KR20180000997A - Real-time industrial storaging system and storaging method utilizing hmi and big data technology - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 데이터 저장 시스템 및 저장 방법에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템 및 저장 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a data storage system and a storage method, and more particularly, to a large-capacity industrial data real-time storage system and a storage method using an HMI and a big data technology.
산업 설비로부터 측정되는 데이터는 사용자가 계측을 원하는 각종 설비에 설치된 측정 센서를 통하여 수집된다. 이때, 센서(sensor)의 측정 방식 또는 센싱(sensing) 주기에 따라 데이터 생산 성능을 조절할 수 있다.Data measured from an industrial facility is collected through a measurement sensor installed in various facilities that the user desires to measure. At this time, the data production performance can be controlled according to the measurement method or the sensing period of the sensor.
HMI(Human Machine Interface)는 산업 현장의 설비 데이터를 수집하여, 설비의 운영 상태를 조회하고 처리하는 기능을 담당하고, 수집된 데이터를 데이터베이스화하여, 현장의 상태를 분석하고, 사고 예방 및 고장 예측부분에 사용할 수 있도록 지원하는 역할을 담당하는 대표적인 데이터 수집 시스템이다. HMI를 통하여 수집된 데이터를 적재하기 위하여 전통적으로 관계형 데이터베이스 관리 시스템(relational data base management system)을 사용한다.The HMI (Human Machine Interface) collects facility data of an industrial site, and it functions as a function of inquiring and processing the operation state of the facility. It analyzes the state of the site by analyzing collected data, This is a representative data collection system that plays a role to support the use of the part. Traditionally, a relational database management system is used to load data collected through an HMI.
산업 현장의 설비 데이터 측정 방식에 따라 실시간, 무한정으로 데이터가 발생한다고 볼 수 있으며, 기존 HMI 및 RDBMS로 구성된 시스템으로는 저장할 수 있는 데이터의 한계가 존재한다. 상기 시스템은 저장할 수 있는 성능에 맞추어 중요한 데이터만을 선별하거나, 가중치가 낮은 데이터를 강제 누락시켜 저장 데이터량을 축소시키거나 또는 저장주기를 연장하는 등의 조치가 필요하다. 그러므로 취득 데이터의 손실이 발생하게 된다. 이는 고가의 하드웨어 장비를 도입하더라도 시스템 구성의 한계로 인하여 큰 차이가 없다. Data can be generated in real-time or indefinitely according to the method of measuring the facility data of the industrial field. There is a limit of data that can be stored in a system composed of existing HMI and RDBMS. The system needs to select only important data in accordance with the performance that can be stored, to reduce the amount of stored data by forcibly dropping the low-weighted data, or to extend the storage period. Therefore, loss of acquired data occurs. Even if expensive hardware equipment is introduced, there is no significant difference due to the limitations of the system configuration.
한편, 사회 전반의 다양한 분야에서, 기존의 버려지던 데이터를 보관하여 분석에 활용함으로써, 데이터의 가치를 재창출 하는 작업이 활발히 진행되고 있다. 따라서, 산업 설비로부터 생산되는 데이터 이외에도, 고의 누락 또는 용량 초과로 버려지는 다양한 분야의 데이터를 활용하기 위하여, 수집되는 데이터를 누락하지 않고 수집 및 저장할 수 있는 방안이 요구된다.On the other hand, in various fields of society as a whole, work to reproduce the value of data is actively carried out by archiving and discarding existing discarded data. Therefore, in addition to the data produced from industrial facilities, there is a need for a method of collecting and storing collected data without missing, in order to utilize various fields of data that are discarded due to missing or excess capacity.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템 및 저장 방법은 기존 HMI의 데이터 수집 성능에 비하여 단위 시간당 저장할 수 있는 데이터의 용량을 획기적으로 증가시킴으로써 데이터의 손실을 최소화하여 수집 및 저장함으로써, 수집된 데이터가 산업 설비 및 사회 전반의 현상 분석에 효과적이고도 가치있게 활용되도록 하는 것을 목적으로 한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a system and method for storing large-capacity industrial data using an HMI and a BIG data technology, the method comprising the steps of: To minimize the loss of data and to collect and store the data so that the collected data can be utilized effectively and invaluable for the analysis of the phenomena of industrial facilities and society as a whole.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 양상에 따른 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템은 산업 데이터 실시간 저장시스템에 있어서, 산업설비에 구비된 적어도 하나의 센싱장치로부터 센싱데이터를 송수신할 수 있도록 구비된 PLC장치로부터 전송된 센싱데이터를 수집하는 수집부, 상기 수집부에 수집된 센싱데이터를 저장하는 메모리부, 상기 센싱데이터를 미리 설정된 연산프로세스에 의하여 변환하여 변환데이터를 생성하는 연산부 및 상기 연산부에 의하여 변환된 변환데이터를 전송하는 전송부를 포함하는 HMI장치 및 상기 전송부로부터 변환데이터를 수신하는 수신부, 상기 수집된 변환데이터를 저장하는 수신 메모리부, 상기 수신 메모리부에 저장된 변환데이터를 통합하여 통합데이터를 생성하는 통합부, 상기 통합데이터를 저장하는 통합 메모리부 그리고 클라이언트의 요청에 따라 상기 통합메모리부에 저장된 데이터를 제공하는 서비스부를 포함하는 DB 클라우드장치를 포함하고, 상기 DB 클라우드장치는 상기 수신부와 상기 수신 메모리부를 각각 복수개 포함하고, 상기 변환 데이터는 상기 복수의 수신부를 통해 상기 복수의 수신 메모리부에 분산되어 저장되도록 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a real-time storage system for large-scale industrial data, which comprises a sensing device for sensing data transmitted from a PLC device capable of transmitting and receiving sensing data from at least one sensing device provided in an industrial facility, A memory unit for storing the sensing data collected in the collecting unit, an operation unit for converting the sensing data by a predetermined calculation process to generate conversion data, and a transmission unit for transmitting the conversion data converted by the operation unit A reception unit for receiving the conversion data from the transmission unit; a reception memory unit for storing the collected conversion data; an integration unit for integrating the conversion data stored in the reception memory unit to generate integrated data; An integrated memory unit for storing data, And a service unit for providing data stored in the integrated memory unit in response to a request from the DB cloud device, wherein the DB cloud device includes a plurality of receiving units and a plurality of receiving memory units, And is distributed and stored in the plurality of reception memory units through the reception unit.
또한, 상기 전송부는 상기 복수의 수신부에 동시에 접속 가능할 수 있다. The transmitting unit may be connectable to the plurality of receiving units at the same time.
또한, 상기 전송부는 미리 설정된 주기마다 상기 변환데이터를 분산하여 상기 복수의 수신부에 전송할 수 있다.Also, the transmitting unit may distribute the converted data at predetermined intervals and transmit the distributed data to the plurality of receiving units.
또한, 상기 복수의 수신부에 각각 분산되어 전송되는 변환데이터의 크기는 동일하도록 구비될 수 있다. In addition, the sizes of the transform data transmitted and dispersed in the plurality of receiving units may be the same.
또한, 상기 HMI장치의 수집부는 미리 설정된 주기에 따라 상기 PLC장치에 센싱데이터 요청 신호를 전송할 수 있다.In addition, the collecting unit of the HMI device may transmit a sensing data request signal to the PLC device according to a preset cycle.
본 발명의 다른 양상에 따른 대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법은 HMI장치가 수집부를 통하여 산업설비에 구비된 적어도 하나의 센싱장치로부터 센싱데이터를 송수신할 수 있도록 구비된 PLC장치로부터 전송된 센싱데이터를 수집하고, 메모리부를 통하여 상기 수집부에 수집된 센싱데이터를 저장하고, 연산부를 통하여 상기 센싱데이터를 미리 설정된 연산프로세스에 의하여 적어도 하나의 변환데이터를 생성하고, 그리고 전송부를 통하여 상기 연산부에 의하여 변환된 적어도 하나의 변환데이터를 전송하는 단계; 및 DB 클라우드장치가 수신부를 통하여 상기 전송부로부터 변환데이터를 수신하고, 수신 메모리부를 통하여 상기 수집된 변환데이터를 저장하고, 통합부를 통하여 상기 수신부로부터 수집된 변환데이터를 통합하여 통합데이터를 생성하고, 통합 메모리부를 통하여 상기 통합데이터를 저장하고 그리고 서비스부를 통하여 클라이언트의 요청에 따라 상기 통합메모리부에 저장된 데이터를 제공하는 단계; 를 포함하고, 상기 DB 클라우드장치는 상기 수신부와 상기 수신 메모리부를 각각 복수개 포함하고, 상기 변환 데이터는 상기 복수의 수신부를 통해 상기 복수의 수신 메모리부에 분산되어 저장되도록 한다. According to another aspect of the present invention, the HMI device collects sensing data transmitted from a PLC device capable of transmitting and receiving sensing data from at least one sensing device provided in an industrial facility through a collecting unit A sensing unit for sensing the sensing data collected in the collecting unit through a memory unit, generating at least one conversion data by a predetermined calculation process through an operation unit, and outputting at least one conversion data through the transmission unit, To-be-transmitted data; And the DB cloud device receives the converted data from the transmitting unit through the receiving unit, stores the collected converted data through the receiving memory unit, integrates the converted data collected from the receiving unit through the unifying unit, Storing the integrated data through an integrated memory unit and providing data stored in the integrated memory unit according to a request from a client through a service unit; Wherein the DB cloud device includes a plurality of reception units and a plurality of reception memory units, and the conversion data is distributed and stored in the plurality of reception memory units via the plurality of reception units.
본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템 및 저장 방법은 수집된 데이터가 산업 설비 및 사회 전반의 현상 분석에 효과적이고도 가치있게 활용될 수 있도록 기존 HMI의 데이터 수집 성능에 비하여 단위 시간당 저장할 수 있는 데이터의 용량을 획기적으로 증가시킴으로써 데이터의 손실을 최소화하여 수집 및 저장할 수 있다. The large-capacity industrial data real-time storage system and the storage method utilizing the HMI and the big data technology according to the embodiment of the present invention are used to collect data of the existing HMI so that the collected data can be utilized effectively and advantageously The data can be collected and stored by minimizing the loss of data by dramatically increasing the capacity of data that can be stored per unit time as compared with the collection performance.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템과 PLC장치 및 클라이언트를 도시한 제1 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템의 HMI장치의 시스템 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템의 DB클라우드장치의 시스템 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템과 PLC장치 및 클라이언트를 도시한 제2 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법의 순서도를 도시한 것이다. FIG. 1 is a first conceptual diagram showing a large-capacity industrial data real-time storage system, a PLC device, and a client using an HMI and a big data technology according to an embodiment of the present invention.
2 is a system block diagram of an HMI device of a large-capacity industrial data real-time storage system utilizing an HMI and a big data technology according to an embodiment of the present invention.
3 is a system block diagram of a DB cloud device of a large-capacity industrial data real-time storage system utilizing an HMI and a Big Data technology according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a second conceptual diagram illustrating a large-capacity industrial data real-time storage system, a PLC device, and a client using the HMI and the Big Data technology according to the embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for real-time storage of mass industrial data according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기증을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Hereinafter, the terms are defined in consideration of donation in the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms. These embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. Only. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...장치", "...디바이스", "...부" 또는 "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as being "comprising" or "comprising" an element, it is understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element . In addition, terms such as "... unit", "... device", "... device", "... part" or "... module" Means a unit for processing, which may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
한편, 본 발명의 실시 예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있으며, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, each component, function block or means may be composed of one or more sub-components, and the electrical, electronic, and mechanical functions performed by the components may be electronic circuits, An integrated circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like, or may be implemented separately or two or more may be integrated into one.
또한 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터, 스마트폰과 같은 모바일 기기, 온라인 게임 서비스 제공 서버 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 아래에서 설명할 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 장치에 이용 가능한 메모리 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조물을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되기 위한 프로세스를 생성하여 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Also, each block of the accompanying block diagrams and combinations of the steps of the flowcharts may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be embedded in a processor of a general purpose computer, a special purpose computer, a portable notebook computer, a network computer, a mobile device such as a smart phone, an on-line game service provision server or other programmable data processing equipment, Those instructions, which are performed through the processor of the data processing equipment as possible, will create means for performing the functions described in each block or flowchart of the block diagrams described below. These computer program instructions may also be stored in a memory or computer readable memory available to a computer device capable of directing a computer device or other programmable data processing equipment to implement the functionality in a particular manner, It is also possible to produce products containing instruction means for performing the functions described in the respective steps of the flowcharts. It will be appreciated that computer program instructions may be loaded onto a computer device or other programmable data processing equipment so that a process for performing a series of operating steps on a computer device or other programmable data processing equipment may be created to determine each block and flowchart of the block diagram It is also possible to provide steps for executing the functions described in each step of Fig.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Also, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions mentioned in the blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.
본 발명의 실시예에 있어서, 클라이언트 또는 각종 장치라고 함은 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, PDA, 휴대전화, 게임기 등 데이터를 수집, 판독, 처리, 가공, 저장, 표시할 수 있는 모든 계산 수단을 의미한다. 특히, 본 발명의 실시예에 있어서의 클라이언트 또는 각종 장치는 해독 가능한 코드로 작성된 소프트웨어를 실행시킬 수 있으며, 이를 사용자에게 표시하여 전달할 수 있는 기능을 갖는 장치이다. 또한, 필요에 따라서는 소프트웨어를 자체적으로 저장하기도 하고, 또는 외부로부터 데이터와 함께 읽어 들일 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the client or various devices include all calculation means capable of collecting, reading, processing, processing, storing, and displaying data such as a desktop computer, a notebook computer, a smart phone, a PDA, . In particular, the client or various devices in the embodiment of the present invention can execute software written in a readable code, and can display and transmit the software to a user. In addition, the software may be stored on its own if necessary, or may be read with data from outside.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서의 클라이언트 또는 각종 장치에는 위와 같은 데이터 처리 기능뿐 아니라 입력, 출력, 저장 등의 기능이 포함되어 있으며, 이를 위하여 일반적인 컴퓨터 장치들이 갖는 CPU, 메인보드, 그래픽 카드, 하드디스크, 사운드 카드, 스피커, 키보드, 마우스, 모니터, USB, 통신 모뎀 등의 각종 요소들 뿐만 아니라 무선 스마트폰 단말기들이 갖는 CPU, 메인보드, 그래픽 칩, 메모리 칩, 사운드엔진, 스피커, 터치패드, USB 등의 외부 연결 단자, 통신 안테나, 3G, LTE, LTE-A, WiFi, 블루투스 등의 통신을 구현할 수 있는 통신 모뎀 등을 포함할 수 있다. 이러한 각종 요소들이 단독으로 또는 2 이상이 함께, 또는 각종 요소들의 일부분이 결합되어 하나 또는 그 이상의 기능을 구현할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 도면이나 상세한 설명에서 하나 또는 그 이상의 블록으로 표시된 장치 또는 그 일부분들은 위와 같은 클라이언트 또는 각종 장치에 포함되어 있는 각종 요소들이 단독으로 또는 2 이상이 함께, 또는 각종 요소들의 일부분이 결합되어 하나 또는 그 이상의 기능을 나타내는 것을 의미할 수 있다.The client or various devices in the embodiment of the present invention include functions such as input, output, and storage as well as the above-described data processing functions. For this purpose, a CPU, a main board, a graphics card, A CPU, a main board, a graphic chip, a memory chip, a sound engine, a speaker, a touch pad, a speaker, a speaker, a keyboard, a mouse, a monitor, a USB, a communication modem, An external connection terminal such as a USB, a communication antenna, a communication modem capable of implementing communication such as 3G, LTE, LTE-A, WiFi, Bluetooth, and the like. It is to be understood that these various elements may be used singly or in combination of two or more, or a combination of the various elements may implement one or more functions, and may be embodied in one or more blocks in the drawings or in the description And parts thereof may mean that the various elements included in the client or the various devices as described above may be singly or two or more together, or a combination of various elements may represent one or more functions.
또한, 발명의 실시예에 있어서 RDBMS(relational data base management system)는 관계형 데이터베이스 관리 시스템, PLC(programmable logic controller)장치는 각종 센서로부터 신호를 받아 제어기에 신호를 보냄으로써 사람이 지정해둔 대로 로봇이 작동하도록 해주는 장치, HMI(Human Machine Interface)장치는 시각이나 청각과 관련 지어진 인간의 아날로그적인 인지의 세계와 컴퓨터나 통신의 디지털을 처리하는 기계의 세계를 연결하는 인터페이스를 의미할 수 있다.In a relational database management system (RDBMS), a programmable logic controller (PLC) receives a signal from various sensors and sends a signal to a controller, so that the robot operates as specified by a person HMI (Human Machine Interface) devices can refer to the interface between the world of human analogue perception connected with vision or hearing and the world of machines that process digital or computer communication.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a large-capacity industrial data real-time storage system utilizing an HMI and a big data technology according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템과 PLC장치(10) 및 클라이언트(20)를 도시한 제1 개념도이다. HMI장치(100)는 PLC장치(10) 및 DB클라우드장치(110)와 통신가능하도록 연결될 수 있다. DB클라우드장치(110)는 HMI장치(100) 및 클라이언트(20)와 통신가능하도록 연결될 수 있다.FIG. 1 is a first conceptual diagram showing a large-capacity industrial data real-time storage system, a
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템의 HMI장치(100)의 시스템 블록도이다. 도 2를 참고하면, 상기 HMI장치(100)는 수집부(101), 메모리부(102), 연산부(103), 전송부(104)를 포함하여 구성된다. 2 is a system block diagram of an
상기 수집부(101)는 산업설비에 구비된 적어도 하나의 센싱장치로부터 센싱데이터를 송수신할 수 있도록 구비된 PLC장치(10)로부터 전송된 센싱데이터를 수집하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 메모리부(102)는 센싱장치로부터 송신된 센싱데이터를 저장할 수 있다. 저장된 센싱데이터는 연산부(103)에 의하여 변환데이터로 생성된다. 이때 연산부(103)는 센싱장치에 특이적으로 조합가능한 미리 설정된 연산프로세스를 사용하여 고속으로 센싱데이터를 변환한 변환데이터를 생성할 수 있다. 전송부(104)는 상기 연산부(103)에 의하여 변환된 변환데이터를 전송할 수 있도록 구비되며, 전송부(104)에서 송신된 변환데이터는 DB클라우드장치(110)의 수신부(111)에 의하여 수신되고, 상기 변환데이터는 수신 메모리부(113)에 저장될 수 있다. 이하 도 3을 통하여 DB클라우드장치(110)를 자세히 살펴보도록 한다. The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템의 DB클라우드장치(110)의 시스템 블록도이다. 도 3을 참고하면 DB클라우드장치(110)는 수신부(111), 수신 메모리부(113), 통합부(112), 통합 메모리부(114) 그리고 서비스부(115)를 포함하여 구비된다. 앞서 기술한 바와 같이 수신부(111)와 수신 메모리부(113)는 상기 HMI장치(100)로부터 수신된 변환데이터의 수신 및 저장을 담당하도록 구비될 수 있다. 통합부(112)는 수신 메모리부(113)에 저장된 변환데이터를 통합하여 통합데이터를 생성할 수 있다. FIG. 3 is a system block diagram of a
상기 DB클라우드장치(110)는 상기 수신부(111)와 상기 수신 메모리부(113)를 각각 복수개 포함하고, 상기 변환 데이터는 상기 복수의 수신부(111)를 통해 상기 복수의 수신 메모리부(113)에 분산되어 저장되도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 전송부(104)는 상기 복수의 수신부(111)에 동시에 접속 가능할 수 있다. 전송부(104)는 실시간으로 변환데이터를 상기 복수의 수신부(111)에 송신하도록 구비될 수 있고, 이를 통하여 변환데이터가 복수의 수신 메모리부(113)에 저장되므로 데이터의 병렬적 분배 및 저장이 이루어질 수 있다. The
또한, 상기 복수의 수신부(111)에 각각 분산되어 전송되는 변환데이터의 크기는 동일하도록 구비될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템에 있어서, 예를 들어 전송부(104)에서 전송되는 변환데이터의 크기가 약 100MB(megabyte)이고, 상기 수신부(111) 및 수신 데이터부가 각각 5개로 이루어진 경우를 가정하면, 동일한 크기의 데이터용량 즉 약 20MB의 데이터가 각각의 수신부(111)에 송신되고, 이를 5개의 수신데이터부에 나누어 상대적으로 적은 용량의 데이터로 나누어 저장할 수 있어 수집된 데이터의 저장이 고속으로 이루어질 수 있다. In addition, the sizes of the transform data transmitted and dispersed in the plurality of receiving
상기 수신부(111)와 수신 메모리부(113)는 각각의 독립적인 프로세스를 통하여 처리되도록 구비될 수 있으므로 시스템에 걸리는 부하를 작게 하므로 비교적 낮은 사양의 시스템에 의하더라도 데이터의 수신 및 저장이 고속으로 이루어질 수 있다. Since the receiving
또한, 상기 전송부(104)는 미리 설정된 주기마다 상기 변환데이터를 분산하여 상기 복수의 수신부(111)에 전송할 수 있다. 통합부(112)는 수신 메모리부(113)에 저장된 복수의 변환데이터를 하나의 통합데이터의 형태로 생성할 수 있도록 구비될 수 있다. 예를 들면, 전송부(104)는 센싱장치로부터 송신되는 센싱데이터의 양이 급격히 감소하는 경우, 또는 기타 본 발명의 실시예에 따른 용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템의 부하가 감소하는 경우에 변환데이터를 분산하여 복수의 수신부(111)에 전송할 수 있도록 구비됨으로써 데이터 수집과 통합작업을 분할하여 수행할 수 있다. In addition, the transmitting
또한, 상기 HMI장치(100)의 수집부(101)는 미리 설정된 주기에 따라 상기 PLC장치(10)에 센싱데이터 요청 신호를 전송할 수 있다. 예를 들면 PLC장치(10)가 동작하거나 또는 동작하지 않는 특정 시간대 또는 특정 주기의 시간을 구별하여 센싱데이터를 요청하도록 구비되어, 불필요한 작업이 이루어지 않도록 할 수 있다. The collecting
통합 메모리부(114)는 앞서 살펴본 바와 같이 시스템의 부하가 걸리지 않는 동안에 생성된 통합데이터를 저장하게 되는데, 데이터의 양이 방대하므로 통합 메모리부(114) 역시 상기 통합부(112) 및/또는 PLC장치(10)가 동작하지 않는 동안에 데이터의 저장이 이루어지는 것이 바람직하다. As described above, the
DB클라우드장치(110)의 서비스부(115)는 상기 통합 메모리부(114)에 저장된 통합데이터를 클라이언트(20)가 원하는 형태의 형태로 제공하도록 구비될 수 있다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템과 PLC장치(10) 및 클라이언트(20)를 도시한 제2 개념도이다. 도 4를 살펴보면, DB클라우드장치(110)는 다수의 저사양 서버 등으로 구성될 수 있다. HMI장치(100), DB클라우드장치(110) 등은 DB수집망(30), DB통합망(40), OA망(50)을 통하여 상호 네트워킹 할 수 있다. The
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법에 대하여 살펴본다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법의 순서도를 도시한 것이다. Hereinafter, a method for real-time storage of large capacity industrial data according to another embodiment of the present invention will be described. 5 is a flowchart illustrating a method for real-time storage of mass industrial data according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 우선 HMI장치(100)가 수집부(101)를 통하여 산업설비에 구비된 적어도 하나의 센싱장치로부터 센싱데이터를 송수신할 수 있도록 구비된 PLC장치(10)로부터 전송된 센싱데이터를 수집하고, 메모리부(102)를 통하여 상기 수집부(101)에 수집된 센싱데이터를 저장하고, 연산부(103)를 통하여 상기 센싱데이터를 미리 설정된 연산프로세스연산프로세스에 의하여 적어도 하나의 변환데이터를 생성할 수 있다. 그리고 전송부(104)를 통하여 상기 연산부(103)에 의하여 변환된 적어도 하나의 변환데이터를 전송하는 단계를 수행한다 (S210). 앞서 기술한 바와 같이 미리 설정된 연산프로세스는 센싱데이터의 유형 등에 따라 최적화된 독립적인 연산프로세스를 적용할 수 있으므로 센싱데이터의 변환이 효율적으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 5, the
도 3을 참조하면, DB클라우드장치(110)는 상기 수신부(111)와 상기 수신 메모리부(113)를 각각 복수개 포함하고, 상기 변환 데이터는 상기 복수의 수신부(111)를 통해 상기 복수의 수신 메모리부(113)에 분산되어 저장되도록 구성된다. DB클라우드장치(110)는 다음으로 복수의 수신부(111) 및 수신 메모리 부를 통하여 상기 전송부(104)로부터 변환데이터를 수신하고, 수신 메모리부(113)를 통하여 상기 수집된 변환데이터를 저장한다. 통합부(112)는 상기 수신 메모리부(113)과 직접 연결되므로, 통합부(112)는 상기 수신부(111)로부터 수집된 변환데이터를 통합하여 통합데이터를 생성하고, 통합 메모리부(114)를 통하여 상기 통합데이터를 저장하고 그리고 서비스부(115)를 통하여 클라이언트(20)의 요청에 따라 상기 통합메모리부(102)에 저장된 데이터를 제공하는 단계를 수행한다 (S220). 서비스부(115)는 클라이언트(20)의 요청 등이 있는 경우 또는 미리 설정된 데이터 출력 방식에 따라 가공된 데이터를 제공할 수 있도록 구성된다.3, the
본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is not intended to limit the scope. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
10: PLC장치
20: 클라이언트
30: DB수집망
40: DB통합망
50: OA망
100: HMI장치
101: 수집부
102: 메모리부
103: 연산부
104: 전송부
110: DB클라우드장치
111: 수신부
112: 통합부
113: 수신 메모리부
114: 통합 메모리부
115: 서비스부10: PLC device
20: Client
30: DB collection network
40: DB Integration Network
50: OA network
100: HMI device
101: collecting unit 102: memory unit
103: Operation unit 104:
110: DB cloud device
111: Receiving unit 112:
113: receiving memory unit 114: integrated memory unit
115: Service Department
Claims (10)
상기 저장시스템은,
산업설비에 구비된 적어도 하나의 센싱장치로부터 센싱데이터를 송수신할 수 있도록 구비된 PLC장치로부터 전송된 센싱데이터를 수집하는 수집부, 상기 수집부에 수집된 센싱데이터를 저장하는 메모리부, 상기 센싱데이터를 미리 설정된 연산프로세스에 의하여 변환하여 변환데이터를 생성하는 연산부 및 상기 연산부에 의하여 변환된 변환데이터를 전송하는 전송부를 포함하는 HMI장치; 및
상기 전송부로부터 변환데이터를 수신하는 수신부, 상기 수집된 변환데이터를 저장하는 수신 메모리부, 상기 수신 메모리부에 저장된 변환데이터를 통합하여 통합데이터를 생성하는 통합부, 상기 통합데이터를 저장하는 통합 메모리부 그리고 클라이언트의 요청에 따라 상기 통합메모리부에 저장된 데이터를 제공하는 서비스부를 포함하는 DB 클라우드장치;를 포함하고,
상기 DB 클라우드장치는 상기 수신부와 상기 수신 메모리부를 각각 복수개 포함하고, 상기 변환 데이터는 상기 복수의 수신부를 통해 상기 복수의 수신 메모리부에 분산되어 저장되는 것을 특징으로 하는,
HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템.
In an industrial data real time storage system,
The storage system comprising:
A collecting unit for collecting sensing data transmitted from a PLC device capable of transmitting and receiving sensing data from at least one sensing device provided in an industrial facility, a memory unit for storing sensing data collected in the collecting unit, An HMI device including an operation unit for converting the image data by a predetermined arithmetic process to generate converted data, and a transfer unit for transferring the converted data by the operation unit; And
A receiving unit for receiving the converted data from the transmitting unit, a receiving memory unit for storing the collected converted data, an integrated unit for combining the converted data stored in the receiving memory unit to generate integrated data, And a service unit for providing data stored in the integrated memory unit in response to a request from the client,
Wherein the DB cloud device includes a plurality of reception units and a plurality of reception memory units, and the conversion data is distributed and stored in the plurality of reception memory units via the plurality of reception units.
Large-scale industrial data real-time storage system utilizing HMI and Big Data technology.
상기 전송부는 상기 복수의 수신부에 동시에 접속 가능한 것을 특징으로 하는,
HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the transmitting unit is connectable to the plurality of receiving units at the same time,
Large-scale industrial data real-time storage system utilizing HMI and Big Data technology.
상기 전송부는 미리 설정된 주기마다 상기 변환데이터를 분산하여 상기 복수의 수신부에 전송하는 것을 특징으로 하는,
HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the transmitting unit distributes the converted data at predetermined intervals and transmits the distributed data to the plurality of receiving units.
Large-scale industrial data real-time storage system utilizing HMI and Big Data technology.
상기 복수의 수신부에 각각 분산되어 전송되는 변환데이터의 크기는 동일한 것을 특징으로 하는,
HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the size of the transform data transmitted and dispersed in each of the plurality of receiving units is the same.
Large-scale industrial data real-time storage system utilizing HMI and Big Data technology.
상기 HMI장치의 수집부는 미리 설정된 주기에 따라 상기 PLC장치에 센싱데이터 요청 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는,
HMI와 빅데이터 기술을 활용한 대용량 산업 데이터 실시간 저장 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the collecting unit of the HMI device transmits a sensing data request signal to the PLC device according to a preset cycle.
Large-scale industrial data real-time storage system utilizing HMI and Big Data technology.
상기 저장 방법은,
HMI장치가 수집부를 통하여 산업설비에 구비된 적어도 하나의 센싱장치로부터 센싱데이터를 송수신할 수 있도록 구비된 PLC장치로부터 전송된 센싱데이터를 수집하고, 메모리부를 통하여 상기 수집부에 수집된 센싱데이터를 저장하고, 연산부를 통하여 상기 센싱데이터를 미리 설정된 연산프로세스에 의하여 적어도 하나의 변환데이터를 생성하고, 그리고 전송부를 통하여 상기 연산부에 의하여 변환된 적어도 하나의 변환데이터를 전송하는 단계; 및
DB 클라우드장치가 수신부를 통하여 상기 전송부로부터 변환데이터를 수신하고, 수신 메모리부를 통하여 상기 수집된 변환데이터를 저장하고, 통합부를 통하여 상기 수신부로부터 수집된 변환데이터를 통합하여 통합데이터를 생성하고, 통합 메모리부를 통하여 상기 통합데이터를 저장하고 그리고 서비스부를 통하여 클라이언트의 요청에 따라 상기 통합메모리부에 저장된 데이터를 제공하는 단계; 를 포함하고,
상기 DB 클라우드장치는 상기 수신부와 상기 수신 메모리부를 각각 복수개 포함하고, 상기 변환 데이터는 상기 복수의 수신부를 통해 상기 복수의 수신 메모리부에 분산되어 저장되는 것을 특징으로 하는,
대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법.
A method for real-time industrial data storage,
The storage method includes:
The HMI device collects the sensing data transmitted from the PLC device which is capable of transmitting and receiving the sensing data from at least one sensing device provided in the industrial facility through the collecting section and stores the sensing data collected in the collecting section through the memory section Generating at least one conversion data by a predetermined calculation process through the operation unit and transmitting at least one conversion data converted by the operation unit through the transmission unit; And
The DB cloud device receives the conversion data from the transmission unit through the reception unit, stores the collected conversion data through the reception memory unit, integrates the conversion data collected from the reception unit through the integration unit to generate integrated data, Storing the integrated data through a memory unit and providing data stored in the integrated memory unit according to a request from a client through a service unit; Lt; / RTI >
Wherein the DB cloud device includes a plurality of reception units and a plurality of reception memory units, and the conversion data is distributed and stored in the plurality of reception memory units via the plurality of reception units.
A method for real - time storage of large - capacity industrial data.
상기 전송부는 상기 복수의 수신부에 동시에 접속 가능한 것을 특징으로 하는,
대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the transmitting unit is connectable to the plurality of receiving units at the same time,
A method for real - time storage of large - capacity industrial data.
상기 전송부는 미리 설정된 주기마다 상기 변환데이터를 분산하여 상기 복수의 수신부에 전송하는 것을 특징으로 하는,
대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the transmitting unit distributes the converted data at predetermined intervals and transmits the distributed data to the plurality of receiving units.
A method for real - time storage of large - capacity industrial data.
상기 복수의 수신부에 각각 분산되어 전송되는 변환데이터의 크기는 동일한 것을 특징으로 하는,
대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the size of the transform data transmitted and dispersed in each of the plurality of receiving units is the same.
A method for real - time storage of large - capacity industrial data.
상기 HMI장치의 수집부는 미리 설정된 주기에 따라 상기 PLC장치에 센싱데이터 요청 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는,
대용량 산업 데이터 실시간 저장 방법.The method according to claim 6,
Wherein the collecting unit of the HMI device transmits a sensing data request signal to the PLC device according to a preset cycle.
A method for real - time storage of large - capacity industrial data.
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2016
- 2016-06-24 KR KR1020160079465A patent/KR101830392B1/en active IP Right Grant
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