KR20090108963A - Embedded type unifying module device for unifying automatical system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치로서, 보다 상세히는 다양한 종류와 이기종의 데이터를 생성 및 처리하는 산업용 자동화 시스템을 하나로 통합 관리하도록 하되, 중앙제어장치 및 통신 수단을 복수 개로 마련하여 데이터의 과부하 내지 트래픽 현상을 방지할 수 있음과 동시에 통합모듈의 이중화(Redundancy)기능으로 전체 시스템의 통합관리의 운영을 안정적으로 수행할 수 있는 자동화 시스템의 통합을 위한 임베디드형 복합 통합모듈 장치에 관한 것이다.The present invention is an embedded integrated module device for integrating automation systems, and more specifically, to integrate and manage the industrial automation system for generating and processing various types and heterogeneous data into one, by providing a plurality of central control devices and communication means An integrated composite integrated module device for integrating an automation system that can prevent data overload or traffic phenomenon and reliably perform integrated management of the entire system with a redundancy function of the integrated module. will be.
일반적으로 SCADA, MES, POP, Home Network와 같은 시스템은 중앙통제실, 모니터링 시스템, PLC(Programmable Machine Inferface), RTU(Remote Terminal Unit), DCS(Distribution Control System), GP(Graphic Pannel) 등의 현장 컨트롤 시스템과 같은 구성을 포함하고 있고 더불어 인터넷과 인트라넷을 구축하고 있는 경우도 많다.In general, systems such as SCADA, MES, POP, and Home Network include field control such as central control room, monitoring system, programmable machine interface (PLC), remote terminal unit (RTU), distribution control system (DCS), and graphic pannel (GP). In many cases, the same configuration as the system is included and the Internet and the intranet are built.
현장 컨트롤 시스템, 즉 산업용 자동화 시스템에는 모터, 펌프, 송풍기, 배전기, 온도 센서 등과 같은 각종 계측기기가 연결되어 있으며 연결 방식은 이더넷 또는 시리얼 등의 통신 수단을 매개로 하고 있는 것을 알 수 있다.It can be seen that the field control system, that is, industrial automation system, is connected to various measuring instruments such as motors, pumps, blowers, distributors, temperature sensors, etc., and the connection method is via a communication means such as Ethernet or serial.
상호 연결이 된 계측기기 또는 산업용 자동화 시스템은 서로 이기종일 경우 현장의 컨트롤을 통하여 데이터의 가공 변환이 이루어지며 이는 다시 네트워크로 전송이 되어 서버 내지 중앙 통제실로 전송되어진다.When interconnected measuring instruments or industrial automation systems are heterogeneous with each other, processing of data is processed and converted through the control of the field, which is transmitted to the network and transmitted to a server or a central control room.
도 1은 종래기술에 따른 현장 컨트롤 시스템 컨트롤 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing a field control system control structure according to the prior art.
도 1을 보아 알 수 있듯이, 종래의 현장 컨트롤 시스템은 이기종의 데이터를 가공 변환하기 위하여 PC를 사용하는 경우가 빈번하였는바, 이 경우 원격지마다 별도의 컴퓨터를 설치해야 하기 때문에 비용 상승 문제가 발생하거나 설치 운영 시에 많은 인력이 소요된다는 문제가 있게 된다.As can be seen from Figure 1, the conventional field control system has often used a PC to process and convert the heterogeneous data, in this case the cost rise problem occurs because a separate computer must be installed at each remote location There is a problem that a large manpower is required in the installation operation.
더불어, 통신 인터페이스 방식이 다른 자동화 시스템을 추가하는 경우 가공 변환이 어렵거나 추가적인 통신 수단을 별도 설치해야 하는 문제점이 발생하거나 이러한 문제를 없애기 위해 원격지에 있는 자동화 시스템까지 동기종을 억지로 선택해야하는 불편함이 존재하였다.In addition, when adding an automation system with a different communication interface method, it may be difficult to convert the process or install an additional communication means, or the inconvenience of forcing the selection of the same model to the remote automation system to eliminate such problems. Existed.
이러한 문제를 방지하기 위하여, 이기종의 데이터를 변환 처리할 수 있는 임베디드 방식의 데이터 통합 장치가 국내외 선행기술로서 다양하게 게시되어 있는바 그 중 국내 특허 제 736355호 '임베디드형 원격 터미널 장치를 이용한 원격 제어 시스템'을 예로 들면 다음과 같다.In order to prevent such a problem, embedded data integrators capable of converting heterogeneous data are widely published as domestic and overseas prior art, among which, Korean Patent No. 736355, Remote control using embedded remote terminal device. For example, the system is as follows.
상기 기술은 자동화 시스템의 제어대상을 제어 또는 수집하는 PLC 래더부와 RTU 부 및 데이터 통신부, 제어부, 커널 제어부를 구비하여 원격지에서 별도의 컴퓨터를 설치할 필요없이 임베디드 형태의 단일 장치만으로서 운영이 가능하다고 게시되어 있다.The technology includes a PLC ladder unit, an RTU unit, a data communication unit, a control unit, and a kernel control unit that controls or collects the control target of the automation system, so that it can be operated as a single device in an embedded form without installing a separate computer at a remote place. Posted.
상기 기술의 내용을 살펴보면 상술한 효과가 도출될 수 있다는 것은 인정이 되나, 이 경우 데이터양이 급격히 유입될 경우 데이터 처리에 대한 트래픽 현상이 발생하여 시스템에 상당한 무리를 줄 수 있는 현상을 방지할 수 있는 구체적 수단을 제시하고 있지 못 할 뿐 아니라 다양한 자동화기기 및 자동화 시스템과의 충부한 호환성이 있는지 여부도 불분명한 상태이다. 또한 기기의 단순 데이터 입출력만을 관장함으로써, 보조적으로 가동 데이터를 선별하거나 조건문 형태로 환경 설정할 수 있는 데이터 가공 프로세스 기능을 수행할 수 있는 PC가 결국은 필요한 상태이다. Looking at the contents of the above technology, it is recognized that the above-described effects can be derived, but in this case, when a large amount of data flows in, it can prevent a phenomenon that can cause a considerable burden on the system due to a traffic phenomenon for data processing. Not only does it provide a specific means, but it is also unclear whether there is sufficient compatibility with various automation devices and automation systems. In addition, by simply managing the data input and output of the device, a PC that can perform the data processing process functions that can selectively screen the operation data or configure in the form of a conditional statement is eventually required.
더불어, 실시간으로 수많은 데이터가 계측기기로부터 입력되거나 출력될 때 데이터의 병목 현상이 발생할 수도 있는데 이를 해결하기 위한 구체적 방법에 대해서도 언급이 없어 시스템 과부하 현상을 초래할 수 있는 불안정적인 구조를 가지고 있다는 단점이 지적된다.In addition, when a large amount of data is input or output from the measuring device in real time, data bottlenecks may occur, and there is no mention of a specific method to solve this problem, which has an unstable structure that may cause system overload. do.
따라서 이기종의 수많은 데이터를 하나의 단일 장치로 통합 관리 및 제어하되, 데이터의 분산 처리 및 데이터 처리의 신속화를 추구할 수 있는 안정적인 사양과 구조를 가지고, 중앙제어의 영향을 받지 않고 독립적으로 데이터 가공 변환 및 처리 를 할 수 있는 분산처리 통합모듈 장치의 필요성이 절실할 실정이다. Therefore, it manages and controls a large number of heterogeneous data in one single device, but has stable specification and structure that can pursue distributed processing of data and rapid data processing, and independently converts data processing without being affected by central control. And there is an urgent need for a distributed processing integrated module device capable of processing.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 산업용 자동화 시스템에서 처리되는 이기종의 데이터를 복합적으로 단일 관리, 제어하되 데이터의 흐름 제어와 데이터의 가공 변환 처리를 이원화하되 단순히 이원화하는 것에 만족하지 않고 유기적인 연동 관계를 수립하여 원격지의 시스템 구축을 용이하게 도모함은 물론 데이터 처리의 신속화 및 병목 현상을 방지할 수 있는 데이터 처리 통합 장치를 제공하는 것이 주요 목적이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the problems of the above technology, and it is satisfactory to dualize, but simply dualize, the flow control of the data and the process conversion processing of the data in a single management and control of the heterogeneous data processed in the industrial automation system. Its main purpose is to provide a data processing integration device that can facilitate the construction of remote systems by establishing an organic interlocking relationship, as well as to speed up data processing and prevent bottlenecks.
본 발명의 다른 목적은 데이터 통신 수단 역시 이원화하여 데이터의 병목 현상 내지 트래픽 현상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to dualize data communication means to prevent data bottlenecks or traffic phenomena.
본 발명의 또 다른 목적은 이원화된 통신 수단에서의 데이터 흐름을 제어하여 데이터의 분산 처리가 가능한 제어 방식을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a control scheme capable of distributing data by controlling data flow in a binary communication means.
본 발명의 또 다른 목적은 각 계측장비의 분산처리를 궁극적으로 담당하기 위한 이벤트 처리(데이터의 선별 내지 조건문 설정)를 함으로써, 중앙관제실(중앙제어실)등의 컨트롤에서 통합 단순 처리가 아닌, 분산 데이터 처리를 함으로써 소량의 데이터만으로도 중앙관제(중앙제어)방식의 단점인 중앙제어 기기들이 이상 현상 내지 과부하 현상을 가지게 됨으로 전체 시스템의 제어불가능의 방식을 보완하는 분산처리 방식의 기능을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to perform event processing (selection of data or setting conditional statements) for ultimately in charge of distributed processing of each measurement equipment, so that distributed data is not integrated simple processing in a control such as a central control room (central control room). By processing, the central control devices, which are the disadvantages of the central control method, have abnormal or overload phenomena with only a small amount of data, thereby providing a function of distributed processing to compensate for the uncontrollable method of the entire system.
본 발명의 추가 목적은 시스템 관리자가 데이터 처리과정을 시각적으로 인식할 수 있도록 함과 동시에 웹 기반의 데이터로서 표시가 가능하도록 하여 운영의 편의성을 도모하도록 하는 것이다.It is a further object of the present invention to allow the system administrator to visually recognize the data processing process and to display the data as web-based data for convenience of operation.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치는, 데이터의 전송 내지 연산 처리 기능을 수행하는 소프트웨어를 저장하고 있는 ROM; 산업용 자동화 시스템에서 송출된 데이터를 수집 및 인식하는 PLC 드라이버를 구비하되, 상기 데이터 중 산업용 자동화 시스템의 다양한 프로토콜에 따른 데이터를 변환 인식 처리하는 프로토콜 드라이버를 동시에 구비하여, 이기종으로 이루어진 자동화 시스템의 데이터를 입출력 처리하는 이기종 통신 수행모듈; 데이터의 분산 처리를 위하여 상기 이기종 통신 수행모듈과 별도로 마련되는 것으로, 이더넷, RS-232/422/485, USB, Wireless 중 어느 하나 내지 이들의 조합으로 이루어져 자동화 시스템의 데이터를 입출력 처리하는 데이터 통신 모듈; 상기 이기종 통신 수행 모듈 내지 데이터 통신 모듈에서 입력된 데이터를 상기 ROM와 연동함에 따라 자동 인식하는 데이터 자동 감지부와, 입력 데이터를 소정 포맷으로 변환 가공 처리하는 데이터 변환가공부를 포함하는 제 2 중앙제어장치; 상기 이기종 통신 수행 모듈 내지 데이터 통신 모듈에서 입력된 데이터의 흐름을 제어하되, 상기 데이터 자동 감지부와 연동하여 입력 데이터의 양을 분석하여 출력 데이터를 상기 이기종 통신 수행 모듈 내지 데이터 통신 모듈 중 어느 하나로 선택하여 분산 처리하도록 하고 전체 시스템 프로세스에서 이벤트 및 흐름도의 처리부분을 할 수 있는 제 1 중앙제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the embedded integrated module device for integration of the automation system according to the present invention, ROM for storing software for performing data transfer or operation processing functions; A PLC driver for collecting and recognizing data transmitted from an industrial automation system is provided, and a protocol driver for converting and recognizing data according to various protocols of the industrial automation system among the data is provided at the same time. Heterogeneous communication performing module for processing input and output; It is provided separately from the heterogeneous communication performing module for data distribution processing, and is made of any one or a combination of Ethernet, RS-232 / 422/485, USB, and Wireless, and a data communication module for inputting / outputting data of an automation system. ; A second central control apparatus including a data automatic sensing unit for automatically recognizing data input from the heterogeneous communication performing module or data communication module with the ROM, and a data converting processing unit converting and processing the input data into a predetermined format; ; Control the flow of data input from the heterogeneous communication performing module or the data communication module, and selects output data as one of the heterogeneous communication performing module or the data communication module by analyzing the amount of input data in cooperation with the data automatic sensing unit. And a first central controller configured to perform distributed processing and to process an event and a flowchart in an entire system process.
본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치에 의하면,According to the embedded integrated module device for automation system integration according to the present invention,
1) 상당히 다양한 이기종의 데이터를 처리할 수 있는 호환성을 가짐과 동시에 데이터의 흐름 및 데이터의 분산처리를 추구할 수 있고,1) It has the compatibility to handle a wide variety of heterogeneous data, and at the same time pursues the flow of data and distributed processing of data.
2) 데이터 처리의 병목 현상을 방지할 수 있어 신속한 데이터 변환 처리를 추구할 수 있으며,2) The bottleneck of data processing can be prevented, so the data conversion processing can be pursued quickly.
3) 전체 시스템 데이터 가공 및 처리 프로세스에서 예외적인 발생상황에 대한 로직 처리 및 이벤트 처리를 병행할수 있으며3) Logic processing and event processing for exceptional occurrence in the whole system data processing and processing process can be performed simultaneously.
4) 중앙제어 컨트롤의 이상으로 인한, 전체시스템의 영향을 벗어나는 분산처리 기능이 있으며,4) There is distributed processing function that is out of the influence of the whole system due to the abnormality of the central control control,
5) 확장성이 용이하여 시스템의 교체 시에 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 인력 낭비를 최소화할 수 있다는 효과를 가진다.5) Since it is easy to expand, it is possible to reduce the cost of replacing the system and minimize the waste of manpower.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are not drawn to scale, and like reference numerals in each of the drawings refer to like elements.
도 2는 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치의 개략적인 개념을 도시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a schematic concept of an embedded integrated module device for integrating an automation system according to the present invention.
도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 자동화 시스템(1)의 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치는 다양한 종류의 계측기기(모터, 펌프, 송풍기, 배전기, 온도센서 등)가 이더넷 내지 시리얼 통신 방식으로 연결되어 있는 자동화 시스템(1) 및 각각의 자동화 시스템(1)에서 취급하는 이기종의 데이터를 하나로서 통합 및 자동 변환하는 기능을 가진 것으로서 Web Server로서의 역할을 병행하는 것은 물론 특히 원격지에 있는 다른 시스템(MES, POP, SCADA, HMI 등)과 연결되어 있는 자동화 시스템(1)과의 원격 제어 역할까지 담당하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.As can be seen from Figure 2, the embedded integrated module device for the integration of the
도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 장치는 Web User Inferface 기능을 지원함과 아울러 데이터베이스 서버 내지 각종 센서/소프트웨어류와 연결되어 있어 이기종의 데이터를 처리할 수 있는 준비를 갖추고 있으며 후술하겠지만 HMI 기능에 의하여 각 데이터 가공 처리 현황을 시각적으로 도시하는 모니터와도 연결이 가능하다.As shown in FIG. 2, the device according to the present invention supports a Web User Inferface function and is connected to a database server or various sensors / software to prepare for processing heterogeneous data. It can also be connected to a monitor that visually shows the status of each data processing process.
도 3은 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치의 개괄적인 구성을 도시한 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing the general configuration of an embedded integrated module device for automation system integration according to the present invention.
본 발명에 따른 장치는 거시적으로 메인 본체와 확장옵션부로 이루어져 있다.The device according to the invention consists of a main body and an expansion option.
메인 본체는 주로 임베디드 시스템을 이루기 위한 소프트웨어가 내장되어 있는 RAM(20), ROM(10)을 비롯하여 중앙 제어 기능을 가지는 중앙제어장 치(CPU)(30,40)와 전원 공급을 위한 전원부, 냉각 역할을 하는 냉각부 및 외부 통신부(데이터 통신모듈(60))로 이루어져 있다.Main body mainly includes RAM (20), ROM (10) with software for forming embedded system, central control unit (CPU) 30, 40 having central control function, power supply for power supply, cooling It consists of a cooling unit and an external communication unit (data communication module 60) to play a role.
확장 옵션부는 본 발명에 따른 장치의 확장성을 보장하기 위하여 탈부착이 가능하도록 이루어진 구성으로서, 디지털 I/O, 아날로그 I/O, DB 통신부(이기종 통신 수행모듈(50)), 센서류 컨트롤부, 인디케이터부를 비롯하여 그래픽 지원 모듈(HMI 모듈(80)) 등을 구비하는 것이 가능하다.The expansion option unit is configured to be detachable in order to ensure the expandability of the device according to the present invention, digital I / O, analog I / O, DB communication unit (heterogeneous communication execution module 50), sensors control unit, indicator It is possible to include a graphics support module (HMI module 80) and the like.
이러한 거시적 구성을 통하여 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 장치는 통신 수행 수단(50,60)을 각각 2개로서 별도 분리하여 장착을 하고 있고 후술하겠지만 중앙제어장치(30,40)까지도 이원화 구조로 이루어져 있으며 더불어 다양한 데이터베이스의 분산 처리 및 시스템 과부하 상황을 탄력적으로 대처하기 위하여 확장성을 가진 구성을 제공하고 있다는 특성을 가진다.As can be seen through such a macroscopic configuration, the apparatus according to the present invention is separately mounted as two separate communication performing means (50, 60), and as will be described later, but the central control device (30, 40) also consists of a dual structure In addition, it provides a scalable configuration to flexibly cope with distributed database processing and system overload situations.
도 4는 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치의 구체적인 구성을 도시한 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing a specific configuration of the embedded integrated module device for automation system integration according to the present invention.
도 4를 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 장치는 도 3에서 서술한 센서류 컨트롤부와 같은 공지 구성들 이외에 임베디드 시스템 구성을 위한 기본 구성인 ROM(10), RAM(20)을 비롯한 중앙제어장치(30,40)를 구비하고 있되, 중앙제어장치는 데이터 입출력 기능 및 HMI 제어 기능을 전담하는 제 1 중앙제어장치(30)와, 데이터 변환 가공 기능을 전담하는 제 2 중앙제어장치(40)로 구분되어 구성되어 있고, 통신 수단 역시 이기종 통신수행모듈(50)과 데이터 통신모듈(60)로 각각 구분하여 구성이 되어 있으며, 추가적으로 웹 기반의 데이터 처리 방식 지원을 위한 웹 서버(70), 디스플레이 기능을 제공하는 HMI 모듈(80)을 구비하고 있다.As can be seen from Figure 4, the apparatus according to the present invention is a central control
ROM(10)은 데이터의 자동백업과 같은 기본 기능은 물론 OS가 이미지 형태로 설치되어 있는 구성으로, 본 발명에 따른 ROM(10)의 경우 시스템의 증강 시 편리하고 손쉬운 업데이트를 위해 실시간으로 OS를 업로딩하되 RTOS(Real Time Operating System)를 기반으로 하는 커널 이미지를 탑재하도록 한다. 더불어, 본 발명에 따른 ROM(10)은 NAND 플래시 메모리를 사용하는 것을 기본으로 한다.The
RAM(20)은 시스템 시동과 동시에 상기 ROM(10)의 운영 체제와 운용 프로그램을 구동하도록 하는 것으로, 많은 양의 데이터를 부담 없이 처리할 수 있도록 SDRAM 또는 DDR 램 64 내지 128 Mb를 사용하도록 한다.The
본 발명에 따른 중앙제어장치(30,40)는 각종 연산을 처리하고 데이터의 전송과 가공 변환을 총괄적으로 제어하는 것으로서, 공지되어 있는 이기종 데이터 통합모듈과 달리 중앙제어장치는 병렬연결 방식으로서 2개로서 구비하고 있는바, 구체적으로는 데이터의 입출력 및 웹 서버(70)의 관리, HMI 모듈(80)의 제어 기능을 전담하여 제어하는 제 1 중앙제어장치(30)와, 데이터의 변환가공을 전담하는 제 2 중앙제어장치(40)로 구성되어 있다.The
제 1 중앙제어장치(30)는 후술할 이기종 통신 수행모듈(50)과 데이터 통신모듈(60)을 통해 데이터 분산 처리 내지 흐름 제어 역할 및 HMI 모듈(80)의 웹 어플리케이션을 제어하는 것을 주 기능으로 하고 있는 것으로, 데이터 분산 처리부(31), HMI 제어부(32)로 구성되어 있다.The first
데이터 분산 처리부(31)는 크게 2개로서 구성되어 있는 본 발명에 따른 통신 수단, 즉 이기종 통신 수행모듈(50)과 데이터 통신모듈(60)에서 입출력되는 데이터의 원활한 흐름 제어 및 분산 기능을 담당하는 것으로서, 기존의 데이터 통합모듈에서 흔히 발생하는 데이터 트래픽 현상 내지 과부하 현상을 방지하기 위한 기능을 수행하는 것이다. Data
구체적으로, 후술할 제 2 중앙제어장치(40)의 데이터 자동 감지부(41)와 연동이 되어 상기 데이터 자동 감지부(41)에서 측정한 데이터 량 데이터 입출력 장소와 같은 정보를 입력받아 데이터 입출력이 되는 이기종 통신 수행모듈(50)과 데이터 통신모듈(60) 중 어느 하나와 반대되는 통신 수단(즉 데이터 흐름에 여유가 있는 통신 장소를 의미)을 통해 데이터의 입력 내지 출력을 유도하고 만일 데이터 처리량이 상당히 과도하여 데이터 가공 변환을 위한 대기 시간이 발생하는 경우에는 임시적으로 데이터를 저장하는 기능도 수행한다. 이를 위해, 데이터 분산 처리부(31)는 제 2 중앙제어장치(40)의 데이터 변환가공부(42)와도 연동되어 임시 저장한 데이터를 데이터 변환가공부(42)에 전송할 필요도 있다.In detail, the data input / output unit receives information such as a data amount data input / output location measured by the data
더불어, 이러한 데이터 분산 처리부(31)는 전체 시스템 데이터 가공 및 처리 프로세스에서 예외적인 발생상황에 대한 로직 처리 및 이벤트 처리를 병행 할 수 있음과 동시에, 중앙제어 컨트롤의 이상으로 인한 전체시스템의 영향을 벗어나는 분산처리 기능을 추가적으로 수행할 수 있다.In addition, the data
HMI 제어부(32)는 웹 어플리케이션 작성 기능을 하는 웹 서버(70)와의 연동을 통하여 후술할 HMI 모듈(80)에서 사용되는 HMI 기능을 위한 웹 어플리케이션을 모니터링(monitoring)함과 동시에 모니터링 결과에 따라 데이터를 스캔 제어하는 기능을 가지는 것으로, 이 때 스캔 제어 타임은 최소 0.1 초 정도로 신속하게 처리될 수 있도록 하는 것이 데이터의 연산 과정 중 발생할 수 있는 트래픽 방지 및 최적의 데이터 제어 상태를 가지기 위하여 바람직하다.The
제 2 중앙제어장치(40)는 원활한 데이터 처리의 유기적 방식을 이루기 위하여 상기 제 1 중앙제어장치(30)와 연동되어 있어 데이터의 실질적인 가공 및 변환 처리 기능을 하는 것으로, 구체적으로는 데이터 자동감지부(41)와 데이터 변환 가공부(42), 미들웨어부(43)로 이루어져 있다.The second
데이터 자동감지부(41)는 외부 장치(자동화 시스템)와 통신 기능을 가지는 이기종 통신 수행모듈(50)과 데이터 통신모듈(60)에서 데이터가 입출력되는 상황을 자동으로 감지하는 기능을 수행하는 것으로 본 발명에 따른 장치에서 출력된 데이터를 외부의 자동화 시스템에서도 자동으로 감지할 수 있도록 하는 역할도 겸비하도록 한다. 특히 외부의 자동화 시스템에서 출력 데이터를 감지하기 위해, 특히 이기종 통신 수행모듈(50)에서 구비된 프로토콜 드라이버(52)의 Profibus, DeviceNet, CC-Link와 같은 프로토콜 방식으로 후술할 데이터 변환 가공부(42)에서 출력 데이터를 가공 처리할 필요가 있다.The data
이러한 데이터 자동감지부(41)는 외부 장치에서의 데이터 인식의 원활화를 추구하도록 하는 것과 더불어 상기 데이터 분산처리부(31)에서 원활하게 데이터를 분산 처리할 수 있도록 하는 전제 신호 발생 역할을 담당하게 된다.The data auto-sensing
데이터 변환 가공부(42)는 이기종 통신 수행모듈(50)과 데이터통신모듈(60) 에서 입력된 데이터를 본 발명에 따른 중앙제어장치(30,40)를 비롯하여 시스템 관리자(중앙 통제 센터)가 특정 신호로서 인식할 수 있도록 소정의 로직과 방식에 의하여 가공 변환하는 기능과 그 반대로 중앙제어장치(30,40)로부터 발생한 제어신호를 이기종 통신 수행모듈(50)과 데이터 통신모듈(60) 중 어느 하나 또는 양자 모두에 전송하는 역할을 담당한다.Data
더불어, 미들웨어부(43)는 상기 데이터 변환 가공부(42)의 데이터의 가공 처리 괴정 중에서 간소한 스타일의 스크립트 형태의 프로그램을 데이터에 추가 편집하되, 웹 서버에 접속하여 웹 브라우저에서 VB Script 내지 Java Script 등의 스크립트 언어를 이용하여 입력 데이터를 특정 기준에 의하여 선별 처리된 출력 데이터 및 조건문 형태로 환경 설정을 지정하는 역할을 담당한다. 이러한 환경 설정은 웹 브라우저의 메뉴판에서 중앙 통제실의 관리자 등이 선택 가능하도록 함으로써, 환경 설정을 변경하거나 교체하는 것을 가능하도록 한다.In addition, the
본 발명에 따른 중앙제어장치(30,40)는 이처럼 전담 기능 별로 2개로서 구성하되 이들을 병렬로 연결하여 병렬 처리할 수 있도록 함으로써, 데이터의 병목 현상 및 데이터 연산 과정에서의 과부하 발생을 방지할 수 있어 시스템의 고사양성에 의한 비용 상승 문제를 방지할 수 있을 분 아니라, 특별히 고온, 진동 현상에 취약하지 않은 안정적인 시스템 유지에 도움이 되며 상대적으로 많은 데이터를 원활하게 처리할 수 있다는 특성을 제공할 수가 있다. The
더불어 이러한 2개의 중앙제어장치(30,40)는 열악한 환경에서도 잘 견딜 수 있도록 Fanless Cpu로서 사용이 가능한 RISC 타입의 CPU를 사용할 수 있고, 데이터 의 병목 현상을 자체적으로 적절히 해결하기 위하여 Harvard 구조의 하드웨어 형식으로 설계하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, these two
본 발명에 따른 이기종 통신 수행모듈(50)은 도 3에서 언급한 확장옵션부에 탈부착 가능하게 설치될 수 있어 확장성 및 연동을 원하는 자동화 시스템에 알맞게 선택적으로 구성이 가능한 것으로, 주로 외부 자동화 시스템마다 각기 다른 이기종의 데이터를 원활하게 입출력 및 제어하기 위한 통신 수단으로서, PLC 드라이버(51), 프로토콜 드라이버(52), DB 커넥션부(53)로 구성되어 있다.The heterogeneous
PLC 드라이버(51)는 PLC(Programmable Logic Controller)로 데이터를 입출력하기 위한 기능을 가진 것으로, 이는 프로그램으로 구현되는 알고리즘에 의해 제어 처리되는 PLC 래더(Ladder) 기능을 겸비하고 있고 임베디드 방식으로 장착이 되어 원격에 위치한 자동화 시스템의 각종 데이터(신호)를 수집하거나 원격 자동화 시스템에 전송하는 기능을 가진다. 상기 PLC 드라이버(51)에는 공지의 RTU부가 연동되어 데이터의 원격 감시가 가능하도록 구성이 되는 것도 가능하다.The
프로토콜 드라이버(52)는 산업용 자동화 시스템이 가지는 다양한 프로토콜을 기반으로 한 데이터를 본 발명에 따른 시스템에서 인식할 수 있도록 하는 기능을 가지는 것으로, 교체의 편의성과 신속성을 위하여 SD 메모리를 이용하는 것도 가능하다. SD 메모리로 이루어진 프로토콜 드라이버(52)에는 DB 접속, 데이터 교환, Redundancy(이중화) 기능을 수행할 수 있는 어플리케이션(소프트웨어 형태의 프로그램)을 탑재하는 것이 가능하다.The
이러한 프로토콜 드라이버(52)는 현재 알려진 Modus, Ethernet, CanOpen, USB, Firewire, Interbus, Hart AS-inferface, SERCOS I & II, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, ControlNet, Modbus TCP, CC-Link, HSE, Ethernet/IP, FL-net, Profinet CBA, Ethernet-Powerlink, EtherCAT, Profinet IO, CompoNET/IP, OPC, DNP 2.0, DNP 3.0과 같은 산업용 자동화 시스템의 프로토콜을 기반으로 Modbus, Ethernet 등의 특정 포맷으로 데이터를 1차 변환되도록 하는 기능을 수행한다.These
이러한 프로토콜 드라이버(52)는 산업용 자동화 시스템의 프로토콜과 대비하여 1:1, 1:N, N:1, N:N 으로 데이터를 대응하도록 하여 인식할 수 있는 복합적이고 응용적인 구조를 가지고 있다. The
DB 커넥션부(53)는 Window Server, 오라클, MS-SQL과 같은 DB를 외부 장치와 접속하여 전송받는 기능을 가지는 것으로, SQL를 지원하는 기능을 포함한다.The
즉, 이러한 이기종 통신 수행모듈(50)은 현재 다양한 산업용 자동화 시스템(1)에서 사용되는 데이터의 각기 다른 종류와 방식을 통합할 수 있도록 하는 창구 역할을 하는 것으로 현재 알려진 모든 방식의 데이터를 처리할 수 있는 복합적인 구성을 가진 것으로 이해하는 것이 가능하다. That is, the heterogeneous
데이터 통신모듈(60)은 상기 이기종 통신 수행모듈(50)과 별개로 또는 서로 연동하여 외부 산업화 시스템의 데이터를 전송 및 수신할 수 있는 기능을 가진 것으로, 이는 도 2에 도시된 메인 본체에 탑재되어 상기 이기종 통신 수행모듈(50)에서 처리되는 데이터를 분산 처리할 수 있도록 하는 역할을 겸비하거나, 특히 상기 이기종 통신 수행 모듈(50)과 데이터 처리의 이중화 구성을 통한 차별성을 강조하기 위하여 주로 데이터 교환의 활성화, 즉 산업용 자동화 시스템(1)으로 출력 데이터를 전송하기 위한 역할을 주 기능으로 할 수도 있다. The
다시 말해, 상기 이기종 통신 수행모듈(50)과 마찬가지로 외부 데이터를 입력 처리하는 것도 가능하나, 데이터의 병목 현상을 방지하고 입출력 데이터의 이원화를 추구하기 위하여 데이터의 출력 역할을 전담(이에 대응하여, 상기 이기종 통신 수행모듈은 데이터의 인식 및 수집)하도록 설정되는 것이 가능하다. In other words, as with the heterogeneous
이러한 데이터 통신모듈(60)에는 Ethernet(61), RS-232/422/485(62), USB(63), Wireless(64) 방식의 통신 수단이 복수 개로서 또는 선택적으로 구비될 수 있으며 하드웨어 구성에서 Dip Switch로 선택할 수 있도록 하거나 통신 입출력의 이중화를 추구는 것이 가능하다.The
웹 서버(70)는 상기 이기종 통신 모듈(50) 내지 데이터 통신모듈(60)에서 수행하는 데이터 송수신 기능을 웹 기반에서 수행할 수 있도록 하거나 상기 이기종 통신 수행모듈(50) 내지 데이터 통신모듈(60)에서 입출력되어 상기 제 1, 2 중앙제어장치(30,40)에서 처리되는 데이터를 웹 형태로 변환하여 웹상에서 구현할 수 있도록 하는 기능을 제공하는 것으로, 웹 어플리케이션 작성 모듈을 구비하여 이 웹 어플리케이션 작성모듈에서 시스템에 등록된 데이터를 자동으로 웹 기반에 입각하여 생성할 수 있도록 하는 웹 어플리케이션을 생성하도록 한다. 이러한 상기 웹 서버는 Ajax, XML 등으로 구현이 가능하다. The
HMI 모듈(80)은 상기 기능에 의하여 변환 처리된 데이터를 모니터와 같은 디 스플레이 장치에서 시각적으로 표시하도록 하는 기능을 가지는 것으로, 상기 제 1 중앙제어장치(30)에서 구비한 HMI 제어부(32)가 웹 어플리케이션 작성 기능을 하는 상기 웹 서버(70)와의 연동 작용을 통하여 모니터링(monitoring)하는 것이 가능하도록 한다.The HMI module 80 has a function of visually displaying the data converted by the function in a display device such as a monitor, and the
이하, 상기 구성을 통한 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치의 기능 및 작용에 대해서 언급하기로 한다.Hereinafter, the function and operation of the embedded integrated module device for integrating the automation system according to the present invention through the above configuration will be described.
근거리 내지 원격에 위치한 산업용 자동화 시스템(1)의 데이터는 일반적으로 다양한 이기종의 방식으로 이루어져 있기 때문에 이를 이기종 통신 수행모듈(50)(물론 데이터 통신모듈에서도 가능)에서 전송을 받아 이러한 데이터는 제 1, 2 중앙처리장치(30,40)로 전송이 된다.Since the data of the
제 2 중앙제어장치(40)에서는 전송된 데이터를 자동으로 인식함과 동시에 데이터 소정 규격으로 변환 처리를 하고 이와 동시에 제 1 중앙 제어장치(30)에서는 HMI 모듈(80)에서 데이터 표시 기능을 빠른 속도로 스캔 제어하도록 하면서 HMI 모듈(80)을 통해 데이터 흐름 상황 등을 시각적으로 표시하도록 하고, 이기종 통신 모듈(50) 내지 데이터 통신 모듈(60)을 통해 후속적으로 유입되거나 앞으로 출력될 데이터의 양 내지 상태를 분석하여 데이터의 흐름을 분산 처리하거나 대기할 수 있도록 하는 유용한 기능을 수행한다.The second
제 2 중앙처리장치(40)에서 변환 처리된 데이터는 주로 데이터 통신모듈(60)을 통해 데이터 교환 방식으로 시스템 관리자(주로 중앙 통제센터에서 구비되어 있 을 것이 예측)에게 전송이 되어 데이터의 상태를 파악하도록 하며, 시스템 관리자가 직접 입력하거나 제어한 별도의 데이터는 상술한 순서와 역순으로서 처리 및 흐름 제어를 할 수 있게 된다.The data converted by the second
이처럼 중앙제어장치(30,40)를 이원화하여 구성하게 됨으로 데이터 처리 과정에서의 병목 현상이나 과부하 현상이 방지됨과 더불어 통신 수단(50,60) 역시 크게 2 세트로서 구비되어 데이터의 분산 처리 내지 데이터 교환 전담 또는 특정 프로토콜을 가진 데이터의 전담 처리가 가능하도록 하여 원활한 데이터의 인식 및 흐름 제어가 가능하도록 설계되어 있다.As such, the
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.As described so far, the configuration and operation of the embedded integrated module device for integrating the automation system according to the present invention have been represented in the above description and drawings, but this is merely an example, and the spirit of the present invention is described in the above description and the drawings. Without being limited, various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 데이터 통합 방식에 대한 개략적 구성을 도시한 개념도.1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a data integration method according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치의 개략적인 개념을 도시한 개념도.Figure 2 is a conceptual diagram showing a schematic concept of an embedded integrated module device for automation system integration according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치의 개괄적인 구성을 도시한 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the general configuration of an embedded integrated module device for automation system integration in accordance with the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 자동화 시스템 통합을 위한 임베디드형 통합모듈 장치의 구체적인 구성을 도시한 블록도.Figure 4 is a block diagram showing a specific configuration of the embedded integrated module device for automation system integration in accordance with the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 산업용 자동화 시스템 42: 데이터 변환 가공부1: Industrial Automation System 42: Data Conversion Machine
10: ROM 50: 이기종 통신 수행모듈10: ROM 50: Heterogeneous communication execution module
20: RAM 51: PLC 드라이버20: RAM 51: PLC Driver
30: 제 1 중앙제어장치 52: 프로토콜 드라이버30: first central controller 52: protocol driver
31: 데이터 분산처리부 53: DB 커넥션부31: data distribution processor 53: DB connection unit
32: HMI 제어부 60: 데이터 통신모듈32: HMI control unit 60: data communication module
40: 제 2 중앙제어장치 70: 웹 서버40: second central controller 70: web server
41: 데이터 자동감지부 80: HMI 모듈41: Data auto sensing unit 80: HMI module
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101051727B1 (en) * | 2011-04-12 | 2011-07-25 | 남성기전 주식회사 | Automatic management system for water treament equipment in building |
KR101370836B1 (en) * | 2012-05-29 | 2014-03-07 | 홍경천 | An interface module for transferring data between MES and PLC |
KR101438135B1 (en) * | 2013-11-14 | 2014-09-15 | 한국지역난방공사 | Data transfer apparatus from the central control network to the regional control network between the network according to the security role in the plant control system environments |
KR101444002B1 (en) * | 2013-01-03 | 2014-09-23 | 제주한라대학교산학협력단 | Unified Communications System |
KR101612388B1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-04-27 | 주식회사 이제이텍 | User-Friendly Expansional Measurement System for Bridge Maintenance |
-
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101051727B1 (en) * | 2011-04-12 | 2011-07-25 | 남성기전 주식회사 | Automatic management system for water treament equipment in building |
KR101370836B1 (en) * | 2012-05-29 | 2014-03-07 | 홍경천 | An interface module for transferring data between MES and PLC |
KR101444002B1 (en) * | 2013-01-03 | 2014-09-23 | 제주한라대학교산학협력단 | Unified Communications System |
KR101438135B1 (en) * | 2013-11-14 | 2014-09-15 | 한국지역난방공사 | Data transfer apparatus from the central control network to the regional control network between the network according to the security role in the plant control system environments |
KR101612388B1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-04-27 | 주식회사 이제이텍 | User-Friendly Expansional Measurement System for Bridge Maintenance |
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