KR20090038709A - Apparatus for interface of high-speed digital network for nano controlling - Google Patents

Apparatus for interface of high-speed digital network for nano controlling Download PDF

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KR20090038709A
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김찬봉
김충영
김능현
김만호
서정일
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주식회사 터보테크
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Abstract

A high-speed digital network interface apparatus for nano control improving the performance and reliability of a system is provided to implement high speed digital interface by having openness and compatibility when interface between a nano controller and a server system. A nano controller performs a nano control. A high-speed digital servo communications unit includes a servo slave device, a servo master unit for interface between the nano controller and a servo and a servo driver. An I/O interface communications unit includes a field bus master device for interface between the nano controller and the input-output device. A high-speed digital servo communications unit is compatible with a standard ethernet. The high-speed digital servo communications unit transmits and receives asynchronous data for total cycle time for controlling the transmission and reception between the servo master unit and the servo slave device and data sharing method.

Description

나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치{Apparatus for interface of high-speed digital network for nano controlling}Apparatus for interface of high-speed digital network for nano controlling

본 발명은 초정밀 산업에 사용되는 나노제어를 위한 인터페이스장치에 관한 것이다. The present invention relates to an interface device for nano control used in the ultra-precision industry.

최근 선진국의 제어기 기술은 초정밀화, 고기능화, 개방화 등을 통해서 적극적으로 생산성 및 품질 향상을 도모하는 형태로 기술발전이 전개되고 있다. 제어기의 고속 연산처리를 통하여 고속/고정도 제어를 실현하고 있으며, 고분해능을 갖는 고속 응답이 가능한 서보와의 디지털 서보 인터페이스 기술을 적용하여 잡음에 안정적이면서 나노급의 정밀 제어가 가능하게 되었다. 또한, 이더넷(Ethernet) 통신을 통하여 가공 정보를 공유하고 이를 통한 원격 진단 및 모니터링 등의 서비스가 제공되고 있다. Recently, advanced controller technology in advanced countries has been developed in the form of actively improving productivity and quality through ultra-precision, high functionalization, and openness. High speed / accuracy control is realized through high-speed arithmetic processing of the controller, and digital servo interface technology with a servo capable of high-speed response with high resolution enables stable nanoscale precision control. In addition, services such as remote diagnosis and monitoring are provided through sharing process information through Ethernet communication.

이러한 기술의 흐름은 고속/고정밀 서보제어 기술, 나노 보간 알고리즘 등을 적용한 "나노 제어기 기술"과 개방형 소프트웨어 기술, 웹기반의 HMI 적용 기술, 원격 감시/진단/서비스 기술 등으로 대표되는 "IT 기반 소프트웨어 기술", 그리고, 고속/고정밀 제어가 가능한 디지털 서보 인터페이스 기술과 장치간 표준화 기술 적용이 가능한 필드버스 활용으로 대표되는 "고속 디지털 통신 기술"로 구분되어 질 수 있다.The flow of this technology is "IT-based software" represented by "nano controller technology" applying high speed / high precision servo control technology, nano interpolation algorithm, etc., open software technology, web-based HMI application technology, remote monitoring / diagnosis / service technology, etc. Technology ", and" high-speed digital communication technology "represented by a digital servo interface technology capable of high speed / high precision control and a fieldbus application capable of applying standardization technology between devices.

국내외적으로 초정밀 부품 산업, 반도체 산업, 광부품 산업, 차세대 핵심 부품 산업 등이 국가 경쟁력 수준을 결정짓는 핵심 제조업 산업 분야로 자리 잡고 있고, 지속적인 성장세를 유지하고 있다. 특히 앞으로의 제어기 기술은 지금보다 훨씬 진보된 형태, 즉 새로운 제어 방식에 의한 나노급의 초정밀화, 리니어 모터를 적용한 초고속화가 진행되고, 제어기의 모듈화, 인터페이스 표준화가 발전되어 수년 내에 이와 관련된 시장이 급속도로 형성될 것으로 예상하고 있다. At home and abroad, the ultra-precision parts industry, the semiconductor industry, the optical parts industry, and the next-generation core parts industry are positioned as the core manufacturing industries that determine the level of national competitiveness, and have continued to grow. In particular, the future controller technology is more advanced than now, that is, nano-grade super precision by a new control method, ultra-high speed by applying a linear motor, and the modularization of the controller and the standardization of the interface have been developed. It is expected to form.

이에 선진국과의 기술 격차를 좁히는 것은 물론이며, 초정밀 제어기 기술을 선도하고, 국내외 시장에 진출하기 위해서는 첨단 지식 기반 기술로 이루어진 나노 정밀도를 갖는 초정밀 제어기의 실용화 기술 개발이 요구된다. Therefore, in addition to narrowing the technology gap with advanced countries, leading ultra-precision controller technology, and entering the domestic and overseas markets, development of practical technology for ultra-precision controllers with nano precision made of advanced knowledge-based technologies is required.

이러한 초정밀 제어 기술의 개발은 제조업의 경쟁력을 좌우하는 가장 핵심요소인 제어기의 초정밀화를 실현함으로써 나노 제어에 대한 기술력의 확보와 고부가가치의 초정밀 부품의 생산을 가능하게 한다. 이러한 상황에서 선진국 수준의 초정밀 제어 기술 확보와 초정밀 제어기 개발이 시급하다고 할 수 있으며, 이후에 이러한 초정밀 제어 기술은 관련 산업에 기술적인 파급효과가 매우 클 것으로 판단된다.The development of such ultra-precision control technology enables ultra-precision of the controller, which is the most important factor that determines the competitiveness of the manufacturing industry, to secure the technical skills for nano-control and to produce high-value-added ultra-precision parts. In such a situation, it is urgent to secure ultra-precision control technology at the level of advanced countries and develop ultra-precision controllers. Since then, the ultra-precision control technology has a great technical ripple effect in related industries.

이러한 초정밀 나노제어 기술이 보편화되면, 그 제어시스템 분야에서 소프트 웨어의 부가가치가 높아지고 있음은 주지의 사실이다. 이러한 시점에서 컴포넌트 기반의 표준 인터페이스 기술을 개발하고 이를 적용하여 제어용 소프트웨어를 구축하는 것은 산업적으로 중요한 과제라고 판단된다. It is well known that such ultra-precision nanocontrol technology is becoming more common in the field of control systems. At this point, it is considered an industrially important task to develop control-based software by developing a component-based standard interface technology.

현대 산업 사회의 제어 시스템은 다량의 정보 처리와 고속의 정보 통신 및 통합적인 정보 관리가 요구되고 있다. 특히 과거의 노동 집약형 구조에서 벗어나 IT(Information Technology)기술과 인터넷 기술을 기반으로 하는 지식 집약형 구조로의 전환에 대한 기업 및 학계의 요구가 점차 확산되어 가고 있다. 제어 자동화 분야에서도 IT 기술을 활용한 생산 현장이 점점 늘어나고 있으며, 이와 같은 IT 기술과 인터넷 기술의 활용은 작업의 효율화에 의한 납기 단축 및 비용 삭감 등을 목적으로 하는 생산 활동의 융합, 영업 지원 및 판촉 활동 등의 내용뿐만 아니라 원격 감시 및 진단 서비스와 인터넷을 이용한 부품의 수주/발주 시스템 등 다양한 영역으로 발전하고 있다. 이와 같은 기술의 활용 중 특히 인터넷을 이용한 온라인 서비스와 원격 감시 및 진단 그리고, 웹 기반 HMI (Human Machine Interface)는 최근 활발한 연구가 진행 중이고 기술 선진국에서는 이미 많은 부분이 상용화 단계에 이르렀다. The control system of the modern industrial society requires a large amount of information processing, high-speed information communication, and integrated information management. In particular, the demands of companies and academia are gradually spreading from the labor-intensive structure of the past to the knowledge-intensive structure based on IT (Information Technology) technology and Internet technology. In the field of control automation, more and more production sites using IT technology are being used. The use of such IT technology and Internet technology is a convergence of production activities, sales support, and promotion for the purpose of shortening the delivery time and cost by the efficiency of work. In addition to the contents of the activities, it is developing into various areas such as remote monitoring and diagnosis service and order / ordering system for parts using the Internet. The use of such technologies, especially on-line services using the Internet, remote monitoring and diagnosis, and the web-based Human Machine Interface (HMI), are currently under active research, and many of them have been commercialized in advanced countries.

현재 IT 및 인터넷 기술의 발전은 제어 자동화 분야에서도 중요한 부분을 차지하고 있으며 최근 급변하는 기업 환경과 인터넷 기술 발전에 발맞추어 초정밀 나노 제어기와 그 나노제어기를 고속디지털 네트워킹기술과 접목하는 인터페이스기술개발의 필요성이 대두되었다. The development of IT and Internet technology is an important part in the field of control automation, and in line with the rapidly changing business environment and the development of the Internet technology, the necessity of developing ultra-precise nano controller and interface technology that combines the nano controller with high-speed digital networking technology is needed. It has emerged.

과거에는 제어기기들과 자동화기기들 간의 분산 제어를 위해서 간단한 제어 이론을 응용한 단일 제어기나 자체 통신 프로토콜을 응용한 분산 제어를 통해 대부분의 제어가 가능하였다. 그러나, 근래에 들어서는 장비 및 설비들에 적용되는 제어기술들이 다양하고 복잡하게 발전하여 이에 적용되는 센서(sensor)나 액추에이터(actuator) 등의 제어요소들을 다양한 벤더(Vendor)들로부터 제공받고 있으며 이 벤더들이 제공하는 독특한 통신 프로토콜이나 제어방법이 상이하여 멀티-벤더(Multi-Vendor)의 제어요소들을 통합제어 할 수 없는 문제점이 발생하였다. In the past, most control was possible through a single controller using simple control theory or distributed control using its own communication protocol for distributed control between controllers and automation devices. However, in recent years, various and complicated control technologies applied to equipment and facilities have been developed and various control elements such as sensors and actuators are provided from various vendors. The unique communication protocols and control methods provided by them differ, resulting in the inability to integrate and control the control elements of a multi-vendor.

또한, 제어기와 서보 시스템과의 인터페이스의 경우, 과거에는 상위제어기(Motion Controller)와 서보 디바이스(device) 간의 인터페이스는 아날로그 또는 펄스(Pulse) 지령 방식의 인터페이스를 주로 사용했으나 이러한 아날로그 방식의 인터페이스는 인가되는 노이즈에 취약하고 고정도의 해상도(resolution)에 대한 제약과 정보 전달의 한계를 가지며, 또한 통신 거리상의 제약을 함께 가지고 있다. In addition, in the past, the interface between the controller and the servo system used an analog or pulse command interface as the interface between the motion controller and the servo device. However, such an analog interface is applied. It is vulnerable to noise, has a limitation of high resolution and a limitation of information transmission, and also has a limitation of communication distance.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 첫 번째 문제점을 해결하고 멀티 벤더의 제어요소들 간에 상호 동작성을 보장하기 위하여 다양한 표준 통신 프로토콜을 가진 필드버스들이 출현하였으며, 이를 적용한 제어시스템들은 신뢰성, 유연성, 확장성을 보장받고 제어기 및 자동화 관련 장비에 신기술 도입을 용이하게 하고 있다. 특히 이러한 개방형 표준 필드버스 기술의 적용은 복잡한 제어 배선을 단일 디지털 통신 매체로 대체함으로써 배선을 절감할 수 있고 필드버스 통신망을 지원하는 지능형 제어기기들을 플러그 앤 플레이(Plug-and-Play)방식으로 적용하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 실시간 및 신뢰성을 요하는 분산 제어 데이터를 디지털 통신망을 사용하여 안전하게 원격제어 할 수 있으며 필드버스의 통신망 매체로부터 자기진단과 오류 복구기능 등을 지원받아 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the first problem described above and to ensure interoperability between control elements of multi-vendors, fieldbuses having various standard communication protocols have emerged. It guarantees scalability and facilitates the introduction of new technologies in controllers and automation related equipment. In particular, the application of this open standard fieldbus technology reduces wiring by replacing complex control wiring with a single digital communication medium, and applies intelligent control devices supporting the fieldbus network in a plug-and-play manner. The performance of the system can be improved. In addition, it is possible to safely remotely control distributed control data requiring real time and reliability by using digital communication network, and for nano control that can improve system reliability by supporting self-diagnosis and error recovery function from the network medium of fieldbus. The present invention provides a high speed digital network interface device.

또한 본 발명의 목적은 서보인터페이스에서 개방성과 호환성을 갖으며 다양한 정보를 공유할 수 있는 고속 디지털 인터페이스 방식을 제공하여 고성능 고정밀 디지털 통신이 가능한 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치를 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a high-speed digital network interface device for nano control capable of high-performance high-precision digital communication by providing a high-speed digital interface method that can share a variety of information with openness and compatibility in the servo interface.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노제어를 위한 고속디지 털네트워크 인터페이스장치는 나노제어를 수행하기 위한 나노제어기와, 나노제어기와 서보간의 인터페이스를 위한 서보마스터장치와 서보슬레이브장치 및 서보드라이버로 구성된 고속디지털서보통신부, 및 나노제어기와 I/O장치간의 인터페이스를 위한 필드버스마스터장치로 구성된 I/O인터페이스통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The high speed digital network interface device for nano control according to the present invention for achieving the above object is a nano controller for performing nano control, a servo master device, a servo slave device and a servo driver for the interface between the nano controller and the servo. It comprises a high-speed digital servo communication unit consisting of, and the I / O interface communication unit consisting of a fieldbus master device for the interface between the nano-controller and the I / O device.

또한, 고속디지털서보통신부는 표준이더넷과 호환되는 것을 특징으로 한다. In addition, the high-speed digital servo communication unit is characterized in that it is compatible with the standard Ethernet.

또한, 고속디지털서보통신부는 서보마스터장치와 서보슬레이브장치간 데이터송수신을 위한 제어를 수행하는 총사이클타임동안 이소크론데이터와 비동기데이터를 송수신하는 것을 특징으로 한다. In addition, the high-speed digital servo communication unit is characterized in that the isochron data and asynchronous data transmission and reception during the total cycle time for performing the control for data transmission and reception between the servo master device and the servo slave device.

또한, 고속디지털서보통신부의 네트워크 계층구조는 I/O메시지와 서비스메시지를 송수신하기 위해 6개의 계층구조로서, 물리계층(physical layer), 데이터링크계층(data link layer), 네트워크계층(network layer), 트렌스포트계층(transport layer), 애플리케이션계층(application layer), 디바이스프로파일계층(device profile layer)을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the network hierarchical structure of the high-speed digital servo communication unit has six hierarchical structures for transmitting / receiving I / O messages and service messages, and include a physical layer, a data link layer, and a network layer. And a transport layer, an application layer, and a device profile layer.

또한, 데이터링크계층은 메시지들의 충돌발생을 탐지하고 실시간성을 보장하기 위한 사이클콘트롤계층(cycle control layer)을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the data link layer is characterized in that it comprises a cycle control layer (cycle control layer) for detecting the occurrence of collisions of the messages and to ensure real-time.

또한, 서보마스터장치는 나노제어기와 인터페이스를 위한 나노제어기인터페이스부와, 나노제어기와 데이터를 송수신하기 위한 공유메모리와, 표준이더넷과의 네트워크를 위한 물리계층(PHY)인 이더넷네트워크부, 및 환경설정툴에 의해 데이터송수신을 수행하도록 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the servo master device includes a nano controller interface unit for interface with a nano controller, a shared memory for transmitting and receiving data with the nano controller, an Ethernet network unit as a physical layer (PHY) for a network with a standard Ethernet, and environment setting. And a processor for controlling data transmission and reception by a tool.

또한, 서보슬레이브장치는 표준이더넷과의 네트워크를 위한 물리계층(PHY)인 이더넷네트워크부와, 각 구성을 제어하여 디지털서보통신을 수행하도록 제어하는 CPU, 및 서보드라이버와 데이터를 송수신하기 위한 공유메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the servo slave device includes an Ethernet network unit, which is a physical layer (PHY) for a network with a standard Ethernet, a CPU for controlling each component to perform digital servo communication, and a shared memory for transmitting and receiving data with the servo driver. Characterized in that it comprises a.

또한, 공유메모리는 출력데이터영역과 입력데이터영역과 서비스데이터송신영역 및 서비스데이터수신영역으로 구분된 것을 특징으로 한다. The shared memory may be divided into an output data area, an input data area, a service data transmission area, and a service data reception area.

또한, 필드버스마스터장치는 필드버스마스터프로토콜이 내장된 필드버스프로토콜스택과, 사용자와의 인터페이스를 위한 유저인터페이스부와, 나노제어기와 인터페이스하기 위한 버스인터페이스부와, 나노제어기와 데이터를 송수신하기 위한 공유메모리와, 각 구성을 제어하는 마스터CPU와, 필드버스와 접속하기 위한 필드버스인터페이스부, 및 환경설정툴로 필드버스마스터의 환경설정을 위한 UART인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the fieldbus master device includes a fieldbus protocol stack having a built-in fieldbus master protocol, a user interface unit for interfacing with a user, a bus interface unit for interfacing with a nanocontroller, and a device for transmitting and receiving data with the nanocontroller. And a shared memory, a master CPU for controlling each configuration, a fieldbus interface section for connecting to the fieldbus, and a UART interface section for setting the fieldbus master with an environment setting tool.

또한, 공유메모리는 출력데이터영역과 입력데이터영역과 서비스데이터송신영역 및 서비스데이터수신영역으로 구분된 것을 특징으로 한다. The shared memory may be divided into an output data area, an input data area, a service data transmission area, and a service data reception area.

따라서, 본 발명의 장치는 나노제어기와 서버시스템과의 인터페이스시에 개방성과 호환성을 가지며 고속의 디지털 인터페이스를 구현할 수 있는 효과를 제공한다. Accordingly, the device of the present invention provides an effect of implementing a high-speed digital interface with openness and compatibility when interfacing with a nanocontroller and a server system.

또한, 본 발명의 장치는 표준 필드버스 기술을 적용하여 단일 디지털 통신매 체로 대체하여 배선을 절감하고 분산 제어데이터를 디지털 통신망을 사용하여 안전하게 원격제어 할 수 있어 나노제어시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the device of the present invention can be replaced by a single digital communication medium by applying a standard fieldbus technology to reduce wiring and secure remote control of distributed control data using a digital communication network to ensure the reliability of the nano-control system Provide effect.

이하, 첨부한 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 1 to 11 will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a high-speed digital network interface device for nano control according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 고속디지털네트워크 인터페이스장치는 나노제어기에 고속서보통신망과 필드버스를 장착한다. 고속서보통신망은 마스터와 슬레이브 및 서보드라이버로 구성되며 이더넷프로토콜을 사용하여 서보를 제어한다. 또한, 필드버스는 필드버스마스터와 I/O모듈로 구성되며 표준 필드버스 프로토콜을 사용하여 필드버스 I/O장치를 제어한다. Referring to FIG. 1, a high speed digital network interface device includes a high speed servo network and a fieldbus in a nanocontroller. The high speed servo network consists of a master, slave and servo driver and controls the servo using Ethernet protocol. In addition, the fieldbus consists of a fieldbus master and I / O modules and controls the fieldbus I / O devices using standard fieldbus protocols.

여기서, 나노제어기는 디지털 서보나 리니어서보 스핀들 및 I/O장치등을 제어하기 위한 고속디지털서보인터페이스에 의해 인터페이스된다. Here, the nanocontroller is interfaced by a high-speed digital servo interface for controlling a digital servo or a linear servo spindle and an I / O device.

나노 제어를 위한 고속디지털서보 인터페이스는 도 1에 도시된 바대로 나노제어기와 서보드라이버 간에 대용량의 모션제어정보 인터페이스를 위한 고속디지털서보통신망과 나노제어기와 I/O장치 간에 원격 입출력제어를 위한 필드버스에 의한 I/O인터페이스통신망이 구축되어야한다. The high speed digital servo interface for nano control is a high speed digital servo communication network for a large amount of motion control information interface between the nano controller and the servo driver and a fieldbus for remote input / output control between the nano controller and the I / O device as shown in FIG. I / O interface network must be established.

이때, 고속디지털서보통신망에서 고속디지털서보인터페이스를 가능하게 하는 것은 디지털서보통신마스터와 디지털서보통신슬레이브이다. 또한, I/O인터페이스통신망의 고속디지털서보인터페이스를 가능하게 하는 것은 필드버스를 이용한 필드버스마스터이다. In this case, it is the digital servo communication master and the digital servo communication slave that enable the high speed digital servo interface in the high speed digital servo communication network. Also, it is the fieldbus master using the fieldbus that enables the high speed digital servo interface of the I / O interface communication network.

고속디지털서보통신망은 표준 이더넷과 호환성을 가지며 주기적인 제어가 필요한 네트워크방식을 사용한다. 이에 고속디지털서보통신망의 마스터는 도 2에 도시된바와 같은 제어사이클을 갖는다. The high-speed digital servo network uses a network method that is compatible with standard Ethernet and requires periodic control. The master of the high speed digital servo communication network has a control cycle as shown in FIG.

도 2는 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 제어사이클의 타이밍도이다. 2 is a timing diagram of a control cycle of a high-speed digital servo communication network according to the present invention.

도 2를 참고하면, 총사이클타임동안 이소크론데이터와 비동기데이터를 마스터와 슬레이브간 송수신한다. 첫 번째, 스타트신호(STR Syn)는 마스터가 스타트신호로 모든 슬레이브에게 송신하는 신호이고 슬레이브는 이전 사이클에서 받은 데이터를 실제 제어 하드웨어에 업데이트함으로써 모든 슬레이브가 동일한 시간에 하드웨어를 제어하도록 한다. 도 2에서 마스터의 요청신호(Req)와 슬레이브의 응답신호(Res)를 보면, 마스터는 이더넷의 어드레스로 각 슬레이브에 응답신호 폴(poll)을 사용하여 I/O장치에 메시지를 송신한다. 이때 선택된 슬레이브는 폴로 내려온 I/O장치의 출력데이터를 자신의 메모리에 저장하고 이에 대한 응답으로 슬레이브 자신의 입력데이터를 응답신호 프레임구간동안 송신한다. 그리고 도 2에 비동기응답신호(Async Res)는 긴급하지 않은 데이터전송에 사용되는 영역으로 기본 프레임으로 구성된다. 이중 UDP(user datagram protocol)를 사용하여 고속디지털서보통신망의 서비스데이터(서보파라메터)를 송수신한다. Referring to FIG. 2, isochron data and asynchronous data are transmitted and received between the master and the slave during the total cycle time. First, the start signal STR Syn is a signal that the master transmits to all slaves as a start signal, and the slaves update the data received in the previous cycle to the actual control hardware so that all slaves control the hardware at the same time. Referring to FIG. 2, the master request signal Req and the slave response signal Res transmit a message to an I / O device using a response signal poll to each slave using an Ethernet address. At this time, the selected slave saves the output data of the I / O device which has come down to its own memory and transmits its own input data during the response signal frame period in response. In addition, in FIG. 2, the asynchronous response signal Async Res is an area used for non-urgent data transmission and consists of a basic frame. The service data (servo parameter) of the high speed digital servo communication network is transmitted and received using the UDP (user datagram protocol).

도 2에서, 총사이클타임은 환경설정에 의해 고정된 시간을 사용하여 매번 스타트신호 프레임은 매우 작은 지터(jitter)를 이루도록 한다. 마스터는 각각의 슬레이브에 정해진 1타임슬롯을 사용하여 통신하여 데이터충돌이 발생하지 않도록 한다. 여기서 비동기데이터로 송수신될 데이터가 없더라도 아이들타임(idle time)을 남겨두어 동일 사이클 타임을 갖도록 한다. 이러한 마스터와 슬레이브간 제어사이클은 표준이더넷과 호환된다. 실제로 이러한 제어사이클을 적용한 데이터결과를 도 3에 도시한다. In Fig. 2, the total cycle time uses a fixed time set by the configuration so that each time the start signal frame achieves very small jitter. The master communicates with each slave using one time slot that is defined so that no data collision occurs. Here, even if there is no data to be transmitted and received as asynchronous data, the idle time is left to have the same cycle time. This control cycle between master and slave is compatible with standard Ethernet. In fact, the data result of applying such a control cycle is shown in FIG.

도 3은 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 제어사이클의 실험결과를 보여주는 화면상태도이다. 3 is a screen state diagram showing an experimental result of a control cycle of a high-speed digital servo communication network according to the present invention.

도 3에 보면, 서보 I/O데이터와 서보파라메터의 결과를 화면상에 보여준다. 3 shows the results of the servo I / O data and the servo parameters on the screen.

도 4는 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 마스터와 슬레이브간의 지터측정실험치를 보여주는 화면상태도이다. 4 is a screen state diagram showing jitter measurement experiments between a master and a slave of a high-speed digital servo communication network according to the present invention.

도 4를 참고하면, 슬레이브에 도착하는 프레임의 시간차를 보정하기 위해 마스터자체의 타이머를 이용하여 슬레이브에 전달하도록 하는 방식을 사용하며, 그때의 화면상태를 보여준다. Referring to FIG. 4, in order to correct the time difference between frames arriving at the slave, a method of transmitting the slave to the slave using the timer of the master itself is shown.

이러한 고속디지털서보통신망에서 사용되는 프로토콜 스택(stack)을 내장하는데 이러한 프로토콜 스택이 내장되지 않은 이더넷기기들은 별도의 게이트웨이로 분리한다. 이 게이트웨이는 고속디지털서보통신망에 동기되어 수행되어 서보통신망의 도 2의 제어사이클에서 비동기데이터영역에서 통신을 주고받도록 구성한다. 이하 도 5를 참고하여 고속디지털서보통신망에 내장된 프로토콜스택에 대해 설명한다. The protocol stack used in the high-speed digital servo network is embedded. Ethernet devices that do not have such a protocol stack are separated into separate gateways. The gateway is performed in synchronization with the high-speed digital servo network to configure communication in the asynchronous data area in the control cycle of FIG. 2. Hereinafter, a protocol stack built in a high speed digital servo communication network will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 계층간 모델을 보여주는 참고도이다. 5 is a reference diagram illustrating an inter-layer model of a high speed digital servo communication network according to the present invention.

나노제어기에 고속디지털서보통신망은 이더넷상에서 주기적인 모션(motion)정보를 실시간으로 전달할 수 있는 프로토콜이 적용된다. 이러한 프로토콜을 구현하기 위한 고속디지털 네트워크 토폴로지(topology) 및 애플리케이션이 구현된다. The high-speed digital servo network in the nanocontroller has a protocol that can transmit periodic motion information in real time over Ethernet. High-speed digital network topologies and applications are implemented to implement this protocol.

도 5에 보면 고속디지털서보통신망의 네트워크를 계층구조(layer model)로 보여주며, I/O메시지와 서비스메시지를 송수신하기 위해 6개의 계층구조로 순서대로 물리계층(physical layer), 데이터링크계층(data link layer), 네트워크계층(network layer), 트렌스포트계층(transport layer), 애플리케이션계층(application layer), 디바이스프로파일계층(device profile layer)으로 나눈다. 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 네트워크 계층은 데이터링크계층에 사이클콘트롤계층(cycle control layer)을 추가한다. 여기서, 사이클콘트롤계층은 메시지의 충돌발생을 탐지하고 실시간성을 보장한다. 사이클콘트롤계층의 상위 모든 애플리케이션은 사이클콘트롤계층을 통해서만 이더넷의 물리계층과 연결된다. 또한, I/O 메시지는 IP가 속한 계층을 통하지 않고 직접 이더넷으로 연결되며, 서비스메시지는 UDP/IP가 속한 계층을 통하여 이더넷으로 연결된다. 사이클콘트롤계층은 고속디지털서버통신망마스터의 주기적인 폴링(polling)에 응답하여 I/O메시지를 처리한다. 사이클콘트롤계층을 통한 I/O메시지의 처리는 이더넷헤더와 I/O데이터로 처리하고 슬레이브의 ID는 이더넷 어드레스의 맥(MAC) 어드레스를 사용한다. 이를 위해 이더넷헤더는 14바이트로 구성되며, I/O데이터프레임구조는 아래와 같다.In FIG. 5, a network of a high-speed digital servo communication network is shown as a layer model, and in order to transmit and receive I / O messages and service messages, the physical layer and the data link layer are sequentially arranged in six layers. It is divided into a data link layer, a network layer, a transport layer, an application layer, and a device profile layer. The network layer of the high-speed digital servo communication network according to the present invention adds a cycle control layer to the data link layer. Here, the cycle control layer detects the collision of the message and guarantees real time. All applications above the cycle control layer connect to the physical layer of Ethernet only through the cycle control layer. In addition, I / O messages are directly connected to Ethernet without going through the IP layer, and service messages are connected to Ethernet through the UDP / IP layer. The cycle control layer processes I / O messages in response to periodic polling of the high-speed digital server network master. The processing of I / O messages through the cycle control layer is handled by the Ethernet header and I / O data, and the slave ID uses the MAC address of the Ethernet address. For this purpose, the Ethernet header consists of 14 bytes and the I / O data frame structure is shown below.

이더넷 헤더Ethernet header 디지털서보데이터Digital Servo Data FunctionFunction LengthLength Reserved(2)Reserved (2) User dataUser data

또한, 디지털서보제어를 위한 I/O데이터는 최대 32바이트이며 사용자입력데이터와 사용자출력데이터로 구성된다. 이러한 I/O데이터는 나노제어기에서부터 서보로 전달되는 사용자출력데이터는 위치지령데이터와 속도지령데이터와 토오크지령데이터, 및 접점입력데이터로 구성된다. 또한, 서보에서부터 나노제어기로 전달되는 사용자입력데이터는 실제속도데이터와 엔코더펄스데이터와 출력토오크데이터와 접점출력데이터로 구성된다. In addition, I / O data for digital servo control is up to 32 bytes and consists of user input data and user output data. The user output data transmitted from the nanocontroller to the servo is composed of position command data, speed command data, torque command data, and contact input data. In addition, the user input data transmitted from the servo to the nanocontroller is composed of actual speed data, encoder pulse data, output torque data, and contact output data.

도 5에 서비스메시지는 고속디지털서보통신마스터와 슬레이브간의 서보파라메터를 전송하는데 사용한다. 서비스데이터 프레임구조는 하기와 같다. 5, the service message is used to transfer servo parameters between the high speed digital servo communication master and the slave. The service data frame structure is as follows.

Ethernet headerEthernet header IP header IP header UDP header  UDP header Service Message    Service message Message headerMessage header servo parameterservo parameter

도 6은 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 마스터와 슬레이브와 나노제어기간 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram illustrating a master, slave, and nanocontrol period interfaces of a high-speed digital servo communication network according to the present invention.

도 6을 참고하면, 고속디지털서보통신망의 마스터와 슬레이브는 각 나노제어기와 공유메모리를 통해 데이터를 교환한다. 공유메모리는 출력데이터영역과 입력데이터영역과 서비스데이터송신영역 및 서비스데이터수신영역으로 구분하여 인터페이스를 수행한다. Referring to FIG. 6, a master and a slave of a high speed digital servo communication network exchange data through each nanocontroller and shared memory. The shared memory performs an interface by dividing the output data area, the input data area, the service data transmission area, and the service data reception area.

전술한 바와 같이 나노제어기와 서보간의 고속디지털서보통신망을 통해 데이터를 송수신하는 기술을 설명하였으며 하기의 도 7 및 도 8을 참고하여 이렇게 동작하는 고속디지털서보통신마스터와 슬레이브의 상세블록도를 도시한다.As described above, the technology for transmitting and receiving data through the high-speed digital servo communication network between the nanocontroller and the servo has been described, and a detailed block diagram of the high-speed digital servo communication master and the slave operating as described above will be described with reference to FIGS. 7 and 8. .

도 7은 본 발명에 따른 고속디지털서보통신마스터의 상세블록도이다. 7 is a detailed block diagram of a high-speed digital servo communication master according to the present invention.

도 7을 참고하면, 고속디지털서보통신마스터는 나노제어기의 CPU와 인터페이스를 위한 나노제어기인터페이스부와 나노제어기의 CPU와 데이터를 송수신하기 위한 공유메모리(DPRAM)와 이더넷과의 네트워크를 위한 물리계층(PHY)인 이더넷네트워크부와 환경설정툴에 의해 데이터송수신을 수행하는 프로세서를 포함한다. Referring to FIG. 7, the high-speed digital servo communication master includes a nano controller interface unit for interface with a CPU of a nano controller, a shared memory (DPRAM) for transmitting and receiving data with a CPU of the nano controller, and a physical layer for networking with Ethernet. PHY) and a processor for performing data transmission and reception by an environment setting tool.

도 7에서 나노제어기인터페이스부는 나노제어기의 CPU와 공유메모리를 연결시켜주고 나노제어기에서 마스터를 인식하기 위한 것이다. 따라서, 공유메모리를 통해 나노제어기와 마스터간의 데이터송수신을 수행한다. 공유메모리는 앞서 도 6에 설명한 바와 같이 동작한다. 이더넷네트워크부는 이더넷을 통해 서보와 데이터를 송수신한다. 또한, 프로세서는 환경설정툴과 연결되어 마스터의 환경설정을 수행하고 각 구성을 제어하여 데이터송수신을 수행한다. In FIG. 7, the nano controller interface unit connects the CPU and the shared memory of the nano controller and recognizes the master in the nano controller. Therefore, data transmission and reception between the nanocontroller and the master are performed through the shared memory. The shared memory operates as described above with reference to FIG. 6. The Ethernet network unit transmits and receives data with the servo via Ethernet. In addition, the processor is connected to the configuration tool to perform the configuration of the master and to control each configuration to perform data transmission and reception.

도 8은 본 발명에 따른 고속디지털서보통신슬레이브의 상세블록도이다. 8 is a detailed block diagram of a high speed digital servo communication slave according to the present invention.

도 8을 참고하면, 고속디지털서보슬레이브는 이더넷과의 네트워크를 위한 물리계층(PHY)인 이더넷네트워크부와 각 구성을 제어하여 디지털서보통신을 수행하도록 제어하는 CPU와 상태표시를 위한 LED와 다양한 복수개의 메모리(EEPROM, SRAM, FLASH)와 서보드라이버와 데이터를 송수신하기 위한 공유메모리를 포함한다. 도 8에서 공유메모리는 서보드라이버와의 인터페이스를 수행하며 CPU는 서보드라이버에 이더넷프레임의 데이터부분만을 공유메모리를 통해 인터페이스하도록 공유메모리를 제어한다. 이러한 공유메모리는 앞서 도 6에서 설명한바 있으므로 상세한 설명은 생략한다. Referring to FIG. 8, the high-speed digital servo slave includes an Ethernet network unit, which is a physical layer (PHY) for the network with the Ethernet, and a CPU for controlling each component to perform digital servo communication, an LED for displaying a status, and various multiples. Memory (EEPROM, SRAM, FLASH) and shared memory for transmitting and receiving data with the servo driver. In FIG. 8, the shared memory performs an interface with the servo driver, and the CPU controls the shared memory to interface only the data portion of the Ethernet frame to the servo driver through the shared memory. Since the shared memory has been described above with reference to FIG. 6, a detailed description thereof will be omitted.

이상은 나노제어기에 고속디지털서보통신망에 대해 살펴보았으며 이하 도 9 내지 도 11을 참고하여 I/O인터페이스통신망인 필드버스마스터를 갖는 필드버스에 대해 설명한다. The above has described the high-speed digital servo communication network in the nanocontroller, and the fieldbus having the fieldbus master, which is an I / O interface communication network, will be described with reference to FIGS. 9 to 11.

도 9는 본 발명에 따른 필드버스마스터의 응용프로그램과 상위제어프로그램간 관계를 보여주는 도면이다. 9 is a diagram illustrating a relationship between an application program of a fieldbus master and an upper control program according to the present invention.

도 9에 상위제어프로그램은 나노제어기의 CPU의 응용프로그램에 해당한다고 전제하자. Assume that the upper control program in FIG. 9 corresponds to an application program of the CPU of the nanocontroller.

도 9를 참고하면, 상위제어프로그램이 필드버스마스터에서 슬레이브 노드들과 교환하는 입출력데이터를 접근하기위해서는 필드버스마스터를 환경설정툴에서 설정한 정보를 이용해 운용하는 필드버스마스터응용프로그램이 있어야한다. 필드버스마스터의 프로토콜스택과 응용프로그램과의 인터페이스 및 필드버스마스터의 응용프로그램과 상위제어프로그램간의 인터페이스 등은 모두 공유메모리를 통해 이루어진다. Referring to FIG. 9, in order for an upper control program to access input / output data exchanged with slave nodes in a fieldbus master, there must be a fieldbus master application program that operates the fieldbus master using information set in an environment setting tool. The interface between the fieldbus master's protocol stack and the application program and the interface between the fieldbus master's application program and the upper control program are all made through shared memory.

도 9에서 필드버스마스터의 응용프로그램은 나노제어기의 CPU로부터 전달된 출력데이터를 주기적으로 슬레이브 노드들에게 전달한다. 또한 주기적으로 읽어온 슬레이브노드 들의 입력데이터를 나노제어기의 CPU에 전달한다. 또한, 나노제어기의 CPU의 서비스요청을 수행한후 그 결과를 나노제어기의 CPU에 전달한다. In FIG. 9, the application program of the fieldbus master periodically transmits output data transmitted from the CPU of the nanocontroller to the slave nodes. In addition, the slave node reads periodically the input data to the nanocontroller's CPU. In addition, after performing the service request of the CPU of the nano-controller and transmits the result to the CPU of the nano-controller.

이러한 응용프로그램을 통해 데이터의 송수신은 공유메모리를 사용하여 인터페이스되는데 이는 도 10을 참고하여 설명한다. Data transmission and reception through such an application is interfaced using a shared memory, which will be described with reference to FIG. 10.

도 10은 본 발명에 따른 필드버스마스터의 응용프로그램과 상위제어프로그램간 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다. 10 is a view for explaining an interface between an application program of the fieldbus master and an upper control program according to the present invention.

도 10을 참고하면, 필드버스의 마스터는 상위제어프로그램과 필드버스마스터응용프로그램간에 공유메모리를 통해 데이터를 송수신한다. 공유메모리는 출력데이터영역과 입력데이터영역과 서비스데이터송신영역 및 서비스데이터수신영역으로 구분하여 인터페이스를 수행한다. Referring to FIG. 10, the master of the fieldbus transmits and receives data through the shared memory between the upper control program and the fieldbus master application program. The shared memory performs an interface by dividing the output data area, the input data area, the service data transmission area, and the service data reception area.

도 11은 본 발명에 따른 필드버스마스터의 상세블록도이다. 11 is a detailed block diagram of a fieldbus master in accordance with the present invention.

도 11을 참고하면, 필드버스마스터는 필드버스마스터프로토콜이 내장된 필드버스프로토콜스택과 유저인터페이스부와 나노제어기의 CPU와 인터페이스하기 위한 버스인터페이스부와 공유메모리와 필드버스마스터의 각 구성을 제어하는 마스터CPU와 상태표시를 위한 LED와 필드버스와 접속하기 위한 필드버스인터페이스부 및 물리계층(PHY), 및 환경설정툴로 필드버스마스터의 환경설정을 위한 UART인터페이스부를 포함하여 구성한다. Referring to FIG. 11, the fieldbus master controls the respective configurations of the fieldbus protocol stack in which the fieldbus master protocol is embedded, the bus interface unit for interfacing with the CPU of the user interface unit and the nanocontroller, the shared memory and the fieldbus master. It includes LEDs for displaying the master CPU and status, a fieldbus interface unit for connecting with the fieldbus, a physical layer (PHY), and a UART interface unit for configuring the fieldbus master with an environment setting tool.

도 11에서 버스인터페이스부는 나노제어기의 버스와 인터페이스를 수행하며 8케이바이트의 공유메모리에 대한 접근이 가능하도록 FPGA로 구성된다. 나노제어기의 CPU는 나노제어기버스를 거쳐 필드버스마스터의 버스인터페이스를 통해 공유메모리에 데이터를 읽거나 쓸 수 있다. 한편, 필드버스인터페이스부는 필드버스를 통해 네트워크접속을 수행한다. 마스터CPU는 마스터 자신의 응용프로그램을 위한 것이며 플래쉬메모리(미도시)를 자체 내장하여 응용프로그램을 저장한다. In FIG. 11, the bus interface unit interfaces with the bus of the nanocontroller and is configured as an FPGA to enable access to 8 Kbytes of shared memory. The nanocontroller's CPU can read or write data to the shared memory via the nanocontroller bus through the fieldbus master's bus interface. Meanwhile, the fieldbus interface unit performs network connection through the fieldbus. The master CPU is for the master's own application program and stores the application program with its own flash memory (not shown).

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치의 구성도, 1 is a block diagram of a high-speed digital network interface device for nano control according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 제어사이클의 타이밍도, 2 is a timing diagram of a control cycle of a high-speed digital servo network according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 제어사이클의 실험결과를 보여주는 화면상태도, 3 is a screen state diagram showing an experimental result of a control cycle of a high-speed digital servo communication network according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 마스터와 슬레이브간의 지터측정실험치를 보여주는 화면상태도, 4 is a screen state diagram showing jitter measurement experimental values between a master and a slave of a high-speed digital servo communication network according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 계층간 모델을 보여주는 참고도, 5 is a reference diagram showing an inter-layer model of a high speed digital servo communication network according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 고속디지털서보통신망의 마스터와 슬레이브와 나노제어기간 인터페이스를 설명하기 위한 도면 FIG. 6 is a diagram illustrating a master, slave, and nanocontrol period interface of a high speed digital servo communication network according to the present invention; FIG.

도 7은 본 발명에 따른 디지털서보통신마스터의 상세블록도, 7 is a detailed block diagram of a digital servo communication master according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 디지털서보통신슬레이브의 상세블록도, 8 is a detailed block diagram of a digital servo communication slave according to the present invention;

도 9는 본 발명에 따른 필드버스마스터의 응용프로그램과 상위제어프로그램간 관계를 보여주는 블록도, 9 is a block diagram showing a relationship between an application program of a fieldbus master and an upper control program according to the present invention;

도 10은 본 발명에 따른 필드버스마스터의 응용프로그램과 상위제어프로그램간 인터페이스를 설명하기 위한 도면, 10 is a view for explaining an interface between an application program of the fieldbus master and an upper control program according to the present invention;

도 11은 본 발명에 따른 필드버스마스터의 상세블록도. 11 is a detailed block diagram of a fieldbus master in accordance with the present invention.

Claims (10)

나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치에 있어서        High Speed Digital Network Interface Device for Nano Control 상기 나노제어를 수행하기 위한 나노제어기;       A nano controller for performing the nano control; 상기 나노제어기와 서보간의 인터페이스를 위한 서보마스터장치와 서보슬레이브장치 및 서보드라이버로 구성된 고속디지털서보통신부; 및       A high speed digital servo communication unit including a servo master device, a servo slave device, and a servo driver for an interface between the nanocontroller and the servo; And 상기 나노제어기와 I/O장치간의 인터페이스를 위한 필드버스마스터장치로 구성된 I/O인터페이스통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.        A high speed digital network interface device for nano control, comprising: an I / O interface communication unit configured as a fieldbus master device for interfacing between the nanocontroller and the I / O device. 제 1항에 있어서,        The method of claim 1, 상기 고속디지털서보통신부는        The high speed digital servo communication unit 표준이더넷과 호환되는 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.       A high speed digital network interface device for nanocontrolling, characterized in that it is compatible with standard Ethernet. 제 2항에 있어서,        The method of claim 2, 상기 고속디지털서보통신부는        The high speed digital servo communication unit 상기 서보마스터장치와 서보슬레이브장치간 데이터송수신을 위한 제어를 수 행하는 총사이클타임동안 이소크론데이터와 비동기데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.       And isochronous data and asynchronous data are transmitted and received during the total cycle time for performing control for data transmission and reception between the servo master device and the servo slave device. 제 1항에 있어서,        The method of claim 1, 고속디지털서보통신부의 네트워크 계층구조는The network hierarchy of the high-speed digital servo communication department I/O메시지와 서비스메시지를 송수신하기 위해 6개의 계층구조로서,Six layers of structure for sending and receiving I / O and service messages, 물리계층(physical layer), 데이터링크계층(data link layer), 네트워크계층(network layer), 트렌스포트계층(transport layer), 애플리케이션계층(application layer), 디바이스프로파일계층(device profile layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.Including a physical layer, a data link layer, a network layer, a transport layer, an application layer, and a device profile layer A high speed digital network interface device for nano control. 제 4항에 있어서,        The method of claim 4, wherein 상기 데이터링크계층은The data link layer is 상기 메시지들의 충돌발생을 탐지하고 실시간성을 보장하기 위한 사이클콘트롤계층(cycle control layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.And a cycle control layer to detect collisions of the messages and to guarantee real time. 제 1항에 있어서,        The method of claim 1, 상기 서보마스터장치는 The servo master device 상기 나노제어기와 인터페이스를 위한 나노제어기인터페이스부;A nano controller interface unit for interfacing with the nano controller; 상기 나노제어기와 데이터를 송수신하기 위한 공유메모리;Shared memory for transmitting and receiving data with the nano-controller; 표준이더넷과의 네트워크를 위한 물리계층(PHY)인 이더넷네트워크부; 및An Ethernet network unit, which is a physical layer (PHY) for a network with standard Ethernet; And 환경설정툴에 의해 데이터송수신을 수행하도록 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.A high speed digital network interface device for nano control comprising a processor for controlling to perform data transmission and reception by an environment setting tool. 제 6항에 있어서,        The method of claim 6, 상기 서보슬레이브장치는The servo slave device 표준이더넷과의 네트워크를 위한 물리계층(PHY)인 이더넷네트워크부;       An Ethernet network unit, which is a physical layer (PHY) for a network with standard Ethernet; 상기 각 구성을 제어하여 디지털서보통신을 수행하도록 제어하는 CPU; 및       A CPU which controls the respective components to perform digital servo communication; And 상기 서보드라이버와 데이터를 송수신하기 위한 공유메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.       High speed digital network interface device for nano-control, characterized in that it comprises a shared memory for transmitting and receiving data with the servo driver. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,        The method according to claim 6 or 7, 상기 공유메모리는        The shared memory 출력데이터영역과 입력데이터영역과 서비스데이터송신영역 및 서비스데이터 수신영역으로 구분된 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.A high speed digital network interface device for nano control, comprising: an output data area, an input data area, a service data transmission area, and a service data reception area. 제 1항에 있어서,        The method of claim 1, 상기 필드버스마스터장치는        The fieldbus master device 상기 필드버스마스터프로토콜이 내장된 필드버스프로토콜스택;A fieldbus protocol stack in which the fieldbus master protocol is embedded; 사용자와의 인터페이스를 위한 유저인터페이스부;A user interface unit for interfacing with a user; 상기 나노제어기와 인터페이스하기 위한 버스인터페이스부;A bus interface unit for interfacing with the nanocontroller; 상기 나노제어기와 데이터를 송수신하기 위한 공유메모리; Shared memory for transmitting and receiving data with the nano-controller; 상기 각 구성을 제어하는 마스터CPU;A master CPU for controlling each configuration; 필드버스와 접속하기 위한 필드버스인터페이스부; 및 A fieldbus interface unit for connecting with the fieldbus; And 환경설정툴로 필드버스마스터의 환경설정을 위한 UART인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인터페이스장치.A high speed digital network interface device for nano control, comprising a UART interface unit for setting the fieldbus master as a configuration tool. 제 9항에 있어서,        The method of claim 9, 상기 공유메모리는        The shared memory 출력데이터영역과 입력데이터영역과 서비스데이터송신영역 및 서비스데이터수신영역으로 구분된 것을 특징으로 하는 나노제어를 위한 고속디지털네트워크 인 터페이스장치.A high speed digital network interface device for nano control, characterized by being divided into an output data area, an input data area, a service data transmission area, and a service data reception area.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108268003A (en) * 2017-12-20 2018-07-10 上海海得自动化控制软件有限公司 PLC motion control boards
KR20190074026A (en) * 2017-12-19 2019-06-27 한국전기연구원 Synchronization method and system among multiple MCUs in EtherCAT-based slave system
CN114281036A (en) * 2021-12-08 2022-04-05 国核自仪系统工程有限公司 Industrial bus master station interface card, master station controller and system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190074026A (en) * 2017-12-19 2019-06-27 한국전기연구원 Synchronization method and system among multiple MCUs in EtherCAT-based slave system
CN108268003A (en) * 2017-12-20 2018-07-10 上海海得自动化控制软件有限公司 PLC motion control boards
CN114281036A (en) * 2021-12-08 2022-04-05 国核自仪系统工程有限公司 Industrial bus master station interface card, master station controller and system

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