KR101516806B1 - 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템은 현장 디바이스에 대한 상태값 데이터의 변동 유무에 따라 차등적인 전송 프로세싱을 수행하고, 전송의 대상이 되는 객체 또한 이원화시킴으로써 데이터 전송의 처리 속도와 트래픽의 효율을 현장 상황에 최적화시켜 현장과 관제 사이의 데이터를 공유할 수 있다.

Description

감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템{SYSTEM FOR SHARING DATA BETWEEN MANAGEMENT PC AND CONTROL APPARATUS IN MONITORING-CONTROL SYSTEM}

본 발명은 관제 피씨(서버)와 컨트롤러 장치 간 데이터를 공유하는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 컨트롤러 장치가 제어하는 복수 개 디바이스들에 대한 상태값의 변동 유무에 따라 차등적인 방법과 이원화된 종류의 데이터를 관제 피씨로 전송함으로써 통신 트래픽에 대한 효율을 극대화시킴은 물론, 데이터 전송 시 발생될 수 있는 오류를 최소화시킬 수 있는 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템에 관한 것이다.

생산 공정 설비, 상·하수도 설비, 소각로 설비, 대기, 수질, 배수로 제어, 밸브 제어 설비 등의 환경감시 시설 등에는 통상적으로 현장의 다양한 상태 정보를 수집하며 중앙관제서버 내지 피씨의 제어 신호에 의해 현장에 설치된 다양한 디바이스를 구동 제어하는 제어장치가 상당 수 설치된다.

통상적으로 이러한 제어장치는 원격지에 설치된 관제 피씨와 통신 가능하게 연결되어 현장의 다양한 정보 내지 데이터를 관제 피씨로 전송하며, 관제 피씨의 제어 명령을 받아 해당하는 디바이스에 대한 제어를 수행한다. 이러한 제어장치와 관제 피씨 사이의 데이터 송수신을 통하여 관리자는 현장 디바이스의 상황과 상태를 정확하게 확인하게 된다.

종래 이러한 현장 디바이스를 제어하는 컨트롤러 장치와 관제 피씨 사이의 데이터를 공유하는 방법으로, 컨트롤러 장치에 구비된 메모리 전체 영역에 저장된 현장 디바이스들의 상태 정보 내지 데이터를 추출하고 추출된 모든 데이터를 전송하는 방식이 주로 사용되고 있다.

즉, 관제 피씨로부터 데이터 요청이 이루어질 때마다 전체 메모리 영역에 저장된 데이터 모두가 전송되므로 데이터 트래픽의 효율성이 높지 않으며, 통상적으로 관제 피씨는 수많은 컨트롤러 장치와 통신하게 되므로 통신 부하가 항상 높게 되므로 이러한 문제는 작은 통신 에러나 지연, 오류 등에도 유연하게 대체하기 어렵다는 파생적인 문제점을 야기하기도 한다.

한국특허공개공보 2002-0004270에 독립된 시스템 사이의 통신에 대한 기술이 개시되어 있으나, 이 문헌은 장애가 발생되었을 경우 데이터를 동기화하여 복구하는 방법에 관한 것이므로 상술된 문제점의 근원적으로 해결 방법이 되지 못한다고 할 수 있다.

나아가, 통상적으로 원격제어시스템은 광대역 통신 라인이 구축되기 어려운 산간 지역, 도서지역, 오지 등에 설치되는 경우가 상당수에 이르고 있고, 이러한 환경에서 고가의 통신 라인을 구축하는 것은 상당한 비경제성을 수반하게 된다는 문제가 발생되며 또한, 이와 같은 고가 통신 라인의 증설만으로 상술된 문제가 근원적으로 해소되기 어렵다고 할 수 있다. 아울러, 현장 설비들의 상태값 데이터는(data on the current state information)은 변동되는 경우가 크게 빈번하지 않다는 특성을 가짐에도 이러한 특성을 고려하지 않은 채 항상 전체 데이터를 전송하고 있으므로 데이터 전송 효율 자체가 낮다고 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 현장에 설치되는 컨트롤러 장치와 원격지에 설치되는 관제 피씨 사이의 통신과 관련하여 현장의 상태값 데이터의 변동 내지 변화 여부에 따라 차등적인 방식을 통신에 적용하고, 전송 대상이 되는 객체 데이터를 서로 다르게 이원화(異元化)시켜 통신 환경의 효율을 극대화시키고, 원격감시시스템의 현장 상황에 최적화된 시스템을 제공하는데 그 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 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러간 데이터 공유시스템은 현장에 설치된 복수 개 디바이스와 연결되어 디바이스를 제어하는 컨트롤러 장치 및 상기 컨트롤러 장치와 통신 가능하게 연결되어 상기 디바이스에 대한 원격 관제를 수행하는 관제 피씨(PC) 사이에서 데이터를 공유하는 시스템으로서, 상기 컨트롤러 장치는 해당 디바이스마다 독립적으로 구분되어 지정된 메모리 영역에 상기 복수 개 디바이스의 상태값 데이터를 갱신저장하는 메인메모리부; 상기 관제 피씨로부터 1번째 데이터 요청신호가 수신되면, 상기 메인메모리부에 저장된 전체 상태값 데이터를 추출하여 상기 관제 피씨로 전송하고, 상기 추출된 상태값 데이터를 상기 메인메모리부의 메모리 영역과 대응되는 메모리 영역의 서브메모리부에 저장하는 초기데이터처리부; 상기 관제 피씨로부터 n(n은 2 이상의 자연수)번째 데이터 요청신호가 수신되면, 현재 메인메모리부에 저장된 상태값 데이터인 현재 데이터를 추출하고, 상기 추출된 현재 데이터와 n-1번째 데이터 요청신호에 의하여 추출되어 상기 서브메모리부에 저장된 상태값 데이터인 n-1번째 데이터를 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 비교 결과 현재 데이터와 n-1번째 데이터가 동일하면, 동일성을 표상하는 신호 체계인 무변화신호를 상기 관제 피씨로 전송하고 상기 추출된 현재 데이터를 상기 서브메모리부에 갱신저장하는 메인제어부를 포함하고, 이 경우 본 발명의 상기 관제 피씨는 상기 디바이스에 대한 데이터를 요청하는 요청신호를 전송하는 정보요청부; 상기 컨트롤러 장치로부터 상기 디바이스에 대한 상태값 데이터가 수신되면 상기 수신된 상태값 데이터를 저장하는 정보저장부; 상기 컨트롤러 장치로부터 상기 무변화신호가 수신되면, 상기 정보저장부에 저장된 상태값 데이터가 유지되도록 제어하는 제어부; 및 상기 정보저장부에 저장된 상태데이터를 화면표시수단으로 출력하는 출력부를 포함하여 구성된다.

여기에서 본 발명의 상기 컨트롤러 장치의 메인제어부는 상기 비교부의 비교 결과 상기 현재 데이터와 상기 n-1번째 데이터가 동일하지 않으면, 동일하지 않은 해당 메모리 영역의 어드레스와 해당 상태값 데이터를 선별하고 상기 선별된 어드레스 정보 및 해당 상태값 데이터에 대한 정보인 변화 정보를 상기 관제 피씨로 전송하고, 상기 추출된 현재 데이터를 상기 서브메모리부에 갱신저장하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 관제 피씨의 제어부는 상기 컨트롤러 장치로부터 상기 변화 정보가 수신되면, 상기 정보저장부에 저장된 상태값 데이터를 갱신하되, 상기 변화 정보에 포함된 어드레스에 대응하는 해당 상태값 데이터만을 갱신하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 관제 피씨는 상기 컨트롤러 장치로부터 무변화신호가 수신되는 빈도에 따라 상기 컨트롤러 장치로 전송되는 상기 요청신호의 전송 주기가 차등적으로 적용되도록 상기 정보요청부를 제어하되, 무변화신호가 반복되는 횟수가 많을수록 상기 전송 주기가 길어지도록 제어하는 주기제어부를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명의 상기 컨트롤러 장치의 메인제어부는 상기 현재 데이터와 상기 n-1번째 데이터가 동일하지 않으면 전체 데이터 중 동일하지 않은 데이터의 비율에 대한 비율 정보를 상기 관제 피씨로 전송하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 관제 피씨의 주기제어부는 상기 비율 정보의 크기에 따라 상기 요청신호의 전송 주기가 차등적으로 적용되도록 상기 정보요청부를 제어하되, 상기 비율 정보가 높을수록 상기 전송 주기가 짧아지도록 제어할 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 상기 관제 피씨는 상기 디바이스의 구동 상태를 제어하는 명령 신호를 전송하는 명령신호부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 컨트롤러 장치의 메인제어부는 상기 명령 신호를 파싱하여, 상기 명령 신호에 해당하는 디바이스 정보를 선별하고, 상기 선별된 디바이스의 현재 상태값 데이터와 상기 명령 신호에 포함된 상태 제어값을 상호 대비하여 동일한 경우 오류확인정보를 전송하도록 구성되고, 상기 관제 피씨의 제어부는 상기 오류확인정보가 수신되면, 상기 화면표시수단으로 상기 오류확인정보를 알람 신호와 함께 출력하도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여 본 발명의 상기 컨트롤러 장치는 상기 복수 개 디바이스의 상태값이 상기 메인메모리부에 갱신저장되는 경우 갱신저장된 시간에 대한 이력 정보를 생성하는 이력정보처리부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 컨트롤러 장치의 메인제어부는 상기 관제 피씨로부터 상기 n번째 데이터 요청신호가 수신되면, 상기 이력정보를 이용하여, 상기 n-1번째 데이터 요청신호가 수신된 후 n번째 데이터 요청신호가 수신될 때까지 상기 복수 개 디바이스의 상태값 데이터가 갱신되었는지 여부에 대한 갱신확인정보를 생성하고, 상기 비교부의 비교 결과 현재 데이터와 n-1번째 데이터가 동일한 경우 상기 갱신확인정보와 함께 상기 무변화신호를 상기 관제 피씨로 전송하도록 구성되고 상기 관제 피씨의 제어부는 상기 무변화신호와 함께 갱신확인정보가 수신되면, 상기 복수 개 디바이스의 상태값이 갱신되었으나 이전과 동일한지 또는 상기 복수 개 디바이스의 상태값이 갱신되지 않아 이전과 동일한지에 대한 안내 정보를 생성하여 상기 화면표시수단으로 출력하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의한 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러간 데이터 공유시스템은 현장의 상태 데이터 값의 변동 유무에 따라 차등적인 방법으로 데이터를 전송하고, 나아가 전송되는 데이터 객체를 서로 다른 이원화된 형태로 전송하도록 구성하여, 데이터 통신의 처리 속도와 통신 트래픽의 효율을 향상시킨 공유 시스템을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 의할 때, 전송되는 데이터의 볼륨 자체가 최소화되므로 더욱 정확하게 현장 상태 데이터 값이 관제 피씨에 반영될 수 있고 이를 관리자가 확인 내지 모니터링할 수 있어 더욱 정확하고 효과적인 감시제어시스템을 구현할 수 있다.

나아가, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 의할 때, 현장 디바이스에 대한 정보 취합에 문제가 있는지 여부 또한, 간단한 데이터 정보 전송을 통하여 확인할 수 있으므로 관제 피씨를 통하여 현장 상황에 대한 더욱 능동적인 대체를 유도할 수 있는 효과를 창출할 수 있다.

또한, 전송되는 데이터 크기를 비약적으로 줄일 수 있으므로 데이터 전송의 속도를 증진시킬 수 있고 나아가 이를 기초로 데이터 전송의 지연과 이로 인해 발생하는 전송 실패 등의 통신 오류 내지 딜레이 현상 등도 최소화시킬 수 있는 장점을 제공할 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 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러간 데이터 공유시스템을 전반적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 컨트롤러 장치의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 관제 피씨의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 데이터 공유 방법의 과정을 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 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러간 데이터 공유시스템(이하 공유시스템이라 지칭한다)(1000)을 전반적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 공유시스템(1000)은 컨트롤러 장치(100)와 관제 피씨(200)를 포함하고, 이들 컨트롤러 장치(100)와 관제 피씨(200)는 통신망(5)의 매개를 통하여 상호 통신 가능하게 연결된다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 컨트롤러 장치(100)는 현장에 설치되는 있는 계측기, 모터, 밸브 등의 복수 개 디바이스(50)와 연결되어 상기 디바이스의 상태 데이터를 취합하거나 이들 디바이스(50)에 구동 명령을 전달하여 관리자가 원하는 특정한 동작(밸브 개폐, 모터 구동, 모터 속도 제어 등)을 수행하도록 제어한다.

앞서 설명된 바와 같이 상기 컨트롤러 장치(100)는 디바이스들이 설치되는 위치, 장소, 환경, 설비의 개수와 종류 등에 따라 복수 개로 설치될 수 있음은 물론이다.

아울러, 도 1에 도시된 계측기(50-1), 구동기(50-2), 밸브설비(50-m)는 일 예시일 뿐, 현장에 설치되는 디바이스(50)는 시설의 특성이나 장비 등에 따라 다양한 형태의 장치로 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기 통신망(5)은 본 발명의 관제 피씨(200)와 컨트롤러 장치(100) 사이의 통신이 가능하도록 하는 네트워크로서 데이터 송수신 가능하다면 유선, 무선 등을 구분하지 않으며, 인터넷, CDMA, WCDMA 등 다양한 프로토콜과 방식으로 구현될 수 있다. 이와 관련하여 본 발명은 현장에 설치되는 디바이스의 상태 데이터의 특성을 활용하여 통신 트래픽을 현저하게 감소시킬 수 있는 방법이 적용된 시스템에 관한 것이므로 광대역을 포괄할 수 있는 고가의 통신망은 물론이나 저용량 통신을 위한 통신라인으로도 충분히 구현될 수 있다.

도 1에 도시된 관제 피씨(200)는 서버에 해당하는 개념으로서, 분산되어 흩어져 있는 복수 개의 상술된 컨트롤러 장치(100)(클라이언트)로부터 현장 디바이스들의 상태 데이터를 전송받고, 필요한 명령 제어 신호를 전송하는 기능을 수행하며, 현장에서 취합된 상태 데이터들을 필요한 데이터 가동 등을 통하여 관제 피씨(200)에 연결된 화면표시수단으로 출력함으로써 관리자가 원격 감시 내지 모니터링을 정확하게 수행할 수 있도록 구성된다.

이하에서는 첨부된 도 2 내지 도 4를 통하여 본 발명의 컨트롤러 장치(100), 관제 피씨(200)에 대한 상세한 구성 및 이들의 구성을 통하여 구현되는 본 발명의 프로세싱에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 공유시스템(1000)을 구성하며 관제 피씨(200)와 통신 가능하게 연결되는 컨트롤러 장치(100)는 서브메모리부(110), 메인메모리부(120), 초기데이터처리부(130), 비교부(140), 메인제어부(150), 이력정보처리부(160) 및 통신부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 대한 상세한 설명에 앞서, 도 2 및 후술되는 관제 피씨(200)의 상세 구성을 도시하고 있는 도 3에 도시된 본 발명의 각 구성요소는 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.

우선, 본 발명의 메인메모리부(120)는 컨트롤러 장치(100)가 담당하고 있는 복수 개의 디바이스들과 연결되어 해당 디바이스마다 독립적으로 구분되어 지정된 메모리 영역에 상기 디바이스들에 대한 상태값을 갱신저장한다.

이와 같은 저장 메모리 영역별 상태값 데이터에 대한 DB는 후술되는 관제 피씨(200)와 공유되어 저장 메모리의 어드레스와 해당 어드레스에 저장되는 정보가 컨트롤러 장치(100)와 관제 피씨(200)가 함께 동기화되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 초기데이터처리부(130)는 통신 프로세싱을 위한 초기데이터 처리를 위한 구성으로서, 통신 프로세싱이 이루어지는 시간 구간에서 최초로 구동되거나 또는 리셋 등에 의하여 통신 프로세싱이 재가동되는 경우 최초로 구동되는 구성에 해당하며, 본 발명의 컨트롤러 장치(100)와 관제 피씨(200) 사이의 데이터 동기화를 위한 기본 프로세싱을 수행한다(S400).

구체적으로, 해당 디바이스의 상태값을 갱신저장하는 메인메모리부(120)의 프로세싱과 함께 본 발명의 초기데이터처리부(130)는 관제 피씨(200)로부터 최초 1번째 데이터 요청신호가 수신되면, 상기 메인메모리부(120)에 저장된 전체 데이터를 추출하여 관제 피씨(200)로 전송하고, 추출된 전체 데이터를 서브메모리부(110)에 저장하되, 상기 메인메모리부(120)의 메모리 영역과 대응되는 또는 1:1 매핑되는 서브메모리부(110)의 메모리 영역에 상기 추출된 전체 데이터를 저장한다.

이와 같이 동기화 내지 데이터 전송 프로세싱 과정에서 최초로 한번은 전체 데이터를 전송하여 동기화를 위한 기본적인 프로세싱을 수행한다. 앞서 설명된 바와 같이 이러한 초기데이터처리(S400)과정은 통신 리셋, 장치 고장에 의한 전체 시스템 리셋 등이 발생하는 경우 구동되도록 구성할 수 있으며, 또한, 데이터 동기화의 갱신을 위하여 정해진 시간마다 주기적으로 이루어지도록 구성할 수 있음은 물론이다.

그 후 본 발명의 관제 피씨(200)로부터 n(n은 2 이상의 자연수)번째(현재 타임) 데이터 요청신호가 수신되면(S410), 본 발명의 비교부(140)는 현재 메인메모리부(120)에 저장되어 있는 전체 데이터를 추출하고(S420), 상기 추출된 전체 데이터와 n-1번째(현재 기준 바로 이전 타임) 데이터 요청신호에 의하여 추출된 후 상기 서브메모리부(110)에 저장되어 있는 데이터인 n-1번째 데이터를 비교한다(S430).

표 2에 도시된 바와 같이 메인메모리부(120)에 저장되는 데이터와 서브메모리부(110)에 저장되는 데이터는 각각 메모리의 어드레스 정보에 의하여 상호 연계되어 있으므로 상기 비교부(140)는 동일한 디바이스에 대한 상태값 데이터를 정확하게 비교할 수 있다.

이와 같은 프로세싱에 의하여 현재 디바이스들의 상태값 데이터(이하 "현재 상태값 데이터"로 지칭한다)와 바로 직전에 전송된 디바이스들의 상태값 데이터(이하 "이전 상태값 데이터")가 동일하면 컨트롤러 장치(100)의 메인제어부(150)는 관제 피씨(200)로부터 전송된 n번째 데이터 요청신호에 대한 회신으로 메인메모리부(120)에 저장되어 있는 데이터 전체를 피드백 전송하지 않고, 이전 상태값 데이터와 동일하다는 것을 의미하는 신호 체계인 무변화신호를 생성하여(S440) 상기 관제 피씨(200)로 전송한다(S445).

상기 무변화신호는 예를 들어, CRC 패킷 전단 또는 후단에 포함된 2bit 데이터 패킷 등과 같이 프로토콜에 의하여 사전 약속된 신호 체계로 이루어질 수 있다.

본 발명의 메인제어부(150)는 이와 같이 무변화신호를 관제 피씨(200)로 전송한 후 관제 피씨(200)로부터의 다음 데이터 요청신호에 의한 대비를 위하여, 상기 추출된 현재 데이터를 다시 대응되는 어드레스 정보를 이용하여 상기 서브메모리부(110)에 갱신저장한다(S460). 그 후 현장 디바이스에 대한 상태값 데이터는 다시 메인메모리부(120)에 소정 주기에 따라 갱신저장된다.

한편, 관제 피씨(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 I/O인터페이스(210), 정보요청부(220), 정보저장부(230), 제어부(240), 출력부(250), 명령신호부(260), 주기제어부(270) 및 화면표시수단(280)을 포함하여 구성된다.

이하에서는 상술된 바와 같이 컨트롤러 장치(100)로부터 무변화신호가 관제 피씨(200)로 전송되는 경우에 대한 관제 피씨(200)의 실시예와 구성 등을 상세히 설명하고 이하 다른 실시예와 구성에 대한 설명은 후술하도록 한다.

앞서 상술된 바와 같이 본 발명의 관제 피씨(200)의 정보요청부(220)는 디바이스들에 대한 데이터를 요청하는 요청신호를 전송(S410)하는 기능을 담당한다. 이와 같은 요청신호에 대한 회신으로 상술된 바와 같은 초기 데이터 처리(S400)가 컨트롤러 장치(100)로부터 이루어지면 최초 데이터 동기화를 위하여 디바이스들에 대한 상태값 데이터가 본 발명의 관제 피씨(200)로 수신되며, 수신된 상태값 데이터는 본 발명의 정보저장부(230)에 저장된다.

후속되는 요청신호(n-2, n-1, n번째 등의 요청신호)가 전송된 후, 컨트롤러 장치(100)로부터 무변화신호 즉, 이전 상태값 데이터와 현재 상태값 데이터(n번째 요청신호에 상응하는 현재 상태값 데이터)가 동일하다는 신호 체계(이 발명에서는 이를 “무변화신호”로 지칭한다)가 수신되면 본 발명의 제어부(240)는 상기 정보저장부(230)에 저장된 상태값 데이터가 유지되도록 제어한다(S475).

그 후 관제 피씨(200)의 출력부(250)는 정보저장부(230)에 저장된 정보를 화면 표출에 필요한 적절한 데이터로 가공하거나 또는 사용자 인터페이스 환경에 결합하여 화면표시수단(280)으로 출력한다(S490).

이와 같은 구성을 통하여 정보 요청이 이루어지는 매 프로세싱마다 디바이스의 현재 상태(밸브가 열림, 닫힘, 모터 구동 속도 300rpm, 환기팬 구동 중 등)에 대한 정보를 전부 수신하여 갱신하는 것이 아니라 이전 데이터와 차이가 없다는 신호 체계를 효과적으로 이용하여 이전에 수신된 상태값 데이터를 그대로 활용할 수 있게 된다.

이와 같은 구성에 의하여 데이터 전송량이 비약적으로 감소될 수 있어 통신 트래픽을 현저히 줄일 수 있고 방대한 양의 데이터가 전송되는 과정에서 발생될 수 있는 노이즈, 통신 오류 등의 가능성을 현저히 줄일 수 있게 되어 더욱 안정적이고 정확한 정보 전송 및 동기화 처리가 가능해 진다.

이하에서는 현재 디바이스의 상태값 데이터(현재 데이터)가 이전에 관제 피씨(200)로 전송한 상태값 데이터인 n-1번째 데이터와 동일하지 않는 경우에 대한 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 발명에 의한 컨트롤러 장치(100)의 메인제어부(150)는 상기 비교부(140)의 비교 프로세싱 결과(S430) 상기 현재 데이터와 상기 n-1번째 데이터가 동일하지 않으면, 실시 형태에 따라 데이터 전송의 확실성을 보장하기 위하여 메인메모리부(120)에 저장된 전체 데이터를 관제 피씨(200)로 전송하도록 구성될 수 있다.

그러나 이러한 경우에도 데이터 전송의 효율성을 높이기 위하여, 본 발명의 상기 메인제어부(150)는 현재 데이터와 n-1번째 데이터가 서로 동일하지 않은 해당 메인메모리부(120)의 메모리 영역에 대한 어드레스와 그 어드레스에 저장된 해당 상태값 데이터를 선별하고(S450), 이와 같이 선별된 어드레스 정보 및 해당 상태값 데이터가 수록된 정보인 변화 정보를 상기 관제 피씨(200)로 전송한다(S455).

이와 함께 본 발명의 메인메모리부(120)는 다음 차순의 데이터 비교 및 전송 프로세싱을 위하여 상기 메인메모리부(120)에서 추출된 현재 데이터를 상기 서브메모리부(110)에 갱신저장한다(S460).

이와 같은 프로세싱으로 컨트롤러 장치(100)로부터 변화 정보가 관제 피씨(200)의 I/O 인터페이스(210)를 통하여 전송되면, 본 발명에 의한 관제 피씨(200)의 제어부(240)는 관제 피씨(200)의 정보저장부(230)에 저장된 상태값 데이터를 최신의 데이터로 갱신저장하되, 상기 변화 정보에 포함된 어드레스에 대응하는 해당 상태값 데이터만을 갱신한다(S480).

화면표시수단 등으로 출력되는 인터페이스 환경을 통하여 관리자로부터 디바이스에 대한 현재 상태값 데이터의 요청이 입력되면 앞서 설명된 바와 동일하게 본 발명의 출력부(250)는 이와 같이 갱신저장된 상태값 데이터를 화면표시수단으로 출력한다(S490).

컨트롤러 장치(100) 내 메인메모리부(120)에 저장 갱신되는 데이터와 서브메모리부(110)에 저장 갱신되는 데이터에 대한 프로세싱의 효율성을 높이기 위하여, 관제 피씨(200)로 무변화신호 또는 변화정보의 전송이 이루어진 후, 디바이스들로부터 취합되는 상태값 데이터가 메인메모리부(120)와 서브메모리부(110)에 교대로 갱신/저장되도록 구성할 수 있다.

즉, 초기데이터처리부(130)에서 이루어지는 프로세싱으로 최초에 한 번은 메인메모리부(120)에 저장된 상태값 데이터가 서브메모리부(110)에 저장되도록 하고, 관제 피씨(200)로부터 그 다음 데이터 요청신호가 수신되기 전까지는 디바이스의 상태값 데이터를 메인메모리부(120)가 아닌 서브메모리부(110)에 갱신되도록 한다.

그 후 관제 피씨(200)로부터 데이터 요청신호가 수신되면, 메인메모리부(120) 및 서브메모리부(110) 각각에 저장된 상태값 데이터를 비교하고 그 비교 결과에 따른 차등적인 프로세싱을 상술된 바와 같이 수행하여 적절한 정보 내지 데이터를 관제 피씨(200)로 전송한다.

전송이 이루어진 후, 다음 데이터 요청신호가 수신되기 전까지 이번에는 디바이스의 현재 상태값 데이터는 메인메모리부(120)에 갱신저장되도록 하여 이전 상태값 데이터는 서브메모리부(110)에 잔존하도록 구성한다. 이와 같이 현장에 설치된 디바이스의 상태값 데이터를 컨트롤러 장치(100)가 취합하여 저장할 때, 메인메모리부(120)와 서브메모리부(110)를 교대로 사용함으로써 이전 요청신호에 의한 n-1번째 데이터를 다른 메모리부에 복제하여 저장하는 프로세싱을 생략할 수 있어 데이터 처리의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.

즉, 현장 디바이스의 상태값 데이터를 컨트롤러 장치(100)의 메인메모리부(120)와 서브메모리부(110)에 교대로 저장하되, n-1번째 요청신호가 수신될 때까지 현장 디바이스의 상태값 데이터가 메인메모리부(120)에 저장되도록 제어되었다면, n-1번째 요청신호가 수신되어 전술된 비교 및 전송 프로세싱이 완료된 후부터 다음 요청신호인 n번째 요청신호가 수신될 때까지는 현장 디바이스의 상태값 데이터가 메인메모리부(120)가 아닌 서브메모리부(110) 저장되도록 제어된다.

동일한 관점에서 n번째 요천신호가 수신되면 메인메모리부(120)에 저장된 상태값 데이터는 n-1번째 요청신호가 수신되었을 때의 데이터가 저장되어 있을 것이며 서브메모리부(110)에는 현장의 현재 상태값 데이터가 갱신 저장되어 있을 것이므로 이들의 비교 프로세싱 및 무변화신호/변화 정보 전송 등을 그대로 적용할 수 있게 된다. 나아가 n+1번째 요청신호가 수신될 때까지는 현장의 디바이스에 대한 상태값 데이터는 메인메모리부(120)에 갱신저장된다.

한편, 본 발명의 관제 피씨(200)는 주기제어부(270)를 더 포함할 수 있다. 이 주기제어부(270)는 관제 피씨(200)의 정보요청부(220)를 제어하여 상기 컨트롤러 장치(100)로 전송되는 요청신호의 전송 주기를 제어하는 기능을 수행한다.

앞서 설명된 바와 상기 컨트롤러 장치(100)로부터 무변화신호가 수신된다는 것은 이전 타임의 요청신호에 의한 상태값 데이터와 현재 요청 시 상태값 데이터에 변화가 없다는 것을 의미하므로 무변화신호가 수신되는 빈도에 따라 상기 컨트롤러 장치(100)로 전송되는 상기 요청신호의 전송 주기가 차등적으로 조정되도록 제어하여 데이터 통신의 효율성과 정보 확인의 정확성 등을 모두 만족할 수 있도록 구성할 수 있다.

즉, 컨트롤러 장치(100)로부터 전송되는 무변환신호의 빈도, 연속 회수 등을 통계적으로 연산하여 무변화신호가 반복되는 횟수가 많을수록 전송 주기가 길어지도록 제어하고, 무변화신호의 회수, 반복 회수, 연속 회수 중의 어느 하나 이상의 정보가 다시 줄어들게 되면 다시 전송주기가 짧아지도록 차등적으로 제어한다.

한편, 상기 컨트롤러 장치(100)의 메인제어부(150)는 상기 현재 데이터와 n-1번째 데이터가 동일하지 않은 경우, 전체 디바이스에 대한 상태값 데이터 중 동일하지 않은 상태값 데이터의 비율에 대한 비율 정보를 생성하여 상기 관제 피씨(200)로 전송하도록 구성할 수 있다.

이와 같이 비율 정보가 관제 피씨(200)로 전송되면, 상기 관제 피씨(200)의 주기제어부(270)는 상기 비율 정보의 크기에 따라 상기 요청신호의 전송 주기가 차등적으로 적용되도록 정보요청부(220)를 제어하며, 이 경우 비율 정보가 높을수록 전송 주기가 짧아지도록 하여 변화되는 데이터의 량에 따라 갱신되는 정보를 확인하는 주기가 단축되도록 하여 데이터 변화에 따른 정확한 정보의 확인과 동시에 데이터 전송에 대한 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 관제 피씨(200)의 명령신호부(260)는 상기 디바이스의 구동 상태를 제어하는 명령 신호를 컨트롤러 장치(100)에 전달하는 기능을 담당하는데, 이 경우 컨트롤러 장치(100)의 메인제어부(150)는 상기 명령신호부(260)로부터 전송된 명령 신호를 파싱(분석)하여, 상기 명령 신호에 해당하는 디바이스 정보를 선별하고 상기 선별된 디바이스의 현재 상태값과 상기 명령 신호에 포함된 상태 제어값을 상호 대비하여 동일한 경우 오류확인정보를 전송한다.

예를 들어, 식별코드 10101 디바이스인 #12 밸브를 "오픈"(open)하라는 명령 신호가 관제 피씨(200)로부터 수신되면 본 발명의 메인제어부(150)는 식별코드 10101 디바이스에 해당하는 어드레스를 이용하여 #12밸브의 현재 상태값 데이터를 확인한다. 확인 결과 현재 상태값 데이터가 "오픈"에 해당하는 상태값을 가지고 있다면 상기 명령 신호에 포함된 상태 제어값과 동일한 경우에 해당하므로 오류확인정보를 생성하여 관제 피씨(200)로 전송한다.

이와 같이 오류확인정보가 전송되면 관제 피씨(200)의 제어부(240)는 화면표시수단(280)으로 알람 신호와 함께 상기 오류확인정보를 출력하여 관리자가 확인할 수 있도록 유도한다.

즉, 상기 예시는 현재 해당 밸브가 "오픈"되어 있음에도 "오픈"하라는 명령이 수신된 것에 해당하므로 현장 디바이스를 제어하는 컨트롤러 장치(100)가 이와 같이 오류확인정보를 생성하여 전송함으로써 관리자가 현장에 대한 상황을 정확히 재확인할 수 있도록 유도할 수 있다.

더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여, 본 발명의 컨트롤러 장치(100)는 이력정보처리부(160)를 더 포함할 수 있는데, 이 이력정보처리부(160)는 상기 복수 개 디바이스의 상태값이 상기 메인메모리부(120)에 갱신저장되는 경우 갱신저장된 시간에 대한 이력 정보를 생성한다.

이와 같이 메인메모리부(120)에 갱신저장되는 시간에 대한 이력 정보가 생성되면, 본 발명의 상기 메인제어부(150)는 이력 정보를 활용하여 상술된 무변화신호를 전송할 때, 컨트롤러 장치(100) 내에 현장 디바이스에 대한 갱신이 이루어지지 않아 무변화신호가 생성되었는지 또는 현장 디바이스에 대한 갱신이 정상적으로 이루어지고 있으나 데이터가 동일한지 여부에 대한 더욱 정확한 정보를 생성할 수 있게 된다. 전자의 경우는 현장 측에 문제가 발생되었을 가능성을 의미하는 것이 되어 현장 측의 점검 등이 필요하다는 안내 정보의 기초가 될 수 있으며, 후자의 경우 데이터 동일성이 정확히 재확인되었음을 의미할 수 있다.

이를 위하여, 상기 메인제어부(150)는 상기 관제 피씨로부터 상기 n번째 데이터 요청신호가 수신되면, n-1번째 데이터 요청신호가 수신된 후, n번째 데이터 요청신호가 수신될 때까지의 해당 시간 구간 동안 상기 이력정보를 확인하여 상기 디바이스의 상태값이 메인메모리부(120)에 갱신저장되었는지 여부에 대한 갱신확인정보를 생성한다. 그 후, 앞서 설명된 바와 같이 상기 비교부(140)의 비교 결과 현재 데이터와 n-1번째 데이터가 동일한 경우 상기 갱신확인정보와 함께 상기 무변화신호를 상기 관제 피씨(200)로 전송한다.

이와 같이 무변화신호와 함께 갱신확인정보가 컨트롤러 장치(100)로부터 수신되면 관제 피씨(200)의 제어부(240)는 상기 복수 개 디바이스의 상태값이 갱신되었으나 이전과 동일한지 또는 상기 복수 개 디바이스의 상태값이 갱신되지 않아 이전과 동일한지에 대한 안내 정보를 생성하여 상기 화면표시수단으로 출력한다.

이와 같은 구성을 통하여 컨트롤러 장치(100) 내에서 이루어지는 현장 디바이스에 대한 상태값 갱신 프로세싱에 문제가 발생하였는지 또는 현장 디바이스 자체에 문제가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있는 정보를 관리자 등에서 인터페이싱할 수 있어 적절한 후속 조치를 유도할 수 있게 되어 더욱 안정적인 시스템 내지 설비 운용에 일익이 될 수 있다.

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 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

1000 : 공유시스템
100 : 컨트롤러 장치 110 : 서브메모리부
120 : 메인메모리부 130 : 초기데이터처리부
140 : 비교부 150 : 메인제어부
160 : 이력정보처리부 170 : 통신부
200 : 관제 피씨 210 : I/O 인터페이스
220 : 정보요청부 230 : 정보저장부
240 : 제어부 250 : 출력부
260 : 명령신호부 270 : 주기제어부
280 : 화면표시수단

Claims (6)

1. 현장에 설치된 복수 개 디바이스와 연결되어 디바이스를 제어하는 컨트롤러 장치 및 상기 컨트롤러 장치와 통신 가능하게 연결되어 상기 디바이스에 대한 원격 관제를 수행하는 관제 피씨(PC) 사이에서 데이터를 공유하는 시스템으로서,
   상기 컨트롤러 장치는,
   해당 디바이스마다 독립적으로 구분되어 지정된 메모리 영역에 상기 복수 개 디바이스의 상태값 데이터를 갱신저장하는 메인메모리부;
   상기 관제 피씨로부터 1번째 데이터 요청신호가 수신되면, 상기 메인메모리부에 저장된 전체 상태값 데이터를 추출하여 상기 관제 피씨로 전송하고, 상기 추출된 상태값 데이터를 상기 메인메모리부의 메모리 영역과 대응되는 메모리 영역의 서브메모리부에 저장하는 초기데이터처리부;
   상기 관제 피씨로부터 n(n은 2 이상의 자연수)번째 데이터 요청신호가 수신되면, 현재 메인메모리부에 저장된 상태값 데이터인 현재 데이터를 추출하고, 상기 추출된 현재 데이터와 n-1번째 데이터 요청신호에 의하여 추출되어 상기 서브메모리부에 저장된 상태값 데이터인 n-1번째 데이터를 비교하는 비교부; 및
   상기 비교부의 비교 결과 현재 데이터와 n-1번째 데이터가 동일하면, 동일성을 표상하는 신호 체계인 무변화신호를 상기 관제 피씨로 전송하고 상기 추출된 현재 데이터를 상기 서브메모리부에 갱신저장하는 메인제어부를 포함하고,
   상기 관제 피씨는,
   상기 디바이스에 대한 데이터를 요청하는 요청신호를 전송하는 정보요청부;
   상기 컨트롤러 장치로부터 상기 디바이스에 대한 상태값 데이터가 수신되면 상기 수신된 상태값 데이터를 저장하는 정보저장부;
   상기 컨트롤러 장치로부터 상기 무변화신호가 수신되면, 상기 정보저장부에 저장된 상태값 데이터가 유지되도록 제어하는 제어부; 및
   상기 정보저장부에 저장된 상태데이터를 화면표시수단으로 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러 장치의 메인제어부는,
   상기 비교부의 비교 결과 상기 현재 데이터와 상기 n-1번째 데이터가 동일하지 않으면, 동일하지 않은 해당 메모리 영역의 어드레스와 해당 데이터를 선별하고 상기 선별된 어드레스 정보 및 해당 데이터에 대한 정보인 변화 정보를 상기 관제 피씨로 전송하며, 상기 추출된 현재 데이터를 상기 서브메모리부에 갱신저장하고,
   상기 관제 피씨의 제어부는,
   상기 컨트롤러 장치로부터 상기 변화 정보가 수신되면, 상기 정보저장부에 저장된 상태값 데이터를 갱신하되, 상기 변화 정보에 포함된 어드레스에 대응하는 해당 데이터만을 갱신하는 것을 특징으로 하는 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 관제 피씨는,
   상기 컨트롤러 장치로부터 무변화신호가 수신되는 빈도에 따라 상기 컨트롤러 장치로 전송되는 상기 요청신호의 전송 주기가 차등적으로 적용되도록 상기 정보요청부를 제어하되, 무변화신호가 반복되는 횟수가 많을수록 상기 전송 주기가 길어지도록 제어하는 주기제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템.
4. 제 3항에 있어서, 상기 컨트롤러 장치의 메인제어부는,
   상기 현재 데이터와 상기 n-1번째 데이터가 동일하지 않으면 전체 상태값 데이터 중 동일하지 않은 상태값 데이터의 비율에 대한 비율 정보를 상기 관제 피씨로 전송하고,
   상기 관제 피씨의 주기제어부는,
   상기 비율 정보의 크기에 따라 상기 요청신호의 전송 주기가 차등적으로 적용되도록 상기 정보요청부를 제어하되, 상기 비율 정보가 높을수록 상기 전송 주기가 짧아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템.
5. 제 4항에 있어서, 상기 관제 피씨는,
   상기 디바이스의 구동 상태를 제어하는 명령 신호를 전송하는 명령신호부를 더 포함하고,
   상기 컨트롤러 장치의 메인제어부는,
   상기 명령 신호를 파싱하여, 상기 명령 신호에 해당하는 디바이스 정보를 선별하고, 상기 선별된 디바이스의 현재 상태값 데이터와 상기 명령 신호에 포함된 상태 제어값을 상호 대비하여 동일한 경우 오류확인정보를 전송하고,
   상기 관제 피씨의 제어부는,
   상기 오류확인정보가 수신되면, 상기 화면표시수단으로 상기 오류확인정보를 알람 신호와 함께 출력하는 것을 특징으로 하는 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템.
6. 제 2항에 있어서, 상기 컨트롤러 장치는,
   상기 복수 개 디바이스의 상태값이 상기 메인메모리부에 갱신저장되는 경우 갱신저장된 시간에 대한 이력 정보를 생성하는 이력정보처리부를 더 포함하고,
   상기 컨트롤러 장치의 메인제어부는,
   상기 관제 피씨로부터 상기 n번째 데이터 요청신호가 수신되면, 상기 이력정보를 이용하여, 상기 n-1번째 데이터 요청신호가 수신된 후 n번째 데이터 요청신호가 수신될 때까지 상기 복수 개 디바이스의 상태값이 갱신되었는지 여부에 대한 갱신확인정보를 생성하고, 상기 비교부의 비교 결과 현재 데이터와 n-1번째 데이터가 동일한 경우 상기 갱신확인정보와 함께 상기 무변화신호를 상기 관제 피씨로 전송하고,
   상기 관제 피씨의 제어부는,
   상기 무변화신호와 함께 갱신확인정보가 수신되면, 상기 복수 개 디바이스의 상태값 데이터가 갱신되었으나 이전과 동일한지 또는 상기 복수 개 디바이스의 상태값 데이터가 갱신되지 않아 이전과 동일한지에 대한 안내 정보를 생성하여 상기 화면표시수단으로 출력하는 것을 특징으로 하는 감시제어시스템에서 관제 피씨와 컨트롤러 장치간 데이터 공유시스템.

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