KR102097354B1 - 자동화 시스템의 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

복수의 PLC들, 상기 복수의 PLC들 각각에 연결된 HMI들, 상기 HMI들과 연결된 모니터링 장치, 및 상기 모니터링 장치와 연결되고 상기 PLC들 사이에 배치된 검사 장치를 포함하는 자동화 시스템의 모니터링 장치에 있어서, 상기 HMI들 중 제1 HMI로부터 상기 PLC들 중 상기 제1 HMI와 연결된 제1 PLC의 제1 공정과 관련된 동작 신호를 수신하는 동작 신호 수신부, 상기 동작 신호를 분석하는 동작 신호 분석부, 상기 제1 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴 정보를 저장하는 저장부, 및 정보 제공부를 포함하고, 상기 동작 신호 분석부는, 상기 동작 신호에 포함된 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하여 패턴 정보를 생성하고, 상기 패턴 정보와 상기 기준 패턴 정보를 기반으로 상기 제1 공정의 오류 여부를 판단하고, 상기 제1 공정에 오류가 존재한다는 판단 하에, 상기 제1 공정에 후행하는 제2 공정을 담당하는 제2 PLC를 중지시키기 위해 상기 제2 공정의 중지 신호를 상기 제2 PLC와 연결된 제2 HMI로 전달하고, 상기 제1 PLC와 상기 제2 PLC 사이에 배치되고 상기 제1 공정을 통해 출력된 결과물을 검사하는 검사 장치로 상기 제1 공정의 검사 신호를 전달하고, 상기 검사 장치로부터 상기 결과물에 대한 검사 결과 정보를 수신하고, 상기 검사 결과 정보를 기반으로 상기 결과물에 대한 검사 결과가 양호한지를 판단하고, 상기 검사 결과가 양호하다는 판단 하에, 상기 제2 PLC를 가동시키기 위해 상기 제2 HMI로 상기 제2 공정의 시작 신호를 전달하고, 상기 검사 결과가 양호하지 않다는 판단 하에, 상기 정보 제공부를 통해 상기 검사 결과 정보를 제공하도록 설정된 모니터링 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

자동화 시스템의 모니터링 장치{Monitoring device for automated system}

본 발명은 자동화 시스템의 모니터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 PLC(programmable logic controller)들의 동작 신호를 분석하여 공정들의 오류 여부를 종합적으로 모니터링하는 모니터링 장치에 관한 것이다.

산업 현장에서 자동화 시스템은 제조, 검사, 출하 등의 공정을 컴퓨터와 로봇 등을 이용해 자동적이면서도 일관성을 가지도록 처리하기 위해 사용된다. 특히, 반복적인 작업은 자동화 시스템에 의해 자동화되어 노동력 절감 효과를 가져올 수 있으며, 단위 시간당 생산성 또한 증가되는 효과를 가져올 수 있다. 이러한 자동화 시스템은 복수의 로봇들과 자동화된 이송 장치들, 및 이들을 제어하기 위한 제어 기기 등과 같은 자동화 설비들을 포함할 수 있다.

자동화 시스템에서 제어 기기는 일반적으로 PLC가 사용되고 있다. PLC는 프로그램 가능한 논리 제어 장치로서, 기계 등의 설비에서 오는 신호를 수신하여 내부의 프로그램 로직에 따라 처리하고, 처리한 신호를 다시 설비로 출력할 수 있다. PLC는 릴레이(relay), 타이머(timer), 및 카운터(counter) 등과 같은 제어 장치의 기능을 집적 소자 및 트랜지스터 등과 같은 반도체 소자로 대체한 것으로서, 기본적인 시퀀스(sequence) 제어 기능과 수치 연산 기능을 포함하고 있어, 프로그램 제어 및 PLC 내부 메모리에 기 저장된 프로그램의 로직 수행이 가능할 수 있다. 이러한 PLC는 장치 제어, 장치 수치 세팅, 시간 제어, 실시간 감시, 실시간 데이터 수집, 또는 안전 장치 가동 등 다양한 작업에 사용될 수 있다.

전술한 PLC는 산업 현장에서 자동화 설비들을 효율적으로 동작시키는 매우 중요한 요소이기 때문에, 지속적이면서도 신뢰성이 있는 모니터링이 필요하다. 대단위의 자동화 시스템에서는 자동화 설비들의 복잡도가 높아 자동화 설비 자체의 에러뿐만 아니라 자동화 설비들을 제어하는 PLC의 에러 등 작업 실패 요소가 다양할 수 있다. 작업 실패에 따른 공정의 지연은 에러 발견 및 장치의 셋 업(set up) 시간 증가로 연결되어 막대한 경제적 손실을 야기할 수 있다.

이러한 작업 실패 요소를 모니터링 하기 위해, 종래에는 공정을 제어하는 PLC 내부에 진단을 위한 프로그램 코드를 추가하는 방법을 사용하였다. 즉, 종래에는 에러 발생 가능성이 높은 영역을 예상하여, PLC 내부에 프로그램 코드를 별도로 작성하여 추가하기 때문에, 모니터링 대상이 되는 공정이 매우 제한적이고 모든 공정에 대해 모니터링하기 어려울 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들은, 복수의 PLC들의 동작 신호를 PLC들 각각에 연결된 HMI(human machine interface)들로부터 수신하고 수신된 동작 신호를 분석함으로써, PLC들이 담당하는 공정들의 오류 여부를 판단할 수 있는 모니터링 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 복수의 PLC들, 상기 복수의 PLC들 각각에 연결된 HMI들, 상기 HMI들과 연결된 모니터링 장치(200), 및 상기 모니터링 장치(200)와 연결되고 상기 PLC들 사이에 배치된 검사 장치(700)를 포함하는 자동화 시스템의 모니터링 장치(200)는, 상기 HMI들 중 제1 HMI로부터 상기 PLC들 중 상기 제1 HMI와 연결된 제1 PLC의 제1 공정과 관련된 동작 신호를 수신하는 동작 신호 수신부(210), 상기 동작 신호를 분석하는 동작 신호 분석부(230), 상기 제1 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴 정보를 저장하는 저장부(250), 및 정보 제공부(270)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 동작 신호에 포함된 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하여 패턴 정보를 생성하고, 상기 패턴 정보와 상기 기준 패턴 정보를 기반으로 상기 제1 공정의 오류 여부를 판단하고, 상기 제1 공정에 오류가 존재한다는 판단 하에, 상기 제1 공정에 후행하는 제2 공정을 담당하는 제2 PLC를 중지시키기 위해 상기 제2 공정의 중지 신호를 상기 제2 PLC와 연결된 제2 HMI로 전달하고, 상기 제1 PLC와 상기 제2 PLC 사이에 배치되고 상기 제1 공정을 통해 출력된 결과물을 검사하는 검사 장치로 상기 제1 공정의 검사 신호를 전달하고, 상기 검사 장치로부터 상기 결과물에 대한 검사 결과 정보를 수신하고, 상기 검사 결과 정보를 기반으로 상기 결과물에 대한 검사 결과가 양호한지를 판단하고, 상기 검사 결과가 양호하다는 판단 하에, 상기 제2 PLC를 가동시키기 위해 상기 제2 HMI로 상기 제2 공정의 시작 신호를 전달하고, 상기 검사 결과가 양호하지 않다는 판단 하에, 상기 정보 제공부(270)를 통해 상기 검사 결과 정보를 제공하도록 설정될 수 있다.

여기서, 상기 동작 신호는 상기 제1 공정이 한 사이클(cycle) 동안 수행될 시, 상기 제1 PLC와 연동된 복수의 자동화 설비들을 제어하기 위해 상기 자동화 설비들로 출력된 PLC 신호 및 상기 자동화 설비들로부터 입력된 PLC 신호를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 검사 결과 정보는 상기 결과물을 촬영한 영상, 상기 결과물의 기준 영상, 상기 영상들에서 차이가 검출된 픽셀들의 개수, 상기 픽셀들의 좌표 정보, 및 상기 픽셀들 각각에서의 차분값들을 포함할 수 있고,

상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 픽셀들의 개수가 지정된 개수 이상이거나, 상기 차분값들이 지정된 크기 이상인 경우, 상기 검사 결과가 양호하지 않다고 판단하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 제1 공정의 복수의 사이클에 해당하는 동작 신호들을 축적하고, 축적된 상기 동작 신호들 각각에 포함된 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하여 패턴 정보들을 생성하고, 상기 패턴 정보들 중 대다수의 동일한 패턴 정보를 상기 기준 패턴 정보로 선정하거나, 상기 패턴 정보들에 포함된 개별 요소들을 각각 비교하여 대다수의 동일한 개별 요소를 포함하도록 상기 기준 패턴 정보를 생성하고, 상기 기준 패턴 정보를 상기 저장부(250)에 저장하도록 설정될 수 있다.

여기서, 상기 개별 요소들 각각은, 상기 PLC 신호들이 측정된 시간 별로 묶인 상기 PLC 신호들 각각에 대한 신호 값들을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 PLC 신호들의 신호 값들을 측정된 시간 별로 묶은 복수의 개별 요소들을 포함하는 시계열 정보를 생성하고, 상기 시계열 정보에서 중첩된 개별 요소들을 병합하여 상기 패턴 정보를 생성하도록 설정될 수 있다.

여기서, 상기 중첩된 개별 요소들은, 적어도 2개 이상의 연속된 클럭 틱(clock tick)들이 발생하는 동안 상기 신호 값들이 동일하게 유지되는 개별 요소들이고,

여기서, 상기 클럭 틱은, 상기 PLC 신호들의 신호 값들이 측정되는 시스템 인터럽트 신호(system interrupt signal)로서, 상기 신호 값들이 변경될 수 있는 최소 시간 단위를 나타낼 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 중첩된 개별 요소들을 하나의 개별 요소로 병합하면서, 상기 신호 값들이 동일하게 유지되는 상기 클럭 틱의 개수 정보를 상기 하나의 개별 요소에 포함시키도록 설정될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 패턴 정보에 포함된 제1 개별 요소와 상기 제1 개별 요소에 대응하는 상기 기준 패턴 정보에 포함된 제2 개별 요소를 비교하여 상이한 정도를 판단하고, 상기 상이한 정도가 임계치를 초과한다는 판단 하에, 상기 제1 공정의 오류 인식 정보를 상기 저장부(250)에 저장하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 제1 개별 요소에 포함된 PLC 신호의 신호 값이 상기 제2 개별 요소에 포함된 상기 PLC 신호의 신호 값과 다른 경우, 상기 상이한 정도가 상기 임계치를 초과한다고 판단하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 제1 개별 요소에 포함된 제1 클럭 틱의 개수 정보가 상기 제2 개별 요소에 포함된 제2 클럭 틱의 개수 정보와 다른 경우, 상기 제1 클럭 틱의 개수와 상기 제2 클럭 틱의 개수의 차이 값을 산출하고, 상기 차이 값이 지정된 값을 초과하지 않는 경우, 상기 상이한 정도가 상기 임계치를 초과하지 않는다고 판단하고, 상기 차이 값이 상기 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 상이한 정도가 상기 임계치를 초과한다고 판단하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 공정의 오류 인식 정보는, 상기 제1 PLC의 식별 정보, 상기 제1 PLC가 담당하는 공정들에서의 상기 제1 공정의 순서 및 종류에 관한 정보, 상기 제1 공정을 수행하기 위해 연동된 상기 자동화 설비들에 관한 정보, 및 오류 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 오류 정보는 상기 패턴 정보와 상기 기준 패턴 정보에서 상이한 개별 요소에 대한 정보를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 동작 신호 분석부(230)는, 상기 저장부(250)에 상기 제1 공정의 오류 인식 정보가 저장되어 있는지를 확인하고, 상기 제1 공정의 오류 인식 정보가 저장되어 있는 경우, 상기 제1 공정에 오류가 존재한다고 판단하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 정보 제공부(270)는, 디스플레이에 상기 검사 결과 정보를 표시하고, 상기 모니터링 장치(200)와 연결된 사용자 단말(160)로 상기 검사 결과 정보를 전송하고, 상기 모니터링 장치(200)와 연결된 서비스 업체 서버(170)로 상기 제1 PLC의 수리 요청을 전송하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 복수의 PLC들의 동작 신호를 분석하여 공정들의 오류 여부를 판단함으로써, 각각의 공정에서 발생된 오류 및 공정들 간에 발생된 오류 등을 종합적으로 모니터링할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, PLC의 동작 신호에 대한 시간에 따른 변화 패턴을 나타내는 패턴 정보에 신호 값이 변화되는 시간 정보를 포함시킴으로써, 미세한 시간 지연에 따른 패턴 정보의 변화에 대해서는 오류로 인식하지 않을 수 있어, 공정의 수행이 지연되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동화 시스템의 모니터링 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링 장치의 모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링 장치의 공정에 대한 오류 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정과 관련된 동작 신호의 패턴을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작 신호의 패턴 비교를 통한 오류 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동화 시스템의 검사 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 장치의 저면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 장치의 이동 장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 장치의 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다.

설명에 앞서, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부(unit)", "모듈(module)", 및 "컴포넌트(component)" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 "실시 예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한, "포함하는", "구비하는", "갖는" 및 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구 범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성 요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(transition word)로서 "포함하는(comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용될 수 있다.

본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현될 수 있거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "부(unit)", "모듈(module)", "시스템(system)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 예를 들어, 프로그램 모듈은 하나의 컴포넌트와 등가 혹은 둘 이상의 컴포넌트의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 서버 또는 단말기에서 실행되는 애플리케이션 및 하드웨어 모두가 모듈단위로 구성될 수 있고, 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 및 기록 매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 자동화 시스템, 자동화 시스템의 모니터링 장치 및 모니터링 방법, 그리고 자동화 시스템의 감시 장치 및 감시 방법이 설명된다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시 예를 통하여 동일한 도면 부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성 간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 자동화 시스템은 복수의 PLC들(예: 제1 PLC(110), 제2 PLC(120), 및 제3 PLC(130)), 상기 복수의 PLC들 각각에 연결된 HMI들(예: 제1 HMI(141), 제2 HMI(142), 및 제3 HMI(143)), 상기 HMI들과 연결된 모니터링 장치(200), 상기 모니터링 장치(200)와 연결되고 상기 복수의 PLC들 사이에 배치된 검사 장치(예: 제1 검사 장치(151) 또는 제2 검사 장치(152)), 상기 모니터링 장치(200)와 연결된 사용자 단말(160), 및 상기 모니터링 장치(200)와 사용자 단말(160)에 연결된 서비스 업체 서버(170)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 PLC들은 각각 전원부, 제어부, 및 통신부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 PLC(110)는 제1 전원부(111), 제1 제어부(112), 및 제1 통신부(113)를 포함하고, 제2 PLC(120)는 제2 전원부(121), 제2 제어부(122), 및 제2 통신부(123)를 포함하며, 제3 PLC(130)는 제3 전원부(131), 제3 제어부(132), 및 제3 통신부(133)를 포함할 수 있다.

상기 전원부는 PLC의 구성요소들에 전원을 공급 및 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1 전원부(111)는 제1 PLC(110)의 구성요소들(예: 제1 제어부(112) 및 제1 통신부(113))에 전원을 공급 및 차단할 수 있고, 제2 전원부(121)는 제2 PLC(120)의 구성요소들(예: 제2 제어부(122) 및 제2 통신부(123))에 전원을 공급 및 차단할 수 있으며, 제3 전원부(131)는 제3 PLC(130)의 구성요소들(예: 제3 제어부(132) 및 제3 통신부(133))에 전원을 공급 및 차단할 수 있다.

상기 제어부는 PLC에 기 저장된 프로그램 루틴에 따라 각종 연산이나 통신을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어부(112)는 제1 PLC(110)에 기 저장된 프로그램의 루틴에 따라 각종 연산이나 통신을 제어할 수 있고, 제2 제어부(122)는 제2 PLC(120)에 기 저장된 프로그램의 루틴에 따라 각종 연산이나 통신을 제어할 수 있으며, 제3 제어부(132)는 제3 PLC(130)에 기 저장된 프로그램의 루틴에 따라 각종 연산이나 통신을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 PLC와 연동되어 설치된 자동화 설비들(예: 로봇이나 이송 장치 등)로부터 센싱 값 및 상태 정보를 포함하는 입력 신호를 수신하고, 수신된 입력 신호의 연산 과정을 통해 상기 자동화 설비들을 제어하기 위한 동작 신호(또는 제어 신호)를 상기 자동화 설비들로 출력할 수 있다.

상기 통신부는 상기 자동화 설비들로부터 수신된 입력 신호 및 상기 HMI로부터 수신된 입력 신호를 상기 제어부로 전달하고 상기 제어부로부터 상기 입력 신호들을 기반으로 연산된 상기 동작 신호를 수신하여 상기 자동화 설비들 및 상기 HMI로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신부(113)는 제1 PLC(110)와 연동된 자동화 설비들 및 제1 HMI(141)로부터 각각 입력 신호를 수신하여 제1 제어부(112)로 전달하고, 상기 제1 제어부(112)로부터 동작 신호를 수신하여 상기 자동화 설비들 및 상기 제1 HMI(141)로 전송할 수 있다. 또한, 제2 통신부(123)는 제2 PLC(120)와 연동된 자동화 설비들 및 제2 HMI(142)로부터 각각 입력 신호를 수신하여 제2 제어부(122)로 전달하고, 상기 제2 제어부(122)로부터 동작 신호를 수신하여 상기 자동화 설비들 및 상기 제2 HMI(142)로 전송할 수 있다. 또한, 제3 통신부(133)는 제3 PLC(130)와 연동된 자동화 설비들 및 제3 HMI(143)로부터 각각 입력 신호를 수신하여 제3 제어부(132)로 전달하고, 상기 제3 제어부(132)로부터 동작 신호를 수신하여 상기 자동화 설비들 및 상기 제3 HMI(143)로 전송할 수 있다.

상기 통신부는 예를 들어, 무선 통신 또는 유선 통신을 통해 상기 자동화 설비들 및 상기 HMI와 통신할 수 있다. 상기 무선 통신은 예를 들면, 셀룰러 통신 또는 근거리 무선 통신 등을 포함하고, 상기 유선 통신은 예를 들면, LAN(local area network) 통신, 전력선 통신, USB(universal serial bus) 통신, HDMI(high definition multimedia interface) 통신, 또는 RS-232(recommended standard232) 통신 등을 포함할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신은 예를 들어, 블루투스(Bluetooth) 통신, WiFi(wireless fidelity) 통신, RFID(radio frequency identification) 통신, 적외선 통신(infrared data association(IrDA)) 등을 포함할 수 있다.

상기 복수의 HMI들은 각각 연결된 PLC로부터 상기 자동화 설비들에게 전송한 동작 신호를 요청하여 수신하고, 수신된 상기 PLC의 동작 신호를 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 HMI(141)는 상기 제1 PLC(110)의 동작 신호를 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있고, 상기 제2 HMI(142)는 상기 제2 PLC(120)의 동작 신호를 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있으며, 상기 제3 HMI(143)는 상기 제3 PLC(130)의 동작 신호를 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 복수의 HMI들 각각은 HMI의 모든 동작을 관할하고 데이터를 연산하는 MPU(micro process unit), DC 또는 AC 전원을 HMI에서 사용하도록 전압을 변환하고 변환된 전압을 저전압으로 변환시키는 전원부, MPU에서 처리된 연산 결과를 화면에 표시하는 화면 표시부, 사용자의 제어를 위해 사용자 입력(예: 키 입력 또는 터치 입력 등)을 수신하는 터치 입력부, 각종 명령어 및 데이터를 저장하는 저장부, 및 상기 HMI 및 상기 모니터링 장치(200)와 통신하기 위한 통신부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 HMI는 상기 터치 입력부를 통해 사용자 입력을 수신하고, 수신된 사용자 입력을 상기 MPU를 통해 처리하여 PLC 동작과 관련된 입력 신호를 생성하고, 생성된 입력 신호를 상기 통신부를 통해 PLC로 전송할 수 있다.

상기 모니터링 장치(200)는 상기 복수의 HMI들로부터 상기 복수의 PLC들의 동작 신호를 수신하고, 수신된 동작 신호를 분석하여 상기 복수의 PLC들에 의해 수행되는 공정의 오류를 판단할 수 있다. 또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 복수의 PLC들에 의해 수행되는 공정들 중 어느 하나의 공정에 오류가 있다고 판단되면, 오류가 있다고 판단된 공정의 검사를 위해 검사 장치(예: 제1 검사 장치(151) 또는 제2 검사 장치(152))로 검사 신호를 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 모니터링 장치(200)는 오류가 있다고 판단된 공정의 후행하는 공정을 중지시키기 위해 후행하는 공정을 담당하는 PLC로 중지 신호를 전달할 수 있다. 또한, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 검사 장치로부터 수신한 검사 결과 정보에 기반하여, 오류가 있다고 판단된 공정에 의해 출력된 결과물이 양호한 상태라고 판단되면 중지시킨 후행 공정을 계속 진행시키기 위해 후행 공정을 담당하는 PLC로 시작 신호를 전달할 수 있고, 상기 출력된 결과물이 양호한 상태가 아니라고 판단되면 상기 검사 결과 정보를 사용자 단말(160)에 전송할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 상기 모니터링 장치(200)는 상기 검사 결과 정보를 사용자 단말(160)에 전송하면서, 오류를 발생시킨 PLC의 수리를 위해 서비스 업체 서버(170)로 수리 요청을 전송할 수 있다.

상기 검사 장치는 PLC들 사이에 배치되어 선행되는 공정을 통해 출력된 결과물을 검사할 수 있다. 예를 들어, 제1 검사 장치(151)는 제1 PLC(110)와 제2 PLC(120) 사이에 연결되어 제1 PLC(110)에 의해 출력된 결과물을 검사할 수 있고, 제2 검사 장치(152)는 제2 PLC(120)와 제3 PLC(130) 사이에 연결되어 제2 PLC(120)에 의해 출력된 결과물을 검사할 수 있다. 상기 결과물은 PLC의 제어 하에 자동화 설비들을 통해 수행된 공정의 결과물로서, 예를 들어, 제조, 검사, 또는 출하 공정 중 임의의 단계를 거친 제품 또는 제품의 일부일 수 있다.

상기 사용자 단말(160)은 모니터링 장치(200)와 네트워크를 통해 연결된 전자 장치로서, 자동화 시스템의 관리자가 사용하는 전자 장치일 수 있다. 상기 사용자 단말(160)은 예를 들어, 휴대용 전자 장치(예: 스마트폰(smartphone), 이동 전화기(mobile phone)), 컴퓨터 장치(예: PDA(personal digital assistant), 태블릿 PC(tablet personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 워크스테이션(workstation), 또는 서버(server)), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 스마트와치(smartwatch), 스마트밴드(smartband), 스마트글래스(smartglasses), 헤드마운트 장치(head-mounted device(HMD)) 등을 포함할 수 있다.

상기 사용자 단말(160)은 모니터링 장치(200)로부터 상기 검사 장치를 통해 검사된 결과 정보를 수신할 수 있고, 수신된 검사 결과 정보를 상기 사용자 단말(160)의 디스플레이에 표시할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 사용자 단말(160)은 사용자의 제어를 위해 사용자 입력을 수신하는 입력 인터페이스(예: 키 입력 장치, 터치 스크린 등)를 포함할 수 있고, 상기 입력 인터페이스를 통해 입력된 사용자 입력을 모니터링 장치(200)를 통해 해당 HMI로 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 사용자 입력을 전달받은 HMI는 수신된 사용자 입력을 MPU를 통해 처리하여 PLC 동작과 관련된 입력 신호를 생성하고, 생성된 입력 신호를 PLC로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 사용자 단말(160)은 네트워크를 통해 서비스 업체 서버(170)와 연결되어, 상기 PLC의 수리 요청을 상기 서비스 업체 서버(170)로 전송할 수도 있다.

상기 서비스 업체 서버(170)는 자동화 시스템의 수리 서비스를 제공하는 업체가 사용하는 전자 장치일 수 있다. 상기 서비스 업체 서버(170)는 모니터링 장치(200) 및 사용자 단말(160)과 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 상기 모니터링 장치(200) 또는 사용자 단말(160)로부터 수리 요청을 수신할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동화 시스템의 모니터링 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 모니터링 장치(200)는 동작 신호 수신부(210), 동작 신호 분석부(230), 저장부(250), 및 정보 제공부(270)를 포함할 수 있다. 상술한 모니터링 장치(200)의 구성요소들은 소프트웨어 및 하드웨어 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 동작 신호 수신부(210)는 통신과 관련된 회로 및 프로그램을 포함할 수 있고, 동작 신호 분석부(230)는 프로세서와 같은 제어 회로 및 프로그램을 포함할 수 있고, 저장부(250)는 메모리와 같은 저장 매체 및 프로그램을 포함할 수 있으며, 정보 제공부(270)는 통신과 관련된 회로 및 프로그램, 및 디스플레이와 관련된 장치 및 프로그램을 포함할 수 있다.

