KR20160128713A - 메카트로닉스 실습장비 및 그에 의해 수행되는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법 - Google Patents

메카트로닉스 실습장비 및 그에 의해 수행되는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메카트로닉스 실습장비 및 그에 의해 수행되는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제어실습을 위한 장비를 제어하기 위한 프로그램에 의해 동작하면서 그 장비의 각 장비모듈의 제어와, 가상장비 컴퓨터 상에서 그 장비를 가상장비로 구현하여 가상장비 시뮬레이션을 동시 또는 개별적으로 수행하는, 메카트로닉스 실습장비 및 그에 의해 수행되는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 컴팩트하게 구성된 실제 실습용 장비의 각 장비모듈을 제어 프로그램에 의해 제어함과 동시에, 그 장비를 컴퓨터 상에서 가상장비로 구현한 가상장비를 시뮬레이션하되, 2D, 더욱 바람직하게는 3D 화면상에서 실제 장비의 구동을 최대한 사실적으로 시뮬레이션하는 메카트로닉스 실습장비를 제공하며, 또한 그와 같은 시뮬레이션 과정 중에서 모니터링을 통하여 충돌 등의 다양한 동작 상황을 정확히 계산해내어 장비모듈 및 가상장비의 제어가 실습장비 상에서 적절히 이루어질 수 있도록 하면서, 실습자가 구현한 제어 프로그램이 실제 장비의 동작을 정확히 수행하는지, 구체적이고 정확하게 생동감있는 시뮬레이션을 통해 점검할 수 있도록 한다.

Description

메카트로닉스 실습장비 및 그에 의해 수행되는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법{MECHATRONICS PRACTICE EQUIPMENT AND METHOD FOR EQUIPMENT MODULE CONTROLLING AND VIRTUAL-EQUIPMENT SIMULATION}
본 발명은 메카트로닉스 실습장비 및 그에 의해 수행되는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제어실습을 위한 장비를 제어하기 위한 프로그램에 의해 동작하면서 그 장비의 각 장비모듈의 제어와, 가상장비 컴퓨터 상에서 그 장비를 가상장비로 구현하여 가상장비 시뮬레이션을 동시 또는 개별적으로 수행하는, 메카트로닉스 실습장비 및 그에 의해 수행되는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
종래에도 장비들을 구성하여 이를 동작시키면서, 한편으로 컴퓨터에서 이들의 동작과 관련된 정보들을 확인할 수 있도록 하는 실습장비들에 관한 기술들이 다수 개시되었다. 그러나 그와 같은 장비에서 동작시키는 장비들이 실제적 장비에 가깝게 구성됨으로써 이를 휴대하여 다니면서 실습을 위한 장비로서 사용하기는 어려운 문제점이 있었다. 또한 다른 선행기술에서는, 이와 같은 실습장비들을 동작시키면서 컴퓨터 등에 그 동작상황을 확인할 수 있도록 하더라도, 그러한 동작상황이 단순히 동작과정 중의 여러가지 수치를 보여주는데 그치거나, 단순히 실습장비의 모습을 디스플레이해주는데 지나지 않아, 그러한 실습장비에서, 실습자가 구현한 제어 프로그램을 수행시키면서, 제어 대상인 실제 장비의 동작을 확인함과 함께, 실제 장비의 동작이 어떻게 되는지를 구체적이고 정확하게 생동감있는 시뮬레이션을 통해 점검하기는 매우 어려운 문제점이 있었다.
KR 10-1400057 B1
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 컴팩트하게 구성된 실제 실습용 장비의 각 장비모듈을 제어 프로그램에 의해 제어함과 동시에, 그 장비를 컴퓨터 상에서 가상장비로 구현한 가상장비를 시뮬레이션하되, 2D, 더욱 바람직하게는 3D 화면상에서 실제 장비의 구동을 최대한 사실적으로 시뮬레이션하는 메카트로닉스 실습장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 그와 같은 시뮬레이션 과정 중에서 모니터링을 통하여 충돌 등의 다양한 동작 상황을 정확히 계산해내어 장비모듈 및 가상장비의 제어가 실습장비 상에서 적절히 이루어질 수 있도록 하면서, 실습자가 구현한 제어 프로그램이 실제 장비의 동작을 정확히 수행하는지, 구체적이고 정확하게 생동감있는 시뮬레이션을 통해 점검할 수 있도록 하여, 점검된 프로그램의 실제 현장 적용이 가능하도록 하는데 다른 목적이 있다.
그와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른, 제어실습을 위한 장비를 제어하기 위한 프로그램에 의해 동작하면서 상기 장비의 각 장비모듈을 제어하는 동시에 그 장비를 컴퓨터 상에서 가상장비로 구현한 가상장비 시뮬레이션을 수행하기 위한 메카트로닉스 실습장비는, 제어 소프트웨어 프로그램의 구동에 의해 동작하며, 장비모듈 및 가상장비 컴퓨터에 제어신호를 송신하는 제어기; 상기 제어기로부터 수신한 제어신호에 따라, 가상장비를 동작시키는 가상장비 컴퓨터; 상기 제어기로부터 수신한 제어신호에 따라 동작하는 장비모듈을 구비하는 장비모듈부; 및 상기 제어기와 상기 가상장비 컴퓨터 간에 송수신되는 신호데이터에 대한 인터페이스 처리를 수행하는 신호데이터 인터페이스 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 메카트로닉스 실습장비가, 제어실습을 위한 장비를 제어하기 위한 프로그램에 의해 동작하면서 각 장비모듈을 제어하는 동시에 그 장비를 컴퓨터 상에서 가상장비로 구현한 가상장비 시뮬레이션을 수행하는 방법은, (a) 제어기가 제어신호를 장비모듈에 송신하고, 신호데이터 인터페이스 장치를 통해 가상장비 컴퓨터에 송신하는 단계; (b) 상기 제어기로부터 제어신호를 수신한 장비모듈이 해당 제어신호에 따라 동작하는 단계; 및 (c) 상기 가상장비 컴퓨터가, 수신한 제어신호에 따라 가상장비를 동작시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 컴팩트하게 구성된 실제 실습용 장비의 각 장비모듈을 제어 프로그램에 의해 제어함과 동시에, 그 장비를 컴퓨터 상에서 가상장비로 구현한 가상장비를 시뮬레이션하되, 2D, 더욱 바람직하게는 3D 화면상에서 실제 장비의 구동을 최대한 사실적으로 시뮬레이션하는 메카트로닉스 실습장비를 제공하는 효과가 있다.
또한 그와 같은 시뮬레이션 과정 중에서 모니터링을 통하여 충돌 등의 다양한 동작 상황을 정확히 계산해내어 장비모듈 및 가상장비의 제어가 실습장비 상에서 적절히 이루어질 수 있도록 하면서, 실습자가 구현한 제어 프로그램이 실제 장비의 동작을 정확히 수행하는지, 구체적이고 정확하게 생동감있는 시뮬레이션을 통해 점검할 수 있도록 하여, 점검된 프로그램이, 해당 공정과 같은 실제 현장에 적용 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 메카트로닉스 실습장비의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 메카트로닉스 실습장비의 가상장비 컴퓨터의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 메카트로닉스 실습장비의 동작에 의해 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법을 수행하는 시퀀스 다이어그램.
도 4는 본 발명에 따른 메카트로닉스 실습장비의 가장장비 컴퓨터에 나타난 가상장비 시뮬레이션 화면의 일 실시예를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 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.
도 1은 본 발명에 따른 메카트로닉스 실습장비(100)의 구성을 도시한 도면이다.
메카트로닉스 실습장비(100)는, 제어실습을 위한 장비를 제어하기 위한 프로그램에 의해 동작하면서 각 장비모듈을 제어하는 동시에, 가상장비 컴퓨터 상에서 그 장비를 가상장비로 구현하여 가상장비 시뮬레이션을 수행한다. 이와 같은 메카트로닉스 실습장비(100)는 예를 들어 휴대할 수 있는 컴팩트한 크기의 가방 형태로 구성할 수 있다. 그 안에, 이하에서 설명하는 바와 같은 각종 장비 모듈과 그 제어기, 또한 그 장비에 대한 가상장비를 소프트웨어로서 구동할 수 있는 가상장비 컴퓨터, 신호데이터 인터페이스 장치 등이 포함될 수 있다.
