인으로 입력된 신호와 입력된 아이들 신호를 합성한다(S520).

신호 합성은 OR 또는 AND 게이트 등의 논리 회로 구성을 조합적으로 이용할 수 있는데 아이들 신호가 제2통신 라인으로 입력되는 신호와 합성됨으로써 제2통신 라인을 통해서는 제어부(130, 230)로 데이터가 전송이 자연스럽게 차단되는 효과를 발생시킬 수 있다.

물론, 제1통신 라인에 문제가 있어 제1통신 라인으로는 데이터가 수신되지 않으면(S500) 신호검출부(115, 125)에서는 아이들 신호가 생성되지 않으므로 필터링부(117, 127)에서 신호 합성이 이루어지도록 회로 구성이 되어 있으나 합성될 신호가 없으므로 제2통신라인을 통하여 입력된 데이터 신호가 그대로 제어부(130, 230)로 입력된다(S530).

아이들 신호 생성 및 통신 이중화에 대한 등에 대한 구체적인 예를 도 6 및 도 7를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 (a)는 제1통신라인(30-1)을 통하여 입력되는 신호를 의미하며, (s)는 신호검출부(115, 125)에서 출력되는 신호, (b)는 제2통신라인(30-2)을 통하여 입력되는 신호 및 (c)는 필터링부(117, 127)를 거쳐 제2통신라인에서 제어부(130, 230)로 입력되는 신호를 의미한다.

제1통신 라인에 아무런 문제가 없는 경우 도 6의 (a)와 같이 유효한 데이터 패킷 신호가 입력된다. 본 발명의 실시예에서는 high를 idle로 설정하고, low를 유효 데이터 신호로 전제한다. 실시형태와 회로 설계 등에 따라 이와 다르게 구성할 수 있음은 물론이다.

유효 데이터가 제1통신라인으로 입력되면 이 신호에 의해 트리거(trigger)신호가 생성된다. 트리거 신호가 생성되면 지연 신호를 발생시킬 수 있는 RC 조합 회로를 통하여 신호를 유지시킨다. 다음의 유효 데이터 패킷 신호가 입력되면 다시 트리거 신호가 생성되고 RC 조합 회로에 의하여 이 신호가 유지된다. 이 과정이 유효 데이터 패킷이 들어오는 시간 동안 반복되게 되므로 (a)와 같이 특정 시간 구간 동안 유효 데이터 패킷이 수신되면 (s)와 같은 아이들 신호를 생성할 수 있게 된다.

유효 데이터가 제2통신라인으로도 입력될 수 있음은 물론이다. 그러나 제어부(130, 230)의 관점에서는 동일한 데이터가 중복 수신되는 경우 충돌 등의 문제가 발생하므로 제2통신라인으로 입력되는 데이터는 제어부(130, 230)로 입력되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

만약 도 6의 (b)신호와 같이 제2통신라인을 통해서도 유효한 데이터 패킷이 입력된다고 하더라도, 필터링부(117, 127)에서 (s) 신호와 (b) 신호가 합성되므로 (c) 신호는 아이들 신호가 된다.

신호 합성은 간단히 (s)신호와 (b) 신호가 OR 연산 되도록 합성될 수 있는데, 아이들 신호(high)와 유효 데이터 신호가 OR 연산되는 경우 아이들 신호가 존재하는 시간 구간 동안 high가 유지되게 되므로 제2통신 라인으로 유효 데이터 신호가 들어오든 아니든 이와는 상관없이 결국 제어부(130, 230)로 입력되는 신호는 아이들 신호가 된다.

도 7의 경우 제1통신라인으로 유효 신호가 입력되지 않는 경우 제1통신라인의 신호는 (a)와 같다. 이 경우 트리거 신호가 생성되지 못하므로 신호검출부(115, 125)에서 출력되는 신호는 low 신호가 된다.

