KR20170075831A - 철강공정 수식모델 관리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치는 철강공정라인의 수식모델 라이브러리 및 메타정보를 소정의 수식모델 실행모드에 적용시켜 상기 수식모델 실행모드의 동작결과값을 제공하는 수식모델 처리부; 상기 철강공정라인 내 설비의 프로파일 정보를 생성하여 가공처리한 후, 가공처리된 프로파일 정보와 상기 동작결과값을 합산한 합산결과값을 제공하는 프로파일 처리부; 상기 합산결과값에 기초하여 상기 철강공정라인 내의 설비를 제어하는 복수 개의 프로세스 시스템들 간의 연동결과값을 제공받아 가공처리하는 프로세스 처리부; 및 가공처리된 연동결과값에 기초하여 철강공정별로 적용되는 수식모델의 적합성을 판단 및 분석하여 사용자에게 제공하는 분석부를 포함한다.
Description
본 발명은 철강공정 수식모델 관리장치에 관한 것이다.
철강공정을 구성하는 각 공정 라인들과, 각 공정 라인에 존재하는 공장들에는 해당 공정운전에 필요한 필수공정 수식모델들이 존재한다.
이러한 필수공정 수식모델들은 로직과 관련한 기본적인 동작 컨셉이 같을지라도, 각각의 공장에 종속되어, 개발된 결과 모습을 달리하여, 관리 및 실행되고 있는 실정이다.
이는 해당 수식모델들의 각 공장에 종속적인 관리 이원화로 인하여, 관리 비용을 증가시키고 있다. 또한, 각 공장마다 해당 수식모델들 수정이 필요할 경우, 표준 통합화된 기준없이 각각 수정 또는 개선을 위한 상당한 시간을 소모하면서, 개발을 하고 있는 실정으로, 이러한 수정 및 재개발 비용을 증가 시키고 있는 상황이다.
즉, 이러한 수식모델들과 관련된 관리 및 유지 비용이 증가되고 있는 실정이다. 그리고, 해당 공정 라인에서의 공장 신설 시, 기존에 존재하는 수식모델들을 그대로 즉시 이용할 수 있는 환경 부재로, 다시 신설된 공장을 위해 해당 수식모델을 운용하기 위한 환경을 새롭게 구축함으로 관련 구축 비용을 상당 발생시키고 있는 실정이다.
즉, 이러한 문제의 원인은 철강공정라인 수식모델들을 통합적으로 관리하고, 해당 수식모델들을 각각의 공장에서 연동하여 실행할 수 있는 환경 기술이 부재하기 때문이다.
또한, 상기와 같은 문제가 존재하는 수식모델 관리 및 실행 환경에서, 수식모델 개발, 테스트, 검증하기 위한 시뮬레이션 환경과, 실제 공정 라인에 수식모델을 탑재하여 동작시키는 환경이 분리되어 있어, 시뮬레이션 환경에서 개발, 테스트, 그리고 검증 완료된 수식모델들을 실 공정 라인에 적용 시 다시 실 공정 라인 인터페이스 부분을 재개발해야 하며, 심지어, 이러한 인터페이스를 위해, 수식모델들의 개발 결과물들까지 다시 수정 개발해야 하는 상황들이 발생하고 있다.
즉, 이러한 수식모델 재적용 또는 재개발 필요 상황은 관련 작업을 위한 비용 및 시간을 증가시키고 있으며, 실 공정에 즉시 연동하고 동작시킬 수 없는 구조로 인해, 그 해당 시간의 품질 경쟁력이 높은 제품 생산을 불가능하게 만든다.
그리고, 시뮬레이션 환경에서 수식모델을 테스트 검증하고, 즉시 실공정 라인에 연동하여 수식모델을 테스트 검증함으로써, 수식모델 최적화를 이룰 수 있는 환경 구조 부재로 인해, 수식모델 관련 자력 엔지니어링 능력 향상에 부정적인 영향을 미치고 있다.
그리고, 해당 수식모델들이 각각의 공장에 종속되어 관리되다 보니, 개발 및 수정 관련 이력 관리가 제대로 이루어지지 않고 있으며, 통합적으로 최적화된 개발 과정에 있어서의 히스토리가 되지 않고 있다.
또한, 수식모델들이 각 공장에서 운용될 때, 운용 과정에서의 절차 및 중간 생성된 데이터들을 기록하지 않고 있는 실정으로, 이는 해당 수식모델들 자력 엔지니어링 능력 향상을 할 수 없는 환경인 것이다. 그리고, 각 공장에서 실행된 수식모델들의 실행 과정 및 결과 정보를 서로 비교 분석할 수 없는 구조로 인해, 이 또한 해당 수식모델들 자력 엔지니어링 능력 확보에 부정적인 효과를 주고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결할 수 있는 철강공정 수식모델 관리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치는 철강공정라인의 수식모델 라이브러리 및 메타정보를 소정의 수식모델 실행모드에 적용시켜 상기 수식모델 실행모드의 동작결과값을 제공하는 수식모델 처리부; 상기 철강공정라인 내 설비의 프로파일 정보를 생성하여 가공처리한 후, 가공처리된 프로파일 정보와 상기 동작결과값을 합산한 합산결과값을 제공하는 프로파일 처리부; 상기 합산결과값에 기초하여 상기 철강공정라인 내의 설비를 제어하는 복수 개의 프로세스 시스템들 간의 연동결과값을 제공받아 가공처리하는 프로세스 처리부; 및 가공처리된 연동결과값에 기초하여 철강공정별로 적용되는 수식모델의 적합성을 판단 및 분석하여 사용자에게 제공하는 분석부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치를 이용하면, 철강공장의 수식모델들을 비종속적으로 통합 관리하고 실행하여, 철강공정라인을 운용하는 수식모델들을 효율적으로 관리 실행할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 실제 철강공정 라인 내의 설비를 제어하는 PLC에 수식모델을 적용시켜 연동하기 전에 해당 수식모델을 시뮬레이션 모드로 최적화하고, 실제 철강공정 가동전 상태를 향상시켜, 실 공정 라인 가동 시 문제 발생을 최소화하여, 철강공정의 제품 품질들을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 수식모델의 메타데이터 구조정보를 나타낸 예시도이다.
도 2는 수식모델의 메타데이터 구조정보를 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치 및 방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치를 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치(100)는 수식모델 처리부(200), 프로파일 처리부(300), 프로세스 처리부(400) 및 분석부(500)를 포함할 수 있다.
상기 수식모델 처리부(200)는 철강공정라인의 수식모델 라이브러리 및 메타정보를 소정의 수식모델 실행모드에 적용시켜 상기 수식모델 실행모드의 동작결과값을 제공한다.
상기 프로파일 처리부(300)는 상기 철강공정라인 내 설비의 프로파일 정보를 생성하여 가공처리한 후, 가공처리된 프로파일 정보와 상기 동작결과값을 합산한 합산결과값을 제공한다.
상기 프로세스 처리부(400)는 상기 합산결과값에 기초하여 상기 철강공정라인 내의 설비를 제어하는 복수 개의 프로세스 시스템들 간의 연동결과값을 제공받아 가공처리한다.
상기 분석부(500)는 가공처리된 연동결과값에 기초하여 철강공정별로 적용되는 수식모델의 적합성을 판단 및 분석하여 사용자에게 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치(100)는 수식모델 접근보완 관리부(600)를 더 포함하며, 상기 수식모델 접근보완 관리부(600)는 사용자를 인증한 후, 수식모델 처리부(200), 프로파일 처리부(300), 프로세스 처리부(400) 및 분석부(500)의 접근을 혀용할 수 있는 접근 권한 아이디, 패스워드 및 권한 등급 정보를 사용자에게 부여 및 관리하는 기능을 수행한다.
먼저, 상기 수식모델 처리부(200)는 수식모델 운영환경정보 입력부(210), 수식모델 및 메타데이터 관리부(220), 수식모델 실행부(230), 수식모델 설정정보 관리부(240), 수식모델 실행모드 동적추출부(250), 수식모델 실행모드 변환조정부(260), 수식모델 입력정보 브로커(270), 수식모델 출력정보 브로커(280) 및 수식모델 출력정보 저장부(290)를 포함한다.
상기 수식모델 운영환경정보 입력부(210)는 철강공정라인에 적용되는 수식모델들의 라이브러리 및 메타데이터 정보를 입력하는 기능을 수행한다.
도 2는 수식모델의 메타데이터 구조정보를 나타낸 예시도로서, 도 2를 참조하면, 수식모델의 메타데이터 정보는 수식모델의 구분을 위한 구분자 이름, 버전, 해당 수식모델의 라이브러리 위치, 해당 수식모델의 입력에 필요한 데이터들 및 형태 정보, 해당 수식모델의 출력 데이터들 및 형태 정보, 해당 수식모델의 동작 대상 포함 여부 정보, 수식모델이 사용되는 철강공정라인에서의 위치 구분자 정보, 해당 수식모델을 사용해야 하는 입력정보의 원천지 정보를 나타내는 프로세서를 구분하는 구분자 정보, 해당 수식모델을 사용해야 하는 철강공정 프로파일 정보 등 수식모델을 기술할 수 있는 정보들이 포함될 수 있다.
여기서, 수식모델의 메타데이터는 접근성이 높은 리스트, 트리 구조 등의 자료 구조(Data Structure) 정보의 형태를 갖을 수 있다.
또한, 상기 수식모델 운영환경정보 입력부(210)는 입력된 수식모델의 라이브러리들 및 메타데이터 정보들을 수식모델 및 메타데이터 관리부(220)로 전달하는 기능을 수행한다.
상기 수식모델 운영환경정보 입력부(210)는 수식모델의 실행 라이브러리 목록 및 관련 메타데이터들을 수식모델 및 메타데이터 관리부로부터 전달 받아 표시할 수 있다.
또한, 상기 수식모델 운영환경정보 입력부(210)는 사용자가 사용하지 않는 수식모델의 실행 라이브러리가 삭제되면, 삭제 대상의 수식모델의 라이브러리 정보를 수식모델 및 메타데이터 관리부(220)로 전달하여, 관련된 수식모델의 실행 라이브러리 및 메타데이터 정보가 삭제되도록 지원하는 기능을 수행한다.
상기 수식모델 및 메타데이터 관리부(220)는 상기 운영환경정보 입력부(210)로부터 수식모델의 라이브러리 및 메타데이터들을 전달 받고, 수식모델의 라이브러리를 기 설정된 영역(예컨대, 철강공정 수식모델들을 공유할 수 있는 데이터 영역)에 저장한 후, 저장된 수식모델들의 메타데이터를 유지 및 관리하는 기능을 수행한다.
한편, 상기 수식모델 및 메타데이터 관리부(220)는 운영환경정보 입력부(210)로부터 새로운 수식모델 라이브러리들 및 관련 메타 데이터 정보들인 수식모델 등록 정보를 수신할 경우, 해당 수식모델 라이브러리를 위한 메타 데이터 정보들을 추가 관리 및 저장하는 기능을 수행한다.
또한, 수식모델 운영환경정보 입력부(210)로부터 수식모델의 라이브러리에 대한 삭제 요청 정보를 수신할 경우, 상기 수식모델 실행부(230)에 해당 삭제 정보를 전달하고, 삭제 대상인 수식모델의 라이브러리들을 임포팅하여 사용할 경우, 임포팅을 해제하도록 요청하며, 임포팅 해제가 완료되면, 완료 정보를 수신한 후, 관련 수식모델의 메타데이터 정보들 및 라이브러리들을 삭제시키는 기능을 수행한다.
다음으로, 상기 수식모델 실행부(230)는 상기 수식모델의 라이브러리 및 메타데이터 정보를 추출하여 상기 외부신호에 상응하는 상기 실행모드로 실행한 상기 수식모델의 출력정보를 제공하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로는, 상기 수식모델 실행부(230)는 수식모델 출력정보 브로커(280)로부터 수식모델의 입력정보를 전달받는다. 여기서, 수식모델의 입력정보에는 어떠한 수식모델을 이용하여 정보를 처리할 것인지를 알 수 있는 구분자 정보들이 포함되어 있다.
이러한 구분자 정보들은 수식모델이 사용되는 철강공정라인에서의 설비 위치 및 존 (Zone)의 물리 환경 구분자 정보, 해당 수식모델을 사용해야 하는 입력정보의 원천지 정보를 나타내는 프로세스 컴퓨터 시스템들 구분자 정보, 해당 수식모델을 사용해야 하는 철강공정라인 프로파일 구분자 정보들이 해당될 수 있다.
상기 수식모델 실행부(230)는 구분자 정보를 추출하여, 해당 수식모델의 입력정보를 처리한 후, 처리결과를 수식모델 및 메타데이터 정보 관리부로 전달한다.
이때, 수식모델 및 메타데이터 정보 관리부(220)는 관리하고 있는 메타데이터의 자료 구조에서, 대상 메타데이터를 추출하여 수식모델 실행부(230)로 전달해 준다.
이때, 상기 수식모델 실행부(230)는 전달 받은 메타데이터를 참조하여 이용하고자 하는 수식모델의 라이브러리의 구분자 이름 정보를 추출하고, 해당 수식모델 라이브러리를 동적으로 로딩 연동 한다.
또한, 상기 수식모델 실행부(230)는 로딩 연동한 수식모델의 라이브러리의 입/출력 데이터 종류 및 형식을 메타데이터 정보에서 추출하여, 해당 형식에 맞게 입력정보를 조합하고 입력 처리를 수행 한다. 그리고 수식모델의 라이브러리를 통해 처리된 결과 정보를 출력 형식에 맞게 조합한다.
또한, 해당 수식모델의 입력정보에는 시뮬레이션 실행모드의 동작 결과를 프로파일 정보 관리실행부(330)로부터 수신되었는지, 또는 실 공정 라인 연동을 통해, 프로세스 수식모델 입력정보 수신기로부터 수신되었는지 구분할 수 있는 실행모드 정보가 포함되어 있다.
상기 수식모델 실행부(230)는 해당 수식모델들의 입력정보들 처리 후, 실행모드의 구분자 정보와 처리 시 이용된 수식모델의 메타데이터 정보를 매핍출력정보들 브로커로 전달한다. 그리고, 로딩된 수식모델 라이브러리들을 언로딩한다.
그리고, 수식모델 라이브러리를 이용하여 처리 실행 도중의 수식모델의 스텝 상황 정보를 실행 스텝 상황 정보 로거를 이용하여 실행 스텝 상황 정보가 기록 저장될 수 있도록 한다.
참고로, 철강공정의 수식모델들의 실행 스텝의 상세 사항을 기록하는 것은 중요하다.
왜냐하면, 철강공정에서 적용되는 수식모델의 실행 스텝 상황 기록 정보를 통해 해당 수식모델들을 개선하고, 최적화 할 수 있는 요소를 발굴할 수 있으며, 이는 자력으로 수식모델들을 개발하고 엔지니어링 할 수 있는 수식모델 자력 엔지니어링 능력 확보를 지원할 수 있기 때문이다.
따라서, 상기 수식모델 실행부(230)는 수식모델의 실행 스텝 상황 로깅 수준을 여러 단계로 나누어 로깅함으로써, 로깅 정보를 상세하게 나타낼 수 있으며, 또한, 수식모델이 최적화된 후에는, 로깅 기능을 오프(Off) 시켜, 수식모델의 실행 속도를 높일 수 있는 기능을 제공한다.
다음으로, 상기 수식모델 실행모드 설정관리부(240)는 철강공정라인 내 설비를 제어하는 프로세스 시스템들과 연동 및 비연동하여 동작하는 제1 실행모드 및 제2 실행모드 중 어떠한 실행모드로 동작할지를 사용자가 설정할 수 있도록 지원하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 제1 실행모드는 온라인 실공정 연동 실행모드이며, 상기 제2 실행모드는 오프라인 시뮬레이션 모드일 수 있다.
다음으로, 상기 수식모델 실행모드 동적추출부(250)는 수식모델의 실행모드 설정정보를 추출한 후, 유지 관리하는 기능을 수행한다. 그리고, 주기적으로 수식모델의 실행모드 설정정보를 체크하여, 내용이 변경되었을 경우 동적으로 해당 설정정보 내용을 재추출 및 재반영하는 기능을 수행한다.
상기 수식모델 실행모드 변환조정부(260)는 상기 실행모드 설정정보 동적추출부(250)로부터 추출 반영된 실행모드 설정정보에 기초하여, 수식모델의 정합성을 판단하는 기능을 수행한다.
상기 수식모델 실행모드 변환 조정부(260)는 철강공정라인 내에 적용되는 수식모델의 실행모드를 나타낸 실행모드 정보 테이블을 포함하며, 상기 실행모드 정보 테이블에 기초하여 상기 수식모델이 제2 실행모드(예컨대, 오프라인 시뮬레이션 모드)로 동작될 경우, 실행모드 정보 테이블의 오프라인 시뮬레이션 모드를 셋하고 제2 실행모드(예컨대, 온라인 실공정 연동모드)를 리셋하며, 상기 수식모델이 제1 실행모드(예컨대, 온라인 실공정 연동 모드)로 동작될 경우, 실행 모드 정보 테이블의 제2 실행모드(예컨대, 온라인 실공정 연동모드)를 셋하고 제2 실행모드(예컨대, 오프라인 시뮬레이션 모드)를 리셋한다.
여기서, 제1 실행모드 및 제2 실행모드가 동시에 동작되는 경우, 각 실행모드의 정보를 실행 정보 테이블에 셋 함으로써, 제1 실행모드(온라인 실공정 연동 모드) 및 제2 실행모드(오프라인 시뮬레이션 모드)를 동시에 실행가능한 지를 판단함으써, 해당 수식모델의 정합성을 판단할 수 있다.
다음으로, 상기 수식모델 입력정보 브로커(270)는 실행모드 테이블 정보를 이용하여, 실행모드가 제1 실행모드(온라인 실공정 연동 모드), 제2 실행모드(오프라인 시뮬레이션 모드) 또는 제3 실행모드(동시 실행모드)인지 확인한 후, 해당 실행모드에 따른 수식모델의 입력정보를 생성하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 오프라인 시뮬레이션 모드일 경우, 철강공정라인의 수식모델의 입력정보를 프로파일 정보 관리실행부(330)로부터 전달받아, 실행모드가 제1 실행모드일 경우에는 프로세스 처리부(400)의 프로세스 수식모델 입력정보 수신부(430)로부터 수식모델 입력정보를 수신한 후, 수신된 수식모델 입력정보가 제1 실행모드 또는 제2 실행모드로 동작되어 전달받았는지를 구분자 정보를 전달 받은 수식모델의 입력정보에 매핑 조합하여 수식모델 실행부(230)로 전달한다.
다음으로, 수식모델 출력정보 브로커(280)는 수식모델 실행부(230)로부터 수식모델 입력정보들의 처리결과인 출력정보를 전달 받는다.
상기 출력정보는 실행모드 구분자 정보와 처리시 이용된 수식모델을 메타데이터 정보가 각각 매핑 조합되어 있다. 이러한 매핑 조합된 정보에서 구분자 정보를 체크한 후, 제2 실행모드에서 발생한 수식모델의 입력정보를 처리한 출력정보는 프로파일 정보 관리실행부로 전달하고, 제1 실행모드에서 발생한 수식모델들 입력정보에 대해 처리한 출력정보는 프로세스 수식모델 출력정보 전달부(440)로 전달한다.
다음으로, 출력정보 저장부(290)는 출력정보를 저장한다. 상기 출력정보 저장부(290)는 출력정보를 처리했던 수식모델의 메타데이터 정보, 출력정보의 실행모드 구분자 정보가 포함되도록 저장 관리한다.
상기 프로파일 처리부(300)는 상기 외부신호에 상응하는 상기 철강공정라인 내의 설비의 프로파일 정보를 생성하여 가공처리한 후, 가공처리된 프로파일 정보와 상기 동작결과값을 합산한 합산결과값을 제공하는 기능을 수행한다.
상기 프로파일 처리부(300)는 프로파일 정보 설정부(310), 프로파일 정보 동적추출부(320) 및 프로파일 정보관리실행부(330)를 포함할 수 있다.
상기 프로파일 정보 설정부(310)는 철강공정라인의 프로파일 정보(예컨대, 설비의 프로파일)를 설정하는 기능을 한다.
상기 프로파일 정보는 철강공정라인의 길이 정보, 해당 공정 라인에 존재하는 수식모델을 통한 제어 대상 설비들의 상세 기능, 성능, 그리고 길이, 크기 등의 물리 특성 규격 정보와 설치 위치 정보 (예: 롤 장치 등의 지름 및 설치 위치 정보), 철강공정라인의 섹터를 구분하기 위한 존 (Zone) 정보 등 해당 철강공정라인을 물리적 특성 정보를 대표하는 정보들을 포함한다.
또한, 상기 프로파일 정보는 철강공정을 구성하는 각 공정 그리고 각 공장마다 내용에 있어서 차이가 있을 수 있으므로, 상기 프로파일 정보 설정부(310)는 프로파일 정보를 철강공정라인에 맞게 동적으로 설정한 후, 설정된 프로파일 정보를 XML 등의 파일 형태로 출력하는 기능을 수행한다.
상기 프로파일 정보 동적추출부(320)는 프로파일 정보 설정부(310)에서 설정되어 추출된 프로파일 정보를 임포팅하고, 추출된 프로파일 정보가 추가 또는 수정되었는지 주기적으로 체크한 후, 추가 또는 수정될 경우 프로파일 정보들을 동적으로 재추출하는 기능을 한다.
상기 추출된 프로파일 정보는 해당 프로파일 정보 및 프로파일 정보 내용을 구분 지을 수 있는 프로파일 구분자 정보들과 함께 프로파일 정보관리실행부(330)로 전달된다.
상기 프로파일 정보관리실행부(330)는 프로파일 정보 동적추출부(320)로부터 제공된 프로파일 정보를 이용하여 수식모델들이 동작시에 필요한 수식모델 입력정보를 수식모델 입력정보 브로커로 제공한다.
또한, 후술할 출력정보 전달부(440)로부터 제공된 수식모델들의 출력정보를 입력인자로 동작하는 제어 대상 설비들의 프로파일 정보를 철강공정라인의 프로파일 정보에서 추출하는 기능을 한다.
이후, 추출한 출력정보를 프로파일링된 설비 기능 및 성능 규격 값과 비교하여, 추출한 출력정보가 허용 가능한 수치 값일 경우, 해당 수치 값에 노이즈 팩터요소를 추가 처리하여, 수식모델 동작 시에 수식모델 입력정보와 함께 수식모델 입력정보 브로커(270)로 전달한다.
그리고, 수식모델 출력정보를 프로파일링된 설비 기능 및 성능 규격 값과 비교하여, 추출한 출력정보가 허용 불가능한 수치 값일 경우, 이를 기록 저장하고, 노?姸? 팩터 값을 가미하여, 수식모델 동작 시 필요한 수식모델 입력정보값과 함께, 수식모델 입력정보 전달부에 전달하는 기능을 한다.
수식모델 입력정보는 철강공정라인 프로파일링 정보 및 수식모델을 통해 추출된 출력정보에 노이즈 팩터를 가미한 값들이 포함된다. 여기서, 철강공정라인의 수식모델 입력정보는 하기의 [식 1]로 표현될 수 있다.
[식 1]
철강공정의 수식모델 입력정보 = 철강공정라인 프로파일 정보 + 수식모델을 통해 출력된 출력정보 × 노이즈 팩터
상기 노이즈 팩터는 프로파일 정보를 구성하는 내용들, 해당 노이즈 팩터 또는 다른 수식모델이나, 철강공정라인의 구성에 따라 다를 수 있다.
이하에서는 연주공정을 예를 들어 프로파일 정보관리실행부의 동작을 간략하게 설명하도록 한다.
가령, 연주 공정에서 적용되는 프로파일 정보관리실행부(330)의 경우, 연주 주편 응고 모델인 수식모델을 동작시키고, 연주 공정의 프로파일 정보 및 공정 실행상황정보를 이용하여, 연주 주편의 응고 상황을 판단하고, 이를 통해 냉각수 밸브의 유량을 제어할 수 있는 인자들을 추출하는 역할을 수행한다.
추출된 밸브 유량 제어 정보와 프로파일 정보에 존재하는 밸브 유량 제어값의 허용 규격 범위 값과 비교한 후, 상기에서 설명한 이후의 절차를 수행한다.
결국, 프로파일 정보 관리실행부(330)는 노이즈 팩터가 가미된, 밸브유량제어결과 상황정보를 수신한 후, 밸브유량제어결과 상황정보가 허용 규격이 벗어나는 지 등의 문제점을 파악하여, 해당 수식모델의 정합성을 판단한다.
상기 프로세스 처리부(400)는 상기 합산결과값에 따라 상기 PLC들 간의 동적연동에 따른 연동결과값을 제공하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 상기 프로세스 처리부(400)는 정보 설정부(410), 정보 추출부(420), 입력정보 수신부(430) 및 출력정보 전달부(440)를 포함할 수 있다.
상기 프로세스 정보 설정부(410)는 철강공정라인에 존재하는 PLC (Programmable Logic Controller)들을 연동하기 위해, 이러한 연동 관련 정보를 사용자가 설정할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 설정 가능한 정보에는 연동 대상 PLC들을 구분자 정보, 주소 정보, 연동 통신 방식 정보, 연동 통신 데이터 형식 정보, 연동 시 데이터 송수신 관련 역할 정보 등 연동에 필요한 일괄 정보가 설정될 수 있다.
상기 프로세스 정보 추출부(420)는 설정정보를 임포팅, 내용 추출하여, 설정정보에 따라, 해당 PLC(Programmable Logic Controller)들이 동적으로 연동될 수 있도록 지원하는 기능을 한다. 또한 설정정보가 변경되었는지 주기적으로 확인하여, 변경되었을 경우 재임포팅 및 재반영할 수 있는 동적 반영 메커니즘을 제공한다.
상기 프로세스 수식모델 입력정보 수신부(430)는 철강공정라인별 각 공장에 존재하는 프로세스 시스템들(PLC)로부터 수식모델 입력정보를 수신한다.
여기서, 수식모델 입력정보는 해당 공정 라인의 수식모델 운용에 필요한 프로파일 정보, 수식모델 동작을 통해 추출된 출력정보에 대한 실제 실행 결과값 정보가 포함된다.
또한 상기 프로세스 수식모델 입력정보 수신부(430)는 수식모델 입력정보의 원천지 구분자 정보를 프로세스 처리부의 구분자 정보에서 매핑한 후, 매핑한 정보를 수식모델들 입력정보 브로커에 전달한다.
그리고 프로세스 시스템들(PLC)과 연동 시에는 프로세스 정보 추출부(420)로부터 연동 대상 프로세스 시스템(PLC)의 설정정보를 전달 받도록 동적으로 연동한다.
상기 프로세스 수식모델 출력정보 전달부(440)는 철강공정라인별로 존재하는 프로세스 시스템들(PLC)에게 수식모델 출력정보를 전달한다.
상기 수식모델 출력정보는 수식모델의 목적에 맞게 철강공정에 존재하는 설비의 제어 정보 (예: 압연 롤 포스값) 및 또는 이러한 제어 정보를 추출하기 위한 공정 라인 실행 상황의 물리 특성 정보 (예: 압연 하중 값, 압연 하중 값을 통해 압연 롤 포스값을 추출하는 데 이용 가능)를 포함할 수가 있다.
상기 프로세스 수식모델 출력정보 전달부(440)에서 제공된 수식모델들 출력정보는 각 출력정보가 어떠한 수식모델 입력정보로부터 생성되었는지 나타내는 원천지 구분자 정보인 프로세스 시스템(PLC)의 구분자 정보를 포함한다.
상기 분석부(500)는 수식모델들의 단계별 실행상황기록정보를 실시간으로 분석하는 기능을 한다. 또한, 실행상황기록정보의 변동내용을 저장하는 기능도 한다.
마지막으로, 상기 보안 관리부(600)는 사용자의 접근 권한 아이디, 패스워드, 권한 등급 정보 등을 관리하는 기능을 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철강공정 수식모델 관리장치 및 방법을 이용하면, 철강공장의 수식모델들을 비종속적으로 통합 관리하고 실행하여, 철강공정라인을 운용하는 수식모델들을 효율적으로 관리 실행할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 실제 철강공정 라인에 수식모델 연동 전 해당 수식모델을 시뮬레이션 모드로 최적화하고, 수식모델을 실제 철강공정 가동전 정도를 향상시켜, 수식모델을 실 공정 라인과 연동시켜, 실 공정 라인 가동 시 문제 발생을 최소화하여, 철강공정의 제품 품질들을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
참고로, 본 발명에 제시한 “~부”는 컴퓨팅 디바이스일 수 있으며, 상기 컴퓨팅 디바이스는 적어도 하나의 프로세싱 유닛 및 메모리를 포함할 수 있다.
여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.
상기 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스는 추가적인 스토리지를 포함할 수 있다. 스토리지는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다.
상기 스토리지에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛에 의해 실행되기 위해 메모리에 로딩될 수 있다.
한편, 컴퓨팅 디바이스는 네트워크을 통하여 다른 디바이스와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들) 은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.
상술한 컴퓨팅 디바이스의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크에 의해 상호접속될 수도 있다.
이상에서 실시 예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석 되어야 할 것이다.
100: 철강공정 수식모델 관리장치
200: 수식모델 처리부
210: 수식모델 운영환경정보 입력부
220: 수식모델 및 메타데이터 관리부
230: 수식모델 실행부
240: 수식모델 실행모드 설정관리부
250: 수식모델 실행모드 동적추출부
260: 수식모델 실행모드 변환조정부
270: 수식모델 입력정보 브로커
280: 수식모델 출력정보 브로커
290: 수식모델 출력정보 저장부
300: 프로파일 처리부
310: 프로파일 정보 설정부
320: 프로파일 정보 동적추출부
330: 프로파일 정보 관리실행부
400: 프로세스 정보 처리부
410: 프로세스 정보 설정부
420: 프로세스 정보 추출부
430: 프로세스 수식모델 입력정보 수신부
440: 프로세스 수식모델 출력정보 전달부
500: 분석부
600: 수식모델 접근보완 관리부
200: 수식모델 처리부
210: 수식모델 운영환경정보 입력부
220: 수식모델 및 메타데이터 관리부
230: 수식모델 실행부
240: 수식모델 실행모드 설정관리부
250: 수식모델 실행모드 동적추출부
260: 수식모델 실행모드 변환조정부
270: 수식모델 입력정보 브로커
280: 수식모델 출력정보 브로커
290: 수식모델 출력정보 저장부
300: 프로파일 처리부
310: 프로파일 정보 설정부
320: 프로파일 정보 동적추출부
330: 프로파일 정보 관리실행부
400: 프로세스 정보 처리부
410: 프로세스 정보 설정부
420: 프로세스 정보 추출부
430: 프로세스 수식모델 입력정보 수신부
440: 프로세스 수식모델 출력정보 전달부
500: 분석부
600: 수식모델 접근보완 관리부
Claims (7)
- 철강공정라인의 수식모델 라이브러리 및 메타정보를 소정의 수식모델 실행모드에 적용시켜 상기 수식모델 실행모드의 동작결과값을 제공하는 수식모델 처리부;
상기 철강공정라인 내 설비의 프로파일 정보를 생성하여 가공처리한 후, 가공처리된 프로파일 정보와 상기 동작결과값을 합산한 합산결과값을 제공하는 프로파일 처리부;
상기 합산결과값에 기초하여 상기 철강공정라인 내의 설비를 제어하는 복수 개의 프로세스 시스템들 간의 연동결과값을 제공받아 가공처리하는 프로세스 처리부; 및
가공처리된 연동결과값에 기초하여 철강공정별로 적용되는 수식모델의 적합성을 판단 및 분석하여 사용자에게 제공하는 분석부를 포함하는 철강공정 수식모델 관리장치.
- 제1항에 있어서,
상기 수식모델 처리부는,
상기 철강공정라인에 적용되는 수식모델들의 라이브러리 및 메타데이터 정보를 입력하는 수식모델 운영환경정보 입력부;
상기 수식모델의 라이브러리 및 메타데이터 정보를 관리하는 수식모델 및 메타데이터 관리부;
상기 수식모델의 라이브러리 및 메타데이터 정보에 기초하여 실행되는 실행모드의 출력정보를 제공하는 수식모델 실행부;
상기 실행모드의 설정정보를 관리하는 수식모델 실행모드 설정관리부;
상기 실행모드를 상황에 따라 조정하는 수식모델 실행모드 변환 조정부; 및
상기 실행모드의 출력정보 내에 포함된 실행모드 구분자 정보에 기초하여 상기 실행모드에 따라 상기 실행모드의 출력정보를 상기 프로파일 처리부 또는 상기 프로세스 처리부로 제공하는 수식모델 입출력부를 포함하는 철강공정 수식모델 관리장치.
- 제2항에 있어서,
상기 메타데이터 정보는,
상기 수식모델의 구분을 위한 구분자 이름, 버전, 상기 수식모델의 라이브러리 위치, 상기 수식모델의 입력에 필요한 데이터들 및 형태 정보, 상기 수식모델의 출력 데이터들 및 형태 정보, 상기 수식모델의 동작 대상 포함 여부 정보, 상기 수식모델이 사용되는 설비의 위치 구분자 정보, 상기 수식모델을 사용해야 하는 입력정보의 원천지 정보를 나타낸 프로세서를 구분하는 구분자 정보, 상기 수식모델이 적용되는 프로파일 정보 중 어느 하나를 포함하는 철강공정 수식모델 관리장치.
- 제1항에 있어서,
상기 프로파일 처리부는,
상기 철강공정라인의 설비정보가 포함된 프로파일 정보를 설정하는 프로파일 정보 설정부;
상기 프로파일 정보를 추출한 후, 추출한 프로파일 정보 및 프로파일 구분자 정보를 제공하는 프로파일 정보 동적추출부; 및
상기 수식모델의 출력정보로 동작되는 설비의 설비정보가 포함된 프로파일 정보를 상기 프로파일 동적추출부에서 제공된 프로파일 정보에서 추출한 후, 노이즈 팩터값이 가미되록 가공처리시켜, 가공처리된 프로파일 정보와 상기 동작결과값을 합산한 합산결과값을 제공하는 프로파일 정보 관리실행부를 포함하는 철강공정 수식모델 관리장치.
- 제4항에 있어서,
상기 프로세스 처리부는,
상기 철강공정라인 내의 설비를 제어하는 복수 개의 시스템들 간의 연동관련정보를 설정하는 프로세스 정보 설정부; 및
상기 합산결과값에 따라 동작되는 상기 복수 개의 시스템들 간의 연동결과값을 상기 복수 개의 시스템에서 추출하는 프로세스 정보 추출부를 포함하는 철강공정 수식모델 관리장치.
- 제5항에 있어서,
상기 분석부는,
상기 연동결과값에 기초하여 철강공정라인 수식모델들의 단계별 실행 상황 기록 정보를 실시간으로 분석한 후, 상기 수식모델의 적합성 판단 및 상기 수식모델의 출력정보를 분석하는 철강공정 수식모델 관리장치.
- 제1항에 있어서,
사용자를 인증한 후, 수식모델 처리부, 프로파일 처리부 및 분석부의 접근을 혀용할 수 있는 접근 권한 아이디, 패스워드 및 권한 등급 정보를 상기 사용자에게 부여 및 관리하는 수식모델 접근보완 관리부를 더 포함하는 철강공정 수식모델 관리장치.
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| GRNT | Written decision to grant |