KR101649659B1 - 설비 제어 장치, 이를 포함한 빌딩 자동화 시스템 및 설비 제어 방법 - Google Patents

설비 제어 장치, 이를 포함한 빌딩 자동화 시스템 및 설비 제어 방법 Download PDF

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    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
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Abstract

본 발명은 설비 또는 장비와 연결되는 적어도 하나의 입출력 모듈 및 상기 입출력 모듈을 통하여 상기 설비 또는 장비를 관제하는 제어부를 포함하는 설비 제어 장치에 있어서, 상기 제어부는, 원시 프로그램을 상기 제어부가 실행가능한 목적 프로그램으로 변환하여 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 목적 프로그램을 이용하여 상기 설비 또는 장비와 통신을 수행하되, 상기 원시 프로그램은, 상기 설비 또는 장비에 대한 적어도 하나의 상태 정보 또는 적어도 하나의 제어 명령에 대응하는 네트워크 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치를 제공한다.

Description

설비 제어 장치, 이를 포함한 빌딩 자동화 시스템 및 설비 제어 방법 {FACILITY CONTROL APPARATUS, BUILDING AUTOMATION SYSTEM COMPRISING THE SAME AND METHOD FOR CONTROLLING FACILITIES}
본 발명은 설비 제어 장치, 이를 포함한 빌딩 자동화 시스템 및 설비 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 빌딩에 설치된 설비 또는 장비를 관제하기 위한 설비 제어 장치, 빌딩 자동화 시스템 및 설비 제어 방법에 관한 발명이다.
공장에서 제품을 생산하거나, 빌딩에서 각종 시설물을 관리하기 위해서는 해당 설비 및 각 설비를 제어하기 위한 PLC(Programmable Logic Controller)나 DDC(Direct Digital Controller) 등과 같은 제어기기가 필요하다. 또한 각 설비가 정상적으로 동작하기 위해서는 각종 센서나 액츄에이터(actuator)들이 입출력 장치에 연결되어 있어야 한다.
종래의 자동화 시스템에서는 필드(field)에 설치된 센서가 일대일(point-to-point)로 중앙의 제어컴퓨터에 전달되었고, 상기 제어컴퓨터에서 생성되는 제어신호도 역시 일대일로 액츄에이터에 전달되었으나, 이러한 자동화 시스템의 경우에는 시스템이 대형화되고 복잡해질수록 길게 연결되는 수많은 전선들 때문에, 배선에 소요되는 비용은 물론, 오류 발생시 시스템의 유지, 보수에 많은 노력과 비용을 필요로 하며, 중앙의 제어컴퓨터에 문제 발생시 전체 시스템이 동작불능 상태가 되는 문제가 있었다.
이후, 마이크로프로세서 기술의 발전과 함께 분산제어기술이 소개되면서 중앙 컴퓨터에 의하여 수행되던 중앙 집중제어 기능이 여러 대의 작은 컴퓨터로 분산된 분산 시스템으로 구성하였으나, 분산 시스템에서도 역시 제어기의 프로세서와 입출력 장치가 하나의 장치로 묶여 있어 여전히 필드에 설치된 센서나 액츄에이터들과는 일대일로 연결될 수밖에 없었다.
이를 개선하기 위해 입출력 장치를 센서나 액츄에이터에 근접해서 설치되는 형태로 변형된 필드버스(field bus) 즉, 입출력 장치가 현장에 분산된 형태가 나타났다. 필드버스는 배선을 획기적으로 간소화하고, 공정제어 및 빌딩제어에서 신속한 처리가 요구되는 다량의 데이터를 처리하기 효과적이며, 필드 디바이스(device)의 추가변경이 용이하여 시스템 구성에 유연성을 제공한다.
최근 빌딩 자동화 시스템(자동화 시스템에서 적용 대상을 한정하지 않고, 공장 자동화 시스템 등을 포함하는 개념이나 본 명세서에는 빌딩 자동화 시스템으로 약칭한다)에서 이용하는 필드버스 네트워크에는 CAN, DeviceNet, Profibus, Interbus, LonWorks 등이 있으며, 그 중 특히 LonWorks는 OSI 7계층을 모두 사용하여 인터넷에 쉽게 연결될 수 있어 인터넷을 통한 감시 및 제어가 가능하다는 장점이 있어 다양하게 응용되고, 그 중요성 역시 점차 확대되고 있다.
이러한 빌딩 자동화 시스템(10)은 도 1에 도시한 바와 같이, 중앙 제어 장치(100) 및 설비 제어 장치(200)를 포함할 수 있다.
이때, 중앙 제어 장치(100)는 빌딩종합관리시스템(BMS; Building Management System) 또는 건물 내에 설치된 설비들과 관련된 에너지를 관리하여 건물 내의 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 성능을 높이기 위하여 사용되는 건물 에너지 관리 시스템(BEMS; Building Energy Management System)일 수 있다.
또한, 설비 제어 장치(200)는 연결되어 있는 설비(300) 또는 장비(400)를 감시 및/또는 제어할 수 있는 수단으로서, 상기 중앙 제어 장치(100)로부터 수신되는 데이터에 따라 설비(300) 또는 장비(400)를 감시 및/또는 제어할 수 있다.
이때, 설비 제어 장치(200)는 설비(300) 또는 장비(400)를 제어하기 위한 DDC(Direct Digital Controller) 또는 PLC(Programmable Logic Controller)일 수 있다.
설비(300, 300')는, 상기 빌딩 자동화 시스템(10)을 구성하는 서브 시스템으로서, 예를 들어, 에어컨, 환기, 공조기, 팬, 보일러, 냉각탑, 펌프, 온/습도센서, 냉동기, 조명기기, 전력 기기, 화재 시스템 등을 의미할 수 있다.
또한, 장비(400, 400')는 예를 들어 냉각탑 시스템을 설비로 하는 경우, 냉각탑, 펌프, 온도 센서 등을 의미할 수 있다.
한편, 중앙 제어 장치(100)와 설비 제어 장치(200) 상호 간에는 통신을 위해 제1 네트워크(N1)에 의해 연결될 수 있고, 설비 제어 장치(200)와 설비(300) 상호 간에는 통신을 위해 제2 네트워크(N2)에 의해 연결될 수 있다.
설비(300) 및/또는 장비(400)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제2 네트워크(N2)에 연결되어 제2 프로토콜에 따라 통신을 수행할 수 있으나, 이에 한정하지 않고, 제1 네트워크(N1)에 연결되어 제1 프로토콜에 따라 통신을 수행할 수도 있다.
중앙 제어 장치(100)가 설비(300) 및/또는 장비(400)와 통신을 수행하기 위해, 설비 제어 장치(200)는 게이트웨이(gateway)일 수 있고, 제1 프로토콜과 제2 프로토콜이 서로 다른 경우, 제1 프로토콜과 제2 프로토콜 상호 간에 프로토콜을 변환할 수 있다.