제2통신라인으로 유효한 데이터 신호가 입력된다면 제2통신라인을 통하여 입력되는 신호는 (b)와 같이 이루어지므로 최종적으로 필터링부(117, 127)부에서 (s)와 (b)가 합성되어 출력되는 신호는 (c)와 같이 제2통신라인을 통하여 입력된 (b)와 동일하며, 아무런 시간 지연 없이 유효 데이터가 제2통신라인으로 통하여 제어부(130, 230)로 입력되게 된다.

이하에서는 도 8 및 도 9를 참조하여 제1 및 제2제어모듈(100, 200)이 관제 장치(50)와 이중화 구조로 이더넷 통신을 수행하는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하도록 한다.

본 발명의 제1 및 제2제어모듈(200)은 앞서 기술된 실시예와 같이 RS-485 통신의 이중화로 관제 장치(50)와 통신을 수행할 수 있음은 물론, 실시형태에 따라 선택적 내지 중복적으로 관제 장치(50)와 이더넷을 이용하여 통신을 수행할 수도 있다.

이하 기술되는 본 발명의 실시예는 제1제어모듈(100)이 우선적으로 관제 장치(50)와 이더넷을 이용하여 통신을 수행하되, 관제 장치(50)와 이더넷 통신이 이루어지지 않는 경우 즉각적으로 제2제어모듈(200)이 관제 장치(50)와 이더넷 통신을 수행할 수 있도록 하는 실시예에 해당한다.

이를 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110)와 제2제어모듈(200)의 상위 통신부(210)는 상호 통신 가능하게 연결되어 현재 자신의 링크 상태 정보를 상호 송수신하도록 구성된다.

구체적으로 상기 구성을 구현하기 위하여 제1제어모듈(100) 및 제2제어모듈(200 각각은 해당 상위 통신부(110, 210)의 현재 링크 상태 정보를 상호 송수신하는 정보공유부(115, 215)를 각각 더 포함할 수 있다.

즉, 제1제어모듈의 정보공유부(115)는 제1제어모듈(100) 상위 통신부(110)의 현재 링크 상태 정보를 제2제어모듈의 정보공유부(215)로 전송하고, 제2제어모듈의 정보공유부(215)로부터 제2제어모듈의 상위 통신부(210)의 현재 링크 상태 정보를 전달받도록 구성된다.

이하에서는 도 8을 참조하여 이더넷 통신을 수행하도록 우선적으로 설정된 제1제어모듈(100)을 중심으로 이루어지는 프로세싱을 먼저 설명하고 이어 제2제어모듈(200)에서 이루어지는 프로세싱을 후술하도록 한다.

제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110)는 통신 허브를 통하여 이더넷 통신 라인으로 연결되어 상기 관제 장치와 송수신을 수행할 수 있는데 이를 위하여 우선, 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110)는 이더넷 통신을 위한 고유 아이피로 이더넷을 초기화한다(S800).

통신 허브의 각 포트가 재초기화되어 포트 비활성화를 방지하기 위하여 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110)는 자신의 게이트웨이에 핑(ping) 메시지를 전송하여 자신의 존재를 네트워크 장치에 등록하는 과정을 수행하도록 구성되며, (S810) 그 후 현재 자신의 링크 상태를 읽어 자신이 현재 링크되어 있는지 여부를 확인한다(S820).

만약 자신의 링크가 활성화되어 있다고 확인되면(S830) 자신의 정보공유부(115)를 통하여 제2제어모듈(200)의 정보공유부(215)를 거쳐 상위 통신부(210)로 자신의 링크 상태 정보(0N)를 전송한다(S840). 다음 프로세싱으로 자신의 아이피(IP)로 설정되어 있는 아이피가 관제 장치(50)의 이더넷 통신을 위하여 설정된 고유 아이피인지 확인한다(S850). 자신의 링크가 활성화되어 있는 경우이므로 후술되는 프로세싱은 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110)가 마스터로 기능하기 위한 프로세싱 즉, 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110)가 슬레이브 모드인 경우 마스터로 모드가 변경되는 프로세싱에 해당한다.

