KR102625337B1 - 범용 pc 기반 스마트 팩토리 구축 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PC(10)와 PLC(20)로 이루어진 스마트 팩토리 시스템에 의해 모든 공장 설비(30)의 자동화 공정과 MES를 실행함에 있어 PLC 프로그램을 전혀 사용하지 않고, 또한 일반 컴퓨터 프로그래밍 코딩도 전혀 사용하지 않으며, IT 및 OT에 대한 지식이 전혀 없는 비전문가도 운용할 수 있는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템으로서, 상기 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템은,
상기 스마트 팩토리를 구현하기 위한 공장 설비를 연결하여 도시할 수 있도록 하는 작화부(100); 상기 작화부(100)에서 도시된 상기 스마트 팩토리의 공장 설비의 상태 값과 원료량, 생산량을 포함하는 생산 관련 수치를 나타내는 계기창을 표시할 수 있도록 하는 계기창 표시부(200); 상기 작화부(100)에서 도시된 공장 설비의 I/O를 하나로 묶어 마우스 클릭만으로 그룹화하고 그룹화된 그룹을 마우스 클릭만으로 하나의 명령어로 호출하여 사용할 수 있도록 설정하는 그룹화 설정부(300); 현장에서 일어나는 단위공정이나 단위조작의 명칭을 사용하여 만들어진 직관적인 명령어 들이 포함된 공정명령어 선택창과 다양한 MES의 기능을 수행하게 하는 MES 용 프로그램 명령어 창(330)을 제공하고, 상기 명령어들을 공정 순서대로 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍을 완성할 수 있게 하는 프로그래밍부(400); MES를 완성하기 위하여 표와 보조창과 트리뷰를 도시할 수 있는 MES 작성부(500)를 포함하여 구성된다.

Description

범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템 {Universal PC-based smart factory construction system}
본 발명은 스마트 팩토리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고도화 스마트 팩토리를 구축하기 위하여 필요한 공정제어와 MES(Manufacturing Executing System, 생산 실행 시스템)를 하나의 PC에서 동시에 구축할 수 있는 스마트 팩토리 구축 시스템에 관한 것이다.
공정 제어 시스템은 크게 PLC(Programmable Logic Controller) 프로그램에 의해 공정을 제어하는 ‘PLC 기반 제어’와 PLC 프로그램을 사용하지 않고 PC에서 제어를 수행하는 ‘PC 기반 제어’로 나눌 수 있다.
PLC 기반 제어 시스템은 PC+PLC의 형태로 PLC는 제어를, PC는 PLC를 감시하는 형태로 운용되고 있고, PLC 프로그램을 사용하지 않는 PC 기반 제어는 고급 IT(Intelligent Technology) 기술자에 의해서 C/C++, C#, VC, VB, JAVA 등을 사용한 코딩작업에 의해 제조 공정이나 공작 기계 및 특수 장비에 대해 전용 제어 시스템의 형태로 이루어지고 있다.
그런데 이들 공정제어 시스템의 공통적인 문제점은 기술적으로 너무 어려워서 일반인은 접근하기가 불가능하다는 것과 공정제어 프로그래밍의 완성에 걸리는 시간이 너무 오래 걸리고 고급 인력을 사용해야 하므로 시간과 비용의 부담이 크다는 점이다.
스마트 팩토리는 설계, 개발, 제조 및 유통, 물류 등 생산과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술(ICT)을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산공장으로, 공장 내 설비와 기계에 사물인터넷(IoT)을 설치하여 공정 데이터를 실시간으로 수집하고, 이를 분석해 목적된 바에 따라 스스로 제어할 수 있는 공장으로서 MES와 공정제어가 필수 요소이다.
스마트 팩토리는 사람의 개입을 최소로 하고, 시간에 구애받지 않는 장점이 있어 특히 제조 시스템에 많이 사용한다. 또 투입 비용 대비 효과가 높아 기존 공장을 스마트 팩토리로 개조하는 경우 제조 부문부터 진행하는 경우가 많다.
특허문헌 1에 이러한 제조 부문의 스마트 팩토리의 일례가 개시되어 있고, 도 1은 그 구성도이다. 일반적인 제조 부문 스마트 팩토리는 공정에 대한 제어기준을 관리하는 기준 관리부(1), 공정이 수행되는 동안 센서에서 센싱되는 값을 획득하는 정보 수집부(3), 제어대상을 감시하는 모니터링부(5), 제어대상에 이벤트 발생 시 이를 감지하는 이벤트 감지부(7), 제어대상에 대해 제어기준에 대응되는 커맨드를 수행하는 제어부(9) 등을 포함하여 구성된다.
이러한 스마트 팩토리의 제어부에서 수행하는 공정제어 시스템은 PC+PLC 시스템으로서 PLC는 PLC 프로그램에 의해 공정을 제어하고, PC에는 HMI(Human Machine Interface) 혹은 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)을 설치하여 PLC의 자동운전을 감시한다.
그런데 PLC 및 HMI/SCADA 는 프로그래밍이 매우 어려워 전문적인 고급 OT(Operational Technology) 기술자(주로 PLC 및 HMI/SCADA 프로그래머)가 아니면 자동화 시스템에 접근하는 것이 불가능하다.
다시 말해서, PLC 기반 시스템에 의해 제공되는 공정 제어 시스템은 기술적 어려움과 프로그램 디버깅을 위한 시험 운전 필요성 때문에 많은 시간과 비용을 소모하고 있는 현실이고, 맞춤형으로 구축되는 PC 기반 제어 시스템 역시 고급 IT 기술자가 필요하고 디버깅을 위한 시험 운전 때문에 많은 시간과 비용이 필요하고 사용자가 창의 표시나 명령을 변경하는 등 프로그램을 변경하는 것 또한 불가능하므로 사용자가 공정 제어 시스템을 직접 유지 관리하기는 불가능하다는 문제가 있다.
스마트 팩토리 완성을 위해 필수적인 MES를 구축하기 위해서도 고급 IT 기술자에 의한 코딩작업은 필수적이기 때문에 MES를 구축하는 데 많은 시간이 걸리며 특히 대부분의 IT 기술자는 산업 현장의 공정제어와는 기술적인 면에 거리가 있고 현장의 조업을 제어하고 조업 데이터에 접근하는 데에 한계가 있어서 반드시 OT 기술자의, 즉 자동제어 시스템 공급자의 도움이 필요하다.
그런데 대부분의 OT 기술자 또한 컴퓨터 코딩과는 거리가 있어서 MES에 현장의 데이터를 공급하는 데 한계를 가지고 있다. 따라서 고도화 스마트 팩토리 구축을 위해서 필수적인 MES와 공정 제어 시스템의 연결에는 많은 기술적인 어려움을 겪고 있다.
본 발명의 선행 기술로서 특허문헌 2와 기술문헌 1은 화학공장에 특화된 공장 자동화 기술이다.
KR 10-2022-0142176 A (2022. 10. 21.) 공개특허 10-2002-0078265 (2002. 10. 18)
(기술문헌 1) IT 우수기술지원사업 최종보고서, ‘임베디드 PLC를 이용한 공정자동제어 시스템 개발기술’, 정보통신부, 2008.05.30. 페이지 33-210
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 PLC 프로그램이나 컴퓨터 프로그램 코딩을 전혀 하지 않고 PC 화면 위에서 미리 준비된 컴포넌트를 마우스 클릭으로 드롭다운(드롭다운 : 본 명세서에서는 여러 개의 그림 아이콘 중 하나를 선택한 후 화면 위를 클릭하면 클릭한 위치에 그 아이콘의 그림이 그려지는 방법을 말함)하여 작화하고, 마우스 조작으로 현장의 작업 공정의 명칭과 MES의 기본 조작을 나타내는 직관적인 글 명령어로 프로그래밍하여 자동화를 단시간에 완성할 수 있어, IT와 OT 기술을 전혀 모르는 비전문가도 운용할 수 있는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템을 제공하는 것으로 화학공장 자동화에 특화된 상기 특허문헌 2와 기술문헌 1의 기술을 전 산업 시스템에 적용할 수 있도록 발전 보완하는 것이다.
본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템은 공장 설비의 컴포넌트화된 아이콘을 구비하여 드롭다운 형식으로 마우스 클릭만으로 화면 위에 공장 설비의 공정 연결 형태를 도시할 수 있도록 하는 작화부; 상기 작화부에서 도시된 공장 설비의 상태 값을 나타내는 다목적 아날로그 입출력 창, 계기창 간 다양한 함수 계산과 표 작성부에서 작성한 표의 셀에 삽입되어 엑셀 기능을 부여하고 HI-Lo 워드로부터 실수 연산 기능을 제공하는 계산창을 마우스 클릭만으로 화면 위에 도시할 수 있도록 하는 계기창 표시부; 상기 작화부에서 도시된 공장 설비의 I/O를 하나로 묶어 마우스 클릭만으로 그룹화하고 그룹화된 그룹을 마우스 클릭만으로 하나의 명령어로 호출하여 사용할 수 있도록 설정하는 그룹화 설정부; 현장에서 일어나는 단위공정이나 단위조작의 명칭을 사용하여 만들어진 직관적인 명령어 들이 포함된 공정명령어 선택창과 다양한 MES의 기능을 수행하게 하는 MES 용 프로그램 명령어 창을 제공하고, 상기 명령어들을 공정 순서대로 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍을 완성할 수 있게 하는 프로그래밍부; 원료, 인력을 포함하여 제조를 위한 자원을 제공하는 부서와 데이터를 송수신하는 표의 작성이 가능하게 하는 표, 자동화 공정의 실행 중에도 메인화면의 연장 화면을 구성할 수 있는 보조창, 제조 공정과 라인, 장비, 작업, 모니터링, 자동제어, 알림 기능 들을 시각화하여 계층적으로 관리할 수 있도록 하는 트리뷰를 마우스 클릭만으로 화면 위에 도시할 수 있도록 하는 MES 작성부를 포함하는 것을 기술적인 특징으로 한다.
본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템은 PLC 프로그램과 HMI(SCADA) 프로그램이 전혀 필요하지 않으며 컴퓨터 프로그램 코딩도 없이 화면 위에서 마우스 클릭과 최소한의 파라미터 입력만으로 공정 화면의 구성에서 프로그래밍까지 완성하므로, IT 및 OT를 전혀 모르는 비전문가에 의해서도 스마트 팩토리를 구축할 수 있으며 스마트 팩토리의 완성까지 걸리는 시간을 획기적으로 단축할 수 있다.
또한 화학공장 자동화에 특화된 상기 특허문헌 2와 기술문헌 1의 기술의 적용 범위를 화학공장뿐만 아니라 전기 전자, 반도체, 로봇, 자동차 산업 및 빌딩 자동화 등 여러 산업분야에 적용할 수 있게 한다.
도 1은 종래기술에 의한 스마트 팩토리의 예시도
도 2는 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템의 대상이 되는 스마트 팩토리의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템의 초기 메뉴 화면
도 4는 본 발명에 따른 작화부에서 도시되는 스마트 팩토리의 예시도
도 5는 본 발명이 작화용으로 구비하고 있는 공장 설비 아이콘 리스트
도 6은 계기창 표시부에서 제공하는 계기창 선택 화면
도 7은 계산창에서 구현하는 사용자 정의된 각종 함수의 예시도
도 7a는 표의 셀에 계산창을 삽입하여 엑셀처럼 사용하는 표의 예시도
도 8은 계산창으로 이용하여 물질의 증가된 열량을 계산하는 예시도
도 9 내지 도 13은 순서대로 시계창, 콤보박스, 날짜선택창, 체크박스, 쪽지메모창의 예시도
도 14는 프로그래밍부에서 제공되는 공정명령어 선택창과 이를 이용한 프로그래밍의 예시도
도 15는 계량이송 명령어의 세부항목 입력창
도 16은 지연시간 입력 명령어의 세부항목 입력창
도 17은 스위치 on/off 명령어의 세부항목 입력창
도 18은 DI/DO 대기 명령어의 세부항목 입력창
도 19는 두 계기창 간 계산 명령어의 세부항목 입력창
도 20은 버튼작업 횟수 명령어의 세부항목 입력창
도 21은 버튼대기 명령어의 세부항목 입력창
도 22는 계기창의 시작/정지 명령어의 세부항목 입력창
도 23은 계기창 변수입력 명령어의 세부항목 입력창
도 24는 계기창 변수증감 명령어의 세부항목 입력창
도 25 및 도 26은 도 4의 스마트 팩토리에서 원료 및 제품 출납, 제품 레시피를 파악할 수 있도록 작성된 표의 예시도
도 27은 본 발명에서 제공하는 특수 기능 수행이 가능한 버튼
도 28은 마스터 테이블과 디테일 테이블의 예시도
도 29는 테이블과 입력창의 예시도
도 30은 파일검색을 위한 테이블의 예시도
도 31은 자료입력창의 예시도
도 32는 다른 page 버튼 on/off 명령어의 세부항목 입력창
도 33은 계기창→다른 page 명령어의 세부항목 입력창
도 34는 계기창→메모장 명령어의 세부항목 입력창
도 35는 계기창↔테이블 명령어의 세부항목 입력창
도 36은 계기창→파일 명령어의 세부항목 입력창
도 37은 파일→계기창 명령어의 세부항목 입력창
도 38은 계기창 간 문자 비교 명령어의 세부항목 입력창
도 39는 계기창 문자 가려내기 명령어의 세부항목 입력창
도 40은 계기창 문자 결합하기 명령어의 세부항목 입력창
도 41은 팝업창 열기/감추기 명령어의 세부항목 입력창
도 42는 메시지 알림 명령어의 세부항목 입력창
도 43은 보조창의 예시도
도 44는 무한 개수의 보조창을 한 화면 위에 그릴 수 있는 것을 보여 주는 예시도
도 45는 트리뷰의 예시도
이하에서는 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템의 대상이 되는 스마트 팩토리의 구성도로서, 스마트 팩토리는 PC(10), PLC(20) 및 공장 설비(30)로 구성되어, PC(10)에서 PLC(20)를 통해 공장 설비(30)로부터 아날로그 신호 또는 디지털 신호를 입력{AI(Analog Input), DI(Digital Input)}받고 PLC(20)를 통해 공장 설비(30)에 아날로그 신호 또는 디지털 신호를 출력{AO(Analog Output), DO(Digital Output)}하여 공장 설비(30)가 자동 생산을 수행하도록 한다.
PC(10)는 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템이 설치되어 공장 설비(30)를 모니터링하고 모니터링에 수반되는 온도, 무게, 모터 속도 등 감지된 각종 계기값에 기반하여 미리 컴포넌트화된 프로그래밍 명령을 PLC(20)에 전달하고 PLC(20)로부터 읽어 온 온도, 무게, 모터 속도 등의 데이터를 자체 PC에 구축되어 있는 MES에 전달하고 MES로부터의 작업 명령을 하달받는 구성요소이다.
PLC(20)는 공장 설비(30)가 수행할 각 동작과 순서, 고장일 때의 처치 등이 정의된 명령을 PC(10)로부터 전달받아 각 명령에 따라 공장 설비(30)를 제어한다. 즉, PLC(20)는 오직 I/O 디바이스로서의 역할 만 수행하며 모든 제어는 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템이 직접 PLC를 제어함으로서 이루어진다. 따라서 PLC(20)는 일반 I/O 디바이스로 대체될 수도 있다.
공장 설비(30)는 공장에 구비되어 실제 제조 활동을 수행하는 구성요소로서, 반응기, 탱크, 모터, 펌프, 배관, 밸브 등을 말한다.
참고로, 아날로그 입력(AI)은 공장 설비(30)에서 PLC(20)와 PC(10)로 전달되는 온도, 무게, 압력, 습도, 길이, 속도, 전류, 전력양, pH 등(이하 '온도 등'이라 한다)의 아날로그 신호를 의미하고, 아날로그 출력(AO)은 공장 설비(30)가 온도 등 설정된 값으로 운전되게 하도록 PC(10)와 PLC(20)에서 공장 설비(30)에 전달하는 아날로그 신호를 의미한다.
예를 들면, PC(10)에서 PLC(20)에 모터를 특정 속도(rpm)로 회전시킬 것을 명령하면, PLC(20)가 이를 소정 값의 전기 신호(주로 4~20mA, 0~10V의 전류 및 전압 신호)로 변환하여 모터에 전달하여 모터가 PC(10)에서 명령한 속도로 회전되도록 하는 것이다.
디지털 입력(DI)은 공장 설비(30)에서 PLC(20)와 PC(10)로 전달되는 on 또는 off 신호이고, 디지털 출력(DO)은 PC(10)와 PLC(20)에서 공장 설비(30)에 전달하는 on 또는 off 신호이다. 예를 들면, 공장의 모터나 조명을 켜거나 끄는 신호가 디지털 입력 또는 출력이 될 수 있다.
이러한 아날로그 입력(AI)과 디지털 입력(DI)은 다른 하나 또는 2개 이상 복수 개의 아날로그 출력(AO) 또는 디지털 출력(DO)에 연결되어 있고 이렇게 해야 공정 설비의 아날로그 입력(AI) 또는 디지털 입력(DI)이 설정값에 도달할 수 있도록 아날로그 출력(AO)과 디지털 출력(DO)을 설정하고 일련의 아날로그 출력(AO) 또는 디지털 출력(DO)의 순차적인 실행으로 전체 공정의 수행이 가능해진다,
도 3은 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템의 메뉴 화면으로서, 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템은 스마트 팩토리를 도시하는 작화부(100), 작화된 공장 설비의 상태나 공정 내 물질의 양을 표시하는 계기창 표시부(200), 공장 설비의 동작을 프로그래밍하는 프로그래밍부(400)을 포함하여 구성되고, AI/DI의 목표치를 위해 출력되는 DO/AO를 한 개의 컴포넌트로 묶어 그룹화하는 그룹화 설정부(300) 및 자재부서, 인사부서 등 제조부서 외의 부서(이하 '제조 외 부서'라 한다)의 데이터베이스와 연동하여 데이터를 송수신하고 데이터 정리 및 시각화, 데이터 비교, 데이터 요약, 보고서 및 문서 작성을 할 수 있는 표를 작성하고 모달 대화상자와 경고 및 알림창 특히 화면의 여백이 부족한 경우 보조 화면의 역할을 하는 보조창과 데이터나 요소의 부모-자식 관계를 나타내고 데이터 탐색과 파일 및 폴더 관리, 조직도 표시, 설정 및 계층적 구성과 데이터의 시각화를 담당하는 트리뷰를 그리는 MES 구성부(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
작화부(100)는 스마트 팩토리를 구현하기 위한 공장 설비를 연결하여 도시할 수 있도록 하는 구성요소로서, 반응기, 탱크, 모터, 배관, 밸브 등의 공장 설비의 컴포넌트화된 아이콘이 제공되어 이 아이콘을 클릭하여 드롭다운하여 작화한다.
도 4는 작화부(100)에 의해서 도시되는 스마트 팩토리의 일례로서, 원료가 저장되는 제1, 제2, 제3 탱크(111, 112, 113)에서 원료를 공급받아 혼합하는 반응기(120), 반응기(120) 내부를 교반하는 교반모터(130), 반응된 제품을 저장하는 제4 탱크(114), 탱크와 반응기를 연결하는 배관(140) 및 배관(140)에 연결되는 이송펌프(150, 151)나 밸브(160 ~ 164)로 구성되는 화학약품 제조 스마트 팩토리이다.
즉, 작화부(100)를 통해 스마트 팩토리를 구성하는 공장 설비 및 그 결합 관계를 정의할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템의 작화부에 구비되는 공장 설비의 리스트로서, 스위치 항목은 공장 설비가 스스로 스위치를 가지고 있는지 여부를 표시한 것이고, 접점지정 항목은 접점, 즉 다른 공장 설비와 묶어 동일한 신호에 반응(애니메이션)하도록 할 수 있는지 여부를 표시한 것이다.
접점의 경우 모든 공장 설비에 지정되는 것은 아닌데, 예를 들면 반응기나 탱크, 열교환기는 기본적으로는 접점이 없고, 모터의 경우 출력이 어딘가에 연결되어야 하고 컨베이어의 경우 어떤 양측을 연결해야 하므로 기본적으로 접점이 있다.
다만 기본 접점이 없는 반응기나 탱크 등도 다른 공장 설비와 동기화되어 작동하는 경우가 있으므로 이러한 경우에는 그 장치의 사용 여부만을 보기 위하여 접점지정이 가능하다.
계기창 표시부(200)는 작화부(100)에서 도시된 스마트 팩토리의 각 공장 설비의 상태 값이나 원료량, 생산량 등 생산과 관련된 수치를 나타내는 계기창을 표시할 수 있도록 하는 구성요소로서, 도 4에 도시된 바와 같이 계기창(210)을 각 공장 설비에 대응시켜 공장 설비의 상태나 원료 상태를 모니터링하고 제어 명령을 실행할 수 있다.
도 6은 계기창 표시부에서 제공하는 계기창 선택 화면으로서, 본 발명에서 계기창 표시부(200)는 다용도 AI창(211), 다용도 AO창(212), 계산창(213), 변수 입력창(214), 텍스트 입력창(215), 타이머창(216), 시계창(217), 콤보박스(218), 날짜선택창(219), 체크박스(220), 쪽지메모창(221)을 드롭다운할 수 있는 메뉴를 제공한다.
다용도 AI창(211)은 온도 등 어떠한 단위의 아날로그 수치를 입력하는 창으로서, 다용도 AI창(211) 우측에 특정 단위를 기입하여 특정 단위의 아날로그 수치임을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 비열(specific heat)값을 사용할 필요가 있는 경우, 다용도 AI창(211) 우측에 ㎉/㎏℃로 쓰고 해당 다용도 AI창(211)에 비열값을 입력할 수 있다.
비열과 같은 물성치는 일반적인 공정에서 거의 사용되지 않기 때문에 정형화된 스마트 팩토리의 공정 제어 시스템에서는 표현할 수 있는 수단을 두는 경우가 극히 드물다.
이러한 상황에서 공정제어 또는 적어도 공정 참고용으로 비열 값을 사용할 필요가 발생되면, 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템에서는 다용도 AI창(211)을 이용하여 비열 값을 쉽게 제어 시스템 내로 가져올 수 있는 것이다.
다용도 AO창(212)은 다용도 AI창(211)과 유사하게 어떠한 단위의 아날로그 수치를 % 단위로 표시하는 창으로서, PLC(20)에서 공장 설비(30)로 출력되는 제어 명령에 해당한다.
% 단위이므로 다용도 AO창(212)에는 0~100까지의 수치가 출력되고, PLC(20)에 의해 전류 또는 전압으로 환산되어 공장 설비(30)에 제어 명령을 전달한다.
예를 들어 다용도 AO창(212)에서 출력되는 수치가 중간인 50이라면, 공장 설비(30)가 4 ~ 20㎃의 전류 제어 설비인 경우 12㎃ 전류 신호가 공장 설비(30)에 인가되고, 공장 설비(30)가 0 ~ 10V의 전압 제어 설비라면 5V의 전압 신호가 공장 설비(30)에 인가되는 식이다.
계산창(213)은 하나 또는 2 이상의 계기창에 입력 또는 표시된 값을 이용하여 임의의 계산을 수행할 수 있도록 한 계기창으로서 자동화 공정을 프로그래밍 중 다양한 프로그래밍 기법이 필요할 때 중요한 플래그 역할과 각종 계산을 수행하고 연속 계산, 순차 계산을 통한 프로그래밍의 다양화에 폭넓게 사용되어 계산창을 하나의 셀로 둔 테이블의 형태로 만들어 엑셀(Excell)과 동일한 기능을 부여할 수 있으며 또한 표의 각 셀에 한 개씩의 계기창을 삽입하여 표를 엑셀처럼 사용할 수도 있다.
도 7a는 수량, 단가, 금액이 표시된 열의 두 번째 행부터 끝까지 각 셀에 계산창을 삽입하여 엑셀처럼 셀 간의 계산을 수행하는 예시도이다.
또한 2 이상의 계기창 간 사칙연산, 최댓값, 최솟값, 평균값 도출, 다항식, 지수함수, 로그함수, 삼각함수와, 그 밖에 도 7에 도시된 것과 같은 사용자 정의된 각종 함수의 함수값을 도출할 수 있으며 도 7의 수식에서 얻어진 y값을 다시 x에 치환하면 더욱 다양한 종류의 수식 계산을 수행할 수 있다.
또한 계산창은 실수 값을 표현하는데 사용되는 Hi-Lo 워드 값을 가져와 두 계기창에 디스플레이하고 이 두 워드를 합쳐서 부동 소수점 표현 방식으로 한 개의 실수 연산을 수행하기 위하여 사용할 수 있다.
위의 비열의 예를 다시 들어 물질에서 증가된 열량을 구하는 경우, 열량 Q는 아래 [수학식 1]과 같이 비열 c, 질량 m, 온도 변화 △T의 곱이므로, 도 8에 도시된 것처럼 먼저 제1 계산창(230)에 가열 후 온도창(231)의 온도값에서 가열 전 온도창(232)의 온도값을 빼 온도 변화 △T를 구하고, 제2 계산창(235)에 제1 다용도 AI창(233)에 입력된 비열 C, 제2 다용도 AI창(234)에 입력된 질량 m, 제1 계산창(230)에서 산출된 온도 변화 dT의 곱을 표시함으로써 물질의 증가된 열량을 산출할 수 있다.
Q = c·m·dT
변수 입력창(214)은 제어용 설정값의 입력, 단위가 없는 임의의 숫자의 입력, 초기값, 중간값, 종료값 및 프로그램 내 플래그 값을 입력하는 용도의 계기창으로서, 변수 입력창(214)을 참조하여 특정 제어 명령의 실행이나 중지 등을 설정할 수 있다.
텍스트 입력창(215)은 인터넷 웹페이지의 URL 주소, 파일을 읽고 쓰기 위한 경로, 프로그램 내 참조 메시지, 사원이나 회사 정보 등 각종 문자열을 입력하는 용도의 계기창으로서, 변수 입력창(214)의 문자 버전이라 할 수 있다.
본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템에서는 텍스트 입력창(215)의 문자열을 참조하여 특정 웹페이지에 접근, 파일의 읽고 쓰기, 사원의 인사 정보 추출 등이 가능해진다.
타이머창(216)은 일(day)-시(time)-분(minute)-초(second) 형태로 시간을 표시하는 계기창으로서, 시간이 증가하는 방향으로 표시가 변화하는 정방향 타이머, 시간이 감소하는 방향으로 표시가 변화하는 역방향 타이머를 설정할 수 있다.
특정 공정 조건을 만족하여 다음 공정 조건이 시작되는 순간에 동기시켜 정방향 타이머창(216)을 설정하면 다음 공정이 시간적으로 얼마나 진행되었는지 쉽게 알 수 있다.
도 9 내지 도 13은 순서대로 시계창, 콤보박스, 날짜선택창, 체크박스, 쪽지메모창의 예시도로서 MES 구축을 위한 구성요소이다.
시계창(217)은 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템에 설정된 현재 시각을 표시하는 계기창이다.
콤보박스(218)는 복수 개의 문자 또는 숫자 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 복수 개의 문자 또는 숫자를 스크롤 다운하여 표시할 수 있는 계기창으로, 콤보박스(218)의 하위항목을 복수 개 설정함으로써 생성할 수 있다.
콤보박스(218)의 하위항목은 계층적 설정이 가능하도록 할 수 있는데, 가령 성질이나 기능, 기타 동질성이 있는 하위항목 아래에 구체적인 재 하위항목을 설정하는 것이다. 이렇게 계층적 구조를 가진 콤보박스(218)의 경우 많은 수의 하위항목을 화면 내에 효과적으로 표시할 수 있다.
날짜선택창(219)은 특정 날짜를 선택할 수 있는 계기창으로 달력 형식으로 1개월 단위의 날짜 선택이 가능하도록 제공될 수 있다.
체크박스(220)는 특정 공장 설비(30)와 접점을 공유하여 자동제어 용도로도 사용할 수 있으며 체크된 상태일 때 해당 접점이 1, 체크되지 않은 상태일 때 해당 접점이 0이 되도록 하는 계기창으로, 하나 또는 2 이상, 특히 2 이상의 제어 조건을 설정할 때 유용하게 사용될 수 있다.
가령, 출력 제어의 형태로 디버깅 도중 출력, 에러 발생 시 출력, 운전→중지 시 출력, 중지→운전 시 출력, 에러 발생 시 래치 외 영역 삭제가 있는 경우, 이들 출력 제어는 상호 배타적이지 않으므로 동시에 설정될 수 있고, 2 이상의 출력 제어를 체크박스로 선택하여 출력 제어를 원하는 조합으로 설정할 수 있는 것이다.
위 경우 각 출력 제어 형태의 체크박스(220)는 디버깅 탐지, 에러 탐지, 운전-중지 전환 탐지 등과 접점이 공유된다.
쪽지 메모창(221)은 문자열 또는 숫자열을 입력할 수 있는 계기창으로, 네트워크를 통해 원격으로 메시지 전달, 작업 명령, 공지 사항 전달 등의 용도에 사용된다.
프로그래밍부(400)는 공장 설비의 동작이 순차적으로 수행되도록 하는 프로그램의 작성을 가능하게 하는 구성요소로서 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍을 완성한다.
도 14는 프로그래밍부(400)에서 제공되는 공정명령어 선택창과 이를 이용한 프로그래밍의 예시도로서, 사용자가 쉽게 프로그래밍할 수 있도록 현장에서 일어나는 단위조작이나 단위공정의 명칭을 직관적인 한글명령어로 사용하며 이 명령어들을 작업 순서대로 마우스 클릭하고 파라미터 변수를 입력함으로써 간단히 공정 운전 프로그래밍을 완성하도록 고안되어 있다.
중요한 명령어로는 계량이송 명령어(310), 지연시간입력 명령어(311), 스위치 on/off 명령어(312), DI/DO 대기 명령어(313), 두 계기창 간 계산 명령어(314), 버튼작업 횟수 명령어(315), 버튼대기 명령어(316), 계기창의 시작/정지 명령어(317), 계기창 변수입력 명령어(318) 및 계기창 변수증감 명령어(319) 등이다.
본 발명은 공정명령어 선택창에 있는 명령어들을 순차적으로 클릭하여 필요한 공정 파라미터를 입력하는 것으로 프로그램이 완성되며 프로그래밍의 결과는 도 14의 왼쪽 그림과 같으며 프로그램 실행은 위에서부터 아래로 순차적으로 진행되며 프로그램이 저장되어 있는 버튼에 작업의 반복횟수를 입력하면 입력한 숫자 만큼 반복 실행되고 '999'를 입력하면 무한 반복한다.
계량이송 명령어(310)는 도 15에 도시된 바와 같이 공정라인 번호(310-1)와 계량할 양(310-2)을 입력하게 되어 있어, 특정 공정라인에 특정 작업의 양을 할당할 수 있다.
예를 들면, 도 4의 스마트 팩토리에서 제1 탱크(111)에 연결된 공정라인 1(141)에 100kg과 같이 제어 명령을 구성할 수 있다.
공정라인 1(141)이 제1 탱크(111)와 반응기(120)를 연결하는 것으로 작화부(100)에서 도시되어 있고, 원료 1로 정해져 있으므로, 공정라인 번호(310-1)와 계량할 양(310-2)의 설정으로 계량이송이 간편하게 설정될 수 있는 것이다.
공정라인 번호(310-1)와 계량할 양(310-2)에는 인덱스(index)가 입력될 수 있다.
본 발명에서 인덱스란 참조 파라미터를 의미하는데, 가령 공정라인 번호(310-1)에 's12', 계량할 양(310-2)에 's13'을 입력하면, 공정라인 번호(310-1)에는 s12라는 인덱스를 가진 계기창의 값(또는 문자)이 입력되고, 계량할 양(310-2)에는 s13이라는 인덱스를 가진 계기창의 값이 입력되도록 하는 것이다.
다시 도 4의 예를 들자면, 원료 2는 원료 1의 절반만 투입되므로 원료 1의 계량할 양(310-2)에 인덱스 s13을 부여하고, 제2 탱크(112)와 반응기(120)를 연결하는 공정라인 2(142)에 계량할 양을 's13/2'와 같이 설정함으로써 원료 2는 원료 1이 얼마가 투입되든지 그 절반만 투입되도록 할 수 있다.
인덱스 방식을 이용하면 공정 운전 중에도 공정 파라미터를 변경할 수 있다.
지연시간 입력 명령어(311)는 공정 중 지연시간만큼 대기하고 다음 명령어로 넘어가도록 하는 명령어로서, 도 16은 지연시간 입력 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
앞선 프로그래밍부(400)의 도 14의 프로그래밍 예에서 '공정⑷ 30분간 대기'가 지연시간 입력 명령어(311)를 통해 수행된다.
스위치 on/off 명령어(312)는 공장 설비(30)를 개별로 구동 및 구동 중지하는 명령어로서, 도 17은 스위치 on/off 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
PCL(20)에서 공장 설비(30)에 on 또는 off 신호를 인가한 후 공장 설비(30)에서 PLC(20)에 전달되는 디지털 출력(DO)을 체크하여 공장 설비(30)의 on 또는 off 상태가 인가된 신호와 다르면 다시 PLC(20)에 on 또는 off 신호가 인가되도록 하는 피드백 기능이 추가될 수 있다.
DI/DO 대기 명령어(313)는 하나 또는 2 이상 복수 개의 디지털 입력(DI) 또는 디지털 출력(DO)의 접점 상태가 설정된 조건을 만족하면 다음 명령어로 넘어가도록 하는 명령어로서, 도 18은 DI/DO 대기 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
예를 들면, 접점의 디지털 입력(DI) 또는 디지털 출력(DO)이 off인 상태가 조건이라면 0을, on인 상태가 조건이라면 1을, on→off 또는 off→on으로 상태 전환이 조건이라면 2를 입력하는 방법으로 DI/DO 대기를 수행할 수 있다.
두 계기창 간 계산 명령어(314)는 현재 계기창을 포함하여 다른 두 계기창 간 사칙연산, 함수값 도출 등 연산을 수행하는 명령어로서, 도 19는 두 계기창 간 계산 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
두 계기창 간 계산은 제1 계기창의 접점번호, 제2 계기창의 접점번호, 연산 결과가 표시될 계기창의 접점번호, 연산의 종류를 입력하여 수행될 수 있다.
버튼작업 횟수 명령어(315)는 아래의 MES 구성부(500)에서 설명할 클릭 또는 호출로 해당 명령이 실행되도록 하는 버튼의 반복 실행 횟수를 설정하는 명령어로서, 도 20은 버튼작업 횟수 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
버튼번호와 반복 횟수를 입력함으로써 명령을 생성할 수 있다.
버튼대기 명령어(316)는 특정 버튼이 on 또는 off 상태로 될 때까지 대기하도록 하는 명령어로서, 도 21과 같이 세부항목 입력창이 구성된다.
계기창의 시작/정지 명령어(317)는 카운터창, 타이머창 및 계산창의 동작을 시작 또는 정지시키는 명령어로서, 도 22는 계기창의 시작/정지 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
가령 입력되는 접점이 계산창이고 계산창이 소정 범위의 계기창에서 최댓값, 최솟값 또는 평균값 등을 계산하는 것이라면 그 시작을 명령할 수 있고, 카운터창이나 타이머창이 대상이 되는 계기창이라면 그 시작과 정지를 명령할 수 있다.
계기창 변수입력 명령어(318)는 아날로그 출력(AO) 및 계기창의 값을 강제 입력하는 명령어로서, 도 23은 계기창 변수입력 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
가령 아날로그 출력(A0)에 50을 입력하면 4 ~ 20㎃ 전류 제어 설비에는 12㎃가, 0 ~ 10V 전압 제어 설비에는 5V가 PLC(20)에 의해 인가되도록 한다.
계기창 변수증감 명령어(319)는 아날로그 출력(AO) 및 계기창의 값을 증가 또는 감소시키는 명령어로서, 도 24는 계기창 변수증감 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이고, 대상이 되는 계기창의 접점범호와 증감의 크기를 입력할 수 있다.
가령 도 4의 예에서, 공정라인을 1에서 2, 3, 4로 선택하려면 대상이 되는 계기창의 접점번호를 141로 입력하고, 증감의 크기를 1로 설정하면 공정라인 2(142), 공정라인 3(143), 공정라인 4(144)가 차례로 선택된다.
이렇게 선택된 공정라인에 앞서 설명한 인덱스를 이용하여 원료의 양을 원료 1을 기준으로 설정하면 공정라인 1 ~ 공정라인 4(141 ~ 144)의 공정이 단일 반복문으로 순차적으로 실행될 수 있다.
그룹화 설정부(300)은 작화부(100)에서 도시된 공장 설비에 공정을 설정하는 구성요소로서, 수십~수백개의 I/O를 하나의 그룹으로 묶어 하나의 명령어로 불러 사용할 수 있는 기능으로 프로그램 스탭수를 획기적으로 줄일 수 있는 강력한 기능이다.
공장에서 일어나는 단위조작에 관여하는 아날로그 입력(AI) 또는 디지털 입력(DI) 값을 목표치로 두고 이 목표치를 위해 조작되는 아날로그 출력(AO) 또는 디지털 출력(DO)을 매칭시켜 묶는 것을 그룹화라 하는데, 그룹화하는 과정은 공정마다 컴포넌트로 만들어진 버튼 혹은 아이콘을 클릭한 후 그 공정(예를 들어 계량이송, 온도제어 공정 등)에 관계된 스위치(DO)들과 계기창(AI, 온도 등)을 차례대로 마우스 클릭함으로써 이루어지며, 그룹화가 완료되면 이 그룹화된 그룹은 한 개의 컴포넌트가 되어 하나의 명령어(예, 계량이송, 승온공정)로 호출된다.
그룹화된 그룹은 본 발명에 따른 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템에서 제공하는 공정명령어 선택창에서 공정명령어를 클릭함으로써 간단히 한 개의 명령어로 호출된다.
도 4의 스마트 팩토리를 가동하는 경우의 프로그래밍은 가령, 공정⑴: 제1 탱크(111)의 원료 1을 반응기(120)에 100kg 투입하고, 공정⑵: 제1 이송펌프(150)로 제2 탱크(112)의 원료 2를 반응기(120)에 50kg 투입한 후, 공정⑶: 교반모터(130)를 구동하여 교반하고, 공정⑷: 30분간 대기 후, 공정⑸: 제3 탱크(113)의 원료 3을 반응기(120)에 10kg 투입하고, 공정⑹: 교반모터(130)를 정지한 다음, 공정⑺: 바로 제2 이송펌프(151)를 구동하여 제4 탱크(114)에 완성된 제품을 이송하는 것과 같은 일련의 명령으로 구성될 수 있다.
그룹화는 도 4의 공정을 프로그래밍하는 과정에서 수행하는 것으로 공정⑴{제1 탱크에서 반응기로 원료를 공급하는 공정}에 대한 그룹화를 설정하기 위하여 도 3의 공정라인 설정 버튼(301)을 클릭한 후, 도 4의 밸브(160), 밸브(163)을 ON으로 설정하고, 밸브(161), 밸브(162), 밸브(164)를 OFF로 설정한 후 목표치 설정을 위한 AI창으로 무게창(계기창 210)을 설정하며, 이것은 모두 마우스 클릭만으로 수행된다.
세 개의 밸브(161, 162, 164)를 OFF로 설정하는 이유는 이 세 개의 밸브 중 어느 하나라도 ON 상태가 되면 공정⑴을 수행하면 안 되는 조건을 그룹화 설정 시 부여하기 위한 것이다.
즉 공정⑴에 대한 그룹화를 수행한 후 이 그룹화된 공정을 실행하는 명령이 전달되면 ON/OFF로 설정된 모든 밸브의 상태를 체크하여 이들 중 어느 하나라도 ON 상태에 있으면 공정⑴은 진행하지 않고 모든 밸브가 OFF 상태가 될 때까지 기다리는 대기기능을 먼저 실행한 후 모든 밸브가 OFF 상태가 되면 공정⑴을 실행한다.
그룹화된 그룹의 이 대기 기능으로 스위치의 오작동에 의한 사고를 방지할 수 있다.
MES 구성부(500)에서는 표와 보조창과 트리뷰를 만들고 완성하는 기능을 제공하며 각각에 대하여 설명하면 다음과 같다.
MES 구성부(500)의 표 작성부(501)는 제조 외 부서와 같이 제조 외의 역할을 하면서 원료, 인력 등 제조를 위한 자원을 제공하는 부서와 데이터를 송수신하는 표의 작성이 가능하게 하는 구성요소로서, 표는 일반적으로 잘 알려진 엑셀과 같이 가로 행과 세로 열이 교차되는 셀의 집합으로 구성된다.
표의 각 셀에는 계기창 표시부(200)를 이용하여 형성한 공장 설비의 상태나 원료량을 나타내는 계기창, 계기창에 표시된 숫자를 연산한 값으로 나타내는 계산창, 명령을 실행하는 버튼, 이미지 등을 삽입할 수 있다.
여기서 버튼이란 데이터 입력, 수정, 삭제 및 파일 저장과 같이 특정 명령의 실행을 버튼의 클릭(또는 호출, 이하 같음)에 동기시켜 놓아 버튼을 클릭하면 해당 명령이 실행되도록 하는 그래픽 이미지를 의미한다.
특히 표의 각 셀에 계산창을 삽입하면 도 7.1과 같이 표를 엑셀과 같이 사용할 수 있다.
도 25 및 도 26은 도 4의 스마트 팩토리에서 원료 및 제품 출납, 제품 레시피를 파악할 수 있도록 작성된 표의 예시도이다.
본 발명에서는 제조부서가 제조 외 부서와 쉽게 데이터를 주고받아 생산실행기능이 원활하게 수행될 수 있도록 하기 위하여 버튼에 특수 기능을 설정하여 제공한다.
도 27은 본 발명에서 제공하는 특수 기능 수행이 가능한 버튼을 도시한 것으로서, 본 발명에서는 마스터↔디테일 버튼(510), 테이블↔입력창 버튼(520), 파일→테이블 버튼(530), 파일검색→테이블 버튼(540), 테이블→파일 버튼(550), 자료입력창→파일 버튼(560)의 기능을 정의하고 그에 따라 데이터의 입출력, 표시, 저장 등이 이루어지도록 한다.
먼저 마스터↔디테일 버튼(510)은 마스터 테이블과 디테일 테이블로 구성된 표의 세트(set)에서 마스터 테이블과 디테일 테이블 간 데이터 입출력을 용이하게 하는 구성요소이다.
도 28은 마스터↔디테일 버튼을 클릭하였을 시 볼 수 있는 마스터 테이블과 디테일 테이블의 예시도로서, 디테일 테이블(512)은 상세 데이터가 포함된 표이고, 마스터 테이블(511)은 디테일 테이블의 일부 데이터만 간략하게 표시하는 표이다.
마스터↔디테일 버튼(510)을 사용하기 위해서는 먼저 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)을 MES 구성부(500)를 이용하여 생성해야 한다.
처음에는 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)의 모든 셀이 비어 있을 것이다.
먼저 상세 데이터가 수록될 디테일 테이블(512)에 도 28에 도시된 것과 같이 입력일, 회사코드, 회사명, 소재지, 담당자, 연락처 등 마스터 테이블(511)의 행에 표시할 계기창(513, 라벨 역할을 한다)을 형성하고, 계기창에 입력일과 회사코드 등 구체적인 데이터를 입력한다.
계기창이 없는 디테일 테이블(512)의 셀(514)에는 밸브, 파이프 등의 규격, 단가 등 구체적인 데이터를 입력할 수 있다.
다음으로 마스터↔디테일 버튼(510)을 클릭하면 데이터를 저장할 파일명을 입력하는 입력창이 나타나고 저장파일명을 입력한 후 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)을 순차적으로 클릭하여 활성화시키고, 디테일 테이블(512)에서 마스터 테이블(511)의 행을 구성할 계기창을 순차적으로 클릭하면 마스터 테이블(511)에 입력일, 회사코드 등 계기창의 명칭이 표시되며, 이로써 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)의 양식이 완성된다.
이후에는 디테일 테이블(512)에 원료, 인사 등의 구체적 데이터를 입력하고 마스터↔디테일 버튼(510)을 클릭하면 디테일 테이블(512)의 데이터가 마스터 테이블(511)의 각 행에 연동되어 저장파일에 저장되고, 이렇게 생성된 저장파일이 제조 외 부서에 전달되어 자재 구매, 인력 고용 등이 수행 가능한 것이다.
즉, 본 발명에서는 이러한 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)을 자유로운 형식으로 생성할 수 있고, 데이터의 입력, 수정, 저장도 마스터↔디테일 버튼(510)의 클릭에 의해 쉽게 수행될 수 있다.
또 이러한 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)은 제조 외 부서에서도 생성할 수 있고, 이렇게 생성된 저장파일이 제조부서에 전달되어 제조부서에서 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)을 위에서 설명한 것과 동일하게 사용하여 데이터 입력 및 수정을 할 수 있다.
즉, 제조 외 부서에서 필요한 표 양식으로 데이터를 요청하여 수신할 수 있는 것이다.
테이블↔입력창 버튼(520)은 테이블에 데이터 입력을 용이하게 하고, 디스플레이의 표시 제한을 완화하기 위한 구성요소이다.
도 29는 테이블↔입력창 버튼을 클릭하였을 때 볼 수 있는 테이블과 입력창의 예시도로서, 입력창(522)에 입력된 데이터가 테이블↔입력창 버튼(520)의 클릭에 의해 테이블(521)에 옮겨 저장되기 때문에 전체 데이터가 표시된 상태에서 확인 후 테이블 저장이 가능하게 된다.
도 29의 <사원 인적사항>에서 알 수 있는 바와 같이 표에 문자나 숫자를 기재하는 경우 표 크기가 작아 문자나 숫자 전체가 표시되지 않는 불편함이 있다.
<사원 인적사항>과 같은 테이블(521)의 특정 행을 클릭하면 특정 행의 각 셀에 있는 내용이 큰 입력창(522)에 표시되도록 하고 입력창(522)에서 내용 수정 후 테이블↔입력창 버튼(520)을 누르면 수정된 내용이 테이블(521)의 특정 행에 업데이트되어 테이블(521)이 수정되도록 하는 것이 테이블↔입력창 버튼(520)의 기능이다.
즉, 입력창(522)에 내용을 기재하고 테이블(521)의 특정 행을 클릭 후 테이블↔입력창 버튼(520)을 클릭하는 것에 의해 입력창(522)의 내용이 테이블(521)의 특정 행에 기재된다.
이와 같은 방법으로 테이블↔입력창 버튼(520)은 복수 개의 원료 데이터, 인사 데이터 등을 내용을 신규로 쉽게 입력할 수 있다.
또 테이블(521)의 특정 행을 클릭하면 입력창(522)에 특정 행의 각 셀에 기재된 내용이 표시되기 때문에, 입력창(522)에서 내용 수정 후 테이블(521)의 행과 테이블↔입력창 버튼(520)을 순차적으로 클릭하여 특정 행의 내용을 수정하거나 특정 행과 동일한 데이터가 많은 다른 행을 쉽게 생성하여 테이블(521)에 저장할 수 있다(예를 들면 원료 1, 100kg, 2023. 7. 3.을 원료 2, 100kg, 2023. 7. 3.과 같이 원료명만 다른 행을 쉽게 생성할 수 있다).
파일→테이블 버튼(530)은 파일을 읽어 테이블 형태로 디스플레이되도록 하는 구성요소로서, 파일→테이블 버튼(530)을 클릭하면 파일이 포함된 폴더가 표시되고 파일을 선택하여 열면 파일 내용이 테이블 형태로 표시된다.
따라서 파일→테이블 버튼(530)으로 읽을 수 있는 파일의 포맷은 csv(comma separated variables)가 되어야 하는데, 본 발명에서 마스터↔디테일 버튼(510), 테이블↔입력창 버튼(520)으로 생성되는 파일들은 모두 표 형식으로서 csv 포맷으로 저장되므로, 파일→테이블 버튼(530)으로 본 발명에 따른 사용자 최적화가 용이한 공정 제어 시스템에서 생성된 파일을 읽는데 아무런 문제가 없다.
파일검색→테이블 버튼(540)은 csv 파일에서 특정 데이터를 포함하는 행을 찾아 테이블로 디스플레이되도록 하는 구성요소이다.
도 30은 파일검색을 위한 테이블의 예시도로서, 날짜선택창(541) 2개로 검색기간을 설정하고 계기창(542)에 검색할 텍스트를 입력한 후 파일검색→테이블 버튼(540)을 클릭하여 파일을 선택하면, 선택된 파일의 행 중에서 검색기간에 작성된 검색 텍스트를 포함하는 행들이 테이블 형태로 디스플레이 된다.
테이블→파일 버튼(550)은 테이블을 csv 파일 포맷으로 저장하는 구성요소로서, 파일→테이블 버튼(530)의 반대 기능을 수행한다.
자료입력창→파일 버튼(560)은 데이터를 파일에 수정 또는 부가하는 구성요소로서, 옵션으로 덮어쓰기와 이어쓰기가 제공된다.
덮어쓰기의 경우 파일의 기존 내용을 자료입력창에 있는 내용으로 수정하고, 이어쓰기의 경우 파일의 기존 내용의 마지막에 자료입력창에 있는 내용을 부가한다.
도 31은 자료입력창의 예시도로서, 자료입력창의 항목에 있는 날짜, 지역, 자료 1 ~ 자료 10의 내용(데이터)이 지정되는 파일에 덮어쓰기 또는 이어쓰기 될 수 있다.
이상으로 특수 기능을 수행할 수 있는 버튼을 설명하였는데, 본 발명은 마스터↔디테일 버튼(510), 테이블↔입력창 버튼(520)을 이용하여 데이터 입력, 수정을 용이하게 하고, 파일→테이블 버튼(530), 파일검색→테이블 버튼(540), 테이블→파일 버튼(550), 자료입력창→파일 버튼(560)을 이용함으로써 IT 비전문가도 쉽게 MES를 구축할 수 있다.
이상에서 설명한 버튼의 특수 기능과 함께 다양한 MES의 기능을 수행하게 하는 도 14의 MES 용 프로그램 명령어(330)를 사용한다.
MES 용 프로그램 명령어는 다른 page 버튼 on/off 명령어(331), 계기창→다른 page 명령어(332), 계기창→메모장 명령어(333), 계기창↔테이블 명령어(334), 계기창→파일 명령어(335), 파일→계기창 명령어(336), 계기창 간 문자 비교 명령어(337), 계기창 문자 가려내기 명령어(338), 계기창 문자 결합하기 명령어(339), 팝업창 열기/감추기 명령어(340), 메시지 알림 명령어(341)와 같은 명령어를 정의하고 MES 실행에서 필요한 모든 기본 작업을 수행할 수 있게 한다.
다른 page 버튼 on/off 명령어(331)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 다른 페이지에 있는 프로그램 버튼을 실행시키거나 정지시킨 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 32는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
첫 번째 칸에 ON/OFF 할 버튼이 있는 페이지 번호를 입력, 두 번째 칸에 버튼번호, 세 번째 칸에는 ON/OFF 에 따라 1 혹은 2를 입력한다. 도 3은 스마트 팩토리를 구축하기 위한 한 개의 프로젝트 페이지이며 본 발명에서는 이런 페이지를 무한 개로 만들 수 있다.
계기창→다른 page 명령어(332)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 다른 페이지의 계기창에 숫자 혹은 문자를 보낸 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 33은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
계기창→메모장 명령어(333)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 화면에 디스플레이 되어 있는 메모장에 계기창의 문자나 숫자를 한 줄 추가한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행 한다. 도 34는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
계기창↔테이블 명령어(334)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 계기창과 테이블의 셀 간에 문자를 주고받은 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용하는 명령어이다. 도 35는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
계기창→파일 명령어(335)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 한 개 이상의 계기창의 문자나 숫자를 파일에 저장한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 36은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
이 명령어는 무한개의 계기창의 데이터를 한 번의 명령어로 파일에 저장할 수 있다.
파일→계기창 명령어(336)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 파일에 있는 한 개 이상의 데이터를 동일한 개수의 계기창에 출력한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 37은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 파일 내 텍스트 사이에 구분자 즉 콤마(‘,’), 공백(‘ ’), 빗금(‘/’), 역빗금(‘\’)과 같은 구분자가 존재할 때 구분자의 종류를 입력하여 필요한 데이터를 추출할 수 있다.
계기창 간 문자 비교 명령어(337)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 계기창 간의 숫자 혹은 문자를 비교하여 조건이 만족할 때 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 38은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 두 계기창의 한글 문자를 비교할 때 ㄱ, ㄴ, ㄷ 순으로 크기가 증가하며 즉 ‘나’는 ‘가’보다 크며 영문은 ‘B’가 ‘A’보다 크고, 소문자가 대문자보다 크며 한글이 영문보다 더 크다. 문자의 비교는 각 문자의 ASCII 코드 숫자의 크기를 비교하는 것이다.
계기창 문자 가려내기 명령어(338)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 계기창의 문자열에서 필요한 문자를 가려내어 자신이나 다른 계기창에 출력한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 39는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 계기창 문자 가려내기는 외부에서 들어오는 바코드 리더 및 RFID(Radio-Frequency Identification)로부터 읽은 데이터로부터 필요한 정보를 추출하기 위하여 사용할 수 있다.
계기창 문자 결합하기 명령어(339)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 계기창 간의 문자를 서로 결합한 후 자신이나 다른 계기창에 출력한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 40은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 이 명령어는 바코드 번호, 사원번호, 거래처 번호 등을 자동 생성하기 위하여 사용할 수 있다.
팝업창 열기/감추기 명령어(340)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 팝업창이나 보조창을 프로그램 수행 중에 나타나게 하거나 숨기는 역할을 한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하는 명령어이다. 도 40은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
메시지 알림 명령어(341)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 프로그램 수행 중 필요한 알람, 공정 진행 상황, 예외적인 상황 발생, 등을 알리는 역할을 한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 41은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
MES 구성부(500)의 보조창 작성부(502)는 한 페이지의 연장 화면으로서 페이지 당 무한개의 보조창을 만들 수 있다. 도 43은 보조창의 예시도이다.
보조창에는 도 3과 같은 메인 페이지에서 작성할 수 있는 계기창, 버튼, 표 등 모든 그림을 도시할 수 있고 보조창은 메인 페이지와 동일한 성질을 가지고 있어서 메인 페이지의 연장 화면으로 사용할 수 있다.
특히 화면이 완성되고 스마트 팩토리의 운전 실행 중에 새로운 항목 즉 표, 버튼, 계산창 및 이미지나 장치 그림을 추가하고 싶을 때는 대대적인 화면의 수정이 필요하지만 보조창 작성부(502)를 이용하면 기존 화면의 변경 없이 즉시 보조창을 만들어 필요한 그림을 추가하고 프로그래밍하여 사용할 수 있다.
보조창은 한 개 이상의 그림을 화면에 배치하고 그 그림을 클릭함으로써 나타남과 사라짐을 제어하게 할 수 있다. 도 44는 5개의 보조창을 목적에 따라 사용하는 것을 보여 주는 예시도이다.
MES 구성부의 트리뷰 작성부(503)는 제조업 환경에서 생산 프로세스를 관리하고 최적화하기 위한 도구로 사용하고 이를 통해 생산 효율성을 향상하고 생산 관리를 간소화할 수 있으며, 실시간 정보 및 시각적 표현을 통해 의사 결정을 지원하는 등의 목적에 사용할 수 있는 트리뷰를 작성한다.
트리뷰는 MES 구축시 다음과 같은 기능을 가질 수 있다.
제조 공정 및 라인 시각화: 제조 공정 및 생산 라인의 계층 구조를 그래픽으로 표시하며 이를 통해 생산 환경을 시각적으로 파악할 수 있으며, 어떤 단계에서 어떤 작업이 진행 중인지를 확인하는 기능.
장비 및 자산 관리: 제조업체가 보유한 장비 및 자산을 계층 구조로 나열하고 관리하는 데 사용되며 각 장비에 대한 상태, 가동 시간, 유지 보수 일정 등의 정보를 제공하는 기능.
작업 계획 및 지침: 제조 프로세스에서 작업자에게 지침을 제공하는 데 트리뷰를 사용할 수 있다. 작업 지침, 생산 일정, 제품 스펙 등을 계층 구조로 표시하여 작업자가 쉽게 접근하고 따를 수 있도록 하는 기능.
공정 모니터링: 공정 상태를 모니터링하고 이상 상태를 식별하는 데 사용되며 제품이 특정 단계에서 지연되거나 고장이 발생하면 해당 부분이 표시되어 관리자에게 알림을 줄 수 있는 기능.
이력 추적 및 품질 관리: 제조 프로세스의 각 단계에서 데이터를 수집하고 기록하여 제품 이력 추적 및 품질 관리를 지원하며 트리뷰를 사용하여 특정 제품의 생산 이력을 검토하고 문제가 발생한 경우 추적 및 조치를 취할 수 있는 기능.
자동화 및 제어: 자동화 및 제어 시스템과 통합되어 생산 설비의 상태를 모니터링하고 필요한 조치를 자동으로 취할 수 있는 기능. 예를 들어, 장비 고장이 감지되면 해당 장비를 비활성화하고 유지 보수 요청을 생성할 수 있다.
알림 및 경고: 중요한 사건 또는 상황에 대한 알림 및 경고를 표시하는 기능. 예를 들어, 장비 고장, 생산 지연, 품질 이슈 등의 사건이 발생하면 해당 사항이 트리뷰에서 강조 표시될 수 있다.
도 45는 공정관리를 위해 사용되는 트리뷰의 예시도이다.
도 14의 왼쪽 그림은 도 4의 스마트 팩토리의 공정⑴에서 공정⑺까지의 각 공정이 하나의 명령어로 호출되어 7개의 스텝으로 프로그램이 완성되는 것을 도시한 것이다.
이 프로그램에 사용된 명령어(계량이송, 개별 스위치 ON과 OFF, 지연 시간 입력)는 모두 현장에서 일어나는 작업의 명칭을 명령어로 사용하기 때문에 자동화 공정 개발의 경험이 없는 현장의 작업자도 작업의 순서대로 명령어를 나열만 함으로써 프로그램을 완성할 수 있다.
이 7개의 공정과 동일한 자동화 공정을 PLC로 프로그래밍하려면 아마도 수백 개의 프로그램 스탭이 소요될 것이며 본 발명의 기술이 가지고 있는 그룹화된 그룹의 대기 기능까지 프로그래밍하려면 아마도 수천 스탭의 PLC 프로그래밍과 이의 디버깅을 위한 현장 시운전을 포함하여 적어도 수일 내지 수 주일은 소요될 것이나 본 발명의 범용 PC 기반 스마트 플랜트 구축 시스템을 이용하면 불과 몇 분 만에 프로그램을 완성할 수 있고 프로그램 디버깅을 위한 시험 운전 없이 바로 본가동으로 들어갈 수 있다.
본 발명은 컴포넌트화된 공장 설비의 그림 아이콘, 산업 현장에서 일어나는 단위조작이나 공정의 명칭을 사용한 직관적인 명령어, 프로그램 길이를 수백분의 일로 줄일 수 있는 강력한 그룹화, 아무리 어려운 공정도 프로그래밍을 자유자재로 할 수 있도록 하는 계산창과 변수입력창으로 이루어져 비IT 및 비OT 전문가도 운용할 수 있는 사용자 친화적인 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템 소프트웨어이다.
10 PC 20 PLC
30 공장 설비
100 작화부 111 제1 탱크
112 제2 탱크 113 제3 탱크
114 제4 탱크 120 반응기
130 교반모터 140 배관
141 공정라인 1 142 공정라인 2
143 공정라인 3 144 공정라인 4
150 제1 이송모터 151 제2 이송모터
160 제1 밸브 161 제2 밸브
163 제3 밸브 200 계기창 표시부
210, 513, 542 계기창 211 다용도 AI창
212 다용도 AO창 213 계산창
214 변수 입력창 215 텍스트 입력창
216 타이머창 217 시계창
218 콤보박스 219, 541 날짜선택창
220 체크박스 221 쪽지메모창
230 제1 계산창 231 가열 후 온도창
232 가열 전 온도창 233 제1 다용도AI창
234 제2 다용도AI창 235 제2 계산창
300 그룹화 설정부 400 프로그래밍부
500 MES 구성부 501 표 작성부
502 보조창 작성부 503 트리뷰 작성부

Claims (12)

  1. PC(10)와 PLC(20)로 이루어진 스마트 팩토리 시스템에 의해 공장 설비(30)의 자동화 공정과 MES를 실행함에 있어 공정제어를 위한 PLC 프로그램을 사용하지 않고, 또한 일반 컴퓨터 프로그래밍 코딩도 사용하지 않으며, IT 및 OT에 대한 지식이 없는 비전문가도 공정제어 시스템과 MES를 구축하고 운용할 수 있는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템으로서,
    상기 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템은
    공장 설비의 컴포넌트화된 그림 아이콘을 구비하여 드롭다운 형식으로 마우스 클릭만으로 화면 위에 공장 설비의 공정 연결 형태를 도시할 수 있도록 하는 작화부(100);
    상기 작화부(100)에서 도시된 공장 설비의 상태값이나 원료량, 생산량 등 생산과 관련된 수치를 나타내는 계기창을 표시할 수 있도록 하는 계기창 표시부(200);
    상기 작화부(100)에서 도시된 공장 설비 중 하나의 AI 혹은 DI의 목표치를 위해 출력되는 다수의 DO와 AO를 마우스 클릭만으로 한 개로 그룹화하고, 그룹화된 그룹을 마우스 클릭만으로 하나의 명령어로 호출하여 사용할 수 있도록 설정하는 그룹화 설정부(300);
    현장에서 일어나는 단위공정이나 단위조작의 한글명칭을 사용하여 만들어진 명령어 들이 포함된 공정명령어 선택창과 다양한 MES의 기능을 수행하게 하는 MES 용 프로그램 명령어 창(330)을 제공하고, 상기 명령어들을 공정 순서대로 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍을 완성할 수 있게 하는 프로그래밍부(400);
    원료, 인력을 포함하여 제조를 위한 자원을 제공하는 부서의 데이터베이스와 연동하여 데이터를 송수신하고 데이터 정리 및 시각화, 데이터 비교, 데이터 요약, 보고서 및 문서 작성을 할 수 있는 표 작성부(501), 자동화 공정의 실행 중에도 메인 화면의 연장 화면을 작성할 수 있는 보조창 작성부(502), 제조 공정과 라인, 장비, 작업, 모니터링, 자동제어, 알림 기능 들을 시각화하여 계층적으로 관리할 수 있도록 하는 트리뷰 작성부(503)를 마우스 클릭만으로 화면 위에 도시할 수 있도록 하는 MES 구성부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 계기창 표시부(200)는 제어용 설정값의 입력, 단위가 없는 임의의 숫자 입력, 초기값, 중간값, 종료값 및 프로그램 내 플래그 값을 입력하는 용도의 변수입력창(214)과, 인터넷 웹페이지의 URL 주소, 파일을 읽고 쓰기 위한 경로, 프로그램 내 참조 메시지, 사원이나 회사 정보 등 각종 문자열을 입력하는 텍스트 입력창(215)을 마우스 클릭만으로 화면 위에 도시할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 계기창 표시부(200)는 특정 공장 설비(30)와 접점을 공유하여 체크된 상태일 때 해당 접점이 1, 체크되지 않은 상태일 때 해당 접점이 0이 되도록 하는 계기창으로, 하나 또는 복수 개의 제어 조건을 설정할 때 유용하게 사용될 수 있는 체크박스(220)를 마우스 클릭만으로 화면 위에 도시할 수 있는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 계기창 표시부(200)는 현재 시각을 표시하는 시계창(217), 특정 날짜를 선택할 수 있는 날짜 선택창(219), 복수 개의 문자 또는 숫자 중 하나를 선택할 수 있도록 스크롤 다운 기능을 가지는 콤보박스(218), 메시지 전달, 작업 명령, 공지 사항 전달 등의 용도로 사용하는 쪽지 메모장(221)을 마우스 클릭만으로 화면에 도시할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 표 작성부(501)는 마스터 테이블과 디테일 테이블로 구성된 표의 세트(set)에서 마스터 테이블과 디테일 테이블 간 데이터 입출력을 할 수 있도록 컴포넌트로 만들어진 마스터↔디테일 버튼을 마우스 클릭만으로 화면 위에 도시하고 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 표 작성부(501)는 테이블에 데이터 입력을 용이하게 하는 테이블↔입력창 버튼(520), 파일을 읽어 테이블 형태로 디스플레이되도록 하는 파일→테이블 버튼(530), 파일에서 특정 데이터를 포함하는 행을 찾아 테이블로 디스플레이되도록 하는 파일검색→테이블 버튼(540), 테이블을 파일로 저장하는 테이블→파일 버튼(550), 데이터를 파일에 수정 또는 부가하는 기능을 가진 자료입력창→파일 버튼(560)을 마우스 클릭만으로 화면에 도시하고 마우스 클릭만으로 그 기능을 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로그래밍부(400)는 두 계기창 간 사칙연산, 함수값 도출 등 연산을 수행한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 계기창의 접점번호의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 두 계기창 간 계산 명령어(314)와 카운터창, 타이머창 및 계산창의 동작을 시작 또는 정지시킨 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 창의 접점번호의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창의 시작/정지 명령어(317)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로그래밍부(400)는 그룹화한 그룹을 불러 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 원부재료의 계량이송 작업을 수행하도록 프로그래밍할 수 있게 하는 계량이송 명령어(310), 프로그램 실행 중 지연 시간 만큼 대기하고 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 시간 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 지연시간 입력 명령어(311), 공장 설비를 개별로 on/off 한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 접점 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 스위치 on/off 명령어(312), 한 개 이상의 디지털 입력(DI) 또는 디지털 출력(DO)의 접점 상태가 설정된 조건을 만족하면 다음 명령어도 넘어가도록 하는 기능을 마우스 클릭과 접점 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 DI/DO 대기 명령어(313), 프로그램이 저장된 버튼의 반복 작업의 횟수를 부여한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 버튼 번호의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 버튼 작업 횟수 명령어(315), 특정 버튼이 on 또는 off 상태로 될 때까지 대기한 후 설정한 조건이 되면 다음 명령어로 넘어가도록 하는 기능을 마우스 클릭과 버튼 번호의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 버튼 대기 명령어(316)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 MES 용 프로그램 명령어(330)는 계기창과 테이블의 셀 간에 문자를 주고받는 기능을 수행하고 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 계기창의 접점과 테이블의 셀 주소의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창↔테이블 명령어(334), 한 개 이상의 계기창의 문자나 숫자를 파일에 저장한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 계기창의 접점 및 파일 경로 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창→파일 명령어(335), 파일에 있는 한 개 이상의 데이터를 동일한 개수의 계기창에 출력한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 계기창의 접점번호 및 파일 경로의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 파일→계기창 명령어(336)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 MES 용 프로그램 명령어(330)는 다른 프로젝트 페이지에 있는 프로그램 버튼을 on/off 하는 기능을 수행하고 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 다른 페이지 번호와 버튼 번호의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 다른 page 버튼 on/off 명령어(331), 다른 프로젝트 페이지의 계기창에 숫자 혹은 문자를 보내는 기능을 수행하고 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 다른 페이지 번호와 버튼 번호의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창→다른 page 명령어(332), 화면에 디스플레이 되어 있는 메모장에 계기창의 문자나 숫자를 한 줄 추가하는 기능을 수행하고 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 다른 페이지 번호와 버튼 번호의 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창→메모장 명령어(333), 계기창 간의 숫자 혹은 문자를 비교하여 조건이 만족할 때 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 비교할 계기창의 접점 번호 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창 간 문자 비교 명령어(337), 계기창의 문자열에서 필요한 문자를 가려내고 바코드 리더나 RFID로부터 필요한 정보를 가려내어 자신이나 다른 계기창에 디스플레이한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 계기창의 접점 번호 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창 문자 가려내기 명령어(338), 계기창 간의 문자를 서로 결합하여 자신이나 다른 계기창에 디스플레이한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 계기창의 접점 번호 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창 문자 결합하기 명령어(339), 프로그램 실행 중 팝업창이나 보조창을 나타나게 하거나 숨기게 한 후 다른 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 팝업창과 보조창의 번호 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 팝업창 열기/감추기 명령어(340), 프로그램 수행 중에 메시지 창을 띄운 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 마우스 클릭과 메시지 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 메시지 알림 명령어(341)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 PLC(20)는 프로그램 기능이 없이 아날로그 및 디지털 입출력 기능만 가지고 있는 일반 I/O 디바이스로 대체될 수 있는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 계기창 표시부(200)는 하나 또는 2 이상의 계기창에 입력 또는 표시된 값을 이용하여 임의의 계산을 수행할 수 있도록 하는 계기창으로서 계산창을 더 포함하되, 상기 계산창을 하나의 셀로 둔 테이블의 형태로 만들어 엑셀(Excell)과 동일한 기능을 부여하거나 표의 각 셀에 한 개씩의 계기창을 삽입하여 표를 엑셀처럼 사용할 수 있으며, 또한 상기 계산창은 실수값을 표현하는데 사용되는 Hi-Lo 워드 값을 가져와 두 계기창에 디스플레이하고 이 두 워드를 합쳐서 부동 소수점 표현 방식으로 한 개의 실수 연산을 수행하기 위하여 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 범용 PC 기반 스마트 팩토리 구축 시스템.
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