KR20200049309A - 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템 - Google Patents

이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템 Download PDF

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KR20200049309A
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Abstract

본 발명에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템은 적어도 하나 이상의 애플리케이션과 연계되며 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되는 HMI(Human-Machine Interface Platform) 플랫폼; 이기종 공작기계; 및 상기 HMI 플랫폼 및 상기 이기종 공작기계와 연결되고, 상기 이기종 공작기계 각각의 인터페이스 라이브러리에 연결된 캡슐화 라이브러리를 포함하며, 상기 HMI 플랫폼을 통해 상기 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되면, 상기 데이터 요청 신호가 이기종 공작기계 중 특정 공작기계에 전달되도록 하는 통합 인터페이스 모듈을 포함할 수 있다.

Description

이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템{Unified Interface System for Heterogeneous Machine Tool Controller}
본 발명은 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템에 관한 것으로, 이기종 공작기계의 컨트롤러에 적용될 수 있는 통합 인터페이스 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 종래에는 공작기계를 조작하는 것과 관련해서는 컴퓨터 수치제어 장치(CNC, 이하 CNC라 함) 제조사가 제공하는 HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 해당 공작기계를 조작하였다. 아울러, 네트워크를 이용해 별도의 HMI 장치를 CNC와 연결하거나 CNC와 HMI가 일체형으로 구비된 하드웨어 장치를 이용하기도 했다.
한편, 공작기계 제조사에서 CNC 제조사가 제공하는 HMI 외에 자신들의 공작기계에 특화된 HMI를 개발하고, 해당 HMI를 CNC 제조사가 제공하는 HMI에 추가할 수 있었다. 하지만, 다음과 같은 문제점으로 인해 공작기계 제조사 자체의 HMI 개발에는 한계점이 존재하였다.
먼저, 동일 공작기계에 적용할 HMI 소프트웨어를 각 CNC에 맞춰 각각 별도로 개발해야 했기 때문에 효율성이 좋지 않다는 한계점이 있었다.
둘째로, 종래에는 단일 실행 애플리케이션 형태로 HMI 소프트웨어가 구성되어 소프트웨어의 안정성 및 신뢰성이 좋지 못하다는 한계가 있었다. 구체적으로, 종래에는CNC 제조사에서 기본으로 제공하는 HMI에 공작기계 제조사에서 개발한 HMI가 탑재되는 경우, 기존의 단일 실행 HMI 애플리케이션에 모듈로 추가 탑재되는 형태로 구성된다. 즉, 새롭게 추가되는 모듈에 문제가 발생하면, 전체 HMI 시스템의 동작이 멈추거나 이상 동작을 할 수 있기 때문에 공작기계 전체의 안정성 및 신뢰성에 문제가 생기게 된다.
KR 10-2017-0036944
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 이기종 공작기계 컨트롤러에 적용되며 공작기계 전체의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템은 적어도 하나 이상의 애플리케이션과 연계되며 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되는 HMI(Human-Machine Interface Platform) 플랫폼; 이기종 공작기계; 및 상기 HMI 플랫폼 및 상기 이기종 공작기계와 연결되고, 상기 이기종 공작기계 각각의 인터페이스 라이브러리에 연결된 캡슐화 라이브러리를 포함하며, 상기 HMI 플랫폼을 통해 상기 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되면, 상기 데이터 요청 신호가 이기종 공작기계 중 특정 공작기계에 전달되도록 하는 통합 인터페이스 모듈을 포함할 수 있다.
상기 HMI 플랫폼은 상기 사용자의 데이터 요청 신호를 데이터 코드로 파싱하여 상기 통합 인터페이스 모듈에 전달할 수 있다.
상기 애플리케이션은 각각 독립된 프로세스의 형태로 구성될 수 있다.
상기 HMI 플랫폼은,
상기 애플리케이션과 데이터를 송수신하는 하도록 하는 애플리케이션 인터페이스부;
상기 애플리케이션 인터페이스부와 연결되고, 상기 애플리케이션 간 및 상기 애플리케이션과 상기 이기종 공작기계 간에 데이터를 송수신하되, 데이터 요청 신호를 데이터 코드의 형태로 파싱(Parsing)하여 전달하는 명령 관리부;
상기 명령 관리부와 연결되고, 상기 명령 관리부에서 파싱된 데이터 코드를 전달받으며, 전달된 데이터 코드를 상기 통합 인터페이스 모듈에 전달하는 통신 관리부;
상기 명령 관리부와 연결되며 상기 애플리케이션의 정보를 등록 및 관리하는 애플리케이션 관리부; 및
상기 통신 관리부와 연결되며, 상기 이기종 공작기계 각각을 구동하기 위한 각각의 데이터를 통합한 통합 데이터 모델이 저장된 기계 상태 모델부를 포함할 수 있다.
상기 HIM 플랫폼은,
사용자 정보를 관리하는 사용자 관리부;를 더 포함할 수 있다.
상기 명령 관리부는 파싱된 데이터 코드에 기반하여, 상기 데이터 코드의 전달 대상을 파악해서 상기 데이터 코드가 상기 전달 대상으로 전달되도록 할 수 있다.
상기 명령 관리부는 데이터 요청을 수신하여 전달한 이후, 사전 설정된 시간 이내에 상기 데이터 요청에 대한 응답을 수신하지 못하면 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 기계 상태 모델부는 상기 통신 관리부로부터 상기 데이터 코드를 전달받으며, 상기 데이터 코드는 기계 종류, 채널, 파일, 툴 에어리어(Tool Area), 채널에 대한 축 및 스핀들 정보를 포함할 수 있다.
상기 통신 관리부는 상기 통합 인터페이스 모듈로부터 반환된 데이터를 상기 명령 관리부 또는 상기 기계 상태 모델부에 전달할 수 있다.
상기 통신 관리부는 상기 데이터 코드에 기반하여 데이터 요청이 주기 통신으로 요청된 데이터인지 비주기 통신으로 요청된 데이터인지를 판단하며, 상기 판단 결과에 따라 주기 통신 요청이면 상기 통합 인터페이스 모듈로부터 반환된 데이터를 상기 기계 상태 모델부에 전달하고, 비주기 통신 요청이면 상기 통합 인터페이스 모듈로부터 반환된 데이터를 상기 명령 관리부로 전달할 수 있다.
상기 기계 상태 모델부는, 상기 데이터 요청 신호가 주기 통신으로 요청된 데이터로 판단되는 경우, 상기 주기 통신으로 요청된 데이터 리스트 정보를 저장할 수 있다.
상기 사용자로부터 요청된 데이터 신호가 상기 기계 상태 모델부에 저장된 주기 통신 데이터 리스트에 존재하는 데이터인 경우, 통신 관리부는 상기 기계 상태 모델부에 저장되어 있던 상기 데이터를 상기 명령 관리부에 전달할 수 있다.
상기 통합 인터페이스 모듈은 상기 이기종 공작 기계의 인터페이스 라이브러리에 연결되어 상기 사용자로부터 입력된 데이터 요청 신호에 따라 표준 함수를 호출할 수 있다.
상기 통합 인터페이스 모듈은 상기 HMI 플랫폼으로부터 전달된 데이터 코드에 기반하여 연결된 인터페이스 라이브러리를 파악하고, 캡슐화 라이브러리를 통해 상기 인터페이스 라이브러리로부터 상기 표준 함수를 호출할 수 있다.
상기 통합 인터페이스 모듈은 내부의 베이스 라이브러리를 통해 상기 사용자의 데이터 요청 신호를 확인하고, 상기 베이스 라이브러리와 대응되는 각 인터페이스 라이브러리로부터 표준 함수를 호출할 수 있다.
상기 통합 인터페이스 모듈은 상기 베이스 라이브러리를 통해 상기 인터페이스 라이브러리를 캡슐화 할 수 있다.
상기 HMI 플랫폼에 의해 파싱된 데이터 코드는 복수 자릿수의 숫자와 인덱스를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되면 데이터 요청 신호에 따라 해당 데이터 요청이 통합 인터페이스 모듈을 통해 특정 공작기계에 전달되도록 하여 공작기계가 구동되도록 함으로써, 이기종 공작기계에 대해 통합된 HMI 플랫폼을 제공할 수 있다.
또한, HMI 플랫폼에 연계된 애플리케이션을 각각 독립된 프로세스의 형태로 구성함으로써, 어느 하나의 애플리케이션에 문제가 발생할지라도 나머지 다른 애플리케이션은 독립적으로 작동하여 공작기계 전체의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템의 구성을 블록도로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템에서 URI 주소 체계를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 URI 주소 체계의 구조도 예시이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템의 데이터 코드 체계를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템에서, 애플리케이션 간에 데이터가 요청 및 반환되는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템에서, 애플리케이션과 공작기계 간에 데이터가 요청 및 반환되는 것을 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직할 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템의 구성을 블록도로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템에서 URI 주소 체계를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 URI 주소 체계의 구조도의 예시를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템의 데이터 코드 체계를 도시한 도면이며, 도 5는 애플리케이션 간에 데이터가 요청 및 반환되는 것을 나타내는 도면이고, 도 6은 애플리케이션과 공작기계 간에 데이터가 요청 및 반환되는 것을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템은, 적어도 하나 이상의 애플리케이션(200)과 연계되며 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되는 HMI(Human Machine Interface Platform)(100), 이기종 공작기계(400) 및 HMI 플랫폼(100) 및 이기종 공작기계(400)와 연결되고, 이기종 공작기계(400) 각각의 인터페이스 라이브러리에 연결된 캡슐화 라이브러리(310)를 포함하며, HMI 플랫폼(100)을 통해 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되면 데이터 요청 신호가 이기종 공작기계(400) 중 특정 공작기계에 전달되도록 하는 통합 인터페이스 모듈(300)을 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는, 본 발명에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템의 세부 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
HMI 플랫폼(100)은 적어도 하나 이상의 애플리케이션(200)과 연계될 수 있다. 아울러, HMI 플랫폼(100)은 사용자의 데이터 요청 신호를 데이터 코드로 파싱(Parsing)하여 통합 인터페이스 모듈(300)에 전달할 수 있다. 여기서, 애플리케이션(200)은 각각 독립된 프로세스의 형태로 구성될 수 있다. 이처럼, 본 발명에서는 애플리케이션(200)이 각각 독립된 프로세스의 형태로 구성되어 HMI 플랫폼(100)에 연계됨으로써, 종래에 애플리케이션이 기존의 단일 실행 HMI 애플리케이션에 모듈로 추가 탑재되는 형태로 구성되어 새롭게 추가되는 모듈에 문제가 발생하면, 전체 HMI 시스템의 동작이 멈추거나 이상 동작함으로써 공작기계 전체의 안정성에 문제가 생기는데 반해, 어느 하나의 애플리케이션에 문제가 발생할지라도 나머지 다른 애플리케이션은 독립적으로 작동하여 공작기계 전체의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, HMI 플랫폼(100)은 사용자의 제어명령을 입력 받기 위해 그래픽 기반의 조작을 수행하여 HMI 화면을 구성할 수 있다.
구체적으로, HMI 플랫폼(100)은 애플리케이션 인터페이스부(110), 명령 관리부(120), 통신 관리부(130), 애플리케이션 관리부(140) 및 기계 상태 모델부(150)를 포함하며, 사용자 관리부(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
애플리케이션 인터페이스부(110)는 애플리케이션(200)과 HMI 플랫폼(100) 간에 데이터를 송수신하는 역할을 한다. 즉, HMI 플랫폼(100)은 애플리케이션 인터페이스부(110)를 통해 사용자로부터 데이터 요청 신호를 인가받을 수 있다. 여기서, 사용자로부터의 데이터 요청 신호는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 당업계에서 널리 사용되고 있는 통합 자원 식별자(URI, Uniform Resource Identifier) 주소 체계로 구성될 수 있다. 아울러, 추후 설명한 애플리케이션 간, 애플리케이션과 공작기계 간의 데이터 요청은 URI 주소 체계에 기반하여 이루어질 수 있다.
명령 관리부(120)는 애플리케이션 인터페이스부(110)와 연결되고, 애플리케이션(200) 간 및 애플리케이션(200과 이기종 공작기계(400) 간에 데이터를 송수신한다.
아울러, 명령 관리부(120)는 데이터 요청 신호를 데이터 코드의 형태로 파싱한 후 해당 데이터 코드와 전달된 URI 주소에 기반하여 데이터 요청 신호의 전달 대상을 파악해서 데이터 요청 신호를 전달되도록 할 수 있다
또한, 명령 관리부(120)는 데이터 요청을 수신한 다음 해당 데이터 요청을 타겟 대상에게 전달한 이후, 사전 설정된 시간 이내에 데이터 요청에 대한 응답을 수신하지 못하면 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 명령 관리부(120)는 애플리케이션 간(200) 또는 애플리케이션(200)과 공작기계(400) 간의 통신에서 사전 설정된 시간 이내에 타겟 애플리케이션 또는 공작기계로부터 데이터 요청에 대한 응답내용이 반환되지 않을 시 해당 통신 간에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 명령 관리부(120)는 통신 관리부(130)와 연결되어 데이터 요청 신호의 타겟 대상으로부터 반환된 데이터를 통신 관리부(130)를 통해 전달받아 애플리케이션 인터페이스부(110)에 전달하여 애플리케이션(200)이 요청한 데이터를 반환할 수 있다.
통신 관리부(130)는 명령 관리부(120)와 연결되고 명령 관리부(120)에서 데이터 요청 신호를 전달받으며, 데이터 요청 신호를 데이터 코드의 형태로 파싱하고, 해당 데이터 코드를 통합 인터페이스 모듈(300)에 전달할 수 있다. 여기서, 파싱된 데이터 코드는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 자릿수의 숫자와 인덱스를 포함할 수 있다. 구체적으로, 데이터 코드는 필요로 하는 함수에 따라 트리 구조로서 할당될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 4를 참조하면, 데이터 코드는 각 자리마다 의미하는 속성을 표시하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 첫번째 자리는 레벨, 공작기계, 채널, 툴 에어리어, 파일에 대해 각각 0부터 5까지 순차로 배열할 수 있고, 두번째 및 세번째 자리는 엔티티 이하의 세부 속성, 네번째 및 다섯번째 자리는 최하단 세부속성을 표시하도록 배열될 수 있다. 또한, 5자리의 숫자 뒤에 따르는 인덱스들은 각각 콤마로 구분될 수 있고, i는 채널의 번호, j는 축의 번호 등 세부 속성을 만날 때 마다 구분할 수 있다. 이처럼 본 발명에서는 상술한 데이터 코드 체계에 기반하여 이기종 공작기계 컨트롤러에 대해 통합된 HMI 플랫폼으로서 제어가 가능하도록 할 수 있다.
아울러, 통신 관리부(130)는 통합 인터페이스 모듈(300)로부터 데이터 요청에 대해 반환된 데이터를 명령 관리부(120) 또는 기계 상태 모델부(150)에 전달할 수 있다.
구체적으로, 통신 관리부(130)는 데이터 코드에 기반하여 데이터 요청이 주기 통신으로 요청된 데이터인지 비주기 통신으로 요청된 데이터인지를 판단하며, 판단 결과에 따라 주기 통신 요청이면 통합 인터페이스 모듈(300)로부터 반환된 데이터를 기계 상태 모델부(150)에 전달할 수 있다. 반면, 판단 결과 비주기 통신 요청이면 통합 인터페이스 모듈(300)로부터 반환된 데이터를 명령 관리부(120)로 전달할 수 있다.
애플리케이션 관리부(140)는 명령 관리부(120)와 연결되며 애플리케이션의 정보를 등록 및 관리하는 역할을 한다. 여기서, 애플리케이션의 정보는 애플리케이션의 이름, 애플리케이션의 라벨(label) 역할, 애플리케이션의 버전 정보, 애플리케이션 실행 파일의 확장자를 포함한 이름, 외부에서 애플리케이션을 식별하는 이름, 애플리케이션에 할당되는 ID, 애플리케이션이 속하는 그룹 정보, 애플리케이션을 화면에 표시할 초기 시작위치, 애플리케이션이 가지고 있는 화면의 ID, 애플리케이션이 처리할 수 있는 데이터 정의, 백업/복구가 필요한 파일 정보, 애플리케이션 설치 후 HMI 재부팅 필요 여부에 대한 정보, HMI 부팅 후 자동 실행 여부 및 애플리케이션을 설치 및 운용하기 위한 플랫폼의 버전 정보 등을 포함할 수 있다.
애플리케이션 관리부(140)는 상술한 애플리케이션의 정보를 등록하여 애플리케이션 리스트를 생성하며, 애플리케이션에 대해 데이터 요청이 있을 시, 애플리케이션 리스트 내에 타겟 애플리케이션이 있는지 검색하여, 해당 애플리케이션에 데이터를 전달하고 해당 애플리케이션으로부터 데이터가 반환되도록 할 수 있다.
기계 상태 모델부(150)는 통신 관리부(130)와 연결되며, 이기종 공작기계(400) 각각을 구동하기 위한 각각의 데이터를 통합한 통합 데이터 모델을 저장할 수 있다. 또한, 기계 상태 모델부(150)는 내부에 독립한 데이터 맵을 저장하고 있으며, 통신 관리부(130)로부터 전달된 데이터를 데이터 맵에 저장할 수 있다.
또한, 기계 상태 모델부(150)는 통신 관리부(130)로부터 데이터 코드를 전달받으며, 이때, 데이터 코드는 공작기계 종류의 대분류, 채널, 파일, 툴 에어리어(Tool Area)의 중분류 및 채널에 대한 축(Axis) 및 스핀들(Spindle)과 같은 소분류 정보를 포함할 수 있다.
한편, 기계 상태 모델부(150)는 사용자로부터의 데이터 요청 신호가 주기 통신으로 요청된 데이터로 판단되는 경우, 주기 통신으로 요청된 데이터 리스트 정보를 저장할 수 있다. 아울러, 사용자로부터의 데이터 요청 신호가 주기 통신으로 요청된 데이터로 판단되는 경우, 기계 상태 모델부(150)는 통신 관리부(130)를 통해 타겟 공작기계로부터 요청된 데이터를 사전 설정된 주기마다 반환 받아 저장할 수 있다. 이때, 사전 설정된 시간 이내에 주기 통신 리스트에 있는 데이터의 요청이 없는 경우, 해당 데이터는 주기 통신 리스트에서 삭제될 수 있다.
한편, 사용자로부터 요청된 데이터 신호가 기계 상태 모델부(150)에 저장된 주기 통신 데이터 리스트에 존재하는 데이터인 경우, 통신 관리부(130)는 기계 상태 모델부(150)에 저장되어 있던 데이터를 명령 관리부(120)에 전달할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 사용자로부터 요청된 데이터가 주기 통신 리스트 내에 있는 공작기계의 데이터를 요청하는 경우, 통신 관리부(130)는 타겟 공작기계와 통신을 하는 것이 아니라 주기 통신 리스트 내에 있는 해당 공작기계의 데이터를 곧바로 명령 관리부(120)에 반환함으로써, 공작기계의 통신 부하를 감소시킬 수 있고, 그에 따라 공작기계의 성능 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
사용자 관리부(160)는 HMI 플랫폼(100)을 사용하는 사용자 정보를 관리할 수 있다. 예를 들어, HMI 플랫폼(100)을 허가된 사용자만 사용할 수 있도록 사용자 권한 정보를 관리할 수 있다. 이때, 사용자의 권한 정보는 사용자의 ID 및 비밀번호 등을 통해 관리할 수 있다. 아울러, 사용자 관리부(160)에서는 HMI 플랫폼(100)을 사용할 수 있는 사용자를 추가 및 삭제할 수 있으며, 현재 등록된 사용자의 정보를 변경할 수 있다.
통합 인터페이스 모듈(300)은 HMI 플랫폼(100) 및 이기종 공작기계(400)와 연결되고, 이기종 공작기계(400) 각각의 인터페이스 라이브러리에 연결된 캡슐화 라이브러리(310)를 포함하며, HMI 플랫폼(100)을 통해 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되면, 데이터 요청 신호가 이기종 공작기계 중 특정 공작기계에 전달되도록 할 수 있다. 구체적으로, 통합 인터페이스 모듈(300)은 이기종 공작기계의 인터페이스 라이브러리에 연결되어 사용자로부터 입력된 데이터 요청 신호에 따라 표준함수를 호출할 수 있다. 보다 구체적으로, 통합 인터페이스 모듈(300)은 일종의 가상 인터페이스로서 동작할 수 있는데, HMI 플랫폼(100)으로부터 전달된 데이터 코드에 기반하여 연결된 인터페이스 라이브러리를 파악하고, 캡슐화 라이브러리(310)를 통해 인터페이스 라이브러리로부터 표준 함수를 호출할 수 있다. 즉, 통합 인터페이스 모듈(300)은 HMI 플랫폼(100)의 통신 관리부(130)로부터 파싱된 데이터 요청을 접수하면, 연결된 컨트롤러의 인터페이스 라이브러리를 이용하여 요청이 온 데이터 코드에 상응하는 표준함수 메소드를 호출하고, 표준함수 메소드에 의해 반환된 값을 통신 관리부(130)를 통해 반환할 수 있다.
한편, 통합 인터페이스 모듈(300)은 캡슐화 라이브러리(310), 통신 API(320) 및 복수의 인터페이스 라이브러리, 예를 들어 제1 인터페이스 라이브러리(330) 및 제2 인터페이스 라이브러리(340)를 포함할 수 있다.
통신 API(320)는 HMI 플랫폼(100)에서 호출 가능한 함수들을 제공하는 역할을 한다. 통신 API(320)는 HMI 플랫폼(100)으로부터 데이터 요청이 오면, 연결 성공한 공작기계의 DDL(Dynamic linking library) 파일을 로딩 한다. 또한, 통신 API(320)는 통합 인터페이스 모듈(300)이 HMI 플랫폼(100) 또는 다른 이기종 컨트롤러와 통신할 시, 기능을 안정적으로 수행하기 위해 필요한 함수를 제공할 수 있다.
캡슐화 라이브러리(310)는 이기종 인터페이스들을 캡슐화하여 상기 인터페이스로의 접근을 관리하는 역할을 할 수 있다. 캡슐화 라이브러리(310)는 데이터 코드에 대응되는 표준 함수를 호출하고 실행시킬 수 있다. 캡슐화 라이브러리(310)는 이를 위해 복수의 인터페이스 라이브러리(330, 340)에 연결되어 있을 수 있다. 또한, 이를 위해 캡슐화 라이브러리(310)는 복수의 인터페이스 라이브러리(330, 340)와 대응되는 베이스 라이브러리(base library)를 포함할 수 있다. 아울러, 통합 인터페이스 모듈(300)은 베이스 라이브러리를 통해 인터페이스 라이브러리를 캡슐화 할 수 있다. 따라서, 캡슐화 라이브러리(310)에 요구되는 데이터 코드는 베이스 라이브러리를 통해 확인되고, 베이스 라이브러리와 대응되는 각 인터페이스 라이브러리(330, 340)로부터 표준 함수가 호출되도록 하여 실행되도록 할 수 있다.
즉, 통합 인터페이스 모듈(300)은 내부의 베이스 라이브러리를 통해 사용자의 데이터 요청 신호를 확인하고, 베이스 라이브러리와 대응되는 각 인터페이스 라이브러리로부터 표준함수를 호출할 수 있다. 따라서, 애플리케이션(200) 또는 HMI 플랫폼(100)의 입장에서는 각 인터페이스 라이브러리(330, 340)를 알고 있을 필요없이, 통합화된 캡슐화 라이브러리(310)에 대한 데이터 요청만으로 함수 실행이 가능하게 될 수 있다.
구체적으로, 제1 인터페이스 라이브러리(330)는 이기종의 공작기계 중 하나의 인터페이스 API(Application Program Interface)를 캡슐화한 라이브러리를 의미할 수 있다. 제1 인터페이스 라이브러리(330)에는 표준 함수의 실제 구현문이 위치하며, 상기 함수의 내부에는 각 제조사에서 제공하는 함수 또는 어드레스 정보를 포함할 수 있다.
또한, 제2 인터페이스 라이브러리(340)는 제1 인터페이스 라이브러리(330)와 다른 공작기계의 인터페이스 HMI를 캡슐화한 라이브러리일 수 있다.
아울러, 제1 인터페이스 라이브러리(330) 및 제2 인터페이스 라이브러리(340)는 각 공작기계의 표준함수의 실제 구현문을 포함할 수 있다. 더 나아가, 제1 및 제2 인터페이스 라이브러리(330, 340)는 캡슐화 라이브러리(310)에 연결되어, 캡슐화 라이브러리(310)에 호출되는 표준 함수를 제공할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템은 각 공작기계에 대응되는 표준함수를 포함하는 복수의 인터페이스 라이브러리(330,340)를 구비하되, 이들 인터페이스 라이브러리(330, 340)에 연결된 베이스 라이브러리를 통해 캡슐화를 진행하고, 요청받은 데이터 코드에 대응되도록 베이스 라이브러리를 통해 실제 인터페이스 라이브러리(330, 340) 상에서 표준함수를 호출 및 실행 가능하도록 할 수 있다.
공작기계(400)는 예를 들어 CNC(Computer Numerical control) 선반과 같은 공작기계일 수 있다. 또한, 공작기계(400)는 동일한 종류의 공작기계일지라도, CNC 제조사(ex: 화낙, 지멘스 등)에 따라 다양한 형태의 공작기계로 구성될 수 있다. 아울러, 공작기계(400)는 통합 인터페이스 모듈(300)에 포함된 복수의 인터페이스 라이브러리(330, 340)에 대응되는 수로 구성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 공작기계의 종류와 관계없이 공작기계(410, 420)의 인터페이스 라이브러리(330, 340)가 통합 인터페이스(300)의 캡슐화 라이브러리(310)에 의해 캡슐화 되어 있으므로, 애플리케이션(200)은 동일한 HMI 플랫폼(100)을 통해 공작기계(410, 420)를 제어하는 것이 가능하다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템에서, 애플리케이션 간에 데이터가 요청 및 반환되는 것 및 애플리케이션과 공작기계 간에 데이터가 요청 및 반환되는 것을 설명하기로 한다.
예를 들어, 명령 관리부(120)는 제1 애플리케이션(210)으로부터 전달된 데이터 요청의 타겟이 제2 애플리케이션(220)인 경우, 해당 데이터를 애플리케이션 관리부(140)에 전달하며, 애플리케이션 관리부(140)는 제2 애플리케이션(220)이 애플리케이션 등록 리스트에 있는지 확인하고, 확인된 경우 데이터 요청을 제2 애플리케이션(220)에 전달할 수 있다. 아울러, 데이터 요청을 받은 제2 애플리케이션(220)은 해당 내용을 처리한 후 데이터 요청에 대한 응답을 애플리케이션 관리부(140)에 반환하고, 애플리케이션 관리부(140)는 반환 받은 결과를 명령 관리부(120)에 다시 전달하며, 명령 관리부(120)를 이를 제1 애플리케이션(210)에 반환한다.
다른 예로, 명령 관리부(120)는 제1 애플리케이션(210)으로부터 전달된 데이터의 요청의 티켓이 공작기계(400)인 경우, 해당 데이터를 통신 관리부(130)를 통해 통합 인터페이스 모듈(300)에 전달하며, 통합 인터페이스 모듈(300)은 전달된 데이터 요청을 타겟 공작기계에 전달할 수 있다. 아울러, 데이터 요청을 받은 타겟 공작기계는 해당 내용을 처리한 후 데이터 요청에 대한 응답을 통합 인터페이스 모듈(300)을 통해 통신 관리부(130)에 전달하며, 통신 관리부(130)는 이를 명령 관리부(120)에 전달하여 제1 애플리케이션(210)에 반환되도록 할 수 있다.
100: HMI 플랫폼 110: 애플리케이션 인터페이스부
120: 명령 관리부 130: 통신 관리부
140: 애플리케이션 관리부 150: 기계 상태 모델부
200: 애플리케이션 300: 통합 인터페이스 모듈
400: 공작기계

Claims (17)

  1. 적어도 하나 이상의 애플리케이션과 연계되며 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되는 HMI(Human-Machine Interface Platform) 플랫폼;
    이기종 공작기계; 및
    상기 HMI 플랫폼 및 상기 이기종 공작기계와 연결되고, 상기 이기종 공작기계 각각의 인터페이스 라이브러리에 연결된 캡슐화 라이브러리를 포함하며, 상기 HMI 플랫폼을 통해 상기 사용자로부터 데이터 요청 신호가 입력되면, 상기 데이터 요청 신호가 이기종 공작기계 중 특정 공작기계에 전달되도록 하는 통합 인터페이스 모듈을 포함하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 HMI 플랫폼은 상기 사용자의 데이터 요청 신호를 데이터 코드로 파싱하여 상기 통합 인터페이스 모듈에 전달하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 애플리케이션은 각각 독립된 프로세스의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 HMI 플랫폼은,
    상기 애플리케이션과 데이터를 송수신하는 하도록 하는 애플리케이션 인터페이스부;
    상기 애플리케이션 인터페이스부와 연결되고, 상기 애플리케이션 간 및 상기 애플리케이션과 상기 이기종 공작기계 간에 데이터를 송수신하되, 데이터 요청 신호를 데이터 코드의 형태로 파싱(Parsing)하여 전달하는 명령 관리부;
    상기 명령 관리부와 연결되고, 상기 명령 관리부에서 파싱된 데이터 코드를 전달받으며, 전달된 데이터 코드를 상기 통합 인터페이스 모듈에 전달하는 통신 관리부;
    상기 명령 관리부와 연결되며 상기 애플리케이션의 정보를 등록 및 관리하는 애플리케이션 관리부; 및
    상기 통신 관리부와 연결되며, 상기 이기종 공작기계 각각을 구동하기 위한 각각의 데이터를 통합한 통합 데이터 모델이 저장된 기계 상태 모델부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 HIM 플랫폼은,
    사용자 정보를 관리하는 사용자 관리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 명령 관리부는 파싱된 데이터 코드에 기반하여, 상기 데이터 코드의 전달 대상을 파악해서 상기 데이터 코드가 상기 전달 대상으로 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 명령 관리부는 데이터 요청을 수신하여 전달한 이후, 사전 설정된 시간 이내에 상기 데이터 요청에 대한 응답을 수신하지 못하면 에러가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 기계 상태 모델부는 상기 통신 관리부로부터 상기 데이터 코드를 전달받으며, 상기 데이터 코드는 기계 종류, 채널, 파일, 툴 에어리어(Tool Area), 채널에 대한 축 및 스핀들 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 통신 관리부는 상기 통합 인터페이스 모듈로부터 반환된 데이터를 상기 명령 관리부 또는 상기 기계 상태 모델부에 전달하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 통신 관리부는 상기 데이터 코드에 기반하여 데이터 요청이 주기 통신으로 요청된 데이터인지 비주기 통신으로 요청된 데이터인지를 판단하며, 상기 판단 결과에 따라 주기 통신 요청이면 상기 통합 인터페이스 모듈로부터 반환된 데이터를 상기 기계 상태 모델부에 전달하고, 비주기 통신 요청이면 상기 통합 인터페이스 모듈로부터 반환된 데이터를 상기 명령 관리부로 전달하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 기계 상태 모델부는, 상기 데이터 요청 신호가 주기 통신으로 요청된 데이터로 판단되는 경우, 상기 주기 통신으로 요청된 데이터 리스트 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 사용자로부터 요청된 데이터 신호가 상기 기계 상태 모델부에 저장된 주기 통신 데이터 리스트에 존재하는 데이터인 경우, 통신 관리부는 상기 기계 상태 모델부에 저장되어 있던 상기 데이터를 상기 명령 관리부에 전달하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 통합 인터페이스 모듈은 상기 이기종 공작 기계의 인터페이스 라이브러리에 연결되어 상기 사용자로부터 입력된 데이터 요청 신호에 따라 표준 함수를 호출하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작 기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 통합 인터페이스 모듈은 상기 HMI 플랫폼으로부터 전달된 데이터 코드에 기반하여 연결된 인터페이스 라이브러리를 파악하고, 캡슐화 라이브러리를 통해 상기 인터페이스 라이브러리로부터 상기 표준 함수를 호출하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 통합 인터페이스 모듈은 내부의 베이스 라이브러리를 통해 상기 사용자의 데이터 요청 신호를 확인하고, 상기 베이스 라이브러리와 대응되는 각 인터페이스 라이브러리로부터 표준 함수를 호출하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 통합 인터페이스 모듈은 상기 베이스 라이브러리를 통해 상기 인터페이스 라이브러리를 캡슐화 하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
  17. 청구항 2에 있어서,
    상기 HMI 플랫폼에 의해 파싱된 데이터 코드는 복수 자릿수의 숫자와 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이기종 공작기계 컨트롤러용 통합 인터페이스 시스템.
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