KR102138402B1 - 선박용 필드버스 통신 시스템 - Google Patents

선박용 필드버스 통신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102138402B1
KR102138402B1 KR1020160034052A KR20160034052A KR102138402B1 KR 102138402 B1 KR102138402 B1 KR 102138402B1 KR 1020160034052 A KR1020160034052 A KR 1020160034052A KR 20160034052 A KR20160034052 A KR 20160034052A KR 102138402 B1 KR102138402 B1 KR 102138402B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
communication
error
external device
main controller
controller
Prior art date
Application number
KR1020160034052A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170110213A (ko
Inventor
조필성
고성훈
박영준
최항섭
류승협
Original Assignee
한국조선해양 주식회사
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국조선해양 주식회사, 현대중공업 주식회사 filed Critical 한국조선해양 주식회사
Priority to KR1020160034052A priority Critical patent/KR102138402B1/ko
Publication of KR20170110213A publication Critical patent/KR20170110213A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102138402B1 publication Critical patent/KR102138402B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/22—Use of propulsion power plant or units on vessels the propulsion power units being controlled from exterior of engine room, e.g. from navigation bridge; Arrangements of order telegraphs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21—Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
    • G06F13/4063—Device-to-bus coupling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4282—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40039—Details regarding the setting of the power status of a node according to activity on the bus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2203/00—Communication means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40286—Bus for use in transportation systems the transportation system being a waterborne vessel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)
  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)

Abstract

단일 통신 버스를 공유하고 있는 복수개의 외부장치들 중 특정 외부 장치에 오류가 발생하거나 주제어기에 오류가 발생하더라도 오류가 발생된 외부장치 또는 주제어기의 오류 복구가 가능한 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템은, 엔진제어로직에 따라 선박 엔진의 제어를 위한 제어 데이터를 생성하는 주제어기; 상기 주제어기와 필드버스 방식의 통신버스를 통해 연결되어 상기 주제어기로부터 상기 제어 데이터를 수신하고, 상기 선박 엔진의 상태정보를 수집하여 상기 주제어기로 전송하는 복수개의 외부장치; 및 상기 복수개의 외부장치에 각각 연결되고, 상기 주제어기의 제어에 따라 상기 각 외부장치의 통신 전원을 소정시간 동안 차단시키는 외부장치용 전력 스위치를 포함하고, 상기 주제어기는, 상기 제어명령을 생성하고, 상기 복수개의 외부장치에 오류가 발생된 것으로 판단되면 오류가 발생된 외부장치의 통신 전원을 소정시간 동안 차단시키기 위한 제1 전원제어명령을 생성하여 상기 오류가 발생된 외부장치에 연결된 외부장치용 전력 스위치로 전달하는 메인 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 필드버스 통신 시스템{Field Bus Communication System for Ship}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 선박용 필드버스 통신 시스템에 관한 것이다.
필드 버스(Field Bus)란 필드에 설치된 다수의 센서 및 액추에이터와 상위의 제어 기기 등과 같은 현장 기기 간의 통신에 사용되는 디지털, 쌍방향, 멀티드롭, 또는 직렬버스의 특성을 갖는 네트워크로서 1980년대 후반에 그 필요성이 대두되어 1990년대에 처음 출현하였다. 버스 통신 시스템에서 대표적인 것으로는 디바이스넷(DeviceNet)이 있고, 이외에도 유럽 표준으로 제정된 ProfiBus(독일), WorldFIP(프랑스), 그리고 북미 지역의 FF(Foundation Fieldbus) 등이 있다.
필드버스 통신 시스템의 일 예가 대한민국 공개특허 제10-2001-0084992호에 개시되어 있다.
최근 이러한 필드 버스 방식의 통신 시스템은 선박의 엔진 제어를 위해 선박 분야에도 적용되고 있다.
도 1은 종래의 선박용 필드버스 통신 시스템의 구조를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 선박용 필드버스 통신 시스템(100)은 선박의 엔진을 제어하는 주제어기(110) 및 주제어기의 제어에 따라 선박의 엔진을 제어하는 복수개의 외부장치(120a~120n)들을 포함하며, 주제어기(110)와 복수개의 외부장치(120a~120n)들은 필드버스 방식의 통신 버스(130)을 통해 서로 연결된다.
하지만, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 선박용 필드 버스 통신 시스템(100)의 경우, 복수개의 외부장치(120a~120n)가 원하는 송수신 데이터를 공통의 버스를 이용하여 송수신시 1개의 외부장치에서 오류가 발생하여 통신을 수행할 수 없을 때, 오류가 발생한 해당 외부장치뿐만 아니라 정상 상태인 다른 외부장치들도 통신을 수행하지 못하게 되는 문제점이 있다.
이는, 통신이상의 문제가 발생한 해당 외부장치가 공통의 통신 버스에서 다른 외부장치들의 정상적인 통신 신호에 영향을 주기 때문이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로 단일 통신 버스를 공유하고 있는 복수개의 외부장치들 중 특정 외부 장치에 오류가 발생하거나 주제어기에 오류가 발생하더라도 오류가 발생된 외부장치 또는 주제어기의 오류 복구가 가능한 선박용 필드버스 통신 시스템을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템은, 엔진제어로직에 따라 선박 엔진의 제어를 위한 제어 데이터를 생성하는 주제어기; 상기 주제어기와 필드버스 방식의 통신버스를 통해 연결되어 상기 주제어기로부터 상기 제어 데이터를 수신하고, 상기 선박 엔진의 상태정보를 수집하여 상기 주제어기로 전송하는 복수개의 외부장치; 및 상기 복수개의 외부장치에 각각 연결되고, 상기 주제어기의 제어에 따라 상기 각 외부장치의 통신 전원을 소정시간 동안 차단시키는 외부장치용 전력 스위치를 포함하고, 상기 주제어기는, 상기 제어명령을 생성하고, 상기 복수개의 외부장치에 오류가 발생된 것으로 판단되면 오류가 발생된 외부장치의 통신 전원을 소정시간 동안 차단시키기 위한 제1 전원제어명령을 생성하여 상기 오류가 발생된 외부장치에 연결된 외부장치용 전력 스위치로 전달하는 메인 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시에 있어서, 상기 주제어기는, 상기 주제어기로부터 전달되는 제어 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 통신 제어기; 및 상기 통신 제어기로부터 전달되는 직렬 데이터를 물리적인 통신신호로 변환하여 상기 복수개의 외부장치로 전달하는 통신 드라이버를 더 포함하고, 상기 통신 제어기는 제1 통신 제어기 및 제2 통신 제어기로 이중화되어 있고, 상기 통신 드라이버는 제1 통신 드라이버 및 제2 통신 드라이버로 이중화되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 주제어기는, 상기 제1 통신 드라이버에 연결되고, 상기 메인 프로세서의 제어에 따라 상기 제1 통신 드라이버의 전원을 소정시간 동안 차단시키는 제1 전력 스위치; 및 상기 제2 통신 드라이버에 연결되고, 상기 메인 프로세서의 제어에 따라 상기 제2 통신 드라이버의 전원을 소정시간 동안 차단시키는 제2 전력 스위치를 더 포함하고, 상기 메인 프로세서는, 상기 주제어기에 오류가 발생된 것으로 판단되면 상기 제1 통신 드라이버 및 상기 제2 통신 드라이버 중 오류가 발생된 통신 드라이버를 검출하고, 오류가 발생된 통신 드라이버의 전원을 소정시간 동안 차단시키기 위한 제2 전원제어명령을 생성하여 상기 오류가 발생된 통신 드라이버에 연결된 전력 스위치로 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 프로세서는, 상기 외부장치에 오류가 발생되어 오류가 복구되지 않으면 상기 오류가 발생된 외부장치의 오류 발생 횟수를 증가시키고, 오류 발생 횟수가 임계치를 초과하게 되면 해당 외부 장치를 상기 통신 버스에서 분리시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫 번째로, 본 발명에 따르면 주제어기에 오류가 발생되면 주제어기의 통신 드라이버에 연결된 전력 스위치의 온오프를 통해 통신 드라이버의 전력공급을 중단 시킨후 재개하고, 외부장치들 중 어느 하나에 오류가 발생되면 외부장치에 연결된 전력 스위치의 온오프를 통해 외부 장치의 통신 전원 공급을 차단시킨 후 재개하기 때문에, 가장 하위 단계의 통신 상태 값도 초기화 시킬 수 있어 오류가 발생된 통신 드라이버 및 외부장치를 짧은 시간 내에 복구시킬 수 있다는 효과가 있다.
