KR20100002965A - 이중화 시스템 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 이중화 시스템은 입출력 제어를 위해 동일하게 설계되며, 보드정보가 서로 공유되어 공유된 보드정보에 따라 활성보드와 대기보드를 서로 결정하여 데이터를 주 제어부로 송신하는 제1,2제어보드와, 상기 제1,2제어보드에 모두 연결되며, 활성보드의 제어신호에 의해 상기 활성보드의 입출력채널로 데이터가 입력될 수 있게 필드라인을 연결시키는 절체회로를 포함한다.
본 발명의 이중화 시스템 제어방법은 이중화 시스템을 초기화 하는 제1단계와, 상기 제1,2제어보드에서 서로 공유되는 보드정보에 따라 활성보드와 대기보드를 결정하는 제2단계와, 상기 결정된 활성보드에서 필드라인을 통해 입출력 채널별 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 상위의 주 제어부와 대기보드로 송신하는 제3단계와, 상기 대기보드에 수신된 필드 데이터를 각각의 입출력채널의 값에 대한 평가를 수행하는 제4단계와, 상기 평가된 데이터를 상위 주 제어부로 송신하는 단계를 포함한다.
이중화, 제어, 공유, 부가 데이터, 입출력

Description

이중화 시스템 및 제어방법{REDUNDANT SYSTEM AND CONTROL METHOD}
본 발명은 이중화 시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 감시 및 제어 시스템의 신뢰성을 확보하기 위해 입출력 제어보드를 이중화할 경우 안정성을 유지하면서 다양한 부가정보를 수집할 수 있도록 한 이중화 시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 이중화 시스템은 감시 및 제어 시스템의 신뢰성을 확보하기 위해 주요장비를 이중화하여 이중 하나가 활성화 되어 동작되는 중에 비정상적으로 동작할 경우에 대기하고 있는 나머지 하나로 빠른 시간 내에 절체하여 시스템이 정상동작 할 수 있도록 하는 것이다.
이때 대기중인 장비는 활성화된 장비의 데이터 손실을 방지하기 위한 데이터 백업만을 수행하고 있다.
그런데 최근 시스템의 설계 방향은 안정성 뿐만 아니라 고객의 다양한 요구에 대응하는 것이 요구되고 있다. 즉, 시스템을 운영하는 사용자는 가능한 다양한 종류의 정보를 취득하기를 원하며, 이를 토대로 원활한 제어가 가능토록 요구되고 있다.
그러나 이러한 모든 것을 반영하기 위해서는 연산장치(CPU)의 성능 및 주변메모리 등의 용량을 증가시켜야 하고, 이에 따른 비용이 상승되는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 활성화 되지 못한 대기보드가 활성보드의 부가적인 데이터 처리를 수행할 수 있도록 하여 안정성을 향상시키면서, 다양한 부가정보를 수집할 수 있도록 하는 이중화 시스템 및 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중화 시스템은 입출력 제어를 위해 동일하게 설계되며, 보드정보가 서로 공유되어 공유된 보드정보에 따라 활성보드와 대기보드를 서로 결정하여 데이터를 주 제어부로 송신하는 제1,2제어보드와, 상기 제1,2제어보드에 모두 연결되며, 활성보드의 제어신호에 의해 상기 활성보드의 입출력채널로 데이터가 입력될 수 있게 필드라인을 연결시키는 절체회로를 포함한다.
여기서 상기 활성보드는 필드라인을 통해 입력된 데이터를 주 제어부와 대기보드로 송신하고, 상기 대기보드는 활성보드에서 입력된 각 입출력채널별 데이터를 평가하여 평가된 데이터를 주 제어부로 송신하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 절체회로는 결정된 상기 활성보드에서 입력된 제어신호에 따라 제1,2제어보드의 특성을 판단하는 체크회로와, 상기 체크회로에서 판단된 특성에 따라 필드라인을 활성보드로 절체시키는 절체회로와, 상기 체크회로의 정상동작유무를 판단하는 진단회로를 포함하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중화 시스템 제어방법은 이중화 시스템을 초기화 하는 제1단계와, 상기 제1,2제어보드에서 서로 공유되는 보드정보에 따라 활성보드와 대기보드를 결정하는 제2단계와, 상기 결정된 활성보드에서 필드라인을 통해 입출력 채널별 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 상위의 주 제어부와 대기보드로 송신하는 제3단계와, 상기 대기보드에 수신된 필드 데이터를 각각의 입출력채널의 값에 대한 평가를 수행하는 제4단계와, 상기 평가된 데이터를 상위 주 제어부로 송신하는 단계를 포함한다.
여기서 상기, 제2단계에서 상기 보드정보는 상기 제1,2제어보드의 하드웨어적 안정성, 전원상태, 통신상태에 대한 정보인 것이 바람직하다.
그리고 상기 제4단계에서 입출력채널의 값에 대한 평가는 아날로그 값의 변동 폭이 일정한 값 이상인지와, 디지털 값이 펄스가 비정상인지를 평가하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 활성화 되지 못한 대기보드를 활성보드의 부가적인 데이터 처리를 수행할 수 있도록 하여 활성보드의 부하를 줄여 안정성을 향상시키면서, 부가적인 데이터를 수집할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려 하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중화 시스템을 보인 블록도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이중화 시스템(100) 제어방법을 설명하기 위한 이중화 시스템(100)은 제1제어보드(10) 및 제2제어보드(10')와, 제1제어보드(10) 및 제2제어보드(10')에 필드라인(L)이 각각 결선되는 터미널보드(30)(Terminal Board)와, 터미널보드(30)와 제1제어보드(10) 및 제2제어보드(10') 중에 필드라인(L)을 연결시키는 절체보드(20)로 구성된다.
여기서 제1제어보드(10) 및 제2제어보드(10')는 동일한 설계를 통해 동일하게 마련되며, 필드라인(L)을 통해 입력되는 데이터 입출력(INPUT/OUTPUT)을 제어한다. 그리고 제1제어보드(10) 및 제2제어보드(10')는 서로 보드정보를 공유하여 보드정보에 따라 활성보드와 대기보드로 된다. 이때 활성보드와 대기보드의 결정은 제1제어보드(10) 및 제2제어보드(10')의 보드정보를 공유하여 그 상태가 양호한 보드가 결정된다.
여기서 공유되는 보드정보는 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10')의 각 채널에 해당하는 하드웨어의 안정성, 전원상태, 그리고 통신상태 등을 판단한다. 이때 통신상태는 상위 제어부(1)와의 통신상태이다.
그리고 절체보드(20)는 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10')에서 결정된 활성보드의 제어신호에 의해 활성보드의 입력채널로 필드라인(L)이 연결될 수 있도록 절체시킨다. 즉, 활성보드의 제어신호에 의해 절체보드(20)는 제1제어보드(10) 및 제2제어보드(10')에서 입력되는 이중화와 관련된 신호(이하 "이중화 신호"라 함)에 따라 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10')의 특성을 판단하고, 이를 절체시킨다.
이때 활성보드는 필드라인(L)이 연결된 입출력채널을 통해 입력된 데이터를 주 제어부(1)와, 대기보드로 송신하며, 활성보드로 결정되지 못한 대기보드는 활성보드에서 송신한 데이터를 수신하여 저장하면서, 각각의 입출력 채널의 값에 대한 평가를 수행한다.
이때 대기보드에서의 평가방법은 아날로그 값의 변동 폭이 일정한 값 이상으로 변화하는지와, 디지털 값의 펄스가 비정상적으로 발생하는지를 평가한다.
그리고 절체보드(20)는 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10')에서 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10') 중에 결정된 활성보드의 제어신호에 따라 제1제어보드(10) 및 제2제어보드(10')에서 들어오는 이중화 관련신호를 바탕으로 각각의 특성을 판단하는 이중화 체크회로(21)와, 체크회로(21)에서 판단된 결과를 토대로 필드라인(L)을 릴레이를 통해 절체시키는 절체회로(23)와, 체크회로(21)의 정상동작 유무를 판단하는 진단회로(22)로 구성된다.
여기서 진단회로(22)는 진단된 결과를 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10')로 송신한다. 이때 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10') 중에 활성화가 결정된 활성보드로 진단결과를 송신하며, 필요에 따라서는 대기보드로도 진단결과를 송신할 수 있다. 또한, 진단회로(22)는 절체회로(23)의 작동상태를 함께 판단하여 활성보드로 진단결과를 송신할 수 있다.
그리고 터미널보드(30)는 필드에서 입력되는 신호가 입력될 수 있도록 다수 의 터미널이 마련된 보드이다. 따라서 터미널보드(30)는 센서, 밸브, 구동기, 모터, 액추에이터 등의 다양한 신호가 입력될 수 있게 연결된다.
이하 본 발명의 일실시예에 따른 이중화 시스템(100) 제어방법을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이중화 시스템(100) 제어방법을 보인 순서도이다.
먼저 이중화 시스템(100)을 초기화한다(S10).
이후 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10')는 서로 자신의 보드정보를 서로에게 송신하여 어느 보드가 활성보드로 동작할지를 결정한다(S20). 이때 보드정보로는 각 채널에 해당하는 하드웨어의 안정성과, 전원상태 및 통신상태이며, 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10')의 하드웨어가 안정적인지, 전원상태가 정상적인지와, 주 제어부(1)와의 통신이 원활한지를 판단하게 된다.
이후, 제1제어보드(10)와 제2제어보드(10') 중에 활성보드가 결정되면 활성보드는 체크회로(21)를 통해 절체회로(23)를 구동하여 필드라인(L)이 자신의 활성보드의 입력채널로 연결될 수 있게 제어한다(S30). 따라서 필드라인(L)은 활성보드로 연결되어 필드라인(L)을 통한 데이터를 수집하게 된다(S40).
그리고 활성보드는 입력된 데이터를 미도시한 상위의 주 제어부(1)와 대기보드로 송신한다(S50). 이때 활성보드는 일정한 주기로 데이터를 주 제어부(1)와 대기보드로 송신한다.
이후, 대기보드는 활성보드에서 데이터가 수신된다(S60). 그리고 데이터를 받아 저장하면서 각각의 입출력채널의 값에 대한 데이터를 평가한다(S70). 이때 평 가방법으로는 아날로그 변동폭이 일정한 값 이상으로 변화하는지와, 디지털 값의 펄스가 비정상적으로 발생하는지 등을 평가한다.
이후 데이터의 이상을 평가(S80)하여 평가된 데이터를 주제어부(1) 또는 활성보드로 송신한다(S90).
이상에서 본 발명의 이중화 시스템 및 제어방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중화 시스템을 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이중화 시스템 제어방법을 보인 순서도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100: 시스템 10, 10': 제1,2제어보드
20: 절체보드 21: 체크회로
22: 진단회로 23: 절체회로
30: 터미널보드 1: 주 제어부

Claims (6)

  1. 입출력 제어를 위해 동일하게 설계되며, 보드정보가 서로 공유되어 공유된 보드정보에 따라 활성보드와 대기보드를 서로 결정하여 데이터를 주 제어부로 송신하는 제1,2제어보드;
    상기 제1,2제어보드에 모두 연결되며, 활성보드의 제어신호에 의해 상기 활성보드의 입출력채널로 데이터가 입력될 수 있게 필드라인을 연결시키는 절체회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 활성보드는 필드라인을 통해 입력된 데이터를 주 제어부와, 대기보드로 송신하고,
    상기 대기보드는 활성보드에서 입력된 각 입출력 채널별 데이터를 평가하여 평가된 데이터를 주 제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 이중화 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절체회로는 결정된 상기 활성보드에서 입력된 제어신호에 따라 제1,2제어보드의 특성을 판단하는 체크회로;
    상기 체크회로에서 판단된 특성에 따라 필드라인을 활성보드로 절체시키는 절체회로;
    상기 체크회로의 정상동작유무를 판단하는 진단회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 시스템.
  4. 이중화 시스템을 초기화 하는 제1단계;
    상기 제1,2제어보드에서 서로 공유되는 보드정보에 따라 활성보드와 대기보드를 결정하는 제2단계;
    상기 결정된 활성보드에서 필드라인을 통해 입출력 채널별 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 상위의 주 제어부와, 대기보드로 송신하는 제3단계;
    상기 대기보드에 수신된 필드 데이터를 각각의 입출력채널의 값에 대한 평가를 수행하는 제4단계;
    상기 평가된 데이터를 상위 주 제어부로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화 시스템 제어방법.
  5. 제4항에 있어서
    상기, 제2단계에서 상기 보드정보는 상기 제1,2제어보드의 하드웨어적 안정성, 전원상태, 통신상태에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 이중화 시스템 제어방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제4단계에서 입출력채널의 값에 대한 평가는 아날로그 값의 변동 폭이 일정한 값 이상인지와, 디지털 값이 펄스가 비정상인지를 평가하는 것을 특징으로 하는 이중화 시스템 제어방법.
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