850단계가 최초로 수행되는 경우에는 최초 아이피 등록 과정에서 자신의 아이피를 고유 아이피로 초기화하였으므로 자신의 아이피는 고유 아이피가 될 것이나, 순환되는 프로세싱을 통하여 후술되는 바와 같이 제1제어모듈의 이더넷 통신 링크가 비활성화되는 상황이 발생하는 경우에는 제1제어모듈(100)에 대하여 설정된 아이피가 고유 아이피가 아닐 수 있으므로 850단계를 통하여 확인하게 된다.

만약 850단계에서 자신의 아이피가 고유 아이피로 설정되어 있다면 이더넷 통신은 고유 아이피를 이용하여 이루어지게 되므로 제1제어모듈(100)의 상위 통신부(110)는 관제장치(50)와 유효하게 이더넷 통신을 수행하게 된다.

또한, 850단계에서 자신의 아이피가 고유 아이피가 아닌 다른 아이피로 설정되어 있다면, 다시 고유 아이피로 전환하는 과정을 수행한다(S860).

바람직한 실시형태의 구현을 위하여 고유 아이피가 아닌 다른 아이피로 초기화하는 경우, 프로세싱의 효율성을 높이기 위하여 공유 아이피를 반전시킨 반전 아이피로 초기화되도록 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 고유 아이피가 192.168.1.100(C0 A8 01 64)라면, 이를 반전시킨 아이피인 63.87.254.155(3F 57 FE 9B)가 되도록 구성한다(63=255-192, 87=255-168, 254=255-1, 155=255-100).

이와 같이 고유 아이피와 반전 아이피 관계로 설정되어 있다면, 850단계에서 제1제어모듈의 상위 통신부(110) 자신의 아이피가 고유 아이피가 아닌 반전 아이피인 경우 이를 역 반전시켜 고유 IP로 초기화를 진행한다(S860).

이와 같이 고유 IP로 다시 역 반전되었으므로 제1제어모듈의 상위 통신부(110)는 유효하게 관제 장치와 이더넷 통신을 수행할 수 있게 된다.

830단계에서 만약, 자신의 링크가 활성화되어 있지 않고, 제2제어모듈의 상위 통신부(210) 즉, 제2제어모듈(200)의 정보공유부(215)로부터 제1제어모듈(100)의 정보공유부(115)를 통하여 입력된 제2제어모듈의 링크 상태 정보가 ON 즉,제2제어모듈의 상위통신부(210)가 활성화되어 있다면(S835) 제2제어모듈의 상위 통신부(210)가 이더넷 통신을 수행할 수 있도록 제1제어모듈(100)의 상위통신부(110) 또는 정보공유부(115)는 제2제어모듈(200)의 상위통신부(210) 또는 정보공유부(215)로 자신의 OFF 링크 상태 정보를 전송한다(S845). 후술되는 바와 같이 제2제어모듈의 상위 통신부(210)는 이와 같이 제1제어모듈의 상위 통신부(110)로부터 OFF 링크 상태 정보가 정보공유부(115, 215)를 통하여 수신되면 자신이 이더넷 통신의 마스트 지위를 수행할 수 있도록 하는 후속 프로세싱을 수행한다.

제2제어모듈의 상위 통신부(210)로 OFF링크 상태 정보를 전송한 후, 자신의 아이피가 고유 아이피로 설정되어 있다면 제2제어모듈의 상위 통신부가 이더넷 통신을 수행할 수 있도록 고유 아이피로 설정된 자신의 아이피를 반전시킨 반전 아이피로 초기화 프로세싱을 진행한다(S865).

자신의 아이피가 반전 아이피로 설정된 상태에서도 830단계, 835단계 및 845단계를 수행할 수 있으므로 이와 같이 자신의 아이피가 고유 아이피로 설정되어 있는지 여부를 판단하는 855단계가 수행되는 것이 바람직하다.

