KR101622402B1 - 그래픽 기반의 ｈｍｉ 화면 구성이 가능한 ｈｍｉ 장치 및 그래픽 기반의 ｈｍｉ 화면 구성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 별도의 프로그래밍 없이 그래픽 기반(GUI)의 기본적인 조작만으로 HMI 화면 구성을 자유롭고 쉽게 바꿀 수 있는 HMI 장치에 관한 것이다.
본 발명의 HMI 장치는 입력 장치를 이용하여 기본적인 조작만을 수행하여 HMI 화면을 구성할 수 있는 HMI 구성기(200)와, 상기 HMI 구성기를 이용하여 구성한 HMI 데이터인 HMI 설명 데이터(300)를 포함하여 구성되며 상기 HMI장치(100)는 상기 HMI 설명 데이터(300)를 이용하여 상기 HMI 구성기(200)에서와 동일한 화면을 구동시키는 것을 특징으로 한다.
HMI, 화면 구성, 방법, 수치 제어 장치

Description

그래픽 기반의 ＨＭＩ 화면 구성이 가능한 ＨＭＩ 장치 및 그래픽 기반의 ＨＭＩ 화면 구성 방법{HMI APPARATUS CAPABLE OF PROVIDING GUI-BASED HMI SCREEN AND METHOD FOR PROVIDING GUI-BASED HMI SCREEN}
본 발명은 별도의 프로그래밍 없이 그래픽 기반(GUI)으로 HMI 화면 구성을 자유롭고 쉽게 바꿀수 있는 HMI 장치에 관한 것이다.
수치 제어 장치용 HMI(Human Machine Interface) 장치는 기계 모델 별로 기능이 조금씩 상이하고, 다양한 메뉴 체계로 구성이 되어 있다. 예로 터닝머신과 밀링머신의 경우 공구 보정하는 방법이 다르고, 충돌에 의한 척(CHUCK)을 보호하는 기능 설정, 워크 시프트(WORK SHIFT) 기능 역시 터닝 머신에만 적용이 된다. 또한 스위스턴, 문형기와 같은 특수 목적 장비는 HMI 화면이 일반 범용 기계와는 많이 다르며, 범용 장비의 경우도 동일 모델이라고 할지라도, 고객의 요청에 의해 HMI 화면 구성이 달라질 수 있다. 이 때문에 기계 모델 별 혹은 고객의 요청에 의해 필요한 기능 및 메뉴 체계에 따라 HMI 화면 구성을 다시 해야 하며, 이 작업을 통상 소스코드 수정을 통한 프로그래밍으로 수행하여 왔기 때문에 많은 시간이 소요되며, 작업 효율성이 떨어지게 되고, 테스트에도 많은 시간이 걸리게 된다.
최근 화낙(FANUC)사와 미츠비시(MITSUBISHI)사의 경우, 화면 구성을 프로그래밍 없이 그래픽 기반으로 쉽게 할수 있는 화낙 픽처(FANUC PICTURE), 미츠비시 엔씨 디자이너(MITSUBISHI NC DESIGNER)와 같은 제품을 통해 해결책을 찾고자 노력하고 있다. 이들은 HMI 화면을 컴포넌트라는 HMI 기능의 단위로 분리하여 컴포넌트 단위의 편집 및 수정을 PC상에서 쉽게 가능하도록 기능을 제공하고 있다. 하지만 미츠비시 엔씨 디자이너(MITSUBISHI NC DESIGNER)의 경우, 제공되는 기능만을 가지고 수치 제어 장치용 HMI의 모든 기능을 구성할 수가 없고, 화면 구성의 작업 과정에 아직 소스코드 프로그래밍과 컴파일이 필요하다. 화낙 픽처(FANUC PICTURE)의 경우 구현되어 있는 기능이 광범위하지 않아 폭넓게 제품에 적용되지 못하고 있다.
본원 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 프로그래밍 없이 그래픽 기반(GUI)으로 HMI 화면 구성을 자유롭고 쉽게 바꿀수 있는 HMI 장치에 관한 것이다.
구체적으로, 특히 별도의 프로그래밍 없이 키보드와 마우스 등을 이용하여 기본적인 조작만을 수행하여 HMI 화면을 구성할 수 있도록 함으로써, 기계 모델에 따라 필요한 HMI 기능이 조금씩 상이하고, 모델 수가 많아짐에 따라 늘어나는 HMI 화면 구성 요구에 신속히 대응하도록 하여, 효율적인 HMI 구성 작업이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 HMI 장치에 관한 것이다.
본원 발명의 제1 실시예에 따르면, 입력 장치를 이용하여 기본적인 조작만을 수행하여 HMI 화면을 구성할 수 있는 HMI 구성기(200)와, 상기 HMI 구성기를 이용하여 구성한 HMI 데이터인 HMI 설명 데이터(300)를 포함하여 구성되며 상기 HMI장치(100)는 상기 HMI 설명 데이터(300)를 이용하여 상기 HMI 구성기(200)에서와 동일한 화면을 구동시키는 것을 특징으로 하는 HMI 장치를 제공한다.
또한, 본원 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 HMI 구성기(200)는 HMI화면 구성 정보를 저장하고 있는 HMI 설명 데이터(300)에서 필요한 데이터를 로딩하여 CNC(컴퓨터 수치 제어; computer numerical control)에 탑재되어 있는 HMI와 동일하게 HMI를 구동시켜주는 HMI 시뮬레이터(23)와, HMI 화면 구성 요소인 컴포넌트에서 수정 가능한 기본 단위인 속성 정보를 추출해 내는 컴포넌트 속성 추출부(21)와, 이 추출된 정보를 바탕으로 컴포넌트 속성을 편집하도록 해주는 컴포넌트 속성 편집기(22)를 포함한다.
또한, 본원 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 HMI 장치(100)는 상기 HMI 설명 데이터를 읽어 HMI 구성을 분석하고 필요한 화면 구성을 알아내는 HMI 설명 데이터 파싱부(12)와, 상기 HMI 설명 데이터 파싱부에서 넘어온 정보를 바탕으로 HMI 화면에 속한 컴포넌트를 생성시켜 주는 컴포넌트 생성부(13)와, 상기 HMI 구성기에서 구성한 대로 동작하도록 관리해주는 컴포넌트 관리부(14)를 포함한다.
또한, 본원 발명의 일실시예에 따르면, 별도의 프로그래밍 없이 그래픽 기반으로 HMI(Human Machine Interface) 화면 구성을 자유롭고 쉽게 바꾸기 위한 HMI 화면 구성 방법에 있어서, 상기 HMI 화면 구성 방법은, 그래픽 기반의 기본적인 조 작에 따라 HMI 구성부(200)에 입력된 HMI 화면에 따라 HMI 설명 데이터(300)를 갱신하는 단계와, HMI 부(100)에서 상기 HMI 설명 데이터(300)를 이용하여 상기 HMI 구성기(200)에 입력된 HMI 화면과 동일한 화면을 구동시키는 단계를 포함한다. 또한, 본원 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 HMI 설명 데이터(300)를 갱신하는 단계는, 컴포넌트 속성 추출부(21)에서 HMI 화면 구성 요소인 컴포넌트에서 수정 가능한 기본 단위인 속성 정보를 추출해 내는 단계와, 이 추출된 정보를 바탕으로 컴포넌트 속성 편집기(22)에서 컴포넌트 속성을 편집하는 단계와, HMI 시뮬레이터(23)에서 상기 편집된 컴포넌트 속성을 반영하여 HMI 설명 데이터(300)를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것인, HMI 화면 구성 방법.
본원 발명의 HMI 장치에 의하면, 사용자가 별도의 프로그래밍 없이 키보드와 마우스 등을 이용하여 기본적인 조작만을 수행하여 HMI 화면을 구성할 수 있도록 함으로써, 기계 모델에 따라 필요한 HMI 기능이 조금씩 상이하고, 모델 수가 많아짐에 따라 늘어나는 HMI 화면 구성 요구에 신속히 대응할 수 있으며, 효율적인 HMI 구성 작업이 가능하다.
이하, 첨부된 도면(도 1 내지 도 4)을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본원 발명의 바람직한 실시예에 의한 HMI 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 HMI 장치는, 입력 장치를 이용하여 그래픽 기반의 기본적인 조작을 수행하여 HMI 화면을 구성할 수 있는 HMI 구성기(200)를 포함한다.
이 HMI 구성기(200)는 바람직하게는 HMI 시뮬레이터(23)와, 컴포넌트 속성 추출부(21)와, 컴포넌트 속성 편집기(22)를 포함한다.
HMI 시뮬레이터(23)는 HMI화면 구성 정보를 저장하고 있는 HMI 설명 데이터(300)에서 필요한 데이터를 로딩하여 CNC(컴퓨터 수치 제어; Computer Numerical Control)에 탑재되어 있는 HMI와 동일하게 HMI를 구동시켜준다.
컴포넌트 속성 추출부(21)는 HMI 화면 구성 요소인 컴포넌트에서 수정 가능한 기본 단위인 속성 정보를 추출해 낸다.
컴포넌트 속성 편집기(22)에서 컴포넌트 속성 추출부(21)에서 추출된 정보를 바탕으로 컴포넌트 속성을 편집하도록 해 준다.
HMI 구성기(200)는 HMI 시뮬레이터(23)를 포함하고 있기 때문에, 컴포넌트 속성 편집기(22)에서 구성한 정보가 바로 화면에 갱신되어 실시간으로 HMI 화면 구성 내용을 파악할 수 있어, 쉽게 HMI 화면을 구성할 수 있다.
이 HMI 구성기(200)를 통해 수정되거나 새롭게 구성된 HMI 화면 구성 정보는 모두 HMI 설명 데이터(300)로 표현될 수 있으며, 이 HMI 설명 데이터(300)는 도 3에 개시되어 있는 바와 같은 구조를 갖는 것이 바람직하다.
HMI 부(100)는 새롭게 구성된 HMI 설명 데이터를 이용하여 HMI 구성기(200)에서와 동일한 화면을 수치 제어 장치에 구동시켜 준다.
이를 위해 HMI부(100)는 HMI 설명 데이터 파싱부(12)와, 컴포넌트 생성부(13)와, 컴포넌트 관리부(14)를 포함하고 있다.
HMI 설명 데이터 파싱부(12)에서는 HMI 설명 데이터(300)를 읽어 HMI 구성을 분석하고 필요한 화면 구성을 알아낸다.
컴포넌트 생성부(13)에서는 HMI 설명 데이터 파싱부(12)에서 넘어온 정보를 바탕으로 HMI 화면에 속한 컴포넌트를 생성시켜 준다.
컴포넌트 관리부(14)에서는 상기 HMI 구성기(200)에서 구성한 대로 수치 제어 장치가 동작하도록 관리한다.
도 2는 본원 발명의 일실시예에 따라 HMI 구성기(200)에서 HMI 설명 데이터(300)를 로드하고 사용자가 HMI 구성기(200)를 통하여 구성한 내용을 반영하여 HMI 설명 데이터(300)를 갱신하는 과정의 흐름도이다.
HMI 구성기(200)에서는 HMI 설명 데이터(300)로부터 컴포넌트 리스트를 스캔하고(S31), HMI 구성을 판독 및 분석한다(S32). 이들을 이용하여 HMI 시스템, 스크린 구조, 페이지, 컴포넌트들을 형성한다(S33). 형성된 HMI 시스템, 스크린 구조, 페이지, 컴포넌트들을 이용하여 새로운 컴포넌트를 추가하거나(S34), 존재하는 컴포넌트를 편집하거나(S35), 존재하는 컴포넌트를 삭제(S36)한다. 추가, 편집, 삭제 단계가 완료되었는 지를 판단하고(S37), 완료되었다고 판단되면 HMI 구성을 생성하고(S38), HMI 구성, 컴포넌트들을 패키지함으로써(S39) HMI 설명 데이터를 갱신한다.
전술한 본원 발명의 추가 단계는 컴포넌트 리스트로부터 새로운 컴포넌트들을 선택하고(S341), 스크린 구조로부터 삽입할 페이지를 선택하며(S342), 상기 선택된 페이지에 새로운 컴포넌트를 삽입하고(S343), HMI 시뮬레이터를 갱신(S344)하 는 단계로 구성될 수 있다.
전술한 본원 발명의 편집 단계는 스크린 구조로부터 컴포넌트를 선택하고(S351), 컴포넌트의 속성 리스트 및 값을 판독하며(S352), 속성 리스트 및 값을 제시하고(S353), 속성 값을 편집하며(S354), HMI 시뮬레이터를 갱신(S355)하는 단계로 구성될 수 있다.
전술한 본원 발명의 삭제 단계는 스크린 구조로부터 컴포넌트를 선택하고(S361), 컴포넌트를 삭제하며(S362), HMI 시뮬레이터를 갱신(S363)하는 단계로 구성될 수 있다.
도 3은 본원 발명의 일실시예에 따른 HMI 설명 데이터(300)의 상세 구성을 표로 나타낸 것이다.
HMI 설명 데이터는 바람직하게는 컴포넌트 생성자 함수, 속성 필드, 속성 값, 페이지 항목, 컴포넌트 항목, 컴포넌트 속성 항목 등을 포함할 수 있다.
도 4는 본원 발명의 또다른 실시예에 따른 HMI 장치를 도시하고 있다.
도 1에 도시된 HMI 장치는 HMI 구성기(100)가 CNC 상에 탑재되어 수치 제어 장치에서 바로 HMI화면 구성을 하고 있는 반면, 도 4에 도시된 HMI 장치는, HMI 부(100)는 CNC 상에 탑재되어 있는 반면, HMI 구성기(200)는 CNC의 외부 기기에 탑재 되어 PC상에서 구성한 다음 USB나 기타 저장 장치를 이용하여 수치 제어 장치로옮겨 질 수 있다는 점에서 도 1에 도시된 HMI 장치와는 상이하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기와 같은 특정한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위에 기재한 발명의 요지 에서 벗어남이 없이 다양한 변형 및 치환이 가능하다.
본원 명세서에서 HMI 컴포넌트는 CNC HMI를 구성하고 있는 단위 모듈을 의미하고, 컴포넌트는 하나의 독립적인 기능을 HMI에서 수행하며, HMI는 여러 컴포넌트의 집합으로 이루어져 있다. 또한, HMI 화면 구성은 CNC HMI를 수정하거나, 새로운 기능을 추가하는 작업을 의미하고, 이는 주로 HMI 컴포넌트를 추가하거나 기존의 컴포넌트를 수정함으로써 이루어진다.
도 1는 본원 발명의 일실시예에 따른 HMI 장치이다.
도 2는 본원 발명의 일실시예에 따른 HMI 장치의 동작 흐름도이다.
도 3은 본원 발명의 일실시예에 따른 HMI 설명 데이터 (300)의 상세 정보 구성 표이다.
도 4는 본원 발명의 일실시예에 따른 HMI 장치이다.
< 도면의 주요 참조 부호에 대한 설명 >
100: HMI 부
11: 컴포넌트 집합
12: 파싱부
13: 컴포넌트 생성부
14: HMI 화면 컴포넌트 관리부
200: HMI 구성기
21: HMI 시뮬레이터(23)상에서 컴포넌트 편집의 단위인 속성을 추출해주는 부분
22: (21)에서 추출된 정보를 바탕으로 속성을 수정해 주는 부분
23: HMI 시뮬레이터
300: HMI 설명 데이터

Claims (5)

  1. 별도의 프로그래밍 없이 그래픽 기반으로 HMI(Human Machine Interface) 화면 구성을 자유롭고 쉽게 바꾸기 위한 HMI 장치(100)에 있어서,
    상기 HMI장치(100)는 입력 장치를 이용하여 기본적인 조작만을 수행하여 HMI 화면을 구성할 수 있는 HMI 구성기(200)와,
    상기 HMI 구성기를 이용하여 구성한 HMI 데이터인 HMI 설명 데이터(300)를 포함하여 구성되며
    상기 HMI장치(100)는 상기 HMI 설명 데이터(300)를 이용하여 상기 HMI 구성기(200)에서와 동일한 화면을 구동시키며,
    상기 HMI 설명 데이터(300)는 HMI 화면 구성 요소인 컴포넌트의 종류, 컴포넌트의 속성 리스트, 속성 값, 및 HMI 화면 구조 기술 데이터인 HMI 구성을 포함하며,
