KR102238383B1 - 통신 최적화기능이 내장된 hmi - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산업기기의 통신 프로토콜 및 현재 동작환경 상태에 대응하여 주기적으로 산업기기의 메모리 접근방식을 최적화함으로써 통신 속도를 개선시킴과 동시에 장애 및 오류를 현저히 절감시킬 수 있으며, 산업기기별로 레지스터에 저장된 메모리주소들을 추출한 후, 인접한 메모리주소들인 측정대상들 각각에 대하여 순차 접근 방식 및 개별 접근 방식으로 통신을 수행하였을 때의 통신속도(v1), (v2)들을 검출하며, 검출된 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용된 메모리 접근방식을 해당 측정대상의 메모리 접근방식으로 결정한 후, 각 측정대상의 메모리 접근방식들을 조합하여 메모리 접근방식을 주기 마다 최적화하여 갱신함으로써 실제 동작 환경에 가장 적합한 메모리 접근방식을 활용할 수 있는 통신 최적화기능이 내장된 HMI에 관한 것이다.

Description

통신 최적화기능이 내장된 HMI{HMI having optimization function of communication}
본 발명은 통신 최적화기능이 내장된 HMI에 관한 것으로서, 상세하게로는 산업기기의 통신 프로토콜 및 현재 동작환경 상태에 대응하여 주기적으로 산업기기의 메모리 접근방식을 최적화함으로써 통신 속도를 개선시킴과 동시에 장애 및 오류를 현저히 절감시킬 수 있는 통신 최적화기능이 내장된 HMI에 관한 것이다.
최근 들어, 기계의 자동화와 함께 각종 산업분야에서는 생산라인 또는 기계장치들의 입출력, 연산 및 전원 등을 제어하는 PLC(Programer logic controller) 장치가 상용화되어 사용되고 있으며, PLC 장치의 개발과 더불어 PLC 장치의 디지털 데이터들을 인간이 인식할 수 있는 데이터로 변환, 바람직하게는 터치스크린 패널과 같은 디스플레이 장치에 데이터들을 전시하는 HMI(Human machine interface)이 널리 사용되고 있다.
또한 HMI는 사용자로부터 특정 기기에 대한 동작 명령을 요청받으면 요청된 데이터에 대응되는 객체의 데이터 값을 PLC로 요청하며, PLC로부터 전송받은 요청에 대한 응답데이터를 터치스크린 패널과 같은 디스플레이 장치에 전시함으로써 각종 산업분야에서는 HMI를 통해 생산라인 또는 기계장치의 모니터링 및 제어를 용이하게 수행하고 있다.
이러한 HMI는 외부 장치(PLC)에 주기적으로 접근하여 PLC의 메모리에 저장된 로우데이터들을 판독 및 수집하고, 판독 및 수집된 로우데이터들을 활용 및 가공하여 사용자에게 유의미한 정보를 제공하게 된다.
이때 HMI가 외부 장치의 메모리에 접근하는 방식으로는 1)순차적으로 메모리에 저장된 데이터를 판독하는 순차 접근 방식(Sequential access memory)과, 2)지정된 주소에 저장된 데이터를 판독하는 임의 접근 방식(Random access memory)이 널리 사용되고 있다.
이러한 순차 접근 방식은 데이터 요청에 걸리는 시간을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 한 번에 많은 데이터를 접근할 수 있는 장점이 있으나, 사용자가 접근될 메모리 주소를 기 설정하지 못하는 경우, 효과가 떨어지는 단점을 갖는다.
또한 임의 접근 방식은 연속되지 않은 메모리 주소들을 접근할 때, 사용자에 의해 해당 메모리 주소들이 입력되는 경우, 한 번의 통신으로 연속되지 않은 메모리 주소들에 저장된 데이터들을 판독할 수 있기 때문에 통신 횟수를 절감시킬 수 있는 장점이 있으나, 요청 시 포함되는 메모리의 주소의 수가 증가할수록 데이터 요청에 소요되는 시간이 미비하게 증가하는 단점을 갖는다.
일반적으로 종래의 HMI는 이러한 메모리 접근 방식이 해당 외부 장치의 통신 프로토콜에 따라 각기 다른 방식이 적용되고 있기 때문에 외부 장치별로 해당 통신 프로토콜에 대응되는 메모리 접근 방식들을 혼합하여 운용하고 있으며, 상세하게로는 외부 장치의 통신 프로토콜의 메모리 접근 방식을 고려하여 메모리 주소의 연속성 여부에 따라 순차 접근 방식과 개별 접근 방식을 조합하는 방식으로 운영되고 있다.
그러나 종래의 HMI는 메모리 접근 방식이 기 설정되어 고정된 상태로 운영되기 때문에 다양한 변수가 발생하는 환경에 유동적으로 대응하지 못할 뿐만 아니라 메모리 주소의 등록 여부에 따라 전체적인 통신속도가 결정되며, 외부 장치가 가지고 있지 않는 메모리 주소가 등록되는 경우, 해당 주소와 같이 요청된 다른 주소의 데이터들로 오류 처리가 되어서 불합리한 데이터 누락이 발생하는 문제점이 발생하며, 이러한 문제점들로 인해 잘못 등록된 메모리 주소를 검색하는데 소요되는 시간이 소모될 뿐만 아니라 데이터 갱신 속도가 지체되는 현장 민원이 비일비재하게 발생하고 있는 실정이다.
도 1은 본 출원인에 의해 출원되어 특허 등록된 국내등록특허 제10-1242598호(발명의 명칭 : 프로토콜 애널라이저가 내장된 HMI)에 개시된 HMI를 나타내는 블록도이다.
도 1의 HMI(이하 종래기술이라고 함)(100)는 메모리(102)와, 데이터 송수신부(104), 추출모듈(106), 검출모듈(107)을 포함한다.
메모리(102)에는 산업기기들의 통신드라이버들과, 상기 산업기기들 별로 입출력, 기억, 전원 및 연산들과 같은 데이터대상들을 의미하는 통신디바이스들과, 상기 산업기기들 각각에 해당되는 통신디바이스들에 따라 통신 시 고정으로 사용되는 수신 프로토콜 프레임들이 저장된다.
데이터송수신부(104)는 통신드라이버들을 통해 상기 산업기기들과 데이터를 송수신한다.
추출모듈(106)은 데이터 송수신부(104)에 수신된 응답데이터로부터 수신 프로토콜 프레임을 추출한다.
검출모듈(107)은 메모리(102)를 탐색하여 추출모듈(106)에 의해 추출된 수신 프로토콜 프레임과 일치하는 수신 프로토콜 프레임이 존재하는지를 검출하며, 일치하는 수신 프로토콜 프레임이 존재하는 경우 일치하는 수신 프로토콜 프레임과 일치하는 수신 프로토콜 프레임에 해당되는 산업기기 및 통신디바이스들을 독출하여 독출된 산업기기와 독출된 통신디바이스에 대한 통신 상태를 정상으로 판단한다.
이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 각각의 기기들과의 통신상태 정보를 제공할 뿐만 아니라 통신장애가 발생되는 경우 장애가 발생된 통신디바이스에 대한 정보까지 터치스크린 패널에 전시함으로써 사용자는 연결된 기기들 각각의 통신상태를 즉각적으로 인지할 수 있으며, 자체적으로 통신상태 정보를 검출하여 전시함에 따라 별도의 애널라이저가 사용되지 않아 작업효율성을 높일 수 있는 장점을 갖는다.
그러나 종래기술(100)에는 기기들의 메모리의 접근 방식이 기 설정되어 고정된 상태로 운영되기 때문에 전술하였던 바와 같이, 다양한 변수가 발생하는 환경에 유동적으로 대응하지 못할 뿐만 아니라 메모리 주소의 등록 여부에 따라 전체적인 통신속도가 결정되며, 외부 장치가 가지고 있지 않는 메모리 주소가 등록되는 경우, 해당 주소와 같이 요청된 다른 주소의 데이터들로 오류 처리가 되어서 불합리한 데이터 누락이 발생하는 문제점을 갖는다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 산업기기의 통신 프로토콜 및 현재 동작환경 상태에 대응하여 주기적으로 산업기기의 메모리 접근방식을 최적화함으로써 통신 속도를 개선시킴과 동시에 장애 및 오류를 현저히 절감시킬 수 있는 통신 최적화기능이 내장된 HMI를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 산업기기별로 레지스터에 저장된 메모리주소들을 추출한 후, 인접한 메모리주소들인 측정대상들 각각에 대하여 순차 접근 방식 및 개별 접근 방식으로 통신을 수행하였을 때의 통신속도(v1), (v2)들을 검출하며, 검출된 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용된 메모리 접근방식을 해당 측정대상의 메모리 접근방식으로 결정한 후, 각 측정대상의 메모리 접근방식들을 조합하여 메모리 접근방식을 주기 마다 최적화하여 갱신함으로써 실제 동작 환경에 가장 적합한 메모리 접근방식을 활용할 수 있는 통신 최적화기능이 내장된 HMI를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 산업현장에 설치되어 기 설계된 바에 따라 공정을 수행하며, 로우데이터들을 메모리에 저장하는 산업기기들과, 상기 산업기기들을 관리 및 제어하는 HMI를 포함하는 HMI 시스템에 있어서: 상기 HMI는 상기 산업기기들로 데이터 요청 시, 적용되는 메모리 접근방식(M)이 산업기기별로 기 설정되어 저장되고, 상기 메모리 접근방식(M)은 순차 접근 방식, 개별 접근 방식 또는 이 둘의 조합인 것이다.
또한 본 발명에서 상기 HMI는 주기(T) 마다 산업기기별 메모리 접근방식(M)들을 최적화 하고, 상기 HMI의 산업기기별 메모리 접근방식(M)들의 최적화 방법(S1)은 상기 산업기기들 각각에 대하여 레지스터에 저장된 메모리주소들을 추출한하는 제1 추출단계(S10); 상기 제1 추출단계(S10)에 의해 추출된 각 산업기기의 메모리주소들 중 인접한 메모리주소들을 각각 추출하는 제2 추출단계(S20); 상기 제2 추출단계(S20)에 의해 추출된 인접한 메모리주소들 중 하나의 인접한 메모리주소들을 측정대상이라고 할 때, 순차 접근 방식을 적용하여 각 측정대상의 메모리에 저장된 데이터를 판독 및 수집하기까지의 통신속도(v1)를 측정함과 동시에 개별 접근 방식을 적용하여 각 측정대상의 메모리에 저장된 데이터를 판독 및 수집하기까지의 통신속도(v2)를 측정하는 통신속도 측정단계(S30); 상기 통신속도 측정단계(S30)가 상기 제2 추출단계(S20)에서 추출된 각 측정대상에 대한 통신속도 측정이 모두 이루어졌는지를 판단하며, 만약 누락된 측정대상이 검출되면, 상기 제2 추출단계(S20)로 돌아가 상기 제2 추출단계(S20) 이후의 과정을 반복하는 누락여부 판단단계(S60); 상기 누락여부 판단단계(S60)에 의해 모든 측정대상에 대한 통신속도(v1), (v2) 측정이 완료되었다고 판단될 때 진행되며, 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용되는 메모리 접근방식들을 조합시켜 메모리 접근방식(M)을 최적한 후, 이전 메모리 접근방식을 최적화된 메모리 접근방식으로 갱신하는 최적화단계(S70)를 포함하는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 최적화단계(S70)는 상기 통신속도 측정단계(S30)에 의해 측정된 각 측정대상에 대한 통신속도(v1), (v2)들을 측정대상별로 정렬하는 측정대상별 통신속도 정렬단계(S71); 측정대상별 통신속도 정렬단계(S71)에 의해 정렬된 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들을 비교하는 비교단계(S72); 상기 비교단계(S72)에서 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용된 메모리 접근방식을 해당 측정대상의 메모리 접근방식으로 결정하는 측정대상별 메모리 접근방식 결정단계(S73); 상기 측정대상별 메모리 접근방식 결정단계(S73)에 의해 결정된 각 측정대상의 메모리 접근방식들을 조합하는 메모리 접근방식 조합단계(S74); 상기 메모리 접근방식 조합단계(S74)에 의해 조합된 메모리 접근방식을 최적의 메모리 접근방식(M)으로 갱신하는 메모리 접근방식 갱신단계(S75)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 HMI의 산업기기별 메모리 접근방식(M)들의 최적화 방법(S1)은 오류발생여부 판단단계(S40)와, 오류정리단계(S50)를 더 포함하고, 상기 오류발생여부 판단단계(S40)는 통신속도 측정단계(S30)에서 통신속도(v1), (v2)들을 측정할 때, 오류가 발생하였는지 여부를 판별하며, 만약 오류가 발생되었다고 판단되면, 상기 오류정리단계(S50)를 진행하고, 만약 오류가 발생되지 않았다고 판단되면, 상기 누락여부 판단단계(S60)를 진행하고, 상기 오류정리단계(S50)는 상기 오류발생여부 판단단계(S40)에서 오류가 발생하였다고 판단될 때 진행되며, 레지스터에 저장된 해당 산업기기의 메모리주소들 중 오류를 유발시킨 주소를 제거하는 작업을 통해 메모리주소들을 갱신하는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 산업기기의 통신 프로토콜 및 현재 동작환경 상태에 대응하여 주기적으로 산업기기의 메모리 접근방식을 최적화함으로써 통신 속도를 개선시킴과 동시에 장애 및 오류를 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 산업기기별로 레지스터에 저장된 메모리주소들을 추출한 후, 인접한 메모리주소들인 측정대상들 각각에 대하여 순차 접근 방식 및 개별 접근 방식으로 통신을 수행하였을 때의 통신속도(v1), (v2)들을 검출하며, 검출된 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용된 메모리 접근방식을 해당 측정대상의 메모리 접근방식으로 결정한 후, 각 측정대상의 메모리 접근방식들을 조합하여 메모리 접근방식을 주기 마다 최적화하여 갱신함으로써 실제 동작 환경에 가장 적합한 메모리 접근방식을 활용할 수 있다.
도 1은 본 출원인에 의해 출원되어 특허 등록된 국내등록특허 제10-1242598호(발명의 명칭 : 프로토콜 애널라이저가 내장된 HMI)에 개시된 HMI를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 HMI 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 HMI의 최적화 알고리즘의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 4는 도 3의 최적화단계를 나타내는 플로차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 HMI 시스템을 나타내는 구성도이다.
HMI 시스템(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 산업현장에 공정라인에 따라 설치되어 기 설계된 바에 따라 공정을 수행하며 실시간으로 로우데이터(raw data)를 수집하여 메모리에 저장하는 산업기기(5-1), ..., (5-N)들과, 산업기기(5-1), ..., (5-N)들을 관리 및 제어함과 동시에 산업기기(5-1), ..., (5-N)들 각각의 메모리에 주기적으로 접근하여 메모리에 저장된 데이터들을 판독 및 수집하며 수집된 데이터들을 활용 및 가공하여 디스플레이 하는 HMI(3)와, HMI(3) 및 산업기기(5-1), ..., (5-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.
이때 도 2에서는 설명의 편의를 위해 HMI(3)가 산업기기(5-1), ..., (5-N)들과 데이터 통신을 수행하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 산업기기에는 설비현장에서 통상적으로 사용되는 PLC가 연결되고, 이에 따라 HMI(1)는 각 산업기기의 PLC를 통해 데이터를 송수신하는 것이다.
통신망(10)은 HMI(3) 및 산업기기(5-1), ..., (5-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하며, 상세하게로는 유선 케이블이나 RS-232C, RS-422, RS-485, UCP/IP, TCP/IP, DDE, OLE 등의 공지된 다양한 무선통신망이 적용될 수 있다.
HMI(3)는 산업기기(5-1), ..., (5-N)들을 모니터링, 관리 및 제어하는 컴퓨터이며, 사용자(User)의 요청에 따라 해당 산업기기(5)로 데이터를 요청한 후, 이에 대응되는 응답데이터를 수신 받으면, 수신 받은 응답데이터를 가공하여 가공데이터를 구비된 터치스크린 패널을 통해 디스플레이 한다.
또한 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 HMI(3)의 통상적인 서비스에 대한 내용은 이미 공지된 기술이기 때문에 생략하기로 한다. 예를 들어 HMI(3)는 설비현장 및 각각의 산업기기에 따라 모니터링 데이터 전송 및 응답데이터 전시가 용이하게 이루어지도록 각 산업기기의 외형 및 공정라인을 디자인한 그래픽들을 저장한다. 이때 그래픽은 사용자가 디자인 툴이 구비된 PC용 그래픽 디자인 소프트웨어를 통해 직접 디자인하여 제작되고, 제작된 디자인은 HMI(3)에 다운로드 되고, HMI(3)는 다운로드 된 그래픽들을 산업기기(5-1), ..., (5-N)들의 공정라인 순서와 동일한 순서로 정렬한 후 저장함으로써 사용자는 그래픽을 통해 데이터를 효율적으로 관리하게 된다.
또한 HMI(3)는 사용자의 요청에 따라 산업기기(5-1), ..., (5-N)들 중 요청된 산업기기로 메모리주소를 포함하는 데이터를 요청하여 메모리에 저장된 데이터들을 판독 및 수집한다.
이때 HMI(3)에는 산업기기(5)로 데이터를 요청할 때, 적용되는 메모리 접근방식(M)이 산업기기(5)별로 기 설정되어 저장된다. 이때 메모리 접근방식(M)은 전술하였던 바와 같이, 순차 접근 방식, 개별 접근 방식 또는 이 둘의 조합된 방식으로 이루어지게 된다.
다시 말하면, HMI(3)는 산업기기(5)로 데이터 요청 시, 해당 산업기기에 대응되는 메모리 접근방식(M)을 활용하여 데이터를 요청하게 된다.
또한 HMI(3)는 주기(T) 마다 각 산업기기의 메모리 동작 상태에 대응하여 메모리 접근방식(M)을 최적화하기 위한 최적화 알고리즘을 수행하여 메모리 접근방식(M)을 갱신시킴으로써 통신 속도를 높임과 동시에 오류 및 장애를 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 이러한 HMI(3)의 최적화 알고리즘은 후술되는 도 3을 통해 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 도 2의 HMI의 최적화 알고리즘의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.
HMI(3)는 주기(T) 마다 도 3의 최적화 방법(S1)을 수행하여 산업기기(5)별로 메모리 접근방식(M)을 갱신한다.
HMI(3)의 최적화 방법(S1)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 추출단계(S10)와, 제2 추출단계(S20), 통신속도 측정단계(S30), 오류발생여부 판단단계(S40), 오류정리단계(S50), 누락여부 판단단계(S60), 최적화단계(S70)로 이루어진다.
제1 추출단계(S10)는 각 산업기기(5)에 대하여 레지스터에 저장된 메모리주소들을 추출한다. 예를 들어, 레지스터에는 ‘A’ 산업기기의 메모리주소들이 ‘1’, ‘2’, ‘3’ ‘100’ 등으로 저장될 수 있고, 제1 추출단계(S10)는 ‘A’ 산업기기의 메모리주소들이 ‘1’, ‘2’, ‘3’ ‘100’ 등을 추출한다.
제2 추출단계(S20)는 제1 추출단계(S10)에 의해 추출된 각 산업기기의 메모리주소들 중 인접한 메모리주소들을 각각 추출한다.
이때 인접한 메모리주소들이라고 함은 연속 여부와 상관없이 인접되는 한 쌍의 메모리주소들을 의미한다.
예를 들어, ‘A’ 산업기기의 메모리주소들이 ‘1’, ‘2’, ‘3’ ‘100’, ‘148’, ‘149’, ‘161’, ‘999’라고 가정할 때, 제2 추출단계(S20)는 인접한 메모리주소들인 (‘1’, ‘2’), (‘2’, ‘3’), (‘3’, ‘100’), (‘100’, ‘148’), (‘148’, ‘149’), (‘149’, ‘161’), (‘161’, ‘999’)의 총 7개의 인접한 메모리주소들을 추출할 수 있다.
통신속도 측정단계(S30)는 제2 추출단계(S20)에 의해 추출된 인접한 메모리주소들 중 하나의 인접한 메모리주소들을 측정대상이라고 할 때, 순차 접근 방식을 적용하여 각 측정대상의 메모리에 저장된 데이터를 판독 및 수집하기까지의 통신속도(v1)를 측정한다.
또한 통신속도 측정단계(S30)는 개별 접근 방식을 적용하여 각 측정대상의 메모리에 저장된 데이터를 판독 및 수집하기까지의 통신속도(v2)를 측정한다.
오류발생여부 판단단계(S40)는 통신속도 측정단계(S30)에서 통신속도(v1), (v2)들을 측정할 때, 오류가 발생하였는지 여부를 판별한다.
이때 HMI(3)는 메모리 접근 시, 해당 산업기기에는 없는 메모리주소가 레지스터에 저장되는 경우, 해당 주소의 데이터가 오류로 처리될 뿐만 아니라 해당 주소와 같이 요청된 다른 주소의 데이터들도 함께 오류로 처리되게 된다.
예를 들어, ‘A’ 산업기기의 메모리주소가 ‘1’ ~ ‘999’인데, 레지스터에는 ‘1100’ 메모리주소가 저장되어 있다고 가정할 때, HMI(3)가 ‘1’, ‘2’, ‘3’ ‘100’, ‘148’, ‘149’, ‘161’, ‘1100’의 메모리주소를 해당 산업기기로 요청할 때, ‘1100’ 뿐만 아니라 정상적인 주소인 ‘1’, ‘2’, ‘3’ ‘100’, ‘148’, ‘149’, ‘161’의 데이터들도 함께 오류로 표시되게 된다.
즉 오류발생여부 판단단계(S40)는 통신속도 측정단계(S30)에서 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들을 측정할 때, 오류가 발생하였는지 여부를 판별하며, 만약 오류가 발생되었다고 판단되면, 오류정리단계(S50)를 진행하고, 만약 오류가 발생되지 않았다고 판단되면, 누락여부 판단단계(S60)를 진행한다.
오류정리단계(S50)는 오류발생여부 판단단계(S40)에서 오류가 발생하였다고 판단될 때 진행되며, 레지스터에 저장된 해당 산업기기의 메모리주소들 중 오류를 유발시킨 주소를 제거하는 등의 작업을 통해 메모리주소들을 갱신한다.
또한 오류정리단계(S50)는 메모리주소 갱신이 완료되면, 제1 추출단계(S10)로 돌아가 제1 추출단계(S10) 이후 과정을 반복한다.
누락여부 판단단계(S60)는 오류발생여부 판단단계(S40)에서 오류가 발생하지 않았다고 판단될 때 진행되며, 통신속도 측정단계(S30)가 제2 추출단계(S20)에서 추출된 각 측정대상에 대한 통신속도 측정이 이루어졌는지를 판단하며, 만약 누락된 측정대상이 검출되면, 제2 추출단계(S20)로 돌아가 제2 추출단계(S20) 이후의 과정을 반복하고, 만약 누락된 측정대상이 검출되지 않으면, 최적화단계(S70)를 진행한다.
최적화단계(S70)는 누락여부 판단단계(S60)에 의해 모든 측정대상에 대한 통신속도(v1), (v2) 측정이 완료되었다고 판단될 때 진행된다.
도 4는 도 3의 최적화단계를 나타내는 플로차트이다.
최적화단계(S70)는 도 4에 도시된 바와 같이, 측정대상별 통신속도 정렬단계(S71)와, 비교단계(S72), 측정대상별 메모리 접근방식 결정단계(S73), 메모리 접근방식 조합단계(74), 메모리 접근방식 갱신단계(S75)로 이루어진다.
측정대상별 통신속도 정렬단계(S71)는 통신속도 측정단계(S30)에 의해 측정된 각 측정대상에 대한 통신속도(v1), (v2)들을 측정대상별로 정렬한다.
비교단계(S72)는 측정대상별 통신속도 정렬단계(S71)에 의해 정렬된 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들을 비교한다.
측정대상별 메모리 접근방식 결정단계(S73)는 비교단계(S72)에서 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용된 메모리 접근방식을 해당 측정대상의 메모리 접근방식으로 결정한다.
예를 들어 (‘1’, ‘2’)의 측정대상의 통신속도 ‘v1’, ‘v2’ 중 ‘v1’이 높다고 가정할 때, 측정대상별 메모리 접근방식 결정단계(S73)는 해당 (‘1’, ‘2’)의 측정대상의 메모리 접근방식을 ‘순차 접근 방식’으로 결정한다.
메모리 접근방식 조합단계(S74)는 측정대상별 메모리 접근방식 결정단계(S73)에 의해 결정된 각 측정대상의 메모리 접근방식들을 조합한다.
메모리 접근방식 갱신단계(S75)는 메모리 접근방식 조합단계(S74)에 의해 조합된 메모리 접근방식을 최적의 메모리 접근방식으로 판단하여 산업기기별로 메모리 접근방식을 갱신한다.
이때 HMI는 다음 주기까지 메모리 접근방식 갱신단계(S75)에 의해 갱신된 산업기기별 메모리 접근방식을 적용하여 각 산업기기와 통신을 수행한다.
이와 같이 본 발명에 적용되는 HMI(3)는 산업기기의 통신 프로토콜 및 현재 동작환경 상태에 대응하여 주기적으로 산업기기의 메모리 접근방식을 최적화함으로써 통신 속도를 개선시킴과 동시에 장애 및 오류를 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명의 HMI(3)는 산업기기별로 레지스터에 저장된 메모리주소들을 추출한 후, 인접한 메모리주소들인 측정대상들 각각에 대하여 순차 접근 방식 및 개별 접근 방식으로 통신을 수행하였을 때의 통신속도(v1), (v2)들을 검출하며, 검출된 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용된 메모리 접근방식을 해당 측정대상의 메모리 접근방식으로 결정한 후, 각 측정대상의 메모리 접근방식들을 조합하여 메모리 접근방식을 주기 마다 최적화하여 갱신함으로써 실제 동작 환경에 가장 적합한 메모리 접근방식을 활용할 수 있다.
1:HMI 시스템 3:HMI 5-1, ..., 5-N:산업기기들
S1:최적화 방법 S10:제1 추출단계 S20:제2 추출단계
S30:통신속도 측정단계 S40:오류발생여부 판단단계
S50:오류정리단계 S60:누락여부 판단단계
S70:최적화단계 S71:측정대상별 통신속도 정렬단계
S72:비교단계 S73:측정대상별 메모리 접근방식 결정단계
S74:메모리 접근방식 조합단계
S75:메모리 접근방식 갱신단계

Claims (4)

  1. 산업현장에 설치되어 기 설계된 바에 따라 공정을 수행하며, 로우데이터들을 메모리에 저장하는 산업기기들과, 상기 산업기기들을 관리 및 제어하는 HMI를 포함하는 HMI 시스템에 있어서:
    상기 HMI는
    상기 산업기기들로 데이터 요청 시, 적용되는 메모리 접근방식(M)이 산업기기별로 기 설정되어 저장되고,
    상기 메모리 접근방식(M)은 순차 접근 방식, 개별 접근 방식 또는 이 둘의 조합인 것을 특징으로 하는 HMI 시스템.
  2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 HMI는 주기(T) 마다 산업기기별 메모리 접근방식(M)들을 최적화 하고,
    상기 HMI의 산업기기별 메모리 접근방식(M)들의 최적화 방법(S1)은
    상기 산업기기들 각각에 대하여 레지스터에 저장된 메모리주소들을 추출한하는 제1 추출단계(S10);
    상기 제1 추출단계(S10)에 의해 추출된 각 산업기기의 메모리주소들 중 인접한 메모리주소들을 각각 추출하는 제2 추출단계(S20);
    상기 제2 추출단계(S20)에 의해 추출된 인접한 메모리주소들 중 하나의 인접한 메모리주소들을 측정대상이라고 할 때, 순차 접근 방식을 적용하여 각 측정대상의 메모리에 저장된 데이터를 판독 및 수집하기까지의 통신속도(v1)를 측정함과 동시에 개별 접근 방식을 적용하여 각 측정대상의 메모리에 저장된 데이터를 판독 및 수집하기까지의 통신속도(v2)를 측정하는 통신속도 측정단계(S30);
    상기 통신속도 측정단계(S30)가 상기 제2 추출단계(S20)에서 추출된 각 측정대상에 대한 통신속도 측정이 모두 이루어졌는지를 판단하며, 만약 누락된 측정대상이 검출되면, 상기 제2 추출단계(S20)로 돌아가 상기 제2 추출단계(S20) 이후의 과정을 반복하는 누락여부 판단단계(S60);
    상기 누락여부 판단단계(S60)에 의해 모든 측정대상에 대한 통신속도(v1), (v2) 측정이 완료되었다고 판단될 때 진행되며, 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용되는 메모리 접근방식들을 조합시켜 메모리 접근방식(M)을 최적한 후, 이전 메모리 접근방식을 최적화된 메모리 접근방식으로 갱신하는 최적화단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 HMI 시스템.
  3. 청구항 제2항에 있어서, 상기 최적화단계(S70)는
    상기 통신속도 측정단계(S30)에 의해 측정된 각 측정대상에 대한 통신속도(v1), (v2)들을 측정대상별로 정렬하는 측정대상별 통신속도 정렬단계(S71);
    측정대상별 통신속도 정렬단계(S71)에 의해 정렬된 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들을 비교하는 비교단계(S72);
    상기 비교단계(S72)에서 각 측정대상의 통신속도(v1), (v2)들 중 측정값이 높은 통신속도에 적용된 메모리 접근방식을 해당 측정대상의 메모리 접근방식으로 결정하는 측정대상별 메모리 접근방식 결정단계(S73);
    상기 측정대상별 메모리 접근방식 결정단계(S73)에 의해 결정된 각 측정대상의 메모리 접근방식들을 조합하는 메모리 접근방식 조합단계(S74);
    상기 메모리 접근방식 조합단계(S74)에 의해 조합된 메모리 접근방식을 최적의 메모리 접근방식(M)으로 갱신하는 메모리 접근방식 갱신단계(S75)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HMI 시스템.
  4. 청구항 제3항에 있어서, 상기 HMI의 산업기기별 메모리 접근방식(M)들의 최적화 방법(S1)은 오류발생여부 판단단계(S40)와, 오류정리단계(S50)를 더 포함하고,
    상기 오류발생여부 판단단계(S40)는 통신속도 측정단계(S30)에서 통신속도(v1), (v2)들을 측정할 때, 오류가 발생하였는지 여부를 판별하며, 만약 오류가 발생되었다고 판단되면, 상기 오류정리단계(S50)를 진행하고, 만약 오류가 발생되지 않았다고 판단되면, 상기 누락여부 판단단계(S60)를 진행하고,
    상기 오류정리단계(S50)는 상기 오류발생여부 판단단계(S40)에서 오류가 발생하였다고 판단될 때 진행되며, 레지스터에 저장된 해당 산업기기의 메모리주소들 중 오류를 유발시킨 주소를 제거하는 작업을 통해 메모리주소들을 갱신하는 것을 특징으로 하는 HMI 시스템.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060084949A (ko) * 2005-01-21 2006-07-26 엘지전자 주식회사 직접 메모리 억세스 제어방법 및 그 장치
KR100987832B1 (ko) * 2004-08-17 2010-10-13 엔비디아 코포레이션 캐시 메모리에 연결된 메모리로의 다양한 액세스 유형의예측을 관리하는 시스템, 장치 및 방법

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