KR20010018286A - 이기종 피엘씨간의 데이터 전송 및 공유 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이기종 PLC(Programmable Logic Controller)간의 데이터 전송 및 공유 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 고유의 통신 프로토콜을 가진 PLC들을 데이터 링크 장치와 함께 네트워크 상에서 상호 연결하고 각 PLC의 통신 프로토콜을 변환하여 제어 데이터를 상호간에 전송하고 공유할 수 있도록 함으로써, 산업 현장의 자동화 시스템에 설치되어 운영 중인 PLC에 새로운 PLC를 증설하거나 교체해야 하는 경우, 동일한 종류의 PLC 조달이 어렵거나 경제성을 고려하여 다른 기종의 PLC로 교체할 경우, PLC가 제품의 특성상 폐쇄적인 네트워크 체계를 가지고, 또 이기종 PLC간의 데이터 전송 및 공유를 고려하지 않고 개발되기 때문에 새로 도입된 이기종 PLC와 운영 중인 PLC와의 통신을 위하여 개별 하드웨어 및 소프트웨어의 개발에 요구되는데, 이에 소요되는 많은 시간과 노력을 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

이기종 피엘씨간의 데이터 전송 및 공유 방법{A method for data transfer and sharing between different types of PLC}
본 발명은 이기종 PLC(Programmable Logic Controller)간의 데이터 전송 및 공유 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 고유의 통신 프로토콜을 가진 PLC들을 데이터 링크 장치와 함께 네트워크 상에서 상호 연결하고 PLC의 통신 프로토콜을 변환하여 제어 데이터를 상호간에 공유할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, PLC에 실장되는 링크유니트는 퍼스널 컴퓨터 또는 PLC간의 쌍방향통신기능에 의한 고효율 전송시스템의 실현을 가능하게 하고, 데이터의 전송속도가 뛰어나 데이터의 장거리 전송이 가능하게 하며, 전송로에는 동축케이블 뿐만 아니라 광섬유 케이블을 이용하므로 RAS(Reliability, Availability, Serviceability : 신뢰도, 이용 가능도, 보수 가능도를 칭함) 기능이 충실한 네트워크를 구축할 수 있도록 제공한다.
이와 같은 PLC 링크에서의 데이터 전송방법으로는 대한민국 공개특허공보 제 1998-074457호에 개시된 것이다. 이것은 복수 개의 동일한 PLC가 링크 유니트라는 중계장치로 네트워크되어 있는 장치에서, 복수 개의 PLC간의 데이터 송/수신은 래더다이아그램 프로그램을 이용하여 자기유니트와 상대유니트의 영역 지정으로 데이터를 송/수신하는 방법이다.
그러나 이 방식은 동일한 PLC를 대상으로 한 것으로서 독립적이고 고유의 통신 프로토콜을 갖고 있는 PLC 간의 데이터 송/수신은 불가능하다.
따라서, 산업 현장의 자동화 시스템에 설치되어 운영 중인 PLC에 새로운 PLC를 증설하거나 교체함에 있어서 동일한 종류의 PLC 조달이 어렵거나 경제성을 고려하여 다른 기종의 PLC로 교체할 경우에는 PLC가 제품의 특성상 폐쇄적인 네트워크 체계를 가지고, 또 이기종 PLC간의 데이터 전송 및 공유를 고려하지 않고 개발되기 때문에 새로 도입된 이기종 PLC와 운영 중인 PLC와의 통신을 위하여 개별 하드웨어 및 소프트웨어의 개발이 요구되는데, 이에는 많은 시간과 노력이 소요되는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 고유의 통신 프로토콜을 가진 PLC들을 데이터 링크 장치와 함께 네트워크 상에서 상호 연결하고 각 PLC의 통신 프로토콜을 변환하여 제어 데이터를 상호간에 전송하고 공유할 수 있는 이기종 PLC간의 데이터 전송 및 공유 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이기종 PLC 간의 데이터 송/수신 방법을 설명하기 위한 도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 링크 장치의 계층별 소프트웨어 구조를 나타낸 도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이기종 PLC 간의 데이터 전송 및 공유 방법을 보인 흐름도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10, 20 : PLC 1, 2 11, 21 : CPU
12, 22 : 이더넷 지원 카드 30 : 이더넷
40 : 데이터 링크 장치
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 이기종 PLC 간의 데이터 송/수신 및 공유를 위해서 이더넷(Ethernet) 상에서 연결하고자 하는 다수 대의 PLC를 데이터 링크 장치와 함께 네트워크로 연결한다. 이 때, 연결 대상 PLC는 이더넷을 지원하는 카드 (또는 장치)를 장착하고 있어야 한다. 데이터 링크 장치는 데이터를 읽어들이는 소스(Source) PLC로부터 제어 데이터를 읽어 공유 메모리에 저장한 다음, 기록 대상인 데스티네이션(Destination) PLC에 데이터를 기록하는 역할을 한다. 이러한 기능은 Windows 95, 98, NT와 같은 범용 오퍼레이팅 시스템(OS) 기반의 PC에서 구현된 MMI(Man-Machine Interface) 프로그램을 이용하여 수행한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이기종 PLC 간의 데이터 송/수신 방법을 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 적용되는 시스템은 이더넷(30)상에서 한 대의 데이터 링크 장치(40)와 PLC 1, 2(10, 20)를 비롯한 다수대의 이기종 PLC가 연결되어 구성된다.
각 PLC는 CPU 카드(11, 21)와 이더넷 지원 카드(12, 22)를 기본으로 장착하고 있다.
이기종 PLC 간 데이터의 송/수신 및 공유 기능을 구현하기 위한 계층별 소프트웨어 구조는 도 2와 같다.
즉, 최하위의 OS(Operating System)층, TCP/IP층, PLC 드라이버층, 최상위의 MMI층으로 구성되며, OS는 윈도즈(Windows) 95를 사용하고, 그 위에 TCP/IP 층 및 TCP/IP 라이브러리를 기반으로 각각의 PLC를 구동하는 PLC 드라이버(Driver)가 있다. MMI(Man-Machine Interface)층은 최상위에 자리하며 PLC 환경설정(Configuration), 데이터 전송 규칙 편집기, 데이터 읽기/쓰기((Read/Write) 루틴, 데이터 디스플레이 기능을 수행한다.
데이터 링크 장치(40)는 MMI 프로그램을 사용하여 대상 PLC의 정보 및 통신 환경 등을 설정하여 PLC간의 전체 작업을 관리하고, 데이터 전송 상황을 감시한다. 데이터 링크 장치(40)의 주요 기능은 다음과 같다.
1) PLC 환경설정 등록기능
데이터를 주고받을 이기종 PLC에 대한 정보를 등록한다. 등록시 설정하는 내용은 PLC 명칭, PLC 종류, IP 주소, 포트 번호(Port Number) 이다.
2) PLC 디바이스 데이터 제어 기능
각 PLC는 N : N 으로 연결이 가능하며, 각 PLC의 디바이스(또는 레지스터)를 원하는 크기만큼 1 : 1 또는 1 : N 으로 연결할 수 있다. 설정하는 내용은 소스(Source) PLC, 즉 데이터 링크 장치(40)에서 읽기 대상 PLC와 데스티네이션(Destination) PLC, 즉 데이터 링크 장치(40)에서 쓰기 대상 PLC로 분류하여 PLC 환경설정에서 등록한 PLC 명칭, 레지스터(또는 디바이스) 및 크기이다. 설정된 디바이스에 대해서만 데이터 전송 및 공유 서비스를 제공받을 수 있다.
3) PLC 연결 및 연결해제 기능
PLC 환경설정에 등록한 PLC를 네트워크에 연결 또는 연결해제를 수행하는 기능이다.
4) PLC 디바이스 모니터링 기능
등록된 PLC 디바이스에 대해서 데이터의 변화를 지속적으로 감시 할 수 있는 기능이다. 디바이스의 값은 2진수, 10진수, 16진수 및 부동소수점 형태로 디스플레이가 가능하다.
5) PLC 디바이스 읽기/쓰기 기능
등록된 PLC 디바이스 데이터 제어에 의하여 레지스터 데이터를 읽어 다른 PLC에 데이터를 기록하는 기능이다
본 발명의 이기종 PLC 간의 데이터 전송 및 공유 방법은 도 3에 도시한 흐름도에서 보듯이 데이터 링크 장치에 데이터 전송을 수행할 PLC 정보를 등록하고, 소스/데스티네이션 PLC를 설정하는 과정, 상기 두 PLC(소스/데스티네이션 PLC) 간에 공유할 데이터 영역을 설정하는 과정, 소스 PLC에서 데스티네이션 PLC로 네트워크를 연결하여 데이터를 전송하는 과정으로 이루어진다.
상세하게는, 먼저 MMI층의 PLC 환경설정 등록기능을 이용하여 데이터 링크 장치(40)에 데이터 전송을 수행할 PLC 1(10) 및 PLC 2(20)에 대한 PLC의 종류 및 IP 주소 등을 등록한 다음, 소스 PLC와 데스티네이션 PLC를 설정한다. 예를 들어, PLC 1(10)에서 PLC 2(20)로 전송할 경우 PLC 1(10)을 소스 PLC로, PLC 2(20)를 데스티네이션 PLC로 설정한다(S1).
다음에, PLC 디바이스 데이터 제어기능을 이용하여 두 PLC 간에 공유할 데이터 영역을 설정한다. 예를 들면, PLC 1(10)의 WR0에서부터 WR250(레지스터 WR0~250의 디바이스 데이터의 크기는 250 Words 임)에 있는 데이터를 PLC 2(20)의 N09:0~250에 기록하는 데이터 전송 규칙을 작성한다(S2).
이어서, PLC 연결기능을 이용하여 PLC 1(10)과 PLC 2(20)를 네트워크로 연결한다. 네트워크에 연결되면 각 PLC와 관련된 통신모듈이 동작한다(S3). 이 때 PLC 디바이스 읽기 기능에 의해서 PLC 1(10)의 WR0~250 레지스터 데이터를 읽어 데이터 링크 장치)40)의 공유메모리에 저장하고(도 1에서 Path 1의 과정), 디바이스 쓰기 기능에 의해서 공유메모리에 저장된 데이터를 PLC 2(20)의 N09:0~250 레지스터에 데이터를 기록한다(도 1에서 Path 2의 과정).
이때 데이터의 송수신 상황은 디바이스 모니터링 기능을 이용하여 감시할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 이기종 PLC 간의 데이터 전송 및 공유 방법을 이용하면, 이기종 PLC 간에 데이터 송/수신 및 공유가 용이해진다. 따라서, 본 발명은 현재 운용 중인 PLC 기종의 일부분을 다른 기종의 PLC로 교체하거나, 기 설치된 이 기종 PLC 간 데이터를 상호간에 공유해야할 필요성이 있는 환경에서 매우 유용하게 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (2)

  1. 복수 개의 이기종 PLC가 이더넷(30) 상에서 데이터 링크 장치(40)와 연결되어 있는 시스템에 있어서,
    상기 데이터 링크 장치(40)가 최하위의 OS층, TCP/IP층, PLC 드라이버층, 최상위의 MMI층으로 계층화된 소프트웨어구조를 가지고, PLC 환경설정 등록기능, PLC 디바이스 데이터 제어 기능, PLC 연결 및 연결해제 기능, PLC 디바이스 모니터링 기능, PLC 디바이스 읽기/쓰기 기능을 구비함으로써 소스 PLC로부터 데스티네이션 PLC로 지정한 디바이스 영역의 데이터를 공유하고 전송하는 것을 특징으로 하는 이기종 PLC 간의 데이터 전송 및 공유 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소스 PLC로부터 데스티네이션 PLC로 지정한 디바이스 영역의 데이터 공유 및 전송은 상기 데이터 링크 장치(40)에 데이터 전송을 수행할 PLC 정보를 등록하고, 소스/데스티네이션 PLC를 설정하는 과정과; 상기 두 PLC(소스/데스티네이션 PLC) 간에 공유할 데이터 영역을 설정하는 과정과; 소스 PLC에서 데스티네이션 PLC로 네트워크를 연결하여 데이터를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이기종 PLC간의 데이터 전송 및 공유 방법.
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