한편, 835단계에서 입력된 제2제어모듈의 링크 상태 정보 또한 ON이 아니라 OFF 이라면(S835), 두 상위 통신부 모두 링크가 활성화되지 않은 상태를 의미한다. 그러나 두 제어모듈 중 하나는 다른 기능과 관련하여 마스터 기능을 유지하여야 하므로 제어모듈의 상위통신부(110)는 정보공유부(115, 215)를 매개하거나 또는 직접적 제2제어모듈의 상위 통신부(210)로 ON 링크상태 정보를 전송하고(S840) 자신이 마스트 지위를 유지하도록 구성하는 것이 바람직하다.

제1제어모듈(100)의 상위통신부(110)는 자신의 링크 상태가 OFF임과 동시에 제2제어모듈(200)의 상위통신부(210)로부터 입력된 제2제어모듈의 링크 상태 정보가 ON인 경우에, 상기 제2제어모듈의 상위 통신부(210)가 마스터가 되어 상기 관제 장치(50)와 이더넷 통신을 수행할 수 있도록 이더넷 통신을 위한 고유 아이피로 초기화되었던 자신의 아이피를 반전시킨 반전 아이피로 이더넷 통신을 초기화하고, 제2제어모듈(200)의 상위 통신부(210)로 자신의 오프 링크 상태 정보를 송신하게 된다.

제1제어모듈 상위 통신부(110)의 링크 활성화 상태 및 제2제어모듈의 상위 통신부로(210)부터 입력되는 제2제어모듈의 링크 상태 정보에 따른 제1제어모듈 상위통신부(110)의 아이피 및 활성화 상태를 표로 정리하면 아래와 같다. 제1제어모듈 및 제2제어모듈에 대한 이더넷 통신 MAC 어드레스도 서로 동일한 어드레스인 경우 위와 유사한 과정을 거쳐 서로 충돌되지 않도록 구성한다.

이하에서는 도 9를 참조하여 이더넷 통신의 이중화를 위한 제2제어모듈(200)의 상위 통신부(210)에서 수행되는 프로세싱을 설명하도록 한다.

이더넷 통신의 고유 아이피로 초기화하는 단계(S900), 네트워크 등록 단계(S910)는 도 8을 참조하여 기술된 설명과 대응되므로 생략한다. 아이피 초기화 단계(S900)과 관련하여 900단계에서 고유 IP로 최초 초기화되었다고 하여도 후술되는 과정에서 제2제어모듈 상위통신부(210)의 아이피는 반전 아이피로 다시 초기화되므로 아이피 충돌의 문제는 발생하지 않는다. 최초 초기화 단계에서 반전 아이피로 초기화하는 실시예도 가능함은 물론이다.

자신의 링크 상태 여부를 확인하여(S920) 자신의 링크 상태가 활성화되어 있다면 자신의 정보공유부(215) 및 제1제어모듈(100)의 정보공유부(115)의 매개를 통하거나 직접 제1제어모듈 상위 통신부(110)로 ON 링크상태정보를 전송한다(S933). 이 경우 제1제어모듈 상위 통신부(110)로부터 입력된 정보의 상태에 따라 두 가지로 구분되어 후속 프로세싱이 수행된다.

그 하나의 경우로서, 제1제어모듈 상위 통신부(110)로부터 입력된 링크 상태 정보가 ON이라면 이는 양자 모두 링크가 활성화되어 있는 경우를 의미하므로 이더넷 통신은 우선 순위가 높게 설정된 제1제어모듈에서 수행되는 것이 통신 충돌을 피하는 것이 되므로 자신의 아이피가 고유 아이피라면(S960) 고유 아이피를 반전시킨 반전 아이피로 이더넷 초기화를 수행한다(S970).

앞서 설명된 바와 같이 최초 초기화되는 아이피의 종류와 도 9에 도시된 알고리즘이 순환되는 경우 자신의 아이피가 고유 아이피인 상태로 상기 960단계에 도달할 수 있음은 물론이다.

다른 하나의 경우는 제1제어모듈 상위 통신부(110)로부터 입력된 링크 상태 정보가 OFF인 경우이다(S935). 이 경우 자신(제2제어모듈의 상위 통신부)은 링크가 활성화되어 있음에 반해 타방(제1제어모듈의 상위 통신부)은 링크가 활성화되어 있지 않으므로 이 경우는 제2제어모듈의 상위 통신부(210)가 이더넷 통신의 수행 주체가 되어야 한다.

이를 위하여 자신의 아이피가 반전 아이피인지 판단하여(S945) 반전 아이피인 경우 이를 다시 역 반전시킨 고유 아이피로 이더넷 통신을 초기화함으로써(S947) 이더넷 통신이 제2제어모듈 상위 통신부(210)에서 수행되도록 한다.

만약, 930단계에서 자신의 링크가 활성화되어 있지 않다면 제1제어모듈 상위통신부(110)로 자신의 OFF 링크상태 정보를 전송한다(S940). 이 상태에서 제1제어모듈 상위통신부(110)로부터 입력된(직접 입력 및 정보공유부(115, 215)의 매개를 통한 입력 등) 제1제어모듈 상위통신부(110)의 상태정보가 ON인 경우에는 제1제어모듈 상위통신부(110)가 통신 수행의 주체가 되도록 960단계 및 970단계를 수행하여 자신의 아이피가 반전 아이피가 되도록 한다.

즉, 제2제어모듈의 상위통신부(210)는 자신의 링크 정보가 ON인 상태에서 제1제어모듈의 상위 통신부로부터 입력된 링크 정보가 OFF인 경우, 현재 자신의 아이피가 반전 아이피로 초기화되어 있는 상태라면 자신의 아이피를 역 반전시킨 고유 아이피로 이더넷 초기화를 수행하도록 구성된다.

한편, 950단계에서 제1제어모듈 상위통신부(110)로부터 입력된 제1제어모듈 상위통신부(110)의 상태정보가 OFF인 경우는 제1제어모듈로 자신의 OFF정보를 전송했음에도 제1제어모듈에서 제1제어모듈의 상태 정보로 OFF정보를 출력하는 경우이므로 이 경우에는 후속 프로세싱이 유기적으로 순환할 수 있도록 자신의 아이피가 고유 아이피인지 확인하여(S965) 반전 아이피인 경우 다시 역 반전시켜 고유 아이피로 이더넷 통신을 초기화하도록(S967) 구성할 수도 있다.

다만, 이 경우는 양 제어모듈 모두의 링크가 활성화되어 있지 않는 상태이므로 이더넷 통신 자체를 수행할 수 없으므로 이더넷 통신 자체를 위하여 아이피를 고유 아이피로 다시 초기화하는 과정이 불필요할 수도 있으므로 965단계 및 968단계를 생략하고 바로 920단계로 진행하도록 구성할 수도 있다.

그러나 만약, 이더넷 통신 기능에 대한 마스터 지위 여부가 다른 서브 장치 제어 기능이나 서브 장치로의 데이터 송신 기능 등에 대한 마스터 지위 여부와 상호 연계되도록 구성된다면, 위와 같이 제1제어모듈의 현재 링크 정보가 OFF인 경우 제1제어모듈의 이더넷 통신 불능에 의한 것이 아니라 제1제어모듈 자체의 문제에 의한 경우일 수도 있으므로, 이 때 제2제어모듈 측에서 전반적인 마스터 기능을 수행할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

제2제어모듈 상위 통신부(210)의 링크 활성화 상태 및 제1제어모듈의 상위 통신부로(110)부터 입력되는 제1제어모듈의 링크 상태 정보에 따른 제2제어모듈 상위통신부(210)의 아이피 및 활성화 상태를 표로 정리하면 아래와 같다.

이더넷 통신은 앞선 실시예에서 기술된 RS485통신과는 달리 관제장치(50)와 통신을 수행하는 주체는 복수 개가 될 수 없게 된다. 이 경우 제1제어모듈 및 제2제어모듈 중 현재 마스터로 기능하지 않는 제어모듈은 현재 관제 장치(50)의 정보 공유가 이루어질 수 없게 된다.

