KR20140068705A - Apparatus and method for controlling temperature in real time using dual processor - Google Patents

Apparatus and method for controlling temperature in real time using dual processor Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a real-time smart temperature control system and a method thereof. A real-time smart temperature control apparatus according to the present invention includes a real-time control unit having a first processor to control temperature of a control target system in real time, when a temperature sensor senses temperature of the control target system, by using the sensed temperature value; and a smart information processing unit having a second process to receive and store control information on the control target system, which is output from the real-time control unit, to output a temperature value and an information value of a management item of the control target system from the stored control information in response to a request of a user, and to read out data stored when an information request is received from an external server system, wherein the first process periodically processes the control information according to temperature control by performing a temperature control algorithm during a predetermined time period, and a second process aperiodically processes information by responding to the request of the user or using a program interworking with the external server system. According to the present invention, since a dual process is used to separately process a periodic information operation and an aperiodic information operation, a smart user interface can be provided while the real-time control performance is maintained.

Description

이중 프로세서를 사용한 실시간 스마트 온도제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling temperature in real time using dual processor} [0001] The present invention relates to a real-time smart temperature control apparatus and method using a dual processor,

본 발명은 온도제어장치에 관한 것으로서, 특히 온도제어 장치의 자체 제어 기능 뿐만 아니라 제어시스템의 제어상태 및 비상 알람(alarm)에 대한 정보를 서버 시스템과 연동하기 위하여 무선 WiFi 기능이 내장된 실시간 스마트 온도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control apparatus and, more particularly, to a temperature control apparatus, and more particularly, to a system and method for real-time smart temperature control with a built-in wireless WiFi function for interlocking a control system, To a control apparatus and method.

일반적으로 산업계 자동제어 분야에서는 항온 항습 장치 등의 온도제어용으로 온도제어기를 사용하고 있으나 주로 마이크로 컨트롤러와 입출력회로로 구성되는 단순한 펌웨어(firmware) 형태의 온도제어기를 사용하고 있는 실정이다.In general, in the industrial automation control field, a temperature controller for temperature control of a constant temperature and humidity device is used, but a firmware controller of a temperature controller using a simple firmware composed of a microcontroller and an input / output circuit is used.

최근 스마트 정보기기에 사용되는 기술들을 산업용 기기에 접목하여 스마트한 산업용 기기를 개발하는 시도들이 이루어지고 있지만 온도제어기에 적용된 사례는 찾아보기 쉽지 않은 편이다.　 따라서, 제어 대상 시스템의 온도 그래프 및 온도 데이터를 원거리에서 모바일 장치를 통하여 확인할 수 있도록 무선 WiFi 기능을 탑재하여 외부 서버 시스템과 연동되는 스마트한 온도제어 장치를 개발하는 것이 필요하다.In recent years, attempts have been made to develop smart industrial devices by combining the technologies used in smart information devices with industrial devices, but the application to temperature controllers is not easy to find. Therefore, it is necessary to develop a smart temperature control device that is interfaced with an external server system by incorporating a wireless WiFi function so that the temperature graph and temperature data of the controlled system can be remotely checked through a mobile device.

최근 스마트 정보기술이 적용된 스마트 산업용 기기에서는 기존의 산업용 기기가 수행하는 기능과 스마트 정보 처리기능을 하나의 32bit RISC CPU를 사용하여 구현하고 있는데, 이는 실시간 제어가 중요하지 않는 산업용 기기에서는 적당한 방법이 될 수도 있다. Recently, in the smart industrial devices using smart information technology, the functions of the existing industrial devices and the smart information processing functions are implemented by using a single 32-bit RISC CPU, which is suitable for industrial devices in which real time control is not important It is possible.

그러나 실시간 제어가 필요한 산업용 제어장치에서는 실시간 제어 성능을 고려하여 제어장치를 구성할 필요가 있다.　 왜냐하면 실시간 제어가 중요한 디지털 제어에서는 센서로부터 정보를　샘플링하여 제어알고리즘을 수행하여 출력장치로 보내는 일련의 과정이 한 주기의 시간 간격으로 정확하게 지켜져야 한다. 즉 샘플링 시간이 100 msec마다 이루어진다면 100 msec 동안에 센서정보를 입력하고 입력된 센서정보를 이용하여 제어알고리즘을 수행하여 출력장치로 전송하는 일련의 과정이 모두 샘플링 시간인 100 msec 내에 이루어져야 한다. 이와 같이 매 주기마다 상기 일련의 처리과정들이 일정하게 지켜져야만 디지털 제어 장치의 제어성능이 보장될 수 있다. However, in an industrial control device that requires real-time control, it is necessary to configure the control device in consideration of real-time control performance. This is because, in the digital control in which real-time control is important, a series of processes in which information is sampled from the sensor, the control algorithm is performed, and the output is sent to the output device must be precisely maintained at a time interval of one cycle. That is, if the sampling time is 100 msec, the process of inputting the sensor information for 100 msec and transmitting the control algorithm to the output device using the input sensor information should be performed within 100 msec. In this way, the control process of the digital control device can be guaranteed only if the series of processes are kept constant at every cycle.

또한 스마트 산업용 기기에서 사용자 인터페이스에서 제공하는 기능을 이용할 때 사용자가 터치 입력을 잘못 입력하게 되면, 일어날 수 없는 조합이 발생하여 오작동이 발생 할 경우도 발생하는데, 이와 같은 경우에도 실시간 제어 성능은 영향을 받지 않고 동작하여야 한다. 따라서 실시간 제어성능을 고려한 실시간 스마트 제어 장치를 구성하는 것이 필요하다.In addition, when using the functions provided in the user interface in the smart industrial device, if the user inputs the touch input incorrectly, there is a possibility that a malfunction occurs due to a combination that can not occur. In such a case, It must operate without receiving. Therefore, it is necessary to construct a real-time smart control device considering real-time control performance.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실시간 제어성능을 유지하면서도 스마트 정보처리 기능을 가지는 실시간 스마트 온도제어 장치를 제공하는 것이다. A problem to be solved by the present invention is to provide a real-time smart temperature control device having a smart information processing function while maintaining real-time control performance.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 실시간 제어성능을 유지하면서도 스마트 정보처리 기능을 가지는 실시간 스마트 온도제어 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a real-time smart temperature control method having a smart information processing function while maintaining real-time control performance.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한　실시간 스마트 온도제어 장치는, 제1프로세서를 구비하며, 온도센서에 의해 제어대상 시스템의 온도가 감지되면 상기 감지된 온도 값을 이용하여 실시간으로 상기 제어대상 시스템의 온도를 제어하는 실시간 제어부; 및 제2프로세서를 구비하며, 상기 실시간 제어부에서 출력되는 상기 제어대상 시스템의 제어 정보를 상기 실시간 제어부로 부터 수신하여 저장하고, 사용자의 요구에 응답하여 사용자 인터페이스를 통해 상기 저장된 제어 정보로부터 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하고, 외부 서버시스템으로부터 정보 요구를 수신하면 상기 저장된 데이터를 읽어 상기 외부 서버시스템에 제공하는 스마트 정보 처리부를 포함하고, 상기 제1프로세서는 상기 제어대상 시스템의 온도를 제어하는 소정의 주기 내에 온도제어 알고리즘을 수행하여 주기적으로 온도 제어에 따른 제어 정보를 처리하고, 상기 제2프로세서는 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자의 요구에 응답하거나 외부 서버 시스템과 연동되는 프로그램을 수행하여 비주기적으로 정보를 처리하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a real-time smart temperature control apparatus including a first processor, wherein when a temperature of a control target system is sensed by a temperature sensor, A real time control unit for controlling the temperature of the battery; And a second processor for receiving and storing control information of the control target system outputted from the real time control unit from the real time control unit, And a smart information processor for outputting the information value of the management item of the control target system and reading the stored data when the information request is received from the external server system and providing the read data to the external server system, Wherein the second processor processes the control information according to the temperature control periodically by performing a temperature control algorithm within a predetermined period for controlling the temperature of the first server, The program can be run non-periodically To process the information.

상기 실시간 제어부는, 제어대상 시스템에 장착된 센서에 상응하는 입력채널 신호를 받아들이고, 상기 입력채널 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서입력부; 상기 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 독출하여 저장하는 시스템 로직부; 상기 디지털 신호를 이용하여 제어 알고리즘의 제어 이득값을 산출하고, 상기 제어 이득값이 설정되어 있는 제어 알고리즘을 실행하여 상기 제어대상 시스템의 제어신호를 출력하는 제1프로세서; 및 상기 제어대상 시스템의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제어 대상 시스템에 출력하는 제어 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The real-time control unit includes: a sensor input unit for receiving an input channel signal corresponding to a sensor mounted on the control target system and converting the input channel signal into a digital signal; A system logic unit for reading and storing information values of management items of the control target system; A first processor for calculating a control gain value of a control algorithm using the digital signal and for outputting a control signal of the control target system by executing a control algorithm in which the control gain value is set; And a control output unit converting the control signal of the control target system into an analog signal and outputting the analog signal to the control target system.

상기 제1프로세서는 전원이 인가되면 센서 입력부로 부터 온도값과 시스템 로직부로부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 읽어서 제어 알고리즘을 수행하여 제어출력 값을 출력하고, 상기 제어출력 값은 상기 제어출력부로 전달되어 상기 제어대상 시스템의 히터 또는 냉동기를 정상 동작하게 하며, 상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 상기 스마트 정보처리기로 송신하며, 상기 제어알고리즘 수행, 제어 출력값 전달 및 통신데이터 전송은 연속되는 과정으로 이루어지며, 상기 연속되는 과정은 상기 센서 입력부에 내장된 A/D 컨버터의 샘플링 동작 시간과 동기되어　1주기 동안에 처리되며 주기적으로 반복되는 것을 특징으로 한다.The first processor reads the temperature value from the sensor input unit and the information value of the management item of the control target system from the system logic unit and outputs a control output value by performing a control algorithm when the power is supplied, And transmits the control data to the smart information processor when the control output value is transferred to the smart information processor. The control information is transmitted to the smart information processor, The output value transfer and the communication data transfer are sequentially performed, and the serial process is performed for one cycle in synchronization with the sampling operation time of the A / D converter built in the sensor input unit, and is repeated periodically.

상기 스마트 정보 처리부는 인터넷 연결 및 외부 서버 시스템과의 통신을 위한 유무선 통신을 제공하는 이더넷/WiFi 통신부; 사용자 인터페이스 프로그램이 동작하여 출력되는 디스플레이부, 사용자가 입력하기 위한 터치스크린을 포함하는 사용자 인터페이스 장치; 메모리; 제2프로세서; 및 하나 이상의 프로그램을 포함하는 장치로서, 상기 하나 이상의 프로그램은 모바일 플랫폼을 포함하며, 상기 메모리에 저장되고 상기 제2프로세서에 의해 실행되도록 구성되며, 상기 하나 이상의 프로그램은 상기 사용자 인터페이스 장치를 구동하기 위한 명령어; 상기 실시간 제어부와 통신하여 전송받은 상기 제어대상 시스템의 온도값과 관리항목의 정보값을 상기 메모리에 저장하기 위한 명령어; 외부 서버 시스템으로부터 정보 요구시 상기 메모리로부터 정보값을 읽어 패킷단위로 상기 외부 서버 시스템으로 전송하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the smart information processing unit comprises: an Ethernet / WiFi communication unit for providing wired / wireless communication for connection to the Internet and communication with an external server system; A display unit for outputting a user interface program to be operated and a user interface device including a touch screen for the user to input; Memory; A second processor; And one or more programs, wherein the one or more programs include a mobile platform, wherein the one or more programs are configured to be stored in the memory and to be executed by the second processor, command; A command for storing the temperature value of the control target system and the information value of the management item in the memory in communication with the real time controller; And reading the information value from the memory when the information is requested from the external server system and transmitting the information value to the external server system on a packet-by-packet basis.

상기 하나 이상의 프로그램은 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼를 읽어 상기 실시간 온도제어부의 제1프로세서가 송신한 정보가 있는지를 체크하고, 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하기 위한 명령어; 상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진을 구동하여 메모리에 저장하기 위한 명령어; 사용자 인터페이스 장치를 구동하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 디스플레이 하기 위한 명령어; 외부 서버 시스템으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 메모리 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템으로 전송하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 한다. The at least one program reads the reception buffer periodically when power is applied to check whether there is information transmitted by the first processor of the real time temperature controller, Instructions for extracting information values; An information value of the extracted temperature value and a management item of the control target system is stored in a memory by driving a database engine; Instructions for driving a user interface device to display a temperature value and an information value of a management item of the controlled system; And reading the accumulated memory storage value through the database engine when the information is requested from the external server system, and transmitting the accumulated memory storage value to the external server system.

상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한　실시간 스마트 온도제어 방법은, 제1프로세서가 전원이 인가되면 센서 입력부로 부터 온도값과 시스템 로직부로 부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 읽어서 제어 알고리즘을 수행하는 단계; 상기 제어알고리즘에 수행결과 제어출력 값을 출력하여 제어대상 시스템을 제어하는 단계; 상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 스마트 정보처리부로 송신하는 단계; 제2프로세스는 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼를 읽어 실시간 온도제어부에 설치된 제1프로세서가 송신한 정보가 있는지를 체크하여 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하는 단계; 상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진을 통해 저장하는 단계; 사용자 인터페이스를 통해 사용자의 요구가 있으면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하는 단계; 및 외부 서버 시스템으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 상기 외부 서버 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a real-time smart temperature according to the present invention, wherein when a first processor is powered on, information values of management items of a control target system are read from a sensor input unit and a system logic unit, ; Controlling the control target system by outputting an execution result control output value to the control algorithm; Configuring communication data with a predetermined communication protocol when the control output value is transmitted, and transmitting the communication data to the smart information processing unit; The second process reads the reception buffer periodically when power is applied, checks whether there is information transmitted from the first processor installed in the real-time temperature control unit, and uses the predetermined communication protocol to check the temperature value and the information value ; Storing the extracted temperature values and information values of management items of the control target system through a database engine; Outputting a temperature value and an information value of a management item of the control target system through the user interface when a user requests the user interface; And reading the accumulated stored value through the database engine when the information is requested from the external server system, and transmitting the accumulated value to the external server system in units of a packet.

본 발명에 의한 본 발명에 의한　실시간 스마트 온도제어 장치 및 방법에 의하면, 이중프로세서 사용과 각 프로세서에 주기적인 정보처리에 대한 역할과 비주기적인 정보처리에 대한 역할을 분리 처리하게 함으로써 실시간 제어성능을 유지하면서도 스마트한 사용자 인터페이스 기능을 효과적으로 수행할 수 있다.According to the present invention, the real-time smart temperature control apparatus and method according to the present invention can perform a real-time control function by separating the roles of the dual processor and the periodic information processing and the non- While maintaining a smart user interface.

이와 같이 이중 프로세서를 사용함에 있어, 하나의 프로세서가 온도제어 알고리즘 수행의 주기적인 정보처리에 대한 역할을 담당하고, 다른 하나의 프로세서는 비주기적인 정보처리에 대한 역할과 사용자인터페이스 프로그램 및 외부 서버시스템 연동 프로그램 수행을 담당함으로써, 실시간 제어성능을 유지하면서도 스마트한 사용자 인터페이스 기능을 효과적으로 수행할 수 있다.In this way, in using a dual processor, one processor plays a role of periodic information processing of temperature control algorithm execution, the other processor plays a role of aperiodic information processing, a user interface program and an external server system By carrying out the interlocking program execution, it is possible to perform the smart user interface function effectively while maintaining the real time control performance.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 장치의 일실시예에 대한 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예에서 실시간 제어부에서의 온도 제어방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예에서 스마트 정보 처리부에서의 온도 제어방법을 흐름도로 나타낸 것이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a real-time smart temperature control apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a temperature control method in a real-time controller in an embodiment of the real-time smart temperature control method according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a temperature control method in a smart information processing unit according to an embodiment of the real time smart temperature control method according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention and therefore various equivalents And variations are possible.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 장치의 일실시예에 대한 구성을 블록도로 나타낸 것으로서, 상기 실시간 스마트 온도제어 장치의 일실시예는 실시간 제어부(100) 및 스마트 정보 처리부(120)를 포함하여 이루어진다. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a real-time smart temperature controller according to the present invention. The real-time smart temperature controller includes a real-time controller 100 and a smart information processor 120 .

실시간 제어부(100)는 제1프로세서(106)를 구비하며, 온도센서(142)에 의해 제어대상 시스템(140)의 온도가 감지되면 상기 감지된 온도 값을 이용하여 실시간으로 제어대상 시스템(140)의 온도를 제어하며, 센서입력부(102), 제1프로세서(106), 시스템 로직부(104) 및 제어출력부(108)를 포함하여 이루어진다.The real time control unit 100 includes a first processor 106. When the temperature of the control target system 140 is sensed by the temperature sensor 142, And includes a sensor input unit 102, a first processor 106, a system logic unit 104, and a control output unit 108.

센서입력부(102)는 제어대상 시스템(140)에 장착된 센서(142)에 상응하는 입력채널 신호를 받아들이고, 상기 입력채널 신호를 디지털 신호로 변환한다. 상기 입력 채널 신호는 온도 신호가 될 수 있으며, 센서(142)는 온도 센서가 될 수 있다. 센서입력부(102)는 온도 센서(142)로부터 출력된 온도신호의 노이즈를 제거하고 신호를 증폭하여 디지털 신호로 변환한다. The sensor input unit 102 receives an input channel signal corresponding to the sensor 142 mounted on the control target system 140 and converts the input channel signal into a digital signal. The input channel signal may be a temperature signal, and the sensor 142 may be a temperature sensor. The sensor input unit 102 removes the noise of the temperature signal output from the temperature sensor 142, amplifies the signal, and converts the amplified signal into a digital signal.

제1프로세서(106)는 제어대상 시스템(140)의 온도를 제어하는 소정의 주기 내에 온도제어 알고리즘(107)을 수행하여 주기적으로 온도 제어에 따른 제어 정보를 처리한다. 제1프로세서(105)는 마이크로 컨트롤러(microcontroller)가 사용될 수 있다. 또한 제1프로세서(106)는 상기 디지털 신호를 이용하여 제어 알고리즘(107)의 제어 이득값을 산출하고, 상기 제어 이득값이 설정되어 있는 제어 알고리즘(107)을 실행하여 제어대상 시스템(140)의 제어신호를 출력한다.The first processor 106 processes the control information according to the temperature control periodically by performing the temperature control algorithm 107 within a predetermined period for controlling the temperature of the controlled system 140. The first processor 105 may be a microcontroller. Also, the first processor 106 calculates the control gain value of the control algorithm 107 using the digital signal, and executes the control algorithm 107 in which the control gain value is set, And outputs a control signal.

또한 제1프로세서(106)는 전원이 인가되면 센서 입력부(102)로 부터 온도값과 시스템 로직부(104)로부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값(시스템 정보값)을 읽어서 제어 알고리즘(107)을 수행하여 제어출력 값을 출력한다. 상기 제어대상 시스템의 관리항목에는 제어대상시스템(140)의 온도제어와 관련된 사항들이 될 수 있으며, 예를 들면 제어대상 시스템이 문을 사용하고 있으면 문의 열림 또는 닫힘 정보, 물을 사용하고 있으면 물의 수위 등 제어대상 시스템의 온도에 영향을 미칠 수 있는 요인들에 대한 정보가 포함된다.The first processor 106 reads the temperature value from the sensor input unit 102 and the information value (system information value) of the management item of the control target system from the system logic unit 104 when the power is applied, And outputs the control output value. The management items of the control target system may be related to the temperature control of the control target system 140. For example, if the control target system is using the door, if the door open / close information or water is used, And information on factors that may affect the temperature of the controlled system.

상기 제어출력 값은 제어출력부(108)로 전달되어 제어대상 시스템(140)의 히터 또는 냉동기를 정상 동작하게 한다. 상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 상기 스마트 정보처리기(120)로 송신한다. 그리고 제어알고리즘(106) 수행, 제어 출력값 전달 및 통신데이터 전송은 연속되는 과정으로 이루어지며, 상기 연속되는 과정은 상기 센서 입력부(102)에 내장된 A/D 컨버터의 샘플링 동작 시간과 동기되어　1주기 동안에 처리되며 주기적으로 반복된다. The control output value is transmitted to the control output unit 108 to allow the heater or the freezer of the control target system 140 to operate normally. When the control output value is transmitted, communication data is configured with a predetermined communication protocol and transmitted to the smart information processor 120. The control algorithm 106, the control output value transfer, and the communication data transfer are sequentially performed. The continuous process is synchronized with the sampling operation time of the A / D converter built in the sensor input unit 102, And is repeated periodically.

제어출력부(108)는 제어대상 시스템(140)의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 제어대상 시스템(140)에 출력한다. 제어출력부(108)는 위상제어 출력회로가 사용될 수 있으며, 제1프로세서(106)에서 출력된 출력신호로부터 제어대상 시스템(140)의 온도를 높이거나 낮추는 히터와 냉동기의 교류전원을 제어한다. .The control output unit 108 converts the control signal of the control target system 140 into an analog signal and outputs the analog signal to the control target system 140. The control output unit 108 may control the AC power source of the heater and the freezer to raise or lower the temperature of the control target system 140 from the output signal output from the first processor 106. .

스마트 정보 처리부(120)는 제2프로세서(122)를 구비하며, 실시간 제어부(100)에서 출력되는 제어대상 시스템(140)의 제어 정보를 실시간 제어부(100)로 부터 수신하여 저장하고, 사용자의 요구에 응답하여 사용자 인터페이스 장치(136)를 통해 상기 저장된 제어 정보로부터 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하고, 외부 서버시스템(160)으로부터 정보 요구를 수신하면 상기 저장된 데이터를 읽어 외부 서버시스템(160)에 제공한다. The smart information processing unit 120 includes a second processor 122 and receives and stores control information of the control target system 140 output from the real time control unit 100 from the real time control unit 100, And outputs the information value of the temperature value and the management item of the control target system from the stored control information through the user interface device 136. Upon receiving the information request from the external server system 160, And provides it to the server system 160.

스마트 정보 처리부(120)는 이더넷 통신부(132), WiFi통신부(134), 사용자 인터페이스 장치(138), 메모리(126), 제2프로세서(122) 및 하나 이상의 프로그램(미도시)을 포함하는 장치이다. 이더넷 통신부(132)와 WiFi통신부(134)는 인터넷 연결 및 외부 서버 시스템(160)과의 통신을 위해 이더넷과 WiFi를 이용한 유무선 통신을 제공한다. 사용자 인터페이스 장치(138)는 사용자 인터페이스 프로그램이 동작하여 출력되는 디스플레이부, 사용자가 입력하기 위한 터치스크린을 포함하며, 사용자 입출력 회로를 포함할 수 있다.The smart information processing unit 120 is an apparatus including an Ethernet communication unit 132, a WiFi communication unit 134, a user interface device 138, a memory 126, a second processor 122 and one or more programs (not shown) . The Ethernet communication unit 132 and the WiFi communication unit 134 provide wired / wireless communication using Ethernet and WiFi for Internet connection and communication with the external server system 160. The user interface device 138 includes a display unit through which a user interface program operates and a touch screen for inputting by a user, and may include a user input / output circuit.

그리고 상기 하나 이상의 프로그램에는 모바일 플랫폼(124)과 응용프로그램이 포함되며, 메모리(126)에 저장되고 제2프로세서(122)에 의해 실행되도록 구성된다. 상기 하나 이상의 프로그램은 사용자 인터페이스장치(136)를 구동하기 위한 명령어, 실시간 제어부(100)와 통신하여 전송 받은 제어대상 시스템(140)의 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 메모리(126)에 저장하기 위한 명령어, 외부 서버 시스템(160)으로부터 정보 요구시 메모리(126)로부터 정보값을 읽어 패킷단위로 외부 서버 시스템(160)으로 전송하기 위한 명령어를 포함한다. The one or more programs include a mobile platform 124 and an application program, and are configured to be stored in the memory 126 and executed by the second processor 122. The at least one program is a command for driving the user interface device 136. The at least one program communicates with the real-time control unit 100 to transmit the information value of the temperature value of the controlled system 140 and the management item of the controlled system to the memory 126 And reading the information value from the memory 126 when the information is requested from the external server system 160 and transmitting the information value to the external server system 160 on a packet-by-packet basis.

제2프로세서(122)는 사용자 인터페이스 장치(136)를 통해 입력되는 사용자의 요구에 응답하거나 외부 서버 시스템(160)과 연동되는 프로그램을 수행하여 비주기적으로 정보를 처리한다.The second processor 122 processes information acyclic by responding to a request of a user input through the user interface device 136 or performing a program interlocked with the external server system 160.

또한 상기 하나 이상의 프로그램은 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼(미도시)를 읽어 실시간 온도제어부(100)의 제1프로세서(106)가 송신한 정보가 있는지를 체크하고, 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하기 위한 명령어, 상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진(미도시)을 구동하여 메모리(126)에 저장하기 위한 명령어, 사용자 인터페이스 장치(136)를 구동하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 디스플레이 하기 위한 명령어, 외부 서버 시스템(160)으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 메모리 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템(160)으로 전송하기 위한 명령어를 포함한다.In addition, the one or more programs periodically read a reception buffer (not shown) when power is applied to check whether there is information transmitted by the first processor 106 of the real-time temperature controller 100, A temperature value and an information value of the management item of the control target system; an information value of the extracted temperature value and the management item of the control target system is stored in the memory 126 by driving a database engine (not shown) A command to display the information value of the temperature value and the management item of the control target system by driving the user interface device 136 and a command to display the accumulated memory storage value when there is an information request from the external server system 160 And reading the data through the database engine to form a packet unit for transmission to the external server system 160.

즉, 제2프로세서(122)는 상기 하나 이상의 프로그램을 실행하여 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼(미도시)를 읽어 실시간 온도제어부(100)의 제1프로세서(106)가 송신한 정보가 있는지를 체크하고, 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출한다. 또한 제2프로세서(122)는 상기 하나 이상의 프로그램을 실행하여 상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진(미도시)을 구동하여 메모리(126)에 저장하며, 사용자 인터페이스 장치(136)를 구동하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 디스플레이 하고, 외부 서버 시스템(160)으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 메모리 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템(160)으로 전송한다.That is, the second processor 122 reads the reception buffer (not shown) periodically when power is applied by executing the one or more programs and determines whether there is information transmitted from the first processor 106 of the real-time temperature controller 100 And extracts the temperature value and the information value of the management item of the control target system by using a predetermined communication protocol. The second processor 122 executes the one or more programs and drives the database engine (not shown) to store the extracted temperature values and information values of management items of the control target system in the memory 126, The interface device 136 is driven to display the temperature value and the information value of the management item of the control target system, and when an information request is made from the external server system 160, the accumulated memory storage value is read through the database engine And transmits the packet to the external server system 160. [

도 2는 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예에서 실시간 제어부에서의 온도 제어방법을 흐름도로 나타낸 것이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예에서 스마트 정보 처리부에서의 온도 제어방법을 흐름도로 나타낸 것이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a temperature control method in a real-time controller in an embodiment of the real-time smart temperature control method according to the present invention. FIG. 3 is a flowchart illustrating a temperature control method in a smart information processing unit according to an embodiment of the real time smart temperature control method according to the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예를 설명하기로 한다. 1 to 3, an embodiment of a real-time smart temperature control method according to the present invention will be described.

도 2를 참조하면, 제1프로세서(106)는 전원이 인가되면 센서 입력부(102)로 부터 온도값과 시스템 로직부(104)로 부터 제어대상 시스템(140)의 관리항목의 정보값(시스템 정보값)을 읽어서(S200단계), 제어 알고리즘(107)을 수행한다.(S220단계) 제어 알고리즘(107) 수행은 비례-미분-적분 제어 등의 여러 제어기법을 적용할 수 있다.2, when power is supplied, the first processor 106 receives the temperature value from the sensor input unit 102 and the information value of the management item of the control target system 140 from the system logic unit 104 (Step S200), and performs the control algorithm 107 (step S220). The control algorithm 107 may be implemented by various control techniques such as proportional-differential-integral control.

제어알고리즘(107)에 수행결과 제어출력 값을 출력하여 제어대상 시스템(140)을 제어한다.(S240단계) 즉, 제어 알고리즘이 수행되면, 제어 출력 값이 계산되고, 제어출력 값은 위상제어를 하는 제어출력부(108)로 전달되어 제어대상 시스템(140)의 히터와 냉동기가 적절하게 동작하게 하여 제어대상 시스템(140)의 온도를 조절한다.The control output value is output to the control algorithm 107 to control the control target system 140 in step S240. That is, when the control algorithm is performed, the control output value is calculated, And controls the temperature of the control target system 140 by appropriately operating the heater of the control target system 140 and the refrigerator.

한편, 상기 제어출력 값이 제어출력부(108)로 전달될 때 미리 약속된 통신 프로토콜을 사용하여 통신 데이터를 구성하여 스마트 정보처리부(120)로 송신한다.(S260단계) 상기와 같은 일련의 연속되는 과정은 상기 센서 입력부(102)에 내장된 A/D 컨버터(미도시)의 샘플링 동작 시간과 동기되어　1주기 동안에 처리되며 주기적으로 반복된다. When the control output value is transmitted to the control output unit 108, the communication data is configured using the communication protocol predetermined in advance and is transmitted to the smart information processing unit 120. In step S260, Is processed in one cycle in synchronization with the sampling operation time of an A / D converter (not shown) built in the sensor input unit 102 and is periodically repeated.

도 3을 참조하면, 제2프로세스(122)는, 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼(미도시)를 읽어(S300단계), 실시간 온도제어부(100)에 설치된 제1프로세서(106)가 송신한 정보가 있는지를 주기적으로 체크한다.(S310단계) 체크 결과, 제1프로세서(106)가 송신한 정보가 있으면 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템(140)의 관리항목의 정보값을 추출한다.(S320단계)Referring to FIG. 3, the second process 122 reads the reception buffer (not shown) periodically when the power is applied (S300), and transmits the reception buffer (not shown) transmitted by the first processor 106 installed in the real- If there is information transmitted from the first processor 106 as a result of the check, it is checked whether the temperature value and the information value of the management item of the control target system 140 (Step S320)

상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템(140)의 관리항목의 정보값을 모바일 플랫폼(124)에 탑재되어 있는 데이터 베이스 엔진(미도시)을 통해 누적 저장한다.(S330단계)The extracted temperature values and the information values of the management items of the control target system 140 are cumulatively stored through a database engine (not shown) mounted on the mobile platform 124 (step S330)

사용자 인터페이스를 통해 실시간 제어부(100)의 제어 이력에 대한 사용자의 요구가 있으면(S340단계), 상기 사용자 인터페이스를 통해 온도값과 제어대상 시스템(140)의 관리항목의 정보값을 LCD와 같은 디스플레이 장치에 출력한다.(S350단계)If there is a user's request for the control history of the real-time control unit 100 through the user interface (step S340), information values of the temperature value and the management items of the control target system 140 are displayed on the display unit (Step S350)

외부 서버 시스템(160)으로부터 실시간 제어부(100)의 제어 이력에 대한 정보 요구가 있을 경우(S360단계), 누적된 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템(160)으로 전송한다.(S370단계)When there is an information request about the control history of the real-time control unit 100 from the external server system 160 in step S360, the accumulated storage value is read through the database engine, ) (S370)

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 실시간 제어부 102 : 센서 입력부
104 : 시스템 로직부 106 : 제1프로세서
107 : 제어 알고리즘 108 : 시스템 로직부
120 : 스마트 정보 처리부 122 : 제2프로세서
124 : 모바일 플랫폼 126 : 메모리
132 : 이더넷 통신부 134 : WiFi통신부
136 : 사용자 인터페이스 장치 140 : 제어대상 시스템
142 : 센서 160 : 외부서버 시스템100: real-time control unit 102: sensor input unit
104: system logic section 106: first processor
107: control algorithm 108: system logic section
120: smart information processor 122: second processor
124: mobile platform 126: memory
132: Ethernet communication unit 134: WiFi communication unit
136: User interface device 140: Controlled system
142: Sensor 160: External server system

Claims (6)

제1프로세서를 구비하며, 온도센서에 의해 제어대상 시스템의 온도가 감지되면 상기 감지된 온도 값을 이용하여 실시간으로 상기 제어대상 시스템의 온도를 제어하는 실시간 제어부; 및
제2프로세서를 구비하며, 상기 실시간 제어부에서 출력되는 상기 제어대상 시스템의 제어 정보를 상기 실시간 제어부로 부터 수신하여 저장하고, 사용자의 요구에 응답하여 사용자 인터페이스를 통해 상기 저장된 제어 정보로부터 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하고, 외부 서버시스템으로부터 정보 요구를 수신하면 상기 저장된 데이터를 읽어 상기 외부 서버시스템에 제공하는 스마트 정보 처리부를 포함하고,
상기 제1프로세서는
상기 제어대상 시스템의 온도를 제어하는 소정의 주기 내에 온도제어 알고리즘을 수행하여 주기적으로 온도 제어에 따른 제어 정보를 처리하고,
상기 제2프로세서는
사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자의 요구에 응답하거나 외부 서버 시스템과 연동되는 프로그램을 수행하여 비주기적으로 정보를 처리하는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어장치.A real time controller for controlling the temperature of the control target system in real time using the sensed temperature value when the temperature of the control target system is sensed by the temperature sensor; And
A second processor for receiving and storing control information of the control target system output from the real time controller and storing the control information in the real time control unit in response to a user request, And a smart information processor for outputting the information value of the management item of the target system and reading the stored data when receiving the information request from the external server system and providing the read data to the external server system,
The first processor
A temperature control algorithm is performed within a predetermined period for controlling the temperature of the control target system to process control information according to temperature control periodically,
The second processor
Wherein the information processing unit periodically processes information by responding to a request of a user input through a user interface or performing a program interlocked with an external server system. 제1항에 있어서, 상기 실시간 제어부는
제어대상 시스템에 장착된 센서에 상응하는 입력채널 신호를 받아들이고, 상기 입력채널 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서입력부;
상기 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 독출하여 저장하는 시스템 로직부;
상기 디지털 신호를 이용하여 제어 알고리즘의 제어 이득값을 산출하고, 상기 제어 이득값이 설정되어 있는 제어 알고리즘을 실행하여 상기 제어대상 시스템의 제어신호를 출력하는 제1프로세서; 및
상기 제어대상 시스템의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제어 대상 시스템에 출력하는 제어 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the real-
A sensor input unit for receiving an input channel signal corresponding to a sensor mounted on the control target system and converting the input channel signal into a digital signal;
A system logic unit for reading and storing information values of management items of the control target system;
A first processor for calculating a control gain value of a control algorithm using the digital signal and for outputting a control signal of the control target system by executing a control algorithm in which the control gain value is set; And
And a control output unit for converting the control signal of the control target system into an analog signal and outputting the analog signal to the control target system. 제2항에 있어서, 상기 제1프로세서는
전원이 인가되면 센서 입력부로 부터 온도값과 시스템 로직부로부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 읽어서 제어 알고리즘을 수행하여 제어출력 값을 출력하고,
상기 제어출력 값은 상기 제어출력부로 전달되어 상기 제어대상 시스템의 히터 또는 냉동기를 정상 동작하게 하며,
상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 상기 스마트 정보처리기로 송신하며,
상기 제어알고리즘 수행, 제어 출력값 전달 및 통신데이터 전송은 연속되는 과정으로 이루어지며, 상기 연속되는 과정은 상기 센서 입력부에 내장된 A/D 컨버터의 샘플링 동작 시간과 동기되어　1주기 동안에 처리되며 주기적으로 반복되는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어장치.3. The apparatus of claim 2, wherein the first processor
When the power is applied, the temperature value from the sensor input unit and the information value of the management item of the control target system are read from the system logic unit, the control algorithm is executed to output the control output value,
The control output value is transmitted to the control output unit so as to normally operate the heater or the freezer of the control target system,
When the control output value is transmitted, configures communication data with a predetermined communication protocol and transmits the communication data to the smart information processor,
The control algorithm execution, the control output value transfer, and the communication data transmission are sequentially performed, and the continuous process is performed in one cycle in synchronization with the sampling operation time of the A / D converter built in the sensor input unit, Time smart temperature control device. 제1항에 있어서, 상기 스마트 정보 처리부는
인터넷 연결 및 외부 서버 시스템과의 통신을 위한 유무선 통신을 제공하는 이더넷/WiFi 통신부;
사용자 인터페이스 프로그램이 동작하여 출력되는 디스플레이부, 사용자가 입력하기 위한 터치스크린을 포함하는 사용자 인터페이스 장치;
메모리;
제2프로세서; 및
하나 이상의 프로그램을 포함하는 장치로서,
상기 하나 이상의 프로그램은 모바일 플랫폼을 포함하며, 상기 메모리에 저장되고 상기 제2프로세서에 의해 실행되도록 구성되며,
상기 하나 이상의 프로그램은
상기 사용자 인터페이스 장치를 구동하기 위한 명령어;
상기 실시간 제어부와 통신하여 전송받은 상기 제어대상 시스템의 온도값과 관리항목의 정보값을 상기 메모리에 저장하기 위한 명령어;
외부 서버 시스템으로부터 정보 요구시 상기 메모리로부터 정보값을 읽어 패킷단위로 상기 외부 서버 시스템으로 전송하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어장치.The apparatus of claim 1, wherein the smart information processor
An Ethernet / WiFi communication unit for providing wired / wireless communication for Internet connection and communication with an external server system;
A display unit for outputting a user interface program to be operated and a user interface device including a touch screen for the user to input;
Memory;
A second processor; And
An apparatus comprising one or more programs,
Wherein the one or more programs comprise a mobile platform and are configured to be stored in the memory and executed by the second processor,
The one or more programs
Instructions for driving the user interface device;
A command for storing the temperature value of the control target system and the information value of the management item in the memory in communication with the real time controller;
And reading the information value from the memory when the information is requested from the external server system and transmitting the information value to the external server system on a packet-by-packet basis. 제4항에 있어서, 하나 이상의 프로그램은
전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼를 읽어 상기 실시간 온도제어부의 제1프로세서가 송신한 정보가 있는지를 체크하고, 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하기 위한 명령어;
상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진을 구동하여 메모리에 저장하기 위한 명령어;
사용자 인터페이스 장치를 구동하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 디스플레이 하기 위한 명령어;
외부 서버 시스템으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 메모리 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템으로 전송하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어장치.5. The method of claim 4, wherein the one or more programs
When the power is applied, the reception buffer is periodically read to check whether or not there is information transmitted from the first processor of the real-time temperature controller, and information values of management values of the control target system and the temperature value are extracted using a predetermined communication protocol A command for;
An information value of the extracted temperature value and a management item of the control target system is stored in a memory by driving a database engine;
Instructions for driving a user interface device to display a temperature value and an information value of a management item of the controlled system;
And a command for reading the accumulated memory storage value through the database engine when the information is requested from the external server system and configuring the accumulated memory storage value in units of packets and transmitting the packet to the external server system. 제1프로세서가 전원이 인가되면 센서 입력부로 부터 온도값과 시스템 로직부로 부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 읽어서 제어 알고리즘을 수행하는 단계;
상기 제어알고리즘에 수행결과 제어출력 값을 출력하여 제어대상 시스템을 제어하는 단계;
상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 스마트 정보처리부로 송신하는 단계;
제2프로세스는 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼를 읽어 실시간 온도제어부에 설치된 제1프로세서가 송신한 정보가 있는지를 체크하여 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하는 단계;
상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진을 통해 저장하는 단계; 및
사용자 인터페이스를 통해 사용자의 요구가 있으면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하는 단계; 및
외부 서버 시스템으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 상기 외부 서버 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어 방법.Performing a control algorithm by reading the temperature value from the sensor input unit and the information value of the management item of the control target system from the system logic unit when the first processor is powered on;
Controlling the control target system by outputting an execution result control output value to the control algorithm;
Configuring communication data with a predetermined communication protocol when the control output value is transmitted, and transmitting the communication data to the smart information processing unit;
The second process reads the reception buffer periodically when power is applied, checks whether there is information transmitted from the first processor installed in the real-time temperature control unit, and uses the predetermined communication protocol to check the temperature value and the information value ;
Storing the extracted temperature values and information values of management items of the control target system through a database engine; And
Outputting a temperature value and an information value of a management item of the control target system through the user interface when a user requests the user interface; And
And reading the accumulated stored value through the database engine when the information is requested from the external server system, and transmitting the accumulated value to the external server system.
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