KR20130058359A - Apparatus and method for network based control - Google Patents
Apparatus and method for network based control Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130058359A KR20130058359A KR1020110124327A KR20110124327A KR20130058359A KR 20130058359 A KR20130058359 A KR 20130058359A KR 1020110124327 A KR1020110124327 A KR 1020110124327A KR 20110124327 A KR20110124327 A KR 20110124327A KR 20130058359 A KR20130058359 A KR 20130058359A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- network
- communication period
- communication
- devices
- based control
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 네트워크 기반의 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 모션 제어기와 같이 서보 드라이브, 인버터, I/O(Input/Output) 장치, 고속 카운터, 비전센서 등 네트워크를 통해 연결된 여러 종류의 하위장치를 제어하는 상위장치가 각 하위장치의 동작 특성에 적합한 통신주기에 따라 통신을 수행하도록 하여 더욱 신속하고 효율적인 제어가 이루어질 수 있도록 한다.
BACKGROUND OF THE
상위장치(마스터 장치)가 네트워크를 통해 여러 종류의 하위장치(슬레이브 장치)와 연결되어 정보를 수집하고, 수집된 정보를 기초로 하위장치를 제어하는 구조의 시스템이 다양한 분야에서 사용되고 있다.A system having a structure in which an upper device (master device) is connected to various types of lower devices (slave devices) through a network to collect information and control the lower device based on the collected information is used in various fields.
예컨대 각종 장치나 시스템의 움직임을 제어하는 모션 제어기는 상위장치의 역할을 담당하고, 네트워크를 통해 서보 드라이브, 인버터, I/O 장치, 고속 카운터, 비전센서 등의 하위장치와 연결된다.For example, a motion controller that controls the movement of various devices or systems plays the role of a host device, and is connected to a subordinate device such as a servo drive, an inverter, an I / O device, a high speed counter, and a vision sensor through a network.
그리고 일정한 통신주기에 따라 하위장치들과 통신하면서 각 하위장치를 제어하고 데이터를 업데이트한다.It communicates with the subordinate devices according to a certain communication cycle and controls each subordinate device and updates data.
이러한 구조의 시스템에서 종래의 상위장치는 하나의 네트워크를 통해 하위장치들을 제어하기 때문에 하위장치들과 통신하는 통신주기는 하위장치의 종류나 동작 특성에 관계없이 항상 일정하다.In a system of such a structure, the conventional host device controls the subordinate devices through a single network, so that the communication period for communicating with the subordinate devices is always constant regardless of the type or operation characteristics of the subordinate devices.
예컨대 I/O 장치나 고속 카운터 등과 같이 고속으로 데이터에 접근해야 하는 하위장치들과의 통신주기가 서보 드라이브나 비전 센서 등 상대적으로 데이터 처리 시간이 긴 하위장치들과의 통신주기와 동일하여 효율성이 떨어진다.
For example, the communication cycle with sub devices that need to access data at high speed such as I / O devices or high-speed counters is the same as the communication period with sub devices that have relatively long data processing times such as servo drives or vision sensors. Falls.
도 1과 도 2를 참조하여 종래의 문제점을 구체적으로 살펴보기로 한다.With reference to Figures 1 and 2 will be described in detail the conventional problem.
도 1은 상위장치로서의 역할을 담당하는 모션 제어기(11)가 모터(12-1)를 제어하는 서보 드라이브(13), I/O 장치(14), 고속 카운터(15), 카메라(12-4)를 제어하는 비전센서(16) 등의 하위장치와 연결되어 있는 상태를 보인 것이다.1 illustrates a
일반적으로 하위장치들은 상위장치 또는 앞선 하위장치와 연결되는 통신포트와 다음 하위장치에 연결되는 통신포트를 가지고 있다.In general, the lower devices have a communication port connected to the upper device or the previous lower device and a communication port connected to the next lower device.
모션 제어기(11)의 통신포트에 첫 번째 하위장치인 서보 드라이브(13)의 통신 포트가 연결되고, 데이지-체인(Daisy-Chain) 방식으로 다음 서보 드라이브, I/O 장치, 고속 카운터, 비전센서 등이 연결된다.
The communication port of the
도 2는 모션 제어기의 하위장치 제어와 관련된 동작 타이밍을 나타낸 것으로서, 모션 제어기(11)는 일정한 제어주기에 따라 하위장치들에 대한 제어를 수행하며, 이를 위해 일정한 통신주기에 따라 하위장치들과 데이터를 교환한다.2 illustrates an operation timing related to the control of a subordinate device of a motion controller, and the
제어주기(20)는 통신주기(21)의 배수로 결정되는 것이 보통이며, 도 2에는 제어주기(20)와 통신주기(21)가 동일한 예가 도시되어 있다.The
모션 제어기(11)의 주된 기능은 네트워크를 통해 하위장치들로부터 입력신호를 받아들이고, 내부적으로 제어 연산을 수행한 후 출력장치에 출력신호를 전달하는 것이다. 이 과정에서 모션 제어기(11)는 제어주기의 시작부분에서 네트워크 처리를 수행하며(24), 네트워크 처리는 통신주기에 따라 이루어진다.The main function of the
예로서 각 통신주기에 I/O 장치(14)로부터 데이터를 읽고, 해당 제어주기에 입력신호(18)를 처리하거나 출력신호를 처리한다(22-1,23-1). 모션 제어기(11)에서 처리된 출력신호는 다음 통신주기의 네트워크 처리 기능을 수행할 때 해당 하위장치(14)로 전달되어 반영된다(19).For example, data is read from the I /
종래에는 하나의 네트워크(11a)만 사용하고 연산 시간이 가장 긴 하위장치를 기준으로 통신주기(21)가 결정되기 때문에 입력신호를 받아들이고 출력신호를 내보내는 데 불필요한 시간 지연이 발생하게 된다.Conventionally, since only one network 11a is used and the
즉, A 시점에서 입력신호(18)가 온(ON) 되더라도, 이미 네트워크 처리가 끝났으므로 모션 제어기(11)가 입력신호를 처리하는 B 시점에서는 이 상태를 인식할 수 없어 처리되지 못하고, 다음 C 시점에서의 네트워크 처리시 해당 입력신호(18)를 가져와 D 시점에서 입력처리된 후(22-2) 출력처리(23-2) 된다.That is, even when the
또한, 출력처리(23-2)에서 해당 출력신호를 온(ON) 시키더라도 바로 I/O 장치(14)의 출력에 반영되는 것이 아니며, 이 출력신호는 다음 네트워크 처리 시점인 E에서 I/O 장치(14)로 보내지고, F 시점에 반영된다.In addition, even if the corresponding output signal is turned ON in the output processing 23-2, the output signal is not immediately reflected on the output of the I /
이와 같이 모션 제어기(11)가 하위장치들로부터 입력신호를 받아 들인 후 출력장치로 출력신호를 내보내는 과정에서 시간 지연(25)이 발생하는데, 특히 종래와 같이 연산 시간이 가장 긴 하위장치를 기준으로 통신주기가 결정되는 경우에는 연산 시간이 상대적으로 짧은 하위장치들에 대한 데이터 처리까지 영향을 받기 때문에 불필요한 시간 지연으로 인한 비효율성이 더욱 크게 부각된다.As described above, a
또한, 통신주기(21) 내에서 변화하는 입력신호 G는 검출하지 못하는데 통신주기(21)가 길수록 이 문제점은 커질 수 밖에 없다.
In addition, the input signal G which changes in the
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상위장치가 네트워크에 연결된 하위장치들로부터 입력신호를 받아들이고 이를 처리하여 출력장치로 출력신호를 내보내는 과정이 하위장치의 동작 특성에 따라 더욱 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the process of receiving the input signal from the lower device connected to the network and processing the output signal to the output device is further processed according to the operation characteristics of the lower device The goal is to make it happen quickly and efficiently.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어장치는 적어도 2개 이상의 하위장치 그룹에 각각 대응하여 별도로 통신하는 2개 이상의 네트워크를 형성하고, 각각의 네트워크를 통해 연결된 하위장치와 통신하는 통신주기는 네트워크 별로 다르게 설정하도록 구성된다.In order to achieve the above object, the network-based control device according to the present invention forms at least two networks that communicate separately in correspondence with at least two groups of sub-devices, and each of the sub-devices connected through each network; The communication cycle for communicating is configured to be set differently for each network.
상기 각 네트워크에 대한 통신주기는 기본 통신주기의 배수로 설정될 수 있으며, 기본 통신주기는 각 네트워크에 대해 설정된 통신주기 중 가장 짧은 통신주기일 수 있다.The communication period for each network may be set as a multiple of the basic communication period, and the basic communication period may be the shortest communication period among the communication periods set for each network.
상기 네트워크 기반의 제어장치는 하위장치에 대한 제어명령의 전송을 동기화시켜 수행할 수 있다.The network-based control device may perform synchronization of transmission of control commands to a lower device.
상기 동기화를 위한 하나의 방법은 해당 제어명령을 각 네트워크에 대해 설정된 통신주기 중 가장 긴 통신주기에 따라 전송하는 것이다.
One method for the synchronization is to transmit the control command according to the longest communication period among the communication periods set for each network.
본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어방법은 적어도 2개 이상의 네트워크를 형성할 수 있는 상위장치가 각 네트워크에 연결된 하위장치와 기 설정된 통신주기에 따라 통신하면서 하위장치를 제어하는 방법으로서,The network-based control method according to the present invention is a method for controlling a lower device while the upper device capable of forming at least two networks communicates with a lower device connected to each network according to a preset communication period.
상기 각 네트워크에 대한 통신주기를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 통신주기에 따라 각 네트워크에 연결된 하위장치와 통신하면서 하위장치를 제어하는 단계를 포함하며, 각 네트워크에 대한 통신주기는 해당 네트워크에 연결되는 하위장치의 종류에 따라 서로 다르게 설정된다.
Setting a communication period for each of the networks; And controlling the lower device while communicating with the lower device connected to each network according to the set communication period, and the communication period for each network is set differently according to the type of the lower device connected to the corresponding network.
본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어장치는 복수개의 네트워크를 형성할 수 있기 때문에 동작 특성이 다른 하위장치 그룹들과 서로 분리된 네트워크를 통해 별도로 연결될 수 있다.Since the network-based control apparatus according to the present invention can form a plurality of networks, it can be connected separately through a network separated from other sub-device groups having different operating characteristics.
이에 따라 각 네트워크에 대한 통신주기를 별도로 설정할 수 있어 고속으로 데이터에 접근할 필요가 있는 하위장치들의 데이터를 빠르게 처리할 수 있게 되며, 불필요한 시간 지연을 최소화하여 시스템의 성능을 향상 시킬 수 있다.Accordingly, the communication cycle for each network can be set separately so that the data of the lower devices that need to access the data at high speed can be processed quickly and the performance of the system can be improved by minimizing unnecessary time delays.
예컨대 I/O 장치나 고속 카운터 등과 같이 보다 빠르게 상태를 인지하여 처리해야 하는 하위장치들의 데이터 업데이트 시간을 단축할 수 있다.For example, it is possible to shorten the data update time of the lower devices that need to recognize and process the state more quickly, such as I / O devices or high-speed counters.
각 네트워크에 대해 설정되는 통신주기는 임의적으로 결정할 수 있는 것이므로 하나의 네트워크를 통해 하위장치들을 연결하는 것과 마찬가지로 동일한 시점에 하위장치들을 제어하는 동기화도 손쉽게 구현할 수 있다.Since the communication period set for each network can be arbitrarily determined, it is easy to implement synchronization to control the subordinate devices at the same time point as the subordinate devices are connected through one network.
이와 관련하여 각 네트워크에 대해 설정되는 통신주기가 서로 배수가 되도록 구성하는 방법, 짧은 통신주기에 따라 수신되는 입력신호는 이벤트 처리한 후 특정 시점에 동기화시켜 출력하는 방법 등을 사용할 수 있다.In this regard, a communication cycle set for each network may be configured to be a multiple of each other, and an input signal received according to a short communication cycle may be output by synchronizing and outputting an event after processing an event.
또한, 하위장치들과의 통신주기가 짧아지면 통신주기 내에서 변화하는 입력신호를 인지하지 못하는 문제점도 줄일 수 있다.In addition, when the communication period with the lower devices is shortened, the problem of not recognizing the input signal changing in the communication period can be reduced.
본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어장치를 복수개의 이더넷 콘트롤러가 내장된 중앙처리장치(CPU) 등 네트워크 연결 기능이 향상된 수단을 이용하여 구현하면, 복수의 네트워크 처리로 인한 부담을 최소화 시킬 수 있다.
If the network-based control device according to the present invention is implemented using an improved means for network connection such as a central processing unit (CPU) in which a plurality of Ethernet controllers are built, the burden due to a plurality of network processing can be minimized.
도 1은 모션 제어기와 하위장치들이 연결되는 종래의 구조,
도 2는 모션 제어기의 하위장치 제어와 관련된 동작 타이밍,
도 3은 본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어장치에 관한 일 실시예,
도 4는 본 발명에 따라 모션 제어기와 하위장치들이 연결되는 구조,
도 5는 본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어장치 구성에 관한 예,
도 6은 본 발명에 따라 하위장치들의 제어가 이루어지는 동작 타이밍,
도 7은 본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어방법에 관한 일 실시예이다.1 is a conventional structure in which a motion controller and sub devices are connected;
2 is an operation timing associated with controlling a sub-device of a motion controller,
3 is an embodiment of a network-based control device according to the present invention;
4 is a structure in which a motion controller and sub devices are connected according to the present invention;
5 is an example of configuration of a network-based control device according to the present invention;
6 is an operation timing for controlling sub-devices according to the present invention;
7 is an embodiment of a network-based control method according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3을 참조하자면, 본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어장치(31: 이하, 상위장치라 한다)는 적어도 2개 이상의 네트워크(31a,31b)를 형성하며, 각 네트워크에 하나 이상의 하위장치가 연결된다.Referring to FIG. 3, the network-based control device 31 (hereinafter, referred to as an upper device) according to the present invention forms at least two or
어떤 네트워크에 어떤 하위장치를 연결할 것인지는 하위장치의 종류나 동작 특성에 따라 구분될 수 있으며, 상위장치(31)가 각 네트워크를 통해 연결된 하위장치와 통신하는 통신주기는 네트워크별로 다르게 설정된다.Which subordinate device is connected to which network may be classified according to the type or operation characteristics of the subordinate device, and a communication cycle in which the
각 네트워크에 연결될 하위장치는 상위장치(31)와의 통신이 이루어져야 하는 시간에 따라 구분될 수 있다.Sub-devices to be connected to each network may be classified according to the time that communication with the
이때 상위장치(31)와의 통신이 빠르게 이루어져야 할 하위장치가 연결되는 네트워크의 통신주기는 상위장치(31)와의 통신이 그 보다 늦어도 되는 하위장치가 연결되는 네트워크의 통신주기 보다 짧게 설정될 수 있다.In this case, the communication period of the network to which the lower device to which communication with the
도 3에는 제1네트워크(31a)에 연결되는 하위장치(331-~33-3)들과 제2네트워크(31b)에 연결되는 하위장치(35-1~35-3)들이 데이지 체인 방식으로 연결되는 예를 보이고 있지만, 상위장치와 하위장치들 사이의 연결 구조는 필요에 따라 얼마든지 다양하게 구성될 수 있다.
3, the lower devices 331-˜ 33-3 connected to the
도 4는 상위장치(31)로서의 역할을 담당하는 모션 제어기(41)가 2개의 네트워크(31a,31b)를 통해 각 하위장치와 연결된 예를 보이고 있다.4 shows an example in which a
모션 제어기(41)는 각 하위장치들을 고속의 필드버스 네트워크로 연결하여 데이터를 송/수신할 수 있으며, PC(Personal Computer) 기반, PLC(Programmable Logic Controller) 기반, 또는 독립형 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.The
제1네트워크(31a)에는 모터(12-1)를 제어하기 위한 서보 드라이브(13)와 카메라(12-4)를 제어하기 위한 비전센서(16)가 하위장치로서 연결되어 있으며, 제2네트워크(31b)에는 I/O 장치(14)와 고속 카운터(15)가 하위장치로서 연결되어 있다.A
여기서 제2네트워크(31b)에 연결된 하위장치들은 제1네트워크(31a)에 연결된 하위장치들에 비해 모션 제어기(41)와의 통신이 보다 빠르게 이루어져야 한다고 가정한다. 즉, 제1네트워크(31a)에 연결된 서보 드라이브(13)나 비전센서(16)는 처리해야 할 데이터 양이 많아 모션 제어기(41)에서의 제어주기가 긴 하위장치들이고, 제2네트워크(31b)에 연결되는 I/O 장치(14)와 고속 카운터(15)는 처리해야 할 데이터가 작아 모션 제어기(41)에서의 제어주기가 상대적으로 짧은 단순한 기능의 하위장치들이다.Here, it is assumed that lower devices connected to the
모션 제어기(41)는 2개의 네트워크를 형성하므로 2개의 네트워크 콘트롤러가 필요한데, 최근에는 산업용 이더넷 기반의 필드버스 네트워크(예: EtherCAT)가 많이 사용되고 있으며, 복수개의 이더넷 콘트롤러를 내장한 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit)가 출시되고 있으므로 통신포트만 연결하여 손쉽게 네트워크를 구성할 수 있다.Since the
도 5는 이더넷 기반의 필드버스 네트워크를 채용한 모션 제어기(41)의 예를 도시한 것으로서, 2개의 이더넷 콘트롤러(ECON-1,ECON-2)가 내장된 중앙처리장치(41-1,CPU)가 사용되며, 물리계층(PHY-1,PHY-2)과 통신포트(41-3,41-4)를 통해 각각 제1네트워크(31a)와 제2네트워크(31b)를 형성할 수 있다.FIG. 5 shows an example of a
이러한 하드웨어적 구성은 2개의 네트워크를 사용함으로써 증가되는 네트워크 처리 시간을 감소시킬 수 있는 장점을 가진다.
This hardware configuration has the advantage of reducing the network processing time that is increased by using two networks.
일반적으로 각 네트워크의 통신주기는 연결된 하위장치들에 대한 제어주기와 개수에 따라 결정될 수 있다.In general, the communication period of each network may be determined according to the control period and the number of the connected lower devices.
예를 들어 서보 드라이브(13)나 비전센서(16)는 1ms의 통신주기에 따라 동작할 수 있고, I/O 장치(14)나 고속 카운터(15)는 최근의 필드버스 네트워크에서 수십 μs의 통신주기로도 충분히 데이터 업데이트가 가능하다.
For example, the
도 6은 도 4에 도시된 모션 제어기의 하위장치 제어와 관련된 동작 타이밍을 나타낸 것이다.FIG. 6 illustrates operation timings associated with subordinate device control of the motion controller illustrated in FIG. 4.
제2네트워크(31b)에 대한 제2통신주기(63)는 제1네트워크1(31a)에 대한 제1통신주기(62)보다 짧게 설정되기 때문에 제2네트워크(31b)에 연결되는 하위장치들은 제1네트워크(31a)에 연결되는 하위장치에 비해 빠른 업데이트가 가능하다.Since the second communication period 63 for the
통신주기와 제어주기는 필요에 따라 다양하게 설정할 수 있는데, 제어주기(60)는 통신주기(62,63)의 배수로 결정되는 것이 보통이다. 도 6에는 설명의 편의를 위하여 모션 제어기(41)의 제어주기(60)가 제1네트워크(31a)에 대한 제1통신주기(62)와 같다고 가정하였다.The communication period and the control period can be set in various ways as necessary, the
모션 제어기(41)는 제1네트워크(31a)에 연결된 하위장치(13,16)와 제1통신주기(62)에 따라 통신하고, 제2네트워크(31b)에 연결된 하위장치(14,15)와 제2통신주기(63)에 따라 통신한다.The
실제 통신은 통신주기의 시작 부분(64-1,64-2)에서 이루어진다. 예컨대 a 시점에 I/O 장치(14)의 입력신호(18)가 온(ON) 되면, 모션 제어기(41)는 b 시점에서의 제2네트워크(31b)를 통한 통신을 통해 이 상황을 인식할 수 있고, 제어주기의 c 시점(68)에서 I/O 장치(14)의 출력을 온(ON) 시킬 수 있도록 설정한다. 이 설정 데이터는 제2네트워크(31b)를 통한 다음 통신주기의 d 시점에서 I/O 장치(14)로 전달되고, e 시점에 I/O 장치(14)의 출력신호(19)가 온(ON) 된다.The actual communication takes place at the beginning of the communication cycle 64-1, 64-2. For example, when the
결국 I/O 장치(14)로부터의 입력신호를 검출한 후 출력신호가 I/O 장치(14)에 반영되기까지의 지연 시간(65)은 도 2의 해당 지연 시간(25)보다 줄어들고, 도 2의 지연시간(25)을 최대 n배 감소시킬 수 있으며, 검출 가능한 입력신호의 길이도 n배 향상 시킬 수 있다. n은 제1통신주기(62)와 제2통신주기(63)의 비이다.As a result, the delay time 65 after detecting the input signal from the I /
이러한 효과는 하위장치들의 동작 특성에 따라 각 네트워크를 별도로 구성하고, 제2네트워크(31b)에 대한 제2통신주기(63)를 제1네트워크(31a)에 대한 제1통신주기(62)보다 짧게 설정할 수 있기 때문에 나타난다.
This effect is to configure each network separately according to the operation characteristics of the lower devices, the second communication period 63 for the
한편, 모션 제어기(41)가 하위장치들을 제어하는데 있어서의 동기화와 관련하여 각 네트워크에 대응하는 통신주기는 기본 통신주기의 배수로 설정될 수 있다. 이때 기본 통신주기로는 각 네트워크에 대한 통신주기 중 가장 짧게 설정된 통신주기를 사용할 수 있다.On the other hand, the communication period corresponding to each network may be set as a multiple of the basic communication period with respect to the synchronization in the
도 6에서 제2통신주기(63)는 제1통신주기(62)의 1/n (n은 정수)로 설정되었으며, 제1통신주기(62)가 1ms라면 제2통신주기(63)는 그 1/5인 200μs일 수 있다. 이 경우 제1네트워크(31a)에 연결된 하위장치들과 한번 통신이 수행되는 동안 제2네트워크(31b)에 연결된 하위장치들과는 5번 통신이 이루어진다.In FIG. 6, the second communication period 63 is set to 1 / n (n is an integer) of the
모션 제어기(41)가 각 하위장치에 대해 일괄적으로 동기화된 제어명령을 전송하는 시점을 "n × 제2통신주기"로 처리한다면, 모션 제어기(41)가 2개의 네트워크를 가지고 있더라도, 항상 일정한 시점에 하위장치들을 제어할 수 있게 되므로, 제어 장비 어플리케이션에 동기성을 부여할 수 있게 된다.
If the
또한 모션 제어기(41)가 특정 시점에 제어명령을 전송하고자 한다면, 제어명령은 다음 제어주기에 처리될 수도 있으므로, b 시점에서의 통신을 통해 인식된 I/O 장치(14)의 입력신호(18)는 c 시점에서 이벤트로 등록하여 처리할 수 있다.In addition, if the
여기서 이벤트 처리는 입력신호의 상승에지 등 특정 조건이 발생하였을 때 특정 기능을 수행하는 프로그램을 실행하는 것을 의미한다.
Here, event processing means executing a program that performs a specific function when a specific condition such as a rising edge of an input signal occurs.
도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 네트워크 기반의 제어방법에 관한 일 실시예를 설명하기로 한다.An embodiment of a network-based control method according to the present invention will be described with reference to FIG. 7.
먼저 상위장치는 적어도 2개 이상의 네트워크를 형성할 수 있는 장치로서, 상위장치의 각 네트워크에 하나 이상의 하위장치를 연결한다(S71). 이때 상위장치와 하위장치들 사이의 연결 구조는 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.First, an upper device is a device capable of forming at least two or more networks, and connects one or more lower devices to each network of the upper device (S71). In this case, the connection structure between the upper device and the lower device may be variously configured as necessary.
그리고 각 네트워크에 대한 통신주기를 설정한다(S72).And a communication cycle for each network is set (S72).
통신주기란 상위장치와 하위장치가 서로 통신하는 시간 간격을 말하며, 각 네트워크에 대한 통신주기는 해당 네트워크에 연결된 하위장치의 종류나 동작 특성에 따라 설정될 수 있다.The communication period means a time interval in which the upper device and the lower device communicate with each other, and the communication period for each network may be set according to the type or operation characteristics of the lower device connected to the corresponding network.
즉, 상위장치가 각 네트워크를 통해 연결된 하위장치와 통신하는 통신주기는 네트워크별로 다르게 설정된다. 상위장치와의 통신이 빠르게 이루어져야 할 하위장치가 연결되는 네트워크의 통신주기는 상위장치와의 통신이 그 보다 늦어도 되는 하위장치가 연결되는 네트워크의 통신주기 보다 짧게 설정될 수 있다.That is, the communication period in which the upper device communicates with the lower device connected through each network is set differently for each network. The communication period of the network to which the lower device to which communication with the upper device should be quickly connected is set to be shorter than the communication period of the network to which the lower device to which the upper device is connected later.
이제 상위장치는 단계 S72를 통해 설정된 통신주기에 따라 각 네트워크에 연결된 하위장치와 통신하면서 하위장치를 제어한다(S73).Now, the upper device controls the lower device while communicating with the lower device connected to each network according to the communication period set through step S72 (S73).
상위장치가 하위장치와 통신하면서 하위장치를 제어하는 방법은 필요에 따라 다양하게 구성할 수 있다.The method of controlling the lower device while the upper device communicates with the lower device can be variously configured as necessary.
예를 들자면, 상위장치는 통신주기에 따라 하위장치와 통신하여 하위장치로부터 데이터를 읽어 들이고, 입력된 데이터를 기반으로 원하는 목적 달성을 위한 제어 연산을 거친 후 출력 데이터를 해당 하위장치로 전달하는 방식을 통해 하위장치를 제어할 수 있다.
For example, the host device communicates with the subordinate device according to the communication cycle, reads data from the subordinate device, passes control output to achieve the desired purpose based on the input data, and delivers the output data to the subordinate device. Sub-devices can be controlled via
도 4를 참조하자면, 모션 제어기(41)는 제1네트워크(31a)에 연결된 하위장치들과 제1통신주기(62) 마다 통신하고, 제2네트워크(31b)에 연결된 하위장치들과 제2통신주기(63) 마다 통신하는데, 실제 통신은 각 통신주기(62,63)의 시작 부분(64-1,64-2)에서 이루어진다.Referring to FIG. 4, the
제2네트워크(31b)에 연결된 하위장치들에 대한 제어가 이루어지는 과정(S73)의 예를 설명한다.An example of a process (S73) in which the control of the lower devices connected to the
a 시점에 I/O 장치(14)의 입력신호(18)가 온(ON) 되면, 모션 제어기(41)는 b 시점에서의 제2네트워크(31b)를 통한 통신을 통해 이 상황을 인식할 수 있고, 제어주기의 c 시점(68)에서 I/O 장치(14)의 출력을 온(ON) 시킬 수 있도록 설정한다. 이 설정 데이터는 제2네트워크(31b)를 통한 다음 통신주기의 d 시점에서 I/O 장치(14)로 전달되고, e 시점에 I/O 장치(14)의 출력신호(19)가 온(ON) 된다.When the
결국 I/O 장치(14)로부터의 입력신호를 검출한 후 출력신호가 I/O 장치(14)에 반영되기까지의 지연 시간(65)은 도 2의 해당 지연 시간(25)보다 줄어들고, 도 2의 지연시간(25)을 최대 n배 감소시킬 수 있으며, 검출 가능한 입력신호의 길이도 n배 향상 시킬 수 있다.As a result, the delay time 65 after detecting the input signal from the I /
한편, 모션 제어기(41)가 하위장치들을 제어하는데 있어서의 동기화와 관련하여 단계 S72에서 모션 제어기(41)는 각 네트워크에 대응하는 통신주기를 기본 통신주기의 배수로 설정될 수 있다.On the other hand, the
이때 기본 통신주기로는 각 네트워크에 대한 통신주기 중 가장 짧게 설정된 통신주기를 사용할 수 있다.In this case, the shortest communication period among communication periods for each network may be used as the basic communication period.
도 6에 도시된 예에서 제2통신주기(63)는 제1통신주기(62)의 1/n(n은 정수)로 설정되었으며, 제1통신주기(62)가 1ms라면 제2통신주기(63)는 그 1/5인 200μs일 수 있다. 이 경우 제1네트워크(31a)에 연결된 하위장치들과 한번 통신이 수행되는 동안 제2네트워크(31b)에 연결된 하위장치들과는 5번 통신이 이루어진다.In the example shown in FIG. 6, the second communication period 63 is set to 1 / n (n is an integer) of the
단계 S73에서 모션 제어기(41)가 각 하위장치에 대해 일괄적으로 동기화된 제어명령을 전송하고, 그 시점을 "n × 제2통신주기"로 처리한다면, 2개의 네트워크를 가지고 있더라도 항상 일정한 시점에 하위장치들을 제어할 수 있게 되므로, 제어 장비 어플리케이션에 동기성을 부여할 수 있게 된다.In step S73, if the
또한 모션 제어기(41)가 특정 시점에 제어명령을 전송하고자 한다면, 제어명령은 다음 제어주기에 처리될 수도 있으므로, b 시점에서의 통신을 통해 인식된 I/O 장치(14)의 입력신호(18)는 c 시점에서 이벤트로 등록하여 처리할 수 있다.
In addition, if the
상술한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것임은 물론이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. to be.
11,41: 모션 제어기 13: 서보 드라이브
14: I/O 장치 15: 고속 카운터
16: 비전 센서 31: 상위장치
31a: 제1네트워크 31b: 제2네트워크
33-1~33-3,35-1~35-3: 하위장치 41-1: 중앙처리장치(CPU)
41-3,41-4: 통신포트
ECON-1,ECON-2: 이더넷 콘트롤러 PHY-1,PHY-2: 물리계층11, 41: Motion Controller 13: Servo Drive
14: I / O Device 15: High Speed Counter
16: Vision Sensor 31: Host
31a:
33-1 to 33-3, 35-1 to 35-3: Subunit 41-1: Central Processing Unit (CPU)
41-3,41-4: Communication port
ECON-1, ECON-2: Ethernet Controller PHY-1, PHY-2: Physical Layer
Claims (10)
적어도 2개 이상의 하위장치 그룹에 각각 대응하여 별도로 통신하는 2개 이상의 네트워크를 형성하고,
각 네트워크를 통해 연결된 하위장치와 통신하는 통신주기는 네트워크 별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어장치.In the network-based control device for controlling the sub-device while communicating with a plurality of sub-devices connected via a network according to a predetermined communication period,
Form two or more networks that communicate with each other at least two groups of sub-devices separately,
Communication period for communicating with the sub-devices connected through each network is a network-based control device, characterized in that is set differently for each network.
상기 각 네트워크에 대한 통신주기는 기본 통신주기의 배수로 설정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어장치.The method of claim 1,
The communication period for each network is a network-based control device, characterized in that set in multiples of the basic communication period.
상기 기본 통신주기는 각 네트워크에 대해 설정된 통신주기 중 가장 짧은 통신주기인 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어장치.3. The method of claim 2,
The basic communication period is a network-based control device, characterized in that the shortest communication period of the communication period set for each network.
상기 하위장치에 대한 제어명령의 전송은 동기화 되는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어장치.The method of claim 1,
Transmission of the control command to the lower device is a network based control device, characterized in that the synchronization.
상기 동기화는 해당 제어명령을 각 네트워크에 대해 설정된 통신주기 중 가장 긴 통신주기에 따라 전송함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어장치.The method of claim 4, wherein
The synchronization is a network-based control device, characterized in that by transmitting the control command in accordance with the longest communication period of the communication period set for each network.
상기 각 네트워크에 대한 통신주기를 설정하는 단계; 및
상기 설정된 통신주기에 따라 각 네트워크에 연결된 하위장치와 통신하면서 하위장치를 제어하는 단계를 포함하고,
각 네트워크에 대한 통신주기는 해당 네트워크에 연결되는 하위장치의 종류에 따라 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어방법.In the network-based control method for controlling the lower device while the upper device capable of forming at least two networks communicate with the lower device connected to each network according to a predetermined communication period,
Setting a communication period for each of the networks; And
And controlling the lower device while communicating with the lower device connected to each network according to the set communication period.
The communication cycle for each network is set differently according to the type of the lower device connected to the network.
상기 각 네트워크에 대한 통신주기는 기본 통신주기의 배수로 설정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어방법.The method according to claim 6,
The communication period for each network is a network-based control method, characterized in that the set in multiples of the basic communication period.
상기 기본 통신주기는 각 네트워크에 대해 설정된 통신주기 중 가장 짧은 통신주기인 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어방법.The method according to claim 6,
The basic communication period is a network-based control method, characterized in that the shortest communication period of the communication period set for each network.
상기 하위장치에 대한 제어명령의 전송은 동기화 되는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어방법.The method according to claim 6,
The control method based on the network, characterized in that the transmission of the control command to the lower device is synchronized.
상기 동기화는 해당 제어명령을 각 네트워크에 대해 설정된 통신주기 중 가장 긴 통신주기에 따라 전송함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 제어방법.The method of claim 9,
The synchronization is a network-based control method characterized in that by transmitting the control command according to the longest communication period of the communication period set for each network.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110124327A KR20130058359A (en) | 2011-11-25 | 2011-11-25 | Apparatus and method for network based control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110124327A KR20130058359A (en) | 2011-11-25 | 2011-11-25 | Apparatus and method for network based control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130058359A true KR20130058359A (en) | 2013-06-04 |
Family
ID=48857649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110124327A KR20130058359A (en) | 2011-11-25 | 2011-11-25 | Apparatus and method for network based control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20130058359A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210077247A (en) * | 2019-12-17 | 2021-06-25 | 엘에스일렉트릭(주) | Winding machine controller using motion controller and network drive |
-
2011
- 2011-11-25 KR KR1020110124327A patent/KR20130058359A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210077247A (en) * | 2019-12-17 | 2021-06-25 | 엘에스일렉트릭(주) | Winding machine controller using motion controller and network drive |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6465620B2 (en) | Control system and control method | |
CN101771526B (en) | Synchronization control device of slave devices connected to network and method thereof | |
KR101618537B1 (en) | Communication device, communication system, and synchronous control method | |
CN104144094B (en) | Digital bus system slave node and its operating method | |
US11323323B2 (en) | Communication system, communication apparatus, and communication method | |
US9544258B2 (en) | Network, head subscriber and data transmission method | |
EP2494742B1 (en) | Network control architecture and protocol for a distributed control, data acquisition and data distribution system and process | |
JP2008252882A (en) | Serial communication apparatus for sensor and serial communication method | |
US9843506B2 (en) | Distributed control system and control method thereof | |
KR101492910B1 (en) | Method and system for ethercat-based distributed clokc synchronization | |
WO2016143590A1 (en) | Wireless device | |
KR20130058359A (en) | Apparatus and method for network based control | |
JP4540637B2 (en) | Method and communication module for controlling access time to system bus | |
WO2015187954A1 (en) | Decoder for a model train and method of operating a decoder for a model train | |
US12009914B2 (en) | Control system, communication control method of control system, and control device | |
US11374788B2 (en) | Network system having master device carrying out part of a process and slave device carrying out remainder of the process | |
US11489697B2 (en) | Transmission of data on a local bus | |
US10496075B2 (en) | Control of an automation process via a data network | |
TW202333482A (en) | Providing frames at a network port | |
KR20230076534A (en) | Motion control device with motion generation algorithm for communication environment | |
JP2024055681A (en) | Communication control device and communication control device system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |