KR20150006867A - 구성가능한 커넥터화 서버-증강 제어 시스템 - Google Patents
구성가능한 커넥터화 서버-증강 제어 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150006867A KR20150006867A KR1020147033541A KR20147033541A KR20150006867A KR 20150006867 A KR20150006867 A KR 20150006867A KR 1020147033541 A KR1020147033541 A KR 1020147033541A KR 20147033541 A KR20147033541 A KR 20147033541A KR 20150006867 A KR20150006867 A KR 20150006867A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- module
- server
- modules
- control
- connection
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 38
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000012358 sourcing Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0803—Configuration setting
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0423—Input/output
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
-
- 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
- H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
- G05B19/054—Input/output
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/24—Pc safety
- G05B2219/24215—Scada supervisory control and data acquisition
-
- 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
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/18—Network protocols supporting networked applications, e.g. including control of end-device applications over a network
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
- Control By Computers (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
감시 및 분산 제어를 제공하는 구성가능한 커넥터화 시스템이 센서들 및 액추에이터들을 제어 시스템에 연결하도록 이루어져야 하는 배선(wire) 연결들의 수를 극적으로 감소시키고, 구성가능한 I/O 모듈의 사용을 통해 1 이상의 센서들 및 액추에이터들을 연결하는 데 필요한 상이한 제어 하드웨어 구성요소들의 수를 감소시킨다.
Description
본 출원은 2012년 4월 30일에 출원된 미국 가특허출원 제 61,640,200호의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에서 인용참조된다.
본 발명은 일반적으로, 네트워크 또는 서버 구조를 이용하여 구성가능한 커넥터화 입력/출력 시스템(configurable, connectorized input/output system)을 활용하는 제어 시스템의 능력(capabilities)을 확장하는 장치 및 방법들에 관한 것이다.
제어 시스템들은 전세계에서 폭넓게 사용된다. 이러한 시스템들은 그 복잡성에 있어서 (휴대용 전열기에서 발견될 수 있는 바와 같은) 단순한 온/오프 온도 제어기들로부터 (생산되는 제품의 품질 및 수량을 관리하기 위해, 수많은 구성요소들이 상호연결되는 전체 석유 정제 시설을 제어하는 것에서 발견될 수 있는 바와 같은) 높은 복잡성의 제어 시스템들까지 구별될 수 있다.
또한, 제어 시스템들은 집중형(centralized) 또는 분산형(distributed)으로서 구별될 수 있다. 제어 시스템들의 이 두 구별가능한 속성들 - 복잡성 및 분산 특성 - 은 이들 자체로 관련되는데, 이는 단순한 제어 시스템들이 일반적으로 집중형인 반면, 복잡한 시스템들은 석유 정제 시설 또는 전력망의 경우에서와 같이 시스템들이 지리적으로 넓기 때문에 다른 이유가 없다면, 흔히 분산형인 것이 유리하기 때문이다. 분산 모드로 작동하도록 설계되는 제어 시스템들은 분산 제어 시스템(Distributed Control Systems: DCS)이라고 불린다. 앞선 일반 개념에도 불구하고, 넓은 지리(large geography)가 분산 제어 시스템들에 대한 유일한 원인은 아니다. 예를 들어, 실질적인 반도체 제조 툴 시장은 작은 기계들을 이용하며, 기계들의 높은 복잡성은 분산 제어 구조를 채택하는 것이 유리할 수 있는 다수의 복잡한 제어 구성요소들을 필요로 한다. 본 발명은 주로 복잡한 분산 제어 시스템들 및 그에 대한 개선들과 관련된다. 하지만, 본 발명은 퇴보한(degenerate) 비-분산 구조에도 동등하게 적용된다.
제어 시스템을 분산시키는 것은 배선(wiring)을 간소화하고 신뢰성을 개선할 수 있지만, 분산시키는 작용은 다양한 분산 부분(piece)들의 동작들을 통합(coordinate)하는 데 어려움을 야기할 수 있다. 많은 다양한 제어 시스템들이 존재하는 반면, 다양한 분산 제어 시스템들을 통합하도록 감시 제어 데이터 수집(Supervisory Control and Data Acquisition: SCADA) 시스템을 채택하는 것이 통상적이다. 그 명칭이 내포하듯이, SCADA 시스템은 일반적으로 저-레벨 제어 루프 클로저(low-level control loop closure)를 수행하는 것이 아니라, 큰 시스템을 잘 운영되게 유지함에 있어 감독 또는 통합 역할을 한다. 예를 들어, 석유 정제 시설에서 DCS는 주어진 로컬 정제 공정을 안정되게 유지할 수 있는 반면, SCADA 시스템은 그 비율 및 혼합들을 조정하여, 정제 공정의 이 부분이 많은 나머지 공정들과 동기화되도록 유지할 것이다. SCADA 시스템은, 일반적으로 통신 타이밍, 보안 및 신뢰도가 유지되는 근거리 통신망(LAN) 내부의 네트워크 연결을 이용한 네트워크 연결을 통해 주로 통신함으로써, DCS에서 설정값들 및 다른 파라미터들을 변경함으로써 이 조정을 수행한다.
SCADA 시스템들이 저-레벨 루프 제어를 드물게 수행하는 반면, DCS 자체는 프로그램가능 로직 제어기(PLC)와 같은 하위-레벨 제어 시스템에 의존할 수 있다. 실제로, 일부 더 현대적인 DCS 시스템들에서 PLC는 DCS의 역할을 할 수 있다. PLC 자체는 제어 시스템의 동작을 제공하는 액추에이터들, 및 프로세스 상태에 대한 정보를 생성하는 센서들에 연결되는 입력/출력 모듈들(I/O 모듈들)로 구성된다. 종래 기술은 커스텀 배선(custom wiring)을 필요로 하는 다수 파워 서플라이들을 갖는 고정-구성(fixed-configuration) I/O 모듈들을 이용한다.
도 1을 참조하면, 3 개의 종래 고정-구성 I/O 모듈들, 즉 산업 표준 4-20 mA 신호들을 측정할 수 있는 제 1 전류 입력 I/O 모듈(21), 수류 측정기(water flow meter)와 같은 펄스 디바이스에 의해 생성된 펄스들을 카운팅(count)할 수 있는 제 2 주파수 입력 I/O 모듈(22), 및 예를 들어 워터 펌프에 동력을 공급하기에 적절한 접촉기를 구동할 수 있는 제 3 소싱 디지털 출력(sourcing digital output) I/O 모듈(23)이 도시된다. 이 I/O 모듈들은 단지 아주 많은 상이한 I/O 모듈들 중 세 개이며, 이러한 다른 변형예들로는 전압 출력, 전류 출력, 전압 입력, 디지털 PNP 입력, 디지털 NPN 입력 등이 있음을 유의한다. 일반적으로, I/O 모듈의 각각의 상이한 변형예는 일반적으로 I/O 모듈로부터 센서 또는 액추에이터까지 직행하는 것이 아니라 고유한 배선 규정들을 갖는다. 디바이스, 예를 들어 압력 변환기(pressure transducer: 24)인 디바이스에 전기 신호 또는 전력을 전달하는 전기 전도체를 연결하는 종래 연결 수단(20)을 유의한다. 디바이스는 센서, 액추에이터, 파워 서플라이 또는 I/O 모듈일 수 있다. 당업계에서 통상적인 바와 같이, 단자 블록, 플러그식 접속 단자 블록(pluggable terminal block), 하우징을 갖는 크림프 와이어(crimped wire)/커넥터 디바이스, 커넥터 상에 장착된 회로 기판, 및 납땜 또는 용접 이음을 이용한 커넥터와 같은(단, 이에 제한되지 않음) 여하한의 많은 연결 수단(20)이 채택된다. 연결 수단(20)은 여하한의 제어 시스템 내의 많은 곳에서 요구되며, 예를 들어 수 미터(meter)의 거리가 있어서 다수 와이어 또는 케이블 시스템들을 채택하는 경우, 각각의 디바이스와 1 번 이상 나타나서 센서들 및 액추에이터들에 대한 파워 및 신호들의 연결을 야기한다. 또한, 도 1에는 워터 펌프 어플리케이션에서 통상적인 바와 같이 5 개의 디바이스, 즉 3 개의 센서 및 2 개의 액추에이터가 도시된다. 웰 깊이(well depth)에 대한 센서(24) 및 펌프 전류에 대한 센서(25)가 산업 표준 4-20 mA 신호들로서 I/O 모듈에 제공되며, 이는 적절한 전류 입력 I/O 모듈(21)에 직접 연결되는 것이 아니라, 단자 블록들(31) 및 디바이스 파워 서플라이(32)를 포함한 몇몇 커스텀 배선 및 구성요소들(30) -이는 추가로 모듈 파워 서플라이(33)가 있음- 을 통한다는 것에 유의한다. 주파수 입력 I/O 모듈(22)에는, 수류를 측정하는 데 일반적인 바와 같은 펄스 생성 센서(26)가 연결된다. 펄스 생성 센서(26)는 앞선 두 센서들(24 및 25)보다 하나 더 많은 와이어를 필요로 한다. 펄스 생성 센서(26)로부터의 3 개의 와이어 중 하나만이 대응하는 주파수 입력 모듈(22)에 연결된다는 것에 유의한다. 다른 두 와이어들은 커스텀 배선 및 구성요소들(30)을 이용하여 연결된다. 최종적으로, 두 액추에이터들, 동일한 모터 접촉기들(27)이 소싱 디지털 출력 I/O 모듈(23)에 와이어 연결된다. 센서들을 이용한 경우였던 바와 같이, I/O 모듈(23)로의 두 액추에이터들(27)의 연결은 직접적이지 않고, 이 또한 커스텀 배선 및 구성요소들(30)을 필요로 한다.
도 2는 DCS 제어 시스템의 하나의 노드(node)(41)를 구현하는 데 필요한 종래의 구성 소자(component element)들을 도시한다. DCS 노드(41)는 PLC(40), 3 개의 I/O 모듈(21, 22 및 23), 및 단자 블록들과 디바이스 파워 서플라이(도 1에서 31 및 32로 나타냄)를 포함하는 커스텀 배선 및 구성요소들(30)로 구성된다. 센서들 및 액추에이터들(24, 25, 26 및 27)이 커스텀 배선 및 구성요소들(30)을 통해 연결된다.
도 3은 LAN 내부에 연결된 3 개의 분산 노드(41)들로 구성된 종래의 SCADA 시스템(43)을 도시한다. 분산 노드(41)들은 서로 피투피(peer-to-peer) 연결(28)을 통해 - 물리적 연결 또는 소프트웨어 연결을 채택하여 - 연결된다. 또한, 분산 노드(41)들은 폴링 구성(polling arrangement)으로, 보통 LAN 내부에 있는 SCADA 컴퓨터(42)에 연결되어, 분산 노드(41)들 사이에서 우수한 통합 제어를 제공한다.
따라서, 1 이상의 DCS 구성요소들(41)을 이용하여 완성된 SCADA 시스템(43)은, 제어 시스템이 센서들로 측정하고, 명령받은 것과 측정한 것에 기초하여 연산(compute)한 후, 커스텀 배선 및 추가적인 파워 서플라이들에 의해 고정 구성 출력 모듈들에 연결된 액추에이터들을 이용하여 밸브들을 개방하고 펌프 및 가열기를 켜기(turn on) 위해 작용할 수 있도록 센서들의 배선을 제공하여야 한다.
최하위 레벨 센서들로부터 이들과 연계된 I/O 모듈들을 통해 정보를 추출하는 주요 방법은 폴링을 수반한다. 폴링은 때때로 태그(tag)라고 불리는 특정한 값을 요청하는 메시지를 송신함에 따라 상위-레벨 제어 구성요소에 의해 달성된다. 폴링은 제어 시스템의 상위 레벨로부터 제어 시스템의 하위 레벨을 향해 일어나는 능동 프로세스이다. 따라서, PLC는 센서의 상태에 대해 I/O 모듈을 폴링(poll)할 것이다. 그 후, SCADA 시스템은 DCS 또는 PLC 시스템을 폴링하여, 동일한 센서 상태 또는 센서 상태들의 조합을 회수하여 정보가 최상위 레벨, SCADA 컴퓨터(42)에서 이용가능하도록 할 것이다. 동일한 프로세스가 출력의 상태를 변화시키도록 채택된다. 상위 레벨 제어 구성요소는 하위 레벨 디바이스로 유사한 메시지를 송신하여, 레벨을 설정하거나 자신을 켜거나 또는 끄는(turn off) 등의 출력에 어떤 종류의 변화를 야기하도록 명령한다.
근대의 종래 SCADA, DCS 또는 PLC 시스템들의 중요한 작동 모드는 상위 레벨 제어 요소들이 하위 레벨들과의 통신을 개시하는 것이며, 상기 레벨들은 다양하며 I/O 모듈들, PLC, DCS 및 SCADA 시스템을 수반한다.
이 작동 모드의 예외들이 존재하며, 예를 들어 비동기 사건이 DCS로부터 SCADA 시스템으로 메시지가 송신되도록 할 수 있는 알람의 사용이 있고, 이에 제한되지는 않는다. 하지만, 이 예외는 상위 레벨에서 개시되고 하위 레벨로 지향되는 근본적이고 우세한 작동 모드를 변화시키지 않는다.
종래의 SCADA, DCS 또는 PLC 시스템들은 많은 부분들의 복잡한 집합체(collection)들이다. 최하위 레벨, 센서 및 액추에이터 인터페이스에서, 종래 시스템들은 대부분 고정된 구성의 I/O 모듈들을 채택하므로, 4-20 mA, +/-10 V, 주파수, 레벨, NPN, PNP, 센서 파워 등과 같은 많은 전기적 인터페이스들을 산출(deliver)하기 위해 별도의 제품들 또는 별도의 제품 순열(product permutation)들이 요구된다. 그러므로, 통상적으로 다수 I/O 모듈들이 요구된다. 다수 I/O 모듈들은, 전형적으로 몇몇 버스 인터페이스에 플러그 연결(plug)된다. 센서 및 액추에이터 배선은 파워 서플라이들, 단자 블록들, 및 많은 와이어들을 필요로 한다.
종래 SCADA(43) 또는 DCS(41) 시스템들은 그들 자체로 레벨들에 의해 계층화 되어서, SCADA 컴퓨터(42)가 네트워크를 통해 1 이상의 DCS 시스템들(41)에 연결되고, 이는 또 다른 계층을 통해 PLC(40)에 연결되는 PLC(40) 또는 DCS(41)일 수 있다. 그러므로, SCADA(43) 또는 DCS(41) 시스템을 구현하기 위해 많은 하드웨어 구성요소들이 필요하다.
소프트웨어 측에서, 종래 I/O 모듈들, 예를 들어 21, 22 및 23은 일반적으로 전기적 인터페이스 기능을 수행하는 반면, 디바이스-레벨 소프트웨어는 PLC(40) 또는 DCS(41)에서 처리된다. 디바이스-레벨 소프트웨어는 공학 유닛(engineering unit)으로 전기적 값을 선형화, 필터링, 카운팅, 미분(differentiate), 캘리브레이션, 인에이블링(enable), 시퀀싱, 및 스케일링하는 소프트웨어를 포함한다. 예를 들어, PLC(40) 또는 DCS(41)가 펄스율을 연산하기 위해서는, 펄스 입력의 전류 값에 대해 I/O 모듈을 폴링 및 입력한 후, 정밀하게 그 주기의 시간을 측정하고 그 주파수를 추적해야 한다. 정밀하고 정확한 펄스율을 연산함에 있어서 오차들은 측정 타이밍에 매우 민감하며, 이에 따라 PLC(40) 또는 DCS(41)에 의한 폴링 지연이 센서 측정 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
요약하면, 종래 SCADA(43) 및 DCS(41) 시스템들은, 하향식(top-to-bottom) 폴링을 실행하여 제어 시스템의 상위 층들까지 제어 및 정보를 가져오는 층들이 있는 많은 상이한 구성요소들로 구성되어 매우 복잡하다.
SCADA 시스템들(43)은 통상적으로, 마이크로소프트 윈도우-XP 또는 마이크로소프트 윈도우-7 또는 마이크로소프트 윈도우-8과 같은 상용 운영 체제를 구동하는(run) PC와 같은 표준 컴퓨터 플랫폼 상에서 운영된다. 또한, DCS 시스템들(41)은 이 PC 구조를 광범위하게 이용한다. DCS(41) 및 흔히 SCADA 시스템(43)이 프로세스에 대한 엄격하고 신뢰성 있는 연결을 필요로 하기 때문에, 이 PC 컴퓨터들은 현지(on-site)에 로컬화되어야(localize) 하고, 때로는 PC가 더 쉽게 지원될 수 있는 오피스로부터 제거되어야 한다. 오피스 네트워크들로부터 제거된 이러한 로컬화(localization)는 흔히, 측정 정확성에 대해 타이밍이 갖는 앞서 언급된 효과 하에서, 응답의 예측가능성 또는 네트워크 결정성(network determinism)을 개선하기 위해 요구된다.
본 발명은 감독가능하고 분산된 제어를 제공하는 구성가능한 커넥터화 방법 및 장치를 포함한다. 이는 센서들 및 액추에이터들을 제어 시스템에 연결하기 위해 구성되어야 하는 와이어 연결들의 수를 극적으로 감소시킨다. 본 발명은 단일 부분 수의 구성가능한 I/O 모듈의 사용에 의해, 1 이상의 다양한 센서들 및 액추에이터들을 연결하는 데 필요한 상이한 제어 하드웨어 구성요소들의 수를 극적으로 감소시킨다.
본 발명은 구성가능한 I/O 모듈을 전기적으로 구성하는 데 사용되는 컴퓨터 파일 레코드(file record)를 생성하는 소프트웨어 구성 방법 및 장치를 이용한다. 또한, 파일 레코드는 상기 구성을 도표화(tabulate)하는 데 사용될 수 있다. 그 후, 도표는 제어 패널 또는 배선 위치에 부착되도록 배선 가이드의 형태로 프린트될 수 있다. 또한, 도표는 이후 사용자 인터페이스 또는 UI를 생성할 수 있는 서버를 구성하고 프로그램하는 데 사용되어, 서버 상의 종래 매뉴얼 및 커스텀 코드 생성을 제거할 수 있다. 또한, 도표는 시스템 문서화를 제공하도록 채택될 수 있다. 또한, 도표는 감소된 배선 오류들을 목표로 I/O 모듈에 연결될 개별적인 전도체들에 대한 라벨들을 생성하도록 채택될 수 있다.
본 발명은 I/O 모듈 내부에 디바이스-레벨 소프트웨어를 제공한다. 본 발명은 I/O 모듈 내부에서 아날로그 및 디지털 레벨들의 초기화, 인에이블, 판독, 유지, 래칭, 카운팅, 미분, 리셋, 프리셋(preset)을 초래하도록 다수 입력들 및 출력들을 시퀀싱하는 소프트웨어를 제공한다. 본 발명은 센서들 및 액추에이터들 이외의 외부 구성요소들을 이용하지 않고 동일한 I/O 모듈 내부의 모든 1 이상의 입력들 및 1 이상의 출력들 사이에서 폐쇄 루프 제어, 예를 들어 온도 제어를 제공한다. 또한, 이는 동일한 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈 내에서부터 제공된 모든 소프트웨어, 입력들, 출력들 및 파워로의 폐쇄 루프 제어들의 설정값들 및 파라미터들에 적용되는 시퀀싱 소프트웨어 및 로직을 제공한다.
본 발명은, 감시 제어 및 데이터 수집을 제공하고 우선적으로 현지 또는 LAN 내에 위치되지 않는 서버에 보안 연결(secure connection)을 제공하여, 서버들의 로컬 관리에 대한 요건들을 감소시킨다. 본 발명은 서버 상에 데이터 베이스 소프트웨어 시스템, 바람직하게는 관계형 데이터 베이스를 포함하며, 여기로 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈에 의해 서버로 송신된 데이터가 저장된다. 또한, 본 발명은 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈로부터 서버로의 연결에 있어서 보안성을 증가시키기 위해 디지털 권리 관리(digital rights management)를 채택한다. 또한, 본 발명은 서버 연결 없이 제어 기능들을 수행하기 위해, I/O 모듈 또는 다수 I/O 모듈들 내에서 여하한의 서버 연결과 독립적인 분산 제어 및 자율 제어를 제공한다. 또한, 본 발명은 I/O 모듈이 주어진 시간 내에, 또는 반복된 패턴에 의해 서버와 교신하지 못하는 경우, 인터넷, 전화, 또는 문자(texting)를 통한 통지(notification)를 제공한다.
본 발명은 클라우드 컴퓨팅(cloud computing)을 채택하는 표준 서버들 상에서 구동될 소프트웨어를 제공하며, 이는 감시 컴퓨팅(supervisory computing), 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈로부터 서버로 송신된 센서 및 I/O 모듈 상태를 포함한 소프트웨어로의 입력, 및 서버의 클라이언트로서 작용하는 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈로부터의 서버 요청으로부터의 응답을 통해 서버로부터 송신된 액추에이터 및 I/O 모듈 상태를 포함한 소프트웨어로부터의 출력을 제공한다.
본 발명은 I/O 모듈이 선택적으로 LAN 내부로부터가 아닌 어딘가로부터의 원치 않은 요청(unsolicited request)을 수락하도록 요구하지 않는다.
본 발명은 다른 I/O 모듈들에 대한 피투피 네트워크 연결을 제공하여, 서버가 우선적으로 LAN 또는 현지에 위치되지 않은 경우, 로컬 마스터가 호스트 또는 서버로부터 분리된 여하한의 호스트를 폴링할 필요를 제거한다.
본 발명은 I/O 모듈에 의해 서버에 대해 이루어진 요청으로부터의 응답을 통해 일정 범위 내에서(within a range) 변화되는 I/O 모듈 내의 설정값들을 제공한다. 본 발명은 구성가능한 기간(period of time) 후 서버로부터 발생하는 설정값의 만료를 제공하고, 동시에 I/O 모듈 자체 - 또는 그 자체 및 1 이상의 피어(peer) - 에 의해 결정된 설정값으로 되돌아가서, 로컬 제어가 서버 설정값 결정으로 초래된 제어에 비해서는 품질이 낮을 수 있지만 충분한 제어를 제공하도록 할 것이다.
도 1은 다수의 고정-구성 I/O 모듈들을 채택하는 전형적인 종래 센서 및 액추에이터 연결 방법 및 장치를 도시하는 도면;
도 2는 PLC, 3 개의 I/O 모듈들, 커스텀 배선 구성 및 구성요소들, 및 5 개의 센서들 및 액추에이터들의 집합체로 구성된 종래 DCS를 도시하는 도면;
도 3은 SCADA 컴퓨터 및 3 개의 DCS 노드들로 구성되고, 각각의 노드는 제어 시스템에 다양한 센서들 및 액추에이터들을 연결하는 데 필요한 커스텀 배선 구성 및 구성요소들과 함께 다수 I/O 모듈들을 갖는 PLC로 구성된 종래 SCADA 시스템을 도시하는 도면;
도 4는 다양한 센서들 및 액추에이터들에 직접 연결되는 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈을 이용하는 본 발명을 도시하는 도면;
도 5는 본 발명의 DCS 노드를 도시하는 도면;
도 6은 피투피 연결을 통해 연결된 2 개의 I/O 모듈들만을 채택한 구성으로 본 발명의 가장 간단한 DCS 구성을 도시하는 도면;
도 7은 표준 서버 쿼리(server query)들을 제공하는 네트워크 연결을 통해 연결된 단 하나의 I/O 모듈만을 채택한 구성으로 본 발명의 가장 간단한 SCADA 구성을 도시하는 도면; 및
도 8은 시스템이 3 개의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈들 및 서버로 구성되고, 서버가 우선적으로 LAN 외부에 있어 인터넷을 통해 접근되는 본 발명의 DCS 및 SCADA 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 PLC, 3 개의 I/O 모듈들, 커스텀 배선 구성 및 구성요소들, 및 5 개의 센서들 및 액추에이터들의 집합체로 구성된 종래 DCS를 도시하는 도면;
도 3은 SCADA 컴퓨터 및 3 개의 DCS 노드들로 구성되고, 각각의 노드는 제어 시스템에 다양한 센서들 및 액추에이터들을 연결하는 데 필요한 커스텀 배선 구성 및 구성요소들과 함께 다수 I/O 모듈들을 갖는 PLC로 구성된 종래 SCADA 시스템을 도시하는 도면;
도 4는 다양한 센서들 및 액추에이터들에 직접 연결되는 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈을 이용하는 본 발명을 도시하는 도면;
도 5는 본 발명의 DCS 노드를 도시하는 도면;
도 6은 피투피 연결을 통해 연결된 2 개의 I/O 모듈들만을 채택한 구성으로 본 발명의 가장 간단한 DCS 구성을 도시하는 도면;
도 7은 표준 서버 쿼리(server query)들을 제공하는 네트워크 연결을 통해 연결된 단 하나의 I/O 모듈만을 채택한 구성으로 본 발명의 가장 간단한 SCADA 구성을 도시하는 도면; 및
도 8은 시스템이 3 개의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈들 및 서버로 구성되고, 서버가 우선적으로 LAN 외부에 있어 인터넷을 통해 접근되는 본 발명의 DCS 및 SCADA 시스템을 도시하는 도면이다.
본 발명은 미국 특허 제 6,892,265호, 제 7,216,191호, 및 제 7,822,896호, 및 미국 특허 출원 일련번호 13/281,394 및 13/069,292의 개시내용들을 확장하며, 이 기재내용들은 본 명세서에서 인용참조된다. 이전 발명들에서, 구성가능한 커넥터화 시스템이 설명되며, 여기에서 이러한 시스템의 여하한의 커넥터 핀은 전압 측정, 전압 생성, 전류 측정, 전류 생성, 다양한 파워 전압 레벨들 생성, 또는 직렬 통신 데이터와 같은 주파수 정보 처리와 같은 매우 다양한 전기적 기능들을 위해 구성될 수 있다.
이 특허들의 개시내용들을 이용하여 형성된 단일 버전 제품이 많은 산업 제어 문제점들을 해결하였다. 통상적인 산업 제어 입력/출력 모듈들과 비교하는 경우, 본 발명의 구성가능한 커넥터화 입력/출력 모듈은 파워 서플라이들 및 단자 블록들과 같은 필요한 추가 구성요소들의 수를 극적으로 감소시킨다. 구성가능한 커넥터화 입력/출력 시스템은, 그 커넥터 핀들의 전기적 구성을 변화시켜 여하한의 복수의 전기적 신호 포맷들 또는 파워를 제공하는 능력에 의해 많은 상이한 고정-구성 I/O 모듈들의 필요성을 제거한다.
소프트웨어-기반 전기적 구성가능성(electrical configurability)이, I/O 모듈 배선이 간소화되는 주요한 이유이다. 구성가능성이 디바이스 파워를 제공할 수 있음을 포함하기 때문에, 파워를 필요로 하는 센서들 및 액추에이터들은 동일한 커넥터 또는 커넥터들의 그룹으로부터 파워를 받을 수 있다. 전기 신호들의 경로는 소프트웨어를 통해 점-대-점(point-to-point), 제어기-대-센서, 및 제어기-대-액추에이터 연결들을 제공하도록 구성되기 때문에, 배선 하네스(wiring harness)들이 극적으로 간소화된다. 종래 기술의 커스텀 배선 구성 및 구성요소들은 제거되거나 자동화된다.
I/O 모듈에는, 실시간 제어 제품들에 대해 통상적인 바와 같이, 휘발성 및 비-휘발성 메모리를 포함한 강력한 마이크로프로세서가 더 장착된다. 또한, 마이크로프로세서는 한 번에 다수의 제어 프로그램들을 실행할 수 있는 실시간 운영 체제를 포함한다. 이 구성가능한 소프트웨어 환경은, 선형화, 초기화, 인에이블, 판독, 유지, 래칭, 카운팅, 미분, 리셋, 프리셋, 및 다른 신호 조정 및 디바이스-레벨 제어를 야기하도록 다수 입력들 및 출력들을 시퀀싱하는 I/O 모듈을 제공한다.
또한, I/O 모듈은 비례 미분 적분(proportional plus derivative plus integral) 또는 PID를 포함하나 이에 제한되지는 않는 여하한의 제어법들을 이용하여 폐쇄 루프 제어, 예를 들어 온도 제어를 수행하기 위해 그 구성가능한 소프트웨어 구조를 채택한다.
또한, I/O 모듈은 입력 상태 및 내부 로직을 포함한 로직 구조에 기초하여 출력 값들뿐 아니라 제어기 설정값들의 시퀀싱을 야기하기 위해 그 구성가능한 소프트웨어 구조를 채택한다. 이러한 소프트웨어 구조는, 밸브들 및 펌프들을 시퀀싱하고 탱크 레벨 센서들에 응답하는 것을 포함한 탱크 충전 루틴의 사전-프로그래밍을 허용할 것이다.
또한, I/O 모듈은 피투피 구성으로 다른 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈들과 연결되어 정보 -그렇지 않으면, 동일한 데이터 분배를 달성하기 위해 SCADA 시스템이 요구됨- 를 전달할 수 있는 네트워크 연결을 채택한다.
그러므로, LAN 내에서 연결된 1 이상의 I/O 모듈들이 LAN 내부의 사건들에만 응답하는 자율 제어 시스템으로서 기능할 수 있으며, 상기 자율 제어 시스템은 종래의 SCADA 컴퓨터의 부재 하에 시스템을 통합하기 위해 피투피 네트워크를 이용한다.
I/O 모듈은 LAN 내부 또는 외부 -우선적으로 외부에 있다면, 인터넷 상의 네임 서버(named server)를 통해- 의 서버에 대한 보안 연결을 개시하는 데 자신의 네트워크 장치를 사용할 수 있다. 상기 연결은 I/O 모듈로 하여금 서버로 데이터 메시지를 송신하게 하며, 상기 데이터 메시지는 서버에 의해 데이터 베이스에 보관될(archive) 제어 상태 변수들을 포함하고, 상기 보관은 SCADA 시스템들에 대해 통상적이다. I/O 모듈은 송신된 데이터 메시지에 대한 응답 데이터 메시지를 수신할 수 있으며, 상기 응답 데이터 메시지는 I/O 모듈에 의해 사용하기 위한 파라미터들 및 설정값들을 포함한다.
그러므로, I/O 모듈은 피투피 네트워크 연결들을 이용하는 경우에 DCS로서 기능할 수 있다. 또한, I/O 모듈은 피투피 네트워크 연결들 및 적어도 하나의 서버로의 연결을 이용하는 경우에 SCADA 시스템으로서 기능할 수 있다. 우선적으로, 모든 I/O 모듈은 서버에 연결되어, 모든 관련 데이터가 서버 상에 보관되고 모든 I/O 모듈이 서버로부터 설정값들 및 파라미터들을 수신할 수 있도록 한다.
그러므로, 본 발명은 SCADA 컴퓨터에 대한 네트워크 연결 없이 자율적으로 작동할 수 있는 DCS뿐만 아니라, SCADA 시스템의 상당한 이점들을 제공할 수 있다. 본 발명은 서버를 채택한다. 그러므로, 상기 서버는 LAN 외부로 이동되어, 서버 장비가 LAN 내에 위치되지 않고 시스템 관리, 유지보수, 및 운용의 요건들에 종속되지 않게 할 수 있다. 유비쿼터스 서버 모델(ubiquitous server model) -흔히, 클라우드 컴퓨팅이라 함- 이 채택되는 경우, 일반적인 서버 시스템들은 구성가능한 커넥터화 제어 시스템의 서버 증강 부분(server augmentation portion)을 호스팅(host)하는 데 사용될 수 있으며, 이에 따라 서버-증강된 단일 부분 수의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈들로 고-레벨 제어가 달성된다.
제어 시스템들의 보안은 광범위한 주제이다. 본 발명은 기본적인 레벨에서의 보안 구조를 다룬다. 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈은, 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈 내의 웹 서버로부터 컨텐츠를 요청하는 클라이언트들로부터의 여하한의 요청들을 거절하라는 명령을 받을 수 있다. 동시에, 서버와의 모든 통신은 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈에 의해 개시되고, 개인 키 시스템(private key system)을 이용하여 암호화되며, 상기 개인 키는 각각의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈에 대해 고유하다. 그러므로, 구성가능한 커넥터화 서버-증강 구조는, 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈들에 대한 외부 연결들이 허용되지 않기 때문에 종래 기술에 비해 보안을 개선시킨다. 사용자 인터페이스(UI)를 포함한 모든 사용자-레벨 통신은, 보안 연결을 제공하는 것이 더 통상적인, 예를 들어 온라인 뱅킹 연결들에서의, 서버에 대한 것이다. 그러므로, LAN 외부로부터의 연결들을 수락하여야 하는 종래 기술의 SCADA 컴퓨터들과 비교하여, LAN 내부의 본 발명의 제어 구성요소들은 연결들을 수락하지 않으므로, 기본적으로 더 안전한 제어 시스템을 보장하게 할 것이다.
도 4는 단일 I/O 모듈(50)과의 센서 및 액추에이터 인터페이스를 제공할 뿐만 아니라, 종래의 SCADA 컴퓨터(42)를 이용하지 않고 I/O 모듈(50)로 작동들을 폴링할 필요가 없는 DCS(41) 및 SCADA 시스템(43)을 초래하는 네트워크 연결(44)도 제공하는 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈(50)을 도시한다. 종래의 I/O 모듈들과 달리, 본 발명은 구성가능한 커넥터 장치(52)로부터의 직접 연결을 제공하며, 이에 따라 종래의 커스텀 배선 구성 및 구성요소들을 필요없게 한다. 종래 기술에서 사용된 동일한 연결 수단이 본 발명에서 사용되지만, 훨씬 더 적은 연결들이 필요하고, 필요한 그 연결들은 거의 전적으로 점-대-점이라서 더 단순한 배선을 제공한다는 것에 유의한다. 센서들 및 액추에이터들은 바람직하게는 제어 패널 또는 배선 영역 상에 연결되고, 배선 영역은 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈(50)을 구성하기 위해 채택된 소프트웨어 구성 정보를 이용하여 자동 생성되는 라벨로 표시된다. 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈(50)은 마이크로프로세서(51) 및 연계된 메모리를 포함하여, 다양한 제어 및 통신 기능들이 DCS 및 SCADA의 능력들을 야기하도록 상기 모듈(50)에 의해 수행될 수 있도록 한다.
도 5는 가장 단순한 DCS(61) 노드로서 구성된 본 발명의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈(50)을 도시한다. 상기 I/O 모듈(50)은 1 이상의 피어에 직접 연결되어 정보를 교환할 수 있으므로, 한 장소에 위치된 펌프들로 한 위치로부터 또 다른 위치로 물을 펌핑하는 것과 어느 정도 떨어진 거리로부터 탱크 레벨 감지가 수행되는 것에서와 같이 단일 시스템을 관리하기 위해 분산 시스템들을 이용한다. 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈의 DCS 구조는 이 분산 제어로 하여금 네트워크 연결(44)에 걸쳐 쉽게 구현되게 한다. 센서들 및 액추에이터들(24, 25, 26 및 27)은 종래의 커스텀 배선 구성 및 구성요소들(30)을 필요로 하지 않고 I/O 모듈(50)에 직접 연결된다는 것을 유의한다.
예시를 위해, 도 6은 가장 단순한 DCS로서 구성된 본 발명의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈(50)을 도시하며, 시스템은 피투피 연결(28)을 채택하는 2 개의 I/O 모듈(50)을 포함한다. 상기 연결은 우선적으로, 네트워크 통신이 제어되고 결정성(deterministic)인 LAN의 내부에 있다. 하지만, 예를 들어 인터넷을 이용하는 LAN 외부로 통하는 연결(28)을 배제하지는 않는다. 이 구성은 2 이상의 I/O 모듈 및 피투피 연결들로 확장될 수 있다.
예시를 위해, 도 7은 가장 단순한 SCADA 시스템으로서 구성된 본 발명의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈(50)을 도시하고, 이때 단일의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈(50)은 센서들 및 액추에이터들 및 서버(62)에 연결되며, 상기 서버로 데이터가 송신되고 상기 서버로부터 - 모듈(50)에 의한 서버(62)로의 요청에 응답하여 - 모듈(50)에 의해 설정값들 및 제어기 파라미터들이 수신된다. 바람직하게는, 서버(62)는 LAN 외부에 있으며, 이때 서버(62)에 대해 덜 비싸고 더 편리한 지원이 이용가능하다. 하지만, 본 발명은 LAN 내부에서의 서버(62)의 사용을 배제하지는 않는다. 요청을 개시하도록 모듈에 의해 채택된 통신 프로토콜은, 바람직하게는 인터넷 프로토콜 TCP/IP이다. 이 구성은 서버에 연결된 2 이상의 I/O 모듈들로 확장될 수 있다.
도 8은 전체 급수 시스템을 운영하는 데 전형적인 더 복잡한 SCADA 시스템(43)으로서 구성된 본 발명의 구성가능한 커넥터화 I/O 모듈(50)을 도시하며, 바람직하게는 인터넷에 걸쳐 연결되는 서버(62) 및 3 개의 지리적 위치에 위치된 I/O 모듈(50)이 있어 서버-레벨 컴퓨터들이 LAN 내에 위치되지 않도록 하므로, 서버 관리, 유지보수 및 로컬 지원을 필요없게 한다. 또한, I/O 모듈들(50)은 피투피 연결들(28)을 이용하여 연결되어, 상기 모듈들(50)이 서버(62)로의 여하한의 연결과 독립적으로 운영 데이터, 상태 및 설정값들을 교환할 수 있도록 한다. I/O 모듈들(50)로부터 서버(62)로의 모든 통신은 예를 들어 인터넷 프로토콜 TCP/IP를 채택하여 표준 서버 쿼리들을 통하며, 이에 따라 I/O 모듈들(50)은 LAN 외부로부터의 원치 않은 연결들을 수락할 필요가 없다. 그렇지 않으면, 원치 않은 연결들이 모듈(50)에 대한 승인되지 않은 접근을 얻는 데 사용되므로, SCADA 시스템(43)의 보안을 위태롭게 할 수 있다.
대표적인 특정 실시예들 및 세부내용들이 본 발명의 예시를 위해 도시되었지만, 당업자라면 첨부된 청구항들에 정의되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 개시된 방법들 및 장치의 다양한 변형예들이 수행될 수 있음을 분명히 알 것이다.
Claims (23)
- 구성가능한 커넥터화 입력/출력 모듈(configurable, connectorized input/output module)을 포함하는 감시 제어 데이터 수집 시스템(supervisory control and data acquisition system)을 관리하는 방법에 있어서:
(a) 소프트웨어 구성 방법을 이용하여 전기적으로 상기 모듈을 구성하는 단계;
(b) 상기 모듈에 적어도 하나의 센서 또는 액추에이터를 연결하는 단계;
(c) 상기 모듈을 서버에 연결하는 단계;
(d) 상기 모듈의 제어 상태 정보를 상기 서버로 주기적으로 전송하는 단계; 및
(e) 상기 서버로부터 상기 모듈로 전송된 응답 정보를 수신하는 단계 -상기 응답 정보는 상기 모듈에 대한 운영 데이터 또는 설정값을 포함함-
를 포함하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모듈에서 소프트웨어를 이용하여 상기 서버 또는 상기 서버에 부속된 컴퓨터에 대한 사용자 인터페이스를 구성하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 시스템에 대한 배선 가이드(wiring guide)를 생성하기 위해 상기 모듈을 이용하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모듈은 상기 서버에 대한 실행가능한(viable) 연결이 없는 경우에 독립적인 제어를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
(a) 상기 서버가 상기 모듈로부터 제어 상태 정보의 전송을 기대하는(expect) 시간량을 설정하는 단계; 및
(b) 상기 설정된 시간량 내에 제어 상태 정보가 상기 서버로 전송되지 않는 경우, 알람을 발생시키는 단계를 더 포함하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
복수의 모듈들이 사용되고, 상기 모듈들 중 적어도 둘 사이에 피투피 연결(peer-to-peer connection)들을 채택하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 설정값들은 상기 서버로부터 수신된 응답 정보에 의해 번복(overrule)될 수 없는 범위들로 제한되는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 서버에 대한 연결 상실의 효과를 감소시키기 위해, 상기 모듈에 시간-기반 설정값들이 사전-로딩(pre-load)되는 방법. - 제 1 항에 있어서,
사전설정된 시간 동안의 상기 서버에 대한 연결 상실 후, 상기 모듈에 의해 채택된 설정값들이 사전-세팅 값(pre-set value)들로 되돌아가는(revert) 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모듈은 인터넷 연결을 통해 상기 서버에 연결되는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모듈은 상기 모듈이 위치되는 LAN 외부로부터의 연결 요청을 수락하지 않는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 시스템은 LAN 내에 위치되고, 상기 LAN 내의 구성요소는 업그레이드되거나 지원되어야 하는 소프트웨어를 사용하지 않아서, 보안 취약성으로 인한 네트워크 연결들의 수락을 회피하는 방법. - 감시 제어 및 데이터 수집용 장치에 있어서:
(a) 소프트웨어로 구성되는 구성가능한 커넥터화 입력/출력 모듈;
(b) 상기 모듈에 연결되는 적어도 하나의 센서 또는 액추에이터; 및
(c) 상기 모듈에 연결되는 서버
를 포함하고,
상기 모듈의 제어 상태 정보가 상기 서버로 주기적으로 전송되며, 상기 모듈은 상기 서버로부터 상기 모듈로 전송된 응답 정보를 수신하고, 상기 응답 정보는 상기 모듈에 대한 운영 데이터 또는 설정값을 포함하는 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 서버 또는 상기 서버에 부속된 컴퓨터에 대한 사용자 인터페이스를 구성하는 소프트웨어를 더 포함하는 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 장치에 대한 배선 가이드를 생성하는 소프트웨어를 더 포함하는 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 모듈은 상기 서버에 대한 실행가능한 연결이 없는 경우에 상기 장치의 독립적인 제어를 제공하는 장치. - 제 13 항에 있어서,
복수의 모듈들이 사용되고, 상기 모듈들 중 적어도 둘 사이에 피투피 연결들이 존재하는 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 설정값들은 상기 서버로부터 수신된 응답 정보에 의해 번복될 수 없는 범위들로 제한되는 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 서버에 대한 연결 상실의 효과를 감소시키기 위해, 상기 모듈에 시간-기반 설정값들이 사전-로딩되는 장치. - 제 13 항에 있어서,
사전설정된 시간 동안의 상기 서버에 대한 연결 상실 후, 상기 모듈에 의해 채택된 설정값들이 사전-세팅 값들로 되돌아가는 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 모듈은 인터넷 연결을 통해 상기 서버에 연결되는 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 모듈은 상기 모듈이 위치되는 LAN 외부로부터의 연결 요청을 수락하지 않는 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 장치는 LAN 내에 위치되고, 상기 LAN 내의 구성요소는 업그레이드되거나 지원되어야 하는 소프트웨어를 사용하지 않아서, 보안 취약성으로 인한 네트워크 연결들의 수락을 회피하는 장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261640200P | 2012-04-30 | 2012-04-30 | |
| US61/640,200 | 2012-04-30 | ||
| PCT/US2013/038919 WO2013166050A2 (en) | 2012-04-30 | 2013-04-30 | Configurable, connectorized server-augmented control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150006867A true KR20150006867A (ko) | 2015-01-19 |
| KR102128528B1 KR102128528B1 (ko) | 2020-06-30 |
Family
ID=49478331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020147033541A KR102128528B1 (ko) | 2012-04-30 | 2013-04-30 | 구성가능한 커넥터화 서버-증강 제어 시스템 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10404529B2 (ko) |
| EP (1) | EP2847642B1 (ko) |
| JP (1) | JP6430932B2 (ko) |
| KR (1) | KR102128528B1 (ko) |
| CN (1) | CN104412189B (ko) |
| CA (1) | CA2871911C (ko) |
| DK (1) | DK2847642T3 (ko) |
| ES (1) | ES2738302T3 (ko) |
| TR (1) | TR201910494T4 (ko) |
| WO (1) | WO2013166050A2 (ko) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9292012B2 (en) | 2012-11-05 | 2016-03-22 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Secure models for model-based control and optimization |
| WO2016071877A1 (en) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Inspike S.R.L. | Device for the acquisition and/or the transmission of digital and/or analog signals |
| CN105373043B (zh) * | 2015-11-19 | 2018-02-13 | 珠海格力智能装备技术研究院有限公司 | 监测控制器的方法及系统 |
| AU2017357068B2 (en) * | 2016-11-14 | 2021-09-23 | Fluid Handling Llc | Pump cloud-based management and control technique customized hydronic components |
| CN109711599B (zh) * | 2018-11-26 | 2021-03-23 | 跨越速运集团有限公司 | 基于时效优先的物流自动化调度方法及系统 |
| CN114518724B (zh) * | 2022-01-28 | 2023-04-28 | 弥费科技(上海)股份有限公司 | 一种适用于amhs系统的通讯装置及通讯方式 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040117330A1 (en) * | 2002-03-28 | 2004-06-17 | Ehlers Gregory A. | System and method for controlling usage of a commodity |
| US20050086537A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | Alex Johnson | Methods and system for replicating and securing process control data |
| US20050085928A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-04-21 | Haim Shani | System and method for implementing logic control in programmable controllers in distributed control systems |
| US7844367B2 (en) * | 2003-12-23 | 2010-11-30 | Rain Bird Corporation | Code replacement for irrigation controllers |
| US20110231176A1 (en) * | 2001-02-14 | 2011-09-22 | Xio, Inc | Control system simulator and simplified interconnection control system |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7216043B2 (en) * | 1997-02-12 | 2007-05-08 | Power Measurement Ltd. | Push communications architecture for intelligent electronic devices |
| US6370571B1 (en) * | 1997-03-05 | 2002-04-09 | At Home Corporation | System and method for delivering high-performance online multimedia services |
| US6892265B2 (en) | 2001-02-14 | 2005-05-10 | Berkley Process Control, Inc. | Configurable connectorized I/O system |
| US9013854B2 (en) | 2001-02-14 | 2015-04-21 | Xio, Inc. | Configurable solenoid actuation method and apparatus |
| US7216191B2 (en) * | 2001-02-14 | 2007-05-08 | Berkeley Process Control, Inc. | System for programmed control of signal input and output to and from cable conductors |
| US7822896B1 (en) | 2001-02-14 | 2010-10-26 | Berkeley Process Control, Inc. | Electronically configurable connector module |
| US9596090B1 (en) * | 2001-04-05 | 2017-03-14 | Dj Inventions, Llc | Method for controlling data acquisition for a plurality of field devices |
| US7216173B2 (en) * | 2001-06-12 | 2007-05-08 | Varian Medical Systems Technologies, Inc. | Virtual private network software system |
| EP1414846A2 (en) * | 2001-08-10 | 2004-05-06 | Medical Research Council | Molecule |
| JP2003330628A (ja) * | 2002-05-16 | 2003-11-21 | Sony Corp | Ｒａｉｄコントローラ、ｒａｉｄコントロール方法、その方法を実行するためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体、並びにｒａｉｄボード、データ記録装置およびデータ再生装置 |
| US7776348B2 (en) * | 2002-06-26 | 2010-08-17 | L'oreal S.A. | Water-in-oil emulsion foundation |
| US7913303B1 (en) * | 2003-01-21 | 2011-03-22 | International Business Machines Corporation | Method and system for dynamically protecting a computer system from attack |
| US20040260404A1 (en) * | 2003-06-23 | 2004-12-23 | Russell Thomas C. | Method and apparatus for self-configuring supervisory control and data acquisition (SCADA) system for distributed control |
| GB2407243A (en) | 2003-10-14 | 2005-04-20 | Boc Group Plc | Creating a pictorial representation of an installation using stylesheet and status data |
| US8144028B2 (en) * | 2005-01-24 | 2012-03-27 | Daniel Measurement And Control, Inc. | Method and system of obtaining data from field devices |
| US8533255B2 (en) * | 2005-12-13 | 2013-09-10 | Panasonic Corporation | Systems and methods for handling failover in a distributed routing environment |
| US7747767B2 (en) * | 2006-08-25 | 2010-06-29 | Invensys Systems, Inc. | Remote operation of process control equipment over customer supplied network |
| US8812684B1 (en) * | 2006-09-28 | 2014-08-19 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Messaging configuration system |
| US20090057428A1 (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Honeywell International Inc. | Remote hvac control with alarm setup |
| US7826908B2 (en) | 2007-11-02 | 2010-11-02 | Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. | Variable rate feedforward control based on set point rate of change |
| CN101499053A (zh) * | 2008-01-31 | 2009-08-05 | 上海普芯达电子有限公司 | 实现微控制器可配置性的方法和可配置的微控制器 |
| DE202008017894U1 (de) | 2008-03-07 | 2010-10-21 | Sick Ag | Vorrichtung zum Programmieren und/oder Konfigurieren einer Sicherheitssteuerung |
| US8190697B2 (en) * | 2009-05-20 | 2012-05-29 | Square D Company | Automated configuration of device communication settings |
| US8687609B2 (en) * | 2009-11-04 | 2014-04-01 | Cisco Technology, Inc. | Managing router advertisement messages to support roaming of wireless mobile client devices |
| WO2011085477A1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-07-21 | Enbala Power Networks Inc. | Ancillary services network apparatus |
| US8670875B2 (en) * | 2010-06-30 | 2014-03-11 | Siemens Corporation | PLC function block for automated demand response integration |
| US8090477B1 (en) * | 2010-08-20 | 2012-01-03 | Ecofactor, Inc. | System and method for optimizing use of plug-in air conditioners and portable heaters |
| US9538616B2 (en) * | 2012-08-07 | 2017-01-03 | Philips Lighting Holding B.V. | Timed lighting control |
-
2013
- 2013-04-30 CN CN201380034453.XA patent/CN104412189B/zh active Active
- 2013-04-30 TR TR2019/10494T patent/TR201910494T4/tr unknown
- 2013-04-30 JP JP2015510392A patent/JP6430932B2/ja active Active
- 2013-04-30 KR KR1020147033541A patent/KR102128528B1/ko active IP Right Grant
- 2013-04-30 DK DK13784602.8T patent/DK2847642T3/da active
- 2013-04-30 WO PCT/US2013/038919 patent/WO2013166050A2/en active Application Filing
- 2013-04-30 CA CA2871911A patent/CA2871911C/en active Active
- 2013-04-30 ES ES13784602T patent/ES2738302T3/es active Active
- 2013-04-30 EP EP13784602.8A patent/EP2847642B1/en active Active
- 2013-04-30 US US13/874,217 patent/US10404529B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110231176A1 (en) * | 2001-02-14 | 2011-09-22 | Xio, Inc | Control system simulator and simplified interconnection control system |
| US20040117330A1 (en) * | 2002-03-28 | 2004-06-17 | Ehlers Gregory A. | System and method for controlling usage of a commodity |
| US20050085928A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-04-21 | Haim Shani | System and method for implementing logic control in programmable controllers in distributed control systems |
| US20050086537A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-21 | Alex Johnson | Methods and system for replicating and securing process control data |
| US7844367B2 (en) * | 2003-12-23 | 2010-11-30 | Rain Bird Corporation | Code replacement for irrigation controllers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130290496A1 (en) | 2013-10-31 |
| TR201910494T4 (tr) | 2019-08-21 |
| WO2013166050A2 (en) | 2013-11-07 |
| CN104412189B (zh) | 2019-05-14 |
| US10404529B2 (en) | 2019-09-03 |
| EP2847642B1 (en) | 2019-04-24 |
| EP2847642A4 (en) | 2016-03-02 |
| JP6430932B2 (ja) | 2018-11-28 |
| ES2738302T3 (es) | 2020-01-21 |
| CN104412189A (zh) | 2015-03-11 |
| DK2847642T3 (da) | 2019-07-22 |
| WO2013166050A3 (en) | 2013-12-19 |
| EP2847642A2 (en) | 2015-03-18 |
| KR102128528B1 (ko) | 2020-06-30 |
| CA2871911C (en) | 2019-09-17 |
| CA2871911A1 (en) | 2013-11-07 |
| JP2015517288A (ja) | 2015-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102128528B1 (ko) | 구성가능한 커넥터화 서버-증강 제어 시스템 | |
| US11734213B2 (en) | Integration of multiple communication physical layers and protocols in a process control input/output device | |
| US7486495B1 (en) | Networked series of sensors having distributed measurement and control for use in a hazardous environment | |
| CN102902243B (zh) | 用于服务自动化工厂中的现场设备的系统和方法 | |
| US11108893B2 (en) | Multi-protocol field device in process control systems | |
| US20170126841A1 (en) | Method for topology tree to learn about, present, and configure device information by automatically uploading device description files from device | |
| US20090228611A1 (en) | Configuration of field devices on a network | |
| US9081380B2 (en) | Apparatus for determining and/or monitoring a chemical or physical process variable in automation technology | |
| CN108363368B (zh) | 运行自动化系统的方法及自动化系统、现场设备和控制器 | |
| CN110161896B (zh) | 用于供电组件的控制系统和用于针对供电组件进行起动、控制和监控的所属的方法 | |
| US10582016B2 (en) | First device with an embedded gateway to support a second communications protocol | |
| US11601494B2 (en) | Method for transferring data from a device to a data management means, switching unit, device and system | |
| CN116405520A (zh) | 互联互通智能处理服务系统及方法 | |
| US20150223286A1 (en) | Sensor brain for simple sensors in a process control system | |
| Ashtekar et al. | Application of Modbus to communicate the PLC and Lab VIEW for real time process control | |
| CN113811824A (zh) | 用于管理和优化现场设备和自动化设备之间的连接的系统、设备和方法 | |
| Vagaš et al. | Capabilities of the IO-Link Master Device Inegration Through the Web Server | |
| Cerato | Creation of a complete data collection system for condition monitoring in industrial environment with IO-Link sensor | |
| CN114365061B (zh) | 现场设备 | |
| US20240045393A1 (en) | Process Monitoring System | |
| Bayindir et al. | Design and simulation of an internet-based interactive controlling and monitoring system for educational purposes using SCADA | |
| CN114295094A (zh) | 长轴间隙值测量仪及测量系统 | |
| Ochoa Hidalgo | Sensor diagnostic HART overlay 4-20mA | |
| Zahran et al. | Reliable, Cheaper, and Modular New SCADA System for Wireless Remote Applications | |
| VITTURI | 5.11 System Integration: Computers with PLCs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |