KR20210030446A - 선박 선상의 데이터 송신을 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

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KR20210030446A
KR20210030446A KR1020217004325A KR20217004325A KR20210030446A KR 20210030446 A KR20210030446 A KR 20210030446A KR 1020217004325 A KR1020217004325 A KR 1020217004325A KR 20217004325 A KR20217004325 A KR 20217004325A KR 20210030446 A KR20210030446 A KR 20210030446A
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마르틴 좀머
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티쎈크로프 마리네 지스템스 게엠베하
티센크룹 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 온-보드 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 사용한 선박 선상의 데이터 송신을 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 중앙 제어 유닛 (10) 은 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 에 대한 명령을 생성한다. 명령은 중앙 제어 유닛에서 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2) 을 통해 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 으로 송신된다. 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 은 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신될 수 있는 명령 신호로 명령을 변환한다. 명령 신호는 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 에서 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4) 을 통해, 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해, 그리고 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10) 을 통해 제 1 커플링 모듈 (4.4) 로 송신된다. 명령 신호로부터, 제 1 커플링 모듈 (4.4) 은 데이터 커넥션을 통해 송신될 수 있는 명령을 다시 생성한다. 명령은 제 1 커플링 모듈 (4.4) 에서 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 을 통해 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 송신된다.

Description

선박 선상의 데이터 송신을 위한 방법 및 디바이스
본 발명은 온-보드 (on-board) 전력 공급 네트워크를 사용한 선박 선상의 데이터 송신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
AC 전력 라인들을 갖는 전력 공급 네트워크를 통한 데이터 교환은 WO 94/01949 A2 에 기재되어 있다. 여기에 기재된 방법들 및 디바이스들은, 예를 들어 군함 선상에서 사용될 수 있다.
발명의 목적은 청구항 1 의 전제부의 피처들을 갖는 선박 및 청구항 15 의 전제부의 피처들을 갖는 방법을 제공하는 것이며, 그 전기적 컴포넌트들은 알려진 선박 및 방법들의 경우에서 보다 적은 노력으로 연결되고 유지될 수 있다.
이 목적은 청구항 1 에 나타낸 피처들을 갖는 선박 및 청구항 15 에 나타낸 피처들을 갖는 방법에 의해 달성된다. 유리한 개발들은 종속 청구항들, 다음의 설명 및 도면들에서 알 수 있다.
발명에 따른 선박은:
- 제 1 전기 소비자,
- 중앙 제어 유닛,
- 전력 공급 네트워크, 및
- 데이터 커넥션 시스템을 포함한다.
데이터 커넥션 시스템은:
- 제 1 헤드 스테이션,
- 제 1 커플링 모듈,
- 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션,
- 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션,
- 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션, 및
- 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션을 포함한다.
제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 중앙 제어 유닛과 제 1 헤드 스테이션 사이에 데이터 커넥션을 제공한다. 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 1 헤드 스테이션과 전력 공급 네트워크 사이에 데이터 커넥션을 제공한다. 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 1 커플링 모듈과 전력 공급 네트워크 사이에 데이터 커넥션을 제공한다. 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 1 커플링 모듈과 제 1 전기 소비자 모듈 사이에 데이터 커넥션을 제공한다.
전력 공급 네트워크는 제 1 소비자 모듈에 전기를 공급할 수 있다. 중앙 제어 유닛은 제 1 소비자 모듈에 대한 명령을 자동으로 생성할 수 있다. 선박은 이 명령을 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로 자동으로 송신할 수 있다. 제 1 소비자 모듈은 외부에서 제어될 수 있고 수신된 명령을 자동으로 프로세싱할 수 있다.
선박은 이 명령을 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로 다음의 방식으로 송신할 수 있다:
- 명령이 중앙 제어 유닛에서 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션을 통해 제 1 헤드 스테이션으로 송신된다.
- 제 1 헤드 스테이션이 이 데이터 커넥션을 통해 송신되었된 명령을 명령 신호로 변환한다. 이 명령 신호가 전력 공급 네트워크를 통해 송신될 수 있다.
- 명령은 다음의 방식으로 제 1 헤드 스테이션에서 제 1 커플링 모듈로 명령 신호의 형태로 송신된다: 제 1 헤드 스테이션에서 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션을 통해, 전력 공급 네트워크를 통해, 그리고 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션을 통해 제 1 커플링 모듈로.
- 명령 신호로부터, 제 1 커플링 모듈은 데이터 커넥션을 통해 송신될 수 있는 명령을 다시 생성한다.
- 명령은 제 1 커플링 모듈에서 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션을 통해 제 1 전기 소비자 모듈로 송신된다.
따라서 전력 공급 네트워크는 제 1 커넥션 지점에서 제 1 헤드 스테이션에 연결되고 제 2 커넥션 지점에서 제 1 커플링 모듈에 연결된다. 이들 2 개의 커넥션 지점들 사이에는 물리적 거리가 발생한다. 2 개의 커넥션 지점들은 전력 공급 네트워크에 의해 전기적으로 상호연결된다.
용어 "데이터 커넥션" 은 데이터 송신에는 적합하지만, 전기 소비자에게 전력을 공급하는데 반드시 적합하지는 않은 커넥션을 지칭한다. 이러한 타입의 데이터 커넥션은 일반적으로 특수 데이터 라인 또는 무선 데이터 커넥션에 의해 구현된다. 데이터 커넥션은 복수의 송신기들 및/또는 수신기들이 연결되는, 포인트-투-포인트 커넥션 또는 데이터 커넥션, 예를 들어 데이터 버스일 수 있다.
솔루션에 따라, 커맨드는 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로 특수 데이터 커넥션들을 통해 단지 부분적으로 송신된다. 반대로, 커맨드는 전력 공급 네트워크를 통해 부분적으로 송신되며, 이를 통해 제 1 소비자 모듈, 및 필요한 경우, 추가 소비자 모듈들 그리고 또한 중앙 제어 유닛 및 데이터 커넥션 시스템 디바이스들에 전력이 공급된다.
솔루션에 따라, 전력 공급 네트워크는 이에 따라 2 가지 태스크들: 전력 공급 및 부가적으로 데이터 송신을 수행한다. 이러한 피처 덕분에, 더 적은 특수 데이터 커넥션들이 필요하다. 중앙 제어 유닛과 제 1 헤드 스테이션 사이 및 제 1 커플링 모듈과 제 1 소비자 모듈 사이에는 각각의 경우 하나의 특수 데이터 커넥션이 필요하지만, 제 1 헤드 스테이션과 제 1 커플링 모듈 사이에는 필요하지 않다. 대신, 전력 공급 네트워크는 제 1 헤드 스테이션을 제 1 커플링 모듈에 연결하고 데이터 송신 채널을 제공한다.
발명은 특히, 중앙 제어 유닛과 제 1 소비자 모듈 사이에 비교적 긴 거리가 발생하는 경우 특히 실질적인 이점으로 사용될 수 있다. 발명 덕분에, 제 1 헤드 스테이션을 중앙 제어 유닛에 물리적으로 가깝게 배열하고, 제 1 커플링 모듈을 제 1 소비자 모듈에 물리적으로 가깝게 배열하는 것이 가능하다. 결과로서, 각각의 경우 특수 데이터 커넥션들은 비교적 짧은 거리만을 가교하여야 한다.
이는 제 1 소비자 모듈 및 제 1 커플링 모듈이 제 1 어셈블리의 컴포넌트들로서 설계되는 것을 가능하게 한다. 이 제 1 어셈블리는, 바람직하게는 분리가능하게 전력 공급 네트워크에 연결될 수 있다. 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로의 데이터 송신은 이 제 1 어셈블리를 전력 공급 네트워크에 연결함으로써 동시에 인에이블된다. 전력 공급 네트워크로의 어셈블리의 커넥션에 부가하여 특수 데이터 커넥션을 설정할 필요가 없다. 특히, 부가 케이블링이 필요하지 않다. 따라서 발명은 제 1 소비자 모듈을 연결하는데 필요한 수동적 노력을 감소시킨다. 또한, 제 1 소비자 모듈을 전력 공급 네트워크 및 중앙 제어 유닛 양자 모두에 연결하기 위해 더 적은 커플링 지점들, 특히 더 적은 플러그-인 커넥터들이 필요하다.
발명의 추가적인 장점은 다음과 같다: 솔루션에 따른 제 1 헤드 스테이션 및 제 1 커플링 모듈 덕분에, 중앙 제어 유닛 및 제 1 소비자 모듈은 데이터 송신이 특수 데이터 커넥션들을 통해서 배타적으로 또는 특수 데이터 커넥션을 통해 부분적으로 및 전력 공급 네티워크를 통해 부분적으로 수행되는지에 여부에 관계없이 구현될 수 있다. 특히, 중앙 제어 유닛 또는 소비자 모듈을 전력 공급 네트워크를 통한 데이터 송신에 적응할 필요가 없다. 따라서 본 발명은 제 1 헤드 스테이션 및 제 1 커플링 모듈의 설계에 있어서 더 적은 제한들을 초래한다.
솔루션에 따라, 명령은 전력 공급 네트워크를 통해 제 1 헤드 스테이션에서 제 1 커플링 모듈로 송신된다. 데이터 송신을 위한 주파수는 바람직하게는 여기서 전력 공급 네트워크 상으로 변조되고 이에 의해 데이터 송신 채널은 특수 데이터 커넥션을 요구하지 않으면서 전력 공급 네트워크 상에 제공된다. 전력 공급 네트워크 상의 데이터 송신을 위한 주파수는 바람직하게는 1MHz 미만, 특히 바람직하게는 500kHz 미만이다. 이 설계는 종종 특히 선박 선상의 원치않는, 상대적으로 낮은 전자기 방사를 초래한다.
솔루션에 따라, 명령이 전력 공급 네트워크를 통해 부분적으로 그리고 특수 데이터 커넥션들을 통해 부분적으로 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로 송신된다. 하나의 설계에서, 전력 공급 네트워크는 접지되며, 즉 선박의 접지에 전기적으로 연결됨으로써, 기준 전압 전위, 특히 제로 전위를 제공한다. 결함 (fault) 전류 모니터링은 선박의 승무원이 전력 공급 네트워크를 터치했더라도, 이 승무원이 결코 위험 상태에 있지 않는 것을 자동으로 보장한다. 반대로, 발명 덕분에, 특수 데이터 커넥션들은 접지되지 않은 데이터 커넥션들로서 설계될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 전압 공급 네트워크에 대한 커넥션 덕분에, 기준 전압 전위가 제공된다. 이 설계는 자동 결함 전류 모니터링이 보장되고 격리 (isolation) 들이 전체 데이터 커넥션에 대해 원격으로 모니터링되는 것을 가능하게 한다.
솔루션에 따라, 명령은 중앙 제어 유닛에서 제 1 전기 소비자 모듈로 송신될 수 있다. 하나의 설계에서, 제 1 소비자 모듈은 메시지를 자동으로 생성할 수 있고 중앙 제어 유닛은 이 메시지를 자동으로 프로세싱할 수 있다. 이 메시지는 제 1 소비자 모듈에서 중앙 제어 유닛으로 송신될 수 있으며, 전력 공급 네트워크는 이 목적을 위해 유사하게 사용된다. 이 메시지를 중앙 제어 유닛으로 송신하기 위해, 데이터 커넥션 시스템은 제 1 소비자 모듈로의 명령의 송신과 비교하여 반대 방향으로 사용된다. 이 설계에서, 데이터 커넥션 시스템의 컴포넌트들은 양방향으로 설계된다.
메시지는 특수 데이터 커넥션을 통해 부분적으로만 제 1 소비자 모듈에서 중앙 제어 유닛으로 송신된다. 이러한 설계에 따라, 메시지는 다음의 방식으로 제 1 소비자 모듈에서 중앙 제어 유닛으로 송신된다:
- 메시지는 제 1 커플링 모듈에서 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션을 통해 제 1 커플링 모듈로 송신된다.
- 제 1 커플링 모듈은 이 데이터 커넥션을 통해 송신되었된 메시지를 메시지 신호로 변환한다. 이 메시지 신호는 전력 공급 네트워크를 통해 송신될 수 있다.
- 메시지는 제 1 커플링 모듈에서 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션, 전력 공급 네트워크 및 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션을 통해 제 1 헤드 스테이션으로 메시지 신호의 형태로 송신된다.
- 제 1 헤드 스테이션은 전력 공급 네트워크를 통해 송신되었던 메시지 신호를 데이터 커넥션을 통해 송신될 수 있는 메시지로 다시 변환한다.
- 이 메시지는 제 1 헤드 스테이션에서 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션을 통해 중앙 제어 유닛으로 송신된다.
하나의 설계에서, 데이터 커넥션 시스템은 제 1 헤드 스테이션에 평행하게 배열되는 제 2 헤드 스테이션을 포함한다. 데이터 커넥션 시스템은:
- 제 2 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션, 및
- 제 2 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션을 더 포함한다.
제 2 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 중앙 제어 유닛과 제 2 헤드 스테이션 사이에 데이터 커넥션을 제공한다. 제 2 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 2 헤드 스테이션과 전력 공급 네트워크 사이에 데이터 커넥션을 제공한다.
이러한 설계에 따라, 명령은 제 1 헤드 스테이션을 통해서 뿐만 아니라 제 2 헤드 스테이션을 통해, 바람직하게는 제 1 헤드 스테이션 또는 제 2 헤드 스테이션 중 어느 하나를 통해 선택적으로 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로 송신될 수 있다. 제 2 헤드 스테이션이 사용되는 경우, 명령은 다음의 방식으로 송신된다:
- 명령이 중앙 제어 유닛에서 제 2 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션을 통해 제 2 헤드 스테이션으로 송신된다.
- 제 2 헤드 스테이션은 이 데이터 커넥션을 통해 송신되었된 명령을 명령 신호로 변환한다. 이 명령 신호는 전력 공급 네트워크를 통해 송신될 수 있다.
- 명령은 다음의 방식으로 제 1 헤드 스테이션에서 제 1 커플링 모듈로 명령 신호의 형태로 송신된다: 제 2 헤드 스테이션에서 제 2 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션을 통해, 전력 공급 네트워크를 통해, 그리고 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션을 통해 제 1 커플링 모듈로.
- 명령 신호로부터, 제 1 커플링 모듈은 데이터 커넥션을 통해 송신될 수 있는 명령을 다시 생성한다.
- 명령은 제 1 커플링 모듈에서 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션을 통해 제 1 전기 소비자 모듈로 송신된다.
이러한 설계는 중복성 (redundancy) 을 제공한다. 하나의 헤드 스테이션은 제 1 커플링 모듈을 통해 제 1 소비자 모듈과 중앙 제어 유닛 사이의 데이터 교환을 보장하기에 충분하다. 다른 헤드 스테이션은 대기 상태이며 바람직하게는 전력이 지속적으로 공급된다. 현재 사용된 헤드 스테이션이 실패하면, 데이터 커넥션 시스템은 자동으로 다른 헤드 스테이션으로 빠르게 스위칭한다. 데이터 교환은 잠시 동안만 중단된다. 시간이 걸리는, 헤드 스테이션의 실패 후에만 전력 공급 네트워크로의 데이터 커넥션 또는 커넥션을 설정할 필요가 없다.
제 2 헤드 스테이션에 의한 이러한 설계의 하나의 개발에서, 데이터 커넥션 시스템은 적어도 하나의 데이터 커넥션 제어 유닛을 포함한다. 이러한 또는 각각의 데이터 커넥션 제어 유닛은 다음과 같이 자동으로 동작할 수 있다:
- 제 1 헤드 스테이션 및 제 2 헤드 스테이션 양자 모두 동작중인 있는 경우, 데이터 커넥션 제어 유닛은 이들 2 개의 헤드 스테이션들 중 하나를 선택하고 선택된 헤드 스테이션을 활성화한다.
- 하나의 헤드 스테이션이 실패하였고 다른 하나의 헤드 스테이션만이 동작중인 경우, 데이터 커넥션 제어 유닛은 다른, 즉 동작중인 헤드 스테이션을 활성화한다.
- 양자의 경우들 모두에서, 데이터 커넥션 제어 유닛은 중앙 제어 유닛과 제 1 소비자 모듈 사이의 제 1 데이터 커넥션을 설정한다. 이 제 1 데이터 커넥션은 전력 공급 네트워크, 활성화된 헤드 스테이션 및 제 1 커플링 모듈을 통합함으로써 설정된다. 명령 및 메시지는 이 제 1 데이터 커넥션을 통해 송신될 수 있다.
하나의 바람직한 설계에서, 제 1 커플링 모듈, 그리고 적절한 경우, 추가 전기 소비자 모듈을 위한 추가 커플링 모듈들은 활성화되거나 활성화될 헤드 스테이션에 자동으로 등록된다. 이는 사전에 어느 커플링 모듈들이 이 헤드 스테이션에 연결될 것인지를 표시하는 정보를 각각의 헤드 스테이션에 저장할 필요를 없앤다. 이러한 타입의 저장된 정보는 구식일 수도 있다. 대신, 활성화되거나 활성화될 헤드 스테이션에 현재 연결될 커플링 모듈들은 자동으로 결정되고, 이 정보는 필요에 따라 자동으로 저장 및 업데이트된다.
하나의 설계에서, 이러한 또는 각각의 데이터 커넥션 제어 유닛은 제 1 데이터 커넥션이 설정된 후 활성화된 헤드 스테이션이 실패한 것을 자동으로 확립할 수 있다. 이에 대한 응답으로, 데이터 커넥션 제어 유닛은 다른 헤드 스테이션을 - 그러나 다른 헤드 스테이션이 동작중인 경우에만 활성화할 수 있다. 이러한 또는 각각의 다른 데이터 커넥션 제어 유닛은 중앙 제어 유닛과 제 1 소비자 모듈 사이의 제 2 데이터 커넥션을 설정할 수 있다. 이 제 2 데이터 커넥션은 전력 공급 네트워크, 활성화된 다른 헤드 스테이션 및 제 1 커플링 모듈을 포함한다.
하나의 설계에서, 제 1 헤드 스테이션은 제 1 데이터 커넥션 제어 유닛을 포함한다. 제 2 헤드 스테이션은 제 2 데이터 커넥션 제어 유닛을 포함한다. 각각의 데이터 커넥션 제어 유닛은 상술한 단계들을 수행할 수 있다. 특히, 제 1 데이터 커넥션 제어 유닛은 제 1 헤드 스테이션을 통합함으로써 중앙 제어 유닛과 제 1 소비자 모듈 사이의 데이터 커넥션을 설정할 수 있다. 제 2 데이터 커넥션 제어 유닛은 제 2 헤드 스테이션을 통합함으로써 중앙 제어 유닛과 제 1 커플링 모듈 사이의 추가 데이터 커넥션을 설정할 수 있다. 이러한 설계는, 하나의 헤드 스테이션이 실패하는 경우, 이러한 목적을 위해 외부 수동 또는 자동 조정 개입이 요구되지 않으면서 다른 헤드 스테이션으로의 스위치오버가 발생하는 것을 보장한다. 특히, 다른 동작중인 헤드 스테이션으로 스위치 오버하기 위해 중앙 제어 유닛의 일부에 대해 어떠한 조정 개입도 필요하지 않다. 이에 따라 시간이 절약된다.
각각의 데이터 커넥션 제어 유닛은 바람직하게는 다른 헤드 스테이션 및 이에 따라 다른 데이터 커넥션 제어 유닛이 동작중인지 또는 실패했는지를 확립할 수 있다. 각각의 데이터 커넥션 제어 유닛이 다른 헤드 스테이션 및 이에 따라 다른 데이터 커넥션 제어 유닛이 동작중인 것을 확립하는 경우, 미리정의된 규칙에 따라 하나의 헤드 스테이션이 선택되고 활성화된다. 하나의 데이터 커넥션 제어 유닛이 다른 데이터 커넥션 제어 유닛은 실패했다는 것을, 예를 들어 쿼리에 응답하지 않는 것을 확립하는 경우, 이 데이터 커넥션 제어 유닛은 데이터 커넥션을 설정한다.
하나의 설계에서, 선박은 부가적으로 제 2 전기 소비자 모듈을 포함한다. 데이터 커넥션 시스템은 부가적으로:
- 제 2 커플링 모듈,
- 제 2 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션, 및
- 제 2 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션을 포함한다.
제 2 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 2 커플링 모듈과 전력 공급 네트워크 사이에 데이터 커넥션을 제공한다. 제 2 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 2 커플링 모듈과 제 2 전기 소비자 모듈 사이에 데이터 커넥션을 제공한다.
중앙 제어 유닛은 제 2 소비자 모듈에 대한 명령을 생성할 수 있다. 제 2 소비자 모듈은 수신된 명령을 자동으로 프로세싱할 수 있다. 선박은 이 명령을 중앙 제어 유닛에서 제 2 소비자 모듈로 다음의 방식으로 송신할 수 있다.
- 명령이 중앙 제어 유닛에서 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션을 통해 제 1 헤드 스테이션으로 송신된다.
- 제 1 헤드 스테이션이 이 데이터 커넥션을 통해 송신되었된 명령을 명령 신호로 변환한다. 이 명령 신호는 전력 공급 네트워크를 통해 송신될 수 있다.
- 명령은 다음의 방식으로 제 1 헤드 스테이션에서 제 2 커플링 모듈로 명령 신호의 형태로 송신된다: 제 1 헤드 스테이션에서 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션을 통해, 전력 공급 네트워크를 통해 그리고 제 2 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션을 통해 제 2 커플링 모듈로.
- 명령 신호로부터, 제 2 커플링 모듈은 데이터 커넥션을 통해 송신될 수 있는 명령을 다시 생성한다.
- 명령은 제 2 커플링 모듈에서 제 2 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션을 통해 제 2 전기 소비자 모듈로 송신된다.
이러한 설계에 따라, 동일한 제 1 헤드 스테이션은 할당된 커플링 모듈을 통해 각각의 경우에 중앙 제어 유닛에서 복수의 병렬-배열된 전기 소비자 모듈들로의 데이터 송신을 가능하게 할 수 있다.
제 2 전기 소비자 모듈을 갖는 이러한 설계는 바람직하게는 중복된, 제 2 헤드 스테이션이 제 1 헤드 스테이션에 평행하게 제공되는 설계와 조합될 수 있다. 중앙 제어 유닛에서 제 2 소비자 모듈로의 명령은 그 후 제 1 헤드 스테이션 또는 제 2 헤드 스테이션을 통해 송신된다.
제 1 소비자 모듈 및 제 1 커플링 모듈이 바람직하게는 제 1 어셈블리의 컴포넌트들로서 설계된다. 이 제 1 어셈블리는 전력 공급 네트워크에 분리가능하게 연결될 수 있다. 제 1 어셈블리를 전력 공급 네트워크에 연결함으로써, 제 1 소비자 모듈과 중앙 제어 유닛 사이에 데이터 커넥션이 동시에 가능해지며, 이 데이터 커넥션은 전력 공급 네트워크를 사용한다. 따라서 제 2 소비자 모듈 및 제 2 커플링 모듈은 제 2 어셈블리의 컴포넌트들로서 설계될 수 있다.
하나의 설계에서, 제 1 소비자 모듈은 로컬 제어 유닛 및 제 1 전기 소비자를 포함한다. 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 1 커플링 모듈과 로컬 제어 유닛 사이의 데이터 커넥션을 설정한다. 이러한 데이터 커넥션에 의해 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈의 로컬 제어 유닛으로 명령이 송신될 수 있다. 로컬 제어 유닛은 중앙 제어 유닛으로부터 송신된 명령에 의존하여, 제 1 전기 소비자를 제어할 수 있다. 전술한 제 1 어셈블리가 제 1 커플링 모듈에 부가하여 제 1 전기 소비자 및 로컬 제어 유닛을 포함하는 것이 가능하다.
하나의 설계에서, 명령은 필드버스 커넥션에 의해 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로 송신될 수 있다. 데이터 커넥션 시스템은 부가적으로:
- 필드버스 마스터, 및
- 제 1 필드버스 슬레이브를 포함한다.
제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션은 2 개의 개별 데이터 커넥션들, 즉:
- 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션, 및
- 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션을 포함한다.
제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션은 유사하게 2 개의 개별 데이터 커넥션들, 즉:
- 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션, 및
- 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션을 포함한다.
제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 중앙 제어 유닛과 필드버스 마스터 사이에 데이터 커넥션을 제공한다. 제 1 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 필드버스 마스터와 제 1 헤드 스테이션 사이에 데이터 커넥션을 제공한다. 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 1 커플링 모듈과 제 1 필드버스 슬레이브 사이에 데이터 커넥션을 제공한다. 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션은 적어도 일시적으로 제 1 필드버스 슬레이브와 제 1 전기 소비자 모듈 사이에 데이터 커넥션을 제공한다.
이러한 설계에서는, 필드버스 마스터와 제 1 필드버스 슬레이브 사이에 필드버스 커넥션이 제공된다. 이 필드버스 커넥션은 다음의 컴포넌트들을 포함한다:
- 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션,
- 제 1 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션,
- 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션,
- 명령 신호가 송신될 수 있는 전력 공급 네트워크 또는 전력 공급 네트워크의 일부,
- 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션, 및
- 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션.
이러한 설계에 따라, 명령은 다음의 방식으로 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로 송신된다.
- 명령은 중앙 제어 유닛에서 제 1 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션을 통해 필드버스 마스터로 송신된다.
- 필드버스 마스터는 이 데이터 커넥션을 통해 송신되었던 명령을 필드버스 명령으로 변환한다. 이것은 필드버스 커넥션을 통해 송신될 수 있는 명령이다.
- 이 필드버스 명령은 제공된 필드버스 커넥션을 통해 필드버스 마스터에서 제 1 필드버스 슬레이브로 송신된다. 이러한 필드버스 커넥션을 제공한 컴포넌트들은 이전 구절에 나열되었다. 필드버스 커넥션은 전력 공급 네트워크를 사용한다.
- 제 1 필드버스 슬레이브는 이 필드버스 커넥션을 통해 송신되었던 필드버스 명령을 반드시 필드버스 커넥션이 아닌 데이터 커넥션을 통해 송신될 수 있는 명령으로 변환한다.
- 이 명령은 제 1 필드버스 슬레이브에서 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션을 통해 제 1 전기 소비자 모듈로 송신된다.
복수의 송신기들 및/또는 복수의 수신기들은 일반적으로 필드버스 커넥션에 연결된다. 이에 따라, 페이로드 데이터, 즉 실제 명령과 함께, 필드버스 명령은 수신기에 관한 그리고 옵션으로 송신기에 관한 정보를 포함하고, 또한 옵션으로 명령의 우선순위에 관한 정보 및 옵션으로 추가 송신 정보를 포함한다.
메시지는 또한 제 1 소비자 모듈에서 제 1 필드버스 슬레이브 및 필드버스 마스터에 의해 그리고 이에 따라 이 필드버스 커넥션에 의해 중앙 제어 유닛에 송신되는 것이 가능하다.
제 2 필드버스 슬레이브와 제 2 소비자 모듈 및 또한 제 2 커플링 모듈 사이에 데이터 커넥션이 설정되고, 필드버스 마스터와 제 2 필드버스 슬레이브 사이에 대응 필드버스 커넥션이 설정되는 것이 가능하다.
설계의 필드버스 커넥션은 필드버스 시스템에 의해 제공될 수 있다. 필드버스 시스템은 중앙 제어 유닛을 제어가능한 전기 소비자 모듈에 연결하고 이들 2 개의 디바이스들 사이의 데이터 교환을 가능하게 하기 위한 표준화된 구현으로 시도되고 테스트된 절차이다. 필드버스 시스템은 선박의 상이한 디바이스들 사이의 포인트-투-포인트 커넥션을 위한 필요성을 없앤다. 표준화된 필드버스 송신 방법들 및 이러한 표준화된 송신 방법들에 따라 동작하는 필드버스 디바이스들이 이용가능하다.
이러한 타입의 필드버스 시스템은 필드버스 마스터 및 제 1 필드버스 슬레이브가 특수 데이터 라인을 통해 또는 전력 공급 네트워크를 통해 상호연결되는지 여부에 관계없이 구현될 수 있다. 이러한 설계에 따라, 필드버스 마스터와 제 1 필드버스 슬레이브 사이의 필드버스 커넥션은 제 1 필드버스 마스터 또는 제 1 필드버스 슬레이브 및 전력 공급 네트워크 사이에 반드시 데이터 커넥션이 설정되지 않으면서 전력 공급 네트워크에 의해 구현된다. 필드버스 커넥션에 대해, 이것은 필드버스 마스터와 및 이러한 또는 각각의 헤드스테이션 사이에 데이터 커넥션이 설정되기에, 그리고 제 1 필드버스 슬레이브와 제 1 커플링 모듈 사이에 데이터 커넥션이 설정되기에 충분하다.
필드버스 슬레이브는 제 1 커플링 모듈에 통합될 수 있다. 대안으로, 제 1 필드버스 슬레이브 및 제 1 커플링 모듈은 함께 제 1 구조 유닛을 형성한다.
하나의 설계에서, 제 1 결합 모듈 및 제 1 소비자 모듈에 부가하여, 제 1 어셈블리는 또한 제 1 필드버스 슬레이브를 포함한다. 이 제 1 어셈블리는 전력 공급 네트워크, 바람직하게는 필드버스 커넥션에 속하는 부분에 분리가능하게 연결될 수 있다. 필드버스 커넥션은 제 1 어셈블리를 전력 공급 네트워크에 연결함으로써 부가 케이블링없이 설정될 수 있다.
하나의 설계에서, 데이터는 전력 공급 네트워크를 통해 배타적으로 제 1 헤드 스테이션과 제 1 커플링 모듈 사이에서 송신된다. 반대로, 대안의 설계에서, 이 데이터 송신은 부분적으로 전력 공급 네트워크를 통해 그리고 부분적으로 특수 데이터 커넥션을 통해서만 라우팅된다. 송신될 신호는 제거 지점에서 전력 공급 네트워크로부터 제거되고 제거 지점으로부터 공간적으로 떨어진 피드-인 지점에서 전력 공급 네트워크로 피드 백된다. 이 특수 데이터 커넥션은 특히 전력 공급 네트워크가 제 1 부분 및 적어도 제 2 부분으로 세분화되는 경우에 사용되며, 이들 2 개의 부분들은 갈바닉으로 서로 격리된다. 이로써 제 1 헤드 스테이션은 또한 제 1 커플링 모듈로부터 갈바닉으로 격리된다. 제 1 헤드 스테이션은 전력 공급 네트워크의 제 1 부분에 연결되고, 제 2 커플링 모듈은 제 2 부분에 연결된다. 특수 데이터 커넥션은 2 개의 부분들 사이의 이러한 갈바닉 격리를 가교하고 특수 중간 모듈을 포함할 수 있다.
하나의 설계에서, 선박은 제 1 전력 공급 네트워크 및 제 2 전력 공급 네트워크를 포함한다. 각각의 경우에서 각각의 전력 공급 네트워크는 동일한 중앙 제어 유닛에 연결되는 헤드 스테이션, 전기 소비자 모듈 및 이 소비자 모듈에 연결되는 커플링 모듈을 포함한다. 본 발명은 각각의 경우에 양자의 전력 공급 네트워크들에서 적어도 한번 구현된다. 중앙 제어 유닛은 제 1 전력 공급 네트워크에 의해 소비자 모듈에 또는 제 2 전력 공급 네트워크에 의해 상이한 소비자 모듈에 명령을 발행할 수 있거나, 또는 양자의 전력 공급 네트워크들을 통해 양자의 소비자 모듈들에 동일한 명령을 발행할 수 있다.
하나의 설계에서, 선박은 그 자신의 적어도 하나의 전압 소스를 포함한다. 이 전압 소스는 전력 공급 네트워크에 전기적으로 연결되고 전력 공급 네트워크를 통해 제 1 전기 소비자 모듈 및 옵션으로 전력 공급 네트워크에 연결되는 추가 소비자 모듈들에 전기를 공급할 수 있다. 이러한 설계 덕분에 선박은 자율적으로 동작할 수 있다.
상이한 설계에서, 선박은 동작 동안 전력 커넥션을 통해, 예를 들어 전력 케이블에 의해, 추가 선박 또는 상이한 외부 플랫폼에 연결되고 이 전력 커넥션을 통해 전기 에너지가 공급된다. 이 설계는 선박 선상의 전력 소스에 대한 필요성을 없앤다.
하나의 설계에서, 제 1 에너지 저장 디바이스는 제 1 소비자 모듈 및/또는 제 1 커플링 모듈에 할당된다. 이 제 1 에너지 저장 디바이스는 적어도 제 1 커플링 모듈 또는 각각의 모듈에 일시적으로 전기를 공급할 수 있다. 이 제 1 에너지 저장 디바이스는 제 1 커플링 모듈이 전압 공급 네트워크로부터 일시적으로 연결해제되고 이에 따라 전압 공급 네트워크를 통해 제 1 커플링 모듈에 전력을 공급하지 않더라도 중앙 제어 유닛과 제 1 소비자 모듈 사이의 데이터 통신을 유지할 수 있다. 이 제 1 에너지 저장 디바이스가 제 1 소비자 모듈의 컴포넌트에, 예를 들어 로컬 제어 유닛에 부가적으로 전기를 공급하는 것이 가능하다. 일 실시형태에서, 제 1 에너지 저장 디바이스는 커패시터 및 전압 조절기를 포함한다. 제 1 에너지 저장 디바이스 덕분에, 제 1 소비자 모듈 또는 제 1 커플링 모듈에 대해 중복된 부가 전압 공급을 제공할 필요가 없다. 이는 부가 케이블링을 필요로 하게 된다. 제 1 에너지 저장 디바이스 덕분에, 그럼에도 불구하고, 소정의 시간 기간 동안 제 1 소비자 모듈 및/또는 제 1 커플링 모듈의 에너지 공급이 보장된다.
하나의 설계에서, 제 1 헤드 스테이션은 전압 공급 네트워크에 그리고 부가적으로 비상 전압 공급 네트워크에 전기적으로 연결된다. 이러한 비상 전압 공급 네트워크는 무정전 전압 공급을 포함한다. 제 1 헤드 스테이션이 전압 공급 네트워크로부터 더 이상 공급받지 않는 상황은 바람직하게는 자동으로 검출되고 무정전 전압 공급으로 비상 전압 공급 네트워크로의 스위치오버가 자동으로 발생한다. 이 설계는 전압 공급 네트워크로부터의 공급이 실패하거나 중단되더라도 재 1 헤드 스테이션에 전기가 공급되는 것을 보장한다. 제 1 커플링 모듈이 또한 이 비상 전압 공급기에 전기적으로 연결되는 것이 가능하다.
솔루션에 따른 선박은 수상정 (surface vehicle) 또는 수중정 (underwater vehicle) 일 수 있다. 선박은 그 자신의 드라이브, 예를 들어 전기 모터를 가질 수 있거나, 그 자신의 드라이브가 없을 수 있다. 제 1 전기 소비자 모듈은 외부에서 제어될 수 있는 임의의 타입의 전기 소비자, 특히 그 자신의 해치 드라이브를 갖는 해치, 그 자신의 밸브 드라이브를 갖는 밸브, 선박의 이동가능한 컴포넌트를 위한 드라이브 메커니즘, 로컬 제어 유닛, 센서 또는 액추에이터, 예를 들어 그리퍼를 포함할 수 있다. 전기 소비자 모듈은 명령을 수신하는 것에 응답하여, 그의 상태, 예를 들어 컴포넌트의 포지션을 수정할 수 있다. 전기 소비자 모듈이 명령에 응답하여 중앙 제어 유닛에 센서 값을 송신하는 것이 또한 가능하다.
발명에 따른 선박은 도면에 나타낸 예시의 실시형태를 참조하여 하기에서 상세히 설명된다.
도 1 은 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내며, 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈들을 포함한다.
도 2 는 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로의 명령의 송신 및 제 1 소비자 모듈에서 중앙 제어 유닛으로의 메시지의 송신을 도시하는 신호 플로우 다이어그램이다.
도 3 은 제 1 PLC 코디네이터 내의 신호 플로우들을 나타내는 신호 플로우 다이어그램이다.
도 4 는 2 개의 병렬 헤드 스테이션들에 대한 상태 트랜지션 다이어그램을 나타낸다.
예시의 실시형태에서, 발명은 군용 수상 함선 또는 수중 함선 선상에 사용된다. 이러한 선박은 다수의 전기적으로 구동된 드라이브 메커니즘들, 예를 들어 해치 또는 밸브 또는 다른 이동가능한 컴포넌트를 위한 드라이브 메커니즘들, 및 또한 추가로 전기 소비자, 예를 들어 신호 램프, 센서, 제어 유닛 그리고 또한 라우터 및 다른 네트워크 컴포넌트들을 갖는다. 이러한 또는 적어도 일부 소비자들은 NATO 표준 STANAG 1008 에디션 9 에 따라 115V 또는 230V 및 60Hz AC 전류 또는 24V DC 전류를 전기적으로 공급받는다.
하나의 설계에서, 전기 에너지의 온-보드 소스, 예를 들어 배터리 시스템, 연료 전지 시스템 또는 발전기는, 소비자들에 의해 필요한 것 이외의 전압으로 전류를 생성하고, 변환기, 예를 들어 정류기 또는 인버터는 이러한 또는 일부 전기 소비자들이 전력을 필요로 하는 전압으로, 그리고 적절한 경우 주파수로 전류를 생성한다.
복수의 전기 소비자들은 각각의 경우에 전기 소비자들의 그룹으로 조합된다. 이러한 소비자들의 그룹은 하기에서 네트워크 세그먼트로서 지칭된다. 각각의 네트워크 세그먼트는 메인 공급 네트워크로부터 갈바닉으로 격리된다. 하나의 네트워크 세그먼트에서의 데이터 송신 동안 발생하는 고-주파수 데이터 신호들은 적절한 측정들을 통해 상이한 네트워크 세그먼트로 주입되는 것이 방지된다.
각각의 네트워크 세그먼트는 복수의 소비자 어셈블리들을 포함한다. 각각의 소비자 어셈블리는 각각의 경우에서 적어도 하나의 전기 소비자, 예를 들어 최종 제어 엘리먼트 또는 신호 램프, 옵션으로 로컬 제어 유닛 및 하기에 설명되는 커플링 모듈을 포함한다. 각각의 소비자 어셈블리는 임의의 다른 소비자 어셈블리로부터 독립적으로 연결 및 교환될 수 있다. 각각의 소비자 어셈블리는 온-보드 전력 공급 네트워크에 연결되고 이에 의해 필요한 전압으로 전력을 공급받는다. 커플링 모듈은 분리가능한 전기 커넥션, 예를 들어 대응하는 소켓에 삽입될 수 있는 전기 플러그-인 커넥터, 또는 반대로 플러그-인 커넥터에 대한 소켓을 포함한다.
각각의 네트워크 세그먼트는 2 개의 병렬-배열되고 중복 설계된 헤드 스테이션들을 더 포함한다. 각각의 헤드 스테이션은 그 자신에 대한 네트워크 세그먼트에 대해 하기에서 설명된 전체 작업을 단독으로 수행할 수 있다. 예시의 실시형태에서, 각각의 소비자 어셈블리는 바람직하게는 전기 에너지를 위한 저장 디바이스를 더 포함한다. 이러한 에너지 저장 디바이스는 하기에 설명될 바와 같이, 전압 공급이 중단되는 경우 동작 신뢰성을 증가시킨다.
온-보드 전력 공급 네트워크의 섹션은 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내는 도 1 에서 예시로 나타내며, 이 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈들을 포함한다. 이 섹션은 2 개의 병렬-배열된 소비자 어셈블리들을 갖는 네트워크 세그먼트를 예시로 나타낸다. 다음의 컴포넌트들이 나타나 있다:
- 예시의 실시형태에서 DC 전압을 공급하는 2 개의 병렬-배열된 전압 소스들 (1.1 및 1.2), 여기서 제 1 전압 소스 (1.1) 는 네트워크로부터 현재 연결해제됨,
- 전압 소스 (1.2) 로부터의 DC 전류를 변환하는 제 1 DC 전압 변환기 (2.1),
- 제 1 전압 소스 (1.1) 로부터 또는 제 1 DC 전압 변환기 (2.1) 로부터의 DC 전류를 115 또는 230V 및 60Hz 의 AC 전류로 변환하는 제 2 전압 변환기 (2.2),
- 제 1 전압 소스 (1.1) 로부터 또는 제 1 DC 전압 변환기 (2.1) 로부터의 DC 전류를 24 V 의 DC 전류로 변환하는 제 3 전압 변환기 (2.3),
- 2 개의 병렬-배열된 헤드 스테이션들 (3.1 및 3.2),
- 해치 (4.2), 해치 (4.2) 를 위한 드라이브 메커니즘 (4.3), 제 1 커플링 모듈 (4.4), 제 1 로컬 제어 유닛 (4.5) 및 제 1 에너지 저장 디바이스 (미도시) 를 갖는 제 1 소비자 어셈블리 (4.1),
- 신호 램프 (5.2), 제 2 커플링 모듈 (5.3), 제 2 로컬 제어 유닛 (5.4) 및 제 2 에너지 저장 디바이스 (미도시) 를 갖는 제 2 소비자 어셈블리 (5.1),
- 이 네트워크 세그먼트 및 바람직하게는 적어도 하나의 추가 네트워크 세그먼트를 담당하는 중앙 제어 유닛 (10), 및
- 2 개의 소비자 어셈블리들 (4.1 및 5.1) 로 네트워크 세그먼트를 담당하는 필드버스 마스터 (11).
각각의 헤드 스테이션 (3.1, 3.2) 은 각각의 경우 하나의 PLC 코디네이터 (16.1, 16.2) 를 포함한다. PLC 는 "전력 라인 통신" 을 의미한다. 각각의 PLC 코디네이터 (16.1, 16.2) 는 각각의 경우 하나의 PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 및 하나의 PLC 모뎀 (13.1, 13.2) 을 포함한다. 각각의 커플링 모듈 (4.4, 5.3) 은 각각의 경우 하나의 PLC 클라이언트 (14.1, 14.2) 및 하나의 필드버스 슬레이브 (15.1, 15.2) 를 포함한다.
도 1 은 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내며, 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈을을 포함하며; 데이터 커넥션 시스템의 다음의 컴포넌트들을 나타낸다:
- 필드버스 마스터 (11),
- 제 1 PLC 코디네이터 (16.1) 를 갖는 제 1 헤드 스테이션 (3.1),
- 제 2 PLC 코디네이터 (16.2) 를 갖는 제 2 헤드 스테이션 (3.2),
- 제 1 PLC 클라이언트 (14.1) 및 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 를 갖는 제 1 커플링 모듈 (4.4),
- 제 2 PLC 클라이언트 (14.2) 및 제 2 필드버스 슬레이브 (15.2) 를 갖는 제 2 커플링 모듈 (5.3),
- 중앙 제어 유닛 (10) 을 필드버스 마스터 (11) 에 연결하는 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션 (21.1),
- 필드버스 마스터 (11) 를 제 1 PLC 코디네이터 (16.1) 에 연결하고 필드버스 커넥션으로서 설계되는 제 1 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.2),
- 필드버스 마스터 (11) 를 제 2 PLC 코디네이터 (16.2) 에 연결하고 필드버스 커넥션으로서 설계되는 제 2 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.3),
- 제 1 PLC 코디네이터 (16.1) 를 전력 공급 네트워크의 제 1 부분 (20.1) 에 연결하고 필드버스 커넥션으로서 설계되는 제 1 헤드 스테이션-전력 공급 네트워크 데이터 커넥션 (21.4),
- 제 2 PLC 코디네이터 (16.2) 를 전력 공급 네트워크의 제 1 부분 (20.1) 에 연결하고 필드버스 커넥션으로서 설계되는 제 2 헤드 스테이션-전력 공급 네트워크 데이터 커넥션 (21.5),
- 제 1 PLC 클라이언트 (14.1) 를 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 에 연결하고 필드버스 커넥션으로서 설계되는 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션 (21.6),
- 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 를 제 1 로컬 제어 유닛 (4.5) 에 연결하는 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션 (21.7),
- 제 2 PLC 클라이언트 (14.2) 를 제 2 필드버스 슬레이브 (15.2) 에 연결하고 필드버스 커넥션으로서 설계되는 제 2 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션 (21.8),
- 제 2 필드버스 슬레이브 (15.2) 를 제 2 로컬 제어 유닛 (5.4) 에 연결하는 제 2 슬레이브-소비자 데이터 커넥션 (21.9),
- 제 1 PLC 클라이언트 (14.1) 를 전력 공급 네트워크의 제 1 부분 (20.1) 에 연결하는 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10), 및
- PLC 클라이언트 (14.2) 를 전력 공급 네트워크의 제 1 부분 (20.1) 에 연결하는 제 2 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.11).
도 1 에서는 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내며, 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈을을 포함하며;
전압 공급을 위해 사용되는 전기 커넥션들은 연속 라인들로 나타내고 데이터 커넥션들은 파선들로 나타낸다. 제 2 전압 소스 (1.2) 는 전기 소비자들 (4.3 및 5.2), 중앙 제어 유닛 (10), 필드버스 마스터 (11), 2 개의 헤드 스테이션들 (3.1 및 3.2), 그리고 또한 2 개의 커플링 모듈들 (4.4 및 5.3) 및 2 개의 로컬 제어 유닛들 (4.5, 5.4) 에 각각 필요한 전력을 공급한다.
2 개의 헤드 스테이션들 (3.1 및 3.2) 은 서로 평행하게 배열된다. 양자의 헤드 스테이션들 (3.1 및 3.2) 이 동작중인 경우, 하나의 헤드 스테이션은 활성이고 다른 하나의 헤드 스테이션은 대기 상태이다. 다음의 설명에서, 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 은 달리 표시되지 않는 한 활성 헤드 스테이션이다.
중앙 제어 유닛 (10) 은 각각의 전기 소비자 (4.3 및 5.2) 를 제어할 수 있고, 반대로 전기 소비자들 (4.3 및 5.2) 로부터 스테이터스 메시지를 수신하고 프로세싱할 수 있다. 따라서 데이터는 중앙 제어 유닛 (10) 과 전기 소비자들 (4.3 및 5.2) 사이에서 양자의 방향들로 송신된다. 중앙 제어 유닛 (10) 은 데이터 버스를 통해 적어도 또는 각각의 필드버스 마스터 (11) 에 연결된다. 예시의 실시형태에서, 데이터는 필드버스 표준에 따라 송신된다.
제 1 소비자 어셈블리 (4.1) 의 에너지 저장 디바이스는, 전압 소스 (1.1 또는 1.2) 로부터의 제 1 소비자 어셈블리 (4.1) 의 중앙 전압 공급이 갑자기 중단되더라도 중앙 제어 유닛 (10) 과 로컬 제어 유닛 (4.5) 사이의 데이터 송신을 보장한다. 제 1 에너지 저장 디바이스는 전압 중단의 정상적인 지속기간 동안 적어도 제 1 커플링 모듈 (4.4) 및 제 1 로컬 제어 유닛 (4.5) 을 공급한다. 따라서 에너지 저장 디바이스는 데이터 송신의 중단을 방지하고 중요한 시스템 안정성에 기여한다. 이에 대응하여 제 2 에너지 저장 디바이스는 중단의 지속기간 동안 적어도 제 2 커플링 모듈 (5.3) 및 제 2 로컬 제어 유닛 (5.4) 을 공급한다.
솔루션에 따라, 데이터는 중앙 제어 유닛 (10) 과 전기 소비자 (4.3 및 5.2) 사이에서 특수 데이터 라인들을 통해 배타적으로 송신되는 것이 아니라, 전력 공급 네트워크 (전력 라인 통신; PLC) 의 전기 커넥션들에 의해 송신 경로의 일부를 통해 송신된다. 따라서, 2 개의 헤드 스테이션들 (3.1 및 3.2) 은 특수 데이터 라인들을 통해 이 네트워크 세그먼트의 커플링 모듈들 (4.1 및 5.1) 에 연결되는 것이 아니라, 대신 예시의 실시형태에서 AC 전류가 흐르는 온-보드 전력 공급 네트워크의 전력 라인들을 통해서만 연결된다. 또한 DC 전류에 대한 전력 라인들을 사용하는 것이 가능하다. 전력 공급을 위해 사용되는 전기 커넥션들은 전력 공급을 위해 그리고 부가적으로 데이터 송신을 위해 사용되기 때문에, 특수 데이터 라인들을 설치할 필요성이 회피된다. 이는 전력 및 데이터에 대해 제공될 단지 하나의 플러그-인 커넥터/소켓 조합만이 제공되어야 하기 때문에, 필요한 플러그-인 커넥터들 및 소켓들의 수 및 케이블링 비용을 감소시킨다.