이러한 상태에서 앞서 상술된 바와 같인 프로세싱에 의하여 마스터 주체가 타방의 제어모듈로 변경되게 되면, 관제 장치(50)로부터 전송되는 데이터에 대한 이력 정보가 없으므로 서브 장치(60) 제어 및 관제 장치(50)와의 정보 전송에 문제가 발생하거나 정확성을 기할 수 없게 된다.

이를 위하여 본 발명의 정보 공유부(115, 215) 각각은 자신의 상위 통신부(110, 210)가 마스터로 기능할 때, 관제 장치(50)로부터 수신받은 데이터인 관제 데이터를 저장하고, 자신의 제어모듈이 마스터에서 슬레이브로 변경되는 경우 그 타임까지 관제장치로부터 수신된 상기 관제 데이터를 타방의 정보공유부로 전송하도록 구성하는 것이 바람직하다. 관제 장치로부터 수신된 상기 관제 데이터는 실시간, 특정 주기별로 타 정보공유부로 전달되도록 구성할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 구성을 통하여 타 정보 공유부(215)는 자신의 상위 통신부(210 또는 제어부(230)로 이 정보를 전달하고 이를 통하여 마스터 주체가 전환되더라도 서브 장치 제어 및 관제 장치와의 정보 송수신 등에서도 정확하게 그 기능을 유지할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명의 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 과장되거나 생략된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 기초로 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

또한 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 제1 및 제2제어모듈(100, 200)에 대한 각 구성요소 또한, 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다. 즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 구성되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

50 : 관제장치 60 : 서브 장치
1000 : 듀얼 제어 장치
100 : 제1제어모듈 200 : 제2제어모듈
110(210) : 상위통신부 120(220) : 하위통신부
130(230) : 제어부 140 : 전원부
150(250) : 설정부 160(260) : 화면표시수단
170(270) : 저장부 280 : 통신모니터링부
285 : 전원모니터링부 290 : 동작제어부

Claims (8)

