KR20080008157A - 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신 장치 및 통신 방법 - Google Patents

인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신 장치 및 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신 장치를 제공하려는 것으로 , 본 발명에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신 장치는 통신시 슬레이브가 되며, 통신을 위한 송수신부를 구비하는 인버터 주 제어 보드와; 통신을 위한 송수신부를 구비하며, 상기 인버터 주 제어 보드와 통신 접속되고, 토큰의 보유에 따라 통신시 각각 마스터가 될 수 있는 다수의 옵션 카드와; 상기 각각의 옵션 카드와 상기 인버터 주 제어 보드 간에 접속되어 통신 경로를 제공하는 통신라인과;를 포함하여 구성된다.
인버터, 옵션 카드, 통신장치, 마스터, 슬레이브, 토큰

Description

인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신 장치 및 통신 방법{A COMMUNICATION APPARATUS AND METHOD BETWEEN AN INVERTER AND A PLURALITY OF OPTION CARDS}
도 1은 종래기술에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치 구성에 대한 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치 구성에 대한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 토큰의 흐름 및 인버터와의 데이터 흐름을 보여주는 블록도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1: 인버터 주 제어 보드 2: 제 1 옵션 카드
3: 제 2 옵션 카드 4: 제 3 옵션 카드
5: 제 1 통신 라인
1-1: 인버터 주 제어 보드 송수신부
2-1: 제 1 옵션 카드 송수신부 3-1: 제 2 옵션 카드송수신부
4-1: 제 3 옵션 카드 송수신부
TOK: 제 2 통신 라인
본 발명은 인버터에 관한 것으로, 특히 인버터에 다수의 옵션 카드(Option Card)가 부설되었을 때 인버터에서 옵션 카드로의 통신 부담을 경감시킬 수 있는 다수의 옵션 카드와 인버터 주 제어 보드 간 통신장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인버터는 전동기를 구동하는 드라이버(Driver)로서 전동기의 속도 제어 및 토크(Torque) 제어를 하기 위한 전기기기이다.
인버터는 프로그래머블 로직 컨트롤러(Programmable Logic Controller, 통상 PLC로 약칭함)와 단자 연결 또는 통신접속을 통해서 운전제어될 수 있으며, 인버터의 출력값을 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러로 제공하는 것도 가능하다. 상기 인버터에 부설되는 다수의 옵션 카드는 대표적으로 상기 프로그래머블 로직 컨트롤러와의 통신 접속을 위한 통신 카드일 수 있고, 여러 가지 옵션에 따라 다양한 카드가 부설될 수 있다.
한편, 종래기술에 따라 인버터 주 제어 보드와 다수의 옵션 카드 간의 통신 장치 구성을 보여주는 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치 구성에 대한 블록도이다.
도 1에 있어서, 종래기술에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치는 인버터 주 제어 보드(1)와, 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4), 인버터 주 제어 보 드(1)와 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4) 사이에 접속되어 양방향으로 써넣고 읽어가는 것이 가능한 제 1 내지 제 3 듀얼 포트 램(Dual Port Random Access Memory, DPRAM으로 통상 약칭됨)(5-7), 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)의 각각과 제 1 내지 제 3 듀얼 포트 램(5-7)의 사이에 각각 접속되어 데이터를 주고 받을 수 있는 경로를 제공하는 제 1 내지 제 5 버스(8, 10, 12)와, 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)의 각각과 상기 인버터 주 제어 보드(1) 사이에 접속되어 데이터를 주고 받을 수 있는 경로를 제공하는 제 6 내지 제 8 버스(9, 11, 13)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 종래기술에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치의 통신동작은 다음과 같이 이루어진다.
즉, 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)에서 발생되는 데이터는 각각 대응되게 접속되는 제 1 내지 제 5 버스(8, 10, 12)를 통해 상응하는 제 1 내지 제 3 듀얼 포트 램(5-7)의 각각에 저장되며, 인버터 주 제어 보드(1)는 주기적으로 제 1 내지 제 3 듀얼 포트 램(5-7)으로부터 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)의 데이터를 읽어온다. 또한, 반대로 인버터 주 제어 보드(1)에서 발생한 데이터는 제 6 내지 제 8 버스(9, 11, 13)를 통해 제 1 내지 제 3 듀얼 포트 램(5-7)에 저장되고, 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)의 각각이 대응되는 제 1 내지 제 3 듀얼 포트 램(5-7)으로부터 인버터 주 제어 보드(1)에서 발생한 데이터를 읽어 오는 것으로 통신 동작이 이루어진다.
