KR102129465B1 - Ｐｌｃ시스템의 유닛 증설방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마스터 유닛과 적어도 하나의 슬레이브 유닛이 소정의 네트워크를 통해 상호 연결되는 PLC시스템의 상기 마스터 유닛이 상기 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛을 증설하는 방법에 있어서, 상기 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스를 수신하는 단계, 상기 마스터 유닛에 증설 가능한 복수의 서로 다른 슬레이브 유닛에 대응하는 복수의 증설라이브러리 중 상기 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스에 대응하는 증설라이브러리를 검출하는 단계, 및 상기 검출된 증설라이브러리에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계를 포함하는 PLC시스템의 유닛 증설방법을 제공한다.

Description

ＰＬＣ시스템의 유닛 증설방법{PLC SYSTEM AND METHOD FOR INCREASING THE UNIT OF THE SAME}
본 발명은 마스터 유닛과 적어도 하나의 슬레이브 유닛이 소정의 네트워크를 통해 상호 연결되는 PLC(Programmable Logic Controller)시스템에 있어서, 마스터 유닛이 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛을 증설하는 방법에 관한 것이다.
최근 자동화 설비를 구현함에 있어서, 각 공정을 수행하는 제어대상기기들을 공정의 순서에 따라 순차적으로 연결하기 위한 릴레이 및 카운터 등은 PLC시스템으로 대체되고 있다.
PLC시스템은 사용자에 의해 설정된 공정 순서에 따라 제어대상기기들의 순차 구동을 제어하는 장비이다. 이러한 PLC시스템을 이용하여 자동화 설비를 구현하면, 공정의 순서 변경, 추가 및 삭제가 용이해질 수 있는 장점이 있다.
PLC시스템은 공정 변경 또는 제어대상기기의 변경으로 인한 개조 및 확장이 가능할 수 있도록, 적어도 하나의 제어대상기기와 연결되는 입출력부가 유닛 단위로 증설될 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.
즉, PLC시스템은 제어대상기기들의 구동 제어 및 감시를 위한 연산 처리를 실시하는 마스터 유닛과, 마스터 유닛과 제어대상기기 사이에 배치되는 적어도 하나의 슬레이브 유닛을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 각 슬레이브 유닛은 그 자신이 제어대상기기이거나 또는 적어도 하나의 제어대상기기에 연결될 수 있다.
각 슬레이브 유닛은 소정의 네트워크를 통해 마스터 유닛에 연결되고, 자신의 구동 상태 또는 그에 연결된 각 제어대상기기의 구동 상태에 대응하는 상태감시데이터를 마스터 유닛에 전송할 수 있다.
이에, 마스터 유닛은 적어도 하나의 슬레이브 유닛 각각으로부터 상태감시데이터를 수신한다. 그리고, 마스터 유닛은 적어도 하나의 슬레이브 유닛 또는 그에 연결된 제어대상기기들의 구동을 제어 및 감시하기 위한 구동제어데이터를 각 슬레이브 유닛에 전송할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, PLC시스템은 공정 변경 또는 제어대상기기의 변경으로 인해, 개조/확장될 수 있다. 이를 위해, 마스터 유닛-슬레이브 유닛 구조의 PLC시스템에 있어서, 마스터 유닛은 공정 변경 또는 제어대상기기의 변경에 따라 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시할 수 있다.
일반적인 증설 방법에 따르면, 마스터 유닛은 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛을 감지하면, 네트워크를 일시 중단시키고, 관리자의 직접적인 개입을 요청한다. 이에, 관리자의 수동 조작을 통해 마스터 유닛과 추가된 슬레이브 유닛 간의 연결이 설정됨으로써, 추가된 슬레이브 유닛의 증설이 실시될 수 있다. 이때, 네트워크 중단으로 인해 공정효율 저하가 발생될 수 있는 문제점과, 관리자의 수동 조작이 필요한 번거로움이 있는 문제점과, 유지보수에 소모되는 비용 및 시간이 감소되기 어려운 문제점이 있다.
이에, 마스터 유닛이 그에 증설될 수 있는 복수의 슬레이브 유닛의 종류 및 위치에 관한 네트워크설계정보를 미리 보유한 상태에서, 네트워크설계정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 자동으로 실시하는 방안이 제시되었다. 즉, 마스터 유닛은 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛의 종류 및 위치 등이 미리 보유된 네트워크설계정보에 대응하면, 네트워크설계정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛의 증설 과정을 실시할 수 있다.
이와 같이 하면, 추가된 슬레이브 유닛의 종류 및 위치가 네트워크설계정보와 일치하는 경우에, 네트워크를 중단하지 않고서도 슬레이브 유닛의 증설 과정을 실시할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 네트워크설계정보에 일치하지 않는 임의의 슬레이브 유닛을 증설하는 것은 불가능하며, 관리자의 수동 작업 및 네트워크의 중단이 요구된다. 특히, 네트워크설계정보는 각 네트워크의 각 위치에 자동으로 증설 가능한 단 한 종류의 슬레이브 유닛을 한정한다. 그로 인해, 관리자가 네트워크설계정보에 대해 완벽하게 숙지하지 않는 경우, 슬레이브 유닛의 자동 증설 및 네트워크의 유지가 불가능하다. 이에, 네트워크 중단으로 인한 공정효율 저하의 문제점 및 유지보수에 소모되는 비용 및 시간이 감소되기 어려운 문제점을 크게 개선하기 어렵다. 그로 인해, PLC시스템의 확장 용이성 및 호환성이 향상되기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 확장 용이성 및 호환성을 향상시킬 수 있는 PLC시스템의 유닛 증설방법을 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예시는 마스터 유닛과 적어도 하나의 슬레이브 유닛이 소정의 네트워크를 통해 상호 연결되는 PLC시스템의 상기 마스터 유닛이 상기 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛을 증설하는 방법에 있어서, 상기 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스를 수신하는 단계, 상기 마스터 유닛에 증설 가능한 복수의 서로 다른 슬레이브 유닛에 대응하는 복수의 증설라이브러리 중 상기 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스에 대응하는 증설라이브러리를 검출하는 단계, 및 상기 검출된 증설라이브러리에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계를 포함하는 PLC시스템의 유닛 증설방법을 제공한다.
상기 각 증설라이브러리는 상기 각 슬레이브 유닛의 식별을 위한 식별정보, 상기 각 슬레이브 유닛의 초기화를 위한 초기화 시퀀스 정보 및 상기 각 슬레이브 유닛의 데이터 송수신을 위한 데이터 구조 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계는, 상기 검출된 증설라이브러리의 초기화 시퀀스 정보에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛의 초기화를 지시하는 단계, 상기 검출된 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛의 데이터를 상기 마스터 유닛의 프레임신호에 배치하는 단계, 및 상기 추가된 슬레이브 유닛의 데이터가 배치된 상기 마스터 유닛의 송수신 프레임신호를 활성화하는 단계를 포함한다.
상기 추가된 슬레이브 유닛의 데이터를 상기 마스터 유닛의 송수신 프레임신호 내에 배치하는 단계 이전에, 상기 검출된 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛에 대응한 제어대상기기를 상기 마스터 유닛의 가상제어대상부와 매칭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
먼저, 기존의 유닛 증설방법에 따르면, 마스터 유닛은 네트워크의 각 위치에 대응한 어느 한 종류의 슬레이브 유닛을 지정하는 네트워크설계정보를 보유한 상태에서, 네트워크설계정보와 일치하는 슬레이브 유닛의 증설만을 실시할 수 있다. 즉, 네트워크설계정보와 일치하지 않는 슬레이브 유닛인 경우, 네트워크의 중단 및 관리자의 수동 조작이 요구된다. 그로 인해, PLC시스템의 확장 용이성 및 호환성이 개선되기 어려운 문제점이 있다.
이와 달리, 전술한 바와 같은 PLC시스템의 유닛 증설방법에 따르면, 마스터 유닛은 그에 연결 가능한 복수의 서로 다른 슬레이브 유닛에 대응하는 복수의 증설라이브러리를 보유하고, 복수의 증설라이브러리 중 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스에 대응하는 증설라이브러리를 검출한다. 그리고, 마스터 유닛은 검출된 증설라이브러리에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시한다.
즉, 네트워크의 각 위치에 대응한 슬레이브 유닛의 종류를 지정하는 네트워크설계정보를 이용하지 않고, 마스터 유닛에 증설될 수 있는 복수의 서로 다른 슬레이브 유닛에 대응한 복수의 증설라이브러리를 이용하여 슬레이브 유닛의 증설을 실시한다. 이로써, PLC시스템의 확장 용이성 및 호환성이 개선될 수 있다.
더불어, 각 증설라이브러리는 각 슬레이브 유닛의 식별을 위한 식별정보, 각 슬레이브 유닛의 초기화를 위한 초기화 시퀀스 정보 및 각 슬레이브 유닛의 데이터 송수신을 위한 데이터 구조 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이에, 마스터 유닛은 추가된 슬레이브 유닛에 대응한 증설라이브러리의 초기화 시퀀스 정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛의 초기화를 지시할 수 있다. 그리고, 마스터 유닛은 추가된 슬레이브 유닛에 대응한 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛의 제어감시데이터를 마스터 유닛의 가상제어대상과 매칭할 수 있다.
이와 같이, 추가된 슬레이브 유닛에 대응한 증설라이브러리에 기초하여, 추가된 슬레이브 유닛과 마스터 유닛 간의 연결 설정이 마스터 유닛에 의해 실시될 수 있다. 즉, 네트워크의 중단 또는 관리자의 직접적인 개입이 없이도, 추가된 슬레이브 유닛과 마스터 유닛 간의 연결 설정이 자동으로 실시될 수 있다. 그러므로, PLC시스템의 확장 용이성이 더욱 향상될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC시스템에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 마스터 유닛에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC시스템의 유닛 증설방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 12는 도 3 및 도 4의 일부 단계를 나타낸 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC시스템에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC시스템에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 마스터 유닛에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC시스템(10)은 소정의 네트워크를 통해 상호 연결되는 마스터 유닛(11; Master unit; M)과 적어도 하나의 슬레이브 유닛(121; Slave unit; S1, S2, Sn)(n은 3 초과의 자연수)을 포함한다.
여기서, 마스터 유닛(11)은 적어도 하나의 슬레이브 유닛(121; Slave unit; S1, S2, ~ Sn)외에도, 적어도 하나의 슬레이브 유닛(122; New Slave unit; NS1, ~ NSm)(m은 2 이상의 자연수)을 더 증설할 수 있다.
즉, 도 1의 마스터 유닛(11)은 n+m개의 슬레이브 유닛(12; 121&122)에 대한 감시제어를 제공할 수 있는 용량을 갖는다고 가정한다. 이에, 도 1의 도시에 따르면, 마스터 유닛(11)에는 n개의 슬레이브 유닛(121)이 증설된 상태이므로, m개의 슬레이브 유닛(122)이 더 증설될 수 있다.
이러한 마스터 유닛(11)과 복수의 슬레이브 유닛(12)은 소정의 통신 선로를 통해 데이지 체인(daisy-chain) 방식으로 상호 직렬 연결됨으로써, 라인 형태 또는 링 형태의 네트워크를 구성할 수 있다.
마스터 유닛(11)은 제어대상기기들의 구동 제어를 위한 연산 및 감시를 실행하는 메인모듈일 수 있다.
그리고, 각 슬레이브 유닛(12)은 그 자신이 제어대상기기이거나 또는 적어도 하나의 제어대상기기(미도시)와 메인모듈(11) 사이에 배치되는 서브모듈일 수 있다.
도 1에 상세히 도시되지 않았으나, 각 슬레이브 유닛(12)에 연결되는 제어대상기기는 모터, 릴레이, 센서 및 알람 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 제어대상기기가 모터인 경우, 그에 연결된 슬레이브 유닛(12)은 서보드라이브일 수 있다. 이 외에도, 각 슬레이브 유닛(12)은 아날로그신호 또는 디지털신호의 송수신을 위한 AD/DA 컨버터 또는 I/O 커넥터일 수 있다.
마스터 유닛(11)에 연결된 각 슬레이브 유닛(121)은 자신의 구동 상태 및/또는 자신과 연결된 제어대상기기의 구동 상태에 대응하는 상태감시데이터를 마스터 유닛(11)으로 전송한다.
마스터 유닛(11)은 각 슬레이브 유닛(121)의 상태감시데이터를 수신한다.
그리고, 마스터 유닛(11)은 상태감시데이터 및 소정의 PLC 프로그램의 연산 결과에 기초하여 각 슬레이브 유닛(121)의 구동제어데이터를 생성하고 구동제어데이터를 각 슬레이브 유닛(121)에 전송할 수 있다.
이때, 마스터 유닛(11)은 상태감시데이터의 수신 및 구동제어데이터의 송신을 위하여, 소정의 통신 프로토콜에 기초한 프레임 신호를 송수신할 수 있다. 즉, 마스터 유닛(11)의 수신 프레임 신호는 각 슬레이브 유닛(121)의 상태감시데이터를 포함하고, 마스터 유닛(11)의 전송 프레임 신호는 각 슬레이브 유닛(121)의 구동제어데이터를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 마스터 유닛(11)은 프로그램처리부(111), 위치제어처리부(112), 네트워크처리부(113) 및 증설라이브러리보유부(114)를 포함할 수 있다.
프로그램처리부(111)는 네트워크처리부(113)를 통해 마스터 유닛(11)에 연결된 각 슬레이브 유닛(121)의 상태감시데이터를 수신하고, 상태감시데이터에 기초하여 소정의 PLC 프로그램을 실행한다. 그리고, 프로그램 실행 결과에 기초하여 각 슬레이브 유닛(121) 또는 각 제어대상기기의 구동을 제어하기 위한 구동제어데이터를 생성한다.
위치제어처리부(112)는 제어대상기기에 대응한 가상제어대상을 설정하고, 프로그램 실행 결과에 기초하여 가상제어대상에 대한 제어 알고리즘을 실시하여, 구동제어데이터를 생성할 수 있다.
특히, 위치제어처리부(112)는 슬레이브 유닛(12)이 서보 드라이브이고, 제어대상기기(미도시)가 서보모터인 경우에 대응될 수 있다.
이러한 위치제어처리부(112)는 실제 서보모터에 대응되는 가상 서보모터를 설정한다. 그리고, 위치제어처리부(112)는 프로그램처리부(111)의 프로그램 실행 결과에 기초하여 가상 서보모터에 대해 모터제어알고리즘을 실시하며, 알고리즘 처리 결과에 기초하여 서보모터에 대응한 구동제어데이터를 생성한다.
네트워크처리부(113)는 마스터 유닛(11)과 그에 증설된 각 슬레이브 유닛(121) 간의 데이터 송수신을 실시한다. 그리고, 네트워크처리부(113)는 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛(122)에 대한 증설을 처리한다.
여기서, 추가된 슬레이브 유닛(122)의 증설 처리는 추가된 슬레이브 유닛(122)을 식별하고, 추가된 슬레이브 유닛(122)에 대응한 감시제어데이터 및 구동제어데이터를 정의하며, 추가된 슬레이브 유닛(122)의 감시제어데이터 및 구동제어데이터를 더 포함하도록 마스터 유닛(11)의 송수신 프레임신호를 변경하는 것이다.
증설라이브러리보유부(114)는 마스터 유닛(11)에 증설 가능한 복수의 서로 다른 슬레이브 유닛(12)에 대응하는 복수의 증설라이브러리를 보유한다.
각 증설라이브러리는 각 슬레이브 유닛(12)의 식별을 위한 식별정보, 각 슬레이브 유닛(12)의 초기화를 위한 초기화 시퀀스 정보 및 각 슬레이브 유닛(12)의 데이터 송수신을 위한 데이터 구조 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 각 증설라이브러리는 각 슬레이브 유닛(12)의 식별정보를 필수적으로 포함할 수 있다.
예시적으로, 식별정보는 슬레이브 유닛(12)의 종류 및 형태 등을 식별하기 위한 정보로서, 제조사정보, 제품번호정보 및 제품버전정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 식별정보는 슬레이브 유닛(12)의 접속을 식별하기 위한 접속시퀀스에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
초기화 시퀀스 정보는 각 슬레이브 유닛(12)의 초기화 과정을 지정하고 초기화 개시를 지시하기 위한 정보일 수 있다.
