KR102353326B1 - System for controlling stage equipment based on redundant network and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 무대 장치를 제어하기 위한 복수의 슬레이브장치와, 상기 복수의 슬레이브 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 콘솔장치와, 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 전송하는 메인서버와, 상기 메인서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜에 따라 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하는 메인모션제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무대 장치를 제어하기 위한 시스템과, 이를 위한 방법을 제공한다. The present invention relates to a system for controlling a stage device based on a redundant network and a method therefor, and the present invention relates to a plurality of slave devices for controlling the stage device, and a control signal for controlling the plurality of slave devices. a console device generating the console device; a main server receiving the control signal from the console device and transmitting the received control signal according to a first protocol; receiving the control signal from the main server and generating the received control signal 2 A system for controlling a stage device, comprising a main motion controller for transmitting to the plurality of slave devices according to a protocol, and a method therefor are provided.

Description

이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법{System for controlling stage equipment based on redundant network and method thereof}A system for controlling stage equipment based on a redundant network and a method therefor

본 발명은 무대 장치를 제어하기 위한 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for controlling a stage device, and more particularly, to a system for controlling a stage device based on a redundant network and a method therefor.

종래에는 직렬 통신을 이용하여 무대장치를 제어하고 운용했다.Conventionally, the stage equipment was controlled and operated using serial communication.

따라서 통신 속도가 느리며, 추가적인 I/O 혹은 슬레이브를 연결하기 어려워, 확장성 및 호환성이 제한적이다.Therefore, communication speed is slow, and it is difficult to connect additional I/O or slaves, so scalability and compatibility are limited.

외산 무대장치를 적용하는 경우에는 과도한 외화 낭비와 유지보수의 어려움이 있다.In the case of applying foreign stage equipment, there is an excessive waste of foreign currency and difficulties in maintenance.

또한 종래의 TCP/IP 형태의 무대장치 운용 시스템은 통신 패킷에 대한 우선순위가 없어 실시간성이 보장되지 않으므로 고정밀 실시간 제어가 어려우며 정시성을 보장할 수 없다. In addition, since the conventional TCP/IP type stage device operating system does not have priority for communication packets, real-time performance is not guaranteed, so high-precision real-time control is difficult and punctuality cannot be guaranteed.

한국등록특허 제1016851호 2011년 02월 15일 등록 (명칭: 보조 다축 제어장치가 구비된 무대시설 제어시스템)Registered Korea Patent No. 1016851 on February 15, 2011 (Name: Stage facility control system equipped with auxiliary multi-axis control device)

따라서 본 발명의 목적은 실시간 제어, 동시 제어 및 다축화 제어가 가능하며, 다른 장치와 호환성이 높고, 안정적인 제어가 가능한 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a system for controlling a stage device based on a redundant network capable of real-time control, simultaneous control and multi-axis control, high compatibility with other devices, and stable control, and a method therefor.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무대 장치를 제어하기 위한 시스템은 무대 장치를 제어하기 위한 복수의 슬레이브장치와, 상기 복수의 슬레이브 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 콘솔장치와, 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 전송하는 메인서버와, 상기 메인서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜에 따라 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하는 메인모션제어기를 포함한다. A system for controlling a stage device according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object generates a plurality of slave devices for controlling the stage device, and a control signal for controlling the plurality of slave devices a console device for receiving the control signal from the console device, and a main server for transmitting the received control signal according to a first protocol; and a main motion controller that transmits to the plurality of slave devices according to a protocol.

상기 무대 장치를 제어하기 위한 시스템은 상기 메인서버 및 상기 메인모션제어기를 포함하는 메인 네트워크에 이상이 있는 경우, 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜에 따라 전송하는 백업서버와, 상기 백업서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜에 따라 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하는 백업모션제어기를 더 포함한다. When there is an abnormality in the main network including the main server and the main motion controller, the system for controlling the stage device receives the control signal from the console device and transmits the received control signal according to a second protocol and a backup server that receives the control signal from the backup server, and further includes a backup motion controller for transmitting the received control signal to the plurality of slave devices according to a second protocol.

상기 메인모션제어기 및 상기 백업모션제어기는 일반모션제어기에 이더캣(EtherCAT) 기술을 이식하여 구성되며, 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신을 위하여 제네릭(Generic) 드라이버 방식으로 구성되는 경우, IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack), 이더넷 드라이버(Ethernet device driver)인 네트워크 장치 드라이버 및 상기 IgH 이터캣 마스터 스택과 상기 네트워크 장치 드라이버 간 연동하는 이더켓 드라이버(EtherCAT device driver)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The main motion controller and the backup motion controller are configured by transplanting EtherCAT technology to a general motion controller, and when configured in a generic driver method for EtherCAT-based communication, IgH EtherCAT It characterized in that it includes a master stack (IgH EtherCAT Master Stack), a network device driver that is an Ethernet device driver, and an EtherCAT device driver that interworks between the IgH EtherCAT master stack and the network device driver. .

상기 메인모션제어기 및 상기 백업모션제어기는 일반모션제어기에 이더캣(EtherCAT) 기술을 이식하여 구성되며, 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신을 위하여 네이티브(Native) 드라이버 방식으로 구성되는 경우, 이더넷 드라이버(Ethernet device driver)인 네트워크 장치 드라이버 및 이더켓 드라이버(EtherCAT device driver) 기능인 슬레이브 장치 초기화, 프레임 송수신 및 슬레이브 장치 제거 기능을 수행하는 IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The main motion controller and the backup motion controller are configured by transplanting EtherCAT technology to a general motion controller, and when configured in a native driver method for EtherCAT-based communication, an Ethernet driver ( It is characterized by including an IgH EtherCAT Master Stack that performs the functions of a network device driver (EtherCAT device driver) and slave device initialization, frame transmission/reception, and slave device removal functions as an EtherCAT device driver. .

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무대 장치를 제어하기 위한 방법은 콘솔장치가 상기 메인서버 및 상기 메인모션제어기를 포함하는 메인 네트워크에 이상이 있는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 콘솔장치가 상기 판단 결과, 이상이 없으면, 무대 장치를 제어하기 위한 복수의 슬레이브장치를 제어하기 위한 제어 신호를 메인서버로 전송하는 단계와, 상기 메인서버가 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 메인모션제어기로 전송하는 단계와, 상기 메인모션제어기가 상기 메인서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜로 변환하여 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하는 단계를 포함한다. In a method for controlling a stage device according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, the console device includes the steps of determining whether there is an abnormality in the main network including the main server and the main motion controller and, if there is no abnormality as a result of the determination by the console device, transmitting a control signal for controlling a plurality of slave devices for controlling the stage device to a main server, wherein the main server receives the control signal from the console device and transmitting the received control signal to a main motion controller according to a first protocol, wherein the main motion controller receives the control signal from the main server and converts the received control signal to a second protocol. and transmitting to the plurality of slave devices.

상기 무대 장치를 제어하기 위한 방법은 상기 이상이 있는지 여부를 판단하는 단계 후, 상기 콘솔장치가 상기 판단 결과, 이상이 있으면, 상기 무대 장치를 제어하기 위한 복수의 슬레이브장치를 제어하기 위한 제어 신호를 백업서버로 전송하는 단계와, 상기 백업서버가 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 백업모션제어기로 전송하는 단계와, 상기 백업모션제어기가 상기 백업서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜로 변환하여 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하는 단계를 더 포함한다. In the method for controlling the stage apparatus, after determining whether there is an abnormality, the console apparatus generates a control signal for controlling a plurality of slave apparatuses for controlling the stage apparatus if there is an abnormality as a result of the determination Transmitting to a backup server, the backup server receiving the control signal from the console device, and transmitting the received control signal to the backup motion controller according to a first protocol, wherein the backup motion controller is the backup server The method further includes receiving the control signal from the , converting the received control signal into a second protocol and transmitting the received control signal to the plurality of slave devices.

여기서, 상기 제1 프로토콜은 직렬 통신 방식이며, 상기 제2 프로토콜은 이더캣(EtherCAT) 프로토콜인 것을 특징으로 한다. Here, the first protocol is a serial communication method, and the second protocol is an EtherCAT protocol.

특히, 상기 이더캣 프로토콜은 IEEE 802.3 표준 이더넷 프레임 구조를 가지며, 상기 메인모션제어기 및 상기 백업모션제어기는 IEEE 802.3 표준 이더넷 프레임 구조를 통해 다른 이더넷 기반 장비와 호환되는 것을 특징으로 한다. In particular, the EtherCAT protocol has an IEEE 802.3 standard Ethernet frame structure, and the main motion controller and the backup motion controller are compatible with other Ethernet-based devices through the IEEE 802.3 standard Ethernet frame structure.

본 발명에 따르면, 이더캣(EtherCAT) 기반의 메인모션제어기 및 백업모션제어기를 이용하여 복수의 슬레이브장치를 제어함으로써, 높은 전송 속도, TCP/IP 지원, 가격 경쟁력 확보 등 다양한 이점을 이용하여 무대제어시스템의 효율적인 구성을 가능하게 한다. 특히, 산업용 이더넷 표준 중의 하나인 이더캣(EtherCAT)을 통해 고속의 실시간 통신을 구현할 수 있다. 네트워크의 여러 장치에게 전송될 이더캣 메시지는 하나의 이더넷 프레임으로 묶여 전송되므로 매우 높은 전송 대역폭을 실현할 수 있고, 확정적인 메시지 전송 시간을 확보할 수 있으며, 이를 이용하여 전역 동기화된 무대제어시스템을 구축할 수 있다. According to the present invention, by controlling a plurality of slave devices using an EtherCAT-based main motion controller and a backup motion controller, stage control using various advantages such as high transmission speed, TCP/IP support, price competitiveness, etc. Enables efficient configuration of the system. In particular, high-speed real-time communication can be implemented through EtherCAT, one of the industrial Ethernet standards. Since the EtherCAT message to be transmitted to multiple devices on the network is bundled into one Ethernet frame and transmitted, a very high transmission bandwidth can be realized and a definitive message transmission time can be secured. can do.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메인모션제어기 및 백업모션제어기의 계층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram for explaining the configuration of a system for controlling a stage device based on a redundant network according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a hierarchical structure of a main motion controller and a backup motion controller according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for controlling a stage device based on a redundant network according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventors should develop their own inventions in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be appropriately defined as a concept of a term for explanation. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings, and the size of each component does not fully reflect the actual size.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 시스템의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메인모션제어기 및 백업모션제어기의 계층 구조를 설명하기 위한 도면이다. First, the configuration of a system for controlling a stage device based on a redundant network according to an embodiment of the present invention will be described. 1 is a block diagram for explaining the configuration of a system for controlling a stage device based on a redundant network according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram for explaining a hierarchical structure of a main motion controller and a backup motion controller according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무대제어시스템(10)은 콘솔장치(110), 메인서버(120), 메인모션제어기(130), 백업서버(140), 백업모션제어기(150) 및 복수의 슬레이브장치(200)를 포함한다. 도 1에는 n개의 슬레이브장치(201 내지 20n)가 도시되었다. 복수의 슬레이브장치(200) 각각은 모터드라이버(MD), 모터(M) 및 인코더(E)를 포함한다. 슬레이브장치(200)는 무대 장치를 동작시키기 위한 것이다. Referring to FIG. 1 , a stage control system 10 according to an embodiment of the present invention includes a console device 110 , a main server 120 , a main motion controller 130 , a backup server 140 , and a backup motion controller 150 . ) and a plurality of slave devices 200 . 1 shows n slave devices 201 to 20n. Each of the plurality of slave devices 200 includes a motor driver MD, a motor M, and an encoder E. The slave device 200 is for operating the stage device.

콘솔장치(110)는 제어 신호를 생성한다. 메인서버(120)는 콘솔장치(110)가 생성한 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 메인모션제어기(130)로 전달한다. 제1 프로토콜은 직렬 통신 방식이다. 예컨대, 제1 프로토콜은 TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol)이거나, 병렬 데이터의 형태를 직렬 방식으로 전환하여 데이터를 전송하는 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신에 따른 프로토콜이 될 수 있다. The console device 110 generates a control signal. The main server 120 transmits the control signal generated by the console device 110 to the main motion controller 130 according to the first protocol. The first protocol is a serial communication method. For example, the first protocol may be a transmission control protocol/internet protocol (TCP/IP) or a protocol according to universal asynchronous receiver/transmitter (UART) communication that transmits data by converting the form of parallel data to a serial method.

메인모션제어기(130)는 메인서버(120)로부터 수신한 제1 프로토콜에 따른 제어 신호를 제2 프로토콜에 따른 제어 신호로 변환하여 복수의 슬레이브 장치(200)에 전송한다. 여기서, 제2 프로토콜은 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신 프로토콜이 될 수 있다. 메인모션제어기(130)는 제어 신호를 복수의 슬레이브 장치(200)에 전송하여 복수의 슬레이브 장치(200)의 모터(M)를 동작시켜 슬레이브 장치(200)의 모터(M)에 연결된 무대 장치를 제어할 수 있다. The main motion controller 130 converts the control signal according to the first protocol received from the main server 120 into a control signal according to the second protocol and transmits it to the plurality of slave devices 200 . Here, the second protocol may be an EtherCAT-based communication protocol. The main motion controller 130 transmits a control signal to the plurality of slave devices 200 to operate the motors M of the plurality of slave devices 200 to control the stage device connected to the motor M of the slave devices 200 . can be controlled

이러한 메인모션제어기(130)는 이더캣(EtherCAT) 프로토콜이 적용된다. 이더캣(EtherCAT)은 메인모션제어기(130)와 슬레이브 장치(200)의 모터드라이브(MD) 간 통신을 기반으로 하드웨어 기반의 프레임 릴레이 방법을 이용한 실시간 데이터의 확정적 전송시간 보장, 높은 전송 대역폭, 분산시계(Distributed Clock) 기법을 활용한 고정밀 동기화를 제공한다. 또한, 이더캣(EtherCAT)은 IEEE 802.3 표준 이더넷 프레임 구조를 활용해 기존의 이더넷 기반 장비와의 호환성 제공, 다양한 네트워크 토폴로지 및 HTTP, FTP등의 다양한 TCP/IP 응용 프로토콜을 지원할 수 있다. 따라서 본 발명의 메인모션제어기(130)를 통해 다양한 통신 및 제어 형식을 가지는 다른 무대 장치 및 이와 연결된 슬레이브 장치를 추가적으로 연결하여 확장 운영할 수 있다. 따라서 본 발명은 메인모션제어기(130)를 통해 되어 산업용 고속 통신을 지원하여 무대 장치를 동기 제어 및 동시 제어할 수 있다. The main motion controller 130 is EtherCAT (EtherCAT) protocol is applied. EtherCAT is based on the communication between the main motion controller 130 and the motor drive (MD) of the slave device 200, and guarantees the deterministic transmission time of real-time data using the hardware-based frame relay method, high transmission bandwidth, and dispersion. It provides high-precision synchronization using the distributed clock technique. In addition, EtherCAT utilizes the IEEE 802.3 standard Ethernet frame structure to provide compatibility with existing Ethernet-based devices, and can support various network topologies and various TCP/IP application protocols such as HTTP and FTP. Accordingly, through the main motion controller 130 of the present invention, other stage devices having various communication and control formats and slave devices connected thereto can be additionally connected and operated. Therefore, the present invention can support industrial high-speed communication through the main motion controller 130 to synchronously control and simultaneously control stage devices.

또한, 본 발명에 따르면, 안정성을 높이기 위한 통신 측면에서의 이중화를 지원한다. 이에 대해서 자세히 설명하면 다음과 같다. 콘솔장치(110)가 제어 신호를 생성할 때, 메인서버(120)가 이상 동작 혹은 오류 등으로 인해 제어 신호를 수신하거나, 전달하지 못할 경우, 메인서버(120)는 에러를 리턴할 수 있다. 그러면, 콘솔장치(110)는 제어 신호를 백업서버(140)로 전달한다. In addition, according to the present invention, redundancy is supported in terms of communication to increase stability. A detailed description of this is as follows. When the console device 110 generates a control signal, if the main server 120 fails to receive or transmit the control signal due to an abnormal operation or error, the main server 120 may return an error. Then, the console device 110 transmits the control signal to the backup server 140 .

백업서버(140)는 콘솔장치(110)가 생성한 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 백업모션제어기(150)로 전달한다. 여기서, 제1 프로토콜은 직렬 통신 방식이다. 예컨대, 제1 프로토콜은 TCP/IP이거나, UART 통신에 따른 프로토콜이 될 수 있다. The backup server 140 transmits the control signal generated by the console device 110 to the backup motion controller 150 according to the first protocol. Here, the first protocol is a serial communication method. For example, the first protocol may be TCP/IP or a protocol according to UART communication.

백업모션제어기(150)는 백업서버(140)로부터 수신한 제1 프로토콜에 따른 제어 신호를 제2 프로토콜에 따른 제어 신호로 변환하여 복수의 슬레이브 장치(200)에 전송한다. 여기서, 제2 프로토콜은 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신 프로토콜이 될 수 있다. 이와 같이, 백업모션제어기(150)는 메인서버(120)에 이상이 있는 경우에도 제어 신호를 복수의 슬레이브 장치(200)에 전송하여 복수의 슬레이브 장치(200)의 모터(M)를 동작시켜 슬레이브 장치(200)의 모터(M)에 연결된 무대 장치를 안정적으로 제어할 수 있다. 이러한 백업모션제어기(150) 또한 이더캣(EtherCAT) 프로토콜이 적용되기 때문에, 백업모션제어기(150) 슬레이브 장치(200)의 모터드라이브(MD) 간 통신을 기반으로 하드웨어 기반의 프레임 릴레이 방법을 이용한 실시간 데이터의 확정적 전송시간 보장, 높은 전송 대역폭, 분산시계(Distributed Clock) 기법을 활용한 고정밀 동기화를 제공한다. 또한, 이더캣(EtherCAT) 프로토콜은 IEEE 802.3 표준 이더넷 프레임 구조를 활용해 기존의 이더넷 기반 장비와의 호환성 제공, 다양한 네트워크 토폴로지 및 HTTP, FTP등의 다양한 TCP/IP 응용 프로토콜을 지원할 수 있다. 따라서 백업모션제어기(150)는 다양한 통신 및 제어 형식을 가지는 다른 무대 장치 및 이와 연결된 슬레이브 장치를 추가적으로 연결하여 확장 운영할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 백업모션제어기(150)를 통해 되어 산업용 고속 통신을 지원하여 무대 장치를 동기 제어 및 동시 제어할 수 있다. The backup motion controller 150 converts the control signal according to the first protocol received from the backup server 140 into a control signal according to the second protocol and transmits it to the plurality of slave devices 200 . Here, the second protocol may be an EtherCAT-based communication protocol. In this way, the backup motion controller 150 transmits a control signal to the plurality of slave devices 200 even when there is an error in the main server 120 to operate the motors M of the plurality of slave devices 200 to operate the slave devices. It is possible to stably control the stage device connected to the motor M of the device 200 . Since the backup motion controller 150 also applies the EtherCAT protocol, the real-time using the hardware-based frame relay method based on communication between the backup motion controller 150 and the motor drive MD of the slave device 200 It provides deterministic data transmission time guarantee, high transmission bandwidth, and high-precision synchronization using the distributed clock technique. In addition, the EtherCAT protocol utilizes the IEEE 802.3 standard Ethernet frame structure to provide compatibility with existing Ethernet-based devices, and can support various network topologies and various TCP/IP application protocols such as HTTP and FTP. Accordingly, the backup motion controller 150 may additionally connect other stage devices having various communication and control formats and slave devices connected thereto for extended operation. Therefore, it is possible through the backup motion controller 150 according to the present invention to support industrial high-speed communication to synchronously control and simultaneously control the stage equipment.

도 2를 참조하면, 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 일반모션제어기(GMC: General Motion Controller)에 산업용 이더넷 기술인 이더캣(EtherCAT) 기술을 이식하여 구성된다. 이를 위하여, 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)의 실시간 성능을 만족하기 위해 범용 Linux OS에 Xenomai RTOS(Real Time Operating System)를 이식한다. Xenomai RTOS(Real Time Operating System)를 이식하기 위하여, Linux 커널과 독립적으로 실시간 태스크를 관리하기 위한 ADEOS 커널 패치를 적용한다. 이때, 3.10.37 Linux 커널 버전 및 ADEOS 커널 패치를 채택하여 커널을 빌드하여 이식한다. Referring to FIG. 2 , the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 are configured by transplanting EtherCAT technology, which is an industrial Ethernet technology, to a general motion controller (GMC). To this end, Xenomai Real Time Operating System (RTOS) is transplanted to a general-purpose Linux OS in order to satisfy the real-time performance of the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 . In order to port the Xenomai RTOS (Real Time Operating System), the ADEOS kernel patch is applied to manage real-time tasks independently of the Linux kernel. At this time, the kernel is built and ported by adopting the 3.10.37 Linux kernel version and the ADEOS kernel patch.

메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 기본적으로, 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신을 위하여 IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack) 및 네트워크 장치 드라이버를 포함한다. 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 IgH 이터캣 마스터 스택과 네트워크 장치 드라이버는 제네릭(Generic) 드라이버 방식 및 네이티브(Native) 드라이버 방식 중 어느 하나를 통해 연동된다. The main motion controller 130 and the backup motion controller 150 basically include an IgH EtherCAT Master Stack and a network device driver for EtherCAT-based communication. The main motion controller 130 and the backup motion controller 150 interwork with the IgH Etercat master stack and the network device driver through any one of a generic driver method and a native driver method.

제네릭(Generic) 드라이버 방식은 IgH 이터캣 마스터 스택과 네트워크 장치 드라이버 간 제네릭(Generic) 드라이버를 이용하여 동작하도록 하는 방식이다. 다른 말로, 제네릭(Generic) 드라이버 방식은 일반모션제어기에서 사용되는 네트워크 장치 드라이버인 이더넷 드라이버(Ethernet device driver)를 수정하지 않고 제네릭(Generic) 드라이버, 즉, EtherCAT 드라이버(EtherCAT device driver)를 추가로 사용하는 것이다. 이러한 방식은 네트워크 장치 드라이버의 특별한 수정 없이 이더캣(EtherCAT) 통신을 사용할 수 있다. 반면, 제네릭(Generic) 드라이버 방식은 송수신 데이터 패킷이 리눅스 네트워크 스택 계층을 따라 불필요하게 복사되는 오버헤드로 인해 높은 수준의 실시간 성능을 확보하기 어렵다. 즉, 이는 기존의 일반모션제어기에 구성되어 있는 이더넷 네트워크 스택을 모두 사용하기 때문에 네이티브(Native) 드라이버 방식에 비해 이더캣(EtherCAT) 네트워크 성능이 떨어진다. 따라서 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 제네릭(Generic) 드라이버 방식인 경우, IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack) 및 이더넷 드라이버(Ethernet device driver) 및 이더켓 드라이버(EtherCAT device driver)를 포함한다. The generic driver method is a method to operate using a generic driver between the IgH Etercat master stack and the network device driver. In other words, the generic driver method does not modify the Ethernet device driver, which is a network device driver used in general motion controllers, but additionally uses a generic driver, that is, an EtherCAT device driver. will do In this way, EtherCAT communication can be used without special modification of the network device driver. On the other hand, in the generic driver method, it is difficult to secure a high level of real-time performance due to the overhead of unnecessarily copied transmission/reception data packets along the Linux network stack layer. In other words, because it uses all the Ethernet network stacks configured in the existing general motion controller, the EtherCAT network performance is inferior compared to the native driver method. Therefore, when the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 are generic driver methods, an IgH EtherCAT Master Stack and an Ethernet device driver and an EtherCAT device are used. driver) is included.

네이티브(Native) 드라이버 방식은 추가의 네트워크 장치 드라이버를 사용하지 않고, 기존의 네트워크 장치 드라이버, 즉, 이더넷 드라이버를 수정하여 송수신된 EtherCAT 데이터 프레임이 네트워크 스택 계층을 거치지 않고 IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack)에 직접 전달되도록 한다. 이러한 네이티브(Native) 드라이버 방식은 불필요한 수행 오버헤드를 줄일 수 있으나 네트워크 어댑터 별로 별도의 커스터마이징 작업이 요구된다. 이러한 경우, IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack)이 송수신된 EtherCAT 데이터 프레임을 직접 처리하기 위하여, IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack)은 장치 초기화, 프레임 송수신 및 장치 제거 등의 기능을 수행할 수 있다. The native driver method does not use an additional network device driver, and by modifying the existing network device driver, that is, the Ethernet driver, transmitted and received EtherCAT data frames do not go through the network stack layer, and the IgH EtherCAT master stack (IgH EtherCAT It is transmitted directly to the Master Stack). Although such a native driver method can reduce unnecessary execution overhead, a separate customizing operation is required for each network adapter. In this case, in order for the IgH EtherCAT Master Stack to directly process the transmitted and received EtherCAT data frames, the IgH EtherCAT Master Stack provides functions such as device initialization, frame transmission and reception, and device removal. can be done

이러한 네이티브(Native) 드라이버 방식은 IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack)가 직접적으로 접근하여 네트워크 패킷을 처리하기 때문에 높은 실시간 성능을 제공한다. 따라서 네이티브(Native) 드라이버 방식인 경우, IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack)은 네이티브(Native) 드라이버 형태로 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)에 설치되며, 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)의 IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack)은 이더켓 드라이버(EtherCAT device driver) 기능의 적어도 일부의 기능을 수행한다. 이러한 기능은 슬레이브 장치(200) 초기화 기능, 제어 신호를 포함하는 프레임 송수신 기능 및 슬레이브 장치(200) 제거 기능을 포함한다. This native driver method provides high real-time performance because the IgH EtherCAT Master Stack directly accesses and processes network packets. Therefore, in the case of the native driver method, the IgH EtherCAT Master Stack is installed in the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 in the form of a native driver, and the main motion controller ( 130) and the IgH EtherCAT Master Stack of the backup motion controller 150 performs at least some functions of the EtherCAT device driver function. These functions include a function of initializing the slave device 200 , a function of transmitting and receiving a frame including a control signal, and a function of removing the slave device 200 .

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 무대제어시스템(10)은 이더켓(EtherCAT) 기술을 적용하여 원하는 기능의 확장이 가능하며 다수의 무대장치 제어할 수 있고, 추가적인 슬레이브 장치를 운용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 무대제어시스템(10)은 이더켓(EtherCAT) 기술을 적용하여 실시간 성능을 보장하므로 다축 모터의 동기 제어 및 동시 제어가 가능하며, 사용자가 원하는 정확한 시점에 다축 모터를 제어할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 무대제어시스템(10)은 메인모션제어기(130)와 더불어 백업모션제어기(150)를 통해 이중화 네트워크를 구성하여 메인모션제어기(130)를 사용할 수 없는 경우에도 복수의 슬레이브 장치(200)를 제어할 수 있다. As described above, the stage control system 10 according to the embodiment of the present invention can expand desired functions by applying EtherCAT technology, can control a number of stage equipment, and can operate additional slave equipment. have. In addition, the stage control system 10 according to an embodiment of the present invention applies EtherCAT technology to ensure real-time performance, so synchronous control and simultaneous control of multi-axis motors are possible, and the multi-axis motor at the exact time desired by the user can control Furthermore, the stage control system 10 according to the embodiment of the present invention configures a redundant network through the backup motion controller 150 together with the main motion controller 130, so that even when the main motion controller 130 cannot be used, multiple of the slave device 200 can be controlled.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중화 네트워크 기반의 무대 장치를 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Next, a method for controlling a stage device based on a redundant network according to an embodiment of the present invention will be described. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling a stage device based on a redundant network according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 무대제어시스템(10)의 콘솔장치(110)는 S100 단계에서 제어 신호를 생성한다. 그런 다음, 콘솔장치(110)는 S200 단계에서 메인서버(120) 및 메인모션제어기(130)를 포함하는 메인 네트워크에 이상이 있는지 여부를 판별한다. 이를 위하여, 콘솔장치(110)는 프로브 신호를 메인서버(120)로 전송하고 소정 시간 내에 메인서버(120)로부터 응답 신호를 수신하는 경우, 메인 네트워크에 이상이 없는 것으로 판단하고, 소정 시간 내에 응답 신호를 수신하지 못하는 경우, 메인 네트워크에 이상이 있는 것으로 판단한다. 또한, 메인서버(120)는 오류가 발생한 경우, 자체적으로 오류 발생 신호를 콘솔장치(110)로 전송할 수 있다. 따라서 콘솔장치(110)는 메인서버(120)로부터 오류 발생 신호를 수신한 경우, 메인 네트워크에 이상이 있는 것으로 판단한다. Referring to FIG. 3 , the console device 110 of the stage control system 10 generates a control signal in step S100 . Then, the console device 110 determines whether there is an abnormality in the main network including the main server 120 and the main motion controller 130 in step S200 . To this end, when the console device 110 transmits a probe signal to the main server 120 and receives a response signal from the main server 120 within a predetermined time, it is determined that there is no abnormality in the main network and responds within a predetermined time. If the signal is not received, it is determined that there is an error in the main network. Also, when an error occurs, the main server 120 may transmit an error occurrence signal to the console device 110 by itself. Therefore, when the console device 110 receives the error occurrence signal from the main server 120, it is determined that there is an error in the main network.

메인 네트워크에 이상이 없으면, 무대제어시스템(10)은 S300 단계를 수행하고, 메인 네트워크에 이상이 있는 경우, 무대제어시스템(10)은 S400 단계를 수행한다. 이러한 S300 및 S400 단계에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다. If there is no abnormality in the main network, the stage control system 10 performs step S300, and when there is an abnormality in the main network, the stage control system 10 performs step S400. The steps S300 and S400 will be described in more detail as follows.

메인 네트워크에 이상이 없으면, 무대제어시스템(10)의 콘솔장치(110)는 S310 단계에서 생성한 제어 신호를 메인서버(120)로 전달한다. 그러면, 메인서버(120)는 S320 단계에서 콘솔장치(110)가 생성한 제어 신호를 수신하여, 수신된 제어신호를 제1 프로토콜에 따라 메인모션제어기(130)로 전달한다. 여기서, 제1 프로토콜은 직렬 통신 방식이다. 예컨대, 제1 프로토콜은 TCP/IP이거나, UART 통신 방식이 될 수 있다. If there is no abnormality in the main network, the console device 110 of the stage control system 10 transmits the control signal generated in step S310 to the main server 120 . Then, the main server 120 receives the control signal generated by the console device 110 in step S320, and transmits the received control signal to the main motion controller 130 according to the first protocol. Here, the first protocol is a serial communication method. For example, the first protocol may be TCP/IP or a UART communication method.

메인모션제어기(130)는 메인서버(120)로부터 제1 프로토콜에 따른 제어 신호를 수신하면, S330 단계에서 수신된 제1 프로토콜에 따른 제어 신호를 제2 프로토콜에 따른 제어 신호로 변환하여 복수의 슬레이브 장치(200)에 전송한다. 여기서, 제2 프로토콜은 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신 프로토콜이 될 수 있다. 이와 같이, 메인모션제어기(130)는 제어 신호를 복수의 슬레이브 장치(200)에 전송하여 복수의 슬레이브 장치(200)의 모터(M)를 동작시켜 슬레이브 장치(200)의 모터(M)에 연결된 무대 장치를 제어할 수 있다. When the main motion controller 130 receives the control signal according to the first protocol from the main server 120, it converts the control signal according to the first protocol received in step S330 into a control signal according to the second protocol to a plurality of slaves. to the device 200 . Here, the second protocol may be an EtherCAT-based communication protocol. As such, the main motion controller 130 transmits a control signal to the plurality of slave devices 200 to operate the motors M of the plurality of slave devices 200 and is connected to the motors M of the slave devices 200 . You can control the stage equipment.

메인 네트워크에 이상이 있는 경우, 무대제어시스템(10)의 콘솔장치(110)는 S410 단계에서 제어 신호를 백업서버(140)로 전달한다. 그러면, 백업서버(140)는 S420 단계에서 콘솔장치(110)가 생성한 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 백업모션제어기(150)로 전달한다. 여기서, 제1 프로토콜은 직렬 통신 방식이다. 예컨대, 제1 프로토콜은 TCP/IP이거나, UART 통신에 따른 프로토콜이 될 수 있다. When there is an abnormality in the main network, the console device 110 of the stage control system 10 transmits a control signal to the backup server 140 in step S410 . Then, the backup server 140 transmits the control signal generated by the console device 110 to the backup motion controller 150 according to the first protocol in step S420 . Here, the first protocol is a serial communication method. For example, the first protocol may be TCP/IP or a protocol according to UART communication.

다음으로, 백업모션제어기(150)는 S430 단계에서 백업서버(140)로부터 수신한 제1 프로토콜에 따른 제어 신호를 제2 프로토콜에 따른 제어 신호로 변환하여 복수의 슬레이브 장치(200)에 전송한다. 여기서, 제2 프로토콜은 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신 프로토콜이 될 수 있다. 이와 같이, 백업모션제어기(150)는 메인서버(120)에 이상이 있는 경우에도 제어 신호를 복수의 슬레이브 장치(200)에 전송하여 복수의 슬레이브 장치(200)의 모터(M)를 동작시켜 슬레이브 장치(200)의 모터(M)에 연결된 무대 장치를 안정적으로 제어할 수 있다. Next, the backup motion controller 150 converts the control signal according to the first protocol received from the backup server 140 into a control signal according to the second protocol in step S430 and transmits it to the plurality of slave devices 200 . Here, the second protocol may be an EtherCAT-based communication protocol. In this way, the backup motion controller 150 transmits a control signal to the plurality of slave devices 200 even when there is an error in the main server 120 to operate the motors M of the plurality of slave devices 200 to operate the slave devices. It is possible to stably control the stage device connected to the motor M of the device 200 .

전술한 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 일반모션제어기(GMC: General Motion Controller)에 산업용 이더넷 기술인 이더캣(EtherCAT) 기술을 이식하여 구성된다. 이를 위하여, 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)의 실시간 성능을 만족하기 위해 범용 Linux OS에 Xenomai RTOS(Real Time Operating System)를 이식한다. Xenomai RTOS(Real Time Operating System)를 이식하기 위하여, Linux 커널과 독립적으로 실시간 태스크를 관리하기 위한 ADEOS 커널 패치를 적용한다. 이때, 3.10.37 Linux 커널 버전 및 ADEOS 커널 패치를 채택하여 커널을 빌드하여 이식한다. The above-described main motion controller 130 and backup motion controller 150 are configured by transplanting EtherCAT technology, which is an industrial Ethernet technology, to a general motion controller (GMC). To this end, Xenomai Real Time Operating System (RTOS) is transplanted to a general-purpose Linux OS in order to satisfy the real-time performance of the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 . In order to port the Xenomai RTOS (Real Time Operating System), the ADEOS kernel patch is applied to manage real-time tasks independently of the Linux kernel. At this time, the kernel is built and ported by adopting the 3.10.37 Linux kernel version and the ADEOS kernel patch.

메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 이더캣(EtherCAT)을 통해 메인모션제어기(130)와 슬레이브 장치(200)의 모터드라이브(MD) 간 통신을 기반으로 하드웨어 기반의 프레임 릴레이 방법을 이용하여 실시간 데이터의 확정적 전송시간 보장하며, 높은 전송 대역폭을 제공한다. 또한, 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 분산시계(Distributed Clock) 동기화를 통한 고정밀 동기화를 제공한다. The main motion controller 130 and the backup motion controller 150 are hardware-based frame relay methods based on communication between the main motion controller 130 and the motor drive MD of the slave device 200 through EtherCAT. It guarantees the deterministic transmission time of real-time data and provides high transmission bandwidth. In addition, the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 provide high-precision synchronization through distributed clock synchronization.

또한, 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 이더캣(EtherCAT)에 의해 IEEE 802.3 표준 이더넷 프레임 구조를 활용할 수 있으며, 이에 따라, 기존의 이더넷 기반 장비와의 호환성 제공한다. 따라서 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 다양한 네트워크 토폴로지 및 HTTP, FTP등의 다양한 TCP/IP 응용 프로토콜을 지원할 수 있다. In addition, the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 can utilize the IEEE 802.3 standard Ethernet frame structure by EtherCAT, thereby providing compatibility with existing Ethernet-based equipment. Accordingly, the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 may support various network topologies and various TCP/IP application protocols such as HTTP and FTP.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)는 다양한 통신 및 제어 형식을 가지는 다른 무대 장치 및 이와 연결된 슬레이브 장치(200)를 추가적으로 연결하여 확장 운영할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 무대제어시스템(10)는 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)를 통해 되어 산업용 고속 통신을 지원하여 무대 장치를 동기 제어 및 동시 제어할 수 있다. Therefore, the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 according to the embodiment of the present invention can be operated by additionally connecting other stage devices having various communication and control formats and the slave devices 200 connected thereto. Accordingly, the stage control system 10 according to the embodiment of the present invention can support industrial high-speed communication through the main motion controller 130 and the backup motion controller 150 to synchronously control and simultaneously control stage equipment. .

한편, 앞서 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. On the other hand, the methods according to the embodiment of the present invention described above may be implemented in the form of a program readable by various computer means and recorded in a computer readable recording medium. Here, the recording medium may include a program command, a data file, a data structure, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. For example, the recording medium includes magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floppy disks ( magneto-optical media), and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include not only machine language wires such as those generated by a compiler, but also high-level language wires that can be executed by a computer using an interpreter or the like. Such hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 이더캣(EtherCAT) 기반의 메인모션제어기(130) 및 백업모션제어기(150)를 이용하여 복수의 슬레이브장치(200)를 제어함으로써, 높은 전송 속도, TCP/IP 지원, 가격 경쟁력 확보 등 다양한 이점을 이용하여 무대제어시스템(10)의 효율적인 구성을 가능하게 한다. 특히, 산업용 이더넷 표준 중의 하나인 이더캣(EtherCAT)을 통해 고속의 실시간 통신을 구현할 수 있다. 네트워크의 여러 장치에게 전송될 이더캣 메시지는 하나의 이더넷 프레임으로 묶여 전송되므로 매우 높은 전송 대역폭을 실현할 수 있고, 확정적인 메시지 전송 시간을 확보할 수 있으며, 이를 이용하여 전역 동기화된 무대제어시스템(10)을 구축할 수 있다. As such, according to an embodiment of the present invention, by controlling the plurality of slave devices 200 using the EtherCAT-based main motion controller 130 and the backup motion controller 150, high transmission speed, TCP It enables the efficient configuration of the stage control system 10 by using various advantages such as /IP support and price competitiveness. In particular, high-speed real-time communication can be implemented through EtherCAT, one of the industrial Ethernet standards. Since the EtherCAT message to be transmitted to multiple devices on the network is bundled into one Ethernet frame and transmitted, a very high transmission bandwidth can be realized and a definite message transmission time can be secured. ) can be built.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다. Although the present invention has been described above using several preferred embodiments, these examples are illustrative and not restrictive. As such, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made in accordance with the doctrine of equivalents without departing from the spirit of the present invention and the scope of rights set forth in the appended claims.

10: 무대제어시스템
110: 콘솔장치
120: 메인서버
130: 메인모션제어기
140: 백업서버
150: 백업모션제어기
200: 슬레이브장치
MD: 모터드라이버
M: 모터
E: 인코더 10: stage control system
110: console device
120: main server
130: main motion controller
140: backup server
150: backup motion controller
200: slave device
MD: motor driver
M: motor
E: encoder

Claims (8)

무대 장치를 제어하기 위한 시스템에 있어서,
상기 무대 장치를 제어하기 위한 복수의 슬레이브장치;
상기 복수의 슬레이브 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 콘솔장치;
상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 전송하는 메인서버;
상기 메인서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜에 따라 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하는 메인모션제어기;
상기 메인서버 및 상기 메인모션제어기를 포함하는 메인 네트워크에 이상이 있는 경우, 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜에 따라 전송하는 백업서버; 및
상기 백업서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜에 따라 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하는 백업모션제어기;를 포함하고,
상기 메인모션제어기 및 상기 백업모션제어기는
일반모션제어기에 이더캣(EtherCAT) 기술을 이식하여 구성되며, 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신을 위하여 제네릭(Generic) 드라이버 방식으로 구성되는 경우,
IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack), 이더넷 드라이버(Ethernet device driver)인 네트워크 장치 드라이버 및 상기 IgH 이터캣 마스터 스택과 상기 네트워크 장치 드라이버 간 연동하는 이더켓 드라이버(EtherCAT device driver)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무대 장치를 제어하기 위한 시스템.A system for controlling stage equipment, comprising:
a plurality of slave devices for controlling the stage device;
a console device generating a control signal for controlling the plurality of slave devices;
a main server receiving the control signal from the console device and transmitting the received control signal according to a first protocol;
a main motion controller receiving the control signal from the main server and transmitting the received control signal to the plurality of slave devices according to a second protocol;
a backup server for receiving the control signal from the console device and transmitting the received control signal according to a second protocol when there is an abnormality in the main network including the main server and the main motion controller; and
A backup motion controller that receives the control signal from the backup server and transmits the received control signal to the plurality of slave devices according to a second protocol; includes,
The main motion controller and the backup motion controller are
It is configured by transplanting EtherCAT technology to a general motion controller and is configured as a generic driver method for EtherCAT-based communication.
IgH EtherCAT Master Stack (IgH EtherCAT Master Stack), an Ethernet driver (Ethernet device driver), a network device driver, and an EtherCAT driver that interworks between the IgH EtherCAT master stack and the network device driver (EtherCAT device driver) A system for controlling stage equipment, characterized in that it. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 메인모션제어기 및 상기 백업모션제어기는
상기 일반모션제어기에 이더캣(EtherCAT) 기술을 이식하여 구성되며, 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신을 위하여 네이티브(Native) 드라이버 방식으로 구성되는 경우,
상기 이더넷 드라이버(Ethernet device driver)인 네트워크 장치 드라이버 및
상기 이더켓 드라이버(EtherCAT device driver) 기능인 슬레이브 장치 초기화, 프레임 송수신 및 슬레이브 장치 제거 기능을 수행하는 IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무대 장치를 제어하기 위한 시스템. According to claim 1,
The main motion controller and the backup motion controller are
When configured by transplanting EtherCAT technology to the general motion controller, and configured in a native driver method for EtherCAT-based communication,
a network device driver, which is the Ethernet device driver, and
A system for controlling a stage device, characterized in that it includes an IgH EtherCAT Master Stack that performs slave device initialization, frame transmission and reception, and slave device removal functions that are the EtherCAT device driver functions. 무대 장치를 제어하기 위한 방법에 있어서,
콘솔장치가 메인서버 및 메인모션제어기를 포함하는 메인 네트워크에 이상이 있는지 여부를 판단하는 단계;
상기 콘솔장치가 상기 판단 결과, 이상이 없으면, 상기 무대 장치를 제어하기 위한 복수의 슬레이브장치를 제어하기 위한 제어 신호를 메인서버로 전송하고, 이상이 있는 경우, 백업서버가 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜에 따라 전송하는 단계;
상기 판단 결과, 이상이 없으면, 상기 메인서버가 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 상기 메인모션제어기로 전송하고, 이상이 있는 경우 상기 백업서버가 상기 콘솔장치로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제1 프로토콜에 따라 백업모션제어기로 전송하는 단계; 및
상기 판단 결과, 이상이 없으면, 상기 메인모션제어기가 상기 메인서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜로 변환하여 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하고, 이상이 있는 경우 상기 백업모션제어기가 상기 백업서버로부터 상기 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제2 프로토콜로 변환하여 상기 복수의 슬레이브장치로 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 메인모션제어기 및 상기 백업모션제어기는
일반모션제어기에 이더캣(EtherCAT) 기술을 이식하여 구성되며, 이더캣(EtherCAT) 기반의 통신을 위하여 제네릭(Generic) 드라이버 방식으로 구성되는 경우,
IgH 이터캣 마스터 스택(IgH EtherCAT Master Stack), 이더넷 드라이버(Ethernet device driver)인 네트워크 장치 드라이버 및 상기 IgH 이터캣 마스터 스택과 상기 네트워크 장치 드라이버 간 연동하는 이더켓 드라이버(EtherCAT device driver)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무대 장치를 제어하기 위한 방법.A method for controlling a stage device, comprising:
determining, by the console device, whether there is an abnormality in the main network including the main server and the main motion controller;
If there is no abnormality as a result of the determination, the console device transmits a control signal for controlling a plurality of slave devices for controlling the stage device to the main server, and when there is an abnormality, the backup server controls the stage device from the console device receiving the signal and transmitting the received control signal according to a second protocol;
As a result of the determination, if there is no abnormality, the main server receives the control signal from the console device, transmits the received control signal to the main motion controller according to the first protocol, and if there is an abnormality, the backup server performs the receiving the control signal from the console device and transmitting the received control signal to a backup motion controller according to a first protocol; and
As a result of the determination, if there is no abnormality, the main motion controller receives the control signal from the main server, converts the received control signal into a second protocol and transmits it to the plurality of slave devices, and if there is an abnormality, the backup A motion controller receiving the control signal from the backup server, converting the received control signal into a second protocol, and transmitting the received control signal to the plurality of slave devices;
The main motion controller and the backup motion controller are
It is configured by transplanting EtherCAT technology to a general motion controller and is configured as a generic driver method for EtherCAT-based communication.
IgH EtherCAT Master Stack (IgH EtherCAT Master Stack), an Ethernet driver (Ethernet device driver), a network device driver, and an EtherCAT driver that interworks between the IgH EtherCAT master stack and the network device driver (EtherCAT device driver) A method for controlling a stage device, characterized in that 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 제1 프로토콜은 직렬 통신 방식이며,
상기 제2 프로토콜은 이더캣(EtherCAT) 프로토콜인 것을 특징으로 하는 무대 장치를 제어하기 위한 방법. 6. The method of claim 5,
The first protocol is a serial communication method,
The second protocol is a method for controlling a stage device, characterized in that the EtherCAT (EtherCAT) protocol. 제7항에 있어서,
상기 이더캣 프로토콜은 IEEE 802.3 표준 이더넷 프레임 구조를 가지며, 상기 메인모션제어기 및 상기 백업모션제어기는 IEEE 802.3 표준 이더넷 프레임 구조를 통해 다른 이더넷 기반 장비와 호환되는 것을 특징으로 하는 무대 장치를 제어하기 위한 방법. 8. The method of claim 7,
The EtherCAT protocol has an IEEE 802.3 standard Ethernet frame structure, and the main motion controller and the backup motion controller are compatible with other Ethernet-based equipment through the IEEE 802.3 standard Ethernet frame structure. Method for controlling a stage device .
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