KR101913474B1

KR101913474B1 - 자동화 설비 cms의 제어 방법

Info

Publication number: KR101913474B1
Application number: KR1020160142138A
Authority: KR
Inventors: 박신정; 신명호; 김형순; 허준
Original assignee: 현대오토에버 주식회사
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2018-11-02
Also published as: KR20170051341A

Abstract

본 발명은, 설비를 제어하는 복수의 구성요소를 포함하는 PLC(Programmable Logic Control)장치로부터 로(raw)데이터를 수집하는 단계;
상기 로데이터 중 상기 복수의 구성요소에 대한 입출력값을 각각의 입출력값에 대한 기준치와 비교하는 단계; 상기 기준치의 에러레벨을 초과하거나 상기 에러레벨 이상이 되는 제1입출력값에 대하여, 상기 제1입출력값에 대응되는 도면정보, 원인정보 및 조치사항정보를 관리자단말에 출력하는 단계; 상기 기준치의 주의레벨을 초과하거나 상기 주의레벨 이상이 되는 제2입출력값에 대하여, 상기 제2입출력값의 패턴을 정상패턴과 비교하여 패턴이상이 감지되는 경우, 상기 제2입출력값에 대응되는 도면정보 및 예방조치사항정보를 상기 관리자단말에 출력하는 단계; 및 상기 제2입출력값에 대한 예방조치에 따라 상기 제2입출력값에 대해 변경된 에러레벨을 입력받고 상기 변경된 에러레벨을 상기 제2입출력값에 대응하여 저장하는 단계를 포함하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법을 제공한다.

Description

자동화 설비 CMS의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING CONDITION MONITORING SYSTEM OF AUTOMATION EQUIPMENT}

본 발명은 자동화 설비에 대한 CMS(Condition Monitoring System)에 관한 것이다.

종래 자동화 설비에 적용된 CMS는 고가의 프로그램으로 구성되어 있었는데, 특히, 로데이터(Raw Data)를 저장하는 프로그램이 고가로 되어 있었다.

종래 자동화 설비에 적용된 CMS의 경우, 별도의 독립적인 프로그램에서 알람 및 에러코드가 정의되어 있고 시스템에 이상이 발생하면 이러한 독립적인 프로그램이 구동되는 화면에 알람정보가 표시되었다.

이렇게 프로그램이 이원화되어 있다보니 사용자는 서로 다른 2개의 프로그램을 이용하여 데이터를 분석하고 상황을 판단해야 하는 번거로움이 있었다.

종래 자동화 설비에 적용된 CMS의 동작에 대해 좀더 살펴보면, 종래 CMS의 경우, 별도의 독립적인 개발 프로그램에서 알람 및 에러코드를 정의하고 이러한 개발 프로그램을 통해 처리로직을 개발하였다.

또한, 종래 CMS에서는 업무 프로세스 별로 알람이 제시되고 에러로직 수행 후 검출된 에러를 화면에 표시하며 이에 따른 조치방법을 제시하였다.

에러코드와 데이터 수집은 이러한 별도의 독립 프로그램으로 정의하였으며 개별적인 결과분석은 전문담당자가 수집된 데이터와 발생된 에러코드를 매칭하여 분석하였다.

이러한 종래 CMS에 의하면, 사전에 정의된 알람 및 에러 정보만 표시되는 문제가 있었다.

또한, 미 정의된 에러 발견 시 새로운 에러코드를 정의하고 해당 검출 프로그램의 로직을 변경해야 하는 문제가 있었다.

또한, 종래 CMS에 의하면, 잠재적 알람이나 에러를 예지하거나 분석할 수 없는 문제가 있었다.

또한, 종래 CMS에 의하면, 조치 방법을 구체적으로 제시하지 못하고 포괄적으로 화면을 표시하는 문제가 있었다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 사전에 정의되지 않은 알람 및 에러에 대하여 조치 방법을 구체적으로 알려줄 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 비정형화된 데이터의 상관관계를 통한 설비의 예방점검이 가능하도록 지원하는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 담당자는 설비의 특정 부분에 대한 고장 또는 알람을 명확히 인지할 수 있으며 신속한 정비지원 환경을 지원하는 기술을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 설비운영에 필요한 PLC 레더 프로그램의 프로세스를 스텝별로 분류하고, 스텝 내에서 비정형화된 데이터 추이를 도출하여 알람 및 에러를 검출하며, PLC 레더 프로그램과 장애부문에 해당하는 설비도면까지 연동하여 화면에 표출하는 CMS 기술을 제공한다.

또한, 이러한 본 발명은, 일원화된 프로그램으로 로데이터 수집에서 이상 현상 표출, 장애 위치까지 통합하여 구현하는 CMS 기술을 제공한다.

좀더 구체적으로, 본 발명에서 CMS는 PLC 레더 프로그램의 프로세스를 스텝별로 분류하고 알람을 구분하여 정의한다.

또한, 이러한 CMS는 설비에서 실시간 로데이터를 서버에 수집하고 정형화된 데이터와 현재 데이터를 비교 분석한다.

또한, 이러한 CMS는 정상 상태와 이상 상태의 변화된 상관관계(교차분석)를 정량화하여 화면에 표출한다.

또한, 이러한 CMS는 이상상태 발생 시 실시간으로 PLC 레더 프로그램의 다이아그램과 도면을 연동하여 표출하며 동일에러에 대한 최빈도 조치사항을 표시하여 담당자의 신속한 장애조치가 가능하도록 지원한다.

다른 측면에서, 본 발명은, 설비를 제어하는 복수의 구성요소를 포함하는 PLC(Programmable Logic Control)장치로부터 로(raw)데이터를 수집하는 단계;

상기 로데이터 중 상기 복수의 구성요소에 대한 입출력값을 각각의 입출력값에 대한 기준치와 비교하는 단계; 상기 기준치의 에러레벨을 초과하거나 상기 에러레벨 이상이 되는 제1입출력값에 대하여, 상기 제1입출력값에 대응되는 도면정보, 원인정보 및 조치사항정보를 관리자단말에 출력하는 단계; 상기 기준치의 주의레벨을 초과하거나 상기 주의레벨 이상이 되는 제2입출력값에 대하여, 상기 제2입출력값의 패턴을 정상패턴과 비교하여 패턴이상이 감지되는 경우, 상기 제2입출력값에 대응되는 도면정보 및 예방조치사항정보를 상기 관리자단말에 출력하는 단계; 및 상기 제2입출력값에 대한 예방조치에 따라 상기 제2입출력값에 대해 변경된 에러레벨을 입력받고 상기 변경된 에러레벨을 상기 제2입출력값에 대응하여 저장하는 단계를 포함하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법을 제공한다.

이러한 제어 방법은 제1입출력값의 패턴과 다른 입출력값의 패턴을 비교하고, 유사도가 높은 입출력값 혹은 유사도가 높은 입출력값에 대응되는 구성요소를 관리자단말에 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 이러한 제어 방법은 복수의 구성요소에 대한 입출력값의 일정 기간 통계값과 현재값을 비교하고, 통계값과 현재값의 차이가 미리 설정된 범위를 벗어나는 제3입출력값에 대한 정보를 관리자단말로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 이러한 제어 방법은 각각의 구성요소에 대한 입출력값의 정상상태와 이상상태-입출력값이 주의레벨을 초과하거나 주의레벨 이상이 되는 상태-에서의 다른 구성요소와의 상관관계분석결과를 관리자단말로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 정상상태와 이상상태에서의 상관관계분석결과값이 미리 설정된 범위를 벗어나는 경우, 이러한 제어 방법은 해당 구성요소를 이상상태에 대한 원인구성요소 혹은 결과구성요소로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 제1입출력값에 대응되는 조치사항정보를 관리자단말에 출력하는 단계에서, 제1입출력값에 대응되는 조치사항정보는 복수의 조치사항내용을 포함하고, 복수의 조치사항내용 중 최빈도 조치사항내용이 관리자단말에 출력될 수 있다.

또한, 서버는 로데이터 중 기준치가 미리 정의되지 않은 로데이터에 대하여 일정 기간의 통계값과 현재값을 비교하고 차이가 일정 범위를 벗어나는 경우, 관리자단말로 알람을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 서버는 알람과 연동된 로데이터와 복수의 구성요소에 대한 입출력값의 상관관계분석을 통해 알람과 연동된 로데이터에 대한 원인구성요소를 판단하여 관리자단말로 출력할 수 있다.

또한, 서버는 사용자가 미리 정의한 패턴과 복수의 구성요소에 대한 입출력값의 패턴을 비교하고, 유사도가 낮으면 관리자단말로 알람을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사전에 정의되지 않은 알람 및 에러에 대하여 조치 방법을 구체적으로 알려줄 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 비정형화된 데이터의 상관관계를 통한 설비의 예방점검이 가능하도록 지원할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 담당자는 설비의 특정부분에 대한 고장 또는 알람을 명확히 인지할 수 있으며 신속한 정비지원 환경을 지원할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 제어 방법의 흐름도이다.
도 3은 에러코드와 도면정보가 연동되어 저장되는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 패턴 분석의 제1예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 패턴 분석의 제2예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에서 히스토리에 대한 통계분석을 통해 예방조치사항을 권고하는 방법의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 시스템의 구성도를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 시스템(100)은 서버(110), PLC(Programmable Logic Control)장치(120), 관리자단말(130) 등을 포함할 수 있다.

PLC장치(120)는 반도체기술을 기반으로 한 프로그램 가능 논리 제어장치이다. PLC장치(120)는 센서 등으로부터 입력값을 받아 순차적으로 처리하고 이에 따른 출력값(제어값)을 제어대상기기들로 출력시킬 수 있다. PLC장치(120)는 설비를 제어하는 복수의 구성요소를 포함할 수 있는데, 이러한 복수의 구성요소는 설비 등을 구성하는 하드웨어 혹은 소프트웨어를 프로그램적으로 모델링한 것이거나 내부 연산을 위한 기능블럭일 수 있다.

관리자단말(130)은 사용자의 조작을 인식하여 사용자 조작 정보를 생성하고 이를 서버(110)로 전송하는 역할을 한다. 또한, 서버(110)로부터 전송되는 화면에 대한 제어 정보를 수신하여 관리자단말(130)에 부착되어 있는 디스플레이 장치를 통해 표시하는 역할을 한다. 네트워크(140)는 관리관리자단말(130)과 서버(110) 사이에서 송수신되는 정보들이 이동하는 통로를 제공한다.

관리자단말(130)은, 일반적인 데스크 탑이나 노트북 등의 일반 PC를 포함하고, 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 및 이동통신 단말기 등의 모바일 단말기 등을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 서버(110)와 통신 가능한 어떠한 전자 기기로 폭넓게 해석되어야 할 것이다.

서버(110)는 하드웨어적으로는 통상적인 웹 서버(Web Server) 또는 웹 어플리케이션 서버(Web Application Server) 또는 왑 서버(WAP Server)와 동일한 구성을 할 수 있다. 소프트웨어적으로는, C, C++, Java, PHP, .Net, Python, Ruby 등 여하한 언어를 통하여 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈(Module)을 포함할 수 있다.

또한, 서버(110)는, 네트워크(140)를 통하여 불특정 다수 클라이언트(관리자단말(130)을 포함) 및/또는 다른 서버와 연결될 수 있는데, 이에 따라, 서버(110)는 클라이언트 또는 다른 서버의 작업수행 요청을 접수하고 그에 대한 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템 또는 이러한 컴퓨터 시스템을 위하여 설치되어 있는 컴퓨터 소프트웨어(서버 프로그램)를 뜻하는 것일 수도 있다.

또한, 서버(110)는, 전술한 서버 프로그램 이외에도, 서버(110) 상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program)과, 경우에 따라서는 내부 또는 외부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스를 포함하는 넓은 개념으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 서버(110)는 콘텐츠, 각종 정보 및 데이터를 데이터베이스에 저장시키고 관리할 수 있다. 여기서, 데이터베이스는 서버(110)의 내부 또는 외부에 구현될 수 있다.

또한, 서버(110)는 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(DOS), 윈도우(windows), 리눅스(Linux), 유닉스(UNIX), 매킨토시(Macintosh) 등의 운영체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있으며, 대표적인 것으로는 윈도우 환경에서 사용되는 웹 사이트(Website), IIS(Internet Information Server)와 유닉스환경에서 사용되는 Apache, Nginx, Light HTTP 등이 이용될 수 있다.

한편, 네트워크(140)는 서버(110)와 관리자단말(130)을 연결해주는 망(Network)으로서, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크일 수도 있으나, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크일 수도 있다. 여기서, 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(HyperText Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service)를 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미한다.

또한, 관리자단말(130)이 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 및 이동통신 단말기 등의 모바일 단말기를 포함하는 경우, 네트워크(140)는 이동 통신망이나 와이파이(WiFi) 망 등의 무선 액세스 망을 더 포함할 수도 있다.

PLC장치(120)는 설비와 연동되어 설치될 수 있고, 서버(110)와는 네트워크(140)를 통해 연결될 수 있다.

PLC장치(120)는 설비로부터 센싱값 및 상태정보를 포함하는 입력값을 수신하고, 이러한 입력값을 연산하여 출력값(제어값)을 설비로 출력할 수 있다. 이때, PLC장치(120)는 내부에 포함된 구성요소들의 입출력값을 로(raw)데이터로 생성할 수 있다. 그리고, PLC장치(120)는 이러한 로데이터를 서버(110)로 전송할 수 있다. 로데이터에는 구성요소들의 입출력값 뿐만 아니라 PLC장치(120) 내부에서 생성되는 각종 값-예를 들어, 변수값-들이 포함될 수 있다.

서버(110)는 PLC장치(120)로부터 수신되는 로데이터를 분석하여 관리자단말(130)로 알람을 제공하고, 원인 및 조치사항 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.

서버(110)는 자동화 설비와 연동된 PLC장치(120)를 통해 자동화 설비의 상태를 관리한다는 측면에서 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)장치로 불릴 수 있다. 아래에서는 일반화된 용어-서버-를 사용하여 설명하나 실시예에 따라서는 서버(110)가 자동화 설비 CMS 장치로 기능할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 제어 방법의 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 서버는 PLC장치로부터 PLC 로데이터를 수집할 수 있다(S200).

로데이터에는 PLC장치의 프로그램에 포함되는 복수의 구성요소에 대한 입출력값이 포함될 수 있다. 서버는 복수의 구성요소에 대한 입출력값을 각각의 입출력값에 대한 기준치와 비교할 수 있다(S202).

각각의 입출력값에 대해서는 미리 설정된 기준치가 정의되어 있을 수 있다. 기준치는 적어도 두 가지 레벨값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기준치는 주의레벨값 및 에러레벨값을 포함할 수 있다. 주의레벨값은 에러레벨값보다 낮은 값일 수 있다. 그리고, 주의레벨값부터 에러레벨값 사이는 주의레벨구간으로 정의될 수 있고, 에러레벨값 이상은 에러레벨범위로 정의될 수 있으며, 주의레벨값 이하는 정상레벨범위로 정의될 수 있다. 설명의 편의상 "이상", "이하"라는 표현을 사용하나 실시예에 따라서는 "초과", "미만"으로 사용될 수 있다.

비교 단계(S202)에서, 모든 입출력값이 정상레벨범위에 있는 경우(S202에서 A), 서버는 알람과 관련한 분석없이 분석을 종료시킬 수 있다.

비교 단계(S202)에서, 제1입출력값이 기준치의 에러레벨을 초과하거나 에러레벨 이상이 되는 경우(S202에서 C), 서버는 관리자단말로 에러가 발생한 부분에 대한 정보를 출력시킬 수 있다(S204).

서버는 제1입출력값과 연동되어 저장된 에러코드들을 검색하고, 에러코드가 검색되면, 에러코드와 연동된 각종 정보를 관리자단말로 출력시킬 수 있다.

예를 들어, 서버는 제1입출력값에 대응되는 도면정보를 출력시킬 수 있다. 여기서, 도면정보는 제1입출력값에 연동되어 저장될 수도 있고, 에러코드에 연동되어 저장될 수도 있다. 서버는 제1입출력값 혹은 에러코드에 연동된 도면정보를 관리자단말로 출력시킬 수 있는데, 이를 통해 관리자단말은 에러가 발생한 부분을 용이하게 파악할 수 있게 된다.

도 3은 에러코드와 도면정보가 연동되어 저장되는 것을 나타내는 도면이다.

서버에는 도면데이터베이스(310, DMS:Drawing Management System)) 및 에러코드데이터베이스(320)가 포함될 수 있다. 그리고, 도면데이터베이스(310)와 에러코드데이터베이스(320)는 상호 연동되어 있을 수 있다. 이에 따라, 에러코드가 검색되면 이에 연동된 도면정보가 함께 검색될 수 있다.

관리자단말(130)은 서버로 조작신호를 전송하여 도면을 수정/추가하거나 에러코드를 수정/추가할 수 있다. 그리고, 관리자단말(130)은 서버로 조작신호를 전송하여 에러코드와 도면정보를 연동시킬 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 서버는 에러레벨구간에 해당되는 제1입출력값에 대하여 에러코드와 연동된 도면정보를 출력시킬 수 있다.

에러코드는 하나만 출력될 수도 있고, 복수의 에러코드가 출력될 수도 있다. 예를 들어, 제1입출력값에 대한 에러코드가 둘 이상 연동되어 저장되어 있을 수 있다. 이때, 서버는 에러가 발생한 부분에 대한 정보를 출력하는 단계(S204)에서, 관리자 선택 빈도가 높은 에러코드를 관리자단말에 출력할 수 있다. 또한, 서버는 연동된 에러코드리스트를 관리자단말에 출력하여, 관리자가 적절한 에러코드를 선택하게 할 수 있다.

서버는 도면정보와 함께 원인정보 및 조치사항정보를 관리자단말로 출력할 수 있다. 원인정보 및 조치사항정보는 제1입출력값 혹은 그에 대응되는 에러코드에 연동하여 사전에 미리 저장된 정보일 수 있다. 서버는 에러레벨을 초과하는 제1입출력값에 대하여, 제1입출력값과 연동된 원인정보 혹은 조치사항정보를 검색하여 관리자단말로 출력하거나 에러코드와 연동된 원인정보 혹은 조치사항정보를 검색하여 관리자단말로 출력시킬 수 있다. 조치사항정보는 복수의 조치사항내용을 포함할 수 있다. 이때, 서버는 복수의 조치사항내용 중 최빈도 조치사항내용을 관리자단말로 출력시킬 수 있다.

비교 단계(S202)에서, 제2입출력값이 기준치의 주의레벨을 초과하거나 주의레벨 이상이 되는 경우(S202에서 B), 제2입출력값에 대하여 패턴분석을 수행할 수 있다(S206).

패턴 분석 단계(S206)에서, 서버는 제2입출력값의 패턴을 정상패턴과 비교하여 패턴이상 여부를 감지할 수 있다.

도 4는 패턴 분석의 제1예시를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 서버는 각 입출력값에 대한 정상패턴을 미리 저장하고 있으면서, 입출력값이 주의레벨구간에 해당되면, 입출력값의 실시간 패턴과 미리 저장된 정상패턴을 비교할 수 있다.

그리고, 서버는 정상패턴과 실제패턴의 유사도를 계산하여 유사도가 일정 값 이하가 되면, 관리자단말로 주의알람을 출력시킬 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 서버가 제2입출력값의 패턴에 대하여 패턴이상을 감지하는 경우(S206에서 E), 서버는 관리자단말로 제2입출력값에 대응되는 도면정보 및 예방조치사항정보를 출력시킬 수 있다(S208).

그리고, 관리자는 관리자단말에 출력되는 주의알람과 관련된 정보-예를 들어, 도면정보 및 예방조치사항정보-를 보고, 설비에 대한 예방점검 혹은 예방조치를 수행할 수 있다. 그리고, 설비에 이상이 있는 것으로 판단되면, 관리자는 주의레벨구간에 있는 제2입출력값에 대한 예방조치에 따라 제2입출력값에 대해 에러레벨을 변경할 수 있다. 이때, 서버는 관리자단말로부터 변경된 에러레벨을 입력받고, 변경된 에러레벨을 제2입출력값에 대응하여 저장할 수 있다(S210).

이때, 관리자는 새로운 에러코드를 생성하고 에러레벨이 제2입출력값의 주의레벨과 같거나 유사하도록 설정할 수 있다.

이러한 과정을 통해, 관리자는 사전에 정의되지 않은 알람 및 에러에 대하여 조치 방법을 기록할 수 있게 된다.

한편, 서버는 에러레벨구간에 해당되는 제1입출력값의 패턴과 다른 입출력값의 패턴을 비교하고, 유사도가 높은 입출력값 혹은 유사도가 높은 입출력값에 대응되는 구성요소를 관리자단말에 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

도 5는 패턴 분석의 제2예시를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 서버는 관리자단말로, 제1입출력값의 패턴(510)과 다른 입출력값의 패턴(520, 530)을 비교하여 출력시킬 수 있다. 이러한 출력을 통해 관리자는 제1입출력값과 상관관계가 높은 입출력값을 직관적으로 파악할 수 있다.

또한, 서버는 제1입출력값의 패턴(510)과 다른 입출력값의 패턴(520, 530)을 비교하여 유사도를 계산할 수 있다. 일정 시구간에서 시간축 상의 값의 차이를 비교하여 차이가 일정하게 유지되는 입출력값에 대해 서버는 유사도가 높다고 판단할 수 있다. 혹은 일정 시구간에서 시간축 상의 값의 비율이 일정한 수준으로 유지되는 입출력값에 대해 서버는 유사도가 높다고 판단할 수 있다.

서버는 유사도가 높은 입출력값을 관리자단말에 출력할 수 있고, 입출력값에 대응되는 PLC장치 상의 구성요소를 관리자단말에 출력할 수 있다. 혹은 서버는 이러한 입출력값에 대응되는 도면정보를 관리자단말로 출력시킬 수 있다. 이러한 구성요소는 에러가 발생한 구성요소와의 상관관계가 높기 때문에 에러의 원인분석에 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 한 구성요소에서의 에러발생에 따라 다른 구성요소도 연쇄적으로 에러를 발생시킬 수 있는데, 이러한 상관관계분석에 설비의 예방점검이 가능하게 된다.

한편, 서버는 PLC장치에서의 각각의 구성요소에 대한 입출력값의 정상상태와 이상상태-입출력값이 주의레벨을 초과하거나 주의레벨 이상이 되는 상태-에서의 다른 구성요소와의 상관관계분석결과를 관리자단말로 출력할 수 있다.

서버는 정상상태에서의 상관관계와 이상상태에서의 상관관계를 상호비교할 수 있도록 관리자단말로 각각의 상태에서의 상관관계분석결과를 출력할 수 있다. 또한, 서버는 정상상태와 이상상태에서의 상관관계분석결과를 상호비교하여, 에러의 원인추적에 활용할 수 있다. 예를 들어, 서버는 에러-혹은 주의-알람이 발생한 구성요소의 원인 관계에 있는 구성요소를 파악할 때, 상관관계분석결과에서의 유사도에 따라 원인 관계에 있는 구성요소를 파악할 수 있다. 서버는 정상상태와 이상상태에서의 상관관계분석결과에 포함된 유사도가 미리 설정된 범위 이내에 있는 경우, 해당 구성요소를 이상상태에 대한 원인구성요소 혹은 결과구성요소로 저장할 수 있다.

한편, 서버는 히스토리에 대한 통계분석을 통해 예방조치사항을 권고할 수 있다.

도 6은 일 실시예에서 히스토리에 대한 통계분석을 통해 예방조치사항을 권고하는 방법의 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 서버는 일정 기간의 로데이터를 수집하고(S602), 히스토리데이터로서 저장할 수 있다(S604).

그리고, 서버는 주기적으로 혹은 비주기적으로 히스토리데이터를 분석하여 복수의 구성요소에 대한 입출력값의 일정 기간 통계값을 생성할 수 있다(S606). 여기서, 통계값은 최빈값이거나 평균값, 중간값 등일 수 있다.

그리고, 서버는 통계값과 현재값을 비교하고(S608), 통계값과 현재값의 차이가 미리 설정된 범위를 벗어나는 입출력값-예를 들어, 제3입출력값-에 대하여(S608에서 B), 제3입출력값에 대한 정보를 관리자단말로 출력시킬 수 있다(S610).

관리자가 이러한 출력정보를 보고 예방조치를 수행한 후에, 제3입출력값에 대한 주의레벨을 조정하여 설정하거나 새로운 에러코드를 생성한 후 기준치 등을 연동시켜 저장할 수 있다. 이때, 서버는 관리자의 조작신호를 인식하여 제3입출력값에 대한 주의레벨을 조정하거나 에러코드를 신설하고 기준치를 연동시켜 저장할 수 있다(S612).

한편, 로데이터마다 개별적으로 모두 기준치가 저장되지는 않을 수 있다. 서버는 일정 기간의 통계값과 현재값을 비교하여 알람을 발생시킬 수 있다. 그리고, 상관관계분석을 통해 연동된 구성요소를 찾고, 원인분석보고에 포함시켜 관리자단말로 출력시킬 수 있다.

한편, 패턴분석에서, 서버에는 정상패턴이 아니고 사용자가 정의한 패턴이 저장될 수 있다. 그리고, 서버는 이렇게 사용자가 정의한 패턴과 실제패턴을 비교하여 알람을 발생시킬 수 있다.

한편, PLC장치와 서버는 네트워크를 통해 직접 연결될 수도 있고, 복수의 PLC장치가 서브서버로 연결되고, 서브서버가 다시 서버로 연결될 수도 있다. 혹은 PLC장치에서의 로데이터는 서버와 네트워크로 연결되지 않고, 관리자단말로 전송-데이터 케이블을 이용한 직접 전송-된 다음, 서버와 관리자단말의 연결에 따라 데이터분석이 이루어질 수도 있다.

이상에서 설명한 실시예에 의하면, 사전에 정의되지 않은 알람 및 에러에 대하여 조치 방법을 구체적으로 알려줄 수 있다. 또한, 이러한 실시예에 의하면, 비정형화된 데이터의 상관관계를 통한 설비의 예방점검이 가능하도록 지원할 수 있다. 또한, 이러한 실시예에 의하면, 담당자는 설비의 특정부분에 대한 고장 또는 알람을 명확히 인지할 수 있으며 신속한 정비지원 환경을 지원할 수 있다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

설비를 제어하는 복수의 구성요소를 포함하는 PLC(Programmable Logic Control)장치로부터 상기 복수의 구성요소 각각의 입출력값 및 상기 PLC장치 내부에서 생성되는 적어도 하나의 값을 로(raw)데이터로 수집하는 단계;
상기 로데이터 중 상기 복수의 구성요소 각각에 대한 입출력값을 각각의 입출력값에 대한 기준치와 비교하는 단계;
상기 기준치의 에러레벨을 초과하거나 상기 에러레벨 이상이 되는 제1입출력값에 대하여, 상기 제1입출력값에 대응되는 도면정보, 원인정보 및 조치사항정보를 관리자단말에 출력하는 단계;
상기 기준치의 주의레벨을 초과하거나 상기 주의레벨 이상이 되는 제2입출력값에 대하여, 상기 제2입출력값의 패턴을 정상패턴과 비교하여 패턴이상이 감지되는 경우, 상기 제2입출력값에 대응되는 도면정보 및 예방조치사항정보를 상기 관리자단말에 출력하는 단계;
상기 제2입출력값에 대한 예방조치에 따라 상기 제2입출력값에 대해 변경된 에러레벨을 입력받고 상기 변경된 에러레벨을 상기 제2입출력값에 대응하여 저장하는 단계; 및
상기 로데이터 중 상기 기준치가 미리 정의되지 않은 로데이터에 대하여 일정 기간의 통계값과 현재값을 비교하고 차이가 일정 범위를 벗어나는 경우, 상기 관리자단말로 알람을 출력하는 단계
를 포함하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1입출력값에 대응되는 도면정보, 원인정보 및 조치사항정보를 관리자단말에 출력하는 단계 이후에,
상기 제1입출력값의 패턴과 다른 입출력값들의 패턴을 비교하고, 상기 다른 입출력값들 중 유사도가 높은 순으로 선택된 적어도 하나의 입출력값 혹은 상기 유사도가 높은 순으로 선택된 적어도 하나의 입출력값에 대응되는 상기 구성요소를 상기 관리자단말에 출력하는 단계를 더 포함하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 PLC장치로부터 상기 로데이터를 수집하는 단계 이후에,
상기 복수의 구성요소에 대한 입출력값의 일정 기간 통계값과 현재값을 비교하고, 상기 복수의 구성요소에 대한 입출력값의 통계값과 현재값의 차이가 미리 설정된 범위를 벗어나는 제3입출력값에 대한 정보를 상기 관리자단말로 출력하는 단계를 더 포함하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1입출력값에 대응되는 도면정보, 원인정보 및 조치사항정보를 관리자단말에 출력하는 단계 혹은 상기 제2입출력값에 대응되는 도면정보 및 예방조치사항정보를 상기 관리자단말에 출력하는 단계 이후에,
각각의 구성요소에 대한 입출력값의 정상상태와 이상상태-상기 입출력값이 상기 주의레벨을 초과하거나 상기 주의레벨 이상이 되는 상태-에서의 다른 구성요소와의 상관관계분석결과를 상기 관리자단말로 출력하는 단계를 더 포함하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법.
제4항에 있어서,
상기 다른 구성요소와의 상관관계분석결과를 상기 관리자단말로 출력하는 단계 이후에,
상기 정상상태와 상기 이상상태에서의 상관관계분석결과에 포함된 유사도가 미리 설정된 범위 이내에 있는 경우, 해당 구성요소를 상기 이상상태에 대한 원인구성요소 혹은 결과구성요소로 저장하는 단계를 포함하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1입출력값에 대응되는 상기 조치사항정보를 상기 관리자단말에 출력하는 단계에서,
상기 제1입출력값에 대응되는 상기 조치사항정보는 복수의 조치사항내용을 포함하고, 상기 복수의 조치사항내용 중 최빈도 조치사항내용이 상기 관리자단말에 출력되는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 알람과 연동된 로데이터와 상기 복수의 구성요소에 대한 입출력값의 상관관계분석을 통해 상기 알람과 연동된 로데이터에 대한 원인구성요소를 판단하여 상기 관리자단말로 출력하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 PLC장치로부터 상기 로데이터를 수집하는 단계 이후에,
사용자가 미리 정의한 패턴과 상기 복수의 구성요소에 대한 입출력값의 패턴을 비교하고, 유사도가 일정 값 이하가 되면 상기 관리자단말로 알람을 출력하는 단계를 더 포함하는 자동화 설비 CMS(Condition Monitoring System)의 제어 방법.