그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치는 다음과 같은 문제점을 가진다.
첫째 문제점으로서, 종래기술에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치는 버스를 이용하기 때문에 인버터와 옵션 카드 사이에 많은 버스 신호선이 접속되어야 한다는 문제점이 그것이다. 하나의 듀얼 포트 램은 데이터 8 비트(bits), 어드레스 8 비트를 사용하며, 따라서 하나의 듀얼 포트 램당 16개의 버스 신호선이 접속되어야 하고 상기 소개한 종래기술의 예와 같이 옵션 카드와 듀얼 포트 램이 각각 3개일 경우 버스 신호선은 48선이 접속되어야 하고 이들을 조밀하게 배설함에 따른 전자파 혼신의 발생 문제와 통신장치의 인쇄 회로 기판 설치공간이 부족해 지는 문제가 발생된다.
둘째 문제점으로서, 옵션카드에서 인버터의 데이터를 요구하면 그에 따라 해당 옵션 카드에 인버터는 데이터를 신속히 보내줘야 하는 바, 듀얼 포트 램은 인터럽트 기능이 없으므로 인버터 주 제어 보드가 듀얼 포트 램으로부터 데이터를 읽어가기 위해서는 주기적으로 듀얼 포트 램의 데이터를 체크(check)해야 하고 따라서 인버터 주 제어 보드는 주기적으로 연산처리에 부하가 가중되는 문제점이 발생된다.
셋째 문제점으로서, 인버터에 옵션 카드를 부설(장착)하기 위한 슬롯(slot)수가 늘어나면, 버스를 이용하는 데이터의 통신방식에서는 각각의 듀얼 포트 램의 상위 어드레스를 추가해야 하고 그에 따랏 어드레스 디코더(decoder) 회로가 점점 복잡해 지는 문제점이 발생된다는 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 데이터의 통신경로를 최소화할 수 있고 인버터 주 제어 보드의 연산 부하를 경감할 수 있으며 어드레스 디코더 회로가 불요한 인버터와 다수의 옵션 카드 간 통신 장치 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 본 발명의 목적은 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신 장치에 있어서,
통신시 슬레이브가 되며, 통신을 위한 송수신부를 구비하는 인버터 주 제어 보드와;
통신을 위한 송수신부를 구비하며, 상기 인버터 주 제어 보드와 통신 접속되고, 토큰의 보유에 따라 통신시 각각 마스터가 될 수 있는 다수의 옵션 카드와;
상기 각각의 옵션 카드와 상기 인버터 주 제어 보드 간에 접속되어 통신 경로를 제공하는 통신라인과;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 인버터와 옵션 카드 간의 통신 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 목적은 인버터와 다수의 옵션카드 간의 통신 방법에 있어서,
토큰을 보유하여 마스터가 된 상기 옵션 카드가 상기 인버터의 주 제어 보드와 통신을 하는 단계와;
통신을 마친 상기 옵션 카드가 다른 옵션 카드에 토큰을 넘겨주는 단계와;
토큰을 넘겨받은 다른 옵션 카드가 새로이 마스터가 되어 상기 인버터의 주 제어 보드와 통신을 하는 단계와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 인버터와 다수의 옵션카드 간의 통신 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치 구성에 대한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 토큰의 흐름 및 인버터와의 데이터 흐름을 보여주는 블록도이다.
도 2에 있어서, 본 발명에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치는, 통신시 슬레이브(Slave)가 되며, 통신을 위한 송수신부(transmitter/receiver)(1-1)를 구비하는 인버터 주 제어 보드(1)와; 통신을 위한 제 1 내지 제 3 옵션 카드 송수신부(2-1, 3-1, 4-1)를 구비하며, 상기 인버터 주 제어 보드(1)와 통신 접속되고, 토큰(Token)의 보유에 따라 통신시 각각 마스터(Master)가 될 수 있는 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)와; 상기 각각의 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)와 상기 인버터 주 제어 보드(1) 간에 접속되어 통신 경로를 제공하는 제 1 통신라인(5)를 포함한다.
상기 인버터 주 제어 보드(1)와 상기 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)는 인쇄 회로 기판으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라서 다른 옵션 카드로의 토큰 전달과 데이터의 송수신을 위해서, 본 발명에 따른 인버터와 다수의 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4) 간의 통신장치는 제 1 통신라인(5)을 통신 경로로서 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라서 다른 옵션 카드로의 토큰 전달과 데이터의 송수신을 위해서, 본 발명에 따른 인버터와 다수의 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4) 간의 통신장치는 상기 각각의 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4) 간에 접속되어 통신 경로를 제공하는 제 2 통신라인(TOK)를 추가로 포함할 수 있다.
도시되지 않았지만, 통신 즉, 데이터의 송수신을 마친 일 옵션 카드가 토큰을 다른 옵션 카드에 넘겨주어 새로운 마스터가 되게 하기 위해서, 각각의 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)는 토큰을 넘겨줄 상대 옵션 카드의 신원 정보을 미리 저장하고 있는 저장부를 구비할 수 있다.
상기 제 1 통신라인(5) 는 송신용 라인 1선과 수신용 라인 1선으로 이루어져, 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)와 인버터 주 제어 보드(1) 사이에 통신 경로 제공을 위해 배설된다. 따라서, 옵션 카드가 3장일 경우 통신라인의 구성은, 제 1 통신라인(5) 는 2 선만으로 구성되고, 여기에 각각의 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)의 제 1 내지 제 3 옵션 카드 송수신부(2-1, 3-1, 4-1)로부터 제 1 통신라인(5)에 통신연결을 위한 짧은 송수신용 연결선이 2선씩 6선, 그리고 인버터 주 제어 보드(1)의 송수신부(1-1)로부터 제 1 통신라인(5)에 통신연결을 위한 짧은 송수신용 연결선이 2선으로 구성될 수 있다.
각각의 제 2 통신라인(TOK) 도 마찬가지로 송신용 라인 1선과 수신용 라인 1선으로 구성될 수 있다.
본 발명의 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치는 듀얼 포트 램을 이용하지 않기 때문에 어드레스(Address)를 사용하지 않고 따라서 어드레스 디코더 회로가 필요 없다.
한편 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신장치의 통신동작을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 토큰의 흐름 및 인버터와의 데이터 흐름을 보여주는 블록도이다.
먼저, 제 1 옵션 카드(2)가 토큰을 보유하여 마스터가 되면, 제 1 옵션 카드(2)는 상기 제 1 통신라인(5)에 대한 통신을 독점하여 즉 이때 다른 제 2 및 제 3 옵션 카드(3 및 4)는 대기하여야 하고, 제 1 옵션 카드(2)만이 슬레이브인 인버터 주 제어 보드(1)에 명령 데이터를 송신하거나 인버터 주 제어 보드(1)로부터 결과 데이터를 수신할 수 있다. 또한 제 1 옵션 카드(2)만이 다른 제 2 및 제 3 옵션 카드(3 및 4)에 데이터를 송신하거나 다른 제 2 및 제 3 옵션 카드(3 및 4)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이때 다른 제 2 및 제 3 옵션 카드(3 및 4)의 통신 경로는 일 실시 예의 경우 상기 제 1 통신라인(5)을 통한 경로가 이용될 수 있고, 다른 실시 예의 경우 별도의 제 2 통신라인(TOK)을 통한 경로가 이용될 수 있다.
제 1 옵션 카드(2)는 통신을 마치면, 예컨대 미리 미 도시한 메모리와 같은 저장부에 저장된 프로그램의 다음에 토큰을 넘겨줄 옵션 카드에 대한 신원정보에 따라 토큰을 넘겨줄 옵션 카드를 결정하고 해당 옵션 카드에 토큰을 넘겨준다.
여기서 제 1 옵션 카드(2)가 토큰을 넘겨줄 옵션 카드는 제 2 옵션 카드(3) 로 미리 상기 프로그램에 설정될 수 있고, 제 2 옵션 카드(3)가 토큰을 넘겨줄 옵션 카드는 제 3 옵션 카드(4) 그리고 제 3 옵션 카드(4)가 토큰을 넘겨줄 옵션 카드는 제 1 옵션 카드(2)로서 미리 상기 프로그램에 설정될 수 있다.
통신을 마친 제 1 옵션 카드(2)로부터 토큰을 넘겨받은 제 2 옵션 카드(3)도 제 1 옵션 카드(2)와 마찬가지로 마스터가 되면, 제 2 옵션 카드(3)는 상기 제 1 통신라인(5)에 대한 통신을 독점하여 제 2 옵션 카드(3)만이 슬레이브인 인버터 주 제어 보드(1)에 명령 데이터를 송신하거나 인버터 주 제어 보드(1)로부터 결과 데이터를 수신할 수 있다. 또한 제 2 옵션 카드(3)만 다른 제 1 및 제 3 옵션 카드(2 및 4)에 데이터를 송신하거나 다른 제 1 및 제 3 옵션 카드(2 및 4)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이때 다른 제 1 및 제 3 옵션 카드(2 및 4)와의 통신 경로는 일 실시 예의 경우 상기 제 1 통신라인(5)을 통한 경로가 이용될 수 있고, 다른 실시 예의 경우 별도의 제 2 통신라인(TOK)을 통한 경로가 이용될 수 있다.
제 3 옵션 카드(3)가 마스터가 되는 경우에도 마찬가지로 상기와 같이 통신 동작한다.
상기와 같이 다수의 옵션 카드가 제 1 통신라인(5)을 데이터의 통신 경로로서 공용으로 이용하더라도, 본 발명에 따라서 마스터가 된 하나의 옵션 카드만이 통신을 독점하므로 동시 여러 데이터의 통신으로 인한 충돌로 데이터가 사라지는 현상은 발생하기 않는다.
본 발명에 따라서 다수의 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4)가 토큰의 보유에 따라서 마스터가 되고, 인버터 즉, 인버터 주 제어 보드(1)는 항상 슬레이브가 된 다. 따라서, 슬레이브인 인버터 주 제어 보드(1)는 제 1 내지 제 3 옵션 카드(2-4) 중 어느 하나의 마스터로부터 명령 데이터를 수신하면, 그에 응답하여 처리 데이터를 송신하기만 하면 되기 때문에, 종래기술과 같이 주기적인 명령 데이터가 있는 지 체크할 처리 동작이 필요없고 따라서 주기적 명령 데이터 체크에 의한 처리과정 만큼의 연산처리 부담이 경감될 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신 경로를 송신과 수신용 각 1선을 이루어진 공통 통신라인을 이용하는 구성이므로, 통신 선로가 매우 간소화될 수 있고 인버터의 주 제어 보드와 옵션 카드의 인쇄회로기판이 설치될 수 있는 충분한 공간이 확보되고, 통신 선로 간 전자파 간섭을 일으키지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다수의 옵션 카드 중 어느 하나가 마스터가 되고 인버터 주제어 보드는 슬레이브가 되어 마스터로부터의 명령 데이터에 따른 처리 및 결과 데이터 송신만 하면 되므로, 주기적 명령 데이터의 체크 처리가 불필요하여 인버터 주 제어 보드의 연산처리 부담이 경감될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 마스터가 된 하나의 옵션 카드와 인버터 주 제어 보드간의 1 대 1 통신이 이루어지므로, 어드레스가 불필요하고 따라서 어드레스 디코더 회로 또한 불필요하여 통신장치의 구성이 간소화될 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 인버터와 다수의 옵션 카드 간의 통신 장치에 있어서,
    통신시 슬레이브가 되며, 통신을 위한 송수신부를 구비하는 인버터 주 제어 보드와;
    통신을 위한 송수신부를 구비하며, 상기 인버터 주 제어 보드와 통신 접속되고, 토큰의 보유에 따라 통신시 각각 마스터가 될 수 있는 다수의 옵션 카드와;
    상기 각각의 옵션 카드와 상기 인버터 주 제어 보드 간에 접속되어 통신 경로를 제공하는 통신라인과;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터와 옵션 카드 간의 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    다른 옵션 카드로의 토큰 전달과 데이터의 송수신을 위해서, 상기 각각의 옵션 카드 간에 접속되어 통신 경로를 제공하는 다른 통신라인을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터와 옵션 카드 간의 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    통신을 마친 일 옵션 카드가 토큰을 다른 옵션 카드에 넘겨주어 새로운 마스터가 되게 하기 위해서, 각각의 옵션 카드는 토큰을 넘겨줄 상대 옵션 카드의 신원 정보을 저장하는 저장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 인버터와 옵션 카드 간의 통신 장치.
  4. 인버터와 다수의 옵션카드 간의 통신 방법에 있어서,
    토큰을 보유하여 마스터가 된 상기 옵션 카드가 상기 인버터와 통신을 하는 단계와;
    통신을 마친 상기 옵션 카드가 다른 옵션 카드에 토큰을 넘겨주는 단계와;
    토큰을 넘겨받은 다른 옵션 카드가 새로이 마스터가 되어 상기 인버터와 통신을 하는 단계와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터와 다수의 옵션카드 간의 통신 방법.
  5. 인버터와 다수의 옵션카드 간의 통신 방법에 있어서,
    토큰을 넘겨받은 옵션 카드가 새로이 마스터가 되어 다른 옵션 카드와 통신을 하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터와 다수의 옵션카드 간의 통신 방법.
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