이때, 제1 네트워크(N1)의 노드(node)들은 제1 프로토콜에 따라 통신을 수행하되, 일 예로, LanTalk를 프로토콜로 사용하는 LonWorks 네트워크일 수 있으며, 제2 네트워크(N2)의 노드들은 제2 프로토콜에 따라 통신을 수행하되, 일 예로, 제2 네트워크(N2)는 RS-485 따위의 직렬통신방식을 갖는 네트워크이거나 LonTalk를 프로토콜로 사용하는 LonWorks 네트워크일 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
만약, 제1 프로토콜이 네트워크 변수(network variable)의 바인딩(binding)에 의한 통신방법을 지원하는 경우, 종래에는 도 2에 도시한 바와 같이, 하나의 게이트웨이에는 게이트웨이 종류에 따라 이에 대응되는 종류의 설비(300) 또는 장비(400)만 연결될 수 있었다. 일 예로, 공조기 게이트웨이(201)에는 공조기(301, 302, 303)만 연결될 수 있다.
또한, 게이트웨이(201)에는 설비(300) 또는 장비(400)를 인식하거나 설비(300) 또는 장비(400)와 통신 등을 수행하기 위한 디바이스 인터페이스 파일을 저장하고 있으나, 이러한 디바이스 인터페이스 파일은 바이너리 파일 형태로서 수정할 수 없고, 따라서, 디바이스 인터페이스 파일 내에 주소별 기능 블록(FB; Functional Block)이나, 상기 기능 블록에 포함되어 있는 네트워크 변수(network variables)의 이름이나 타입(type) 등은 수정될 수 없는 문제가 있다.
따라서, 도 3A에 도시한 바와 같이, 게이트웨이(201)에 연결된 설비(300) 또는 장비(400)의 주소별로 기능 블록이 구성된 디바이스 인터페이스 파일(210)은 동일한 네트워크 변수 세트가 반복적으로 구성되게 된다. 구체적으로, 도 3B에 도시한 바와 같이, 디바이스 인터페이스 파일은 nviOnOff, nviMode, nviFanSpeedCmd, nviLock, ... 등을 포함한 네트워크 변수 세트와 동일한 네트워크 변수 세트가 반복하여 구성되는 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 필요 기술이 절실히 요구되는 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 바와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 하나의 설비 제어 장치에 서로 다른 종류의 설비 또는 장비를 임의로 연결하여 구성하거나 설비 제어 장치에 저장된 디바이스 인터페이스 파일을 수정하기 위한 설비 제어 장치, 이를 포함하는 빌딩 자동화 시스템 및 설비 제어 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 설비 또는 장비와 연결되는 적어도 하나의 입출력 모듈 및 상기 입출력 모듈을 통하여 상기 설비 또는 장비를 관제하는 제어부를 포함하는 설비 제어 장치에 있어서, 상기 제어부는, 원시 프로그램을 상기 제어부가 실행가능한 목적 프로그램으로 변환하여 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 목적 프로그램을 이용하여 상기 설비 또는 장비와 통신을 수행하되, 상기 원시 프로그램은, 상기 설비 또는 장비에 대한 적어도 하나의 상태 정보 또는 적어도 하나의 제어 명령에 대응하는 네트워크 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치를 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 원시 프로그램은, 상기 네트워크 변수를 기능별로 군집화한 적어도 하나의 기능 블럭을 포함하되, 상기 기능 블럭은, 적어도 하나의 상기 네트워크 변수의 이름 및 속성을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 네트워크 변수의 이름 및 속성은, 상기 입출력 모듈별 또는 상기 입출력 모듈의 포트별로 구분될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 설비 제어 장치는 이더넷을 이용하여 외부 단말기와 통신하는 제1 통신부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제1 통신부를 통해 상기 외부 단말기로부터 상기 원시 프로그램을 전송받을 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 저장부는, 플래시 메모리 타입일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 설비 또는 장비에 대한 관제를 수행하는 중앙 제어 장치와 데이터를 송수신하기 위한 제2 통신부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 통신부는, 상기 중앙 제어 장치와 제1 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하고, 상기 입출력 모듈은, 상기 설비 또는 장비와 제2 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하되, 상기 제1 프로토콜과 상기 제2 프로토콜을 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 프로토콜은, 론톡(LonTalk)일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하는 과정 중 또는 상기 변환된 목적 프로그램을 상기 저장부에 저장하는 과정 중 오류가 발생하면, 기 설정된 횟수만큼 반복하여 재시도할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 변환하는 과정 또는 상기 저장하는 과정 전에 상기 저장부에 기 저장된 데이터를 백업하고, 상기 변환하는 과정 또는 상기 저장하는 과정을 상기 기 설정된 횟수만큼 오류가 발생하면, 상기 기 저장된 데이터를 상기 저장부에 복구할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하는 과정 또는 상기 변환된 목적 프로그램을 상기 저장부에 저장하는 과정에 대한 진행 상태 정보를 시각 또는 청각적으로 출력할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 일 실시예에 따른 설비 제어 장치 및 상기 설비 또는 장비에 대한 관제를 수행하는 중앙 제어 장치를 포함하는 빌딩 자동화 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 적어도 하나의 입출력 모듈을 통하여 상기 입출력 모듈에 연결된 설비 또는 장비를 관제하는 단계를 포함하는 설비 제어 방법에 있어서, 상기 설비 또는 장비를 관제하는 단계는, 제어부가, 원시 프로그램을 실행가능한 목적 프로그램으로 변환하여 저장부에 저장하는 단계 및 상기 제어부는, 상기 저장부에 저장된 목적 프로그램을 이용하여 상기 설비 또는 장비를 관제하는 단계를 포함하되, 상기 원시 프로그램은, 상기 설비 또는 장비에 대한 적어도 하나의 상태 정보 또는 적어도 하나의 제어 명령에 대응하는 네트워크 변수를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 원시 프로그램은, 상기 네트워크 변수를 기능별로 군집화한 적어도 하나의 기능 블럭을 포함하되, 상기 기능 블럭은, 적어도 하나의 상기 네트워크 변수의 이름 및 속성을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 네트워크 변수의 이름 및 속성은, 상기 입출력 모듈별 또는 상기 입출력 모듈의 포트별로 구분될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 설비 제어 방법은, 이더넷을 이용하여 통신하는 제1 통신부를 통해 외부 단말기로부터 상기 원시 프로그램을 전송받는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 저장부는, 플래시 메모리 타입일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 설비 또는 장비를 관제하는 단계는, 제2 통신부를 통해 중앙 제어 장치와 데이터를 송수신하여, 상기 설비 또는 장비에 대한 관제를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 통신부는, 상기 중앙 제어 장치와 제1 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하고, 상기 입출력 모듈은, 상기 설비 또는 장비와 제2 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하되, 상기 제1 프로토콜과 상기 제2 프로토콜을 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제1 프로토콜은, 론톡(LonTalk)일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 설비 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
이상의 본 발명에 따른 설비 제어 장치, 이를 포함하는 빌딩 자동화 시스템 및 설비 제어 방법은, 설비 제어 장치에 저장된 디바이스 인터페이스 파일, 이에 포함된 기능 블록, 네트워크 변수의 이름이나 타입 등을 수정할 수 있다.
이에 따라, 설비 제어 장치에 서로 다른 종류의 설비 또는 장비를 연결할 수 있고, 설비 제어 장치에 연결되는 설비 또는 장비의 연결을 임의로 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 자동화 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 종래 게이트웨이에 설비가 연결된 일 예시도이다.