두 번째로, 오류가 발생된 외부장치를 짧은 시간 내에 복구시킬 수 있기 때문에, 오류가 발생된 외부장치가 정상상태의 다른 외부장치들에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
세 번째로, 전력 스위치를 트랜지스터로 구현함으로써 주제어기의 메인 프로세서가 전력 스위치의 온오프를 직접적으로 제어할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템의 통신 복구 방법을 보여주는 플로우차트이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템 (200)은 주제어기(210), 복수개의 외부장치(220a~220d)), 외부장치용 전력 스위치(230), 및 통신버스(240)를 포함한다. 도 2에서는 편의상 외부장치(220a~220d)가 4개인 것으로 도시하였지만, 주제어기(210)에 연결되는 외부장치의 개수는 4개미만이거나 4개 이상일 수도 있다.
먼저, 주제어기(210)는 미리 정해진 엔진제어로직에 따라 선박 엔진을 제어하기 위한 제어 데이터를 생성하여 외부장치(220a~220d)들로 전송하고, 외부장치(220a~220d)들로부터 엔진상태정보들을 수집한다.
특히, 본 발명에 따른 주제어기(210)는 자신의 오류 발생 여부 및 외부장치(220a~220d)들의 오류 발생여부를 판단하고, 오류가 발생된 것으로 판단되면, 오류를 복구시킨다.
이하, 이러한 주제어기(210)의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
주제어기(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 통신 제어기(212), 통신 드라이버(214), 전력 스위치(216), 및 메인 프로세서(218)를 포함한다.
통신 제어기(212)는 병렬 데이터인 제어 데이터를 직렬화 하고, 직렬화된 제어 데이터를 통신 드라이버(214)로 전달한다.
일 실시예에 있어서, 통신 제어기(212)는 제1 통신 제어기(212a) 및 제2 통신 제어기(212b)로 이중화되어 있을 수 있다.
통신 드라이버(214)는 통신 제어기(212)로부터 전달되는 직렬화된 제어 데이터를 외부장치(220a~220d)들로 전송한다.
일 실시예에 있어서, 통신 드라이버(214)는 제1 통신 드라이버(214a) 및 제2 통신 드라이버(214b)로 이중화되어 있을 수 있다.
통신 제어기(212) 및 통신 드라이버(214)가 이중화되어 있을 때, 제1 통신 제어기(212a) 및 제1 통신 드라이버(214a)가 액티브 상태일 때, 제2 통신 제어기(212b) 및 제2 통신 드라이버(214b)는 스탠바이 상태이고, 제1 통신 제어기(212a) 및 제1 통신 드라이버(214a)에 이상이 발생하는 경우 제2 통신 제어기(212b) 및 제2 통신 드라이버(214b)가 액티브 상태로 천이하게 된다.
전력 스위치(216)는 메인프로세서(218)의 제어에 따라 통신 드라이버(214)로 공급되는 전원 공급을 차단하거나, 통신 드라이버(214)로의 전원공급을 재개한다. 일 실시예에 있어서, 통신 제어기(212) 및 통신 드라이버(214)가 이중화되어 있을 때, 전력 스위치(216)는 제1 전력 스위치(216a) 및 제2 전력 스위치(216b)로 구성된다.
제1 전력 스위치(216a)는 메인 프로세서(218)의 제어에 따라 제1 통신 드라이버(214a)에 연결되어 제1 통신 드라이버(214a)로 공급되는 전원을 차단하거나 제1 통신 드라이버(214a)로 전원 공급을 재개한다.
제2 전력 스위치(216b)는 메인 프로세서(218)의 제어에 따라 제2 통신 드라이버(214b)에 연결되어 제2 통신 드라이버(214b)로 공급되는 전원을 차단하거나 제2 통신 드라이버(214b)로 전원 공급을 재개한다.
일 실시예에 있어서, 제1 전력 스위치(216a) 및 제2 전력 스위치(216b)는 트랜지스터(Transistor)로 구현될 수 있다.
다음으로, 메인 프로세서(218)는 먼저 미리 정해진 엔진제어로직에 따라 제어 데이터를 생성한다.
특히, 메인 프로세서(218)는 주제어기(210)에 오류가 발생하는지 여부 및 외부장치(220a~220d)에 오류가 발생하는지 여부를 판단하고, 오류가 발생된 것으로 판단되면 오류를 복구시킨다.
먼저, 메인 프로세서(218)는 주제어기(210) 또는 외부장치(220a~220d) 내부에 인스톨되어 있는 프로그램에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 인스톨 되어 있는 프로그램을 초기화시킴으로써 오류를 복구시킨다.
또한, 메인 프로세서(218)는 주제어기(210)의 제1 또는 제2 통신 드라이버(214a, 214b)에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b) 중 오류가 발생된 통신 드라이버(214)를 검출하고, 오류가 발생된 통신 드라이버(214)를 초기화시킴으로써 오류를 복구시킨다.
일 실시예에 있어서, 메인 프로세서(218)는 제1 통신 드라이버(214a)에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 제1 통신 드라이버(214a)에 연결되어 있는 제1 전력 스위치(216a)를 소정시간동안 오프시키기 위한 제1 전원제어명령을 생성하여 제1 전력 스위치(216a)로 인가한다. 이러한 제1 전원제어명령에 따라, 소정시간동안 제1 전력 스위치(216a)가 오프되어 제1 통신 드라이버(214a)로 전원공급이 차단되고, 소정시간 경과후 제1 전력 스위치(216a)가 온되어 제1 통신 드라이버(214a)로 전원공급이 재개되어 제1 통신 드라이버(214a)가 초기화된다.
또한, 메인 프로세서(218)는 제2 통신 드라이버(214b)에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 제2 통신 드라이버(214b)에 연결되어 있는 제2 전력 스위치(216b)를 소정시간동안 오프시키기 위한 제2 전원제어명령을 생성하여 제2 전력 스위치(216b)로 인가한다. 이러한 제2 전원제어명령에 따라, 소정시간동안 제2 전력 스위치(216b)가 오프되어 제2 통신 드라이버(214b)로 전원공급이 차단되고, 소정시간 경과후 제2 전력 스위치(216b)가 온되어 제2 통신 드라이버(214b)로 전원공급이 재개되어 제2 통신 드라이버(214b)가 초기화된다.
상술한 실시 예에 있어서, 메인 프로세서(218)는 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b)를 통해 데이터가 수신되지 않는 경우 주제어기(210) 또는 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b)에 오류가 발생된 것으로 판단하고, 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b)를 통해 데이터가 수신되지만 수신된 데이터의 값이 비정상적인 경우 외부장치(220a~220d)에 설치된 프로그램에 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 메인 프로세서(218)는 외부장치(220a~220d)에 오류가 발생하는지 여부를 판단하고, 오류가 발생된 것으로 판단되면 오류를 복구시킨다. 이를 위해, 메인 프로세서(218)는 복수개의 외부장치(220a~220d)들 중 오류가 발생된 외부장치를 검출한다.
일 실시예에 있어서, 메인 프로세서(218)는 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b)를 통해 데이터가 수신되지 않는 외부장치(220a~220d)에 오류가 발생된 것으로 판단한다. 이때, 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b)를 통해 수신된 데이터에는 해당 데이터를 전송한 외부장치(220a~220d)의 식별정보(ID)가 포함되어 있기 때문에, 메인 프로세서(210)는 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b)를 통해 수신된 데이터에 포함된 외부장치(220a~220d)의 식별정보 확인을 통해 식별정보가 검출되지 않는 외부장치(220a~220d)에 오류가 발생된 것으로 판단한다.
메인 프로세서(218)는 오류가 발생된 외부장치(220a~220d)가 특정되면, 해당 외부장치(220a~220d)를 초기화시킴으로써 오류를 복구시킨다. 일 실시예에 있어서, 메인 프로세서(218)는 제1 외부장치(220a)에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 제1 외부장치(220a)에 연결되어 있는 제1 외부장치용 전력 스위치(230a)를 소정시간 동안 오프시키기 위한 제3 전원제어명령을 생성하여 제1 외부장치용 전력 스위치(230a)로 인가한다. 이러한 제3 전원제어명령에 따라, 소정시간동안 제1 외부장치용 전력 스위치(230a)가 오프되어 제1 외부장치(220a)(예컨대, 제1 외부장치(220a)에 포함된 통신 드라이버(미도시)로 전원공급이 차단되고, 소정시간 경과후 제1 외부장치용 전력 스위치(230a)가 온되어 제1 외부장치(220a)로 전원공급이 재개되어 제1 외부장치(220a)가 초기화된다.
다른 예에 있어서, 메인 프로세서(218)는 제2 외부장치(220b)에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 제2 외부장치(220b)에 연결되어 있는 제2 외부장치용 전력 스위치(230b)를 소정시간 동안 오프시키기 위한 제4 전원제어명령을 생성하여 제2 외부장치용 전력 스위치(230b)로 인가한다. 이러한 제4 전원제어명령에 따라, 소정시간동안 제2 외부장치용 전력 스위치(230b)가 오프되어 제2 외부장치(220b) 에 포함된 통신 드라이버(미도시)로 전원공급이 차단되고, 소정시간 경과후 제2 외부장치용 전력 스위치(230b)가 온되어 제2 외부장치(220b)로 전원공급이 재개되어 제2 외부장치(220b)가 초기화된다.
또 다른 예에 있어서, 메인 프로세서(218)는 제3 외부장치(220c)에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 제3 외부장치(220c)에 연결되어 있는 제3 외부장치용 전력 스위치(230c)를 소정시간 동안 오프시키기 위한 제5 전원제어명령을 생성하여 제3 외부장치용 전력 스위치(230c)로 인가한다. 이러한 제5 전원제어명령에 따라, 소정시간 동안 제3 외부장치용 전력 스위치(230c)가 오프되어 제3 외부장치(220c) 에 포함된 통신 드라이버(미도시)로 전원공급이 차단되고, 소정시간 경과후 제3 외부장치용 전력 스위치(230c)가 온되어 제3 외부장치(220c)로 전원공급이 재개되어 제3 외부장치(220c)가 초기화된다.
또 다른 예에 있어서, 메인 프로세서(218)는 제4 외부장치(220d)에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 제4 외부장치(220d)에 연결되어 있는 제4 외부장치용 전력 스위치(230d)를 소정시간 동안 오프시키기 위한 제6 전원제어명령을 생성하여 제4 외부장치용 전력 스위치(230d)로 인가한다. 이러한 제6 전원제어명령에 따라, 소정시간 동안 제4 외부장치용 전력 스위치(230d)가 오프되어 제4 외부장치(220d) 에 포함된 통신 드라이버(미도시)로 전원공급이 차단되고, 소정시간 경과후 제4 외부장치용 전력 스위치(230d)가 온되어 제4 외부장치(220d)로 전원공급이 재개되어 제4 외부장치(220d)가 초기화된다.
한편, 메인 프로세서(218)는 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b)의 오류가 복구되거나, 외부장치(220a~220d)의 오류가 복구되는 경우 복구된 통신 드라이버(214a, 214b)의 식별정보나 복구된 외부장치(220a~220d)의 식별정보를 상위 시스템(미도시)으로 전송할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 메인 프로세서(218)는 외부장치(220a~220d)에 오류가 발생되어 오류가 복구되지 않는 경우 오류가 발생된 외부장치(220a~220d)의 오류 발생 횟수를 1만큼 증가시킨 후 상술한 오류 복구 과정을 반복하여 수행하고, 누적된 오류 발생 횟수가 미리 정해진 임계치를 초과하게 되면 해당 외부 장치를 통신 버스(240)에서 분리시키고, 알람을 생성하여 출력한다. 이때, 알람은 음성형식으로 생성되거나 디스플레이 상에서 출력되는 이미지로 생성될 수 있다.
한편, 메인 프로세서(218)는 주제어기(210)에 오류가 발생되어 오류가 복구되지 않는 경우 알람을 생성하여 출력한다. 이때, 알람은 음성형식으로 생성되거나 디스플레이 상에서 출력되는 이미지로 생성될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 복수개의 외부장치(220a~220d)는 주제어기(210)와 필드버스 방식의 통신버스(240)를 통해 연결되어 주제어기(210)로부터 제어 데이터를 수신하고, 선박 엔진의 상태정보를 수집하여 주제어기(210)로 전송한다.
일 실시예에 있어서, 외부장치(220a~220d)는 연료 주입을 제어하는 연료주입 제어장치(Fuel Injection Control Unit), 연료유(Fuel Oil)를 모니터링하는 연료유 모니터링 장치(Fuel Oil Monitor Unit), 냉각유(Cooling Oil)를 모니터링하는 냉각유 모니터링 장치(Cooling Oil Monitor Unit), 및 실린더 압력을 모니터링하는 실린더 압력 모니터링 장치(Cylinder Pressure Monitor Unit) 중 어느 하나일 수 있다.