    상기 HMI 구성기(200)는 상기 HMI 설명 데이터(300)로부터 컴포넌트 리스트를 스캔하고 HMI 구성을 판독 및 분석하며, 이를 이용하여 HMI 시스템, 스크린 구조, 페이지, 컴포넌트들을 형성하고, 형성된 HMI 시스템, 스크린 구조, 페이지, 컴포넌트들을 이용하여 새로운 컴포넌트를 선택된 페이지에 추가하거나, 존재하는 컴포넌트의 속성 값을 편집하거나, 존재하는 컴포넌트를 삭제하며, 추가, 편집, 삭제가 완료되면, HMI 구성을 갱신하고, 갱신된 HMI 구성 및 컴포넌트들을 패키지하여 상기 HMI 설명 데이터(300)를 갱신하는 것을 특징으로 하는 HMI 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 HMI 구성기(200)는,
    HMI화면 구성 정보를 저장하고 있는 HMI 설명 데이터(300)에서 필요한 데이터를 로딩하여 CNC(컴퓨터 수치 제어; computer numerical control)에 탑재되어 있는 HMI와 동일하게 HMI를 구동시켜주는 HMI 시뮬레이터(23)와,
    HMI 화면 구성 요소인 컴포넌트에서 수정 가능한 기본 단위인 속성 정보를 추출해 내는 컴포넌트 속성 추출부(21)와,
    이 추출된 정보를 바탕으로 컴포넌트 속성을 편집하도록 해주는 컴포넌트 속성 편집기(22)
    를 포함하는 것인, HMI 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 HMI 장치(100)는,
    상기 HMI 설명 데이터를 읽어 HMI 구성을 분석하고 필요한 화면 구성을 알아내는 HMI 설명 데이터 파싱부(12)와,
    상기 HMI 설명 데이터 파싱부(12)에서 넘어온 정보를 바탕으로 HMI 화면에 속한 컴포넌트를 생성시켜 주는 컴포넌트 생성부(13)와, 상기 HMI 구성기(200)에서 구성한 대로 동작하도록 관리해주는 컴포넌트 관리부(14)
    를 포함하는 것인, HMI 장치.
  4. 별도의 프로그래밍 없이 그래픽 기반으로 HMI(Human Machine Interface) 화면 구성을 자유롭고 쉽게 바꾸기 위한 HMI 장치(100)에 있어서,
    상기 HMI장치(100)는 입력 장치를 이용하여 기본적인 조작만을 수행하여 HMI 화면을 구성할 수 있는 HMI 구성기(200)와,
    상기 HMI 구성기를 이용하여 구성한 HMI 데이터인 HMI 설명 데이터(300)를 포함하여 구성되며
    상기 HMI장치(100)는 상기 HMI 설명 데이터(300)를 이용하여 상기 HMI 구성기(200)에서와 동일한 화면을 구동시키며,
    상기 HMI 설명 데이터(300)는 HMI 화면 구성 요소인 컴포넌트의 종류, 컴포넌트의 속성 리스트, 속성 값, 및 HMI 화면 구조 기술 데이터인 HMI 구성을 포함하며,
    상기 HMI 구성기(200)는 상기 HMI 설명 데이터(300)로부터 컴포넌트 리스트를 스캔하고 HMI 구성을 판독 및 분석하며, 이를 이용하여 HMI 시스템, 스크린 구조, 페이지, 컴포넌트들을 형성하고, 형성된 HMI 시스템, 스크린 구조, 페이지, 컴포넌트들을 이용하여 새로운 컴포넌트를 선택된 페이지에 추가하거나, 존재하는 컴포넌트의 속성 값을 편집하거나, 존재하는 컴포넌트를 삭제하며, 추가, 편집, 삭제가 완료되면, HMI 구성을 갱신하고, 갱신된 HMI 구성 및 컴포넌트들을 패키지하여 상기 HMI 설명 데이터(300)를 갱신하는 것을 특징으로 하는 HMI 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 HMI 구성기(200)는,
    CNC(컴퓨터 수치 제어; computer numerical control) 상에 탑재되는 것인, HMI 장치.
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