1. 관제장치와 하나 이상의 서브장치 사이를 매개하며 상기 서브장치를 제어하는 제1제어모듈 및 제2제어모듈을 포함하는 듀얼 제어 장치로서,
   상기 제1 및 제2제어모듈은,
   상기 관제장치와 송수신을 수행하는 상위 통신부;
   상기 서브장치와 송수신을 수행하는 하위 통신부; 및
   상기 관제장치로부터 수신되는 데이터, 상기 서브장치로부터 수신되는 상태정보 및 탑재된 제어 알고리즘의 프로세싱에 의하여 상기 서브장치를 제어하는 제어부를 각각 포함하고,
   상기 제1제어모듈은 상기 제어부에 구동 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하고,
   상기 제2제어모듈은,
   상기 제1제어모듈의 상위 통신부 또는 하위 통신부의 통신 수행 여부를 모니터링하여 그 결과 데이터를 출력하는 통신모니터링부;
   상기 전원부와 연결되어 전원 공급 여부에 대한 모니터링 결과값을 출력하는 전원모니터링부; 및
   상기 통신모니터링부에서 입력된 결과 데이터가 정상 상태에 해당하는 경우 상기 제2제어모듈의 상위 통신부 및 하위 통신부의 송수신 기능 중 수신 기능만이 구동되도록 제어하고, 상기 결과 데이터가 통신 불이행에 해당하는 경우 상기 제2제어모듈의 상위 통신부 및 하위 통신부의 송신 기능이 활성화되도록 제어하고, 상기 전원모니터링부에서 입력된 결과값이 전원 비공급에 해당하는 경우, 상기 제2제어모듈의 상위 통신부 및 하위 통신부의 송신 기능이 활성화되도록 제어하는 동작제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2제어모듈은,
   화면표시수단의 인터페이스 환경을 통하여 사용자로부터 설정데이터가 입력되면 상기 입력된 설정데이터를 상기 서브장치의 제어를 위한 파라미터로 가변적으로 설정하는 설정부를 각각 더 포함하고,
   상기 제1 및 제2제어모듈의 설정부는 상호 통신이 가능하도록 연결되어, 자신의 파라미터 정보가 갱신되는 경우, 갱신 파라미터 정보를 타 설정부로 전송하고, 타 설정부로부터 갱신 파리미터 정보가 전송되는 경우, 전송된 갱신 파라미터 정보를 자신의 파라미터 정보로 갱신하는 것을 특징으로 하는 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제2제어모듈의 설정부는,
   상기 제1제어모듈이 상기 통신 불이행 또는 전원 비공급 상태에서 정상 상태로 복귀하는 경우 자신이 저장하고 있는 최신의 파라미터 정보를 상기 제1제어모듈의 설정부로 전송하는 것을 특징으로 하는 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2제어모듈의 상위 통신부는,
   상기 관제장치와 제1 및 제2통신 라인의 이중화 라인으로 각각 연결되며,
   상기 제1 및 제2제어모듈 각각은,
   우선 순위가 높은 상기 제1통신 라인을 통하여 상기 관제장치로부터 데이터 신호가 입력되는지 검출하고 데이터 신호가 검출되는 경우 제어 신호를 출력하는 신호검출부; 및
   상기 신호검출부의 제어 신호가 입력되면 제2통신 라인을 통하여 입력되는 데이터 신호를 차단하는 필터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 신호검출부는,
   상기 관제장치로부터 데이터 신호가 검출되면 트리거 신호를 이용하여 상기 데이터 신호가 검출되는 시간 구간 동안 아이들(idle)신호를 생성하고,
   상기 필터링부는,
   상기 신호검출부로부터 아이들 신호가 입력되면 상기 입력된 아이들 신호와 제2통신 라인을 통하여 입력된 데이터 신호를 합성하여 제2통신 라인을 통하여 입력되는 데이터 신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2제어모듈의 상위 통신부는,
   통신 허브를 통하여 이더넷 통신 라인으로 각각 연결되어 상기 관제장치와 송수신을 수행하며,
   상기 제1 및 제2제어모듈은,
   상호 통신 가능하게 연결되어 자신의 상위 통신부의 현재 상태 정보를 상호 전달하는 정보 공유부를 각각 포함하고,
   상기 제1제어모듈의 상위 통신부는,
   자신의 링크 상태가 오프(OFF)이고, 상기 제1제어모듈의 정보공유부로부터 입력된 상기 제2제어모듈 상위 통신부의 링크 상태 정보가 온(ON)인 경우, 상기 제2제어모듈의 상위 통신부가 마스터가 되어 상기 관제 장치와 송수신을 수행할 수 있도록 이더넷 통신을 위한 고유 아이피로 초기화되었던 자신의 아이피를 반전시킨 반전 아이피로 이더넷 통신을 초기화하고, 제2제어모듈의 정보공유부로 자신의 오프 링크 상태 정보를 송신하며,
   상기 제2제어모듈의 상위 통신부는,
   자신의 링크 정보가 온(ON)이고, 상기 제2제어모듈의 정보공유부로부터 입력된 상기 제1제어모듈 상위 통신부의 링크 정보가 오프(OFF)인 경우 반전 아이피로 초기화되었던 자신의 아이피를 역 반전시킨 고유 아이피로 이더넷 통신을 초기화하는 것을 특징으로 하는 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 제1제어모듈 및 제2제어모듈의 정보공유부는,
   자신의 상위 통신부가 마스터일 때 상기 관제장치로부터 수신받은 데이터인 관제 데이터를 타 정보공유부로 전송하고,
   상기 타 정보공유부에 해당하는 제어모듈의 제어부는 상기 관제 데이터를 이용하여 상기 서브 장치를 제어하고 상기 타 정보공유부에 해당하는 제어모듈의 상위 통신부는 상기 관제 데이터를 이용하여 상기 관제 장치와 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 실시간 동기화가 구현된 듀얼 제어 장치.

Images