KR20200076353A - Virtual process simulation synchronization system and method using process operation information - Google Patents

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KR20200076353A
KR20200076353A KR1020180165377A KR20180165377A KR20200076353A KR 20200076353 A KR20200076353 A KR 20200076353A KR 1020180165377 A KR1020180165377 A KR 1020180165377A KR 20180165377 A KR20180165377 A KR 20180165377A KR 20200076353 A KR20200076353 A KR 20200076353A
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권대길
조진웅
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전자부품연구원
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Abstract

The present invention relate to a virtual process simulation synchronization system using process operation information, which comprises: a field device collecting process operation information and transmitting the collected process operation information; a management server collecting the process operation information of the field device from the field device through a communication unit, converting the collected process operation information into a process operation information packet, and transmitting the converted operation information packet; and a processing device determining whether field device identification information included in the process operation information packet received from the management server, and, if present, applying the received process operation information into a virtual process model.

Description

공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템 및 방법{Virtual process simulation synchronization system and method using process operation information}Virtual process simulation synchronization system and method using process operation information}

본 발명은 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공장에서 제품을 생산하는 자동화 공정을 시뮬레이션할 때 가상 공정상에 배치된 설비에 대한 기계적인 동작의 정확도를 높일 수 있는 정보 처리 분야에 관한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a virtual process simulation synchronization system using process operation information. More specifically, when simulating an automated process for producing a product in a factory, it is possible to increase the accuracy of mechanical operation of a facility disposed on the virtual process. In the field of information processing.

종래 생산공장에서 새로운 제품을 대량으로 양산하기 위해서 PLC(Programmable Logic Controller, 이하 "PLC"라함) 기반의 자동화 생산라인을 구축하는 것이 일반적이다. In order to mass-produce new products in a conventional production plant, it is common to establish an automated production line based on a PLC (Programmable Logic Controller, hereinafter referred to as "PLC").

그런데 이러한 PLC 기반의 자동화 생산라인의 구축방식은 많은 시행착오를 발생하기 때문에 컴퓨터상에서 가상공정을 구축하여 실제 공정에서 발생할 수 있는 문제점들을 사전에 검증하는 가상공정 시뮬레이션 방식을 사용한다. However, since the construction method of this PLC-based automated production line generates a lot of trial and error, it uses a virtual process simulation method that builds a virtual process on a computer and pre-verifies problems that may occur in the actual process.

여기서, 가상공정 시뮬레이션 방식은 도 1에서와 같이, 실제 자동화 생산 공장(10)에서 동작하는 공장 PLC(12)의 I/O 접점을 읽거나 쓸수가 있어 공장 PLC(12)에 디지털 또는 아날로그 선으로 연결되어 있는 자동화 생산 공장(10)의 설비(11) 및 공장 PLC(12)가 시뮬레이션 처리 장치920)와 연동될 수가 있다. Here, the virtual process simulation method can read or write the I/O contact point of the factory PLC 12 operating in the actual automated production plant 10, as shown in FIG. 1, so that the factory PLC 12 is digital or analog lines. The facility 11 and the factory PLC 12 of the connected automated production plant 10 may be linked with the simulation processing device 920.

다만, 종래 자동화 생산 공장(100은 센서, 로봇 등과 같은 필드 디바이스들의 Input 접점을 읽어서 자동화 공정의 상태를 파악하거나 Output 접점에 데이터 쓰기를 통해 자동화 공정을 제어할 수가 있다. However, the conventional automated production plant 100 can read the input contact of field devices such as sensors and robots to grasp the state of the automation process or control the automation process by writing data to the output contact.

그러나 실제 공정에서 동작하는 자동화 생산 설비(11)의 기계 역학적인 동작에 대한 속도, 가감속 등의 파라미터 정보와 I/O 접점과 연동되지 않은 필드 디바이스들의 입력값 등의 부가 공정 운영 데이터는 공장 PLC(12)로부터 획득할 수가 없다.However, additional process operation data, such as parameter information, such as speed and acceleration/deceleration, and the input values of field devices not interlocked with I/O contact points, are executed in the factory PLC. It cannot be obtained from (12).

그래서 실제공장 운영시, 생산라인에 설치된 설비의 동작과 가상공정을 시뮬레이션할 때 컴퓨터에서 모델링된 설비의 동작이 조금씩 차이가 나는 문제점이 발생한다. So, in the actual factory operation, when simulating the operation of the equipment installed on the production line and the virtual process, there is a problem that the operation of the equipment modeled on the computer is slightly different.

본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, PLC의 I/O 접점으로부터 획득할 수 없는 공정 운영 데이터를 추가로 확보하여 모델링된 가상공정 모델에 설비 정보를 자동으로 반영하고, 이를 통해 실제 공정환경과 가까운 시뮬레이션 환경을 구축하는 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템을 제공하고자 한다. The present invention has been devised to solve the conventional problems, and additionally secures process operation data that cannot be obtained from the I/O contact point of the PLC, and automatically reflects facility information in the modeled virtual process model, thereby real process. To provide a virtual process simulation synchronization system using process operation information that builds a simulation environment close to the environment.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템은 공정 운영정보를 전송하는 필드 디바이스; 상기 필드 디바이스로부터 통신부를 통해 필드 디바이스의 공정 운영정보를 수집한 후 수집한 공정 운영정보를 공정 운영정보 패킷으로 변환하여 전송하는 관리 서버; 및 상기 관리 서버로부터 수신된 공정 운영정보 패킷에 포함된 상기 필드 디바이스 식별정보가 모델링된 가상공정 모델에 존재하는지를 판단하여 존재할 경우 수신된 공정 운영정보를 가상공정 모델에 적용하는 시뮬레이션 처리 장치를 포함한다. A virtual process simulation synchronization system using process operation information according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a field device for transmitting process operation information; A management server that collects process operation information of a field device from the field device through a communication unit, and converts and transmits the collected process operation information into a process operation information packet; And a simulation processing apparatus for determining whether the field device identification information included in the process operation information packet received from the management server exists in the modeled virtual process model and applying the received process operation information to the virtual process model when present. .

상기 공정 운영정보 패킷은, 필드 디바이스의 식별정보가 포함된 식별자 필드, 페이로드 필드의 데이터 종류를 나타내는 타입 필드, 상기 타입 필드의 종류에 따른 연속된 데이터 개수 정보로 1개의 필드 디바이스에서 획득할 수 있는 운영 데이터의 개수 정보를 포함하는 카운트 필드 및 필드 디바이스의 실제 데이터 정보가 포함된 페이로드 필드를 포함한다. The process operation information packet is an identifier field including identification information of a field device, a type field indicating a data type of a payload field, and continuous data count information according to the type of the type field, and can be obtained from one field device. It includes a count field containing information on the number of operational data and a payload field containing actual data information of the field device.

그리고, 상기 카운트 필드는, Byte, Word, Double Word 및 User_Define 중 하나이다. In addition, the count field is one of Byte, Word, Double Word, and User_Define.

그리고, 상기 페이로드 필드의 크기는, 상기 타입 필드내 데이터 종류에 상기 카운트 필드의 운영 데이터의 개수 정보를 곱한 것이 바람직하다. In addition, the size of the payload field is preferably multiplied by the type of data in the type field and the number information of the operation data of the count field.

본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 방법은 필드 디바이스로부터 전송된 공정 운영정보(동작속도 정보, 가감속 파라미터 정보 및 부가 센서정보)를 포함하는 공정 운영정보 패킷을 관리 서버로부터 수신하는 단계; 상기 공정 운영정보 패킷의 각 필드 값을 파싱하는 단계; 상기 파싱된 값 중에 식별자 필드에 포함된 필드 디바이스의 식별정보에 매칭된 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하는지를 판단하는 단계; 상기 판단 단계에서 파싱된 필드 디바이스의 식별정보와 매칭되는 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하면, 상기 공정 운영정보 패킷의 페이로드로부터 운영정보 데이터를 읽어들여 해당 가상공정 모델에 적용하는 단계; 및 상기 판단 단계에서 파싱된 필드 디바이스의 식별정보에 매칭되는 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하지 않으면, 에러를 출력한 후 종료하는 단계;를 포함한다. The virtual process simulation synchronization method using process operation information according to an embodiment of the present invention manages a process operation information packet including process operation information (operation speed information, acceleration/deceleration parameter information, and additional sensor information) transmitted from a field device. Receiving from a server; Parsing each field value of the process operation information packet; Determining whether identification information of a real device matched with identification information of a field device included in an identifier field among the parsed values exists in a virtual process model; If the identification information of the actual device matching the identification information of the field device parsed in the determination step exists in the virtual process model, reading operation information data from the payload of the process operation information packet and applying it to the corresponding virtual process model ; And outputting an error and exiting if the identification information of the actual device matching the identification information of the field device parsed in the determination step does not exist in the virtual process model.

상기 공정 운영정보 패킷은, 필드 디바이스의 식별정보가 포함된 식별자 필드, 페이로드 필드의 데이터 종류를 나타내는 타입 필드, 상기 타입 필드의 종류에 따른 연속된 데이터 개수 정보로 1개의 필드 디바이스에서 획득할 수 있는 운영 데이터의 개수 정보를 포함하는 카운트 필드 및 필드 디바이스의 실제 데이터 정보가 포함된 페이로드 필드를 포함한다. The process operation information packet is an identifier field including identification information of a field device, a type field indicating a data type of a payload field, and continuous data count information according to the type of the type field, and can be obtained from one field device. It includes a count field containing information on the number of operational data and a payload field containing actual data information of the field device.

그리고, 상기 카운트 필드는, Byte, Word, Double Word 및 User_Define 중 하나이다. In addition, the count field is one of Byte, Word, Double Word, and User_Define.

상기 페이로드 필드의 크기는, 상기 타입 필드내 데이터 종류에 상기 카운트 필드의 운영 데이터의 개수 정보를 곱한 것이다.The size of the payload field is obtained by multiplying the data type in the type field by the number information of the operation data in the count field.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가상공정에 대한 시뮬레이션을 했을 때 실제 공정의 흐름과 아주 유사한 결과를 획득할 수는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, when simulating a virtual process, it is effective to obtain a result very similar to the flow of the actual process.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 실제 공정에 대한 문제점을 사전에 정확하게 파악할 수가 있고, 추후 실제 공정의 흐름을 개선할 수 있는 피드백 자료로 활용할 수가 있는 효과가 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to accurately grasp the problem with respect to the actual process in advance, and there is an effect that can be utilized as feedback data to improve the flow of the actual process in the future.

도 1은 종래 가상공정과 실제공정의 동기화 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템을 설명하기 위한 구성블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 이용되는 공정 운영정보 패킷의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 이용되는 공정 운영정보 패킷 예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a view for explaining a synchronization system of a conventional virtual process and a real process.
2 is a block diagram illustrating a virtual process simulation synchronization system using process operation information according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the structure of a process operation information packet used in an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an example of a process operation information packet used in an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a virtual process simulation synchronization method using process operation information according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. On the other hand, the terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the components, steps, operations and/or elements mentioned above, the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. Or do not exclude additions.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템을 설명하기 위한 구성블록도이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a block diagram illustrating a virtual process simulation synchronization system using process operation information according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템은 필드 디바이스(100), 관리 서버(200) 및 시뮬레이션 처리 장치(300)를 포함한다. 2, a virtual process simulation synchronization system using process operation information according to an embodiment of the present invention includes a field device 100, a management server 200, and a simulation processing apparatus 300.

필드 디바이스(100)는 자동화 생산라인의 인버터, 보조 모터 등과 같은 장치의 상태를 센싱하는 센서들, 제품 생산에 필요한 작업을 수행하는 로봇과 같은 장치들을 포함하는 것으로, 공정 운영정보인 동작속도 정보, 가감속 파라미터 정보 및 부가 센서정보를 관리 서버(200)로 전송한다. 이때, 필드 디바이스(100)와 관리 서버(200)는 무선 통신을 통해 공정 운영정보를 송수신하는 것이 바람직하다. The field device 100 includes sensors, such as an inverter of an automated production line, an auxiliary motor, and the like, sensors that sense the state of a device, and devices such as a robot that performs a task required for product production. The acceleration/deceleration parameter information and additional sensor information are transmitted to the management server 200. At this time, it is preferable that the field device 100 and the management server 200 transmit and receive process operation information through wireless communication.

관리 서버(200)는 상기 필드 디바이스(100)들로부터 통신부를 통해 필드 디바이스(100)의 공정 운영정보를 수집한 후 수집한 공정 운영정보를 공정 운영정보 패킷으로 변환하여 시뮬레이션 처리 장치(300)로 전송한다. The management server 200 collects process operation information of the field device 100 through the communication unit from the field devices 100 and converts the collected process operation information into process operation information packets to the simulation processing apparatus 300 send.

이때, 공정 운영정보 패킷은 도 3에 도시된 바와 같이, 필드 디바이스(100)의 식별정보가 포함된 식별자 필드, 페이로드 필드의 데이터 종류를 나타내는 타입 필드, 상기 타입 필드의 종류에 따른 연속된 데이터 개수 정보로 1개의 필드 디바이스(100)에서 획득할 수 있는 운영 데이터의 개수 정보를 포함하는 카운트 필드 및 필드 디바이스(100)의 실제 데이터 정보가 포함된 페이로드 필드를 포함한다. 그리고 상기 카운트 필드는, Byte, Word, Double Word 및 User_Define 중 하나이다. 한편, 상기 페이로드 필드의 크기는, 상기 타입 필드내 데이터 종류에 상기 카운트 필드의 운영 데이터의 개수 정보를 곱한 것이 바람직하다. At this time, as shown in FIG. 3, the process operation information packet is an identifier field including identification information of the field device 100, a type field indicating the data type of the payload field, and continuous data according to the type of the type field The count information includes a count field including count information of operational data that can be obtained from one field device 100 and a payload field including actual data information of the field device 100. The count field is one of Byte, Word, Double Word, and User_Define. On the other hand, the size of the payload field is preferably multiplied by the number of pieces of operation data in the count field multiplied by the data type in the type field.

여기서, 식별자 필드, 타입 필드 및 카운트 필드는 응용 프로토콜인 공정 운영정보 패킷의 헤더이다. Here, the identifier field, the type field, and the count field are headers of a process operation information packet that is an application protocol.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보 패킷의 필드 구조에 대한 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing an example of a field structure of a process operation information packet according to an embodiment of the present invention.

즉, 필드 디바이스(100)로부터 제공되는 공정 운영정보는 관리 서버(200)에서 공정 운영정보 패킷의 구조를 각각 다르게 구성할 수 있다. That is, the process operation information provided from the field device 100 may have a different structure of the process operation information packet in the management server 200.

일 예로, 도 4의 (a)의 패킷 구조는 센서로부터 제공되는 공정 운영정보를 패킷으로 변환한 예이다. 관리 서버(200)는 센서로부터 제공되는 공정 운영정보의 경우, 식별자 필드는 "01"이고, 타입 필드는 "Byte(01)"이며, 카운트 필드는 "02"로 구성한 경우, 페이로드는 2 바이트로 "2개의 데이터"로 패킷을 구성할 수 있다. For example, the packet structure of FIG. 4(a) is an example of converting process operation information provided from a sensor into a packet. In the case of process operation information provided from the sensor, the management server 200 has an identifier field of “01”, a type field of “Byte(01)”, and a count field of “02”, and the payload is 2 bytes. You can construct a packet with "2 data".

도 4의 (b)의 패킷 구조는 로봇으로부터 제공되는 공정 운영정보를 패킷으로 변환한 예이다. 관리 서버(200)는 로봇으로부터 제공되는 공정 운영정보의 경우, 식별자 필드는 "02"이고, 타입 필드는 "WORD(02)"이며, 카운트 필드는 "03"로 구성한 경우, 페이로드는 6 바이트로 "2바이트 데이터 3개"로 패킷을 구성할 수 있다. The packet structure of FIG. 4B is an example of converting process operation information provided from a robot into a packet. In the case of process operation information provided from the robot, the management server 200 has an identifier field of "02", a type field of "WORD(02)", and a count field of "03", and the payload is 6 bytes. With "3 bytes of 2-byte data", a packet can be constructed.

도 4의 (c)의 패킷 구조는 다른 종류의 필드 디바이스(미도시)로부터 제공되는 공정 운영정보를 패킷으로 변환한 예이다. 관리 서버(200)는 미도시된 다른 종류의 필드 디바이스로부터 제공되는 공정 운영정보의 경우, 식별자 필드는 "03"이고, 타입 필드는 "DWORD(03)"이며, 카운트 필드는 "02"로 구성한 경우, 페이로드는 8 바이트로 "4바이트 데이터 2개"로 패킷을 구성할 수 있다. The packet structure of FIG. 4C is an example of converting process operation information provided from other types of field devices (not shown) into packets. In the case of process operation information provided from other types of field devices not shown, the management server 200 has an identifier field of "03", a type field of "DWORD(03)", and a count field of "02". In this case, the payload may be composed of 8 bytes of "two 4-byte data" packets.

도 4의 (d)의 패킷 구조는 또 다른 종류의 필드 디바이스(미도시)로부터 제공되는 공정 운영정보를 패킷으로 변환한 예이다. 관리 서버(200)는 미도시된 또 다른 종류의 필드 디바이스로부터 제공되는 공정 운영정보의 경우, 식별자 필드는 "04"이고, 타입 필드는 "USER_DEFINE(04)"이며, 카운트 필드는 "09"로 구성한 경우, 페이로드는 9 바이트로 "1바이트 데이터 1개, 2바이트 데이터 2개 및 4바이트 데이터 1"로 패킷을 구성할 수 있다. The packet structure of FIG. 4D is an example of converting process operation information provided from another type of field device (not shown) into a packet. In the case of process operation information provided from another type of field device not shown, the management server 200 has an identifier field of “04”, a type field of “USER_DEFINE(04)”, and a count field of “09”. When configured, the payload may consist of 9 bytes of "1 byte data, 2 double byte data, and 4 byte data 1" packets.

이때, 페이로드의 데이터 형태를 한정하지는 않고 다르게 설정될 수도 있다. At this time, the data type of the payload is not limited and may be set differently.

또한, 시뮬레이션 처리 장치(300)는 상기 관리 서버(200)로부터 수신된 공정 운영정보 패킷에 포함된 상기 필드 디바이스(100) 식별정보가 모델링된 가상공정 모델에 존재하는지를 판단하여 존재할 경우 수신된 공정 운영정보를 가상공정 모델에 적용한다. In addition, the simulation processing apparatus 300 determines whether the field device 100 identification information included in the process operation information packet received from the management server 200 exists in the modeled virtual process model, and if so, operates the received process. Information is applied to the virtual process model.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가상공정에 대한 시뮬레이션을 했을 때 실제 공정의 흐름과 아주 유사한 결과를 획득할 수가 있어 실제 공정에 대한 문제점을 사전에 정확하게 파악할 수가 있고, 추후 실제 공정의 흐름을 개선할 수 있는 피드백 자료로 활용할 수가 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, when simulating a virtual process, it is possible to obtain a result very similar to the flow of the actual process, so that problems with the actual process can be accurately identified in advance, and the flow of the actual process can be improved later. There is an effect that can be used as feedback material that can be done.

이하, 하기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 방법에 대하여 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method for synchronizing a virtual process simulation using process operation information according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

본 발명의 일 실시예에 따른 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 방법은 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템에 의해 수행되는 것이 바람직하다. The virtual process simulation synchronization method using process operation information according to an embodiment of the present invention is preferably performed by a virtual process simulation synchronization system.

먼저, 필드 디바이스(100)로부터 전송된 공정 운영정보를 포함하는 공정 운영정보 패킷을 관리 서버(200)로부터 수신한다(S100). 이때, 필드 디바이스(100)와 관리 서버(200)는 무선 통신을 통해 공정 운영정보를 송수신하는 것이 바람직하다. First, a process operation information packet including process operation information transmitted from the field device 100 is received from the management server 200 (S100). At this time, it is preferable that the field device 100 and the management server 200 transmit and receive process operation information through wireless communication.

여기서, 공정 운영정보는 필드 디바이스(100)인 센서 또는 로봇들이 획득한 동작속도 정보, 가감속 파라미터 정보 및 부가 센서정보 중 하나이다. 그리고, 상기 공정 운영정보 패킷은 필드 디바이스(100)의 식별정보가 포함된 식별자 필드, 페이로드 필드의 데이터 종류를 나타내는 타입 필드, 상기 타입 필드의 종류에 따른 연속된 데이터 개수 정보로 1개의 필드 디바이스(100)에서 획득할 수 있는 운영 데이터의 개수 정보를 포함하는 카운트 필드 및 필드 디바이스(100)의 실제 데이터 정보가 포함된 페이로드 필드를 포함한다. 상기 카운트 필드는, Byte, Word, Double Word 및 User_Define 중 하나이며, 상기 페이로드 필드의 크기는 상기 타입 필드내 데이터 종류에 상기 카운트 필드의 운영 데이터의 개수 정보를 곱한 것이다. Here, the process operation information is one of operation speed information, acceleration/deceleration parameter information, and additional sensor information acquired by sensors or robots that are field devices 100. In addition, the process operation information packet is an identifier field including identification information of the field device 100, a type field indicating the data type of the payload field, and one field device as continuous data number information according to the type of the type field. It includes a count field including information on the number of operational data obtainable at 100 and a payload field including actual data information of the field device 100. The count field is one of Byte, Word, Double Word, and User_Define, and the size of the payload field is the type of data in the type field multiplied by the number information of the operation data of the count field.

일 예로, 도 4의 (a)의 패킷 구조는 센서로부터 제공되는 공정 운영정보를 패킷으로 변환한 예이다. 관리 서버(200)는 센서로부터 제공되는 공정 운영정보의 경우, 식별자 필드는 "01"이고, 타입 필드는 "Byte(01)"이며, 카운트 필드는 "02"로 구성한 경우, 페이로드는 2 바이트로 "2개의 데이터"로 패킷을 구성할 수 있다. For example, the packet structure of FIG. 4(a) is an example of converting process operation information provided from a sensor into a packet. In the case of process operation information provided from the sensor, the management server 200 has an identifier field of “01”, a type field of “Byte(01)”, and a count field of “02”, and the payload is 2 bytes. You can construct a packet with "2 data".

도 4의 (b)의 패킷 구조는 로봇으로부터 제공되는 공정 운영정보를 패킷으로 변환한 예이다. 관리 서버(200)는 로봇으로부터 제공되는 공정 운영정보의 경우, 식별자 필드는 "02"이고, 타입 필드는 "WORD(02)"이며, 카운트 필드는 "03"로 구성한 경우, 페이로드는 6 바이트로 "2바이트 데이터 3개"로 패킷을 구성할 수 있다. The packet structure of FIG. 4B is an example of converting process operation information provided from a robot into a packet. In the case of process operation information provided from the robot, the management server 200 has an identifier field of "02", a type field of "WORD(02)", and a count field of "03", and the payload is 6 bytes. With "3 bytes of 2-byte data", a packet can be constructed.

도 4의 (c)의 패킷 구조는 다른 종류의 필드 디바이스(미도시)로부터 제공되는 공정 운영정보를 패킷으로 변환한 예이다. 관리 서버(200)는 미도시된 다른 종류의 필드 디바이스로부터 제공되는 공정 운영정보의 경우, 식별자 필드는 "03"이고, 타입 필드는 "DWORD(03)"이며, 카운트 필드는 "02"로 구성한 경우, 페이로드는 8 바이트로 "4바이트 데이터 2개"로 패킷을 구성할 수 있다. The packet structure of FIG. 4C is an example of converting process operation information provided from other types of field devices (not shown) into packets. In the case of process operation information provided from other types of field devices not shown, the management server 200 has an identifier field of "03", a type field of "DWORD(03)", and a count field of "02". In this case, the payload may be composed of 8 bytes of "two 4-byte data" packets.

도 4의 (d)의 패킷 구조는 또 다른 종류의 필드 디바이스(미도시)로부터 제공되는 공정 운영정보를 패킷으로 변환한 예이다. 관리 서버(200)는 미도시된 또 다른 종류의 필드 디바이스로부터 제공되는 공정 운영정보의 경우, 식별자 필드는 "04"이고, 타입 필드는 "USER_DEFINE(04)"이며, 카운트 필드는 "09"로 구성한 경우, 페이로드는 9 바이트로 "1바이트 데이터 1개, 2바이트 데이터 2개 및 4바이트 데이터 1"로 패킷을 구성할 수 있다. The packet structure of FIG. 4D is an example of converting process operation information provided from another type of field device (not shown) into a packet. In the case of process operation information provided from another type of field device not shown, the management server 200 has an identifier field of “04”, a type field of “USER_DEFINE(04)”, and a count field of “09”. When configured, the payload may consist of 9 bytes of "1 byte data, 2 double byte data, and 4 byte data 1" packets.

이때, 페이로드의 데이터 형태를 한정하지는 않고 다르게 설정될 수도 있다. At this time, the data type of the payload is not limited and may be set differently.

이어서, 수신된 상기 공정 운영정보 패킷의 각 필드 값을 파싱한다(S200). Subsequently, each field value of the received process operation information packet is parsed (S200).

이후, 상기 파싱된 값 중에 식별자 필드에 포함된 필드 디바이스(100)의 식별정보에 매칭된 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하는지를 판단한다(S300). Thereafter, among the parsed values, it is determined whether the identification information of the actual device matching the identification information of the field device 100 included in the identifier field exists in the virtual process model (S300).

상기 판단 단계(S300)에서 파싱된 필드 디바이스(100)의 식별정보와 매칭되는 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하면(YES), 상기 공정 운영정보 패킷의 페이로드로부터 운영정보 데이터를 읽어들여 해당 가상공정 모델에 적용한다(S400). If the identification information of the actual device matching the identification information of the field device 100 parsed in the determination step S300 exists in the virtual process model (YES), the operation information data is read from the payload of the process operation information packet. Indent and apply to the corresponding virtual process model (S400).

상기 판단 단계(S300)에서 파싱된 필드 디바이스(100)의 식별정보에 매칭되는 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하지 않으면(NO), 에러를 출력한 후 종료한다(S500). If the identification information of the actual device that matches the identification information of the field device 100 parsed in the determination step S300 does not exist in the virtual process model (NO), an error is output and ends (S500).

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니 되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.The configuration of the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, but this is only an example, and those skilled in the art to which the present invention pertains have various modifications and changes within the scope of the technical spirit of the present invention. Of course this is possible. Therefore, the protection scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments and should be defined by the following claims.

100 : 필드 디바이스 200 : 관리 서버
300 : 시뮬레이션 처리 장치 100: field device 200: management server
300: simulation processing device

Claims (8)

공정 운영정보를 수집하고 그 수집된 공정 운영정보를 전송하는 필드 디바이스;
상기 필드 디바이스로부터 통신부를 통해 필드 디바이스의 공정 운영정보를 수집한 후 수집한 공정 운영정보를 공정 운영정보 패킷으로 변환하여 전송하는 관리 서버; 및
상기 관리 서버로부터 수신된 공정 운영정보 패킷에 포함된 상기 필드 디바이스 식별정보가 모델링된 가상공정 모델에 존재하는지를 판단하여 존재할 경우 수신된 공정 운영정보를 가상공정 모델에 적용하는 시뮬레이션 처리 장치를 포함하는 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템.
A field device that collects process operation information and transmits the collected process operation information;
A management server that collects process operation information of the field device from the field device through a communication unit, and converts and transmits the collected process operation information into a process operation information packet; And
A process including a simulation processing apparatus that determines whether the field device identification information included in the process operation information packet received from the management server exists in the modeled virtual process model and applies the received process operation information to the virtual process model if it exists. Virtual process simulation synchronization system using operation information.
제 1항에 있어서,
상기 공정 운영정보 패킷은,
필드 디바이스의 식별정보가 포함된 식별자 필드, 페이로드 필드의 데이터 종류를 나타내는 타입 필드, 상기 타입 필드의 종류에 따른 연속된 데이터 개수 정보로 1개의 필드 디바이스에서 획득할 수 있는 운영 데이터의 개수 정보를 포함하는 카운트 필드 및 필드 디바이스의 실제 데이터 정보가 포함된 페이로드 필드를 포함하는 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템.
According to claim 1,
The process operation information packet,
An identifier field including identification information of a field device, a type field indicating a data type of a payload field, and information on the number of operational data that can be obtained from one field device with continuous data count information according to the type of the type field. Virtual process simulation synchronization system using process operation information including a payload field containing count field and actual data information of a field device.
제 2항에 있어서,
상기 페이로드 필드의 크기는,
상기 타입 필드내 데이터 종류에 상기 카운트 필드의 운영 데이터의 개수 정보를 곱한 것인 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템.
According to claim 2,
The size of the payload field is,
A virtual process simulation synchronization system using process operation information that is obtained by multiplying the type of data in the type field by the number information of the operation data in the count field.
제 1항에 있어서,
상기 필드 디바이스와 상기 관리 서버는
무선 통신을 통해 공정 운영정보를 송수신하는 것인 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 시스템.
According to claim 1,
The field device and the management server
Virtual process simulation synchronization system using process operation information that transmits and receives process operation information through wireless communication.
필드 디바이스로부터 전송된 공정 운영정보를 포함하는 공정 운영정보 패킷을 관리 서버로부터 수신하는 단계;
상기 공정 운영정보 패킷의 각 필드 값을 파싱하는 단계;
상기 파싱된 값 중에 식별자 필드에 포함된 필드 디바이스의 식별정보에 매칭된 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하는지를 판단하는 단계;
상기 판단 단계에서 파싱된 필드 디바이스의 식별정보와 매칭되는 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하면, 상기 공정 운영정보 패킷의 페이로드로부터 운영정보 데이터를 읽어들여 해당 가상공정 모델에 적용하는 단계; 및
상기 판단 단계에서 파싱된 필드 디바이스의 식별정보에 매칭되는 실제 디바이스의 식별정보가 가상공정 모델에 존재하지 않으면, 에러를 출력한 후 종료하는 단계;를 포함하는 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 방법.
Receiving a process operation information packet including process operation information transmitted from a field device from a management server;
Parsing each field value of the process operation information packet;
Determining whether identification information of a real device matched with identification information of a field device included in an identifier field among the parsed values exists in a virtual process model;
If the identification information of the actual device matching the identification information of the field device parsed in the determination step exists in the virtual process model, reading operation information data from the payload of the process operation information packet and applying it to the corresponding virtual process model ; And
If the identification information of the actual device matching the identification information of the field device parsed in the determination step does not exist in the virtual process model, outputting an error and then ending; outputting an error and then synchronizing the virtual process simulation using the process operation information .
제 5항에 있어서,
상기 공정 운영정보 패킷은,
필드 디바이스의 식별정보가 포함된 식별자 필드, 페이로드 필드의 데이터 종류를 나타내는 타입 필드, 상기 타입 필드의 종류에 따른 연속된 데이터 개수 정보로 1개의 필드 디바이스에서 획득할 수 있는 운영 데이터의 개수 정보를 포함하는 카운트 필드 및 필드 디바이스의 실제 데이터 정보가 포함된 페이로드 필드를 포함하는 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 방법.
The method of claim 5,
The process operation information packet,
An identifier field including identification information of a field device, a type field indicating a data type of a payload field, and information on the number of operational data that can be obtained from one field device with continuous data count information according to the type of the type field. A method for synchronizing a virtual process simulation using process operation information including a payload field containing count field and actual data information of a field device.
제 6항에 있어서,
상기 페이로드 필드의 크기는,
상기 타입 필드내 데이터 종류에 상기 카운트 필드의 운영 데이터의 개수 정보를 곱한 것인 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 방법.
The method of claim 6,
The size of the payload field is,
A method for synchronizing a virtual process simulation using process operation information, which is obtained by multiplying the type of data in the type field by the number of operation data in the count field.
제 5항에 있어서,
상기 필드 디바이스와 상기 관리 서버는
무선 통신을 통해 공정 운영정보를 송수신하는 것인 공정 운영정보를 이용한 가상 공정 시뮬레이션 동기화 방법. The method of claim 5,
The field device and the management server
A method for synchronizing virtual process simulations using process operation information that transmits and receives process operation information through wireless communication.
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