동작 신호 수신부(210)는 PLC의 동작 신호를 수신할 수 있다. 일 예로, 동작 신호 수신부(210)는 제1 HMI(141)로부터 제1 PLC(110)의 동작 신호를 수신할 수 있고, 제2 HMI(142)로부터 제2 PLC(120)의 동작 신호를 수신할 수 있으며, 제3 HMI(143)로부터 제3 PLC(130)의 동작 신호를 수신할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 동작 신호 수신부(210)는 각각의 PLC로부터 직접 PLC의 동작 신호를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 동작 신호 수신부(210)는 제1 PLC(110)의 통신부(113)로부터 제1 PLC(110)의 동작 신호를 수신할 수 있고, 제2 PLC(120)의 통신부(123)로부터 제2 PLC(120)의 동작 신호를 수신할 수 있으며, 제3 PLC(130)의 통신부(133)로부터 제3 PLC(130)의 동작 신호를 수신할 수 있다. 또한, 동작 신호 수신부(210)는 수신된 PLC의 동작 신호를 동작 신호 분석부(230)로 전달할 수 있다.

동작 신호 분석부(230)는 PLC의 동작 신호를 분석할 수 있다. 일 예로, 동작 신호 분석부(230)는 PLC의 동작 신호에 포함된 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴을 분석할 수 있다. 또한, 동작 신호 분석부(230)는 상기 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴 중 중첩된 부분 예컨대, 상기 복수의 PLC 신호 값들이 변화되지 않고 일정 시간 유지되는 부분을 병합할 수 있다. 이 경우, 동작 신호 분석부(230)는 중첩된 부분의 시간 정보를 해당 PLC 신호 값들과 함께 저장할 수 있다. 일 예로, 동작 신호 분석부(230)는 상기 복수의 PLC 신호 값들이 변화되지 않고 일정 시간 유지되는 클럭 틱(clock tick)의 개수 정보를 상기 복수의 PLC 신호 값들과 함께 저장할 수 있다. 상기 클럭 틱은 예를 들어, 상기 PLC 신호 값들이 측정되는 시스템 인터럽트 신호(system interrupt signal)일 수 있다. 즉, 상기 클럭 틱은 상기 PLC 신호 값들이 변경될 수 있는 최소 시간 단위를 나타낼 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 공정의 한 사이클(cycle) 단위로 수신되는 PLC의 동작 신호를 분석할 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 각각의 PLC가 담당하는 메인(또는 전체) 공정과 관련된 한 사이클에 해당하는 PLC의 동작 신호를 분석할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 한 사이클에 해당하는 PLC의 동작 신호에서 상기 메인 공정의 서브 공정들 각각에 대한 PLC의 동작 신호를 구분하여, 구분된 서브 공정별로 PLC의 동작 신호를 분석할 수 있다. 예를 들어, 제1 PLC(110)가 담당하는 메인 공정이 3개의 서브 공정들로 구성된 경우, 동작 신호 분석부(230)는 수신된 한 사이클의 상기 PLC의 동작 신호를 각 서브 공정에 해당하는 3개의 PLC의 동작 신호들로 구분하고, 구분된 상기 3개의 PLC의 동작 신호들을 분석함으로써, 각 서브 공정에 대한 PLC 신호들의 패턴을 분석할 수 있다. 이에 따라, 동작 신호 분석부(230)는 하나의 PLC가 담당하는 메인 공정뿐만 아니라 상기 메인 공정의 서브 공정들의 동작 신호 패턴에 대해서도 분석할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 복수의 사이클에 해당하는 PLC의 동작 신호들을 분석하여, PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴을 획득(또는 생성)할 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 동작 신호 수신부(210)를 통해 한 사이클에 해당하는 PLC의 동작 신호를 다수 반복하여 획득함으로써, 복수의 사이클에 해당하는 PLC의 동작 신호들을 축적할 수 있고, 축적된 PLC의 동작 신호들을 분석함으로써, 기준이 되는 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴을 획득(또는 생성)할 수 있다. 또한, 동작 신호 분석부(230)는 상기 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴을 저장부(250)에 저장할 수 있고, 이 후 PLC가 담당하는 공정의 오류 분석 시 저장부(250)에 저장된 상기 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴을 이용할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 동작 신호 분석부(230)는 복수의 사이클에 해당하는 PLC의 동작 신호들을 각각의 서브 공정에 해당하는 PLC의 동작 신호들로 구분하여 축적하고, 각각의 서브 공정에 대하여 축적된 PLC의 동작 신호들을 분석함으로써, 각각의 서브 공정에 대응하는 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴들을 획득(또는 생성)할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 분석된 PLC의 동작 신호 패턴과 저장부(250)에 저장된 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴을 비교하여, PLC가 담당하는 공정의 오류를 판단할 수 있다. 일 예로, 동작 신호 분석부(230)는 상기 PLC의 동작 신호 패턴과 상기 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴의 상이한 정도가 임계치를 초과하는지를 판단할 수 있고, 상기 임계치를 초과하는 경우, 상기 공정에 오류가 있다고 판단할 수 있다. 상기 임계치는 예를 들어, 상기 PLC의 동작 신호 패턴 중 적어도 하나의 PLC 신호 값이 다른 경우, 및 상기 PLC의 동작 신호 패턴 중 클럭 틱의 개수가 다르고 그 차이 값이 지정된 값을 초과하는 경우 초과한다고 판단될 수 있다.

상술한 PLC의 동작 신호를 분석하고, 분석된 정보를 이용하여 공정의 오류를 판단하는 기능에 대해서는 도 5 및 도 6에서 자세히 설명하도록 한다.

일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 적어도 하나의 공정에서 오류가 발생했다고 판단되면, 오류가 발생되었다고 판단된 공정과 후행하는 공정 사이에 연결된 검사 장치(예: 제1 검사 장치(151) 또는 제2 검사 장치(152))로 상기 오류가 발생되었다고 판단된 공정의 검사 신호를 전달할 수 있다. 또한, 동작 신호 분석부(230)는 상기 후행하는 공정을 중지시기 위해 후행하는 공정을 담당하는 PLC로 중지 신호를 전달할 수 있다. 이 후, 동작 신호 분석부(230)는 상기 검사 장치로부터 수신한 검사 결과 정보에 기반하여, 오류가 발생되었다고 판단된 공정에 의해 출력된 결과물이 양호한 상태라고 판단되면, 중지시킨 후행 공정을 계속 진행시키기 위해 후행 공정을 담당하는 PLC로 시작 신호를 전달할 수 있고, 상기 출력된 결과물이 양호한 상태가 아니라고 판단되면 상기 검사 결과 정보를 정보 제공부(270)로 전달할 수 있다. 이 경우, 정보 제공부(270)는 수신된 상기 검사 결과 정보를 사용자 단말(160)에 전송할 수 있다.

저장부(250)는 동작 신호 수신부(210)를 통해 수신된 PLC의 동작 신호, 동작 신호 분석부(230)를 통해 상기 PLC의 동작 신호를 분석한 정보(예: PLC의 동작 신호 패턴), 및 동작 신호 분석부(230)를 통해 복수의 사이클에 해당하는 상기 PLC의 동작 신호들을 분석하여 획득(또는 생성)한 상기 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴을 저장할 수 있다.

정보 제공부(270)는 검사 장치로부터 수신한 검사 결과 정보를 사용자 단말(160)로 전송할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 정보 제공부(270)는 상기 검사 결과 정보를 사용자 단말(160)에 전송하면서, 오류를 발생시킨 PLC의 수리를 위해 서비스 업체 서버(170)로 수리 요청을 전송할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링 장치의 모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 수신부(210)는 동작 310에서, 제1 공정과 관련된 제1 동작 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 제1 공정은 모니터링 장치(200)와 연결된 복수의 HMI들 각각에 연결된 복수의 PLC들 중 어느 하나의 제1 PLC가 담당하는 메인 공정일 수 있다. 또한, 상기 제1 동작 신호는 상기 제1 PLC가 상기 제1 PLC와 연동되는 자동화 설비들을 제어하기 위한 상기 제1 PLC의 동작 신호(또는 제어 신호)일 수 있고, 복수의 PLC 신호들로 구성될 수 있다. 동작 신호 수신부(210)는 상기 제1 PLC와 연결된 제1 HMI로부터 상기 제1 동작 신호를 수신할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 동작 신호 수신부(210)는 상기 제1 PLC로부터 직접 상기 제1 동작 신호를 수신할 수도 있다.

동작 320에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 수신된 상기 제1 동작 신호를 분석할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 동작 신호에 포함된 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴을 분석할 수 있다. 또한, 동작 신호 분석부(230)는 상기 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴 중 중첩된 부분을 병합할 수 있다. 이 경우, 동작 신호 분석부(230)는 중첩된 부분의 시간 정보를 해당 PLC 신호 값들과 함께 저장할 수 있다. 일 예로, 동작 신호 분석부(230)는 PLC 신호 값들 및 상기 PLC 신호 값들이 유지되는 클럭 틱의 개수 정보를 함께 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 동작 신호에서 상기 제1 공정에 포함된 서브 공정들 각각에 대한 서브 동작 신호를 구분하고, 구분된 서브 공정별로 서브 동작 신호를 분석할 수 있다. 이에 따라, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 PLC가 담당하는 메인 공정(상기 제1 공정)뿐만 아니라 메인 공정의 서브 공정들의 동작 신호 패턴에 대해서도 분석할 수 있다.

동작 330에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 공정에 오류가 있는지를 판단할 수 있다. 일 예로, 동작 신호 분석부(230)는 동작 320에서 분석한 상기 제1 동작 신호의 패턴(상기 제1 동작 신호에 포함된 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴)과 모니터링 장치(200)의 저장부(250)에 기 저장된 상기 제1 동작 신호의 기준 패턴을 비교하여, 상기 제1 공정의 오류 여부를 판단할 수 있다. 상기 제1 공정의 오류 여부를 판단하는 기능에 대해서는 도 4에서 자세히 설명하도록 한다.

상기 제1 공정에 오류가 있다고 판단되면, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 동작 340에서, 상기 제1 공정에 후행하는 제2 공정의 중지 신호를 전달할 수 있다. 예컨대, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제2 공정을 담당하는 제2 PLC의 동작을 중지시키기 위해, 상기 제2 PLC와 연결된 제2 HMI로 중지 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 HMI는 상기 중지 신호를 상기 제2 PLC로 전달할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제2 PLC로 직접 상기 중지 신호를 전송할 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 중지 신호를 수신한 상기 제2 PLC는 상기 제2 PLC의 전원부를 통해, 상기 제2 PLC의 구성요소들에 공급되는 전원을 차단함으로써, 상기 제2 PLC의 동작이 중지될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 PLC는 배선용 차단기를 더 포함할 수 있고, 상기 중지 신호가 수신되면, 상기 배선용 차단기가 온(on) 상태로 전이됨으로써, 상기 제2 PLC의 동작이 중지될 수도 있다. 상기 배선용 차단기는 전류의 흐름을 자동으로 차단하는 노퓨즈 차단기(nofuse circuit breaker)를 포함할 수 있다.

동작 350에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 공정의 검사 신호를 전달할 수 있다. 예컨대, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 공정과 상기 제1 공정에 후행하는 상기 제2 공정 사이에 배치된 검사 장치로 상기 제1 공정의 검사 신호를 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 검사 장치는 상기 제1 공정을 통해 출력된 결과물 예를 들어, 상기 제1 공정을 거친 제품 또는 제품의 일부를 검사할 수 있다. 상기 검사 장치의 구조 및 상기 검사 장치의 검사 방법은 도 7 내지 도 11에서 자세히 설명하도록 한다.

동작 360에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 상기 검사 장치로부터 상기 제1 공정의 검사 결과 정보를 수신할 수 있다. 또한, 동작 370에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 상기 검사 결과 정보를 기반으로, 상기 제1 공정의 검사 결과가 양호한지를 판단할 수 있다.

상기 검사 결과가 양호한 경우, 동작 380에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 상기 제2 공정의 시작 신호를 전달할 수 있다. 예컨대, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제2 공정을 담당하는 상기 제2 PLC를 가동시키기 위해, 상기 제2 PLC와 연결된 상기 제2 HMI로 시작 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 HMI는 상기 시작 신호를 상기 제2 PLC로 전달할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제2 PLC로 직접 상기 시작 신호를 전송할 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 시작 신호를 수신한 상기 제2 PLC는 상기 제2 PLC의 전원부를 통해, 상기 제2 PLC의 구성요소들에 전원을 공급함으로써, 상기 제2 PLC의 동작이 수행될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 중지 신호가 수신되면, 상기 제2 PLC에 포함된 상기 배선용 차단기가 오프(off) 상태로 전이됨으로써, 상기 제2 PLC의 동작이 수행될 수도 있다.

상기 검사 결과가 양호하지 않은 경우, 모니터링 장치(200)의 정보 제공부(270)는 동작 390에서, 상기 검사 결과 정보를 제공할 수 있다. 일 예로, 정보 제공부(270)는 모니터링 장치(200)에 포함된 디스플레이에 상기 검사 결과 정보를 표시할 수 있다. 다른 예로, 정보 제공부(270)는 상기 검사 결과 정보를 사용자 단말(160)로 전송할 수 있다. 이 경우, 사용자 단말(160)은 사용자 단말(160)에 포함된 디스플레이에 상기 검사 결과 정보를 표시할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 정보 제공부(270)는 상기 검사 결과 정보를 제공하면서, 상기 제1 PLC의 수리를 위해 서비스 업체 서버(170)로 수리 요청을 전송할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링 장치의 공정에 대한 오류 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 동작 신호 수신부(210)를 통해 수신된 PLC의 동작 신호를 분석할 수 있다. 상기 PLC의 동작 신호는 상기 PLC가 담당하는 메인(또는 전체) 공정이 한 사이클 동안 수행될 시, 상기 PLC와 연동된 자동화 설비들을 제어하기 위해 상기 자동화 설비들로 출력된 신호 및 상기 자동화 설비들로부터 입력된 신호를 포함할 수 있다. 또한, 상기 PLC의 동작 신호는 복수의 PLC 신호들로 구성될 수 있다. 동작 신호 분석부(230)는 상기 메인 공정에 포함된 복수의 서브 공정들 각각에 대해 동작 신호를 분석함으로써, 서브 공정들의 오류 발생 여부를 판단할 수도 있다.

이를 위해, 동작 신호 분석부(230)는 동작 410에서, 상기 메인 공정에 해당하는 PLC의 동작 신호에서 상기 메인 공정에 포함된 서브 공정들 각각에 대한 PLC의 동작 신호를 구분하여 그룹핑할 수 있다. 예를 들어, 상기 메인 공정이 3개의 서브 공정들로 구성된 경우, 동작 신호 분석부(230)는 상기 메인 공정에 해당하는 PLC의 동작 신호를 3개의 서브 공정들에 대응하는 3개의 PLC의 동작 신호들로 구분하여 그룹핑할 수 있다. 즉, 동작 신호 분석부(230)는 상기 메인 공정에 해당하는 PLC의 동작 신호에 포함된 복수의 PLC 신호들을 상기 서브 공정들에 대응하는 3개의 그룹핑된 복수의 PLC 신호들로 구분할 수 있다.

동작 420에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 그룹핑된 복수의 서브 공정들에 대응되는 복수의 PLC 신호들의 패턴을 순차적으로 분석할 수 있다. 예를 들어, 상기 메인 공정이 3개의 서브 공정들을 포함하는 경우, 동작 신호 분석부(230)는 제1 서브 공정부터 제3 서브 공정까지 순차적으로 각 서브 공정에 해당하는 복수의 PLC 신호들의 패턴을 분석할 수 있다. 즉, 동작 신호 분석부(230)는 첫번째로 제1 서브 공정을 대상 서브 공정으로 선정하여 동작 420 및 후술하는 동작 430 내지 동작 460을 수행할 수 있으며, 동작 470에서 제2 서브 공정 및 제3 서브 공정이 남았다는 판단 하에, 동작 420으로 리턴하여 두번째로 후순위의 상기 제2 서브 공정을 대상 서브 공정으로 선정할 수 있다. 또한, 동작 신호 분석부(230)는 동일한 방식으로 상기 제3 서브 공정에 대해서는 세번째로 대상 서브 공정으로 선정할 수 있다.

상기 대상 서브 공정에 해당하는 복수의 PLC 신호들의 패턴을 분석하는 기능에 대해서는 도 5에서 자세히 설명하도록 한다.

동작 430에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 상기 대상 서브 공정에 대한 기 저장된 PLC 신호의 기준 패턴을 획득할 수 있다. 예컨대, 동작 신호 분석부(230)는 모니터링 장치(200)의 저장부(250)로부터 상기 대상 서브 공정에 대한 기 저장된 PLC 신호의 기준 패턴을 획득할 수 있다.

이와 관련하여, 동작 신호 분석부(230)는 상기 메인 공정이 복수의 사이클 동안 수행될 시, 상기 PLC의 동작 신호들 즉, 복수의 PLC 신호들을 분석하여 획득한 패턴을 기준 패턴으로서 저장부(250)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 동작 신호 수신부(210)를 통해 한 사이클에 해당하는 복수의 PLC 신호들을 다수 반복하여 획득함으로써, 복수의 사이클에 해당하는 복수의 PLC 신호들을 축적할 수 있고, 축적된 상기 복수의 PLC 신호들을 분석함으로써, 복수의 PLC 신호들에 대한 기준 패턴을 획득(또는 생성)할 수 있고, 상기 복수의 PLC 신호들에 대한 기준 패턴을 저장부(250)에 저장할 수 있다. 또한, 동작 신호 분석부(230)는 복수의 사이클에 해당하는 상기 복수의 PLC 신호들을 각각의 서브 공정에 해당하는 복수의 PLC 신호들로 구분하여 축적하고, 각각의 서브 공정에 대하여 축적된 상기 복수의 PLC 신호들을 분석함으로써, 각각의 서브 공정에 대응하는 복수의 PLC 신호들에 대한 기준 패턴들을 획득(또는 생성)할 수 있고, 이를 저장부(250)에 저장할 수 있다.

동작 440에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 동작 420에서 분석된 상기 대상 서브 공정에 대한 복수의 PLC 신호들에 대한 패턴과 동작 430에서 획득한 상기 대상 서브 공정에 대응하는 복수의 PLC 신호들에 대한 기준 패턴을 비교할 수 있다. 또한, 동작 450에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 상기 패턴들의 상이한 정도가 임계치를 초과하는지를 판단할 수 있다. 상기 패턴들을 비교하고 상기 패턴들의 상이한 정도를 판단하는 기능에 대해서는 도 6에서 자세히 설명하도록 한다.

상기 패턴들의 상이한 정도가 임계치를 초과하는 경우, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 동작 460에서, 상기 대상 서브 공정의 오류 인식 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 상기 대상 서브 공정에 오류가 존재한다는 오류 인식 정보를 저장부(250)에 저장할 수 있다. 상기 오류 인식 정보는 예를 들어, 상기 대상 서브 공정을 담당하는 PLC의 식별 정보(예: PLC의 제품 번호), 상기 PLC가 담당하는 상기 메인 공정 및 상기 메인 공정에 포함된 상기 대상 서브 공정의 순서 및 종류에 관한 정보, 상기 대상 서브 공정을 수행하기 위해 연동된 자동화 설비들에 관한 정보, 및 오류 정보(예: 상기 패턴들에서 차이가 있는 부분에 대한 정보)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 오류 인식 정보는 도 3의 동작 330의 수행과 관련하여, 어떠한 공정(예: 도 3의 제1 공정)의 오류 여부를 판단할 시에 이용될 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 저장부(250)에 상기 공정과 관련된 오류 인식 정보가 저장되어 있는 경우, 상기 공정에 오류가 있다고 판단할 수 있다.

동작 470에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 상기 대상 서브 공정 외에 잔여 서브 공정이 존재하지 않는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 상기 대상 서브 공정에 후행하는 서브 공정이 있는지를 판단할 수 있다. 상기 잔여 서브 공정이 존재하는 경우, 동작 신호 분석부(230)는 동작 420으로 리턴할 수 있다. 이 후, 동작 신호 분석부(230)는 상기 잔여 서브 공정에 대해서 동작 420 내지 동작 460을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정과 관련된 동작 신호의 패턴을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 PLC가 담당하는 공정과 관련된 PLC의 동작 신호에 대해 패턴을 분석 및 생성할 수 있다. 상기 PLC의 동작 신호는 상기 PLC가 담당하는 메인 공정 또는 서브 공정이 한 사이클 동안 수행될 시, 상기 PLC와 연동된 자동화 설비들을 제어하기 위해 상기 자동화 설비들로 출력된 PLC 신호 및 상기 자동화 설비들로부터 입력된 PLC 신호를 포함할 수 있으며, 복수의 PLC 신호들(예: 제1 PLC 신호(511), 제2 PLC 신호(512), 및 제3 PLC 신호(513))로 구성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 PLC 신호들은 상기 PLC와 상기 자동화 설비들 간에 송수신된 신호일 수 있다. 또한, 상기 복수의 PLC 신호들 각각은 전류가 흐르지 않는 오프(off) 상태인 "0"의 값과 전류가 흐르는 온(on) 상태인 "1"의 값을 가질 수 있다.

동작 신호 분석부(230)는 상기 복수의 PLC 신호들의 시간 경과에 따른 변화 패턴을 분석할 수 있다. 이 과정에서, 동작 신호 분석부(230)는 제1 PLC 신호(511), 제2 PLC 신호(512), 및 제3 PLC 신호(513)가 초기 시간(시간 = 0) 및 각각의 클럭 틱(시간 = t1, t2, t3, t4, t5)에서 가지는 신호 값들을 시간 별로 묶어 시계열 정보(530)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 제1 PLC 신호(511)는 초기 시간(시간 = 0)에서 초기 값 "1"을 가지고, 제1 클럭 틱(시간 = t1)에서 "0", 제5 클럭 틱(시간 = t5)에서 다시 "1"로 변경되며, 제2 PLC 신호(512)는 초기 시간(시간 = 0)에서 초기 값 "0"을 가지고, 제1 클럭 틱(시간 = t1)에서 "1", 제3 클럭 틱(시간 = t3)에서 다시 "0"으로 변경되며, 제3 PLC 신호(513)는 초기 시간(시간 = 0)에서 초기 값 "0"을 가지고, 제3 클럭 틱(시간 = t3)에서 "1"로 변경된다. 이를 동작 신호 분석부(230)는 각 시간(또는 클럭 틱)에서의 상기 제1 PLC 신호(511)의 신호 값(531), 상기 제2 PLC 신호(512)의 신호 값(532), 및 상기 제3 PLC 신호(513)의 신호 값(533)의 묶음을 개별 요소로 가지는 시계열 정보(530)를 생성할 수 있다. 즉, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 PLC 신호(511)의 신호 값(531), 상기 제2 PLC 신호(512)의 신호 값(532), 및 상기 제3 PLC 신호(513)의 신호 값(533)에 대하여 초기 시간에서의 상태를 나타내는 제1 요소(예: "(1, 0, 0)")부터 제1 클럭 틱(시간 = t1)에서의 상태를 나타내는 제2 요소(예: "(0, 1, 0)"), 제2 클럭 틱(시간 = t2)에서의 상태를 나타내는 제3 요소(예: "(0, 1, 0)"), 제3 클럭 틱(시간 = t3)에서의 상태를 나타내는 제4 요소(예: "(0, 0, 1)"), 제4 클럭 틱(시간 = t4)에서의 상태를 나타내는 제5 요소(예: "(0, 0, 1)"), 및 제5 클럭 틱(시간 = t5)에서의 상태를 나타내는 제6 요소(예: "(1, 0, 1)") 순서로 시계열 정보(530)를 생성할 수 있다.

이 후, 동작 신호 분석부(230)는 상기 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴 중 중첩된 부분을 병합할 수 있다. 즉, 동작 신호 분석부(230)는 상기 시계열 정보(530)에서 중첩된 부분을 병합할 수 있다. 일 예로, 동작 신호 분석부(230)는 적어도 2개 이상의 연속된 클럭 틱이 발생하는 동안 동일한 PLC 신호 값들로 유지는 중첩된 부분을 하나의 PLC 신호 값들의 묶음으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 클럭 틱에서 상기 제2 클럭 틱까지의 상기 제2 요소 및 상기 제2 클럭 틱에서 상기 제3 클럭 틱까지의 상기 제3 요소가 동일한 PLC 신호 값들을 가지기 때문에 이를 하나의 요소로 병합할 수 있고, 상기 제3 클럭 틱에서 상기 제4 클럭 틱까지의 상기 제4 요소 및 상기 제4 클럭 틱에서 상기 제5 클럭 틱까지의 상기 제5 요소도 동일한 PLC 신호 값들을 가지기 때문에 이를 하나의 요소로 병합할 수 있다.

