KR101495754B1 - 피엘씨 코드 검증 방법 - Google Patents

Abstract

PLC 코드 검증 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 코드 검증 방법은, 상기 PLC 코드의 정확한 동작 특성을 정의하는 단계; PLC와 설비들을 동시에 동작시켜 관측되는 신호들을 수집하는 단계; 관측된 신호 데이터로부터 동작 특성을 추출하는 단계; 추출된 정보로부터 PLC 코드를 평가하는 단계를 구비한다.

Description

피엘씨 코드 검증 방법 {Analysis method of PLC code test}

본 발명의 실시예는 PLC 코드 검증 방법에 관한 것으로써, 예를 들어, 상기 PLC 코드의 정확한 동작 특성을 정의하는 단계, PLC와 설비들을 동시에 동작시켜 관측되는 신호들을 수집하는 단계, 관측된 신호 데이터로부터 동작 특성을 추출하는 단계, 추출된 정보로부터 PLC 코드를 평가하는 것에 관한 것이다.

자동차 제조 시스템에서의 새로운 시스템 도입의 지연은 세입과 신용에 큰 손실로 이어질 수 있다. 결과적으로, 자동차 산업의 많은 분야에서 시스템의 실증을 위한 가상 제조 기술들은 일반화 되어가고 있다. 제어 프로그램 검증과 확인은 제어 기술자들 사이에서 관심사 중 하나이다. 성공적인 프로그램 형 논리 제어기(PLC)를 디자인한 후, 프로그램의 정확성을 점검하는 것은 작업 현장에서의 제어 시스템의 의무가 되었다. 제어 논리의 정확성은 자동차 산업에서의 생산 공정의 적합한 적용을 위해 매우 중대한 역할을 수행한다. 제어 엔지니어들은 공장 건설 전에 통합 시스템의 검증을 위해 시운전 기술을 이용한다. 시운전을 하면서 각 신호들의 온/오프 관계를 수작업으로 점검한다.

본 발명의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, PLC와 공장 시운전 후에 시운전 결과를 분석하고 PLC 코드를 정확하게 평가하는 PLC 코드 검증 방법을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 코드 검증 방법은, 상기 PLC 코드의 정확한 동작 특성을 정의하는 단계, PLC와 설비들을 동시에 동작시켜 관측되는 신호들을 수집하는 단계, 관측된 신호 데이터로부터 동작 특성을 추출하는 단계, 추출된 정보로부터 PLC 코드를 평가하는 단계를 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 PLC 검증 방법은, PLC 시운전 후에 발생되는 대량의 데이터로부터 PLC 코드 검증을 위한 특성을 추출하여, PLC 코드를 쉽고 정확하게 평가하는 방법을 제공해 줄 수 있다

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PLC 검증을 위한 분석 방법은, PLC와 공장 설비들이 구동되었을 때 나타나는 바람직한 특성들을 정의하고 (S110), 다음으로 PLC와 공장 설비를 동작시켜 전체 시스템을 시운전 한다 (S120). 시운전 동안 획득된 신호들의 변화를 수집하고 (S130), 관측된 데이터로부터 제어 동작 특성을 추출한다. 추출된 특성치를 이용하여 PLC 코드를 평가한다 (S150).

도 2은 시운전 후에 관측된 신호들의 타이밍도를 나타낸다. 시운전중에 관측되는 신호의 특성은 상승 에지(rising edge)와 하강 에지(falling edge)에 의하여 규정될 수 있다.

바람직한 일시적인 신호 변이는 edges 사건의 순서로 생성 될 수 있다. 만약 유일한 수 s를 도 2와 같이 각 심볼에 할당하면, 상승 에지 이벤트는 숫자 s, 그리고 falling edge 이벤트는 숫자 -s로 정의할 수 있다. 이 규칙을 사용하여, 신호 시간도표는 [12, -12, 4, 6, 14, 10, -14, -10, -4, 8, 2] 처럼 사건의 순서를 표현할 수 있다. PLC의 검증은 바람직하거나 바람직하지 않은 신호순서와 시운전 후의 관찰된 신호 순서 사이에서 최적 상관관계의 계산을 이용하여 수행한다. 제안된 최적 상관계수는 DP(Dynamic Programming)에 기반을 두고 있다. 만약 D_i는 길이 N인 바람직한 사건 열이고, O_j는 길이 M인 관찰된 사건 열이라고 정의하면, 최적 상관계 수 C_N,M은 재귀방정식(수학식 1)에 의해 계산할 수 있다.

C_i,j는 i,j까지 의 상관 계수의 합이고, C_i,j는 아래와 같이 정의된 i,j에서의 값이다.

몇몇 초기값은 수학식 2와 수학식 3과 같다.

특별한 기간의 최대 상관관계의 복잡한 측정을 피하기 위해서 수학식 2를 수학식 4와 같이 바꾼다.

결과적으로, C_N,M은 바람직한 이벤트 열과 관측된 이벤트 열의 일치 정도를 나타내는 측정값이 되어 제어 프로그램을 검증할 수 있는 도구가 될 수 있다. 실제 만족된 신호 이벤트는 아래의 절차를 사용하여 선택될 수 있다.

인터록(Interlock)의 설계는 산업제어프로그램의 중요한 정적 특성이며, 특별한 신호들의 바람직한 정적 상태 혹은 절대로 발생하지 말아야 할 상태를 정의한다. 그러므로 바람직한 상태를 나타내는 인터록인 경우 관측된 이벤트열에서 존재해야 하며, 발생하지 말아야 할 인터록인 경우 관측된 이벤트 열에서 존재하지 말아야 하는 것이다.

I_k는 인터록 특성의 k번째 신호 값이고, 1(ture) 또는 0(false)로 정의된다. 그리고 O_k,j는 I_k에 정의된 신호들로 구성된 j번째 시간 인덱스의 k번째 신호 값을 나타낼 수 있다. 특정 시간에서 수학식 4 를 이용하여 정의된 Q값이 인 터록 특성에서 사용된 신호 개수와 같으면, 관찰된 신호 데이타에서 인터록이 발생하였다는 것을 알 수 있다.

상기 설명된 인터록 검증 방법으로, 제어 프로그램의 정적 특성을 검증할 수 있다.

도 3은 전체 시스템이 동작한 후 관찰되는 연속된 이벤트들의 예를 보여준다. 나타낸다. 이 그래프에서 대략적으로 6번의 주기가 관측되었음을 보여준다. 이러한 주기의 정확한 추출을 위해 수학식 6에서 정의된 자기상관계수를 이용하면 도 4와 같은 그래프를 얻을 수 있다.

s는 연속적으로 관찰된 이벤트의 길이를 나타냄

여기서 j+k가 s보다 클 경우 s로 나눈 나머지 값을 사용함

도 4를 이용하여, 본 예에서는 한 주기의 사건들을 충분히 커버할 수 있도록 주기 M은 200 으로 결정되었다.

본 예제에서는 연속된 이벤트와 바람직한 순서열의 최적 상관계수를 구하기 위해 관측열의 크기는 상기한 값 200을 사용한다. 수학식 1에서 정의된 최적 상관계수를 매 시간 인덱스 마다 계산하여 그래프로 그린 것이 도 5에서 보여진다. 여기서 사용된 바람직한 순서열의 크기는 19이며, 도 5에서 보는 바와 같이 5번째와 6번째 주기에서 18이라는 최적상관계수가 구해짐에 따라 바람직한 순서열이 관측되지 못한 것을 나타내며, 제어 프로그램에 문제가 있음을 나타낸다.

도 5는 수학식 5에 의해 계산된 각 시간 인덱스의 Q값을 보여준다. 여기서 사용된 바람직한 인터록 특성은 신호가 9개 사용되었다. 도 5에서 보는 바와 같이 각 주기에 9라는 값이 존재하기 때문에 각 주기마다 인터록 특성이 만족되었을 나타내어 제어 프로그램의 검증이 가능하다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PLC 검증을 위한 분석 방법의 순서도이다.

도 2는 PLC 를 시운전 한 후에 관측된 신호들의 변화를 차트 형식으로 정의한 모습이다.

도 3은 PLC 시운전 후에 관찰된 신호들의 변화를 숫자로 변환하여 그래프로 그린 것이다

도 4는 관찰된 연속 이벤트 자동-상관계수를 나타낸다.

도 5는 관찰된 연속 이벤트와 바람직한 순서 열과의 최적 상관계수를 그래프로 그린 것이다.

도 6은 관찰된 연속 이벤트에서 수학식 5를 이용하여 인터록 특성을 계산하여 그래프로 그린 것이다.

Claims (4)

1. PLC 코드 검증 방법에 있어서,

   PLC 또는 공장 설비를 시운전 하는 단계;

   상기 PLC 또는 공장 설비를 시운전한 이후에 발생되는 대량의 데이터로부터 PLC 코드 검증을 위한 특성을 추출하는 단계; 및

   상기 PLC 코드 검증을 위한 특성을 이용하여 PLC를 검증하는 단계를 구비하고,

   상기 PLC 코드 검증을 위한 특성을 추출하는 단계는,

   상기 시운전 이후에 발생되는 데이터의 상승 에지 이벤트와 하강 에지 이벤트를 검출하여, 검출 이벤트 열을 생성하고,

   상기 PLC를 검증하는 단계는,

   기준 이벤트 열과 상기 검출 이벤트 열을 비교하고,

   상기 PLC를 시운전한 후에 발생하는 데이터의 바람직한 상태 및 바람직하지 않은 상태의 발생 빈도를 측정하여 인터록 특성을 검증하는 것을 특징으로 하는 PLC 시운전을 통한 검증 방법.는 것을 특징으로 하는 PLC 시운전을 통한 검증 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 PLC 코드 검증을 위한 특성을 추출하는 단계는,

   상기 PLC 또는 공장 설비를 시운전한 후에 발생되는 대량의 이벤트 데이터를 일련의 숫자로 표현하는 것을 특징으로 하는 PLC 시운전을 통한 검증 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 PLC를 검증하는 단계는,

   상기 기준 이벤트 열과 상기 검출 이벤트 열 사이의 상관계수를 이용하여, 상기 PLC를 검증하는 것을 특징으로 하는 PLC 시운전을 통한 검증 방법.
4. 삭제

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