도 3A 및 3B는 종래 게이트웨이에 포함된 디바이스 인터페이스 파일의 구성에 대한 일 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입출력 모듈과 설비 또는 장비 간의 연결 예시도이다.
도 6A 및 6B는 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 인터페이스 파일의 구성에 대한 일 에시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법에 대한 단계별 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법 중 원시 프로그램을 변환하고 저장하는 단계를 구체화한 단계별 흐름도이다.
아래에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구성될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하고도 명확하게 설명하기로 한다.
빌딩 자동화 시스템
본 발명에 따른 빌딩 자동화 시스템(10)은 건물 또는 빌딩에 배치된 설비를 제어하기 위한 빌딩 자동화 시스템일 수 있다.
또한, 상기 빌딩 자동화 시스템은 자동화 시스템에서 적용 대상을 한정하지 않고, 공장 자동화 시스템 등을 포함하는 개념으로서, 본 명세서에서는 빌딩에 설치된 설비들을 제어하기 위한 빌딩 자동화 시스템을 일 예로 하여 설명하기로 한다.
빌딩 자동화 시스템(10)에서 설비(300) 또는 장비(400)를 관제하는 중앙 제어 장치(100)는 빌딩종합관리시스템(BMS; Building Management System) 또는 건물 내에 설치된 설비들과 관련된 에너지를 관리하여 건물 내의 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 성능을 높이기 위하여 사용되는 건물 에너지 관리 시스템(BEMS; Building Energy Management System)일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 장치의 구성도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 장치(202)는 제어부(2021) 및 입출력 모듈(2022)를 포함하되, 이 외에, 제1 통신부(2023), 제2 통신부(2024), 저장부(2025) 및 인터페이스부(2026) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 4에 도시한 제어 장치의 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 설비 제어 장치가 구현될 수 있음은 물론이다.
이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.
입출력 모듈(2022)은 설비 제어 장치(202)가 설비(300) 및/또는 장비(400)와 통신 연결하기 위한 수단으로서, 설비(300) 또는 장비(400)를 노드로 하는 제2 네트워크는 다양한 물리적 또는 논리적 토폴로지(topology) 형태를 가질 수 있다.
여기서, 설비(300, 300')는, 전술한 바와 같이, 상기 빌딩 자동화 시스템(10)을 구성하는 서브 시스템으로서, 예를 들어, 에어컨, 환기, 공조기, 팬, 보일러, 냉각탑, 펌프, 온/습도센서, 냉동기, 조명기기, 전력 기기, 화재 시스템 등을 의미할 수 있다. 또한, 장비(400, 400')는, 예를 들어 냉각탑 시스템을 설비로 하는 경우, 냉각탑, 펌프, 온도 센서 등을 의미할 수 있다.
중앙 제어 장치(100)는 하나 이상의 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 하나 이상의 관제점을 등록하고, 상기 관제점을 이용하여 설비(300) 및/또는 장비(400)를 관제할 수 있다.
중앙 제어 장치(100)는 관제 프로그램을 이용하여, 등록된 관제점을 통해 설비(300) 또는 장비(400)를 제어 및/또는 감시할 수 있다.
일 예로, 설비(300)가 공조기인 경우, 중앙 제어 장치(100)는 실외기 또는 실내기의 가동 여부, 운전 모드, 온도, 습도, 풍속, 풍향 등과 같은 상태 정보를 수신하여, 디스플레이 장치를 통해 출력하거나, 사용자의 입력에 의해 상기 실외기 또는 실내기가 제어되도록 제어 명령을 실외기 또는 실내기에 전송할 수 있다.
또한, 중앙 제어 장치(100)는 관제점의 적어도 일부를 등록하여 생성되는 하나 이상의 스테이션(또는 "가상의 서버")을 포함할 수 있고, 상기 각 스테이션은 사용자 입력을 통해 입력된 제어명령에 따라 등록된 일부 관제점에 대한 설비를 관제하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 중앙 제어 장치(100)는, 건물 전체의 상황을 종합적으로 제어 및/또는 감시하는 장치로서, 상기 설비들(300, 300'), 예를 들어 기계설비, 조명, 전력, 출입 통제, 방재, 주차 관리, 시설 관리 등을 위한 별도의 단말기를 포함할 수 있다.
한편, 상기 중앙 제어 장치(100)는, 상기 설비 제어 장치(200)와 제1 네트워크를 통해 서로 정보를 공유할 수 있다. 구체적으로, 설비 제어 장치(200)의 제2 통신부(2024)는 제1 프로토콜을 이용하여, 중앙 제어 장치(100)와 데이터를 송수신할 수 있다.
설비 제어 장치(200)는, 중앙 제어 장치(100)와 하나 이상의 설비(300) 또는 장비(400) 사이에 위치하여, 상기 중앙 제어 장치(100)로부터 수신되는 관제 프로그램을 실행하거나, 상기 관제 프로그램에 따른 제어 명령을 수신하여 실행함으로써, 설비(300) 및/또는 장비(400)를 관제할 수 있다.
즉, 설비 제어 장치(200)는, 설비(300) 및/또는 장비(400)를 제어하는 DDC(Direct Digital Controller) 또는 PLC(Programmable Logic Controller)일 수 있다.
또한, 설비 제어 장치(200)는 설비(300) 또는 장비(400)에 대하여 설정된 관제점을 통해, 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 제어 명령 및/또는 설비(300) 또는 장비(400)의 상태 정보 등의 데이터를 저장하거나, 중앙 제어 장치(100) 또는 외부 단말기(미도시)로 전송할 수 있다.
이때, 설비 제어 장치(202)가 설비(300) 및/또는 장비(400)와 통신 연결하기 위한 입출력 모듈(2022)은 RS-232, RS-422, RS-485과 같은 직렬통신방식으로 설비(300) 및/또는 장비(400)와 연결되거나, LonTalk를 프로토콜을 사용하는 LonWorks 네트워크로 설비(300) 및/또는 장비(400)와 연결될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 기타 이더넷(Ethernet), PLC(Power Line Communication), PSDN(Public Switching Data Network), ISDN(Integrated Services Digital Network), ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL(Very-high-data rate Digital Subscriber Line) 등의 유선 통신으로 연결될 수 있음은 물론이다. 또한, 와이브로(WIBRO), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)/WCDMA, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide band), 와이파이(Wireless Fidelity), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access), IRDA(Infrared Data Association), 무선주파수(RF: Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth), 이동 컴퓨팅(Mobile Computing), 주파수 공용 통신(TRS: Trunked Radio System), 및 IEEE1394 등의 무선 통신으로 연결될 수도 있다.
한편, 제어부(2021)는 기 저장되거나 인터페이스부를 통해 사용자로부터 입력된 관제 프로그램 또는 제어 명령에 따라 입출력 모듈(2022)에 연결된 설비(300) 또는 장비(400)를 관제할 수 있다. 이때, 제어부(2021)는 설비(300) 또는 장비(400)를 관제하기 위한 일련의 명령어를 처리하거나 설비 제어 장치(202)에 포함된 구성 전반을 제어하기 위해 마이크로 컴퓨터일 수 있다.
중앙 제어 장치(100) 또는 설비 제어 장치(202)가 설비(300) 또는 장비(400)를 관제하기 위해, 제어부(2021)가 설비(300) 또는 장비(400)를 인식하거나 설비(300) 또는 장비(400)와 통신 등을 수행하기 위해 디바이스 인터페이스 파일을 이용할 수 있다.
이러한 디바이스 인터페이스 파일은, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(2021)가 원시 프로그램을 실행 가능한 목적 프로그램으로 변환함으로써 만들 수 있다. 즉, 고급 언어로 작성된 원시 프로그램을 제어부(2021)가 실행 가능한 목적 프로그램으로 변환할 수 있고, 변환된 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 저장할 수 있고, 제어부(2021)는 저장부(2025)에 저장된 디바이스 인터페이스 파일을 읽어들여, 이를 이용하여, 제어부(2021)는 설비(300) 또는 장비(400)를 관제할 수 있다.
여기서, 디바이스 인터페이스 파일은 적어도 하나의 네트워크 변수(NV)를 포함하는 기능 블록(FB)을 적어도 하나 포함하되, 기능 블럭은 도 5에 도시한 바와 같이, 입출력 모듈(2022)별로 또는 입출력 모듈의 포트(a1, a2, b1, b2, c1, c2, d1, d2)별로 구분되어 디바이스 인터페이스 파일에 저장될 수 있다.
입출력 모듈(2022)은 DI(Digital Input) 모듈, DO(Digital Output) 모듈, AI(Analogue Input) 모듈, AO(Analogue Output) 모듈, UI(Universial Input) 모듈, UO(Universial Output) 모듈 등을 포함할 수 있다.
일 예로, 제1 입출력 모듈(2022a)에서 제1 내지 제3 포트(a1)와 제3 입출력 모듈(2022c)에서 제1 내지 제3 포트(c1)에 공조기의 통신선이 연결될 수 있고, 제1 입출력 모듈(2022a)에서 제4 내지 제6 포트(a2)와 제2 입출력 모듈(2022b)에서 제1 내지 제3 포트(b1)에 펌프의 통신선이 연결될 수 있으며, 제2 입출력 모듈(2022b)의 제4 내지 제6 포트(b2)와 제4 입출력 모듈(2022d)의 제1 내지 제6 포트(d1, d2)에 보일러의 통신선이 연결될 수 있다.
이에 따라, 디바이스 인터페이스 파일은 서로 다른 종류의 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 기능 블럭을 포함할 수 있다.
일 예로, 도 6A에 도시한 바와 같이, 디바이스 인터페이스 파일은 공조기, 보일러 및 펌프 각각에 대한 기능 블럭을 포함할 수 있고, 디바이스 인터페이스 파일의 제1 기능 블록(FB #1)에는 공조기에 대한 제어 명령을 수행하거나 공조기의 상태 정보를 획득하기 위해 함께 사용되는 네트워크 변수 세트인 nviOnOff, nviFanSpeed, nviLock, nviSetPoint 등을 포함할 수 있고, 제2 기능 블록(FB #2) 에는 보일러에 대한 제어 명령을 수행하거나 공조기의 상태 정보를 획득하기 위해 함께 사용되는 네트워크 변수 세트인 nviSpaceTemp, nviHotwaterTemp, nviTempSelection, nviHotwaterEnable, nviHeater 등을 포함할 수 있으며, 제3 기능 블록(FB #3)에는 펌프에 대한 제어 명령을 수행하거나 공조기의 상태 정보를 획득하기 위해 함께 사용되는 네트워크 변수 세트인 nviOnOff, nvoOnOff, nvoError 등을 포함할 수 있다.
따라서, 원시 프로그램은 서로 다른 종류의 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 적어도 하나의 상태 정보 또는 적어도 하나의 제어 명령에 대응하는 네트워크 변수를 포함할 수 있고, 이때, 네트워크 변수들은 기능별로 군집화된 적어도 하나의 기능 블록으로 저장되되, 입출력 모듈(2022)별로 또는 입출력 모듈의 포트(a1, a2, b1, b2, c1, c2, d1, d2)별로 구분되어 저장될 수 있다.
이때, 상기 네트워크 변수는 네트워크 변수의 인덱스(index), 이름(name) 및 속성(type) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 속성은 사용자가 임의로 정의할 수 있으나, 표준화된 SNVT(Standard Network Variable Type)로 설정될 수 있다.
사용자는 설비(300) 또는 장비(400)를 정의하는 기능 블록(FB)을 입출력 모듈(2022)에 연결되는 설비(300) 또는 장비(400)에 따라 임의로 구성하거나, 네트워크 변수(NV)의 이름이나 속성 등을 임의로 설정할 수 있다.
즉, 사용자는 고급 언어 형태로 설정하여 저장한 원시 프로그램을 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 장치(202)에 제공하면, 제어부(2021)는 상기의 원시 프로그램을 제어부(2021)가 실행가능한 목적 프로그램으로 변환하여, 설비 제어 장치(202)는 이에 연결된 설비(300) 또는 장비(400)의 구성에 맞는 적응형 설비 제어 장치가 될 수 있고, 역으로, 설비 제어 장치(202)에 설비(300) 또는 장비(400)의 연결 구성을 임의로 하고, 그에 맞는 원시 프로그램을 작성할 수 있다.
이때, 제어부(2021)는 네트워크 변수를 포함한 원시 프로그램(NV Info)을 각종 유무선 통신이 가능한 제1 통신부(2023)를 통하여 외부 단말기로부터 전송받거나, 설비 제어 장치(202)의 내외장 저장 장치로부터 읽혀질 수 있다. 일 예로, 제1 통신부(2023)는 이더넷(ethernet)을 이용하여 외부 단말기로부터 전송받은 원시 프로그램을 제어부(2021)에 전달하거나 읽기 쓰기가 가능한 저장 수단에 전달할 수 있고, 이와 달리 설비 제어 장치(202)에 포함된 메모리 리더기를 통해 사용자에 의해 탈장착 가능한 메모리로부터 읽어들여 질 수도 있다.
이에 따라, 제어부(2021)는 전술한 바와 같이, 상기 원시 프로그램을 제어부(2021)가 실행가능한 목적 프로그램으로 변환하여, 저장부(2025)에 저장할 수 있다.
저장부(2025)는 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장하는 수단으로서, 상기 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 전원의 인가 여부와 무관하게 저장을 지속할 수 있는 비휘발성인 것이 바람직하다.
일 예로, 저장부(2025)는 플래시 메모리 타입(flash memory type)인 것이 바람직하나, 이에 한하지 않고, 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광 디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체일 수 있다.
따라서, 제어부(2021)는 상기 제어부(2021) 내부 또는 외부에 포함된 버닝(burning) 수단을 이용하여, 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 비휘발성의 저장부(2025)에 저장할 수 있다.
즉, 설비 제어 장치(202)는 비휘발성의 저장부(2025)에 데이터를 쓸 수 있는 버닝 수단(또는 버닝 장치)을 포함함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 장치(202)는 외부의 별도의 버닝 수단을 통하지 않고, 내부에 포함된 버닝 수단을 이용하여, 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 직접 비휘발성의 저장부(2025)에 버닝함으로써, 별도의 버닝 작업을 사용자에게 요구하지 않을 수 있다.
이때, 제어부(2021)가 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 상기 버닝 수단을 통해 저장부(2025)에 저장하는 과정에서, 저장 과정이 성공적으로 완료되지 않은 경우, 제어부(2021)는 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 저장하는 과정을 기 설정된 횟수만큼 반복할 수 있다.
이때, 제어부(2021)가 상기 기 설정된 횟수를 초과하여 상기 저장 과정을 시도하였으나, 상기 저장 과정을 성공적으로 완료하지 않은 경우에는, 인터페이스부(2026)를 통해 에러 메시지를 시각 또는 청각적으로 출력할 수 있다.
또한, 제어부(2021)는 상기 저장 과정을 수행하기 전에, 저장부(2025)에 기 저장되어 있는 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 설비 제어 장치(202)에 포함된 저장 매체에 저장하거나, 제2 통신부(2024)를 통해 중앙 제어 장치(100) 또는 인터넷상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)에 저장할 수 있고, 상기와 같이, 제어부(2021)가 상기 저장 과정 또는 상기 변환 과정을 기 설정된 횟수만큼 시도하였으나, 상기 저장 과정을 성공적으로 완료하지 않은 경우에는, 설비 제어 장치(202)에 포함된 저장 매체 또는 상기 웹 스토리지에 저장되어 있는 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 읽어들여, 상기 저장부(2025)에 저장할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제어부(2021)는 상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하거나, 상기 버닝 작업을 통해 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 저장하기 전에, 설비 제어 장치(200)는 현재 설비 제어 장치(200)의 진행 상태 정보를 포함하는 데이터를 제1 네트워크(N1)를 통해 중앙 제어 장치(100)에 전송하거나, 인터페이스부(2026)를 통해 상기 진행 상태 정보를 시각 또는 청각적으로 출력할 수 있다.
즉, 설비 제어 장치(200)가 현재 상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하는 중인지, 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장하는 중인지 등에 대한 진행 상태 정보를 포함하는 데이터를 상기 중앙 제어 장치(100)에 전송하거나, 인터페이스부(2026)를 통해 상기 진행 상태 정보를 시각 또는 청각적으로 출력할 수 있다.
이에 따라, 중앙 제어 장치(100)는 설비 제어 장치(200)의 현재 상태를 사용자에게 제공하여, 사용자가 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 관제를 할 수 없을 때, 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 관제가 불가능한 이유 또는 현재 진행 상황을 알리는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 장치(202)는 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 관제를 수행하는 중앙 제어 장치(100)와 데이터를 송수신하기 위한 제2 통신부(2024)를 더 포함할 수 있다.
제2 통신부(2024)는 중앙 제어 장치(100)와 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol), 백넷(Building Automation & Control Network; BACnet)을 통해 서로 연결될 수 있다.
또한, 구체적으로 CAN, DeviceNet, Profibus, Interbus, LonWorks 등을 사용할 수 있으나, 그 중 네트워크 변수를 이용하여 바인딩에 의한 통신을 수행하고, 인터넷을 통한 감시 및 제어가 가능하므로 하다는 장점이 있는 LonWorks를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 제1 네트워크를 통해 중앙 제어 장치(100)와 설비 제어 장치(200)가 LonWorks를 사용하는 경우, 제2 통신부(2024)는 뉴런칩(Neuron Chip)을 포함할 수 있고, 론톡(LonTalk) 프로토콜을 사용할 수 있다.
이에 따라, 중앙 제어 장치(100)는 제2 네트워크(N2)에 연결되어 있는 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 관제를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제2 통신부(2024)를 통해 중앙 제어 장치(100)는 설비(300) 및/또는 장비(400)에 제어 명령을 전송하거나, 제어 명령의 실행 결과, 처리 과정, 또는 설비(300, 300') 및/또는 장비(400, 400')의 각종 상태 정보 등에 대한 정보를 수신할 수 있다.
이때, 제2 통신부(2024)를 통해, 중앙 제어 장치(100)와 설비(300) 또는 장비(400) 간에 유선 또는 무선에 의한 데이터 통신시, 제1 네트워크(N1) 및 제2 네트워크(N2) 들이 사용하는 통신 프로토콜이 서로 다른 경우, 즉, 제1 네트워크(N1)가 사용하는 제1 프토로콜과 제2 네트워크(N2)가 사용하는 제2 프로토콜이 서로 다른 경우, 두 네트워크 간의 통신이 가능하도록 제어부(2021)는 제1 프로토콜을 제2 프로토콜로, 또는 제2 프로토콜을 제1 프로토콜로 변환할 수 있다.
이외에, 상기 중앙 제어 장치(100)는, 제2 네트워크(N2) 이외에 제1 네트워크(N1)에 연결되어 있는 설비나 장비에 대한 관제를 수행할 수도 있으며, 이때, 제1 네트워크(N1)에 연결되어 있는 설비나 장비는 제2 네트워크(N2)에서 사용하는 프로토콜을 지원하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 따른 중앙 제어 장치(100)는 인터페이스부(2026)를 더 포함할 수 있다.
인터페이스부(2026)는 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 상태 정보를 디스플레이 수단을 통해 출력하거나, 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 제어명령을 사용자로부터 직접 입력받을 수 있다.
인터페이스부(2026)는 사용자로부터 제어명령을 입력받거나, 상태 정보를 출력하기 위해, 일반적으로 컴퓨터 단말기 또는 제어 터치 패널(Control Touch Panel)을 포함할 수 있다.
또한, 인터페이스부(2026)는 HTTP(HyperText Transfer Protocol), HTTPS(HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) 등을 사용하여 XML 기반의 메세지를 네트워크 상에서 교환하는 형태의 프로토콜인 SOAP 또는 빌딩 자동화용 통신 프로토콜인 BACnet 등을 이용하여, 이동 통신 단말(미도시) 혹은 기타 단말기(미도시)를 통해 원격지의 사용자로부터 제어명령을 입력받거나, 원격의 사용자로 각종 상태 정보를 전송할 수도 있다.
설비 제어 방법
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법에 대한 단계별 흐름도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 적어도 하나의 입출력 모듈을 통하여 상기 입출력 모듈에 연결된 설비 또는 장비를 관제하는 단계(S100)를 포함하되, 상기 설비 또는 장비를 관제하는 단계(S100)는, 제어부가 원시 프로그램을 실행가능한 목적 프로그램으로 변환하여 저장부에 저장하는 단계(S120) 및 제어부가 상기 저장부에 저장된 목적 프로그램을 이용하여 상기 설비 또는 장비를 관제하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
이하, 도 1 내지 6을 참조하여 자세히 살펴보기로 하되, 앞선 설명과 중복되는 부분은 그에 갈음하고, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
설비 제어 장치(202)의 입출력 모듈(2022)은 설비 제어 장치(202)가 설비(300) 및/또는 장비(400)와 통신 연결하기 위한 수단으로서, 중앙 제어 장치(100) 및/또는 설비 제어 장치(202)는 적어도 하나의 입출력 모듈을 통하여 입출력 모듈에 연결된 설비 또는 장비를 관제할 수 있다(S100).
이때, 입출력 모듈(2022)과 연결되는 제2 네트워크는 설비(300) 또는 장비(400)를 노드로 하되, 노드들간에는 다양한 물리적 또는 논리적 토폴로지(topology) 형태로 연결될 수 있다.
설비 제어 장치(202)는 직접 설비(300) 및/또는 장비(400)에 대한 관제를 수행할 수 있다.
또한, 설비 제어 장치(200)는, 중앙 제어 장치(100)와 하나 이상의 설비(300) 또는 장비(400) 사이에 위치하여, 상기 중앙 제어 장치(100)로부터 수신되는 관제 프로그램을 실행하거나, 상기 관제 프로그램에 따른 제어 명령을 수신하여 실행함으로써, 설비(300) 및/또는 장비(400)를 관제할 수 있다.
즉, 설비 제어 장치(200)는, 설비(300) 및/또는 장비(400)를 제어하는 DDC(Direct Digital Controller) 또는 PLC(Programmable Logic Controller)일 수 있다.
또한, 설비 제어 장치(200)는 설비(300) 또는 장비(400)에 대하여 설정된 관제점을 통해, 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 제어 명령 및/또는 설비(300) 또는 장비(400)의 상태 정보 등의 데이터를 저장하거나, 중앙 제어 장치(100) 또는 외부 단말기(미도시)로 전송할 수 있다.
이때, 설비 제어 장치(202)가 설비(300) 및/또는 장비(400)와 통신 연결하기 위한 입출력 모듈(2022)은 RS-232, RS-422, RS-485과 같은 직렬통신방식으로 설비(300) 및/또는 장비(400)와 연결되거나, LonTalk를 프로토콜을 사용하는 LonWorks 네트워크로 설비(300) 및/또는 장비(400)와 연결될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 기타 다양한 유선 또는 무선 통신으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 중앙 제어 장치(100)는, 상기 설비 제어 장치(200)와 제1 네트워크를 통해 서로 정보를 공유할 수 있다. 구체적으로, 설비 제어 장치(200)의 제2 통신부(2024)는 제1 프로토콜을 이용하여, 중앙 제어 장치(100)와 데이터를 송수신할 수 있다.
중앙 제어 장치(100)는 하나 이상의 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 하나 이상의 관제점을 등록하고, 상기 관제점을 이용하여 설비(300) 및/또는 장비(400)를 관제할 수 있다. 중앙 제어 장치(100)는 관제 프로그램을 이용하여, 등록된 관제점을 통해 설비(300) 또는 장비(400)를 제어 및/또는 감시할 수 있다.
또한, 중앙 제어 장치(100)는 관제점의 적어도 일부를 등록하여 생성되는 하나 이상의 스테이션(또는 "가상의 서버")을 포함할 수 있고, 상기 각 스테이션은 사용자 입력을 통해 입력된 제어명령에 따라 등록된 일부 관제점에 대한 설비를 관제하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 중앙 제어 장치(100)는, 건물 전체의 상황을 종합적으로 제어 및/또는 감시하는 장치로서, 상기 설비들(300, 300'), 예를 들어 기계설비, 조명, 전력, 출입 통제, 방재, 주차 관리, 시설 관리 등을 위한 별도의 단말기를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 설비 제어 장치(202)는 중앙 제어 장치(100)와 제2 통신부(2024)에 의해 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol), 백넷(Building Automation & Control Network; BACnet)을 통해 서로 연결될 수 있다.
또한, 구체적으로 CAN, DeviceNet, Profibus, Interbus, LonWorks 등을 사용할 수 있으나, 그 중 네트워크 변수를 이용하여 바인딩에 의한 통신을 수행하고, 인터넷을 통한 감시 및 제어가 가능하므로 하다는 장점이 있는 LonWorks를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 제1 네트워크를 통해 중앙 제어 장치(100)와 설비 제어 장치(200)가 LonWorks를 사용하는 경우, 제2 통신부(2024)는 뉴런칩(Neuron Chip)을 포함할 수 있고, 론톡(LonTalk) 프로토콜을 사용할 수 있다.
이에 따라, 중앙 제어 장치(100)는 제2 네트워크(N2)에 연결되어 있는 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 관제를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제2 통신부(2024)를 통해 중앙 제어 장치(100)는 설비(300) 및/또는 장비(400)에 제어 명령을 전송하거나, 제어 명령의 실행 결과, 처리 과정, 또는 설비(300, 300') 및/또는 장비(400, 400')의 각종 상태 정보 등에 대한 정보를 수신할 수 있다.
이때, 제2 통신부(2024)를 통해, 중앙 제어 장치(100)와 설비(300) 또는 장비(400) 간에 유선 또는 무선에 의한 데이터 통신시, 제1 네트워크(N1) 및 제2 네트워크(N2) 들이 사용하는 통신 프로토콜이 서로 다른 경우, 즉, 제1 네트워크(N1)가 사용하는 제1 프토로콜과 제2 네트워크(N2)가 사용하는 제2 프로토콜이 서로 다른 경우, 두 네트워크 간의 통신이 가능하도록 제어부(2021)는 제1 프로토콜을 제2 프로토콜로, 또는 제2 프로토콜을 제1 프로토콜로 변환할 수 있다.
이외에, 상기 중앙 제어 장치(100)는, 제2 네트워크(N2) 이외에 제1 네트워크(N1)에 연결되어 있는 설비나 장비에 대한 관제를 수행할 수도 있으며, 이때, 제1 네트워크(N1)에 연결되어 있는 설비나 장비는 제2 네트워크(N2)에서 사용하는 프로토콜을 지원하는 것이 바람직하다.
한편, 제어부(2021)는 기 저장되거나 인터페이스부를 통해 사용자로부터 입력된 관제 프로그램 또는 제어 명령에 따라 입출력 모듈(2022)에 연결된 설비(300) 또는 장비(400)를 관제할 수 있다. 이때, 제어부(2021)는 설비(300) 또는 장비(400)를 관제하기 위한 일련의 명령어를 처리하거나 설비 제어 장치(202)에 포함된 구성 전반을 제어하기 위해 마이크로 컴퓨터일 수 있다.
중앙 제어 장치(100) 또는 설비 제어 장치(202)가 설비(300) 또는 장비(400)를 관제하기 위해, 제어부(2021)가 설비(300) 또는 장비(400)를 인식하거나 설비(300) 또는 장비(400)와 통신 등을 수행하기 위해 디바이스 인터페이스 파일을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 설비(300) 또는 장비(400)를 관제하는 단계(S100)는 제어부(2021)가 원시 프로그램을 실행 가능한 목적 프로그램으로 변환하고, 이를 저장부(2025)에 저장하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.
즉, 제어부(2021)는 고급 언어로 작성된 원시 프로그램을 제어부(2021)가 실행 가능한 목적 프로그램으로 변환할 수 있고, 변환된 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 저장할 수 있다. 이에 따라, 제어부(2021)는 저장부(2025)에 저장된 디바이스 인터페이스 파일을 읽어들이고, 이를 이용함으로써, 제어부(2021)는 설비(300) 또는 장비(400)를 관제할 수 있다.
여기서, 디바이스 인터페이스 파일은 적어도 하나의 네트워크 변수(NV)를 포함하는 기능 블록(FB)을 적어도 하나 포함하되, 기능 블럭은 도 5에 도시한 바와 같이, 입출력 모듈(2022)별로 또는 입출력 모듈의 포트(a1, a2, b1, b2, c1, c2, d1, d2)별로 구분되어 디바이스 인터페이스 파일에 저장될 수 있다.
여기서, 입출력 모듈(2022)은 DI(Digital Input) 모듈, DO(Digital Output) 모듈, AI(Analogue Input) 모듈, AO(Analogue Output) 모듈, UI(Universial Input) 모듈, UO(Universial Output) 모듈 등 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이에 따라, 디바이스 인터페이스 파일은 서로 다른 종류의 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 기능 블럭을 포함할 수 있다.
일 예로, 도 6A에 도시한 바와 같이, 디바이스 인터페이스 파일은 공조기, 보일러 및 펌프 각각에 대한 기능 블럭을 포함할 수 있고, 디바이스 인터페이스 파일의 제1 기능 블록(FB #1)에는 공조기에 대한 제어 명령을 수행하거나 공조기의 상태 정보를 획득하기 위해 함께 사용되는 네트워크 변수 세트인 nviOnOff, nviFanSpeed, nviLock, nviSetPoint 등을 포함할 수 있고, 제2 기능 블록(FB #2) 에는 보일러에 대한 제어 명령을 수행하거나 공조기의 상태 정보를 획득하기 위해 함께 사용되는 네트워크 변수 세트인 nviSpaceTemp, nviHotwaterTemp, nviTempSelection, nviHotwaterEnable, nviHeater 등을 포함할 수 있으며, 제3 기능 블록(FB #3)에는 펌프에 대한 제어 명령을 수행하거나 공조기의 상태 정보를 획득하기 위해 함께 사용되는 네트워크 변수 세트인 nviOnOff, nvoOnOff, nvoError 등을 포함할 수 있다.
따라서, 원시 프로그램은 서로 다른 종류의 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 적어도 하나의 상태 정보 또는 적어도 하나의 제어 명령에 대응하는 네트워크 변수를 포함할 수 있고, 이때, 네트워크 변수들은 기능별로 군집화된 적어도 하나의 기능 블록으로 저장되되, 입출력 모듈(2022)별로 또는 입출력 모듈의 포트(a1, a2, b1, b2, c1, c2, d1, d2)별로 구분되어 저장될 수 있다.
이때, 상기 네트워크 변수는 네트워크 변수의 인덱스(index), 이름(name) 및 속성(type) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 속성은 사용자에 의해 임의로 정의할 수 있으나, 표준화된 SNVT(Standard Network Variable Type)로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 설비(300) 또는 장비(400)를 정의하는 기능 블록(FB)을 입출력 모듈(2022)에 연결되는 설비(300) 또는 장비(400)에 따라 임의로 구성하거나, 네트워크 변수(NV)의 이름이나 속성 등을 임의로 설정할 수 있다.
즉, 사용자는 고급 언어 형태로 설정하여 저장한 원시 프로그램을 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 장치(202)에 제공하면, 제어부(2021)는 상기의 원시 프로그램을 제어부(2021)가 실행가능한 목적 프로그램으로 변환하여, 설비 제어 장치(202)는 이에 연결된 설비(300) 또는 장비(400)의 구성에 맞는 적응형 설비 제어 장치가 될 수 있고, 역으로, 설비 제어 장치(202)에 설비(300) 또는 장비(400)의 연결 구성을 임의로 하고, 그에 맞는 원시 프로그램을 작성할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제어부(2021)는 네트워크 변수를 포함한 원시 프로그램(NV Info)을 각종 유무선 통신이 가능한 제1 통신부(2023)를 통하여 외부 단말기로부터 전송받는 단계(S110)를 더 포함할 수 있다.
그러나, 또 다른 실시예에 따라, 상기 원시 프로그램(NV Info)는 설비 제어 장치(202)의 내외장 저장 장치로부터 읽혀질 수도 있다.
일 예로, 제1 통신부(2023)는 이더넷(ethernet)을 이용하여 외부 단말기로부터 전송받은 원시 프로그램을 제어부(2021)에 전달하거나 읽기 쓰기가 가능한 저장 수단에 전달할 수 있고, 이와 달리 설비 제어 장치(202)에 포함된 메모리 리더기를 통해 사용자에 의해 탈장착 가능한 메모리로부터 읽어들여 질 수도 있다.
이에 따라, 제어부(2021)는 전술한 바와 같이, 상기 원시 프로그램을 제어부(2021)가 실행가능한 목적 프로그램으로 변환하여, 저장부(2025)에 저장할 수 있다.
저장부(2025)는 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장하는 수단으로서, 상기 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 전원의 인가 여부와 무관하게 저장을 지속할 수 있는 비휘발성인 것이 바람직하다.
일 예로, 저장부(2025)는 플래시 메모리 타입(flash memory type)인 것이 바람직하나, 이에 한하지 않고, 다양한 타입의 비휘발성 저장 매체일 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 목적 프로그램을 저장부에 저장하는 단계(S120)는, 제어부(2021)가 상기 제어부(2021) 내부 또는 외부에 포함된 버닝(burning) 수단을 이용하여, 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 비휘발성의 저장부(2025)에 저장할 수 있다.
즉, 설비 제어 장치(202)는 비휘발성의 저장부(2025)에 데이터를 쓸 수 있는 버닝 수단(또는 버닝 장치)을 포함함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 장치(202)는 외부의 별도의 버닝 수단을 통하지 않고, 내부에 포함된 버닝 수단을 이용하여, 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 직접 비휘발성의 저장부(2025)에 버닝함으로써, 별도의 버닝 작업을 사용자에게 요구하지 않을 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비(300) 또는 장비(400)를 관제하는 단계(S100)는 설비 제어 장치(202) 및/또는 중앙 제어 장치(100)는 저장부(2025)에 저장된 목적 프로그램을 이용하여, 설비(300) 또는 장비(400)를 관제할 수 있다(S130).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제어부(2021)는 상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하거나, 상기 버닝 작업을 통해 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 저장하기 전에, 설비 제어 장치(200)는 현재 설비 제어 장치(200)의 진행 상태 정보를 포함하는 데이터를 제1 네트워크(N1)를 통해 중앙 제어 장치(100)에 전송하거나, 인터페이스부(2026)를 통해 상기 진행 상태 정보를 시각 또는 청각적으로 출력할 수 있다.
즉, 설비 제어 장치(200)가 현재 상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하는 중인지, 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장하는 중인지 등에 대한 진행 상태 정보를 포함하는 데이터를 상기 중앙 제어 장치(100)에 전송하거나, 인터페이스부(2026)를 통해 상기 진행 상태 정보를 시각 또는 청각적으로 출력할 수 있다.
이에 따라, 중앙 제어 장치(100)는 설비 제어 장치(200)의 현재 상태를 사용자에게 제공하여, 사용자가 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 관제를 할 수 없을 때, 설비(300) 또는 장비(400)에 대한 관제가 불가능한 이유 또는 현재 진행 상황을 알리는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 원시 프로그램을 변환하고 저장하는 단계(S120)는 도 8에 도시한 바와 같이, 제어부(2021)가 상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하는 단계(S122), 상기 제어부(2021)가 상기 변환하는 과정(S122)을 성공하였는지 판단하는 단계(S123), 상기 제어부(2021)가 상기 변환 과정(S122)을 성공하였으면, 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 저장하는 단계(S125) 및 상기 제어부(2021)가 상기 저장하는 과정(S125)를 성공하였는지 판단하는 단계(S126)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 원시 프로그램을 변환하고 저장하는 단계(S120)는, 상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하는 단계(S122)를 기 설정된 횟수(n)만큼 수행하였는지 판단하는 단계(S124)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 원시 프로그램을 변환하고 저장하는 단계(S120)는, 상기 변환된 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 저장부(2025)에 저장하는 단계(S125)를 기 설정된 횟수(m)만큼 수행하였는지 판단하는 단계(S127)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 변환하는 단계(S122)를 기 설정된 횟수(n)만큼 수행한 경우 또는 상기 저장하는 단계(S125)를 기 설정된 횟수(m)만큼 수행한 경우, 설비 제어 장치(202)에 포함된 저장 매체에 저장되어 있거나, 제2 통신부(2024)를 통해 중앙 제어 장치(100) 또는 인터넷상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)에 저장되어 있는 데이터를 저장부(2025)로 복구하는 단계(S128)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 원시 프로그램을 변환하고 저장하는 단계(S120)는, 원시 프로그램을 변환하는 단계(S122) 또는 변환된 프로그램을 저장부(2025)에 저장하는 단계(S125) 이전에 저장부(2025)에 기 저장되어 있는 목적 프로그램 또는 디바이스 인터페이스 파일을 설비 제어 장치(202)에 포함된 저장 매체에 저장하거나, 제2 통신부(2024)를 통해 중앙 제어 장치(100) 또는 인터넷상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)에 저장하는 단계(S121)를 더 포함할 수 있다.
한편, 제어부(2021)가 상기 변환 과정(S123) 또는 상기 저장 과정(S125)을 상기 기 설정된 횟수를 초과하여 시도하였으나, 상기 저장 과정을 성공적으로 완료하지 않은 경우에는, 인터페이스부(2026)를 통해 에러 메시지를 시각 또는 청각적으로 출력하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록매체
이상 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당 업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크, 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 빌딩 자동화 시스템 100: 중앙 제어 장치
200, 201, 202: 설비 제어 장치 2021: 제어부
2022: 입출력 모듈 2023: 제1 통신부
2024: 제2 통신부 2025: 저장부
210: 디파이스 인터페이스 파일
211, 212, 213, 214, 216, 217, 218, 219: 기능 블록
300: 설비 301, 302, 303: 실내기
400: 장비 N1: 제1 네트워크
N2: 제2 네트워크

Claims (20)

  1. 설비 또는 장비와 연결되는 적어도 하나의 입출력 모듈; 및
    상기 입출력 모듈을 통하여 상기 설비 또는 장비를 관제하는 제어부;
    를 포함하는 설비 제어 장치에 있어서,
    상기 제어부는, 범용 프로그램인 원시 프로그램을, 상기 입출력 모듈에 연결된 설비 또는 장비에 따라, 상기 제어부가 실행가능한 전용 프로그램인 목적 프로그램으로 변환하여 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 목적 프로그램을 이용하여 상기 설비 또는 장비와 통신을 수행하되,
    상기 원시 프로그램은, 상기 설비 또는 장비에 대한 적어도 하나의 상태 정보 또는 적어도 하나의 제어 명령에 대응하는 네트워크 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원시 프로그램은, 상기 네트워크 변수를 기능별로 군집화한 적어도 하나의 기능 블럭을 포함하되,
    상기 기능 블럭은, 적어도 하나의 상기 네트워크 변수의 이름 및 속성을 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크 변수의 이름 및 속성은, 상기 입출력 모듈별 또는 상기 입출력 모듈의 포트별로 구분되는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    이더넷을 이용하여 외부 단말기와 통신하는 제1 통신부;
    를 더 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 제1 통신부를 통해 상기 외부 단말기로부터 상기 원시 프로그램을 전송받는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부는, 비휘발성의 플래시 메모리 타입인 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 설비 제어 장치에 포함된 버닝 수단을 이용하여, 상기 목적 프로그램을 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 설비 또는 장비에 대한 관제를 수행하는 중앙 제어 장치와 데이터를 송수신하기 위한 제2 통신부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 통신부는, 상기 중앙 제어 장치와 제1 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하고,
    상기 입출력 모듈은, 상기 설비 또는 장비와 제2 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하되,
    상기 제1 프로토콜과 상기 제2 프로토콜을 서로 다른 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 프로토콜은, 론톡(LonTalk)인 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하는 과정 중 또는 상기 변환된 목적 프로그램을 상기 저장부에 저장하는 과정 중 오류가 발생하면, 기 설정된 횟수만큼 반복하여 재시도하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 변환하는 과정 또는 상기 저장하는 과정 전에 상기 저장부에 기 저장된 데이터를 백업하고, 상기 변환하는 과정 또는 상기 저장하는 과정을 상기 기 설정된 횟수만큼 오류가 발생하면, 상기 기 저장된 데이터를 상기 저장부에 복구하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 원시 프로그램을 상기 목적 프로그램으로 변환하는 과정 또는 상기 변환된 목적 프로그램을 상기 저장부에 저장하는 과정에 대한 진행 상태 정보를 시각 또는 청각적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 설비 제어 장치; 및
    상기 설비 또는 장비에 대한 관제를 수행하는 중앙 제어 장치;
    를 포함하는 빌딩 자동화 시스템.
  14. 적어도 하나의 입출력 모듈을 통하여 상기 입출력 모듈에 연결된 설비 또는 장비를 관제하는 단계;
    를 포함하는 설비 제어 방법에 있어서,
    상기 설비 또는 장비를 관제하는 단계는,
    제어부가, 범용 프로그램인 원시 프로그램을, 상기 입출력 모듈에 연결된 설비 또는 장비에 따라, 실행가능한 전용 프로그램인 목적 프로그램으로 변환하여 저장부에 저장하는 단계; 및
    상기 제어부는, 상기 저장부에 저장된 목적 프로그램을 이용하여 상기 설비 또는 장비를 관제하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 원시 프로그램은, 상기 설비 또는 장비에 대한 적어도 하나의 상태 정보 또는 적어도 하나의 제어 명령에 대응하는 네트워크 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 원시 프로그램은,
    상기 네트워크 변수를 기능별로 군집화한 적어도 하나의 기능 블럭을 포함하되,
    상기 기능 블럭은, 적어도 하나의 상기 네트워크 변수의 이름 및 속성을 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 네트워크 변수의 이름 및 속성은,
    상기 입출력 모듈별 또는 상기 입출력 모듈의 포트별로 구분되는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    이더넷을 이용하여 통신하는 제1 통신부를 통해 외부 단말기로부터 상기 원시 프로그램을 전송받는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 저장부는, 플래시 메모리 타입인 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 설비 또는 장비를 관제하는 단계는,
    제2 통신부를 통해 중앙 제어 장치와 데이터를 송수신하여, 상기 설비 또는 장비에 대한 관제를 수행하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2 통신부는, 상기 중앙 제어 장치와 제1 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하고,
    상기 입출력 모듈은, 상기 설비 또는 장비와 제2 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하되,
    상기 제1 프로토콜과 상기 제2 프로토콜을 서로 다른 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
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