KR20160036165A - 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치, 그를 이용한 분산 제어 시스템 및 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치, 그를 이용한 분산 제어 시스템 및 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법에 관한 것 으로서, 시험신호(trial signal)를 발생시키는 신호 발생부; 분산 제어 시스템(distributed control system)에 포함된 복수의 제어 캐비넷에 시험신호를 출력하고, 시험신호를 취합한 취합 제어 캐비넷에서 응답을 입력 받는 신호 입출력부; 및 시험신호의 입력 시점 및 출력 시점에 기초하여 분산 제어 시스템의 응답시간(response time)을 측정하는 응답시간 측정부; 를 포함할 수 있고, 복잡한 분산 제어 시스템의 응답시간을 간단하고 신속하게 측정할 수 있고, 실시간으로 분산 제어 시스템의 검증과 진단을 수행할 수 있다.
Description
본 발명은 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치, 그를 이용한 분산 제어 시스템 및 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법에 관한 것이다.
오늘날 분산 제어 시스템은 플랜트, 로봇, 항공, 통신, 미디어, 자동차에 이르기까지 그 적용범위가 광범위해지고 있다. 예를 들어, 플랜트 제어에 있어서 분산 제어 시스템은 전력 생산의 신경망 같은 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.
분산 제어 시스템은 발전 설비의 중요성으로 인해 발전 설비에 적용되기 전에 시스템의 기능 및 신뢰성 등의 검증이 요구되고 있다. 또한 전력수요의 증가로 인해 제어 시스템 설치 및 시운전 기간의 충분한 확보가 어려운 시점에서, 향후 실증 적용시 시행착오를 줄이기 위해 분산 제어 시스템의 검증과 진단이 필수적이다.
분산 제어 시스템의 검증과 진단 항목 중 분산 제어 시스템의 응답시간은 분산 제어 시스템의 성능에 영향을 미치는 중요한 성능지표이다. 따라서, 분산 제어 시스템의 응답시간이 플랜트의 제어에 적절한지를 판단하기 위해 응답시간을 측정하여 확인할 필요가 있다. 분산 제어 시스템의 응답시간 측정을 통해 분산 제어 시스템의 플랜트 적용을 위한 각 제어기에의 I/O 할당 및 로직의 부하 등 엔지니어링의 적절 여부를 파악할 수 있다.
분산 제어 시스템의 응답시간 측정은 제어 캐비넷(제어기) 간에 I/O를 주고 받음으로써 수행될 수 있다. 그러나 분산 제어 시스템은 많은 제어 캐비넷을 포함할 수 있으므로, 분산 제어 시스템의 응답 시간 측정은 매우 복잡해지고 많은 시간이 소요될 수 있다는 문제점이 있다.
하기의 특허문헌 1은 전술한 분산제어 시스템의 응답시간에 관한 것을 개시하고 있다. 그러나 하기의 특허문헌 1은 상기한 문제점을 해결하지 못하고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는, 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치, 그를 이용한 분산 제어 시스템 및 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치는, 시험신호(trial signal)를 발생시키는 신호 발생부; 분산 제어 시스템(distributed control system)에 포함된 복수의 제어 캐비넷에 상기 시험신호를 출력하고, 상기 시험신호를 취합한 취합 제어 캐비넷에서 응답을 입력 받는 신호 입출력부; 및 상기 시험신호의 입력 시점 및 출력 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간(response time)을 측정하는 응답시간 측정부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 발생부는 복수의 시험 신호들을 반복적으로 발생시키고, 상기 응답시간 측정부는 각각의 복수의 시험 신호들에 대한 입력 시점과 출력 시점 사이의 경과시간들을 측정하고 상기 경과시간들 중 최대시간을 응답시간으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 응답시간을 표시(display)하는 표시부; 를 더 포함하고, 상기 신호 입출력부가 출력된 시험신호에 대한 응답을 특정 시간이내에 입력받지 못할 경우, 상기 응답시간 측정부는 시험신호의 응답실패를 판단하고, 상기 표시부는 시험신호의 응답실패를 표시할 수 있다.
또한, 상기 분산 제어 시스템에 상기 응답시간을 전달하는 응답시간 전달부; 를 더 포함하고, 상기 응답시간 전달부는 OPC(OLE for Process Control) 통신을 이용하여 상기 응답시간을 전달할 수 있다.
또한, 상기 응답시간을 아날로그값으로 변환하는 디지털-아날로그 변환부; 및 상기 분산 제어 시스템에 변환된 응답시간을 전달하는 응답시간 전달부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분산 제어 시스템에 외란을 인가하는 외란 인가부; 를 더 포함하고, 상기 신호 입출력부는 상기 분산 제어 시스템에 외란이 인가된 후에 상기 시험신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템은, 시험신호(trial signal)를 입력받는 제어 캐비넷; 상기 제어 캐비넷이 입력받은 시험신호를 취합하고 취합한 시험신호들에 대한 응답을 출력하는 취합 제어 캐비넷; 상기 제어 캐비넷의 시험신호 입력 시점 및 상기 취합 제어 캐비넷의 출력 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간(response time)을 측정하는 응답시간 측정부; 및 상기 제어 캐비넷을 분산 제어(distributed control)하는 제어 네트워크; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 취합 제어 캐비넷은 상기 시험신호를 입력 받는 앤드 게이트(AND gate) 또는 오어 게이트(OR gate)를 포함하고, 상기 앤드 게이트 또는 오어 게이트의 출력신호를 취합한 신호들에 대한 응답신호로 출력하며, 상기 응답시간 측정부는 상기 응답신호를 받아들여서 응답시간을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법은, 분산 제어 시스템(distributed control system)에 포함된 복수의 제어 캐비넷에 시험신호(trial signal)를 인가하는 신호 인가단계; 상기 복수의 제어 캐비넷이 인가받은 시험신호를 취합시키는 신호 취합단계; 상기 취합된 시험신호에 대한 응답을 수용하는 응답 수용단계; 및 상기 시험신호를 발생시킨 시점 및 상기 시험신호에 대한 응답을 수용하는 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간(response time)을 측정하는 응답시간 측정단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법은, 응답시간을 표시(display)하는 표시단계; 분산 제어 시스템에 상기 응답시간을 전달하는 응답시간 전달단계; 및 상기 분산 제어 시스템에 외란을 인가하는 외란 인가단계; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치는 복잡한 분산 제어 시스템의 응답시간을 간단하고 신속하게 측정할 수 있고, 실시간으로 분산 제어 시스템의 검증과 진단을 수행할 수 있다.
또한, 분산 제어 시스템의 이중화 절환 등 예기치 못한 외란 발생시 제어 시스템의 초기 고장 및 제어기 절환 알고리즘 오류 등이 사전에 체크될 수 있다.
또한, 분산 제어 시스템의 각 제어기의 I/O 할당 등 엔지니어링의 적절 여부도 파악할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치 및 분산 제어 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템에 포함된 취합 제어 캐비넷의 동작을 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템에 포함된 취합 제어 캐비넷의 동작을 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치 및 분산 제어 시스템을 나타낸 블록도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 응답시간 측정 장치 (100)는, 신호 발생부(110), 신호 입출력부(120), 응답시간 측정부(130), 표시부(140), 응답시간 전달부(150), 디지털-아날로그 변환부(151) 및 외란 인가부(160)를 포함할 수 있다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 분산 제어 시스템 (200)은, 제어 캐비넷(210), 취합 제어 캐비넷(220), 응답시간 측정부(230) 및 제어 네트워크(240)를 포함할 수 있다.
신호 발생부(110)는, 시험신호를 발생시킬 수 있다. 여기서, 시험신호(trial signal)는 응답시간 측정을 위해 분산 제어 시스템(200)에 출력하는 신호일 수 있다. 예를 들어, 상기 시험신호는 0, 1로 이루어진 디지털 신호일 수 있고, 정현파 및 펄스파일 수 있다. 상기 시험신호가 디지털 신호일 경우, 제어 시스템 구성상 이진 논리 처리에 더 빠른 응답이 요구될 수 있다.
또한, 상기 신호 발생부(110)는 복수의 시험 신호들을 반복적으로 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 응답시간 측정부(130)는 각각의 복수의 시험 신호들에 대한 입력 시점과 출력 시점 사이의 경과시간들을 측정하고 상기 경과시간들 중 최대시간을 응답시간으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 응답시간은 CPU 카드에서 처리하는 연산 시간, I/O 카드에서 I/O를 처리하는 시간, 통신 카드를 통해 I/O 카드와 CPU 카드가 통신하는 시간, 제어 캐비넷(제어기)간 네트웍(보통은 이더넷) 통신 시간 등에 영향을 받을 수 있다. 상기 응답 시간에 영향을 주는 인자들을 보면 각 모듈(CPU 카드, 통신 카드, I/O 카드 등)에서의 연산과 처리시간임을 알 수 있고, 이러한 시간은 제어 엔지니어링시 설정하는 스캔 시간에 영향을 받으며 각 모듈간 동기화 시간에 따라 실행때 마다 조금씩 다를 수 있다.
신호 입출력부(120)는, 분산 제어 시스템(200)에 포함된 복수의 제어 캐비넷(210)에 상기 시험신호를 출력하고, 상기 시험신호를 취합한 취합 제어 캐비넷(220)에서 응답을 입력 받을 수 있다. 즉, 상기 신호 입출력부(120)가 시험신호를 복수의 대상에 보내고 취합된 응답을 받음으로써, 응답시간 측정 장치(100)은 복잡한 분산 제어 시스템의 응답시간을 간단하고 신속하게 측정할 수 있고, 실시간으로 분산 제어 시스템의 검증과 진단을 수행할 수 있다.
여기서, 분산 제어 시스템(200)과 응답시간 측정 장치(100)은 결선 방식으로 연계될 수 있다. 즉, 상기 신호 입출력부(120)는 분산 제어 시스템(200)에 포함된 제어 캐비넷(210) 및 취합 제어 캐비넷(220)과 디지털 입출력 접점을 통해 연계할 수 있다.
응답시간 측정부(130)는, 상기 시험신호의 입력 시점 및 출력 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간을 측정할 수 있다. 여기서, 응답시간(response time)은 시험신호를 출력한 시점부터 상기 시험신호에 대한 응답을 입력받는 시점까지의 시간일 수 있다. 구체적으로, 응답시간은 (모든 제어 캐비넷의 시험신호 처리 시간의 최대값) + (모든 제어 캐비넷과 취합하는 취합 제어 캐비넷간 스테이션 바인딩의 최대값) + (취합한 취합 제어 캐비넷의 해당 연산 처리 시간) + (취합한 취합 제어 캐비넷의 디지털 출력 카드를 통한 출력 신호 처리 시간)이 될 수 있다.
또한, 신호 입출력부(120)가 출력된 시험신호에 대한 응답을 특정 시간이내에 입력받지 못할 경우, 상기 응답시간 측정부(130)는 시험신호의 응답실패를 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 특정시간이 10초일 수 있다. 분산 제어 시스템의 오류에 의해 제어 캐비넷(210)간에 연계가 이루어지지 않았을 경우, 즉 제어 시스템의 응답시간 측정 시스템으로부터의 시험신호 처리가 이루어지지 않아 시험신호 입력 후 10초 동안 원하는 연산 결과가 피드백되지 않을 경우, 상기 응답시간 측정부(130)는 시험신호의 응답실패를 판단할 수 있다. 한편, 시험신호 입력 후 원하는 연산 결과가 피드백 되지 않을 경우, 상기 응답시간 측정부(130)는 이상이 있는 제어 캐비넷의 식별을 위해 무한루프로 기다릴 수도 있다.
표시부(140)는, 상기 응답시간을 표시(display)할 수 있다. 즉, 상기 표시부(140)는 인간-기계 인터페이스(Human Machine Interface)역할을 수행할 수 있다.
또한, 신호 입출력부(120)가 출력된 시험신호에 대한 응답을 특정 시간이내에 입력받지 못할 경우, 상기 표시부(140)는 시험신호의 응답실패를 표시할 수 있다. 즉, 상기 표시부(140)가 응답실패 발생을 알려줌으로써, 사용자는 제어 시스템의 다중화 처리와 제어 캐비넷(210)간 네트웍 연계간의 오류(통신 실패 등)가 있음을 발견할 수 있으며, 처리 시간이 늦을 경우에는 시스템의 개선이 필요함을 알 수 있다. 분산 제어 시스템(200)은 이력 데이터 관리를 할 수 있으므로, 사용자는 오류 파악이나 응답시간 지연 등의 발생 파악이 가능하다. 또한, 상기 표시부(140)가 알람 표시를 함으로써, 사용자의 유지 정비에도 도움될 수 있다.
응답시간 전달부(150)는, 분산 제어 시스템(200)에 상기 응답시간을 전달할 수 있다. 이에 따라, 상기 분산 제어 시스템(200)은 전달받은 응답시간에 기초하여 이력 데이터 관리를 할 수 있고, 오류 파악이나 응답시간 지연 등의 발생 파악도 할 수 있다. 또한, 응답시간 측정부(130)가 시험신호의 응답실패를 판단한 경우, 상기 응답시간 전달부(150)는 시험신호의 응답실패 정보를 전달받을 수도 있다. 또한, 상기 응답시간 전달부는 OPC(OLE for Process Control) 통신을 이용하여 상기 응답시간을 전달할 수 있다.
디지털-아날로그 변환부(151)는, 상기 응답시간을 아날로그값으로 변환할 수 있다. 이에 따라, 응답시간 전달부(150)는 상기 분산 제어 시스템에 아날로그값으로 변환된 응답시간을 전달할 수 있다.
외란 인가부(160)는, 분산 제어 시스템(200)에 외란을 인가할 수 있다. 신호 입출력부(120)는 상기 분산 제어 시스템(200)에 외란이 인가되기 전 또는 외란이 인가된 후에 시험신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 응답시간 측정 장치(100)는 분산 제어 시스템(200)에 외란이 인가된 상태에서 응답시간을 측정할 수 있다. 여기서, 외란은 응답시간에 제어 캐비넷 실행 시간, I/O 스캔 시간, 제어 캐비넷과 I/O간 통신 시간, 제어기간 통신 연계 시간 등이 반영되기 위해 인가될 수 있다.
외란은 제어 시스템 구성에 따라 다를 수 있지만 다음과 같이 나열될 수 있다. ① 제어 캐비넷 이중화 절환 ② 제어 캐비넷 내 통신 라인 이중화 절환 ③ 제어 캐비넷과 I/O 카드간 통신 보드 리셋 ④ 시스템 서버 이중화 절환 ⑤ 제어 네트워크 통신 라인 이중화 절환 ⑥ 제어 캐비넷 내 통신 라인 완전 분리 ⑦ 제어 네트워크 통신 라인 완전 분리 ⑧ 전원 이중화 절환
외란이 인가된 분산 제어 시스템(200)의 제어 캐비넷(210) 입장에서, 고장을 판단하고 절환하는 시간을 포함하여 제어 캐비넷(210)에서 데이터를 처리하고 연계하는 시간이 증가하게 되어 발생할 수 있는 여러 상황에서의 응답시간을 측정될 수 있다. 따라서, 측정된 응답시간이 적절한 지를 판단할 수 있게 된다. 예를 들어, 외란 인가부(160)는 외란을 모든 제어 캐비넷에 대해 인가함으로써 제어 캐비넷의 초기 고장을 판별할 수 있도록 한다.
제어 캐비넷(210)은, 시험신호를 입력받을 수 있다. 상기 제어 캐비넷(210)은 여러 개일 수 있고 제어 네트워크(240)을 통해 연결될 수 있다.
취합 제어 캐비넷(220)은, 상기 제어 캐비넷(210)이 입력받은 시험신호를 취합하고 취합한 시험신호들에 대한 응답을 출력할 수 있다. 즉, 상기 신호 취합 제어 캐비넷(220)이 시험신호를 취합함으로써, 응답시간 측정 장치(100) 및 분산 제어 시스템(200)은 복잡한 분산 제어 시스템의 응답시간을 간단하고 신속하게 측정할 수 있고, 실시간으로 분산 제어 시스템의 검증과 진단을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 취합 제어 캐비넷(220)은 상기 제어 캐비넷(210) 중에 하나일 수도 있다. 즉, 상기 취합 제어 캐비넷(220)도 제어 캐비넷(210)처럼 시험신호를 입력받을 수 있다. 여기서, 응답은 0, 1로 이루어진 디지털 신호일 수 있고, 정현파 및 펄스파일 수 있다. 상기 응답이 디지털 신호일 경우, 제어 시스템 구성상 이진 논리 처리에 더 빠른 응답이 요구될 수 있다.
또한, 상기 취합 제어 캐비넷(220)은 제어 캐비넷(210)으로부터 시험신호를 입력 받는 앤드 게이트(AND gate) 또는 오어 게이트(OR gate)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 앤드 게이트 또는 오어 게이트의 출력신호를 취합한 시험신호들에 대한 응답신호로 출력할 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 도2를 참조하여 후술된다.
응답시간 측정부(230)는, 상기 제어 캐비넷의 시험신호 입력 시점 및 상기 취합 제어 캐비넷의 출력 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간을 측정할 수 있다. 응답시간 측정부(130, 230)는 응답시간 측정 장치에 포함되어 응답시간을 측정할 수 있고, 분산 제어 시스템에 포함되어 응답시간을 측정할 수 있다.
제어 네트워크(240)는, 상기 제어 캐비넷(210)을 연결하고 분산 제어할 수 있다. 여기서, 상기 제어 네트워크(240)는 스테이션 바인딩(station binding)을 이용하여 상기 제어 캐비넷(210)이 입력받은 시험신호를 취합 제어 캐비넷으로 전달할 수 있다.
상기 제어 네트워크(240)에서 상기 제어 캐비넷(210) 또는 상기 취합 제어 캐비넷(220)이 추가되거나 삭제될 수 있다.
예를 들어, 분산 제어 시스템(200)에서 적용 사이트에 따라 I/O의 개수와 제어 프로그램의 양이 달라지고 엔지니어링 작업에 의해 제어 시스템 구성도 달라질 수 있다. 따라서 상기 제어 네트워크(240)에서 분산 제어 시스템의 대상 플랜트에의 적용을 위한 엔지니어링 결과가 반영되어 제어 캐비넷(210)의 갯수가 결정되고 제어 캐비넷별 I/O가 할당될 수 있다. 또한, 상기 제어 네트워크(240)에서 제어 캐비넷별 대상 플랜트의 제어를 위한 제어 프로그램이 제어 캐비넷(210) 및 취합 제어 캐비넷(220)에 구현하고, 제어 캐비넷(210) 간 네트웍 연계 포인트에 대해서 스테이션 바인딩을 통해 연계될 수 있다.
또한, 상기 제어 네트워크(240)에서 응답시간 측정을 위해 제어 캐비넷(210) 및 취합 제어 캐비넷(220)의 디지털 입력 카드의 채널이 할당되고, 제어 캐비넷(210) 중 취합 제어 캐비넷(220)이 선정되어 해당 제어 캐비넷의 디지털 출력 카드의 2개의 연산 결과를 출력하기 위한 채널이 할당되고, 엔지니어링 작업을 통해 제어 시스템에 I/O가 할당되고, 응답 시간 측정 시스템의 디지털 출력 카드의 채널들과 모든 제어 캐비넷의 디지털 입력 카드의 터미널 단자대를 통해 해당 채널이 결선될 수 있다. 또한, 상기 제어 네트워크(240)에서 취합 제어 캐비넷(220)의 디지털 출력 카드의 2개의 채널이 제어시스템 응답 시간 측정 시스템의 디지털 입력 카드의 터미널 단자대를 통해 결선될 수 있다. 또한, 상기 제어 네트워크(240)에서 제어 시스템의 제어 로직 구현을 통해 모든 제어 캐비넷으로의 시험신호인 디지털 입력 신호가 스테이션 바인딩을 통해 연산 결과를 출력할 취합 제어 캐비넷(220)으로 연계될 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템에 포함된 취합 제어 캐비넷의 동작을 예시한 블록도이다.
응답시간 측정 장치(100)는 시험신호인 디지털 신호 논리 1을 분산 제어 시스템(200)의 각 제어 캐비넷(210)에 전달하고 스테이션 바인딩을 통해 모은 디지털 시험신호에 대해 AND 연산을 취해 연산 결과를 전달 받음으로써, 응답시간 측정 장치(100)에서 시험신호를 발생하여 전달한 시점부터 연산결과 1을 받아들인 시점까지의 시간을 측정할 수 있다. 또한 응답시간 측정 장치(100)는 시험 신호인 디지털 신호 논리 0을 분산 제어 시스템(200)의 각 제어 캐비넷(210)에 전달하고, 스테이션 바인딩을 통해 모은 디지털 시험 신호에 대해 OR 연산을 취해 연산결과를 전달 받음으로써, 응답시간 측정 장치(100)에서 시험 신호를 발생하여 전달한 시점부터 연산결과 0을 받아들인 시점까지의 시간을 측정할 수 있다. 분산 제어 시스템이 어떠한 상황에서도 응답을 할 수 있도록, 응답시간은 제어 시스템에서의 여러 상황(제어기 이중화 절환, 네트웍 카드 이중화 절환, 통신 라인 분리에 의한 절환, 시스템 서버 이중화 절환, 제어 조건 변화 등)의 발생과 함께 측정될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법을 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법은 도 1을 참조하여 상술한 응답시간 측정 장치(100) 및 분산 제어 시스템(200)에서 수행될 수 있으므로, 상술한 설명과 동일하거나 그에 상응하는 내용에 대해서는 중복적으로 설명하지 아니한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법을 나타낸 순서도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 응답시간 측정 방법은, 신호 인가단계(S10), 신호 취합단계(S20), 응답 수용단계(S30) 및 응답시간 측정단계(S40)를 포함할 수 있다.
신호 인가단계(S10)에서의 응답시간 측정 장치는, 분산 제어 시스템에 포함된 복수의 제어 캐비넷에 상기 시험 신호를 인가할 수 있다.
또한, 상기 신호 인가단계(S10)에서의 응답시간 측정 장치는 복수의 시험 신호들을 반복적으로 인가할 수 있다. 이에 따라, 응답시간 측정단계(S40)에서의 응답시간 측정 장치는 각각의 복수의 시험 신호들에 대한 인가 시점과 수용 시점 사이의 경과시간들을 측정하고 상기 경과시간들 중 최대시간을 응답시간으로 결정할 수 있다.
신호 취합단계(S20)에서의 응답시간 측정 장치는, 상기 복수의 제어 캐비넷이 인가받은 시험 신호를 취합시킬 수 있다.
또한, 상기 신호 취합단계(S20)에서의 응답시간 측정 장치는 스테이션 바인딩(station binding)을 이용하여 상기 복수의 제어 캐비넷을 추가 및 삭제하고 상기 복수의 제어 캐비넷이 인가받은 시험신호를 취합할 수 있다.
응답 수용단계(S30)에서의 응답시간 측정 장치는, 상기 취합된 시험 신호에 대한 응답을 수용할 수 있다.
응답시간 측정단계(S40)에서의 응답시간 측정 장치는, 상기 시험 신호를 발생시킨 시점 및 상기 시험 신호에 대한 응답을 수용하는 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간을 측정할 수 있다.
또한, 상기 응답 수용단계(S30)에서 출력된 시험신호에 대한 응답을 특정 시간이내에 수용하지 못할 경우, 상기 응답시간 측정단계(S40)에서의 응답시간 측정 장치는 시험신호의 응답실패를 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 응답시간 측정 방법은, 표시단계(S50), 응답시간 전달단계(S60) 및 외란 인가단계(S70)를 더 포함할 수 있다.
표시단계(S50)에서의 응답시간 측정 장치는, 상기 응답시간을 표시(display)할 수 있다.
또한, 상기 응답 수용단계(S30)에서 출력된 시험신호에 대한 응답을 특정 시간이내에 수용하지 못할 경우, 상기 표시단계(S50)에서의 응답시간 측정 장치는 시험신호의 응답실패를 표시할 수 있다.
응답시간 전달단계(S60)에서의 응답시간 측정 장치는, 상기 분산 제어 시스템에 상기 응답시간을 전달할 수 있다. 여기서, 응답시간은 OPC(OLE for Process Control) 통신 또는 아날로그값 변환을 이용하여 전달될 수 있다.
외란 인가단계(S70)에서의 응답시간 측정 장치는, 상기 분산 제어 시스템에 외란을 인가할 수 있다. 신호 인가단계(S10)에서의 응답시간 측정 장치는 상기 분산 제어 시스템에 외란이 인가되기 전 또는 외란이 인가된 후에 상기 시험신호를 인가할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
100: 응답시간 측정 장치
110: 신호 발생부
120: 신호 입출력부 130: 응답시간 측정부
140: 표시부 150: 응답시간 전달부
151: 디지털-아날로그 변환부 160: 외란 인가부
200: 분산 제어 시스템 210: 제어 캐비넷
220: 취합 제어 캐비넷 230: 응답시간 측정부
240: 제어 네트워크
S10: 신호 인가단계 S20: 신호 취합단계
S30: 응답 수용단계 S40: 응답시간 측정단계
S50: 표시단계 S60: 응답시간 전달단계
S70: 외란 인가단계
120: 신호 입출력부 130: 응답시간 측정부
140: 표시부 150: 응답시간 전달부
151: 디지털-아날로그 변환부 160: 외란 인가부
200: 분산 제어 시스템 210: 제어 캐비넷
220: 취합 제어 캐비넷 230: 응답시간 측정부
240: 제어 네트워크
S10: 신호 인가단계 S20: 신호 취합단계
S30: 응답 수용단계 S40: 응답시간 측정단계
S50: 표시단계 S60: 응답시간 전달단계
S70: 외란 인가단계
Claims (14)
- 시험신호(trial signal)를 발생시키는 신호 발생부;
분산 제어 시스템(distributed control system)에 포함된 복수의 제어 캐비넷에 상기 시험신호를 출력하고, 상기 시험신호를 취합한 취합 제어 캐비넷에서 응답을 입력 받는 신호 입출력부; 및
상기 시험신호의 입력 시점 및 출력 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간(response time)을 측정하는 응답시간 측정부; 를 포함하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 신호 발생부는 복수의 시험 신호들을 반복적으로 발생시키고,
상기 응답시간 측정부는 각각의 복수의 시험 신호들에 대한 입력 시점과 출력 시점 사이의 경과시간들을 측정하고 상기 경과시간들 중 최대시간을 응답시간으로 결정하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 응답시간을 표시(display)하는 표시부; 를 더 포함하고,
상기 신호 입출력부가 출력된 시험신호에 대한 응답을 특정 시간이내에 입력받지 못할 경우, 상기 응답시간 측정부는 시험신호의 응답실패를 판단하고, 상기 표시부는 시험신호의 응답실패를 표시하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분산 제어 시스템에 상기 응답시간을 전달하는 응답시간 전달부; 를 더 포함하고,
상기 응답시간 전달부는 OPC(OLE for Process Control) 통신을 이용하여 상기 응답시간을 전달하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 응답시간을 아날로그값으로 변환하는 디지털-아날로그 변환부; 및
상기 분산 제어 시스템에 변환된 응답시간을 전달하는 응답시간 전달부; 를 더 포함하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분산 제어 시스템에 외란을 인가하는 외란 인가부; 를 더 포함하고,
상기 신호 입출력부는 상기 분산 제어 시스템에 외란이 인가된 후에 상기 시험신호를 출력하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치.
- 시험신호(trial signal)를 입력받는 제어 캐비넷;
상기 제어 캐비넷이 입력받은 시험신호를 취합하고 취합한 시험신호들에 대한 응답을 출력하는 취합 제어 캐비넷;
상기 제어 캐비넷의 시험신호 입력 시점 및 상기 취합 제어 캐비넷의 출력 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간(response time)을 측정하는 응답시간 측정부; 및
상기 제어 캐비넷을 분산 제어(distributed control)하는 제어 네트워크; 를 포함하는 분산 제어 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 취합 제어 캐비넷은 상기 시험신호를 입력 받는 앤드 게이트(AND gate) 또는 오어 게이트(OR gate)를 포함하고,
상기 앤드 게이트 또는 오어 게이트의 출력신호를 취합한 시험신호들에 대한 응답신호로 출력하는 분산 제어 시스템.
- 분산 제어 시스템(distributed control system)에 포함된 복수의 제어 캐비넷에 시험신호(trial signal)를 인가하는 신호 인가단계;
상기 복수의 제어 캐비넷이 인가받은 시험신호를 취합시키는 신호 취합단계;
상기 취합된 시험신호에 대한 응답을 수용하는 응답 수용단계; 및
상기 시험신호를 발생시킨 시점 및 상기 시험신호에 대한 응답을 수용하는 시점에 기초하여 상기 분산 제어 시스템의 응답시간(response time)을 측정하는 응답시간 측정단계; 를 포함하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 신호 인가단계는 복수의 시험 신호들을 반복적으로 인가하고,
상기 응답시간 측정단계는 각각의 복수의 시험 신호들에 대한 인가 시점과 수용 시점 사이의 경과시간들을 측정하고 상기 경과시간들 중 최대시간을 응답시간으로 결정하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 응답시간을 표시(display)하는 표시단계; 를 더 포함하고,
상기 응답 수용단계에서 출력된 시험신호에 대한 응답을 특정 시간이내에 수용하지 못할 경우, 상기 응답시간 측정단계는 시험신호의 응답실패를 판단하고, 상기 표시단계는 시험신호의 응답실패를 표시하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 분산 제어 시스템에 상기 응답시간을 전달하는 응답시간 전달단계; 를 더 포함하고,
상기 응답시간 전달단계는 OPC(OLE for Process Control) 통신 또는 아날로그값 변환을 이용하여 상기 응답시간을 전달하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 분산 제어 시스템에 외란을 인가하는 외란 인가단계; 를 더 포함하고,
상기 신호 인가단계는 상기 분산 제어 시스템에 외란이 인가된 후에 상기 시험신호를 인가하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 신호 취합단계는 스테이션 바인딩(station binding)을 이용하여 상기 복수의 제어 캐비넷을 추가 및 삭제하고 상기 복수의 제어 캐비넷이 인가받은 시험신호를 취합하는 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140127707A KR20160036165A (ko) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | 분산 제어 시스템 응답시간 측정 장치, 그를 이용한 분산 제어 시스템 및 분산 제어 시스템 응답시간 측정 방법 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107340745A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-10 | 吉林大学 | 一种基于mcu的数据采集、操控、传输系统 |
| CN111443687A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-07-24 | 西安热工研究院有限公司 | 一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法 |
| CN114167839A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-11 | 中国核动力研究设计院 | 一种核电厂dcs系统响应时间测试装置及方法 |
| KR102577174B1 (ko) * | 2023-02-20 | 2023-09-11 | 주식회사 파인솔루션 | 고속 설비의 응답시간 측정 장치 |
-
2014
- 2014-09-24 KR KR1020140127707A patent/KR20160036165A/ko not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| CN107340745A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-10 | 吉林大学 | 一种基于mcu的数据采集、操控、传输系统 |
| CN107340745B (zh) * | 2017-08-29 | 2020-08-21 | 吉林大学 | 一种基于mcu的数据采集、操控、传输系统 |
| CN111443687A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-07-24 | 西安热工研究院有限公司 | 一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法 |
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| CN114167839B (zh) * | 2021-12-03 | 2024-01-26 | 中国核动力研究设计院 | 一种核电厂dcs系统响应时间测试装置及方法 |
| KR102577174B1 (ko) * | 2023-02-20 | 2023-09-11 | 주식회사 파인솔루션 | 고속 설비의 응답시간 측정 장치 |
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