KR20130129566A - 피엘씨 시스템의 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

피엘씨 시스템의 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피엘씨 시스템의 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 제어시스템과의 통신을 수행하기 위하여 복수의 통신 선로를 포함하고, 상기 복수의 통신 선로를 상기 제어시스템과의 통신이 종료되는 시점까지 오픈된 상태로 통신 연결 대기모드를 수행하는 통신부; 상기 데이터를 수신하는 중 상기 통신부의 복수의 통신 선로에 대한 상태를 확인하고, 상기 복수의 통신 선로 중 데이터 송수신을 수행하는 통신 선로의 오류 여부를 판단하고, 상기 오류가 발생한 통신 선로를 제외한 차 순위 통신 선로로 전환하도록 제어하는 제어부; 상기 제어시스템과의 통신 상태 및 통신 선로의 상태를 표시하는 표시부;를 포함한다.

Description

피엘씨 시스템의 모니터링 장치 및 방법{Apparatus and method for monitoring for PLC system}
본 발명은 피엘씨(PLC: programmable Logic Controller)시스템의 모니터링을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
PC기반 HMI(Human Machine Interface)에서는 사용자 요청에 의하여 기 연결된 다양한 피엘씨 시스템과 같은 제어 시스템으로부터 수신되는 데이터를 저장하고 조회할 수 있도록 한다. 따라서 원격지의 다수 제어시스템을 사용자가 원격지에서 용이하게 제어하거나 모니터링 할 수 있도록 한다. 일반적으로 HMI와 같은 상위 모니터링 시스템은 복수의 통신선로 어느 하나의 통신 선로를 취하여 데이터를 획득하도록 하는 통신 방법을 이용한다.
도 1은 종래의 HMI에서 통신 수행에 따른 동작 흐름도이다.
도 1을 참조하면, HMI는 다수의 PLC시스템과 통신을 수행하기 위한 통신 프로세스를 실행한다.(102단계)
HMI는 복수의 통신 선로 중 메인 선로의 통신 상태를 확인한다.(104단계)
HMI는 복수의 통신 선로 중 메인 선로의 통신 상태를 확인하고, 상기 메인 선로의 통신 상태가 정상인지를 판단한다.(106단계)
HMI는 상기 메인 선로의 통신 상태가 정장인 경우 상기 메인 선로를 이용하여 제어 시스템과 통신을 연결하고(108단계) 상기 제어 시스템으로부터 데이터를 수집한다.(110단계) 이후 상기 데이터 수집이 완료되면, 실행 중인 통신 프로세스를 종료하게 된다.(112단계)
반면, HMI는 메인 선로의 통신 상태가 정상인지의 여부를 확인하고,(106단계) 상기 통시 상태가 비정상인 경우 서브 선로의 통신 상태를 확인한다.(114단계)
HMI는 서브 선로의 통신 상태가 정상인 경우 상기 서브 선로를 이용하여 제어시스템과 통신을 연결하고(118단계) 상기 제어 시스템으로부터 데이터를 수집한다.(110단계) 이후 상기 데이터 수집이 완료되면, 실행 중인 통신 프로세스를 종료하게 된다.(112단계)
상기와 같이 모니터링 시스템(HMI)은 메인 통신 선로 외에 여분의 서브 통신 선로를 포함하고 있다. 모니터링 시스템은 메인 통신선로를 통해 주기적으로 데이터를 취득하게 되고, 유사시 메인 통신선로가 통신 불능의 상태가 되면 서브 통신 선로를 통해 계속적으로 데이터를 취득하게 된다.
이때 통신선로를 바꾸는 과정에서 필연적으로 데이터 취득의 연속성이 깨지는 현상이 발생한다. 상기와 같은 현상이 발생하는 것은 현재 통신중인 통신 선로가 문제가 있다고 판단하는데 다소의 시간이 걸리기 때문이다. 또한 통신 선로를 바꾸어 재 접속을 한 뒤 다시 통신을 시작할 때도 약간의 시간이 필요하기 때문이다.
상위 모니터링 시스템의 입장에서는 통신 불능과 같은 유사시에도 서브 통신 선호를 통해 통신을 재개하는데 걸리는 시간을 가능한 줄여 취득한 데이터의 연속성을 유지하는 것은 매우 중요한 일이다.
하지만 종래의 모니터링 시스템과 같은 통신 연결 구성을 이용하는 경우 상기한 바와 같은 통신의 연속성이 깨지거나 통신 접속에 대한 시간적 손실 및 그에 따른 오류 데이터가 발생하는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 다수의 제어시스템을 모니터링 하기 위하여 모니터링 장치와 상기 제어 시스템의 통신을 안정적으로 수행하기 위한 이중화 PLC모니터링 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 다수의 제어 시스템과의 원활하고, 안정적인 통신을 수행하기 위하여 통신 선로의 상태에 따라 통신 선로를 전환하기 위한 이중화 PLC모니터링 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 PLC모니터링 장치는 제어시스템과의 통신을 수행하기 위하여 복수의 통신 선로를 포함하고, 상기 복수의 통신 선로를 상기 제어시스템과의 통신이 종료되는 시점까지 오픈된 상태로 통신 연결 대기모드를 수행하는 통신부; 상기 데이터를 수신하는 중 상기 통신부의 복수의 통신 선로에 대한 상태를 확인하고, 상기 복수의 통신 선로 중 데이터 송수신을 수행하는 통신 선로의 오류 여부를 판단하고, 상기 오류가 발생한 통신 선로를 제외한 차 순위 통신 선로로 전환하도록 제어하는 제어부; 상기 제어시스템과의 통신 상태 및 통신 선로의 상태를 표시하는 표시부;를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 PLC모니터링 방법은 제어시스템과 복수개의 통신 선로를 통하여 데이터를 송수신하기 위한 통신 대기모드를 수행하는 단계; 상기 제어시스템과 상기 복수개의 통신 선로 중 어느 하나의 통신 선로를 이용하여 데이터 송수신을 수행하는 단계; 상기 데이터 송수신을 수행하는 통신 선로의 통신 오류가 감지되면, 기 오픈된 복수의 통신 선로 중 차 순위로 설정된 어느 하나의 통신 선로로 전환하는 단계; 상기 전환된 통신선로를 이용하여 상기 제어시스템과의 데이터 송수신을 수행하도록 하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, PLC모니터링 장치 및 방법에 있어서, 복수의 통신 선로를 이용하여 PLC시스템과 모니터링 시스템의 안정적인 통신을 수행할 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.
또한 본 발명은 복수의 통신 선로를 가지는 PLC모니터링 시스템에 있어서, 통신 이상 발생 시 통신선로의 신속한 전환을 수행함으로써, 데이터의 연속성 및 안정성을 가질 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.
도 1은 종래의 PLC모니터링을 위한 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PLC모니터링 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PLC모니터링을 위한 통신 연결 수행 시의 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 PLC모니터링에 따른 데이터 수집 동작 흐름도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PLC모니터링 장치의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, PLC모니터링을 위한 HMI장치(100)는 통신부(110), 메모리부(120), 표시부(130), 입력부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 복수의 제어 시스템(10)과의 데이터 송수신을 위한 복수의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 통신부(110)는 제어 시스템(10)과의 데이터 송수신을 위한 제1통신모듈과 제2통신 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 에에 따른 통신부(110)는 복수의 제어 시스템(11, 12)와 연결될 수 있으며, 상기 제어시스템(11, 12) 각각으로부터 수집 데이터를 요청하고, 상기 수집 데이터를 수신하며, 상기 제어 시스템의 제어 신호를 송신할 수 있다. 또한 통신부(110)는 상기 제1통신 모듈과 제2통신 모듈 각각으로부터 제1통신 선로와 제2통신 선로를 통하여 제어시스템 각각(11, 12)과 데이터를 송수신할 수 있다. 통신부(110)는 제1통신 선로와 제2통신선로 각각에 대하여 통신 상태를 유지하고, 상기 통신 선로 각각 중 어느 하나의 통신 선로에 대하여 통신 이상이 발생하며, 이상이 업는 통신 선로로 전환하도록 하여 데이터 송수신을 연속적으로 수행하도록 할 수 있다. 즉, 복수의 통신 선로들을 통신 모드가 종료되는 시점까지 모두 오픈된 상태로 데이터 송수신을 위한 통신 대기모드를 수행하도록 하고, 우선적으로 데이터 송수신을 수행하는 통신 선로에 대한 오류가 발생하면, 상기 복수의 통신 선로 들 중 기 설정된 차 순위 통신 선로로 전환하여 통신 모드를 수행하도록 할 수 있다.
메모리부(120)는 제어부(150)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 임시 저장할 수 있다. 메모리부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크타입(hard disk type), 램(Random Access Memory, RMA), 롬(Read-Only Memory, ROM)등 다양한 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 에에 따른 메모리부(120)는 다수의 제어 시스템(11, 12)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 메모리부(120)는 각각 제어 시스템에 연결되는 통신 선로에 대한 상태 정보를 저장할 수 있으며, 선택된 통신 선로에서 데이터 요청을 위한 기준 시간 정보 또는 기준 횟수를 저장할 수 잇다.
표시부(130)는 모니터링 장치에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 데이터의 수집 상태, 제어시스템 각각(11, 12)의 동작 상태 등과 관련된 정보 또는 제어시스템 각각(11, 12)의 제어를 위한 다양한 UI(User Interface)를 표시할 수 있다.
입력부(140)는 사용자가 모니터링 장치를 통하여 각 제어 시스템(11, 12) 들로부터 수집되는 데이터를 검색하거나, 각 제어 시스템(11, 12)을 제어하기 위한 신호를 입력 받을 수 있다. 입력부(140)는 통신 선로의 전환 또는 설정 등에 대한 제어 신호를 입력 받을 수 있다.
제어부(150)는 통상적으로 HMI운영 프로세서의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(150)는 통신부(110)를 통하여 수신되는 제어시스템 및 다양한 클라이언트의 상태 정보 및 데이터를 표시부(130)에 출력하거나 메모리부(120)에 저장하도록 제어할 수 있다. 제어부(150)는 본 발명의 실시 예에 따른 통신부(110)의 복수의 통신 모듈의 통신 상태에 대해 확인하고, 어느 하나의 통신모듈 및 그에 따른 통신 선로의 통신 상태에 따라 통신 중인 선로의 전환을 수행하도록 제어할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 구성은 복수의 통신모듈을 포함하고 있는 모니터링 장치에 있어서, 통신모듈을 통해 제어 시스템의 통신 선로의 상태를 확인하고 통신 선로의 전환을 수행하도록 제어할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여, PLC모니터링을 위한 통신 연결에 대한 동작을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PLC모니터링을 위한 통신 연결 수행 시의 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(150)는 적어도 하나의 PLC시스템(11, 12) 과 통신을 제어 신호 및 데이터의 송수신을 위한 통신 프로세스를 실행하기 위한 초기화를 수행하는 통신 프로세스를 수행할 수 있다.(302단계)
제어부(150)는 본 발명의 실시 예에 따라 PLC시스템(11, 12)과 연결되기 위한 제1통신 선로와 제2통신 선로를 각각 초기화 하고, 통신 대기모드 상태로 오픈(open)한다.(304단계)
제어부(150)는 상기 오픈된 제1통신 선로와 제2통신 선로 각각이 PLC시스템(11, 12)에 통신이 연결된 접속 상태를 유지한다.(306단계)
제어부(150)는 상기 제1통신 선로와 제2통신 선로를 통하여 통신이 연결된 상태에서 각각 PLC시스템과 데이터의 송수신 또는 제어신호의 송수신을 위한 통신 대기모드를 수행한다.(308단계)
제어부(150)는 제1통신 선로와 제2통신 선로를 통하여 통신이 연결된 대기모드 수행 중 우선 제1통신선로를 통하여 PLC시스템으로부터 수신되는 데이터가 존재하는지를 판단한다.(310단계)
제어부(150)는 우선적으로 제1통신 선로로부터 데이터 수집 여부를 판단하고, 데이터가 수집되면, 해당 선로인 제1통신 선로를 통하여 데이터 수집을 위한 데이터 수집모드(400단계)를 수행한다. 상기 데이터 수집모드(400단계)는 도 4에서 상세히 설명한다.
제어부(150)는 상기 제1통신 선로를 통하여 데이터가 수집되지 않음을 판단하면, 상기 제1통신 선로를 통한 통신의 오류가 발생함을 감지하고, 소정 시간 동안 데이터의 수집이 이루어 졌는지를 판단하고(312단계) 제2통신 선로를 통하여 PLC시스템과의 통신을 수행하도록 하기 위한 통신 선로 변경 이벤트를 발생한다.(314단계)
제어부(150) 상기 제1통신 선로에서 제2통신 선로로 통신 선로 변경 요청 이벤트에 따라 상기 제1통신 선로에 대한 통신 접속을 제2통신 선로를 이용한 통신모드로 변경한다.
제어부(150)는 상기 제2통신 선로로 변경된 통신 선로를 통하여 PLC시스템으로부터의 데이터를 수신하기 위한 대기모드를 수행한다.(316단계)
제어부(150)는 상기한 바와 같이 PLC시스템과 통신 수행을 위하여 통신 프로세스를 실행하면, 상기 PLC시스템과의 통신을 위한 복수의 통신 선로들에 대하여 모두 오픈하게 된다. 따라서 복수의 통신 선로들은 모두 PLC시스템과의 통신을 위하여 오픈 상태에서 대기모드를 수행하게 된다.
제어부(150)는 오픈된 복수의 통신 선로들 중 제1통신 선로를 통하여 PLC시스템과의 통신을 수행하게 된다. 이때 상기 제1통신 선로를 통한 통신의 오류가 발생하게 되면, 상기 제1통신 선로를 이용한 통신을 재시도하지 않고, 기 오픈된 다른 통신 선로로 통신 선로를 전환하고, 전환된 통신 선로를 통하여 지속적인 PLC시스템과의 데이터 송수신 통신을 수행하게 된다.
또한 통신 선로가 변경되더라도 오류가 발생하였던 이전 선로에 대해서는 지속적으로 통신 선로의 복구 여부를 확인하게 되고, 복구가 완료되면 이전 선로로 재 전환하여 통신을 지속적으로 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 PLC모니터링에 따른 데이터 수집 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어부(150)는 상기 도 3에서와 같이 복수개로 오픈된 통신 선로 중 우선적으로 제1통신 선로를 통하여 PLC시스템과의 통신을 수행하는 데이터 수집모드를 수행할 수 있다(402단계)
제어부(150)는 오픈된 통신 선로를 통하여 데이터 수집이 완료 되었는지를 판단한다.(404단계)
제어부(150)는 통신 선로상의 오류로 인하여 데이터 수집이 완료되지 않은 경우 해당 통신 선로를 통하여 소정 횟수 동안 데이터 요청을 재시도하고, 상기 요청 시도 횟수가 소정 횟수가 초과되면 해당 통신 선로를 기 오픈된 다른 통신 선로로 전환한다.(414단계)
반면 제어부(150)는 소정 횟수 이하로 데이터 요청을 재시도하거나, 데이터 송수신 상태가 정상상태고 복귀되면, 데이터 수집이 완료되었는지를 다시 판단하고, 데이터 수집이 완료된 경우 해당 통신 선로를 통한 통신 연결 종료 이벤트를 발생한다.(408단계)
제어부(150)는 통신 연결을 수행한 통신 선로에 대한 통신 프로세스를 종료하고,(406단계) 데이터 수집 모드를 종료한다.(412단계)
상기와 같이 본 발명에서 복수의 통신 선로를 오픈한 상태에서 PLC시스템과의 통신을 수행하는 경우 우선적으로 통신을 수행할 통신 선로에 대하여 데이터 수집이 완료되는 시점까지 통신 모드를 유지하고, 데이터 수집 중 통신상의 오류 또는 통신 선로의 이상이 발생한 경우 해당 PLC시스템에 데이터 요청을 소정 횟수 시행하고 소정 횟수를 초과하여도 데이터 수신이 되지 않으면, 해당 통신 선로를 다른 통신 선로로 변경하도록 할 수 있다. 또한, 복수의 통신 선로가 오픈된 상태에서 어느 하나의 통신 선로를 통하여 통신을 수행하게 되면, 통신을 수행하지 않는 오픈된 통신 선로들은 PLC시스템과의 통신 모드가 종료되기 전까지 상기 통신 모드를 유지하기 위하여 소정 시간 마다 상기 PLC시스템에 통신선로가 유효함을 알리는 코멘트를 송신할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : HMI모니터링 장치
110 : 통신부 120 : 메모리부
130 : 표시부 140 : 입력부
150 : 제어부
200 : PLC제어 시스템

Claims (5)

  1. 제어시스템과의 통신을 수행하기 위하여 복수의 통신 선로를 포함하고, 상기 복수의 통신 선로를 상기 제어시스템과의 통신이 종료되는 시점까지 오픈된 상태로 통신 연결 대기모드를 수행하는 통신부;
    상기 데이터를 수신하는 중 상기 통신부의 복수의 통신 선로에 대한 상태를 확인하고, 상기 복수의 통신 선로 중 데이터 송수신을 수행하는 통신 선로의 오류 여부를 판단하고, 상기 오류가 발생한 통신 선로를 제외한 차순위 통신 선로로 전환하도록 제어하는 제어부;
    상기 제어시스템과의 통신 상태 및 통신 선로의 상태를 표시하는 표시부;를 포함하는
    피엘씨 시스템의 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 복수의 통신 선로 중 우선 순위로 상기 제어 시스템과 통신을 수행하는 통신 선로에 대하여 통신 오류가 감지되면 소정 횟수 동안 상기 오류가 발생한 통신선로를 통하여 상기 제어 시스템으로 데이터 요청 신호를 전송하도록 제어하는
    피엘씨 시스템의 모니터링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제어시스템과의 통신을 수행하는 통신 선로의 전환 후 이전 통신 선로에 대한 정상 복귀여부를 확인하고, 상기 이전 통신 선로에 대한 통신 상태가 정상적으로 복귀되면 상기 복귀된 이전 통신 선로로 재 전환되도록 하는
    피엘씨 시스템의 모니터링 장치.
  4. 제어시스템과 복수개의 통신 선로를 통하여 데이터를 송수신하기 위한 통신 대기모드를 수행하는 단계;
    상기 제어시스템과 상기 복수개의 통신 선로 중 어느 하나의 통신 선로를 이용하여 데이터 송수신을 수행하는 단계;
    상기 데이터 송수신을 수행하는 통신 선로의 통신 오류가 감지되면, 기 오픈된 복수의 통신 선로 중 차 순위로 설정된 어느 하나의 통신 선로로 전환하는 단계;
    상기 전환된 통신선로를 이용하여 상기 제어시스템과의 데이터 송수신을 수행하도록 하는 단계;를 포함하는
    피엘씨 시스템의 모니터링 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통신 선로를 차 순위 통신 선로로 전환하고, 이전 통신 선로에 대한 통신 상태를 확인하고, 상기 이전 통신 선로가 통신 상태가 정상으로 복귀되면, 상기 데이터 송수신을 위한 통신 선로를 상기 이전 통신 선로로 재 전환하도록 하는 단계;를 더 포함하는
    피엘씨 시스템의 모니터링 방법.
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CN106428818A (zh) * 2016-09-20 2017-02-22 无锡大东机械制造有限公司 称重复检秤的控制方法
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