KR101715671B1 - 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템 - Google Patents
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Abstract
가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템이 개시된다. 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템은, 가상의 생산자동화실습장치를 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)을 구현하기 위한 PLC 소프트웨어 및 위치 제어를 정밀하게 제어하기 위한 서보 모터 제어용 소프트웨어를 포함하는 PLC 모듈 및 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션하여 3차원 그래픽으로 제공하는 시뮬레이션 모듈을 포함하고, 시뮬레이션 모듈은, 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소들의 동작정보를 저장하는 데이터베이스, 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부, PLC 모듈을 통해, 입력된 제어 명령에 대응되는 출력 신호가 발생하면, 구성요소들의 발생된 출력 신호에 대응되는 동작정보에 기초하여 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작을 시뮬레이션하는 시뮬레이션부, 시뮬레이션되는 전체 동작을 3차원 그래픽으로 디스플레이하는 디스플레이부, 원격의 생산자동화실습장치와 통신을 수행하는 통신부 및 가상의 생산자동화실습장치의 시뮬레이션 정보를 원격의 생산자동화실습장치로 전송하고, 원격의 생산자동화실습장치로부터 전송된 시뮬레이션 정보에 기초하여 제어되는 생산자동화실습장치가 촬영된 영상을 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하며, PLC 모듈은, 제어 명령에 따른 입력 신호를 서보 모터 소프트웨어를 통해 처리하여 출력 신호를 발생시킨다.
Description
본 발명은 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생산자동화실습장치의 실습 교육을 위한 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
최근 3차원 가상화 기술이 발전됨에 따라 현실의 상태나 상황을 실험하는 것이 곤란하거나 비효율적인 경우 그에 해당하는 모델을 작성하여 실험하는 시뮬레이션 시스템이 각광받고 있다. 시뮬레이션 시스템은 설계 제품을 직접 조작하지 않고도 신속하여 해당 제품을 운전 및 제어하여 그 결과를 확인할 수 있다는 점에서 다양한 분야에서 활용될 수 있다.
디지털 가상생산은 생산시스템의 물리적, 논리적 구성요소들과 움직임을 엄밀하게 모델링하여 통합된 디지털 모델을 구성하고 3차원 캐드(CAD), 시뮬레이션 등 다양한 컴퓨터 기술들을 활용하여 생산의 전 과정에 걸쳐 각종 오류의 사전 검증과 효율적인 의사결정을 수행함으로써 신속하고 효율적인 제품 개발 및 제조를 실현하려는 기술이다.
기존의 자동화 시뮬레이션 기술은 단순히 유·공압, Input/Output에 따른 단순한 동작만 시뮬레이션이 가능하여, 복잡하고 정확한 시뮬레이션 기능을 상용화하는데 기술적으로 어려운 단점이 있었다. 이에 따라, 공작기계, 로봇, 생산자동화실습장치 등에서는 세밀하고 정밀한 동작에 대한 시뮬레이션이 어려웠으며, 이에 따라 현실적으로 생산자동화실습장치 등의 동작을 현장에서 사용되는 장비처럼 실제와 같이 시뮬레이션시킬 수 있는 교육 환경이 제대로 제공되고 있지 못하는 실정이다.
이에 따라 3차원 그래픽을 통해 생산자동화실습장치의 시뮬레이션 환경을 디스플레이하고, 가상의 생산자동화실습장치의 구동을 정밀하게 시뮬레이션시킬 수 있는 방안을 제안하고자 한다. 또한, 생산자동화실습장치의 제어 시뮬레이션 시스템을 실제 생산자동화실습장치와 연동시켜 동일한 동작이 수행되도록 처리하는 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 실제로 생산자동화실습장치가 존재하지 않더라도, 사용자가 가상의 생산자동화실습장치를 시뮬레이션함으로써 생산자동화실습장치의 동작을 예측할 수 있는 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템은, 가상의 생산자동화실습장치를 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)을 구현하기 위한 PLC 소프트웨어 및 위치 제어를 정밀하게 제어하기 위한 서보 모터 제어용 소프트웨어를 포함하는 PLC 모듈 및 상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션하여 3차원 그래픽으로 제공하는 시뮬레이션 모듈을 포함하고, 상기 시뮬레이션 모듈은, 상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소들의 동작정보를 저장하는 데이터베이스, 상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부, 상기 PLC 모듈을 통해, 상기 입력된 제어 명령에 대응되는 출력 신호가 발생하면, 상기 구성요소들의 상기 발생된 출력 신호에 대응되는 동작정보에 기초하여 상기 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작을 시뮬레이션하는 시뮬레이션부, 상기 시뮬레이션되는 전체 동작을 3차원 그래픽으로 디스플레이하는 디스플레이부, 원격의 생산자동화실습장치와 통신을 수행하는 통신부 및 상기 가상의 생산자동화실습장치의 시뮬레이션 정보를 상기 원격의 생산자동화실습장치로 전송하고, 상기 시뮬레이션 정보를 수신한 상기 원격의 생산자동화실습장치로부터, 상기 시뮬레이션 정보에 기초하여 제어되는 상기 원격의 생산자동화실습장치가 촬영된 영상을 수신하여 디스플레이하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 PLC 모듈은, 상기 제어 명령에 따른 입력 신호를 상기 서보 모터 제어용 소프트웨어를 통해 처리하여 상기 출력 신호를 발생시킨다.
여기서, 상기 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령은, 온도 제어 명령, 습도제어 명령, 압력 제어 및 유량 제어 명령에 따른 입력 신호를 포함할 수 있다.
또한, 상기 시뮬레이션 정보는, 상기 시뮬레이션되는 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작에 대응되는 PLC 코드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 기 설정된 제어 명령을 입력받을 수 있는 메뉴창을 디스플레이하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 구성요소의 동작 조건 및 동작 조건에 따라 수행되는 동작을 설정할 수 있는 설정창을 디스플레이하고, 설정창을 통해 설정된 동작 조건 및 동작 조건에 따른 동작을 실시간으로 시뮬레이션하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 가상의 생산자동화실습장치의 제어를 가이드하기 위한 가이드 창을 더 디스플레이하고, 상기 설정창을 통해 설정된 동작 조건 및 동작 조건에 따른 동작이 변경되면, 대응되는 PLC 코드를 상기 가이드 창을 통해 디스플레이하고, 상기 대응되는 PLC 코드를 상기 통신부를 통해 상기 원격의 생산자동화실습장치로 전송하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인터페이스부는, PLC 코드로 작성된 제어 명령을 입력받으며, 상기 제어부는, 상기 작성된 PLC 코드에 대한 검증을 수행하여 정상적으로 동작하는지 여부를 판단하고, 정상적으로 동작하지 않는 경우 상기 디스플레이부를 통해 알림을 제공하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 PLC 코드를 상기 원격의 생산자동화실습장치로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템은, 상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 상기 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소를 랜덤 선택하고, 상기 선택된 구성요소의 동작 조건 및 동작 조건에 따라 수행되는 동작을 랜덤 선택하며, 상기 선택된 적어도 하나의 구성요소가 상기 선택된 동작 조건 및 동작에 따라 순차적으로 제어되는 동작 문제를 생성하는 동작 문제 생성 모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 디스플레이부를 통해 상기 생성된 동작 문제를 디스플레이하고, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 입력된 PLC 코드에 따른 상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작이 상기 동작 문제에 대응되는 상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작과 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하지 않는 경우 상기 디스플레이부를 통해 알림을 제공하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이부를 통해 상기 가상의 생산자동화실습장치를 3차원 그래픽으로 디스플레이하고, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 입력된 편집 명령에 따라, 상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소가 편집되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 편집 명령에 따라, 상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소의 삭제, 새로운 구성요소의 추가 및 상기 각 구성요소의 연결 순서 변경 중 적어도 하나가 수행되도록 제어할 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 실제 생산자동화실습장치를 사용자가 구비하지 않더라도, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템을 이용하여 실제와 같은 시뮬레이션 동작을 확인할 수 있으며, 시뮬레이션 정보를 이용하여 실제 생산자동화실습장치를 제어할 수 있으므로 사용자의 편의성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템 및 원격의 생산자동화실습장치를 나타내는 모식도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 모듈의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 모듈을 이용하여, 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션하기 위한 화면을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, HMD와 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템을 연동한 것을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 모듈의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 모듈을 이용하여, 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션하기 위한 화면을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, HMD와 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템을 연동한 것을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 도면의 기재 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어일 수 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명하도록 한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성 요소를 모두 도시하고 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며, 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안될 것이다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성 요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한 해석되어서는 안된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다름을 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “구성하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시 예에서 “모듈”, “유닛”, “부(Part)” 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성 요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성 요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다. 또한, 복수의 “모듈”, “유닛”, “부(part)” 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템 및 원격의 생산자동화실습장치를 나타내는 모식도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)은 원격의 생산자동화실습장치(200)와 네트워크(1000)를 통해 연결된다. 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)은 사용자에 의해 입력된 제어 명령에 따라 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션하여 디스플레이할 수 있고, 시뮬레이션 정보를 원격의 생산자동화실습장치(200)로 전송할 수 있다.
여기서, 원격의 생산자동화실습장치(200)는 공장자동화에 사용되는 PLC(Programmable Logic Controller)를 사용하여 이송, 가공, 분류, 검사 등의 기본 생산자동화 공정을 실습할 수 있는 장치로서, 알루미늄 프로파일 작업대와 다양한 제어 모듈을 이용하여 생산자동화실습교육을 수행할 수 있는 장치이다. 원격의 생산자동화실습장치(200)는 주로 생산자동화산업기사, 생산자동화기능사 자격증의 실기시험용으로 사용될 수 있으며, 분배모듈, 이송 모듈 및 컨베이어 모듈 등 다양한 모듈이 PLC 프로그램에 의해 제어 실습이 가능하도록 설계된다.
원격의 생산자동화실습장치(200)는 수신된 시뮬레이션 정보와 대응되는 동작을 수행할 수 있으며, 실제 수행된 동작에 대한 정보를 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)으로 전송할 수 있다. 원격의 생산자동화실습장치(200)는 시뮬레이션 정보를 수신하기 전까지는 아무런 동작을 수행하지 않는 대기 모드 상태에 있다가, 시뮬레이션 정보를 수신하면 동작 모드로 전환하여 시뮬레이션 정보에 대응되는 동작을 수행할 수 있다.
이때, 원격의 생산자동화실습장치(200)는 원격의 생산자동화실습장치(200)의 동작을 촬영할 수 있는 촬영장치(미도시)를 구비할 수 있으며, 촬영된 영상을 실제 수행된 동작에 대한 정보로서 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)으로 전송할 수 있다. 촬영장치는 카메라 등으로 구현될 수 있으며, 원격의 생산자동화실습장치(200)가 동작 모드로 전환할 때 촬영이 수행될 수 있다.
한편, 네트워크(1000)는 유선 또는 무선으로 구성될 수 있으며, 단거리 통신망(PAN; Personal Area Network), 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 또한, 네트워크(1000)는 공지의 월드 와이드 웹(WWW; World Wide Web)일 수 있으며, 적외선(Infrared Data Association; IrDA) 또는 블루투스(Bluetooth)와 같이 단거리 통신에 이용되는 무선 전송 기술을 이용할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템의 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
도 2에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)은 PLC 모듈(110) 및 시뮬레이션 모듈(120)을 포함한다. 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)을 구성하는 각 모듈은 프로그램으로 구성되며, 컴퓨터 등에 의해 실행될 수 있다.
생산자동화실습장치는 생산자동화실습장치 내에 부착되어 있는 각종 센서에 의해 획득된 센서 정보를 PLC로 제공하고, PLC는 센서 정보에 기초하여 생산자동화실습장치를 구동하기 위한 구동기(예를 들어, 모터)의 제어 정보를 생성하여 실제자동화실습장치로 전달한다.
PLC 모듈(110)은 가상의 생산자동화실습장치의 가상 센서에 의해 획득되는 센싱 정보를 획득하는 가상의 PLC를 구현할 수 있는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 가상의 PLC는 획득된 가상의 센싱 정보에 기초하여 가상의 생산자동화실습장치를 구동하기 위한 가상 구동기(예를 들어, 가상 모터)의 제어 정보를 생성하여 가상의 생산자동화실습장치로 전달하게 된다. 또한, PLC 모듈(110)은 서보(servo) 모터를 구현하기 위한 서보 모터 제어용 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 이에 따라 위치 및 속도 제어뿐만 아니라 토크 제어까지 정밀하게 실습할 수 있도록 할 수 있다. 서보 모터 제어용 소프트웨어는 DC 모터, AC 모터, BLDC 모터, 리니어 모터의 제어 구동 소프트웨어를 적절히 결합하여 각각의 구동 알고리즘을 연계시킨 소프트웨어로 정의할 수 있다. 이를 위해, PLC 모듈(110)은 서보 드라이버를 포함한, 릴레이, 실린더의 입/출력을 압력, 온도 및 습도 등의 환경 조건 정보에 따라 제어할 수 있는 가상의 입/출력 드라이버를 포함할 수 있다.
한편, PLC 모듈(110)은 설비 제조사마다 PLC의 인터페이스가 다르기 때문에(gx developer, xg5000, fpwinpro, wingpc 등), 각각의 설비 제조사에 의해 제작된 복수의 PLC 모듈을 포함할 수 있으며, 사용자가 원하는 설비 제조사의 PLC 모듈이 불러오기 형식으로 로딩될 수 있다.
시뮬레이션 모듈(120)은 편리한 GUI(Graphic User Interface)를 통해 사용자가 직접 가상의 생산자동화실습장치를 제작 및 제어하고, 시뮬레이션 환경을 제작할 수 있도록 한다. 특히, 시뮬레이션 모듈(120)은 PLC 모듈(110)에서 생성된 제어 정보에 의한 가상의 생산자동화실습장치의 움직임에 따른 유체의 유량, 유속 등을 해석하고, 그 해석 결과를 가상의 생산자동화실습장치의 3차원 영상과 함께 하나의 영상으로 표현할 수 있다.
이하, 상술한 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)의 시뮬레이션 모듈(120)의 구성 및 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 모듈의 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 시뮬레이션 모듈(120)은 데이터베이스(10), 사용자 인터페이스부(20), 시뮬레이션부(30), 디스플레이부(40), 통신부(50) 및 제어부(60)를 포함한다.
데이터베이스(10)는 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소(component)들의 동작정보를 저장하는 구성이다. 즉, 데이터베이스(10)는 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 분배 모듈, 이송 모듈 및 컨베이어 모듈 등 각 구성 요소에 대한 동작 정보를 포함하는 다양한 라이브러리(library)를 저장할 수 있다. 라이브러리는 각 구성 요소에 대한 3D 이미지 파일, 크기 정보, 무게 정보, 위치 정보, 재질 정보, 다른 구성 요소들과의 결합 관련 정보(결합도) 및 기타의 속성에 대한 정보들을 저장 및 관리할 수 있다. 데이터베이스(10)는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), DRAM 메모리, SRAM 메모리, FRAM 메모리 또는 플래시 메모리 중 하나로 구현될 수 있다.
사용자 인터페이스부(20)는 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 사용자 인터렉션을 수행하는 구성이다. 사용자 인터페이스부(20)는 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받을 수 있다. 사용자 인터페이스부(20)는 키보드, 마우스 등 사용자 입력을 수신할 수 있는 모든 형태의 입력 장치를 포함할 수 있으며, 터치 센서로 구현되는 경우 디스플레이부(40)와 통합되어 터치 디스플레이 형태로 구현될 수도 있다.
시뮬레이션부(30)는 PLC 모듈(110)을 통해 발생된 출력 신호에 대응되는 각 구성요소들의 동작 정보에 기초하여 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작을 3차원 그래픽으로 시뮬레이션하는 구성이다.
디스플레이부(40)는 시뮬레이션부(30)에서 시뮬레이션된 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작을 3차원 그래픽으로 디스플레이하는 구성이다. 디스플레이부(40)는 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 및 PDP(Plasma Display Panel) 등 영상을 표시할 수 있는 다양한 타입의 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이부(40)는 그 구현 방식에 따라 부가적인 구성을 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(110)가 액정 방식인 경우, 디스플레이부(110)는 LCD 디스플레이 패널(미도시), 이에 광을 공급하는 백라이트 유닛(미도시), 패널(미도시)을 구동시키는 패널 구동기판(미도시)을 포함할 수 있다.
통신부(50)는 원격의 생산자동화실습장치(200)와 통신을 수행하는 구성이다. 구체적으로, 통신부(50)는 LAN(Local Area Network), 케이블(cable), RS-232C, RS-485, RS-422, MODBUS, Ethernet, CAN, LIN, 무선 LAN, 셀룰러(cellular), D2D(Device to Device), Bluetooth, BLE(Bluetooth Low Energy), 3G, Wi-Fi, LTE, 애드혹 방식의 Wi-Fi Direct 및 LTE Direct, Zigbee, NFC(Near Field Communication) 등과 같은 RF(Radio Frequency) 및 IR(Infrared) 등을 이용한 다양한 통신 방식을 통해 원격의 생산자동화실습장치(200)와 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(50)는 각 통신 방식에서 이용되는 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 예를 들어, Zigbee 통신 모듈, Bluetooth 통신 모듈, BLE 통신 모듈 및 Wi-Fi 통신 모듈 등을 구비할 수 있다.
제어부(60)는 사용자 인터페이스부(20)를 통해 입력된 제어 명령에 대응되는 출력 신호가 발생하면, 발생된 출력 신호에 대응되는 동작 정보에 기초하여 생산자동화실습장치의 각 구성 요소들을 동작시킬 수 있으며, 각 구성 요소의 동작을 시뮬레이션하여, 생산자동화실습장치의 전체 동작을 3차원 그래픽상으로 시뮬레이션할 수 있다. 이때, 출력 신호는, 제어 명령에 따른 입력신호가 PLC 모듈(110)에 포함된 서보 모터 제어용 소프트웨어를 통해 처리되어 발생되는 신호이다.
또한, 제어부(60)는 생산자동화실습장치의 전체 동작에 대한 정보를 포함하는 시뮬레이션 정보를 원격의 생산자동화실습장치(200)로 전송하도록 통신부(50)를 제어할 수 있다. 여기서, 시뮬레이션 정보는 시뮬레이션되는 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작에 대응되는 PLC 코드를 포함할 수 있다. 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소의 각 동작 및 결합된 구성 요소의 결합 동작에 대응되는 PLC 코드는 데이터베이스(10)에 기 저장될 수 있으며, 제어부(60)는 기 저장된 PLC 코드에 기초하여, 생산자동화실습장치의 전체 동작에 대응되는 PLC 코드를 생성하고, 생성된 PLC 코드를 시뮬레이션 정보로서 원격의 생산자동화실습장치(200)로 전송할 수 있다.
또한, 제어부(60)는 원격의 생산자동화실습장치(200)로부터 촬영된 영상을 수신하여 디스플레이하도록 디스플레이부(40)를 제어할 수 있다. 여기서, 촬영된 영상은 원격의 생산자동화실습장치(200)가 수신한 시뮬레이션 정보에 기초하여 제어되는 동작이 촬영된 영상이며, 원격의 생산자동화실습장치(200)에 구비된 촬영기기로부터 촬영되는 것일 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스부(30)를 통해 입력되는 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령은 온도 제어 명령, 습도 제어 명령, 압력 제어 및 유량 제어 명령에 따른 입력 신호를 포함할 수 있다. 데이터베이스(10)는 온도, 습도, 압력 및 유량 등의 환경 조건에 대응되는 각 구성 요소의 복수의 동작 정보를 저장할 수 있으며, PLC 모듈(110)은 입력된 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령에 대응되는 신호를 출력하고, 시뮬레이션부(30)는 출력된 신호에 대응되는 동작 정보에 기초하여 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션할 수 있다.
또한, 제어부(60)는 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 기 설정된 제어 명령을 입력받을 수 있는 메뉴창을 디스플레이부(40)에 디스플레이된 화면의 일 영역에 디스플레이하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 메뉴창은 기 설정된 초기 동작, 기본 동작 및 응용 동작을 수행할 수 있는 메뉴, 생산자동화실습장치의 시작, 정지 및 비상정지 동작을 수행할 수 있는 제어 메뉴, 운전상태 표시램프(운전, 정지, 비상정지, 가공 및 리프트 등) 등을 포함할 수 있다. 이는, 원격의 생산자동화실습장치(200)에 실제 구비된 생산자동화 제어판넬의 메뉴를 가상의 메뉴로 디스플레이(40) 상에 디스플레이한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 모듈을 이용하여, 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션하기 위한 화면을 나타낸 도면이다.
시뮬레이션 모듈(120)의 제어부(60)는 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받고. 제어 명령에 따라 동작되는 생산자동화실습장치의 시뮬레이션 화면을 디스플레이할 수 있는 프로그램 화면을 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(40)에 디스플레이되는 화면은 구성요소 선택창, 시뮬레이션 프리뷰창, 구성요소 속성창, 센서 목록창, 기능툴바 등을 포함할 수 있다. 구성요소 선택창은 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 구성 요소들을 나열하여 화면상에 제공하며, 나열된 구성요소들 중 어느 하나가 선택되면, 시뮬레이션 프리뷰창에 디스플레이된 가상의 생산자동화실습장치에서 선택된 구성요소가 나머지 구성요소와 구별되어 디스플레이될 수 있다. 또한, 사용자는 시뮬레이션 프리뷰창에 디스플레이된 가상의 생산자동화실습장치에서 구성요소를 직접 선택할 수 있고(터치, 마우스 클릭 등), 선택된 구성요소의 속성 정보가 화면의 일 영역에 배치되는 구성요소 속성창에 디스플레이될 수 있다. 또한, 시뮬레이션 프리뷰창에 디스플레이된 가상의 생산자동화실습장치에서 특정 센서가 선택되면, 해당 센서에 대한 정보가 센서 목록창에 디스플레이될 수 있다.
제어부(160)는 사용자 인터페이스부(120)를 통해 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 구성요소의 동작 조건 및 동작 조건에 따라 수행되는 동작을 설정할 수 있는 설정창을 디스플레이하도록 제어하고, 설정창을 통해 설정된 동작 조건 및 동작 조건에 따른 동작을 실시간으로 프로그램 화면상에 시뮬레이션하도록 제어할 수 있다. 여기서, 구성요소의 동작 조건은 예를 들어, 표시램프의 소등 및 점등이 수행되는 조건 및 조건, 공급 실린더의 공급 및 후진이 수행되는 조건, 컨베이어가 동작될 조건 등을 포함할 수 있다. 또한, 동작 조건에 따라 표시램프의 소등 및 점등 횟수 및 시간 간격, 공급 실런더의 공급 및 후진 횟수 및 시간 간격, 컨베이어가 동작되는 시간 등이 설정창을 통해 설정될 수 있다.
특히, 제어부(160)는 가상의 생산자동화실습장치의 제어를 가이드하기 위한 가이드 창을 더 디스플레이할 수 있으며, 설정창을 통해 특정 구성요소의 설정된 동작 조건 및 동작 조건에 따른 동작이 변경되면, 해당 구성 요소의 변경된 동작 조건 및 동작에 대응되는 PLC 코드를 가이드 창을 통해 디스플레이할 수 있다. 각 가상의 생산자동화실습장치의 구성요소의 동작 조건 및 동작에 대응되는 PLC 코드는 데이터베이스(10)에 기 저장될 수 있다.
이때, 제어부(160)는 변경된 동작 조건 및 동작에 대응되는 PLC 코드를 통신부(150)를 통해 원격의 생산자동화실습장치(200)로 전송하도록 제어할 수 있다. 원격의 생산자동화실습장치(200)는 수신된 PLC 코드에 대응되는 동작을 수행할 수 있으며, 동작이 수행됨과 동시에 촬영을 수행하여, 촬영된 영상을 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)으로 전송할 수 있다. 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)은 수신된 촬영 영상을 디스플레이하여, 입력된 PLC 코드에 대응되는 원격의 생산자동화실습장치(200)의 실제 동작을 확인할 수 있도록 한다.
한편, 사용자 인터페이스부(20)는 PLC 코드로 작성된 제어 명령을 입력받을 수도 있다. 제어부(60)는 PLC 코드로 작성된 제어 명령을 입력받을 수 있는 PLC 코드 입력창을 디스플레이하도록 제어할 수 있으며, 사용자가 PLC 코드창에 PLC 코드를 입력하면, 입력된 PLC 코드에 대응되는 신호가 PLC 모듈(110)을 통해 출력될 수 있다. 시뮬레이션부(30)는 출력된 신호에 대응되는 동작 정보에 기초하여 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작을 시뮬레이션할 수 있다.
구체적으로, 시뮬레이션부(30)는 제어 명령에 포함된 온도, 습도, 압력 및 유량 등의 환경 조건에서 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션한다. 시뮬레이션부(30)는 가상의 생산자동화실습장치를 이루는 각 구성요소(표시램프, 공급 실린더, 컨베이어, 스토퍼 실린더, 흡착/이송 실린더, 적재부 등)가 입력된 PLC 코드에 의해 출력된 신호에 대응되는 동작 정보에 기초하여 움직이는 3D 영상을 디스플레이하게 된다.
예를 들어, 시뮬레이션되는 3D 영상에 있어서 표시 램프 중 준비 램프가 소등되면, 운전 표시 램프가 점등되고, 물품재고표시 램프는 매거진에 물품이 있으면 소등, 없으면 점등되는 동작을 수행하고, 연속동작 중 매거진에 물품이 없으면 3초 후 점등하는 동작을 수행한다. 공급 실린더는 표시 램프가 점등되고 3초 후 공작물을 공급하고 후진하는 동작을 수행한다. 연속동작에 따른 공작물 공급은 작업 중인 공작물이 배출 또는 적재가 완료되면 공급되며 표시램프가 점등되어 있으면 동작하지 않는다. 컨베이어는 공급 실런더가 전지 완료하면 동작하며, 연속동작을 종료하면 정지한다. 이러한 각 구성요소의 시뮬레이션 동작은 설정창에서 설정된 동작 조건에 따라 수행될 수 있으며, PLC 코드 입력창에서 입력된 PLC 코드가 해석되어 대응되는 동작이 수행될 수도 있다.
한편, 이때, 제어부(60)는 PLC 코드창에 작성된 PLC 코드에 대한 검증을 수행하여 정상적으로 동작하는지 여부를 판단하고, 정상적으로 동작하지 않는 경우 디스플레이부(40)를 통해 알림을 제공할 수 있다. 구체적으로, PLC 코드의 정확한 동작 특성이 기 정의되어 데이터베이스(10)에 저장될 수 있고, 제어부(60)는 작성된 PLC 코드에 대응되는 출력 신호로부터 해당 PLC 코드의 동작 특성을 추출할 수 있다. 제어부(60)는 추출된 PLC 코드의 동작 특성과 저장된 PLC 코드의 동작 특성을 비교하여, 동일한 동작이 수행되지 않는 경우 정상적인 동작이 되지 않는 것으로 판단하고, 디스플레이부(40)에 PLC 코드가 잘못 입력되었음을 나타내는 알림 메시지를 디스플레이할 수 있다.또한, 제어부(6)는 PLC 코드창에 작성된 PLC 코드에 따라 가상의 생산자동화실습장치의 동작이 수행되지 않는 경우(오류 발생, PLC 코드의 오입력 등)에도 알림 메시지를 디스플레이할 수 있다.
또한, 제어부(60)는 PLC 코드창에 입력된 PLC 코드를 원격의 생산자동화실습장치(200)로 전송하도록 통신부(50)를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)은 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소를 랜덤(random) 선택하고, 선택된 구성요소의 동작 조건 및 동작 조건에 따라 수행되는 동작을 랜덤 선택하며, 선택된 적어도 하나의 구성요소가 선택된 동작 조건 및 동작에 따라 순차적으로 제어되는 동작 문제를 생성하는 동작 문제 생성 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 동작 문제는 가상의 생산자동화실습장치의 각 구성 요소의 동작방법 및 동작 순서가 랜덤으로 구성되어 특정 동작을 정의하는 동작 조건일 수 있으며 생산자동화 산업기사 자격시험의 실기시험문제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 문제는 ①공급 실린더는 표시 램프가 점등되고 3초 후 공작물을 공급하고 후진하며, 표시램프가 점등되어 있으면 동작하지 않는 조건, ②컨베이어는 공급 실린더가 전지 완료하면 동작하고, 연속동작을 종료하면 정지하는 조건, ③센서에 의해 공급된 공작물이 금속임이 감지되면, 스토퍼 실린더를 전진시키는 구성 등의 조건을 포함할 수 있다.
이때, 제어부(60)는 디스플레이부(40)를 통해 생성된 동작 문제를 디스플레이할 수 있다. 이때, 사용자는 사용자 인터페이스부(20)를 통해 동작 문제에 대응되는 PLC 코드를 입력할 수 있다. 제어부(60)는 입력된 PLC 코드에 따른 가상의 생산자동화실습장치의 동작이 동작 문제에 대응되는 가상의 생산자동화실습장치의 동작과 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하지 않는 경우, 디스플레이부(40)를 통해 PLC 코드의 입력이 잘못되었음을 나타내는 알림을 제공하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(60)는 가상의 생산자동화실습장치를 3차원 그래픽으로 디스플레이하도록 디스플레이부(40)를 제어할 수 있다. 이때, 사용자의 제어 명령에 따라 3차원 그래픽으로 구현된 가상의 생산자동화실습장치가 확대, 축소 또는 회전되어 디스플레이될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스부(20)를 통해 사용자의 편집 명령이 입력되면, 제어부(60)는 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소가 편집되도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(60)는 입력된 편집 명령에 따라, 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성 요소의 삭제, 새로운 구성 요소의 추가 및 각 구성 요소의 연결 순서 변경 중 적어도 하나가 수행되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 가상의 생산자동화실습장치는 가상으로 구현된 분배 모듈, 드릴 가공 모듈, 이송 모듈, 센서 모듈, 분류 모듈, 컨베이어 모듈, 솔레노이드밸브 모듈 등의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 사용자는 어느 하나의 구성 요소를 선택할 수 있다. 어느 하나의 구성 요소가 선택되면, 제어부(60)는 이후 입력된 사용자의 편집 명령에 따라, 선택된 해당 구성 요소에 대한 삭제, 이동(연결 순서 변경), 선택된 해당 구성 요소를 새로운 구성 요소로 변경하거나 또는 해당 구성 요소에 새로운 구성 요소를 추가적으로 연결하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 선택된 해당 구성 요소를 드래그 앤 드롭하여 삭제하거나 해당 구성 요소의 위치를 이동시킴으로써 해당 구성 요소의 연결 순서를 다른 구성 요소와 바꿀 수 있다. 이에 따라, 사용자는 가상의 생산자동화실습장치의 형태를 변경하여 그 동작을 테스트할 수 있으므로 사용자 맞춤형 생산자동화실습장치 시뮬레이션이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, HMD와 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템을 연동한 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)은 HMD(Head Mounted Display) 장치와 연동되어 동작될 수 있다. 구체적으로, HMD 장치는 VR 컨텐츠를 제공하기 위하여 사용자의 머리에 쓰거나 안경처럼 눈 주위에 착용할 수 있는 장치로서, 사용자의 머리에 착용되기 위한 밴드 및 다양한 사용자 입력부를 포함하는 장치이다. HMD 장치는 디스플레이가 일체형으로 구현된 일체형 HMD 장치로 구현되거나 디스플레이가 없는 분리형 HMD 장치에 단말 장치가 탈착되어 디스플레이를 제공하는 형태로 구현될 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, HMD 장치(300)는 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)가 통신을 수행할 수 있으며, 이 경우, 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템(100)으로부터 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작이 3차원 그래픽으로 시뮬레이션되는 영상을 수신하여 디스플레이할 수 있다. 이 경우, 사용자는 HMD(300)를 통해 보다 실감나도 현실적인 가상 공간에서 시뮬레이션되는 생산자동화실습장치의 서라운딩 이미지를 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
먼저, 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는다(S610).
이후, 입력된 제어 명령에 대응되는 출력 신호를 발생시킨다(S620).
이후, 발생된 출력 신호에 대응되는 동작정보에 기초하여 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작을 시뮬레이션한다(S630).
이후, 시뮬레이션되는 전체 동작을 3차원 그래픽으로 디스플레이한다(S640).
이와 함께, 시뮬레이션 정보를 원격의 생산자동화실습장치로 전송한다(S650).
이후, 원격의 생산자동화실습장치로부터, 시뮬레이션 정보에 기초하여 제어되는 원격의 생산자동화실습장치가 촬영된 영상을 수신한다(S660).
이후, 원격의 생산자동화실습장치로부터 수신된 영상을 디스플레이한다(S670).
상술한 다양한 실시 예에 따르면, 실제 생산자동화실습장치가 없더라도 사용자가 제어 시뮬레이션 시스템을 이용하여 실제와 가까운 정밀한 동작을 확인할 수 있는 효과가 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따른 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템의 제어 방법은 프로그램으로 구현되어 다양한 기록 매체에 저장될 수 있다. 즉, 각종 프로세서에 의해 처리되어 상술한 다양한 제어 방법을 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램이 기록 매체에 저장된 상태로 사용될 수도 있다.
일 예로, 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는 단계, 입력된 제어 명령에 대응되는 출력 신호를 발생시키는 단계, 발생된 출력 신호에 대응되는 동작정보에 기초하여 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작을 시뮬레이션하는 단계, 시뮬레이션되는 전체 동작을 3차원 그래픽으로 디스플레이하는 단계, 시뮬레이션 정보를 원격의 생산자동화실습장치로 전송하는 단계, 원격의 생산자동화실습장치로부터, 시뮬레이션 정보에 기초하여 제어되는 원격의 생산자동화실습장치가 촬영된 영상을 수신하는 단계 및 원격의 생산자동화실습장치로부터 수신된 영상을 디스플레이하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체한 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크 USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템
200: 원격의 생산자동화실습장치
110: PLC 모듈 120: 시뮬레이션 모듈
10: 데이터베이스 20: 사용자 인터페이스부
30: 시뮬레이션부 40: 디스플레이부
50: 통신부 60: 제어부
200: 원격의 생산자동화실습장치
110: PLC 모듈 120: 시뮬레이션 모듈
10: 데이터베이스 20: 사용자 인터페이스부
30: 시뮬레이션부 40: 디스플레이부
50: 통신부 60: 제어부
Claims (11)
- 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템에 있어서,
가상의 생산자동화실습장치를 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)을 구현하기 위한 PLC 소프트웨어 및 위치 제어를 정밀하게 제어하기 위한 서보 모터 제어용 소프트웨어를 포함하는 PLC 모듈; 및
상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작을 시뮬레이션하여 3차원 그래픽으로 제공하는 시뮬레이션 모듈;을 포함하고,
상기 시뮬레이션 모듈은,
상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소들의 동작정보를 저장하는 데이터베이스, 상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부, 상기 PLC 모듈을 통해, 상기 입력된 제어 명령에 대응되는 출력 신호가 발생하면, 상기 구성요소들의 상기 발생된 출력 신호에 대응되는 동작정보에 기초하여 상기 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작을 시뮬레이션하는 시뮬레이션부, 상기 시뮬레이션되는 전체 동작을 3차원 그래픽으로 디스플레이하는 디스플레이부, 원격의 생산자동화실습장치와 통신을 수행하는 통신부 및 상기 가상의 생산자동화실습장치의 시뮬레이션 정보를 상기 원격의 생산자동화실습장치로 전송하고, 상기 시뮬레이션 정보를 수신한 상기 원격의 생산자동화실습장치로부터, 상기 시뮬레이션 정보에 기초하여 제어되는 상기 원격의 생산자동화실습장치가 촬영된 영상을 수신하여 디스플레이하도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 PLC 모듈은,
상기 제어 명령에 따른 입력 신호를 상기 서보 모터 제어용 소프트웨어를 통해 처리하여 상기 출력 신호를 발생시키는 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 환경 조건을 제어하기 위한 제어 명령은,
온도 제어 명령, 습도제어 명령, 압력 제어 및 유량 제어 명령에 따른 입력 신호를 포함하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 시뮬레이션 정보는,
상기 시뮬레이션되는 가상의 생산자동화실습장치의 전체 동작에 대응되는 PLC 코드를 포함하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작 및 환경 조건을 제어하기 위한 기 설정된 제어 명령을 입력받을 수 있는 메뉴창을 디스플레이하도록 제어하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 구성요소의 동작 조건 및 동작 조건에 따라 수행되는 동작을 설정할 수 있는 설정창을 디스플레이하고, 설정창을 통해 설정된 동작 조건 및 동작 조건에 따른 동작을 실시간으로 시뮬레이션하도록 제어하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가상의 생산자동화실습장치의 제어를 가이드하기 위한 가이드 창을 더 디스플레이하고, 상기 설정창을 통해 설정된 동작 조건 및 동작 조건에 따른 동작이 변경되면, 대응되는 PLC 코드를 상기 가이드 창을 통해 디스플레이하고, 상기 대응되는 PLC 코드를 상기 통신부를 통해 상기 원격의 생산자동화실습장치로 전송하도록 제어하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스부는,
PLC 코드로 작성된 제어 명령을 입력받으며,
상기 제어부는,
상기 작성된 PLC 코드에 대한 검증을 수행하여 정상적으로 동작하는지 여부를 판단하고, 정상적으로 동작하지 않는 경우 상기 디스플레이부를 통해 알림을 제공하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 PLC 코드를 상기 원격의 생산자동화실습장치로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 상기 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소를 랜덤 선택하고, 상기 선택된 구성요소의 동작 조건 및 동작 조건에 따라 수행되는 동작을 랜덤 선택하며, 상기 선택된 적어도 하나의 구성요소가 상기 선택된 동작 조건 및 동작에 따라 순차적으로 제어되는 동작 문제를 생성하는 동작 문제 생성 모듈;을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 디스플레이부를 통해 상기 생성된 동작 문제를 디스플레이하고, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 입력된 PLC 코드에 따른 상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작이 상기 동작 문제에 대응되는 상기 가상의 생산자동화실습장치의 동작과 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하지 않는 경우 상기 디스플레이부를 통해 알림을 제공하도록 제어하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 디스플레이부를 통해 상기 가상의 생산자동화실습장치를 3차원 그래픽으로 디스플레이하고, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 입력된 편집 명령에 따라, 상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소가 편집되도록 제어하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 편집 명령에 따라, 상기 가상의 생산자동화실습장치를 구성하는 각 구성요소의 삭제, 새로운 구성요소의 추가 및 상기 각 구성요소의 연결 순서 변경 중 적어도 하나가 수행되도록 제어하는, 가상의 생산자동화실습장치 제어 시뮬레이션 시스템.
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