제어기(110)는 제어 소프트웨어 프로그램의 구동에 의해 동작하며, 장비모듈 및 가상장비 컴퓨터에 제어신호를 송신한다. 예를 들어 제어기(110)는, PLC(programmable logic controller) 또는 프로그램이 내장된 마이크로컴퓨터로 구성되어, 미리 입력한 프로그램을 구동함으로써 각 장비모듈의 동작 및 가상장비 컴퓨터에서 동작하는 가상장비의 동작을 제어하기 위하여 장비모듈(140) 및 가상장비 컴퓨터(130)에 제어신호를 송신한다.
신호데이터 인터페이스 장치(120)는 제어기(110)와 가상장비 컴퓨터(130) 간에 송수신되는 신호데이터에 대한 인터페이스 처리를 수행한다. 이때, 신호데이터 인터페이스 장치(120)는 가상장비 컴퓨터(130)와의 신호 송수신시 유선통신도 가능할 수 있으나, 무선통신(예: 블루투스 등)에 의하여 연결될 수도 있다.
가상장비 컴퓨터(130)는 제어기(110)로부터 수신한 제어신호에 따라, 가상장비 컴퓨터 상에서 그 장비를 가상장비로 구현한 가상장비를 동작시킴으로써 가상장비 시뮬레이션을 수행한다. 가상장비 컴퓨터(130)는 그 내부에서 동작하는 가상장비 시뮬레이션을 위한 응용 소프트웨어 프로그램의 구동에 의해 가상장비 컴퓨터로서 동작하게 된다. 즉, 가상장비의 제어신호에 따른 구동 모습을 3D로 영상화하여 시뮬레이션하는 역할을 수행한다.
또한 가상장비의 동작 중 특정 상황 발생시 이를 감지하고, 이에 대한 상태감지 신호를 상기 제어기(110)로 송신하는 기능을 더 포함할 수 있다. 특정 상황 발생이란, 시뮬레이션 동작 중에 특정 센서의 감지 또는 가상장비 동작중의 충돌 발생 등을 계산해 내어 그와 같은 상황이 발생한 것으로 시뮬레이션 과정에서 판단하는 것이다. 이때 제어기(110)는, 가상장비 컴퓨터(130)로부터의 상태감지 신호를 수신한 경우, 해당 장비모듈(140)과 또한 가상장비 컴퓨터(130)에 그 상태감지 신호에 따른 제어신호를 송신하게 되고, 장비모듈(140)은 그에 따른 동작을 수행하게 되며, 또한 가상장비 컴퓨터(130) 역시 가상장비에 대하여 그 동작을 제어하게 된다.
장비모듈부(140)는 제어기(110)로부터 수신한 제어신호에 따라 동작하는 장비모듈을 구비한다. 장비모듈부(140)란, 예를 들어 다수의 장비모듈을 포함하고 있는 실습용 모듈 키트(kit)에 해당할 수 있다. 이와 같은 모듈 키트는 전술한 바와 같이 컴팩트한 가방 크기에 포함될 수 있는 형태이므로, 그러한 키트를 구성하는 장비 모듈들은, 실제 장비들과 동일한 구성이 아니라, 매우 작은 크기에 특징적인 요소 부품들로만 구성된 형태이다. 예를 들어 일 실시예로서 장비모듈부(140)에는 각 장비모듈로서 공압실린더, 솔레노이드 밸브, DC 모터, 스위치, 램프, 포토센서, 유도형 근접센서, 용량형 근접센서, 진공 이젝터 모듈 등이 포함될 수 있는데, 공압실린더 모듈은 공압실린더, 스피드 콘트롤, 스페이서, 바나나잭 단자, 배선보호 판금부품, DIN 레일 슬라이스, 모듈베이스, 조각 명판, 오토스위치 등의 간략한 구성으로 되어 있다.
전술한 바와 같이 가상장비 컴퓨터(130)는, 제어기(110)와의 데이터 송수신시, 해당 데이터에 대하여 신호데이터 인터페이스 장치(120)의 인터페이스 처리를 거쳐 송수신하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 메카트로닉스 실습장비의 가상장비 컴퓨터(130)의 구성을 도시한 도면이다.
구체적으로는, 도 2는 가장장비 컴퓨터(130)에서 구동되며 가상장비 시뮬레이션을 수행하는 가상장비 프로그램의 구성을 나타낸다.
제어부(131)는 가상장비 컴퓨터(130)의 이하 각 구성모듈을 제어하여 가상장비 시뮬레이션과 관련된 일련의 처리를 수행한다.
통신모듈(132)은 상기 제어기(110)에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 제어기로 보낼 신호를 송신한다. 통신모듈(132)은 제어기(110)에서 송신한 신호를 직접 수신하는 것이 아니라, 전술한 바와 같이 신호데이터 인터페이스 장치(120)의 인터페이스 처리를 거친 후 수신하게 된다. 따라서 신호데이터 인터페이스 장치(120)와 직접적으로 통신을 수행하게 되는데, 유선 또는 무선 통신(예: 블루투스 등)에 의해 신호를 송수신한다.
데이터 분석모듈(133)은 통신모듈(132)을 통해 수신된 제어신호 데이터를 분석하고, 통신모듈(132)을 통하여 송신될 상태감지 신호를 분석하는 기능을 포함한다.
가상장비 시뮬레이션 모듈(134)은 데이터 분석모듈(133)에서 분석된 신호 데이터에 따라 프로그램에 의해 제어하고자 하는 장비를 가상장비 컴퓨터 상에서 구현한 가상장비를 동작시키며, 또한 가상장비의 동작 중 특정 상황 발생시 이를 감지하고, 이에 대한 상태감지 신호를 신호데이터 인터페이스 장치(120)의 인터페이스 처리 장치(120)를 거쳐 제어기(110)로 송신한다. 이때 제어기(110)는, 가상장비 컴퓨터(130)로부터 상태감지 신호를 수신한 경우, 해당 장비모듈에 그 상태감지 신호에 따른 제어신호를 송신할 뿐 아니라, 가상장비를 동작시킬 수 있도록, 가상장비 컴퓨터(130)에도 제어신호를 송신한다. 장비모듈(140)은 전술한 바와 같이 매우 간단한 구조의 실습용 요소 장비들이지만, 가상장비 컴퓨터(130) 상에서 시뮬레이션 되어 3D 영상으로 화면에 제공되는 가상장비는 실제 장비와 매우 근접하도록 세부적인 형태와 동작이 이루어지게 된다.
가상장비 컴퓨터(130)의 가상장비 시뮬레이션 모듈(134)은, 전술한 바와 같이 제어신호에 따른 구동을 3D로 시뮬레이션할 뿐만 아니라, 그와 같이 제어신호에 따라서 가상장비가 구동되고 있는 경우의 상태를 지속적으로 체크, 즉 상태를 감지할 수 있다. 예를 들어 실린더가 제어신호에 따라 움직이고 있을 때 그와 같은 상황에서 충돌이 일어날 수 있음을 감지할 수 있는 것이다. 이 경우 그와 같이 감지된 상황을 상태감지 신호로써 제어기(110)에 보내어, 제어기(110)로 하여금 다시 동작 제어를 수행할 수 있도록 하는 것이다.
다른 상황감지의 실시예로서, 예를 들어 mini-MPS 가상장비의 공급부(도 4 참조, 41) 동작에서, 매거진의 작업물을 감지하면, 그 신호를 신호데이터 인터페이스 장치(120)를 통해 제어기(110)에 보낸다. 이 경우 제어기(110)에서 보낸 작업물 공급용 실린더 동작 제어 신호가 신호데이터 인터페이스 장치(120)를 통해 감지되면, 실린더를 전진시켜 매거진의 작업물을 컨베이어부에 공급하는 동작을 가상장비 컴퓨터(130)의 가상장비 시뮬레이션 모듈(134)이 가상장비 시뮬레이션 상에서 수행하는 것이다.
또 다른 상황감지의 실시예로서, 역시 mini-MPS 가상장비의 스토퍼(stopper)부(도 4 참조, 43) 동작에서, 가상장비 시뮬레이션 모듈(134)이 광화이버 센서로 작업물을 인식하여 신호데이터 인터페이스 장치(120)를 통해 제어기(110)에 감지신호를 보낸다. 이때 제어기(110)의 신호를 역시 신호데이터 인터페이스 장치(120)를 통해 받아서, 가상장비 시뮬레이션 상에서, 실린더로 컨베이어 상의 작업물을 정지시킬 수 있다.
입출력신호 모니터링 모듈(135)은, 입출력신호로부터 통신모듈의 상태를 모니터링한다.
시뮬레이션 화면생성 모듈(135)은 가상장비 시뮬레이션 모듈(134)에 의한, 전술한 바와 같이 가상장비의 다양한 동작 상태를 디스플레이 화면으로 생성하게 된다. 2D 화면으로 구성할 수도 있으나, 더욱 생동감 넘치는 시뮬레이션을 위해 3D 화면으로 구성하는 것이 바람직하다.
또한 가상장비 컴퓨터(130)는, 가상장비 컴퓨터 화면상에서 필요한 제어요소만을 선택적으로 볼 수 있도록 사용자의 선택을 입력받는 사용자 인터페이스 모듈(137)을 포함할 수도 있다. 즉, 사용자의 선택에 따라 필요한 제어요소만을 보거나, 또는 가상장비를 보는 등의 선택이 가능하도록 보기/숨기기 등의 기능을 수행한다.
도 3은 본 발명에 따른 메카트로닉스 실습장비(100)의 동작에 의해 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법을 수행하는 시퀀스 다이어그램이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 메카트로닉스 실습장비(100) 및 가상장비 컴퓨터(130)의 구성 및 동작에 관하여 이미 상세히 설명한 바 있으므로, 이하에서는 그러한 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션이 구현되는 과정을, 메카트로닉스 실습장비(100)의 구성들 간의 신호의 흐름을 통해 간략히 설명하기로 한다.
먼저 제어기(110)에 제어 프로그램이 입력되고(S301), 입력된 제어 프로그램의 동작에 의해 이하 제어기의 제어 과정이 실행된다.
제어기(110)는 장비모듈(140)의 동작을 위한 제어신호를 장비모듈부(140)에 송신하고(S304), 또한 가상장비의 동작을 위한 제어신호를 가상장비 컴퓨터(130)에 송신한다(S302,S303).
제어기(110)로부터 제어신호를 수신한 장비모듈(140)은 해당 제어신호에 따라 동작하고(S305b), 제어기(110)로부터 제어신호를 수신한 가상장비 컴퓨터(130)는 가상장비를 동작시킴으로써 가상장비의 시뮬레이션을 수행하게 된다(S305a). 제어기(110)가 제어신호를 장비모듈부(140)보다 먼저 가상장비 컴퓨터(130)에 보내는 것으로 나타나 있으나, 이는 편의상 그와 같이 도시한 것이며, 제어신호를 반드시 가상장비 컴퓨터(130)에 먼저 보내는 것은 아니며, 제어기(140)에 먼저 보낼 수도 있고, 또는 동시에 보낼 수도 있다. 이하의 도면에서도 마찬가지이다.
가상장비 컴퓨터(130)가 가상장비 동작 중 특정 상황 발생을 감지하게 되면(S306) 그에 따른 상태감지 신호를 생성하여 신호데이터 인터페이스 장치(120)를 거쳐(S307) 제어기(110)로 송신한다(S308). 이때 제어기(110)는, 수신한 상태감지 신호에 대응하는 제어신호를 생성하여(S309), 신호데이터 인터페이스 장치(120)의 데이터 인터페이스 처리를 거친 후(S310) 가상장비 컴퓨터(130)에 송신한다(S311). 또한 제어기(110)는 제어신호를 장비모듈(140)에도 송신한다(S312). 이후 제어기(110)로부터 제어신호를 수신한 장비모듈(140)이 해당 제어신호에 따라 동작하고(S313b), 가상장비 컴퓨터(130) 또한, 수신한 제어신호에 따라 가상장비 시뮬레이션이 동작하게 된다(S313a).
한편, 도시되지는 아니하였으나, 가상장비 컴퓨터(130)의 동작 중, 신호데이터 인터페이스 장치(120)를 통한 입출력신호를 체크하여 가상장비 컴퓨터의 통신모듈의 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한 도시되지는 아니하였으나, 가상장비 컴퓨터 화면상에서 필요한 제어요소만을 선택적으로 볼 수 있도록 사용자의 선택을 입력받는 단계를 더 포함할 수도 있다. 즉, 사용자의 선택에 따라 필요한 제어요소만을 보거나, 또는 가상장비를 보는 등의 선택이 가능하도록 보기/숨기기 등의 기능을 수행한다.
장비모듈(140)에 이상 상황이 발생하였을 때, 경우에 따라 사용자가 직접 스위치를 누르는 등의 수동 제어 상황이 발생할 수 있다. 이때 장비모듈은 그에 따른 처리를 하고(S314), 상태감지 신호를 생성하여 제어기(110)로 송신할 수 있다(S315). 이때 제어기(110)는, 수신한 상태감지 신호에 대응하는 제어신호를 생성하여(S316), 신호데이터 인터페이스 장치(120)의 데이터 인터페이스 처리를 거친 후(S317) 가상장비 컴퓨터(130)에 송신한다(S318). 가상장비 컴퓨터(130)는 수신한 제어신호에 따라 가상장비를 동작시키게 된다(S319).
도 4는 본 발명에 따른 메카트로닉스 실습장비의 가장장비 컴퓨터에 나타난 가상장비 시뮬레이션 화면의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도면은 mini-MPS 장비에 대한 가상장비 시뮬레이션 화면으로서, mini-MPS 장비의 공급부(41), 검사부(42), stopper부(43), 흡착이송부(44), 컨베이어부(45), 이송형 적재부(46)가 도시되어 있다.
100: 메카트로닉스 실습장비
110: 제어기
120: 신호데이터 인터페이스 장치
130: 가상장비 컴퓨터
140: 장비모듈부
131: 가상장비 컴퓨터의 제어부
132: 가상장비 컴퓨터의 통신모듈
133: 가상장비 컴퓨터의 데이터 분석모듈
134: 가상장비 컴퓨터의 가상장비 시뮬레이션 모듈
135: 가상장비 컴퓨터의 입출력신호 모니터링 모듈
136: 가상장비 컴퓨터의 시뮬레이션 화면생성 모듈
41: mini-MPS의 공급부
42: mini-MPS의 검사부
43: mini-MPS의 stopper부
44: mini-MPS의 흡착이송부
45: mini-MPS의 컨베이어부
46: mini-MPS의 이송형 적재부

Claims (10)

  1. 제어실습을 위한 장비를 제어하기 위한 프로그램에 의해 동작하면서 상기 장비의 각 장비모듈을 제어하는 동시에 그 장비를 컴퓨터 상에서 가상장비로 구현한 가상장비 시뮬레이션을 수행하기 위한 메카트로닉스 실습장비로서,
    제어 소프트웨어 프로그램의 구동에 의해 동작하며, 장비모듈 및 가상장비 컴퓨터에 제어신호를 송신하는 제어기;
    상기 제어기로부터 수신한 제어신호에 따라, 가상장비를 동작시키는 가상장비 컴퓨터;
    상기 제어기로부터 수신한 제어신호에 따라 동작하는 장비모듈을 구비하는 장비모듈부; 및
    상기 제어기와 상기 가상장비 컴퓨터 간에 송수신되는 신호데이터에 대한 인터페이스 처리를 수행하는 신호데이터 인터페이스 장치
    를 포함하는 메카트로닉스 실습장비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가상장비 컴퓨터는,
    상기 제어기에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 제어기로 보낼 신호를 송신하는 통신모듈;
    상기 통신모듈을 통해 수신된 제어신호 데이터를 분석하는 데이터 분석모듈;
    상기 데이터 분석모듈에서 분석된 신호 데이터에 따라 가상장비를 동작시키는 가상장비 시뮬레이션 모듈;
    상기 가상장비 시뮬레이션 모듈에 의한 가상장비의 동작 상태를 영상으로 생성하는 시뮬레이션 영상 디스플레이 모듈; 및
    상기 가상장비 컴퓨터의 상기 각 구성모듈을 제어하여 가상장비 시뮬레이션과 관련된 일련의 처리를 수행하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 메카트로닉스 실습장비.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가상장비 시뮬레이션 모듈은,
    가상장비의 동작 중 특정 상황 발생시 이를 감지하고, 이에 대한 상태감지 신호를 상기 제어기로 송신하는 기능을 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    가상장비 컴퓨터로부터 상태감지 신호를 수신한 경우, 그 상태와 관련된 장비모듈에 상기 상태감지 신호에 따른 제어신호를 송신하는 기능을 더 포함하며,
    상기 데이터 분석모듈은,
    상기 통신모듈을 통하여 송신될 상기 상태감지 신호를 분석하는 기능을 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 메카트로닉스 실습장비.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 가상장비 컴퓨터는,
    입출력신호로부터 통신모듈의 상태를 모니터링하는 입출력신호 모니터링 모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메카트로닉스 실습장비.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 가상장비 컴퓨터는,
    가상장비 컴퓨터 화면상에서 필요한 제어요소만을 선택적으로 볼 수 있도록 사용자의 선택을 입력받는 사용자 인터페이스 모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메카트로닉스 실습장비.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는,
    PLC(programmable logic controller) 또는 프로그램이 내장된 마이크로컴퓨터인 것
    을 특징으로 하는 메카트로닉스 실습장비.
  7. 메카트로닉스 실습장비가, 제어실습을 위한 장비를 제어하기 위한 프로그램에 의해 동작하면서 각 장비모듈을 제어하는 동시에 그 장비를 컴퓨터 상에서 가상장비로 구현한 가상장비 시뮬레이션을 수행하는 방법으로서,
    (a) 제어기가 제어신호를 장비모듈에 송신하고, 신호데이터 인터페이스 장치를 통해 가상장비 컴퓨터에 송신하는 단계;
    (b) 상기 제어기로부터 제어신호를 수신한 장비모듈이 해당 제어신호에 따라 동작하는 단계; 및
    (c) 상기 가상장비 컴퓨터가, 수신한 제어신호에 따라 가상장비를 동작시키는 단계
    를 포함하는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    (d) 상기 가상장비 컴퓨터가 상기 가상장비 동작에 따른 특정 상황 발생을 감지하는 단계;
    (e) 상기 가상장비 컴퓨터가, 감지된 특정 상황에 대한 상태감지 신호를, 신호데이터 인터페이스 장치를 통해 제어기로 송신하는 단계;
    (f) 상기 제어기가, 수신한 상태감지 신호에 대응하는 제어신호를 장비모듈에 송신하고, 신호데이터 인터페이스 장치를 통해 가상장비 컴퓨터에 송신하는 단계;
    (g) 상기 제어기로부터 제어신호를 수신한 장비모듈이 해당 제어신호에 따라 동작하는 단계; 및
    (h) 상기 가상장비 컴퓨터가, 수신한 제어신호에 따라 가상장비를 동작시키는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    입출력신호를 체크하여 가상장비 컴퓨터의 통신모듈의 상태를 모니터링하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    가상장비 컴퓨터 화면상에서 필요한 제어요소만을 선택적으로 볼 수 있도록 사용자의 선택을 입력받고, 선택받은 제어요소만의 동작 상태를 상기 가상장비 컴퓨터 화면상에 디스플레이하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장비모듈 제어 및 가상장비 시뮬레이션 방법.

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