이 경우, 동작 신호 분석부(230)는 병합된 PLC 신호 값들과 중첩된 부분의 시간 정보(예: 클럭 틱의 개수 정보)를 함께 나타냄으로써, 동일한 PLC 신호 값들이 얼마만큼의 시간 동안 유지되는 지를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 시계열 정보(530)에서 적어도 2개 이상의 연속된 클럭 틱이 발생하는 동안 동일한 PLC 신호 값들로 유지되는 상기 제2 요소와 상기 제3 요소, 그리고 상기 제4 요소와 상기 제5 요소를 하나로 병합하면서, 상기 클럭 틱의 개수 정보를 함께 포함하도록 패턴 정보(550)를 생성할 수 있다. 즉, 패턴 정보(550)는 상기 PLC 신호 값들이 중첩되지 않도록 구성된 시계열 정보일 수 있다. 여기서, 패턴 정보(550)는 상기 제1 PLC 신호(511)의 신호 값(551), 상기 제2 PLC 신호(512)의 신호 값(552), 상기 제3 PLC 신호(513)의 신호 값(553), 및 상기 PLC 신호 값들이 동일한 값으로 유지되는 클럭 틱의 개수 정보(554)의 묶음을 개별 요소로 가질 수 있다. 예를 들어, 동작 신호 분석부(230)는 상기 제1 PLC 신호(511)의 신호 값(551), 상기 제2 PLC 신호(512)의 신호 값(552), 및 상기 제3 PLC 신호(513)의 신호 값(553)에 대하여 초기 시간부터 동일한 신호 값의 상태를 유지하는 제1 클럭 틱까지의 제1 요소(예: "(1, 0, 0, 1)"), 상기 제1 클럭 틱부터 동일한 신호 값의 상태를 유지하는 제3 클럭 틱까지의 제2 요소(예: "(0, 1, 0, 2)"), 상기 제3 클럭 틱부터 동일한 신호 값의 상태를 유지하는 제5 클럭 틱까지의 제3 요소(예: "(0, 0, 1, 2)"), 및 상기 제5 클럭 틱부터 한 사이클의 마지막을 나타내는 제6 클럭 틱까지의 제4 요소(예: "(1, 0, 1, 1)") 순서로 패턴 정보(550)를 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 상술한 바와 같은 공정의 한 사이클에 해당하는 복수의 PLC 신호들을 다수 반복하여 획득함으로써, 공정의 복수의 사이클에 해당하는 복수의 PLC 신호들을 축적할 수 있고, 축적된 상기 복수의 PLC 신호들을 분석함으로써, 복수의 PLC 신호들에 대한 기준 패턴을 생성할 수 있다. 또한, 생성된 기준 패턴은 저장부(250)에 저장될 수 있다.

동작 신호 분석부(230)는 각각의 사이클에 대하여 상기 제1 PLC 신호(511)의 신호 값(551), 상기 제2 PLC 신호(512)의 신호 값(552), 상기 제3 PLC 신호(513)의 신호 값(553), 및 상기 PLC 신호 값들(상기 제1 PLC 신호(511)의 신호 값(551), 상기 제2 PLC 신호(512)의 신호 값(552), 및 상기 제3 PLC 신호(513)의 신호 값(553))이 동일한 상태로 유지되는 시간 정보(클럭 틱의 개수 정보(554))를 포함하는 패턴 정보(550)를 생성하고, 생성된 각 사이클에 해당하는 패턴 정보(550)들을 이용하여 기준이 되는 기준 패턴 정보를 생성할 수 있다. 일 예로, 동작 신호 분석부(230)는 상기 패턴 정보(550)들 중 대다수의 패턴 정보(550)를 기준 패턴 정보로 선정할 수 있다. 다른 예로, 동작 신호 분석부(230)는 상기 패턴 정보(550)들을 각 개별 요소별로 비교하고, 대다수의 동일한 개별 요소를 포함하도록 기준 패턴 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴 정보가 'A' 묶음, 'B' 묶음, 'C' 묶음, 및 'D' 묶음을 각각 제1 요소, 제2 요소, 제3 요소, 및 제4 요소로 가지고, 제2 패턴 정보가 'A' 묶음, 'B' 묶음, 'E' 묶음, 및 'D' 묶음을 각각 제1 요소, 제2 요소, 제3 요소, 및 제4 요소로 가지고, 제3 패턴 정보가 'A' 묶음, 'B' 묶음, 'C' 묶음, 및 'F' 묶음을 각각 제1 요소, 제2 요소, 제3 요소, 및 제4 요소로 가지고, 제4 패턴 정보가 'A' 묶음, 'G' 묶음, 'C' 묶음, 및 'D' 묶음을 각각 제1 요소, 제2 요소, 제3 요소, 및 제4 요소로 가지는 경우, 상기 제1 패턴 정보, 상기 제2 패턴 정보, 상기 제3 패턴 정보, 및 상기 제4 패턴 정보의 기준 패턴 정보는 'A' 묶음, 'B' 묶음, 'C' 묶음, 및 'D' 묶음을 각각 제1 요소, 제2 요소, 제3 요소, 및 제4 요소로 가질 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작 신호의 패턴 비교를 통한 오류 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)는 PLC가 담당하는 공정과 관련된 복수의 PLC 신호들의 패턴 정보(예: 제1 패턴 정보(630), 제2 패턴 정보(650), 또는 제3 패턴 정보(670))와 모니터링 장치(200)의 저장부(250)에 기 저장된 상기 복수의 PLC 신호들의 기준 패턴 정보(610)를 비교하여 상기 공정의 오류 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 동작 신호 분석부(230)는 상기 패턴들의 상이한 정도에 따라 상기 공정의 오류 여부를 결정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 제1 상태(601)에서와 같이, 상기 복수의 PLC 신호들의 제1 패턴 정보(630) 중 적어도 하나의 PLC 신호 값이 상기 복수의 PLC 신호들의 기준 패턴 정보(610)와 다른 경우, 상기 패턴들의 상이한 정도가 임계치를 초과한다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 기준 패턴 정보(610)가 제1 PLC 신호의 신호 값(611), 제2 PLC 신호의 신호 값(612), 제3 PLC 신호의 신호 값(613), 및 상기 PLC 신호 값들이 동일한 값으로 유지되는 클럭 틱의 개수 정보(614)의 묶음을 개별 요소로 가지고, 상기 제1 패턴 정보(630)도 상기 제1 PLC 신호의 신호 값(631), 상기 제2 PLC 신호의 신호 값(632), 상기 제3 PLC 신호의 신호 값(633), 및 상기 PLC 신호 값들이 동일한 값으로 유지되는 클럭 틱의 개수 정보(634)의 묶음을 개별 요소로 가지는 상태에서, 적어도 하나의 요소(예: 제4 요소)에 포함된 적어도 하나의 PLC 신호 값(예: 상기 제3 PLC의 신호 값(613, 633))이 서로 다른 경우, 동작 신호 분석부(230)는 상기 패턴들의 상이한 정도가 임계치를 초과한다고 판단할 수 있다. 이 경우, 동작 신호 분석부(230)는 상기 공정에 오류가 존재한다는 오류 인식 정보를 저장부(250)에 저장할 수 있다. 상기 오류 인식 정보는 예를 들어, 상기 공정을 담당하는 PLC의 식별 정보(예: PLC의 제품 번호), 상기 PLC가 담당하는 상기 공정의 순서 및 종류에 관한 정보, 상기 공정을 수행하기 위해 연동된 자동화 설비들에 관한 정보, 및 오류 정보 예컨대, 상기 패턴들에서 차이가 있는 부분(예: 제4 요소)에 대한 정보를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 동작 신호 분석부(230)는 제2 상태(603) 및 제3 상태(605)에서와 같이, 상기 복수의 PLC 신호들의 패턴 정보(예: 제2 패턴 정보(650) 또는 제3 패턴 정보(670)) 중 클럭 틱의 개수 정보가 상기 복수의 PLC 신호들의 기준 패턴 정보(610)와 다른 경우, 상기 클럭 틱의 개수에 대해 차이 값을 산출하고, 상기 차이 값에 따라 상기 패턴들의 상이한 정도가 임계치를 초과하는지를 판단할 수 있다.

일 예로, 제2 상태(603)에서와 같이, 상기 기준 패턴 정보(610)가 제1 PLC 신호의 신호 값(611), 제2 PLC 신호의 신호 값(612), 제3 PLC 신호의 신호 값(613), 및 상기 PLC 신호 값들이 동일한 값으로 유지되는 클럭 틱의 개수 정보(614)의 묶음을 개별 요소로 가지고, 상기 제2 패턴 정보(650)도 상기 제1 PLC 신호의 신호 값(651), 상기 제2 PLC 신호의 신호 값(652), 상기 제3 PLC 신호의 신호 값(653), 및 상기 PLC 신호 값들이 동일한 값으로 유지되는 클럭 틱의 개수 정보(654)의 묶음을 개별 요소로 가지는 상태에서, 적어도 하나의 요소(예: 제2 요소)에 포함된 상기 클럭 틱의 개수 정보(614, 654)가 서로 다른 경우, 동작 신호 분석부(230)는 상기 기준 패턴 정보(610)의 상기 클럭 틱의 개수 정보(614)(예: "2")와 상기 제2 패턴 정보(650)의 상기 클럭 틱의 개수 정보(654)(예: "1")의 차이 값(예: "1")을 산출할 수 있다. 또한, 동작 신호 분석부(230)는 상기 차이 값이 지정된 값(예: "2")을 초과하는 경우, 상기 패턴들의 상이한 정도가 임계치를 초과한다고 판단할 수 있다. 이에 따라, 제2 상태(603)에서, 동작 신호 분석부(230)는 상기 차이 값이 상기 지정된 값을 초과하지 않으므로, 상기 공정에 오류가 존재하지 않는다고 판단할 수 있다.

다른 예로, 제3 상태(605)에서와 같이, 상기 기준 패턴 정보(610)가 제1 PLC 신호의 신호 값(611), 제2 PLC 신호의 신호 값(612), 제3 PLC 신호의 신호 값(613), 및 상기 PLC 신호 값들이 동일한 값으로 유지되는 클럭 틱의 개수 정보(614)의 묶음을 개별 요소로 가지고, 상기 제3 패턴 정보(670)도 상기 제1 PLC 신호의 신호 값(671), 상기 제2 PLC 신호의 신호 값(672), 상기 제3 PLC 신호의 신호 값(673), 및 상기 PLC 신호 값들이 동일한 값으로 유지되는 클럭 틱의 개수 정보(674)의 묶음을 개별 요소로 가지는 상태에서, 적어도 하나의 요소(예: 제2 요소)에 포함된 상기 클럭 틱의 개수 정보(614, 674)가 서로 다른 경우, 동작 신호 분석부(230)는 상기 기준 패턴 정보(610)의 상기 클럭 틱의 개수 정보(614)(예: "2")와 상기 제3 패턴 정보(670)의 상기 클럭 틱의 개수 정보(674)(예: "5")의 차이 값(예: "3")을 산출할 수 있다. 또한, 동작 신호 분석부(230)는 상기 차이 값이 지정된 값(예: "2")을 초과하는 경우, 상기 패턴들의 상이한 정도가 임계치를 초과한다고 판단할 수 있다. 이에 따라, 제3 상태(605)에서, 동작 신호 분석부(230)는 상기 차이 값이 상기 지정된 값을 초과하므로, 상기 공정에 오류가 존재한다고 판단할 수 있고, 상기 공정에 오류가 존재한다는 오류 인식 정보를 저장부(250)에 저장할 수 있다.

이와 같이, 동작 신호 분석부(230)는 상기 PLC 신호 값들이 동일한 값으로 유지되는 클럭 틱의 개수 정보에 대해서, 분석된 패턴 정보(예: 제1 패턴 정보(630), 제2 패턴 정보(650), 또는 제3 패턴 정보(670))와 기준 패턴 정보(610)가 서로 다르다 할지라도, 그 차이 값이 상기 지정된 값을 초과하지 않는 경우에는 공정에 오류가 없다고 판단함으로써, 미세한 시간 지연에 따른 패턴 정보의 변화에 대해서는 오류로 인식하지 않을 수 있다. 이에 따라, 동작 신호 분석부(230)는 무분별하게 오류가 발생되었다고 판단하지 않을 수 있어, 공정의 수행이 지연되는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동화 시스템의 검사 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 장치의 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 장치의 저면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 장치의 이동 장치를 나타낸 도면이다.

모니터링 장치(200)에 의해 복수의 PLC들에 의해 수행되는 공정들 중 어느 하나의 공정에 오류가 있다고 판단되면, 검사 장치(700)(예: 제1 검사 장치(151) 또는 제2 검사 장치(152))는 오류가 있다고 판단된 공정을 통해 출력된 결과물을 검사할 수 있다. 상술한 기능을 위한 검사 장치(700)는, 도 7 내지 도 10을 참조하면, 통신부(710), 확장 레일 장치(720), 이동 장치(730), 촬영부(740), 검출부(750), 및 저장부(760)를 포함할 수 있다.

통신부(710), 검출부(750), 및 저장부(760)는 검사 장치(700)의 본체(701)에 배치될 수 있다. 일 예로, 통신부(710), 검출부(750), 및 저장부(760)는 본체(701)의 일면 상에 배치된 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 여기서, 본체(701)는 양측면을 관통하는 개구부가 내부에 형성된 직육면체의 개방형 프레임으로 구성될 수 있다. 상기 개구부에는 확장 레일 장치(720), 이동 장치(730), 및 촬영부(740)가 인입(또는 내삽)될 수 있고, 검출부(750)의 제어에 의해 확장 레일 장치(720), 이동 장치(730), 및 촬영부(740)가 상기 개구부로부터 인출될 수 있다. 또한, 본체(701)의 일면에는 지지바(702)가 연결될 수 있다. 지지바(702)는 시설(예: 공장)의 천장, 벽면, 기둥, 또는 시설 내의 구조체에 연결될 수 있다. 상기 지지바(702)는 일방향(703)으로 신축될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 지지바(702)는 검사 장치(700)의 본체(701)가 검사 대상(상기 결과물)의 상부에 위치할 수 있도록 상기 지지바(702)가 연결된 시설(예: 공장)의 천장, 벽면, 기둥, 또는 시설 내의 구조체로부터 검사 대상의 위치까지 그 길이가 확장(또는 신장)될 수 있으며, 검사가 완료되면 그 길이가 줄어들어 원위치로 복귀할 수 있다.

통신부(710)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해 모니터링 장치(200)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(710)는 모니터링 장치(200)로부터 공정의 검사 신호를 수신하여 검출부(750)로 전달할 수 있고, 검출부(750)를 통해 생성된 검사 결과 정보를 모니터링 장치(200)로 전송할 수 있다.

검출부(750)는 통신부(710)를 통해 검사 신호가 수신되면, 상기 검사 대상의 위치까지 상기 지지바(702)를 확장(또는 신장)시킬 수 있다. 또한, 검출부(750)는 상기 검사 대상의 길이, 폭, 및 높이를 기반으로 촬영 지점을 설정할 수 있다. 일 예로, 검출부(750)는 촬영부(740)에 포함된 복수의 카메라들의 개수, 상기 카메라들 간의 이격 거리, 및 각 카메라의 화각 정보를 이용하여, 상기 복수의 카메라들이 상기 검사 대상과 일정한 이격 거리를 유지하면서 촬영 가능한 촬영 영역을 판단할 수 있고, 상기 촬영 영역, 상기 검사 대상의 길이, 폭, 및 높이를 기반으로 촬영 지점을 설정할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 카메라들과 상기 검사 대상의 이격 거리는 상기 복수의 카메라들의 해상도에 따라 달라질 수 있으며, 상기 복수의 카메라들을 통해 촬영된 영상의 화질을 결정하는 요소가 될 수 있다.

일 예로, 촬영부(740)에 포함된 카메라들이 4개가 존재하고, 상기 4개의 카메라들 각각을 통해 촬영 가능한 촬영 영역이 동일한 가로 길이(a) 및 동일한 세로 길이(b)를 가지며, 상기 검사 대상의 길이(l)가 상기 가로 길이(a)보다 크고, 폭(w)이 상기 세로 길이(b)보다 크며, 높이(h)가 상기 가로 길이(a)보다 큰 경우, 검출부(750)는 상기 촬영 지점의 가로축(x축) 좌표를 상기 검사 대상의 길이(l)보다 작은 상기 가로 길이(a)의 배수로 설정하고, 상기 촬영 지점의 세로축(y축) 좌표를 상기 검사 대상의 폭(w)보다 작은 상기 세로 길이(b)의 배수로 설정하며, 상기 촬영 지점의 높이축(z축) 좌표를 상기 검사 대상의 길이(l)보다 작은 상기 가로 길이(a)의 배수로 설정할 수 있다. 예를 들어, 4개의 카메라들 각각의 상기 촬영 영역이 가로 길이 15cm, 세로 길이 10cm이고, 상기 검사 대상의 길이가 60cm, 폭이 40cm, 높이가 15cm인 경우, 검출부(750)는 상기 4개의 카메라들의 제1 촬영 지점을 각각 좌표 값 (15, 10, 0), (15, -10, 0), (-15, 10, 0), 및 (-15, -10, 0)으로 설정하고, 제2 촬영 지점을 각각 좌표 값 (15, 20, 0), (15, -20, 0), (-15, 20, 0), 및 (-15, -20, 0)으로 설정하고, 제3 촬영 지점을 각각 좌표 값 (30, 10, 0), (30, -10, 0), (-30, 10, 0), 및 (-30, -10, 0)으로 설정하고, 제4 촬영 지점을 각각 좌표 값 (30, 20, 0), (30, -20, 0), (-30, 20, 0), 및 (-30, -20, 0)으로 설정하고, 제5 촬영 지점을 각각 좌표 값 (30, 10, 15), (30, -10, 15), (-30, 10, 15), 및 (-30, -10, 15)으로 설정하고, 제6 촬영 지점을 각각 좌표 값 (30, 20, 15), (30, -20, 15), (-30, 20, 15), 및 (-30, -20, 15)으로 설정할 수 있다.

검출부(750)는 설정된 촬영 지점에 촬영부(740)가 위치할 수 있도록 확장 레일 장치(720)를 단계적으로 확장(또는 인출)시킬 수 있으며, 이동 장치(730)를 이동 및 확장(또는 인출)시킬 수 있다. 일 예로, 검출부(750)는 촬영 지점의 가로축(x축)에 대응하도록 확장 레일 장치(720)를 확장시킬 수 있고, 이동 장치(730)를 확장 레일 장치(720)에 형성된 확장 레일(725)을 따라 이동시킬 수 있으며, 촬영 지점의 세로축(y축)에 대응하도록 이동 장치(730)를 확장시킬 수 있다. 또한, 검출부(750)는 촬영 지점의 높이축(z축)에 대응하도록 확장 레일 장치(720)를 확장 및 밴딩시킬 수 있고, 이동 장치(730)를 확장 레일(725)을 따라 이동시킬 수 있으며, 촬영 지점의 세로축(y축)에 대응하도록 이동 장치(730)를 확장시킬 수 있다.

검출부(750)는 촬영부(740)에 포함된 복수의 카메라들을 통해 촬영된 영상들을 병합시킬 수 있다. 일 예로, 검출부(750)는 상기 복수의 카메라들이 각각의 촬영 지점에서 촬영한 영상들을 상기 촬영 지점을 기반으로 병합시킬 수 있다. 예컨대, 상기 복수의 카메라들의 개수가 4개이고, 설정된 촬영 지점이 각각 좌표 값 (15, 10, 0), (15, -10, 0), (-15, 10, 0), 및 (-15, -10, 0)인 경우, 제1 카메라의 촬영 지점(예: 좌표 값 (15, 10, 0))에서 촬영된 제1 영상의 좌측에 제2 카메라의 촬영 지점(예: 좌표 값 (-15, 10, 0))에서 촬영된 제2 영상을 스티칭(stitching)하고, 상기 제2 영상의 하단에 제3 카메라의 촬영 지점(예: 좌표 값 (-15, -10, 0))에서 촬영된 제3 영상을 스티칭하고, 상기 제3 영상의 우측 및 상기 제1 영상의 하단에 제4 카메라의 촬영 지점(예: 좌표 값 (15, -10, 0))에서 촬영된 제4 영상을 스티칭하여, 상기 제1 영상, 제2 영상, 제3 영상, 및 제4 영상이 병합된 하나의 영상을 획득할 수 있다.

검출부(750)는 상기 병합된 영상 및 저장부(760)에 기 저장된 기준 영상을 기반으로 검사 결과 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 기준 영상은 상기 검사 대상의 정상 상태에서 촬영된 영상일 수 있다. 상기 기준 영상은 상기 공정을 시뮬레이션하는 단계 또는 상기 공정의 최초 수행 단계에서 촬영된 영상일 수 있다. 또는, 상기 기준 영상은 외부 전자 장치로부터 획득한 영상일 수도 있다.

검출부(750)는 상기 병합 영상과 상기 기준 영상을 비교하여 영상들 간의 차이를 판단할 수 있다. 일 예로, 검출부(750)는 상기 병합 영상과 상기 기준 영상을 차분(differencing)하여 두 영상들 간의 차이를 검출할 수 있다. 검출부(750)는 상기 두 영상들 간의 차이가 검출되면, 상기 영상들에서 차이가 검출된 픽셀들의 개수, 상기 픽셀들의 좌표 정보, 및 상기 픽셀들 각각에서의 차분값 등을 상기 검사 결과 정보에 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 검사 결과 정보는 상기 병합 영상, 상기 기준 영상, 상기 영상들에서 차이가 검출된 픽셀들의 개수, 상기 픽셀들의 좌표 정보, 및 상기 픽셀들 각각에서의 차분값 등을 포함할 수 있다. 상기 검사 결과 정보는 도 3의 동작 370에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)가 공정의 검사 결과가 양호한지를 판단하는 정보로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 영상들에서 차이가 검출된 픽셀들의 개수가 지정된 개수 이상이거나, 상기 픽셀들 각각에서의 차분값들이 지정된 크기 이상인 경우, 동작 신호 분석부(230)는 상기 공정의 검사 결과가 양호하지 않다고 판단할 수 있다.

저장부(760)는 촬영부(740)에 포함된 복수의 카메라들을 통해 촬영된 영상들, 상기 영상들의 병합 영상, 공정을 통해 출력되는 결과물에 대한 기준 영상 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(760)는 상기 결과물의 길이, 폭, 및 높이에 관한 정보를 저장할 수 있다.

확장 레일 장치(720)는 다단으로 신축되는 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 확장 레일 장치(720)는 일측면이 개구되고 내부에 빈 공간이 형성된 복수 개의 프레임들로 구성될 수 있다. 예컨대, 확장 레일 장치(720)는 확장 길이 및 개구된 면의 가로 및 세로 길이가 가장 크고 상기 본체(701)의 개구부에 인입되어 수용되거나 상기 본체(701)로부터 인출될 수 있는 제1 프레임, 확장 길이 및 개구된 면의 가로 및 세로 길이가 상기 제1 프레임보다 작고 상기 제1 프레임의 내부에 인입되어 수용되거나 상기 제1 프레임으로부터 인출될 수 있는 제2 프레임, 및 확장 길이 및 개구된 면의 가로 및 세로 길이가 상기 제2 프레임보다 작고 상기 제2 프레임의 내부에 인입되어 수용되거나 상기 제2 프레임으로부터 인출될 수 있는 제3 프레임을 포함할 수 있다. 그러나, 확장 레일 장치(720)에 포함된 프레임들의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시 예에 따르면, 확장 레일 장치(720)는 상기 프레임들 외에 적어도 하나의 다른 프레임을 더 포함할 수 있다. 또한, 확장 레일 장치(720)는 복수 개가 마련될 수 있다. 예를 들어, 본체(701)의 우측 방향에서 신축되는 제1 확장 레일 장치(720) 및 본체(701)의 좌측 방향에서 신축되는 제2 확장 레일 장치(720)가 마련될 수 있다. 이 경우, 제1 확장 레일 장치(720)에 포함된 복수 개의 프레임들은 우측면이 개구될 수 있고, 제2 확장 레일 장치(720)에 포함된 복수 개의 프레임들은 좌측면이 개구될 수 있다.

확장 레일 장치(720)의 하단면에는 확장 레일(725)이 형성될 수 있다. 상기 확장 레일(725)은 확장 레일 장치(720)에 포함된 복수의 프레임들의 하단면에 각각 형성될 수 있으며, 형성된 위치가 서로 대응될 수 있다. 예컨대, 상기 확장 레일(725)은 상기 복수의 프레임들의 하단면 중심부를 가로지르도록 상기 하단면의 좌측부터 우측까지 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 프레임들이 인출되어 확장 레일 장치(720)가 확장(또는 신장)되면, 상기 복수의 프레임들에 형성된 각각의 확장 레일(725)들이 서로 연결되면서 전체 확장 레일(725)의 길이가 상기 복수의 프레임들의 하단면의 길이를 합산한 크기만큼 늘어날 수 있다. 또한, 상기 복수의 프레임들이 인입되어 확장 레일 장치(720)가 줄어들면, 상기 복수의 프레임들에 형성된 각각의 확장 레일(725)들이 서로 중첩되면서 전체 확장 레일(725)의 길이도 외부로 노출된 프레임들의 하단면의 길이를 합산한 크기만큼 줄어들 수 있다.

확장 레일 장치(720)의 상단면에는 밴드(723)가 연결될 수 있다. 상기 밴드(723)는 확장 레일 장치(720)에 포함된 복수의 프레임들의 상단면 각각에 배치된 연결부(721)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 확장 레일 장치(720)가 3개의 프레임들을 포함하는 경우, 제1 프레임의 상단면 우측에 배치된 제1 연결부(721)와 본체(701)의 내측 상단면 사이에 제1 밴드(723)가 연결되고, 상기 제1 연결부(721)와 제2 프레임의 상단면 우측에 배치된 제2 연결부(721) 사이에 제2 밴드(723)가 연결되며, 상기 제2 연결부(721)와 제3 프레임의 상단면 우측에 배치된 제3 연결부(721) 사이에 제3 밴드(723)가 연결될 수 있다.

밴드(723)는 확장 레일 장치(720)가 분리되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 밴드(723)는 확장 레일 장치(720)에 포함된 복수의 프레임들이 인출되어 확장 레일 장치(720)가 확장(또는 신장) 완료되면, 상기 복수의 프레임들이 더 이상 확장되지 않도록 고정함으로써, 상기 복수의 프레임들이 서로 이탈되어 분리되는 것을 방지할 수 있다.

밴드(723)는 확장 레일 장치(720)가 일부분에서 꺾이도록 지지할 수 있다. 예를 들어, 확장 레일 장치(720)가 본체(701)의 길이 방향(771)으로 일정 길이만큼 확장(또는 신장)되다가, 본체(701)의 높이 방향(775)으로 확장(또는 신장)될 때, 확장 레일 장치(720)에 포함된 복수의 프레임들 중 상기 길이 방향(771)의 끝단에 있는 프레임과 상기 높이 방향(775)의 시작단에 있는 프레임 사이에 연결된 밴드(723)가 밴딩될 수 있다. 즉, 밴딩된 밴드(723)로 연결된 프레임들은 수직하게 배치될 수 있고, 상기 밴드(723)의 인장력으로 인해 서로 분리되어 이탈되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 프레임들의 하단면에 형성된 확장 레일(725)들도 수직하게 서로 연결될 수 있다.

이동 장치(730)는 확장 레일 장치(720)의 하단면에 형성된 확장 레일(725)을 따라 이동할 수 있다. 이동 장치(730)는 중심 프레임(731), 상기 중심 프레임(731)의 상면에 연결된 프레임 바(732), 상기 프레임 바(732)에 연결되고 확장 레일(725)에 끼워져 확장 레일(725) 상에서 이동 가능한 헤드(733), 상기 중심 프레임(731)의 내부에 인입되어 수용되거나 상기 중심 프레임(731)으로부터 인출될 수 있는 복수 개의 확장 프레임 장치(734)들, 및 상기 확장 프레임 장치(734)들 각각에 포함된 복수 개의 프레임들 중 최후단까지 인출될 수 있는 프레임에 배치된 카메라(예: 촬영부(740))를 포함할 수 있다.

중심 프레임(731)은 양측면을 관통하는 개구부가 내부에 형성된 직육면체의 개방형 프레임으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 개구부에는 확장 프레임 장치(734)들이 인입(또는 내삽)될 수 있고, 검출부(750)의 제어에 의해 확장 프레임 장치(734)이 상기 개구부로부터 인출될 수 있다.

프레임 바(732)는 중심 프레임(731)과 헤드(733)를 연결할 수 있다. 프레임 바(732)는 중심 프레임(731) 및 중심 프레임(731)에 연결된 확장 프레임 장치(734)를 지탱할 수 있도록 일정 크기 이상의 강도를 가지는 재질로 구비될 수 있다.

헤드(733)는 확장 레일(725)에 장착되어 확장 레일(725) 상에서 이동할 수 있다. 일 예로, 헤드(733)는 확장 레일(725)을 따라 검사 장치(700) 본체(701)의 길이 방향(771)으로 이동할 수 있다. 다른 예로, 확장 레일 장치(720)가 밴딩된 경우, 즉 확장 레일 장치(720)가 본체(701)의 길이 방향(771)으로 일정 길이만큼 확장(또는 신장)되다가, 본체(701)의 높이 방향(775)으로 확장(또는 신장)된 경우, 헤드(733)는 확장 레일 장치(720)에 포함된 복수의 프레임들 중 상기 길이 방향(771)으로 확장된 프레임들에 형성된 확장 레일(725)을 따라 길이 방향(771)으로 이동할 수 있고, 상기 길이 방향(771)의 끝단에 있는 프레임과 상기 높이 방향(775)의 시작단에 있는 프레임에 형성된 확장 레일(725)을 따라 길이 방향(771)에서 높이 방향(775)으로 선회하는 방향(773)으로 꺾여 이동할 수 있고, 상기 높이 방향(775)으로 확장된 프레임들에 형성된 확장 레일(725)을 따라 높이 방향(775)으로 이동할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 헤드(733)는 확장 레일(725)에 장착된 상태에서 확장 레일(725)로부터 쉽게 이탈되지 않도록 프레임 바(732)에 비해 상대적으로 넓은 상하면을 가질 수 있다.

확장 프레임 장치(734)는 중심 프레임(731)의 내부에 인입되어 수용되거나 중심 프레임(731)으로부터 상기 본체(701)의 폭 방향(777)으로 인출될 수 있다. 확장 프레임 장치(734)는 다단으로 신축되는 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 확장 프레임 장치(734)는 일측면이 개구되고 내부에 빈 공간이 형성된 복수 개의 프레임들로 구성될 수 있다. 예컨대, 확장 프레임 장치(734)는 확장 길이 및 개구된 면의 가로 및 세로 길이가 가장 크고 중심 프레임(731)의 개구부에 인입되어 수용되거나 중심 프레임(731)로부터 인출될 수 있는 제1 프레임, 확장 길이 및 개구된 면의 가로 및 세로 길이가 상기 제1 프레임보다 작고 상기 제1 프레임의 내부에 인입되어 수용되거나 상기 제1 프레임으로부터 인출될 수 있는 제2 프레임, 및 확장 길이 및 개구된 면의 가로 및 세로 길이가 상기 제2 프레임보다 작고 상기 제2 프레임의 내부에 인입되어 수용되거나 상기 제2 프레임으로부터 인출될 수 있는 제3 프레임을 포함할 수 있다. 그러나, 확장 프레임 장치(734)에 포함된 프레임들의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시 예에 따르면, 확장 프레임 장치(734)는 상기 프레임들 외에 적어도 하나의 다른 프레임을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 확장 프레임 장치(734)는 복수 개가 마련될 수 있다. 예를 들어, 중심 프레임(731)의 우측 방향에서 신축되는 제1 확장 프레임 장치(734) 및 중심 프레임(731)의 좌측 방향에서 신축되는 제2 확장 프레임 장치(734)가 마련될 수 있다. 이 경우, 제1 확장 프레임 장치(734)에 포함된 복수 개의 프레임들은 우측면이 개구될 수 있고, 제2 확장 프레임 장치(734)에 포함된 복수 개의 프레임들은 좌측면이 개구될 수 있다.

카메라(예: 촬영부(740))는 확장 프레임 장치(734)들 각각에 포함된 복수 개의 프레임들 중 최후단까지 인출될 수 있는 프레임에 배치될 수 있다. 예를 들어, 확장 프레임 장치(734)가 중심 프레임(731)으로부터 인출되는 제1 프레임, 상기 제1 프레임으로부터 인출되는 제2 프레임, 및 상기 제2 프레임으로부터 인출되는 제3 프레임을 포함하는 경우, 상기 제3 프레임에 상기 카메라가 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 카메라는 상기 제3 프레임의 하단면에 배치될 수 있다.

상기 카메라는 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 상기 카메라는 하나 이상의 렌즈(lens), 이미지 센서(image sensor), 이미지 시그널 프로세서(ISP(image signal processor)), 또는 플래시(flash)를 포함할 수 있다.

촬영부(740)는 복수 개의 상기 카메라들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬영부(740)는 확장 프레임 장치(734)들 각각에 포함된 복수 개의 프레임들 중 최후단까지 인출될 수 있는 프레임들에 배치된 복수 개의 카메라들을 포함할 수 있다. 촬영부(740)는 상기 복수의 카메라들을 통해 검사 대상을 촬영한 영상을 획득할 수 있고, 상기 영상을 검출부(750)로 전달할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사 장치의 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3의 동작 350에서와 같이, 모니터링 장치(200)는 복수의 PLC들에 의해 수행되는 공정들 중 어느 하나의 공정에 오류가 있다고 판단되면, 검사 장치(700)(예: 제1 검사 장치(151) 또는 제2 검사 장치(152))로 오류가 있다고 판단된 공정의 검사 신호를 전달할 수 있다. 이 경우, 검사 장치(700)는 상기 공정을 통해 출력된 결과물을 검사할 수 있다.

도 11을 참조하면, 상술한 기능을 수행하기 위해 검사 장치(700)의 검출부(750)는 동작 1110에서, 검사 대상(오류가 있다고 판단된 공정을 통해 출력된 결과물)의 위치까지 검사 장치(700)의 지지바(702)를 확장시킬 수 있다. 예를 들어, 검출부(750)는 검사 장치(700)의 본체(701)가 상기 검사 대상의 상부에 위치할 수 있도록 상기 지지바(702)가 연결된 시설(예: 공장)의 천장, 벽면, 기둥, 또는 시설 내의 구조체로부터 상기 검사 대상의 위치까지 지지바(702)를 확장시킬 수 있다.

동작 1120에서, 검사 장치(700)의 검출부(750)는 상기 검사 대상의 길이, 폭, 및 높이를 기반으로 촬영 지점을 설정할 수 있다. 여기서, 상기 검사 대상의 길이, 폭, 및 높이는 검사 장치(700)의 저장부(760)에 기 저장될 수 있다. 검출부(750)는 검사 장치(700)의 촬영부(740)에 포함된 복수의 카메라들의 개수, 상기 카메라들 간의 이격 거리, 및 각 카메라의 화각 정보를 이용하여, 상기 복수의 카메라들이 상기 검사 대상과 일정한 이격 거리를 유지하면서 촬영 가능한 촬영 영역을 판단할 수 있고, 상기 촬영 영역, 상기 검사 대상의 길이, 폭, 및 높이를 기반으로 촬영 지점을 설정할 수 있다.

동작 1130에서, 검사 장치(700)의 검출부(750)는 촬영부(740)가 상기 촬영 지점에 위치하도록 확장 레일(725)을 확장시키고, 이동 장치(730)를 이동시킬 수 있다. 예컨대, 검출부(750)는 촬영부(740)에 포함된 카메라들이 상기 촬영 지점에 위치할 수 있도록 확장 레일 장치(720)에 포함된 복수 개의 프레임들을 인출하여 확장 레일 장치(720)를 확장시킴으로써, 상기 프레임들 하단에 형성된 확장 레일(725)을 확장시킬 수 있다. 또한, 검출부(750)는 확장 레일(725)을 따라 이동 장치(730)를 이동시킬 수 있다. 즉, 검출부(750)는 상기 촬영 지점의 가로축(x축) 좌표 상에 확장 레일(725)이 위치할 수 있도록 확장 레일 장치(720)에 포함된 프레임들을 본체(701)의 길이 방향(771)으로 인출할 수 있다. 상기 촬영 지점의 높이축(z축) 좌표가 존재하는 경우, 검출부(750)는 확장 레일 장치(720)에 포함된 프레임들 중 길이 방향(771)의 끝단에 있는 프레임과 수직한 방향을 향하도록 나머지 프레임들을 본체(701)의 높이 방향(775)으로 인출할 수 있다. 이후, 검출부(750)는 이동 장치(730)를 상기 길이 방향(771)의 끝단에 있는 프레임과 상기 높이 방향(775)의 시작단에 있는 프레임에 형성된 확장 레일(725)을 따라 길이 방향(771)에서 높이 방향(775)으로 선회하는 방향(773)으로 꺾이도록 이동시킬 수 있고, 상기 높이 방향(775)으로 확장된 프레임들에 형성된 확장 레일(725)을 따라 높이 방향(775)으로 이동시킴으로써, 상기 촬영 지점의 가로축(x축) 좌표 및 높이축(z축) 좌표 상에 이동 장치(730)를 위치시킬 수 있다.

또한, 상기 촬영 지점의 세로축(y축) 좌표가 존재하는 경우, 검출부(750)는 이동 장치(730)를 본체(701)의 폭 방향(777)으로 확장시킬 수 있다. 예컨대, 검출부(750)는 이동 장치(730)의 확장 프레임 장치(734)에 포함된 복수 개의 프레임들을 본체(701)의 폭방향(777)으로 인출하여 확장 프레임 장치(734)를 확장시킴으로써, 확장 프레임 장치(734)의 최후단까지 인출되는 프레임들 각각에 포함된 카메라(예: 촬영부(740))를 상기 촬영 지점의 가로축(x축) 좌표, 높이축(z축) 좌표, 및 세로축(y) 좌표 상에 위치시킬 수 있다.

동작 1140에서, 검사 장치(700)의 촬영부(740)는 촬영부(740)에 포함된 복수의 상기 카메라들을 통해 상기 검사 대상을 촬영할 수 있으며, 촬영된 영상들을 저장부(760)에 저장할 수 있다.

동작 1150에서, 검사 장치(700)의 검출부(750)는 촬영 지점이 남아있지 않은지를 판단할 수 있다. 예컨대, 검출부(750)는 동작 1120에서 설정된 촬영 지점이 복수 개이고, 상기 복수 개의 촬영 지점에 대하여 모두 촬영이 완료되었는지를 판단할 수 있다. 일 예로, 검출부(750)는 상기 카메라들의 위치 정보를 이용하여 상기 촬영 지점의 잔여 여부를 판단할 수 있다. 다시 말해, 동작 1120에서 설정된 촬영 지점이 복수 개이고, 상기 복수 개의 촬영 지점들에서 순차적으로 촬영을 하기 위해, 동작 1130 내지 동작 1150이 반복 수행될 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 촬영 지점들 각각에 대해 동작 1130 내지 동작 1150이 수행될 수 있고, 마지막 촬영 지점에서 촬영이 완료되면, 동작 1160이 수행될 수 있다.

상기 촬영 지점이 남아있지 않은 경우, 동작 1160에서, 검사 장치(700)의 검출부(750)는 복수의 촬영 영상들을 병합시킬 수 있다. 예를 들어, 검출부(750)는 저장부(760)에 저장된 각 촬영 지점에서 촬영된 영상들을 상기 촬영 지점에 기반하여 병합시킬 수 있다.

동작 1170에서, 검사 장치(700)의 검출부(750)는 상기 병합 영상 및 저장부(760)에 기 저장된 기준 영상을 기반으로 검사 결과 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 기준 영상은 상기 검사 대상의 정상 상태에서 촬영된 영상일 수 있다. 예를 들어, 상기 기준 영상은 상기 공정을 시뮬레이션하는 단계 또는 상기 공정의 최초 수행 단계에서 촬영된 영상일 수 있다. 또는, 상기 기준 영상은 외부 전자 장치로부터 획득한 영상일 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 검출부(750)는 상기 병합 영상과 상기 기준 영상을 비교하여 영상들 간의 차이를 판단할 수 있다. 검출부(750)는 상기 병합 영상과 상기 기준 영상을 차분하여 두 영상들 간의 차이를 검출할 수 있다. 검출부(750)는 상기 두 영상들 간의 차이가 검출되면, 상기 영상들에서 차이가 검출된 픽셀들의 개수, 상기 픽셀들의 좌표 정보, 및 상기 픽셀들 각각에서의 차분값 등을 이용하여 상기 검사 결과 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 검사 결과 정보는 상기 병합 영상, 상기 기준 영상, 상기 영상들에서 차이가 검출된 픽셀들의 개수, 상기 픽셀들의 좌표 정보, 및 상기 픽셀들 각각에서의 차분값 등을 포함할 수 있다.

상기 검사 결과 정보는 도 3의 동작 370에서, 모니터링 장치(200)의 동작 신호 분석부(230)가 공정의 검사 결과가 양호한지를 판단하는 정보로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 영상들에서 차이가 검출된 픽셀들의 개수가 지정된 개수 이상이거나, 상기 픽셀들 각각에서의 차분값들이 지정된 크기 이상인 경우, 동작 신호 분석부(230)는 상기 공정의 검사 결과가 양호하지 않다고 판단할 수 있다.

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110, 120, 130: PLC 141, 142, 143: HMI
151, 152, 700: 검사 장치 160: 사용자 단말
170: 서비스 업체 서버 200: 모니터링 장치

Claims (10)

1. 복수의 PLC(programmable logic controller)들, 상기 복수의 PLC들 각각에 연결된 HMI(human machine interface)들, 상기 HMI들과 연결된 모니터링 장치(200), 및 상기 모니터링 장치(200)와 연결되고 상기 PLC들 사이에 배치된 검사 장치(700)를 포함하는 자동화 시스템의 모니터링 장치(200)에 있어서,
   상기 HMI들 중 제1 HMI로부터 상기 PLC들 중 상기 제1 HMI와 연결된 제1 PLC의 제1 공정과 관련된 동작 신호를 수신하는 동작 신호 수신부(210);
   상기 동작 신호를 분석하는 동작 신호 분석부(230);
   상기 제1 PLC의 동작 신호에 대한 기준 패턴 정보를 저장하는 저장부(250); 및
   정보 제공부(270)를 포함하고,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 동작 신호에 포함된 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하여 패턴 정보를 생성하고,
   상기 패턴 정보와 상기 기준 패턴 정보를 기반으로 상기 제1 공정의 오류 여부를 판단하고,
   상기 제1 공정에 오류가 존재한다는 판단 하에, 상기 제1 공정에 후행하는 제2 공정을 담당하는 제2 PLC를 중지시키기 위해 상기 제2 공정의 중지 신호를 상기 제2 PLC와 연결된 제2 HMI로 전달하고,
   상기 제1 PLC와 상기 제2 PLC 사이에 배치되고 상기 제1 공정을 통해 출력된 결과물을 검사하는 검사 장치로 상기 제1 공정의 검사 신호를 전달하고,
   상기 검사 장치로부터 상기 결과물에 대한 검사 결과 정보를 수신하고,
   상기 검사 결과 정보를 기반으로 상기 결과물에 대한 검사 결과가 양호한지를 판단하고,
   상기 검사 결과가 양호하다는 판단 하에, 상기 제2 PLC를 가동시키기 위해 상기 제2 HMI로 상기 제2 공정의 시작 신호를 전달하고,
   상기 검사 결과가 양호하지 않다는 판단 하에, 상기 정보 제공부(270)를 통해 상기 검사 결과 정보를 제공하도록 설정되고,
   상기 동작 신호는 상기 제1 공정이 한 사이클(cycle) 동안 수행될 시, 상기 제1 PLC와 연동된 복수의 자동화 설비들을 제어하기 위해 상기 자동화 설비들로 출력된 PLC 신호 및 상기 자동화 설비들로부터 입력된 PLC 신호를 포함하고,
   상기 검사 결과 정보는 상기 결과물을 촬영한 영상, 상기 결과물의 기준 영상, 상기 영상들에서 차이가 검출된 픽셀들의 개수, 상기 픽셀들의 좌표 정보, 및 상기 픽셀들 각각에서의 차분값들을 포함하고,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 픽셀들의 개수가 지정된 개수 이상이거나, 상기 차분값들이 지정된 크기 이상인 경우, 상기 검사 결과가 양호하지 않다고 판단하도록 설정된 모니터링 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 제1 공정의 복수의 사이클에 해당하는 동작 신호들을 축적하고,
   축적된 상기 동작 신호들 각각에 포함된 복수의 PLC 신호들의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하여 패턴 정보들을 생성하고,
   상기 패턴 정보들 중 대다수의 동일한 패턴 정보를 상기 기준 패턴 정보로 선정하거나, 상기 패턴 정보들에 포함된 개별 요소들을 각각 비교하여 대다수의 동일한 개별 요소를 포함하도록 상기 기준 패턴 정보를 생성하고,
   상기 기준 패턴 정보를 상기 저장부(250)에 저장하도록 설정되고,
   상기 개별 요소들 각각은,
   상기 PLC 신호들이 측정된 시간 별로 묶인 상기 PLC 신호들 각각에 대한 신호 값들을 포함하는 모니터링 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 PLC 신호들의 신호 값들을 측정된 시간 별로 묶은 복수의 개별 요소들을 포함하는 시계열 정보를 생성하고,
   상기 시계열 정보에서 중첩된 개별 요소들을 병합하여 상기 패턴 정보를 생성하도록 설정되고,
   상기 중첩된 개별 요소들은,
   적어도 2개 이상의 연속된 클럭 틱(clock tick)들이 발생하는 동안 상기 신호 값들이 동일하게 유지되는 개별 요소들이고,
   상기 클럭 틱은,
   상기 PLC 신호들의 신호 값들이 측정되는 시스템 인터럽트 신호(system interrupt signal)로서, 상기 신호 값들이 변경될 수 있는 최소 시간 단위를 나타내는 모니터링 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 중첩된 개별 요소들을 하나의 개별 요소로 병합하면서, 상기 신호 값들이 동일하게 유지되는 상기 클럭 틱의 개수 정보를 상기 하나의 개별 요소에 포함시키도록 설정된 모니터링 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 패턴 정보에 포함된 제1 개별 요소와 상기 제1 개별 요소에 대응하는 상기 기준 패턴 정보에 포함된 제2 개별 요소를 비교하여 상이한 정도를 판단하고,
   상기 상이한 정도가 임계치를 초과한다는 판단 하에, 상기 제1 공정의 오류 인식 정보를 상기 저장부(250)에 저장하도록 설정된 모니터링 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 제1 개별 요소에 포함된 PLC 신호의 신호 값이 상기 제2 개별 요소에 포함된 상기 PLC 신호의 신호 값과 다른 경우, 상기 상이한 정도가 상기 임계치를 초과한다고 판단하도록 설정된 모니터링 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 제1 개별 요소에 포함된 제1 클럭 틱의 개수 정보가 상기 제2 개별 요소에 포함된 제2 클럭 틱의 개수 정보와 다른 경우, 상기 제1 클럭 틱의 개수와 상기 제2 클럭 틱의 개수의 차이 값을 산출하고,
   상기 차이 값이 지정된 값을 초과하지 않는 경우, 상기 상이한 정도가 상기 임계치를 초과하지 않는다고 판단하고,
   상기 차이 값이 상기 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 상이한 정도가 상기 임계치를 초과한다고 판단하도록 설정된 모니터링 장치.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 공정의 오류 인식 정보는,
   상기 제1 PLC의 식별 정보, 상기 제1 PLC가 담당하는 공정들에서의 상기 제1 공정의 순서 및 종류에 관한 정보, 상기 제1 공정을 수행하기 위해 연동된 상기 자동화 설비들에 관한 정보, 및 오류 정보를 포함하고,
   상기 오류 정보는 상기 패턴 정보와 상기 기준 패턴 정보에서 상이한 개별 요소에 대한 정보를 포함하는 모니터링 장치.
9. 청구항 5에 있어서,
   상기 동작 신호 분석부(230)는,
   상기 저장부(250)에 상기 제1 공정의 오류 인식 정보가 저장되어 있는지를 확인하고,
   상기 제1 공정의 오류 인식 정보가 저장되어 있는 경우, 상기 제1 공정에 오류가 존재한다고 판단하도록 설정된 모니터링 장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보 제공부(270)는,
    디스플레이에 상기 검사 결과 정보를 표시하고,
    상기 모니터링 장치(200)와 연결된 사용자 단말(160)로 상기 검사 결과 정보를 전송하고,
    상기 모니터링 장치(200)와 연결된 서비스 업체 서버(170)로 상기 제1 PLC의 수리 요청을 전송하도록 설정된 모니터링 장치.
    

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