외부장치용 전력 스위치(230a~230d)는 각각의 외부장치(220a~220d)에 연결되어 각 외부장치(220a~220d)에 오류가 발생되는 경우 주제어기(210)의 제어하에 해당 외부장치(220a~220d)의 통신 드라이버에 공급되는 전원을 소정시간 동안 차단하고, 소정시간이 경과하면 해당 외부장치(220a~220d)의 통신 드라이버에 전원공급을 재개함으로써 해당 외부장치(220a~220d)를 초기화시킨다.
일 실시예에 있어서, 전력 스위치(230a~230d)는 트랜지스터로 구현될 수 있다.
한편, 통신버스(240)는 주제어기(210)와 복수개의 외부장치(220a~220d)들을 연결시키고, 주제어기(210)와 복수개의 외부장치(220a~220d)는 통신버스(240)를 공유함으로써 서로 데이터를 송수신하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 경우 제1 및 제2 통신 제어기(212a, 212b)와 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214b)가 이중화되어 있기 때문에, 주제어기(210)와 복수개의 외부장치(220a~220d)를 연결시키는 통신버스(240) 또한 이중화되어 있다. 즉, 제1 통신버스(240a)는 제1 통신 드라이버(214a)를 복수개의 외부장치(220a~220d)와 연결시키고, 제2 통신버스(240b)는 제2 통신 드라이버(214b)를 복수개의 외부장치(220a~220d)와 연결시킨다.
이하, 본 발명에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템의 통신 복구 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 필드버스 통신 시스템의 통신 복구 방법에 을 보여주는 플로우차트이다. 도 3에 도시된 통신 복구 방법은 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 선박용 필드버스 통신 시스템에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 주제어기(210)가 외부장치(220a~220d)들과 주제어기(210)간의 통신 상태를 모니터링한다(S300).
모니터링 결과, 통신에 오류가 발생된 것으로 판단되면(S310), 오류가 발생된 장치가 주제어기(210)인지 아니면 외부장치(220a~220d)인지 여부를 판단한다(S320).
판단결과, 오류가 발생된 장치가 주제어기(210)이면, 주제어기(210)는 제1 및 제2 통신 드라이버(214a, 214d) 중 오류가 발생된 통신 드라이버를 검출한 후(S330), 소정시간 동안 오류가 발생된 통신 드라이버에 대한 전원 공급을 차단한 후(S340), 소정 시간이 경과하면 해당 통신 드라이버에 대한 전원 공급을 재개함으로써 해당 통신 드라이버를 초기화시킨다(S350).
일 실시예에 있어서, 주제어기(210)는 오류가 발생된 통신 드라이버(214a, 214b)에 연결되어 있는 전력 스위치(216a, 216b)를 소정시간 동안 오프시키기 위한 전원제어명령을 생성하여 해당 전력 스위치(216, 216b)로 인가한다. 이러한 전원제어명령에 따라, 소정시간 동안 해당 전력 스위치(216, 216b)가 오프되어 오류가 발생된 통신 드라이버(214a, 214b)로 전원공급이 차단되고, 소정시간 경과후 해당 전력 스위치(216, 216b)가 온되어 오류가 발생된 통신 드라이버(214a, 214b)로 전원공급이 재개되어 오류가 발생된 통신 드라이버(214a, 214b)가 초기화된다.
이후, 주제어기(210)는 통신 오류가 복구되었는지 여부를 판단하고(S360), 통신 오류가 복구되지 않았으면 알람을 생성하여 출력한다(S370).
한편, S310의 판단결과, 오류가 발생된 장치가 외부장치(220a~220d)이면, 오류가 발생된 외부장치(220a~220d)를 검출한다(S380).
오류가 발생된 외부장치(220a~220d)가 검출되면, 주제어기(210)는 소정시간 동안 오류가 발생된 외부장치에 포함된 통신 드라이버에 대한 전원 공급을 차단한 후(S390), 소정 시간이 경과하면 해당 외부장치의 통신 드라이버에 대한 전원 공급을 재개함으로써 해당 해당 장치를 초기화시킨다(S400).
일 실시예에 있어서, 주제어기(210)는 오류가 발생된 외부장치(220a~220d)에 연결되어 있는 외부장치용 전력 스위치(230)를 소정시간동안 오프시키기 위한 전원제어명령을 생성하여 해당 외부장치용 전력 스위치(230)로 인가한다. 이러한 전원제어명령에 따라, 소정시간 동안 해당 외부장치용 전력 스위치(230)가 오프되어 오류가 발생된 외부장치(220a~220d)로 전원공급이 차단되고, 소정시간 경과후 해당 외부장치용 전력 스위치(230)가 온되어 오류가 발생된 외부장치(220a~220d)로 전원공급이 재개되어 오류가 발생된 외부장치(220a~220d)가 초기화된다.
이후, 주제어기(210)는 해당 장치의 통신 오류가 복구되었는지 여부를 확인하고(S410), 통신 오류가 복구되었으면 누적되어 있는 오류 발생 횟수를 초기화시킨다(S420).
한편, 주제어기(210)는 해장 장치의 통신 오류가 복구되지 않았으면 해당 장치의 오류 발생 횟수를 1만큼 증가시키고(S430), 누적된 오류 발생 횟수가 미리 정해진 임계치를 초과하는지 여부를 판단한다(S440).
판단결과, 누적된 오류 발생 횟수가 미리 정해진 임계치를 초과하지 않는 경우 S390으로 회귀하여 이후의 과정을 반복하고, 누적된 오류 발생 횟수가 미리 정해진 임계치를 초과하면 해당 외부장치를 통신버스(240)에서 분리한 후 알람을 생성하여 출력한다(S450).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
200: 선박용 필드버스 통신 시스템 210: 주제어기
212a: 제1 통신 제어기 212b: 제2 통신 제어기
214a: 제1 통신 드라이버 214b: 제2 통신 드라이버
216a: 제1 전력 스위치 216b: 제2 전력 스위치
218: 메인 프로세서 220a~220d: 외부장치
230a~230d: 외부장치용 전력 스위치 240: 통신버스

Claims (4)

  1. 엔진제어로직에 따라 선박 엔진의 제어를 위한 제어 데이터를 생성하는 주제어기;
    상기 주제어기와 필드버스 방식의 통신버스를 통해 연결되어 상기 주제어기로부터 상기 제어 데이터를 수신하고, 상기 선박 엔진의 상태정보를 수집하여 상기 주제어기로 전송하는 복수개의 외부장치; 및
    상기 복수개의 외부장치에 각각 연결되고, 상기 주제어기의 제어에 따라 상기 각 외부장치의 통신 전원을 소정시간 동안 차단시키는 외부장치용 전력 스위치를 포함하고,
    상기 주제어기는,
    제어명령을 생성하고, 상기 복수개의 외부장치에 오류가 발생된 것으로 판단되면 오류가 발생된 외부장치의 통신 전원을 소정시간 동안 차단시키기 위한 제1 전원제어명령을 생성하여 상기 오류가 발생된 외부장치에 연결된 외부장치용 전력 스위치로 전달하는 메인 프로세서와;
    상기 주제어기로부터 전달되는 제어 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 통신 제어기; 및
    상기 통신 제어기로부터 전달되는 직렬 데이터를 물리적인 통신신호로 변환하여 상기 복수개의 외부장치로 전달하는 통신 드라이버를 포함하며,
    상기 통신 제어기는 제1 통신 제어기 및 제2 통신 제어기로 이중화되어 있고, 상기 통신 드라이버는 제1 통신 드라이버 및 제2 통신 드라이버로 이중화되어 있으며, 상기 제2 통신 제어기 및 제2 통신 드라이버는 상기 제1 통신 제어기 및 제1 통신 드라이버가 액티브 상태일 때, 스탠바이 상태이고, 상기 제1 통신 제어기 및 제1 통신 드라이버에 이상이 발생하는 경우, 액티브 상태로 천이하는 것을 특징으로 하는 선박용 필드버스 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주제어기는,
    상기 제1 통신 드라이버에 연결되고, 상기 메인 프로세서의 제어에 따라 상기 제1 통신 드라이버의 전원을 소정시간 동안 차단시키는 제1 전력 스위치; 및
    상기 제2 통신 드라이버에 연결되고, 상기 메인 프로세서의 제어에 따라 상기 제2 통신 드라이버의 전원을 소정시간 동안 차단시키는 제2 전력 스위치를 더 포함하고,
    상기 메인 프로세서는, 상기 주제어기에 오류가 발생된 것으로 판단되면 상기 제1 통신 드라이버 및 상기 제2 통신 드라이버 중 오류가 발생된 통신 드라이버를 검출하고, 오류가 발생된 통신 드라이버의 전원을 소정시간 동안 차단시키기 위한 제2 전원제어명령을 생성하여 상기 오류가 발생된 통신 드라이버에 연결된 전력 스위치로 전달하는 것을 특징으로 하는 선박용 필드버스 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프로세서는,
    상기 외부장치에 오류가 발생되어 오류가 복구되지 않으면, 상기 오류가 발생된 외부장치의 오류 발생 횟수를 증가시키고, 오류 발생 횟수가 임계치를 초과하게 되면 해당 외부 장치를 상기 통신 버스에서 분리시키는 것을 특징으로 하는 선박용 필드버스 통신 시스템.
KR1020160034052A 2016-03-22 2016-03-22 선박용 필드버스 통신 시스템 KR102138402B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160034052A KR102138402B1 (ko) 2016-03-22 2016-03-22 선박용 필드버스 통신 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160034052A KR102138402B1 (ko) 2016-03-22 2016-03-22 선박용 필드버스 통신 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170110213A KR20170110213A (ko) 2017-10-11
KR102138402B1 true KR102138402B1 (ko) 2020-07-28

Family

ID=60139292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160034052A KR102138402B1 (ko) 2016-03-22 2016-03-22 선박용 필드버스 통신 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102138402B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102528215B1 (ko) * 2018-10-25 2023-05-02 삼성중공업 주식회사 제어 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200406791Y1 (ko) * 2005-10-24 2006-01-24 삼성중공업 주식회사 선박 자동 제어 시스템
JP4034816B1 (ja) * 2007-05-11 2008-01-16 渦潮電機株式会社 船舶電力供給システム及び電力供給方法
KR101109564B1 (ko) * 2006-12-13 2012-02-28 호발츠벨케 도이췌 벨프트 게엠베하 잠수함

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200406791Y1 (ko) * 2005-10-24 2006-01-24 삼성중공업 주식회사 선박 자동 제어 시스템
KR101109564B1 (ko) * 2006-12-13 2012-02-28 호발츠벨케 도이췌 벨프트 게엠베하 잠수함
JP4034816B1 (ja) * 2007-05-11 2008-01-16 渦潮電機株式会社 船舶電力供給システム及び電力供給方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170110213A (ko) 2017-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7120820B2 (en) Redundant control system and control computer and peripheral unit for a control system of this type
US20120020786A1 (en) Method and system for redundant turbine control
CN110967969B (zh) 高可用性工业自动化系统及通过该系统传送信息的方法
JP2017505586A (ja) バスパーティシパント装置およびバスパーティシパント装置の動作の方法
JP4291384B2 (ja) 数値制御装置に接続されたｉｏユニットの断線と電源断の検出方法
US10069538B2 (en) Fault tolerant physical layer solution for FOUNDATION FIELDBUS H1 networks or other networks in industrial process control and automation systems
US9223309B2 (en) Plant monitoring and control system and plant monitoring and control method
KR100823722B1 (ko) Ｐｌｃ 시스템의 삼중화 장치 및 방법
KR102138402B1 (ko) 선박용 필드버스 통신 시스템
US9910754B2 (en) Duplexed control system and control method thereof
JP2007058708A (ja) 多重系システム
CN101458642A (zh) 计算机监控终端及监控方法
CN111373700B (zh) 通信系统、被控制设备以及通信系统的控制方法
JP4541241B2 (ja) プラント制御システム
JP2008029161A (ja) モータ制御用シリアル通信装置
JPWO2006075403A1 (ja) 伝送装置および障害通知方法
KR20140135031A (ko) 이중화 시스템 및 그의 제어 방법
JP2006072680A (ja) 統合システム、システム統合方法およびシステム統合のためのプログラム
JP2007299120A (ja) 二重化プログラマブルコントローラの等値化方式
CN105306256B (zh) 一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法
KR102187083B1 (ko) 필드버스 이중화 제어기 및 제어 방법
JP5951520B2 (ja) 多重系処理システム
JP4167511B2 (ja) 伝送路二重化判定処理方法
JP2010231556A (ja) データ処理装置
JP2006344023A (ja) 制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant