KR101506180B1 - Communication system for control and measurement equipments based on multirack - Google Patents

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KR101506180B1 KR1020150011511A KR20150011511A KR101506180B1 KR 101506180 B1 KR101506180 B1 KR 101506180B1 KR 1020150011511 A KR1020150011511 A KR 1020150011511A KR 20150011511 A KR20150011511 A KR 20150011511A KR 101506180 B1 KR101506180 B1 KR 101506180B1
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Abstract

The present invention relates to a communication system for control and measurement equipment based on a multi-rack, which can logically configure a single communication line while physically isolating a communication line between controllers respectively installed in a plurality of racks from a communication line between a plurality of control modules installed in one rack. To this end, the present invention provides a communication system for control and measurement equipment based on a multi-rack which comprises: a rack unit having a first rack unit and a second rack unit installed to be physically independent of the first rack unit; a control device having a first controller installed on the first rack unit and a second controller installed on the second rack unit; and an interface unit for data exchange between the first controller and the second controller, wherein the first controller includes: a first power module installed on the first rack unit; a first control unit having a plurality of control modules independently disposed on the first rack unit; a first coupler module connected to the interface unit; and a first power connection module connected to the control modules to enable the control modules to have the same reference potential while being connected to the first power module. The first coupler module electrically insulates an internal communication line formed between the control modules from an external communication line formed between the first controller and the second controller while logically operating the internal communication line and the external communication line as a single communication line.

Description

다중 랙기반 제어계측장치 통신시스템 {Communication system for control and measurement equipments based on multirack}[0001] The present invention relates to a multi-rack-based control measuring apparatus communication system,

본 발명은 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수 개의 랙들에 각각 설치되는 제어기들 사이의 통신회선과, 하나의 랙에 설치되는 복수 개의 제어모듈들의 사이의 통신회선을 물리적으로 절연분리하면서도 논리적으로는 단일 통신회선을 구성할 수 있는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-rack-based control and measuring apparatus communication system, and more particularly, to a multi-rack-based control and measuring apparatus communication system in which a communication line between controllers installed in a plurality of racks, a communication line between a plurality of control modules installed in one rack, And more particularly, to a multi-rack-based control and measuring apparatus communication system capable of physically isolating and isolating and logically configuring a single communication line.

제어의 대상이 점차 대규모화 되어가고, 설치 현장마다 다른 다양한 요구에 적합한 제어기능을 현장 맞춤 제공하기 위하여, 근래의 제어기는 복수 개의 슬롯(slot)들이 형성된 랙(Rack)에 복수 개의 개별 제어모듈들이 장착될형태로 구성된다.In order to provide a control function suitable for a variety of different needs at various installation sites on a large scale, a recent controller has a plurality of individual control modules in a rack having a plurality of slots formed therein To be mounted.

상기 제어기가 랙형태로 구성되는 경우에 상기 제어모듈들 사이의 통신 방식은 멀티드롭(Multi drop) 방식이 주로 사용된다. 상기 멀티드롭 방식은 하나의 회선에 모든 모듈을 접속하고, 회선으로부터의 데이터는 모든 모듈에서 동시에 이용할 수 있도록 되어 있다.In the case where the controller is configured in a rack form, a multi drop method is mainly used as a communication method between the control modules. In the multi-drop method, all the modules are connected to one line, and the data from the lines are simultaneously available to all the modules.

그러나, 이러한 멀티드롭 방식은 단일 회선에 모든 모듈이 접속되어 있고, 송신측 통신 드라이버(Driver)가 모든 수신측 리시버(Receiver)를 구동하는 방식이기 때문에 송신 드라이버의 구동능력에 따라서 최대 연결가능한 수신 리시버의 개수가 제한적인 한계를 가진다.However, in this multi-drop system, all the modules are connected to a single line, and the transmitting-side communication driver drives all the receiving-side receivers. Therefore, depending on the driving capability of the transmitting driver, The limit of the number is limited.

특히, 차동모드의 멀티드롭 방식은 수신 드라이버의 개수의 제한 이외에도 차동모드의 통신을 사용하므로 하나의 회선에 연결된 모든 모듈들은 공통전위를 공유하여야 하는데, 회선이 길어지고 많은 수의 모듈이 연결될수록 공통전위를 공유하는 것은 어렵게 된다. In particular, since the differential mode multi-drop method uses differential mode communication in addition to the limitation of the number of receiving drivers, all modules connected to one line must share a common potential. As the lines become long and a large number of modules are connected, It becomes difficult to share the dislocation.

예를 들면, 실제 제어기에 연결되는 기기들은 다양한 종류들이 혼재되어 있고, 제어전원의 접지방식이 조금씩 다르게 설정되어 있을 뿐만 아니라 주변의 대용량 전력기기의 스위칭으로 인한 서지(surge)발생, 번개 등에 따른 강한 외란(外亂) 발생 등으로 인하여 국부적으로 공통전위가 상승할 수 있기 때문에 모듈 간의 공통모드(Common mode) 전압의 차이를 일정범위로 유지하는 것은 어려운 일이다.For example, there are various kinds of devices connected to the actual controller, and the grounding method of the control power source is set to be slightly different. In addition, surge caused by the switching of the surrounding large-capacity power devices, It is difficult to maintain the difference between the common mode voltages of the modules within a certain range because the common potential can be locally increased due to disturbance or the like.

이러한 공통모드 전압의 차이는 일시적인 통신 불안정이나, 통신 드라이버 및 통신 리시버의 영구적인 손상을 일으키는 주요원인이 되고 있다.This difference in common-mode voltage is a major cause of temporary communication instability and permanent damage to communication drivers and communication receivers.

대한민국 공개특허공보 특2000-0074847(발명의 명칭: 저전압 차동 통신시스템, 공개일자: 2000년 12월 15일)Korean Unexamined Patent Application Publication No. 2000-0074847 (entitled "Low Voltage Differential Communication System," published on December 15, 2000)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 복수 개의 랙들에 각각 설치되는 제어기들 사이의 통신회선과, 하나의 랙에 설치되는 복수 개의 제어모듈들의 사이의 통신회선을 물리적으로 절연 분리하면서도 논리적으로는 단일 통신회선을 구성할 수 있는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a communication system and a control method for a communication system in which a communication line between controllers installed in a plurality of racks and a communication line between a plurality of control modules installed in one rack are physically insulated and separated, Based control and measuring apparatus communication system capable of configuring a multi-rack-based control and measuring apparatus communication system.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 통신 드라이버의 최대 연결가능 개수를 확장시키면서도 단일 논리적 통신회선을 구성할 수 있는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a multi-rack-based control and measuring apparatus communication system capable of forming a single logical communication line while expanding the maximum connectable number of communication drivers.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 랙유닛과, 상기 제1 랙유닛과 물리적으로 독립되어 설치되는 제2 랙유닛을 갖는 랙유닛; 상기 제1 랙유닛상에 설치되는 제1 제어기와, 상기 제2 랙유닛상에 설치되는 제2 제어기를 갖는 제어장치; 그리고, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기의 데이터교환을 위한 인터페이스유닛을 포함하고; 상기 제1 제어기는 상기 제1 랙유닛상에 설치되는 제1 전원모듈과, 상기 제1 랙유닛상에 독립적으로 배치되는 복수 개의 제어모듈들을 갖는 제1 제어유닛과, 상기 인터페이스유닛과 연결되는 제1 커플러모듈과, 상기 제1 전원모듈과 연결됨과 동시에 상기 복수 개의 제어모듈들이 동일한 기준전위를 갖도록 상기 복수 개의 제어모듈들과 각각 연결되는 제1 전원연결모듈을 포함하며, 상기 제1 커플러모듈은 상기 복수 개의 제어모듈들 사이에 형성되는 내부 통신회선과, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 사이에 형성되는 외부 통신회선을 전기적으로 절연시키되, 논리적으로는 상기 내부 통신회선과 상기 외부 통신회선이 단일 통신회선으로 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a rack unit comprising: a rack unit having a first rack unit and a second rack unit physically independent from the first rack unit; A control unit having a first controller installed on the first rack unit and a second controller installed on the second rack unit; And an interface unit for exchanging data between the first controller and the second controller; The first controller includes a first power module installed on the first rack unit, a first control unit having a plurality of control modules independently arranged on the first rack unit, and a control unit connected to the interface unit 1 coupler module and a first power coupling module connected to the first power module and connected to the plurality of control modules such that the plurality of control modules have the same reference potential, An internal communication line formed between the plurality of control modules, and an external communication line formed between the first controller and the second controller, wherein the internal communication line and the external communication line are logically And to operate as a single communication line.

상기 제1 커플러모듈은, 상기 제1 전원연결모듈을 통하여 상기 복수 개의 제어모듈들과 연결되어 데이터 신호를 송수신하는 제1 커플러 송수신기와; 상기 인터페이스유닛과 연결되어 상기 제2 제어기와의 데이터 신호를 송수신하는 제2 커플러 송수신기와; 상기 제1 커플러 송수신기와 상기 제2 커플러 송수신기를 전기적으로 절연시키되 서로 간의 데이터 신호의 교환을 가능하게 하는 아이솔레이터와; 상기 제1 커플러 송수신기 및 상기 제2 커플러 송수신기 사이의 데이터 신호의 흐름을 선택적으로 제어하는 신호방향 제어기를 포함할 수 있다.The first coupler module includes: a first coupler transceiver connected to the plurality of control modules through the first power connection module to transmit and receive data signals; A second coupler transceiver coupled to the interface unit to transmit and receive data signals to and from the second controller; An isolator electrically isolating the first coupler transceiver from the second coupler transceiver and allowing data signals to be exchanged between the first coupler transceiver and the second coupler transceiver; And a signal direction controller for selectively controlling a flow of a data signal between the first coupler transceiver and the second coupler transceiver.

상기 복수 개의 제어모듈들은 제1 제어모듈 및 제2 제어모듈을 포함하며, 상기 제1 제어모듈은 신호처리를 위한 제1 마이크로 프로세서와, 데이터 신호의 송신을 위한 제1 송신단과 데이터 신호의 수신을 위한 제1 수신단을 갖는 제1 송수신기를 포함하며, 상기 제1 송수신기, 상기 제1 커플러 송수신기 및 상기 제2 커플러 송수신기는 차동모드 송수신기일 수 있다.Wherein the plurality of control modules include a first control module and a second control module, wherein the first control module includes a first microprocessor for signal processing, and a second microprocessor for signal processing, And the first transceiver, the first coupler transceiver, and the second coupler transceiver may be differential mode transceivers.

상기 제1 송수신기는 상기 제1 제어모듈의 신호제어라인에 인가되는 로직레벨(logic level)에 따라 데이터 신호를 상기 제1 수신단을 통해 상기 제1 마이크로 프로세서로 전달할 것인지 또는 상기 제1 송신단을 통해 다른 제어모듈들로 데이터 신호를 전달할 것인지를 결정할 수 있다.The first transceiver determines whether to transmit the data signal to the first microprocessor through the first receiving end or to transmit the data signal to the first microprocessor according to a logic level applied to the signal control line of the first control module It may be determined whether to transmit the data signal to the control modules.

상기 인터페이스유닛은 상기 제2 커플러 송수신기와 연결되는 연결용 커넥터와, 상기 연결용 커넥터와 상기 제2 제어기에 구비되는 다른 연결용 커넥터를 연결하기 위한 통신 케이블을 포함할 수 있다.The interface unit may include a connector for connection to the second coupler transceiver and a communication cable for connecting the connector for connection to another connector for connection to the second controller.

상기 아이솔레이터는 상기 제1 커플러 송수신기와 상기 제2 커플러 송수신기 사이에 배치되며, 상기 제1 커플러 송수신기와 상기 제2 커플러 송수신기는 상기 아이솔레이터를 매개로 입력과 출력이 서로 반대로 연결될 수 있다.The isolator is disposed between the first coupler transceiver and the second coupler transceiver, and the first coupler transceiver and the second coupler transceiver can be connected to each other with the input and the output being reversed through the isolator.

상기 신호방향 제어기는 입력단은 상기 복수 개의 제어모듈들의 신호제어라인들 중 DE 라인들 각각과 동시에 연결되어 있으며, 출력단은 상기 제1 커플러 송수신기의 신호제어라인들 각각과 연결되어 있는 NOR 케이트와; 입력단은 상기 NOR 게이트의 출력단과 연결되어 있으며, 출력단은 상기 아이솔레이터와 연결되어 있는 인버터 게이트를 포함하며, 상기 인버터 게이트의 출력단에서 출력되는 데이터 신호는 상기 아이솔레이터에 의하여 상기 제2 커플러 송수신기의 신호제어라인들 각각에 전달될 수 있다.The NOR gate having an input terminal connected to each of the DE lines of the signal control lines of the plurality of control modules at the same time and an output terminal connected to each of the signal control lines of the first coupler transceiver; Wherein the input terminal is connected to the output terminal of the NOR gate and the output terminal is connected to the isolator and the data signal outputted from the output terminal of the inverter gate is connected to the signal control line of the second coupler transceiver by the isolator, Lt; / RTI >

상기 신호방향 제어기는 상기 복수 개의 제어모듈들이 모두 수신상태에 있는 제1 통신상태에서의 상기 제1 커플러 송수신기 및 상기 제2 커플러 송수신기의 데이터 신호 흐름과, 상기 복수 개의 제어모듈들 중 어느 하나가 송신상태에 있는 제2 통신상태에서의 상기 제1 커플러 송수신기 및 상기 제2 커플러 송수신기의 데이터 신호 흐름이 서로 반대방향이 되도록 제어할 수 있다.Wherein the signal direction controller is configured to transmit data signal flows of the first coupler transceiver and the second coupler transceiver in a first communication state in which the plurality of control modules are all in a receiving state, And the data signals of the first and second coupler transceivers in a second communication state in a state of being in a state of being in the opposite direction.

상기 제1 전원연결모듈은 백플레인(Backplane)을 포함하며, 상기 복수 개의 제어모듈들 및 상기 제1 전원모듈은 상기 백플레인상에 장착되어 상호 접속될 수 있다.The first power connection module includes a backplane, and the plurality of control modules and the first power module may be mounted on the backplane and interconnected.

본 발명에 따른 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects of the multi-rack-based control and measurement device communication system according to the present invention will be described as follows.

첫째, 복수 개의 랙유닛들에 각각 설치되는 제어기들의 통신을 위하여 인터페이스유닛을 설치하고, 하나의 랙유닛에 설치되는 복수 개의 제어모듈들은 전원연결모듈을 통하여 직접 연결하며, 각각의 제어기에 설치된 커플러모듈을 사용하여 제어기들 사이에 형성되는 외부 통신회선과, 복수 수개의 제어모듈들 사이에 형성되는 내부 통신회선을 물리적으로 절연분리하면서도 논리적으로는 단일 통신회선을 구성함으로써 전자파 내성강화, 전자파 장애 감소 및 통신안정성을 확보하면서도 시스템의 제작에 소요되는 비용이 줄어들게 되는 이점이 있다.First, an interface unit is installed for communicating controllers installed in a plurality of rack units, a plurality of control modules installed in one rack unit are directly connected to each other through a power connection module, An external communication line formed between the controllers and an internal communication line formed between the plurality of control modules is physically isolated and separated by using a single communication line logically, There is an advantage that the cost for manufacturing the system is reduced while securing the communication stability.

둘째, 하나의 통신 드라이버와 연결될 수 있는 제어모듈이 N개 인 경우에, 본 발명에 따른 통신시스템에서는 논리적 단일 통신회선으로 묶어서 구성할 수 있는 제어모듈은 최대 N x (N-1)개까지 확장될 수 있는 이점이 있다. Second, when there are N control modules that can be connected to one communication driver, in the communication system according to the present invention, the control module which can be configured by being grouped into a logical single communication line can expand up to N x (N-1) There is an advantage that can be.

예를 들면, 종래의 차동모드 멀티드롭 통신용 RS485 드라이버의 최대 연결가능 개수는 32개로 제한되어 있음에 반하여, 본 발명에서는 32개의 제어기가 외부 통신회선을 형성하면서 전기적으로 절연되어 있으면서 각각의 제어기 내부의 31개의 제어모듈들이 내부 통신회선을 형성하게 됨으로써 최대 992개의 제어모듈이 논리적으로 하나의 단일 통신회선을 구현할 수 있는 이점이 있다. For example, while the maximum number of connectable RS485 drivers for a conventional differential mode multi-drop communication is limited to 32, in the present invention, 32 controllers are electrically isolated while forming an external communication line, 31 control modules form an internal communication line, so that up to 992 control modules can logically implement a single communication line.

도 1은 본 발명에 따른 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템의 일 실시 예를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1에 구비된 제1 제어기의 제어모듈들이 모두 수신상태일 경우의 데이터 신호 흐름을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 1에 구비된 제1 제어기에서 제1 제어모듈이 송신상태일 경우의 데이터 신호 흐름을 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating an embodiment of a multi-rack-based control and measurement device communication system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a data signal flow when all the control modules of the first controller of FIG. 1 are in the reception state.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a data signal flow when the first controller in the first controller of FIG. 1 is in a transmitting state.

이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the above-mentioned problems to be solved can be specifically realized will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiments, the same names and the same symbols are used for the same configurations, and additional description therefor will be omitted below.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템의 일 실시 예를 설명한다.1 to 3, an embodiment of a multi-rack-based control and measurement apparatus communication system according to the present invention will be described.

본 실시 예에 따른 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템은 복수 개의 개별 랙유닛을 갖는 랙유닛, 상기 복수 개의 개별 랙유닛에 대응되는 복수 개의 개별 제어기를 갖는 제어장치, 그리고 상기 복수 개의 개별 제어기들 사이의 데이터 교환을 위한 인터페이스유닛(50)을 포함한다.The multi-rack-based control and measurement device communication system according to the present embodiment includes a rack unit having a plurality of individual rack units, a control device having a plurality of individual controllers corresponding to the plurality of individual rack units, And an interface unit 50 for exchanging data.

상기 제어장치는 복수 개의 개별 제어기들을 포함하고, 개별 제어기들은 각각 제어유닛, 전원모듈, 커플러모듈, 전원연결모듈을 포함하며, 상기 제어유닛은 복수 개의 제어모듈들을 포함하여 구성된다. 본 실시 예에서, 상기 제어유닛은 복수 개의 제어모듈들 모두를 합한 상위개념으로 사용된다.The control device includes a plurality of individual controllers, and the individual controllers each include a control unit, a power module, a coupler module, and a power connection module, and the control unit includes a plurality of control modules. In this embodiment, the control unit is used as a superordinate concept of a combination of all the plurality of control modules.

상기 랙유닛은 제1 랙유닛(1)과, 상기 제1 랙유닛(1)과 물리적으로 독립되어 설치되는 제2 랙유닛(2)을 포함한다. 물론, 상기 랙 유닛은 도 1에 모두 도시되지는 않았지만, 32개의 개별 랙유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 도면부호 31은 31번째의 개별 랙유닛을 의미하고, 도면부호 32는 32번째의 개별 랙유닛을 의미한다.The rack unit includes a first rack unit 1 and a second rack unit 2 physically independent from the first rack unit 1. [ Of course, the rack unit may be configured to include 32 individual rack units, although not all of them are shown in Fig. Reference numeral 31 in Fig. 1 denotes the 31st individual rack unit, and 32 denotes the 32nd individual rack unit.

상기 제어장치는 상기 제1 랙유닛(1)상에 설치되는 제1 제어기(10)와, 상기 제2 랙유닛(2)상에 설치되는 제2 제어기(20)를 포함한다. 물론, 상기 제어장치는 도 1에 모두 도시되지는 않았지만, 32개의 개별 제어기를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 도면부호 31a는 31번째의 개별 제어기를 의미하고, 도면부호 32a는 32번째의 개별 제어기를 의미한다.The control device includes a first controller 10 installed on the first rack unit 1 and a second controller 20 installed on the second rack unit 2. [ Of course, the control device may be configured to include 32 individual controllers, although not all shown in FIG. Reference numeral 31a in FIG. 1 denotes a 31st individual controller, and reference numeral 32a denotes a 32nd individual controller.

상기 인터페이스유닛(50)은 상기 제1 제어기(10)과 상기 제2 제어기(20)의 데이터교환을 위한 통신 케이블을 포함한다. 물론, 상기 인터페이스유닛(50)은 32개의 개별 제어기들을 동시에 연결할 수도 있을 것이다.  The interface unit (50) includes a communication cable for data exchange between the first controller (10) and the second controller (20). Of course, the interface unit 50 may concurrently connect 32 individual controllers.

즉, 상기 인터페이스유닛(50)은 복수 개의 개별 제어기들에 내장되어 있는 커플러모듈들을 서로 동시에 연결하게 된다. 상기 인터페이스 유닛(50)은 각각의 개별제어기들에서 커플러모듈에 연결되는 연결용 커넥터(51)와, 상기 연결용 커넥터(51)들을 연결하는 통신 케이블(미도시)을 포함한다.That is, the interface unit 50 connects coupler modules built in a plurality of individual controllers at the same time. The interface unit 50 includes a connection connector 51 connected to the coupler module in each individual controller and a communication cable (not shown) connecting the connection connectors 51.

구체적으로, 상기 제1 제어기와 제2 제어기의 연결관계를 기준으로, 상기 연결용 커넥터(51)는 상기 제1 제어기에 구비되는 제1 커플러모듈의 제2 커플러 송수신기(220)와 연결된다.Specifically, the connection connector 51 is connected to the second coupler transceiver 220 of the first coupler module included in the first controller, based on the connection relationship between the first controller and the second controller.

또한, 상기 통신 케이블은 상기 연결용 커넥터(51)와 상기 제2 제어기에 구비되는 다른 연결용 커넥터를 연결하게 된다. 물론, 상기 제2 제어기에 구비된 다른 연결용 커넥트는 상기 제2 제어기에 구비된 제2 커플러모듈에 제2 커플러 송수신기와 연결된다.In addition, the communication cable connects the connection connector 51 with another connection connector provided in the second controller. Of course, the other connection connector included in the second controller is connected to the second coupler transceiver to the second coupler module included in the second controller.

결과적으로, 상기 인터페이스유닛(50)은 복수 개의 개별 제어기들에 구비된 제2 커플러 송수신기들을 하나로 연결하게 된다.As a result, the interface unit 50 connects the second coupler transceivers included in the plurality of individual controllers.

상기 제1 제어기(10)와 상기 제2 제어기(20)는 실질적으로 동일하므로, 상기 제1 제어기의 구조에 한하여 설명한다.Since the first controller 10 and the second controller 20 are substantially identical, the structure of the first controller will be described.

상기 제1 제어기(10)는 제1 전원모듈(300), 복수 개의 제어모듈들을 갖는 제1 제어유닛, 제1 커플러모듈(200), 제1 전원연결모듈(400)을 포함한다.The first controller 10 includes a first power module 300, a first control unit having a plurality of control modules, a first coupler module 200, and a first power connection module 400.

상기 제1 전원모듈(300)은 상기 제1 랙유닛(1)상에 설치되어 상기 복수 개의 제어모듈들 및 상기 제1 커플러모듈(200)에 전원을 공급하게 된다.The first power module 300 is installed on the first rack unit 1 to supply power to the plurality of control modules and the first coupler module 200.

상기 제1 전원연결모듈(400)은 상기 제1 전원모듈(300)과 연결됨과 동시에 상기 복수 개의 제어모듈들이 동일한 기준전위를 갖도록 상기 복수 개의 제어모듈들과 각각 연결된다.The first power connection module 400 is connected to the first power module 300 and is connected to the plurality of control modules such that the plurality of control modules have the same reference potential.

상기 제1 전원연결모듈(400)은 백플레인(Backplane)(410)을 포함하며, 상기 제1 전원모듈(300)과 상기 복수 개의 제어모듈은 상기 백플레인(410)상에 장착됨으로써 전기적으로 연결된다. The first power connection module 400 includes a backplane 410 and the first power module 300 and the plurality of control modules are electrically connected by being mounted on the backplane 410.

반면, 상기 제1 커플러모듈(200)은 상기 백플레인(410)상에 내장된 회로의 형태로 구현된다. 즉, 상기 백플레인(410)과 상기 제1 커플러모듈(200)은 물리적으로 분리되어 있는 구성은 아니지만, 설명의 편의를 위하여 서로 다른 구성으로 표현한다. 마찬가지로, 인터페이스유닛(50)의 연결용 커넥터(51)는 상기 백플레인(Backplane) 상에 구현되어 물리적으로 상기 백플레인과 분리되는 구성은 아니지만, 설명의 편의를 위하여 서로 다른 구성으로 표현한다. Meanwhile, the first coupler module 200 is implemented in the form of a circuit built on the backplane 410. That is, although the backplane 410 and the first coupler module 200 are not physically separated from each other, they are represented by different configurations for convenience of explanation. Likewise, the connection connector 51 of the interface unit 50 is implemented on the backplane and physically separated from the backplane, but is expressed in different configurations for the convenience of description.

상기 복수 개의 제어모듈들은 상기 제1 랙유닛(1)상에 독립적으로 배치된다. 구체적으로, 상기 복수 개의 제어모듈들은 제1 제어모듈(110), 제2 제어모듈(120)을 포함한다. 도면부호 130은 상기 복수 개의 제어모듈들이 n개로 구성될 때 n번째 제어모듈인 제n 제어모듈을 의미한다. 여기서, 상기 복수 개의 제어모듈들 중 송신상태에 있을 때는 마스터(Master) 제어모듈이 되고, 수신상태에 있을 때는 슬레이브(Slave) 제어모듈이 된다.The plurality of control modules are independently arranged on the first rack unit (1). In particular, the plurality of control modules include a first control module 110 and a second control module 120. Reference numeral 130 denotes an n-th control module which is an n-th control module when the plurality of control modules are constituted of n pieces. Here, among the plurality of control modules, a master control module is provided when the control module is in a transmission state, and a slave control module is provided when the control module is in a reception state.

본 실시 예에서는 상기 제1 제어유닛을 구성하는 상기 복수 개의 제어모듈들은 31개의 제어모듈들로 구성된다. 따라서, 상기 제1 제어기(10)에 구비되는 31개의 제어모듈들은 상기 백플레인(410)의 버스라인을 통하여 서로 접속되어 내부 통신회선을 형성하게 된다. 또한, 본 실시 예에서는 상기 제어장치가 32개의 제어기로 구성되고, 상기 32개의 제어기들은 인터페이스유닛(50)을 통하여 외부 통신회선을 형성하게 된다.In the present embodiment, the plurality of control modules constituting the first control unit are composed of 31 control modules. Accordingly, the 31 control modules included in the first controller 10 are connected to each other through the bus line of the backplane 410 to form an internal communication line. Also, in the present embodiment, the control device is composed of 32 controllers, and the 32 controllers form an external communication line through the interface unit 50.

결과적으로, 본 실시 예에서는 32개의 제어기가 외부 통신회선을 형성하되, 각각의 커플러모듈에 의하여 전기적으로 절연되어 있고, 각각의 제어기 내부의 31개의 제어모듈들이 내부 통신회선을 형성하게 됨으로써 최대 992개의 제어모듈이 논리적으로 하나의 단일 통신회선을 구현할 수 있게 된다.As a result, in the present embodiment, 32 controllers form an external communication line, which are electrically insulated by respective coupler modules, and 31 control modules in each controller form an internal communication line, The control module can logically implement a single communication line.

물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 사용되는 통신 드라이버에 따라서, 제어장치를 구성하는 제어기들은 64개, 128개, 256개 등의 다양한 형태로 변형될 수 있고, 하나의 제어기를 구성하는 제어모듈들도 63개, 127개, 255개 등의 다양한 형태로 변형될 수 있다. 결과적으로, 하나의 통신 드라이버의 최대 연결가능한 제어모듈의 개수가 N개라면 본 발명에 따른 통신 시스템을 이용하는 경우에는 최대 연결가능한 제어모듈의 개수는 N x (N-1)개로 확장될 수 있게 된다. Of course, the present invention is not limited to this, and depending on the communication driver used, the controllers constituting the control device may be modified into various forms such as 64, 128, 256, etc., Can also be modified into various forms such as 63, 127, 255, and so on. As a result, if the number of maximum connectable control modules of one communication driver is N, when the communication system according to the present invention is used, the maximum number of connectable control modules can be extended to N x (N-1) .

한편, 상기 제1 제어모듈(110)은 신호처리를 위한 제1 마이크로 프로세서(111)와, 데이터 신호의 송신을 위한 제1 송신단(113a)과 데이터 신호의 수신을 위한 제1 수신단(113b)을 갖는 제1 송수신기(113)를 포함한다.The first control module 110 includes a first microprocessor 111 for signal processing, a first transmitter 113a for transmitting a data signal and a first receiver 113b for receiving a data signal And a first transceiver 113 having a first antenna.

상기 제1 송수신기(113)는 상기 제1 제어모듈(110)의 신호제어라인에 인가되는 로직레벨(logic level)에 따라 데이터 신호를 상기 제1 수신단(113b)을 통해 상기 제1 마이크로 프로세서(111)로 전달할 것인지 또는 상기 제1 송신단(113a)을 통해 다른 제어모듈들로 데이터 신호를 전달할 것인지를 결정하게 된다.The first transceiver 113 transmits a data signal to the first microprocessor 111 through the first receiving end 113b according to a logic level applied to a signal control line of the first control module 110. [ Or to transmit the data signal to the other control modules through the first transmitting terminal 113a.

마찬가지로, 상기 제n 제어모듈(130)은 신호처리를 위한 제n 마이크로 프로세서(131)와, 데이터 신호의 송신을 위한 제n 송신단(133a)과 데이터 신호의 수신을 위한 제n 수신단(133b)을 갖는 제n 송수신기(133)를 포함한다.Similarly, the n-th control module 130 includes an n-th microprocessor 131 for signal processing, an n-th transmitting terminal 133a for transmitting a data signal, and an n-th receiving terminal 133b for receiving a data signal N < / RTI >

한편, 상기 제1 커플러모듈(200)은 상기 복수 개의 제어모듈들 사이에 형성되는 내부 통신회선과, 상기 제1 제어기(10)와 상기 제2 제어기(20)를 포함하는 제어기들 사이에 형성되는 외부 통신회선을 전기적으로 절연시키되, 논리적으로는 상기 내부 통신회선과 상기 외부 통신회선이 단일 통신회선으로 작동되도록 한다.The first coupler module 200 may include an internal communication line formed between the plurality of control modules and a controller formed between the controllers including the first controller 10 and the second controller 20 The external communication line is electrically insulated, and logically, the internal communication line and the external communication line are operated as a single communication line.