그리고, 데이터 구조 정보는 각 슬레이브 유닛(12)의 감시제어데이터 및 구동제어데이터 각각의 종류, 크기 및 마스터 유닛(11)의 프레임신호에서의 위치 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 구조 정보는 각 슬레이브 유닛(12)의 송수신 데이터의 주기에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
네트워크처리부(113)는 증설라이브러리보유부(114)에 의한 복수의 증설라이브러리에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(122)의 증설을 처리할 수 있다.
이에 대해서는 도 3 내지 도 12를 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC시스템의 유닛 증설방법을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3의 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계를 나타낸 도면이다. 도 5 내지 도 12는 도 3 및 도 4의 일부 단계를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 마스터 유닛(11)이 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛(122)을 증설하는 방법은, 추가된 슬레이브 유닛(122)에 대응한 접속감지신호에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(122)을 감지하는 단계(S10), 추가된 슬레이브 유닛(122)의 접속시퀀스를 수신하는 단계(S20), 마스터 유닛(11)에 증설 가능한 복수의 서로 다른 슬레이브 유닛(12)에 대응하는 복수의 증설라이브러리 중 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스에 대응하는 증설라이브러리를 검출하는 단계(S30), 검출된 증설라이브러리에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(122)의 증설을 실시하는 단계(S40), 및 복수의 증설라이브러리 중 추가된 슬레이브 유닛(122)의 접속시퀀스에 대응하는 증설라이브러리가 검출되지 않는 경우 증설 실패 알람을 지시하는 단계(S50)를 포함한다.
여기서, 각 증설라이브러리는 각 슬레이브 유닛(12)의 식별을 위한 식별정보, 각 슬레이브 유닛(12)의 초기화를 위한 초기화 시퀀스 정보 및 각 슬레이브 유닛(12)의 데이터 송수신을 위한 데이터 구조 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 특히, 각 증설라이브러리는 적어도 식별정보를 포함할 수 있다.
그리고, 추가된 슬레이브 유닛(122)의 증설을 실시하는 단계(S40)에서, 추가된 슬레이브 유닛(122)의 증설이 완료되면, 마스터 유닛(11)은 증설 성공 알람을 지시할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 추가된 슬레이브 유닛(122)의 증설을 실시하는 단계(S40)는 검출된 증설라이브러리가 초기화 시퀀스 정보 및 데이터 구조 정보를 모두 포함하는 완비 상태인 경우(S41), 검출된 증설라이브러리의 초기화 시퀀스 정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(122)의 초기화를 지시하는 단계(S42), 검출된 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(122)을 마스터 유닛(11)에 구비된 적어도 어느 하나의 가상제어대상부에 매칭하는 단계(S43), 검출된 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(122)의 데이터를 마스터 유닛(11)의 송수신 프레임신호에 배치하는 단계(S44), 추가된 슬레이브 유닛(122)의 데이터가 배치된 마스터 유닛(11)의 프레임신호를 활성화하는 단계(S45) 및 검출된 증설라이브러리가 초기화 시퀀스 정보 및 데이터 구조 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하지 않는 미비 상태인 경우, 관리자의 수동 연결 요청 알람을 지시하는 단계(S46)를 포함한다. 더불어, 마스터 유닛(11)의 프레임신호를 활성화하는 단계(S45) 이후에, 마스터 유닛(11)은 증설 성공 알람을 지시할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 12에 도시된 일 예시에 따라, 도 3 및 도 4의 증설 방법에 대해 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 8개의 슬레이브 유닛(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8)이 마스터 유닛(M)에 증설된 경우를 가정한다. 여기서 마스터 유닛(M)은 적어도 10개의 슬레이브 유닛에 대응하는 제어 감시 기능을 갖는 것으로 가정한다.
그리고, 8개의 슬레이브 유닛(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) 중 제 1, 제 2, 제 5 및 제 6 슬레이브 유닛(S1, S2, S5, S6)은 서보모터를 구동하는 서보 드라이브이고, 제 3 및 제 7 슬레이브 유닛(S3, S7)은 AD/DA 컨버터이며, 제 4 및 제 8 슬레이브 유닛(S4, S8)은 I/0 커넥터라고 가정한다.
또한, 마스터 유닛(M)과 8개의 슬레이브 유닛(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8)은 데이지 체인 방식으로 직렬 연결되는 것으로 가정한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 마스터 유닛(M)은 그에 증설될 수 있는 복수의 슬레이브 유닛에 대응한 복수의 가상제어대상부(115)를 더 포함할 수 있다.
복수의 가상제어대상부(115)는 서보드라이버에 의해 구동되는 서보모터에 대응한 둘 이상의 가상모터부(Virtual Motor; VM1, VM2, VM3, VM4, VM5, VM6), AD/DA 컨버터에 의한 아날로그-디지털신호 또는 디지털-아날로그신호에 대응하는 적어도 하나의 가상신호변환부(Virtual signal Converter; VC1, VC2, VC3) 및 I/O 커넥터에 의한 아날로그신호 또는 디지털신호에 대응하는 적어도 하나의 가상신호부(Virtual Signal; VS1, VS2)를 포함할 수 있다.
마스터 유닛(M)의 프로그램처리부(111) 및 위치제어처리부(112)는 복수의 가상제어대상부(115)에 대해 프로그램 및 위치제어 알고리즘을 실행한다.
마스터 유닛(M)에 증설된 각 슬레이브 유닛(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8)은 마스터 유닛(M)에 구비된 복수의 가상제어대상부(115) 중 적어도 하나에 매칭된다.
즉, 도 6의 도시와 같이, 서보 드라이브인 제 1, 제 2, 제 5 및 제 6 슬레이브 유닛(S1, S2, S5, S6)은 네 개의 서로 다른 가상모터부(VM1, VM2, VM3, VM4)에 매칭될 수 있다.
AD/DA 컨버터인 제 3 및 제 7 슬레이브 유닛(S3, S7)은 두 개의 서로 다른 가상신호변환부(VC1, VC2)에 매칭될 수 있다.
그리고, I/0 커넥터인 제 4 및 제 8 슬레이브 유닛(S4, S8)은 두 개의 서로 다른 가상신호부(VS1, VS2)에 매칭될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 새로운 슬레이브 유닛(NS1; New Slave unit)이 네트워크에 추가된 경우가 발생될 수 있다.
이때, 추가된 슬레이브 유닛(NS1) 및 추가된 슬레이브 유닛(NS1)과 이웃하는 슬레이브 유닛(S8) 중 적어도 하나는 마스터 유닛(M)에 접속감지신호를 송신할 수 있다.
이에, 마스터 유닛(M)은 접속감지신호에 기초하여 네트워크에 새로운 슬레이브 유닛(NS1)이 추가된 것을 감지할 수 있다. (S10)
그리고, 마스터 유닛(M)은 접속감지신호에 기초하여 접속시퀀스 요청신호를 추가된 슬레이브 유닛(NS1)에 전송할 수 있다.
이때, 추가된 슬레이브 유닛(NS1)은 접속시퀀스 요청신호에 기초하여 자신의 접속시퀀스(CS; Connection Sequence)를 마스터 유닛(M)에 전송할 수 있다.
이에, 마스터 유닛(M)은 추가된 슬레이브 유닛(NS1)의 접속시퀀스(CS)를 수신한다. (S20)
마스터 유닛(M)은 증설라이브러리보유부(도 2의 114)에 의한 복수의 증설라이브러리 중 추가된 슬레이브 유닛(NS1)의 접속시퀀스(CS)에 대응하는 증설라이브러리를 검출한다. (S30)
마스터 유닛(M)은 추가된 슬레이브 유닛(NS1)의 접속시퀀스(CS)에 대응하는 증설라이브러리를 검출되면 (S30), 검출된 증설라이브러리가 초기화 시퀀스 정보 및 데이터 구조 정보를 모두 포함하는 완비 상태인지 여부를 판별한다. (S41)
만일, 검출된 증설라이브러리가 초기화 시퀀스 정보 및 데이터 구조 정보 중 적어도 하나를 포함하지 않는 경우, 마스터 유닛(M)은 관리자의 수동 연결을 요청하는 알람을 지시한다. (S46)
마스터 유닛(M)은 검출된 증설라이브러리가 완비 상태이면 (S41), 마스터 유닛(M)은 검출된 증설라이브러리의 초기화 시퀀스 정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(NS1)의 초기화를 지시한다. (S42)
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 마스터 유닛(M)은 검출된 증설라이브러리의 초기화 시퀀스 정보에 따른 초기화 시퀀스(IS; Initial Sequence)를 추가된 슬레이브 유닛(NS1)에 전송할 수 있다. 이때, 추가된 슬레이브 유닛(NS1)은 마스터 유닛(M)으로부터 수신된 초기화 시퀀스(IS)가 자신의 초기화 시퀀스 정보와 일치하면, 초기화를 실시한다. 여기서, 슬레이브 유닛(NS1)의 초기화는 슬레이브 유닛(NS1)에 구비된 메모리의 초기화를 포함할 수 있다.
그리고, 추가된 슬레이브 유닛(NS1)은 초기화를 완료하면, 초기화완료신호를 마스터 유닛(M)에 전송할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 마스터 유닛(M)은 추가된 슬레이브 유닛의 데이터(NS1)를 마스터 유닛(M)의 프레임신호(FRAME)에 배치하기 전에, 검출된 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(NS1)을 어느 하나의 가상제어대상부(115)에 매칭할 수 있다. (S43)
즉, 추가된 슬레이브 유닛(NS1)이 서보 드라이브인 경우, 마스터 유닛(M)은 마스터 유닛(M)의 기설정된 규칙에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛(NS1)을 다른 슬레이브 유닛(S1, S2, S5, S6)과 매칭되지 않은 나머지 가상모터부(VM5, VM6) 중 적어도 어느 하나(VM5)에 매칭할 수 있다.
만일, 마스터 유닛(M)의 잔여 가상제어대상부(115) 중 추가된 슬레이브 유닛(NS1)과 매칭될 수 있는 가상제어대상부(115)가 없는 경우, 마스터 유닛(M)은 관리자의 수동 연결을 요청하는 알람을 지시할 수 있다.
또는, 별도로 도시하고 있지 않으나, 추가된 슬레이브 유닛(NS1)이 AD/DA 컨버터인 경우, 마스터 유닛(M)은 추가된 슬레이브 유닛(NS1)을 다른 슬레이브 유닛(S3, S7)과 매칭되지 않은 나머지 가상신호변환부(VC3) 중 적어도 어느 하나에 매칭할 수 있다.
또는, 별도로 도시하고 있지 않으나, 추가된 슬레이브 유닛(NS1)이 I/O 커넥터인 경우, 마스터 유닛(M)은 I/O 커넥터와 매칭될 수 있는 가상신호부(VS1, VS2) 중 다른 슬레이브 유닛(S4, S8)과 매칭되지 않은 여유분의 가상신호부를 검출한다. 이때, 도 9의 예시에 따르면, 여유분의 가상신호부가 검출되지 않으므로, 이 경우 마스터 유닛(M)은 관리자의 수동 연결을 요청하는 알람을 지시한다. (S46)
도 10에 도시된 바와 같이, 마스터 유닛(M)은 초기화완료신호를 수신하면, 검출된 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 추가된 슬레이브 유닛의 데이터(NS1)를 마스터 유닛(M)의 프레임신호(FRAME)에 배치할 수 있다. (S44) 일 예로, 마스터 유닛(M)의 프레임신호(FRAME)는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6, 제 7 및 제 8 슬레이브 유닛의 데이터(S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8) 후단에 추가된 슬레이브 유닛의 데이터(NS1)를 배치할 수 있다. 다만, 도 10의 도시는 단순히 예시일 뿐이며, 프레임신호(FRAME) 내 슬레이브 유닛들의 데이터 배치는 통신 프로토콜, 슬레이브 유닛의 데이터 특성 및 관리자의 설정에 따라 변경 가능하다.
도 11에 도시된 바와 같이, 추가된 슬레이브 유닛(NS1)이 적어도 하나의 가상제어대상부(115; VM5)와 매칭되고, 추가된 슬레이브 유닛의 데이터(NS1-VM5)가 마스터 유닛(M)의 프레임신호(FRAME)에 배치되면, 마스터 유닛(M)은 추가된 슬레이브 유닛(NS1)의 데이터를 더 포함하도록 변경된 프레임신호(FRAME)를 활성화한다. (S45)
이로써, 추가된 슬레이브 유닛(NS1)의 증설이 완료될 수 있다. (S40) 이때, 마스터 유닛(M)은 증설 성공 알람을 지시할 수 있다.
더불어, 도 7 내지 도 11은 추가된 슬레이브 유닛(NS1)이 한 개인 경우를 도시하고 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 추가된 슬레이브 유닛이 두 개 이상일 수도 있다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 마스터 유닛(M)은 두 개 이상의 추가된 슬레이브 유닛(NS1, NS2)의 증설을 처리할 수도 있다. 일 예로, 마스터 유닛(M)은 두 개 이상의 추가된 슬레이브 유닛(NS1, NS2)의 증설을 순차적으로 처리할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 슬레이브 유닛(12)에 대응한 복수의 증설라이브러리에 기초하여 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 처리함에 따라, PLC시스템의 확장 용이성 및 호환성이 향상될 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10: PLC시스템
11, M: 마스터 유닛
12: 복수의 슬레이브 유닛
121, S1, S2, Sn: 증설된 슬레이브 유닛
122, NS1, NSm: 증설 가능한 슬레이브 유닛
115: 가상제어대상부
VM1, VM2, VM3, VM4, VM5, VM6: 둘 이상의 가상모터부
VC1, VC2, VC3: 적어도 하나의 가상신호변환부
VS1, VS2: 적어도 하나의 가상신호부

Claims (6)

  1. 마스터 유닛과 적어도 하나의 슬레이브 유닛이 소정의 네트워크를 통해 상호 연결되는 PLC시스템의 상기 마스터 유닛이 상기 네트워크에 추가된 슬레이브 유닛을 증설하는 방법에 있어서,
    상기 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스를 수신하는 단계;
    상기 마스터 유닛에 증설 가능한 복수의 서로 다른 슬레이브 유닛에 대응하는 복수의 증설라이브러리 중 상기 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스에 대응하는 증설라이브러리를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 증설라이브러리에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계를 포함하고,
    상기 각 증설라이브러리는 상기 각 슬레이브 유닛의 식별을 위한 식별정보, 상기 각 슬레이브 유닛의 초기화를 위한 초기화 시퀀스 정보 및 상기 각 슬레이브 유닛의 데이터 송수신을 위한 데이터 구조 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계는,
    상기 검출된 증설라이브러리의 초기화 시퀀스 정보에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛의 초기화를 지시하는 단계;
    상기 검출된 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛의 데이터를 상기 마스터 유닛의 프레임신호에 배치하는 단계; 및
    상기 추가된 슬레이브 유닛의 데이터가 배치된 상기 마스터 유닛의 송수신 프레임신호를 활성화하는 단계를 포함하는 PLC시스템의 유닛 증설방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계는,
    상기 검출된 증설라이브러리의 데이터 구조 정보에 기초하여 상기 추가된 슬레이브 유닛에 대응한 제어대상기기를 상기 마스터 유닛의 가상제어대상부와 매칭하는 단계를 포함하는 PLC시스템의 유닛 증설방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 추가된 슬레이브 유닛의 증설을 실시하는 단계는,
    상기 검출된 증설라이브러리가 상기 초기화 시퀀스 정보 및 상기 데이터 구조 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하지 않는 미비 상태인 경우, 수동 연결 요청 알람을 지시하는 단계를 더 포함하는 PLC시스템의 유닛 증설방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 증설라이브러리 중 상기 추가된 슬레이브 유닛의 접속시퀀스에 대응하는 증설라이브러리가 검출되지 않는 경우, 증설 실패 알람을 지시하는 단계를 더 포함하는 PLC시스템의 유닛 증설방법.
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