구체적으로, 상기 제1 커플러모듈(200)의 일측은 상기 백플레인(410)의 버스라인을 통하여 상기 복수 개의 제어모듈들과 연결되고, 상기 제1 커플러모듈(200)의 타측은 상기 인터페이스유닛의 연결용 커넥터(51)와 연결된다.One side of the first coupler module 200 is connected to the plurality of control modules through a bus line of the backplane 410 and the other side of the first coupler module 200 is connected to the connection The connector 51 is connected to the connector.

상기 제1 커플러모듈(200)은 제1 커플러 송수신기(210), 제2 커플러 송수신기(220), 아이솔레이터(isolator)(240) 및 신호방향 제어기(230)를 포함한다.The first coupler module 200 includes a first coupler transceiver 210, a second coupler transceiver 220, an isolator 240 and a signal direction controller 230.

상기 제1 커플러 송수신기(210)는 상기 백플레인(410)의 버스라인을 통하여 상기 복수 개의 제어모듈들과 연결되어 데이터 신호를 송수신하게 된다.The first coupler transceiver 210 is connected to the plurality of control modules through a bus line of the backplane 410 to transmit and receive data signals.

상기 제1 커플러 송수신기(210)는 상기 제1 제어기의 외부로부터 수신된 데이터 신호를 상기 복수 개의 제어모듈들로 송신하기 위한 제1 커플러 송신단(211)과, 상기 복수 개의 제어모듈들로부터 수신된 데이터 신호를 상기 제1 제어기의 외부로 전달하기 위한 제1 커플러 수신단(213)을 포함한다.The first coupler transceiver 210 includes a first coupler transmitter 211 for transmitting a data signal received from the outside of the first controller to the plurality of control modules, And a first coupler receiver 213 for transmitting a signal to the outside of the first controller.

상기 제2 커플러 송수신기(220)는 상기 인터페이스유닛(50)과 연결되어 상기 제2 제어기(20)와의 데이터 신호를 송수신함과 동시에 상기 제1 커플러 송수신기(210)와 데이터 신호를 송수신하게 된다.The second coupler transceiver 220 is connected to the interface unit 50 to transmit and receive a data signal to and from the second controller 20 and to transmit and receive data signals to and from the first coupler transceiver 210.

여기서, 상기 제2 커플러 송수신기(220)는 상기 제1 커플러 수신단(213)의 데이터 신호를 받아 상기 제1 제어기(10)의 외부로 전달하기 위한 제2 커플러 송신단(223)과, 상기 제1 제어기(10)의 외부로부터 전송되는 데이터 신호를 수신하여 상기 제1 커플러 송신단(211)으로 전달하기 위한 제2 커플러 수신단(221)을 포함한다.The second coupler transceiver 220 includes a second coupler transmitter 223 for receiving a data signal from the first coupler receiver 213 and delivering the data signal to the outside of the first controller 10, And a second coupler receiver 221 for receiving a data signal transmitted from the outside of the first coupler transmitter 10 and transmitting the data signal to the first coupler transmitter 211.

상기 제1 송수신기(113), 상기 제1 커플러 송수신기(210) 및 상기 제2 커플러 송수신기(220)는 차동모드 송수신기의 형태로 사용된다.The first transceiver 113, the first coupler transceiver 210 and the second coupler transceiver 220 are used in the form of a differential mode transceiver.

또한, 상기 아이솔레이터(240)는 상기 제1 커플러 송수신기(210)와 상기 제2 커플러 송수신기(220) 사이에 배치되어, 상기 제1 커플러 송수신기(210)와 상기 제2 커플러 송수신기를 전기적으로 절연시키되 서로 간의 데이터 신호의 교환을 가능하게 한다.The isolator 240 is also disposed between the first coupler transceiver 210 and the second coupler transceiver 220 to electrically isolate the first coupler transceiver 210 from the second coupler transceiver, Thereby enabling exchange of data signals.

상기 아이솔레이터(240)는 입력되는 신호의 논리적 레벨을 출력신호에 그대로 전달하지만, 입력과 출력간에 전기적으로는 분리되어 있는 회로소자로 구현될 수 있다.Although the isolator 240 transfers the logical level of the input signal to the output signal as it is, the isolator 240 can be realized as a circuit element electrically separated from the input and the output.

상기 제1 커플러 송수신기(210)와 상기 제2 커플러 송수신기(220)는 상기 아이솔레이터(240)를 매개로 입력과 출력이 서로 반대로 연결된다.The input and output of the first coupler transceiver 210 and the second coupler transceiver 220 are connected to each other through the isolator 240.

즉, 상기 제1 커플러 송수신기의 제1 커플러 수신단(213)은 상기 아이솔레이터(240)를 매개로 상기 제2 커플러 송수신기의 제2 커플러 송신단(223)과 연결되고, 상기 제1 커플러 송수신기의 제1 커플러 송신단(211)은 상기 아이솔레이터(240)를 매개로 상기 제2 커플러 송수신기의 제2 커플러 수신단(221)과 연결되면서 데이터 신호를 교환하게 된다.That is, the first coupler receiving end 213 of the first coupler transceiver is connected to the second coupler transmitting end 223 of the second coupler transceiver via the isolator 240, and the first coupler receiving end 213 of the first coupler transceiver, The transmitting end 211 is connected to the second coupler receiving end 221 of the second coupler transceiver through the isolator 240 to exchange data signals.

복수 개의 랙유닛에 각각 설치되는 제어기들은 상기 인터페이스유닛(50)에 의하여 외부 통신회선을 형성하고, 하나의 랙유닛에 설치되는 복수 개의 제어모듈들은 상기 전원연결모듈(400)을 통하여 내부통신 회선을 형성하게 된다. 여기서, 각각의 제어기에 설치된 커플러모듈이 상기 외부 통신회선과 상기 내부 통신회선을 물리적으로 절연시키게되, 데이터 신호를 서로 주고 받음으로써 상기 외부 통신회선과 상기 내부 통신회선을 물리적으로 절연분리하면서도 논리적으로는 단일 통신회선을 구성할 수 있도록 해준다. The controllers installed in the plurality of rack units form an external communication line by the interface unit 50 and the plurality of control modules installed in one rack unit communicate with the internal communication line through the power connection module 400 Respectively. Here, the coupler module installed in each controller physically insulates the external communication line and the internal communication line, so that data signals are exchanged with each other, so that the external communication line and the internal communication line are physically isolated and separated, Allows a single communication line to be configured.

결과적으로, 외부 통신회선과 내부 통신회선이 서로 전기적으로 분리됨으로 인하여 전자파 내성강화, 전자파 장애 감소 및 통신안정성을 확보하면서도 시스템의 제작에 소요되는 비용이 줄어들게 된다.As a result, since the external communication line and the internal communication line are electrically separated from each other, the electromagnetic wave resistance enhancement, the electromagnetic interference reduction and the communication stability are secured, and the cost for manufacturing the system is reduced.

한편, 상기 제2 제어기(20)는 상기 제2 랙유닛(2)상에 설치되는 제2 전원모듈(21)과, 상기 제2 랙유닛(2)상에 독립적으로 배치되는 복수 개의 제어모듈들을 갖는 제2 제어유닛(23)과, 상기 제2 랙유닛(2)상에 설치되어 상기 인터페이스유닛(50)과 연결되는 제2 커플러모듈(25)과, 상기 제2 전원모듈(21)과 연결됨과 동시에 상기 제2 제어유닛(23)의 제어모듈들이 동일한 기준전위를 갖도록 상기 제어모듈들과 각각 연결되는 제2 전원연결모듈(27)을 포함한다.The second controller 20 includes a second power module 21 installed on the second rack unit 2 and a plurality of control modules independently arranged on the second rack unit 2, A second coupler module 25 provided on the second rack unit 2 and connected to the interface unit 50 and a second coupler module 25 connected to the second power module 21, And a second power connection module (27) connected to the control modules such that the control modules of the second control unit (23) have the same reference potential.

상기 제2 제어기(20)의 세부구성들은 상기 제1 제어기(10)의 세부구성들과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the detailed configurations of the second controller 20 are substantially the same as the detailed configurations of the first controller 10, detailed description thereof will be omitted.

본 실시 예에 따른 다중랙 기반 통신 제어시스템에는 차동모드 멀티드롭 방식, 예를 들면 멀티포인트 저전압 차동신호(M-LVDS: Multipoint-Low Voltage Differential Signal)의 통신방식이 적용된다. 물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 차동모드 멀티드롭 방식으로 RS485 통신방식을 비롯한 다양한 통신방식이 사용될 수 있다.In the multi-rack-based communication control system according to the present embodiment, a differential mode multi drop method, for example, a multipoint low voltage differential signal (M-LVDS) communication method is applied. Of course, the present invention is not limited to this, and various communication methods including the RS485 communication method may be used in the differential mode multi drop method.

여기서, 통신 프로토콜(protocol)은 어떤 경우라도 두 개 이상의 송수신기가 동시에 데이터 신호를 송신할 수 없도록 설계된다. 즉, 하나의 제어모듈이 송신상태에 있으면 나머지 모든 제어모듈은 수신상태에 있게 된다.Here, the communication protocol is designed such that two or more transceivers can not simultaneously transmit data signals at any time. That is, when one control module is in the transmission state, all the remaining control modules are in the reception state.

상기 제1 송수신기(113)는 상기 제1 제어모듈(110)의 신호제어라인 즉, RE(Receiver Enable)라인과 DE(Data Enable)라인에 인가되는 로직레벨(logic level)에 따라 차동모드 통신회선을 통해 수신된 데이터 신호를 상기 제1 수신단(113b)을 통해 전달할지, 반대로 제1 송신단(113a)으로 전달된 데이터 신호를 차동모드 통신회선을 통해 같은 회선에 연결되어 있는 다른 모듈로 상기 데이터 신호를 전송할지를 결정하게 된다.The first transceiver 113 is connected to a signal control line of the first control module 110, that is, a RE (Receiver Enable) line and a logic level applied to a DE (Data Enable) The data signal transmitted to the first transmitting terminal 113a is transmitted to the other module connected to the same line through the differential mode communication line, To be transmitted.

구체적으로, 상기 RE(Receiver Enable)라인과 DE(Data Enable)라인에 인가되는 로직레벨은 '0'과 '1'로 구분되며, 상기 로직레벨이 '0'인 경우에는 RE 라인이 활성화되고, 상기 로직레벨이 '1'인 경우에는 DE라인이 활성화된다. Specifically, the logic level applied to the RE (Receiver Enable) line and the DE (Data Enable) line is divided into '0' and '1'. When the logic level is '0', the RE line is activated, When the logic level is '1', the DE line is activated.

상기 제1 송수신기(113)에서 RE 라인이 활성화되면 상기 제1 수신단(113b)이 활성화되어 수신상태에 있게 되고, DE라인이 활성화되면 상기 제1 송신단(113a)이 활성화되어 송신상태에 있게 된다.When the RE line is activated in the first transceiver 113, the first receiving end 113b is activated and is in a receiving state. When the DE line is activated, the first transmitting end 113a is activated and is in a transmitting state.

상기 복수 개의 제어모듈들에 구비되는 모든 송수신기는 상기 제1 송수신기와 동일한 구조를 가지며, 해당 신호제어라인들도 동일한 로직레벨에 따라 활성화된다.All of the transceivers included in the plurality of control modules have the same structure as that of the first transceiver and the corresponding signal control lines are also activated according to the same logic level.

또한, 상기 제1 커플러 송수신기(210)에서의 DE라인이 활성화되면 상기 제1 커플러 송신단(211)이 활성화되고, 상기 제1 커플러 송수신기(210)에서의 RE라인이 활성화되면 상기 제1 커플러 수신단(213)이 활성화된다.When the DE line in the first coupler transceiver 210 is activated, the first coupler transmitting terminal 211 is activated and when the RE line in the first coupler transceiver 210 is activated, the first coupler receiving terminal 213 are activated.

마찬가지로, 상기 제2 커플러 송수신기(220)에서의 DE라인이 활성화되면 상기 제2 커플러 송신단(223)이 활성화되고, 상기 제2 커플러 송수신기(220)에서의 RE라인이 활성화되면 상기 제2 커플러 수신단(221)이 활성화된다.Similarly, when the DE line in the second coupler transceiver 220 is activated, the second coupler transmitting terminal 223 is activated, and when the RE line in the second coupler transceiver 220 is activated, the second coupler receiving terminal 221 are activated.

한편, 상기 신호방향 제어기(230)는 상기 제1 커플러 송수신기(210) 및 상기 제2 커플러 송수신기(220) 사이의 데이터 신호의 흐름을 선택적으로 제어하게 된다.Meanwhile, the signal direction controller 230 selectively controls the flow of data signals between the first coupler transceiver 210 and the second coupler transceiver 220.

구체적으로, 상기 신호방향 제어기(230)는 입력단은 상기 복수 개의 제어모듈들의 신호제어라인들 중 DE 라인들 각각과 동시에 연결되어 있으며, 출력단은 상기 제1 커플러 송수신기의 신호제어라인들, 즉, DE라인 및 RE라인과 각각 연결되어 있는 NOR 게이트(231)와; 입력단은 상기 NOR 게이트(231)의 출력단과 연결되어 있으며, 출력단은 상기 아이솔레이터(240)와 연결되어 있는 인버터 게이트(233)를 포함한다.Specifically, the signal direction controller 230 has its input connected to each of the DE lines of the signal control lines of the plurality of control modules at the same time, and its output terminal is connected to the signal control lines of the first coupler transceiver, A NOR gate 231 connected to the line and the RE line, respectively; An input terminal connected to the output terminal of the NOR gate 231 and an output terminal connected to the isolator 240.

여기서, 상기 인버터 게이트(233)의 출력단에서 출력되는 데이터 신호는 상기 아이솔레이터(240)에 의하여 상기 제2 커플러 송수신기(220)의 신호제어라인들 각각에 전달된다.The data signal output from the output terminal of the inverter gate 233 is transmitted to the signal control lines of the second coupler transceiver 220 by the isolator 240.

물론, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 상기 신호방향 제어기(230)는 별도의 로직을 가지는 논리회로 블럭들에 의하여 상기 제1 커플러 송수신기(210) 및 상기 제2 커플러 송수신기(220) 사이의 데이터 신호의 흐름을 제어할 수도 있을 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the signal direction controller 230 may be implemented by logic circuit blocks having separate logic, such as the first coupler transceiver 210 and the second coupler transceiver 220, May control the flow of the data signal between them.

도 2를 참조하여, 복수 개의 제어모듈들이 모두 데이터 신호를 수신하는 제1 통신상태에서의 데이터 신호 흐름을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, a data signal flow in a first communication state in which a plurality of control modules all receive a data signal will be described as follows.

상기 복수 개의 제어모듈들이 제1 통신상태에 있게 되면, 각각의 마이크로 프로세서에 의하여 상기 복수 개의 제어모듈들의 신호제어라인, 즉 DE라인과 RE라인에는 모두 '0'이 인가된다.When the plurality of control modules are in the first communication state, '0' is applied to the signal control lines of the plurality of control modules, that is, the DE line and the RE line by the respective microprocessors.

그러면, 상기 복수 개의 제어모듈들의 DE라인들과 연결된 상기 NOR 게이트(231)의 출력은 '1'을 출력하게 된다.Then, the output of the NOR gate 231 connected to the DE lines of the plurality of control modules outputs '1'.

다음으로, 상기 NOR 게이트(231)의 출력이 '1'을 출력하게 되면, 상기 제1 커플러모듈(210)의 DE라인과 RE라인에는 '1'이 인가됨으로써 상기 제1 커플러 송신단(211)만 활성화된다. When the output of the NOR gate 231 is '1', '1' is applied to the DE line and the RE line of the first coupler module 210, so that only the first coupler transmitting terminal 211 Activated.

동시에, 상기 NOR 게이트(231)의 출력이 '1'을 출력하게 되면, 상기 인버터 게이트(233)는 '0'을 출력하게 되고, 상기 인버터 게이트(233)의 출력은 상기 아이솔레이터(240)로 입력된다. At the same time, when the output of the NOR gate 231 is '1', the inverter gate 233 outputs '0', and the output of the inverter gate 233 is input to the isolator 240 do.

다음으로, 상기 아이솔레이터(240)는 상기 인버터 게이트(233)로부터 '0'을 입력받고 '0'을 출력하게 된다.Next, the isolator 240 receives '0' from the inverter gate 233 and outputs '0'.

상기 아이솔레이터(240)가 '0'을 출력하게 되면, 제2 커플러모듈(220)의 DE라인 및 RE라인에는 '0'이 인가됨으로써 제2 커플러 수신단(221)만 활성화된다.When the isolator 240 outputs '0', '0' is applied to the DE line and the RE line of the second coupler module 220, so that only the second coupler receiving terminal 221 is activated.

따라서, 상기 제1 제어기(10)의 외부로부터 입력되는 데이터 신호는 상기 제2 커플러 수신단(221), 상기 아이솔레이터(240), 상기 제1 커플러 송신단(211), 상기 백플레인의 버스라인(bus line) 및 상기 복수 개의 제어모듈들의 각각의 수신단을 거쳐 상기 복수 개의 제어모듈들 각각의 마이크로 프로세서로 수신된다.Therefore, the data signal input from the outside of the first controller 10 is supplied to the second coupler receiving terminal 221, the isolator 240, the first coupler transmitting terminal 211, the bus line of the backplane, And a receiving end of each of the plurality of control modules is received by the microprocessor of each of the plurality of control modules.

한편, 도 3을 참조하여, 상기 제1 제어모듈만이 송신상태이고 나머지 모든 단위 제어모듈들은 수신상태에 있는 제2 통신상태에서의 데이터 신호 흐름을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, a data signal flow in a second communication state in which only the first control module is in a transmission state and all remaining unit control modules are in a reception state will be described.

상기 제2 통신상태에서 상기 제1 마이크로 프로세서(111)는 상기 제1 송수신기(113)의 신호제어라인, 즉 RE라인 및 DE라인에는 로직레벨 값으로 모두 '1'을 인가하게 된다. 이때, 상기 제1 송신단(113a)은 활성화되고, 상기 제1 수신단(113b)은 비활성화된다.In the second communication state, the first microprocessor 111 applies '1' to the signal control lines of the first transceiver 113, that is, the RE line and the DE line as logic level values. At this time, the first transmitting terminal 113a is activated and the first receiving terminal 113b is inactivated.

동시에, 상기 제1 송수신기(113)를 제외한 복수 개의 제어모듈들의 송수신기의 신호제어라인에는 로직레벨 값으로 모두 '0'을 인가하게 된다. 상기 제1 송수신기(113)를 제외한 복수 개의 제어모듈들의 송수신기들의 상태는 동일하므로, 상기 제n 송수신기(130)의 상태에 한하여 설명하면 다음과 같다. At the same time, '0' is applied to the signal control lines of the transceivers of the plurality of control modules except for the first transceiver 113 as logic level values. Since the states of the transceivers of the plurality of control modules except the first transceiver 113 are the same, the state of the nth transceiver 130 will be described as follows.

상기 제n 송수신기(130)의 신호제어라인, 즉 RE라인과 DE라인에 '0'의 값이 인가되면 제n 수신단(133b)이 활성화되고, 제n 송신단(133a)은 비활성화된다.When a value of '0' is applied to the signal control lines of the n-th transceiver 130, that is, the RE line and the DE line, the n-th receiving terminal 133b is activated and the n-th transmitting terminal 133a is inactivated.

그러면, 상기 NOR 게이트(231)는 '0'을 출력하게 되고, 상기 제1 커플러모듈(210)의 DE라인과 RE라인에는 '0'이 인가됨으로써 상기 제1 커플러 수신단(213)만 활성화된다. Then, the NOR gate 231 outputs '0', and '0' is applied to the DE line and the RE line of the first coupler module 210, thereby activating only the first coupler receiving terminal 213.

동시에, 상기 NOR 게이트(231)의 출력이 '0'을 출력하게 되면, 상기 인버터 게이트(233)는 '1'을 출력하게 되고, 상기 인버터 게이트(233)의 출력은 상기 아이솔레이터(240)로 입력된다. At the same time, when the output of the NOR gate 231 outputs '0', the inverter gate 233 outputs '1', and the output of the inverter gate 233 is input to the isolator 240 do.

다음으로, 상기 아이솔레이터(240)는 상기 인버터 게이트(233)로부터 '1'을 입력받고 '1'을 출력하게 된다.Next, the isolator 240 receives '1' from the inverter gate 233 and outputs '1'.

상기 아이솔레이터(240)가 '1'을 출력하게 되면, 제2 커플러모듈(220)의 DE라인 및 RE라인에는 '1'이 인가됨으로써 제2 커플러 송신단(223)만 활성화된다.When the isolator 240 outputs '1', '1' is applied to the DE line and the RE line of the second coupler module 220, so that only the second coupler transmitting terminal 223 is activated.

따라서, 상기 제1 제어모듈(110)에서 송신되는 데이터 신호는 상기 제1 제어모듈을 제외한 복수 개의 제어모듈들로 수신됨과 동시에, 상기 제1 커플러 수신단(213), 상기 아이솔레이터(240) 및 상기 제2 커플러 송신단(223)을 거쳐 상기 제1 제어기의 외부에 존재하는 제어기로 전송된다.Accordingly, the data signal transmitted from the first control module 110 is received by the plurality of control modules except for the first control module, and the data signals transmitted from the first coupler receiving terminal 213, the isolator 240, 2 coupler transmitter 223 to a controller present outside the first controller.

결과적으로, 상기 신호방향 제어기(230)는 상기 복수 개의 제어모듈들이 모두 수신상태에 있는 경우의 상기 제1 커플러 송수신기(210) 및 상기 제2 커플러 송수신기(220)의 데이터 신호 흐름과, 상기 복수 개의 제어모듈들 중 어느 하나가 송신상태에 있는 경우의 상기 제1 커플러 송수신기(210) 및 상기 제2 커플러 송수신기(220)의 데이터 신호 흐름이 서로 반대방향이 되도록 제어하게 된다.As a result, the signal direction controller 230 controls the data signal flow of the first coupler transceiver 210 and the second coupler transceiver 220 when the plurality of control modules are all in the reception state, Controls the data signal flows of the first coupler transceiver 210 and the second coupler transceiver 220 to be opposite to each other when any one of the control modules is in the transmission state.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention as claimed in the claims. And such variations are within the scope of the present invention.

1: 제1 랙유닛 2: 제2 랙유닛
10: 제1 제어기 20: 제2 제어기
50: 인터페이스유닛 110: 제1 제어모듈
120: 제2 제어모듈 200: 제1 커플러모듈
210: 제1 커플러 송수신기 220: 제2 커플러 송수신기
230: 신호방향 제어기 240: 아이솔레이터
300: 제1 전원모듈 400: 제1 전원연결모듈1: first rack unit 2: second rack unit
10: first controller 20: second controller
50: interface unit 110: first control module
120: second control module 200: first coupler module
210: first coupler transceiver 220: second coupler transceiver
230: Signal direction controller 240: Isolator
300: first power module 400: first power module

Claims (9)

제1 랙유닛과, 상기 제1 랙유닛과 물리적으로 독립되어 설치되는 제2 랙유닛을 갖는 랙유닛;
상기 제1 랙유닛상에 설치되는 제1 제어기와, 상기 제2 랙유닛상에 설치되는 제2 제어기를 갖는 제어장치; 그리고,
상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기의 데이터교환을 위한 인터페이스유닛을 포함하고;
상기 제1 제어기는 상기 제1 랙유닛상에 설치되는 제1 전원모듈과, 상기 제1 랙유닛상에 독립적으로 배치되는 복수 개의 제어모듈들을 갖는 제1 제어유닛과, 상기 인터페이스유닛과 연결되는 제1 커플러모듈과, 상기 제1 전원모듈과 연결됨과 동시에 상기 복수 개의 제어모듈들이 동일한 기준전위를 갖도록 상기 복수 개의 제어모듈들과 각각 연결되는 제1 전원연결모듈을 포함하며,
상기 제1 커플러모듈은 상기 복수 개의 제어모듈들 사이에 형성되는 내부 통신회선과, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 사이에 형성되는 외부 통신회선을 전기적으로 절연시키되, 논리적으로는 상기 내부 통신회선과 상기 외부 통신회선이 단일 통신회선으로 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.A rack unit having a first rack unit and a second rack unit physically independent from the first rack unit;
A control unit having a first controller installed on the first rack unit and a second controller installed on the second rack unit; And,
And an interface unit for exchanging data between the first controller and the second controller;
The first controller includes a first power module installed on the first rack unit, a first control unit having a plurality of control modules independently arranged on the first rack unit, and a control unit connected to the interface unit 1 coupler module and a first power connection module connected to the first power module and connected to the plurality of control modules such that the plurality of control modules have the same reference potential,
Wherein the first coupler module electrically isolates an internal communication line formed between the plurality of control modules and an external communication line formed between the first controller and the second controller, And the external communication line are operated as a single communication line. 제1항에 있어서,
상기 제1 커플러모듈은,
상기 제1 전원연결모듈을 통하여 상기 복수 개의 제어모듈들과 연결되어 데이터 신호를 송수신하는 제1 커플러 송수신기와;
상기 인터페이스유닛과 연결되어 상기 제2 제어기와의 데이터 신호를 송수신하는 제2 커플러 송수신기와;
상기 제1 커플러 송수신기와 상기 제2 커플러 송수신기를 전기적으로 절연시키되 서로 간의 데이터 신호의 교환을 가능하게 하는 아이솔레이터와;
상기 제1 커플러 송수신기 및 상기 제2 커플러 송수신기 사이의 데이터 신호의 흐름을 선택적으로 제어하는 신호방향 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.The method according to claim 1,
The first coupler module includes:
A first coupler transceiver coupled to the plurality of control modules through the first power connection module to transmit and receive data signals;
A second coupler transceiver coupled to the interface unit to transmit and receive data signals to and from the second controller;
An isolator electrically isolating the first coupler transceiver from the second coupler transceiver and allowing data signals to be exchanged between the first coupler transceiver and the second coupler transceiver;
And a signal direction controller for selectively controlling a flow of a data signal between the first coupler transceiver and the second coupler transceiver. 제2항에 있어서,
상기 복수 개의 제어모듈들은 제1 제어모듈 및 제2 제어모듈을 포함하며,
상기 제1 제어모듈은 신호처리를 위한 제1 마이크로 프로세서와, 데이터 신호의 송신을 위한 제1 송신단과, 데이터 신호의 수신을 위한 제1 수신단을 갖는 제1 송수신기를 포함하며,
상기 제1 송수신기, 상기 제1 커플러 송수신기 및 상기 제2 커플러 송수신기는 차동모드 송수신기인 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of control modules include a first control module and a second control module,
The first control module includes a first microprocessor for signal processing, a first transceiver having a first transmitting end for transmitting a data signal and a first receiving end for receiving a data signal,
Wherein the first transceiver, the first coupler transceiver, and the second coupler transceiver are differential mode transceivers. 제3항에 있어서,
상기 제1 송수신기는 상기 제1 제어모듈의 신호제어라인에 인가되는 로직레벨(logic level)에 따라 데이터 신호를 상기 제1 수신단을 통해 상기 제1 마이크로 프로세서로 전달할 것인지 또는 상기 제1 송신단을 통해 다른 제어모듈들로 데이터 신호를 전달할 것인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.The method of claim 3,
The first transceiver determines whether to transmit the data signal to the first microprocessor through the first receiving end or to transmit the data signal to the first microprocessor according to a logic level applied to the signal control line of the first control module And determines whether to transmit the data signal to the control modules. 제2항에 있어서,
상기 인터페이스유닛은 상기 제2 커플러 송수신기와 연결되는 연결용 커넥터와, 상기 연결용 커넥터와 상기 제2 제어기에 구비되는 다른 연결용 커넥터를 연결하기 위한 통신 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the interface unit comprises a connector for connection to the second coupler transceiver and a communication cable for connecting the connector for connection to another connector for connection to the second controller. Measuring device communication system. 제2항에 있어서,
상기 아이솔레이터는 상기 제1 커플러 송수신기와 상기 제2 커플러 송수신기 사이에 배치되며, 상기 제1 커플러 송수신기와 상기 제2 커플러 송수신기는 상기 아이솔레이터를 매개로 입력과 출력이 서로 반대로 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein said isolator is disposed between said first coupler transceiver and said second coupler transceiver and wherein said first coupler transceiver and said second coupler transceiver are connected in reverse to each other with input and output through said isolator. Based control measuring instrument communication system. 제2항에 있어서,
상기 신호방향 제어기는
입력단은 상기 복수 개의 제어모듈들의 신호제어라인들 중 DE 라인들 각각과 동시에 연결되어 있으며, 출력단은 상기 제1 커플러 송수신기의 신호제어라인들과 연결되어 있는 NOR 게이트와;
입력단은 상기 NOR 게이트의 출력단과 연결되어 있으며, 출력단은 상기 아이솔레이터와 연결되어 있는 인버터 게이트를 포함하며,
상기 인버터 게이트의 출력단에서 출력되는 데이터 신호는 상기 아이솔레이터에 의하여 상기 제2 커플러 송수신기의 신호제어라인들 각각에 전달되는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.3. The method of claim 2,
The signal direction controller
An input terminal connected to each of the DE lines of the signal control lines of the plurality of control modules at the same time, an output terminal connected to the signal control lines of the first coupler transceiver;
An input terminal connected to an output terminal of the NOR gate, and an output terminal connected to the isolator,
And the data signal output from the output terminal of the inverter gate is transmitted to each of the signal control lines of the second coupler transceiver by the isolator. 제7항에 있어서,
상기 신호방향 제어기는 상기 복수 개의 제어모듈들이 모두 수신상태에 있는 제1 통신상태에서의 상기 제1 커플러 송수신기 및 상기 제2 커플러 송수신기의 데이터 신호 흐름과, 상기 복수 개의 제어모듈들 중 어느 하나가 송신상태에 있는 제2 통신상태에서의 상기 제1 커플러 송수신기 및 상기 제2 커플러 송수신기의 데이터 신호 흐름이 서로 반대방향이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the signal direction controller is configured to transmit data signal flows of the first coupler transceiver and the second coupler transceiver in a first communication state in which the plurality of control modules are all in a receiving state, And controls the data signal flows of the first coupler transceiver and the second coupler transceiver to be opposite to each other in a second communication state in which the first and second couplers transceive. 제2항에 있어서,
상기 제1 전원연결모듈은 백플레인(Backplane)을 포함하며, 상기 복수 개의 제어모듈들 및 상기 제1 전원모듈은 상기 백플레인상에 장착되어 상호 접속되는 것을 특징으로 하는 다중 랙기반 제어계측장치 통신 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the first power connection module includes a backplane and the plurality of control modules and the first power module are mounted on the backplane and connected to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990086054A (en) * 1998-05-25 1999-12-15 김영환 Network Access Device in ADS Broadband Service Network

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