하나의 설계에서, ITU-T G.9903 의 지정 하에서 표준화된 G3-PLC 방법이 사용된다. 전력 커넥션을 통해 데이터가 송신되는 주파수는 무선파들의 원치않는 방사가 최소화되고 그럼에도 불구하고 데이터 송신 레이트가 충분히 높은 예시의 실시형태에서 너무 낮다. 이것은 바람직하게 500kHz 미만이다. 더욱이 전력 커넥션을 통한 데이터 송신은 또한 필드버스 표준에 따라 수행된다. 필드버스 표준에 의한 송신은 마찬가지로 특수 신호 케이블들에 의한 데이터 송신 및 전력 공급 네트워크의 전력 케이블들을 통한 데이터 송신을 위해 사용될 수 있다.
도 1 은 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내며, 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈들을 포함하고;
예시에 의해, 데이터 네트워크의 복수의 계위적으로 배열된 컴포넌트들, 즉:
- 예시의 실시형태에서, 모든 네트워크 세그먼트들을 담당하는 중앙 제어 유닛 (10),
- 적어도 하나의 네트워크 세그먼트를 담당하는 필드버스 마스터 (11),
- 현재 활성인 제 1 헤드 헤드 스테이션 (3.1) 의 PLC 코디네이터 (16.1),
- 제 1 커플링 모듈 (4.4) 의 PLC 클라이언트 (14.1),
- 제 1 커플링 모듈 (4.4) 의 필드버스 슬레이브 (15.1),
- 해치 (4.2) 에 대한 드라이브 메커니즘 (4.3) 을 제어하고 제 1 소비자 어셈블리 (4.1) 에 속하는 제 1 로컬 제어 유닛 (4.5),
- 드라이브 메커니즘 (4.3), 및
- 해치 (4.2) 를 나타낸다.
중앙 제어 유닛 (10) 은 예를 들어, 해치 또는 밸브를 개방하거나 센서를 활성화 또는 폴링하기 위해 제어가능한 전기 소비자들에 대한 조정 커맨드들을 생성한다. 반대로, 중앙 제어 유닛 (10) 은 소비자들로부터 스테이터스 메시지, 예를 들어 해치 또는 밸브의 설정, 최종 제어 엘리먼트로부터의 확인응답 또는 센서 값을 수신한다. 중앙 제어 유닛 (10) 은 사용되는 데이터 송신 방법들과는 크게 독립적으로 동작한다.
필드버스 마스터 (11) 는 중앙 제어 유닛 (10) 로부터 수신된 명령을 필드버스 명령으로 변환하고, 반대로 수신된 필드버스 메시지를 중앙 제어 유닛 (10) 에 대한 메시지로 변환한다.
도 1 은 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내며, 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈들을 포함하고;
예시에 의해, 드라이브 메커니즘 (4.3) 으로 하여금 해치 (4.2) 로 이동하게 하기 위해 중앙 제어 유닛 (10) 으로부터 로컬 제어 유닛 (4.5) 으로 명령이 어떻게 송신되는지를 나타낸다. 반대로, 메시지는 로컬 제어 유닛 (4.5), 예를 들어 해치 (4.2) 의 달성된 설정으로부터 중앙 제어 유닛 (10) 으로 송신된다. 도 1 은 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내며, 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈들을 포함하고;
연속 라인들로 전력 라인을 통해 송신되는 커맨드들, 파선 라인들로 필드버스 데이터 커넥션을 통해 송신되는 커맨드들, 및 점선 라인들로 상이한 데이터 커넥션을 통해 송신되는 커맨드들을 나타낸다.
보다 구체적으로, 다음의 단계들이 수행된다:
- 중앙 제어 유닛 (10) 이, 수정될 네트워크 세크먼트, 이 네트워크 세그먼트의 제어될 디바이스 (여기에서는 제 1 소비자 어셈블리 (4.1)) 및 수행될 액션 (여기에서는 해치 (4.2) 를 개방 또는 폐쇄) 을 특정하는 명령 (A.1) 을 생성한다.
- 중앙 제어 유닛 (10) 이, 이 명령 (A.1) 을 데이터 버스 상으로 그리고 이에 따라 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션 (21.1) 상으로 전송한다. 필드버스 마스터 (11) 가 명령 (A.1) 이 "그의" 네트워크 세그먼트를 위해 의도된 것임을 인식한다.
- 필드버스 마스터 (11) 가 명령 (A.1) 을 수신하는 것에 응답하여 필드버스 명령 (A.2) 을 생성한다. 이 필드버스 명령 (A.2) 이 제어될 디바이스 (4.2) 의 식별자 및 수행될 액션의 식별자를 포함한다.
- 필드버스 커맨드 (A.2) 가 PLC 코디네이터 (16.1) 에 대한 필드버스 커넥션으로서 설계되는 제 1 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.2) 을 통해 송신된다.
- PLC 코디네이터 (16.1) 가 수신된 필드버스 명령 (A.2) 을 PLC 에 의해 전력 공급 네트워크를 통해 송신될 수 있는 필드버스 명령 신호 (A.3) 로 변환한다. 필드버스 커맨드 신호 (A.3) 는, 예를 들어 송신된 AC 전류 상으로 변조된다.
- 필드버스 명령 신호 (A.3) 는 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4), 전력 공급 네트워크의 제 1 부분 (20.1) 및 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10) 을 통해 커플링 모듈 (4.4) 의 제 1 PLC 클라이언트 (14.1) 로 송신된다. 이 3 개의 커넥션들 (21.4, 20.1, 21.10) 은 연속적인 필드버스 커넥션, 즉 필드버스 시스템에 "투명한" 커넥션을 제공한다.
- PLC 클라이언트 (14.1) 는 수신된 필드버스 명령 신호 (A.3) 로부터 한번 더 필드 버스 명령 (A.2) 을 재구성한다.
- 재구성된 필드버스 명령 (A.2) 은 제 1 PLC 클라이언트 (14.1) 에서 필드버스 슬레이브 (15.1) 로 제 1 커플링 모듈 (4.4) 에 배열되는 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션 (21.6) 을 통해 송신된다.
- 필드버스 슬레이브 (15.1) 는 로컬 제어 유닛 (4.5) 에 대한 필드버스 명령 (A.2) 으로부터의 원래 명령 (A.1) 을 재구성한다.
- 재구성된 명령 (A.1) 은 제 1 커플링 모듈 (14.1) 에서 유사하게 배열되는 제 1 슬레이브 소비자 데이터 커넥션 (21.7) 을 통해 로컬 제어 유닛 (4.5) 으로 송신된다.
- 로컬 제어 유닛 (4.5) 은 수신된 명령 (A.1) 에 의존하여 디바이스-특정 명령 (A.4) 을 생성하고, 생성된 디바이스 특정 명령 (A.4) 에 따라 드라이브 메커니즘 (4.3) 을 제어한다.
- 제어된 드라이브 메커니즘 (4.3) 은 해치 (4.2) 를 조정한다.
- 이에 대한 응답으로, 드라이브 메커니즘 (4.3) 또는 해치 (4.2) 의 포지션 센서는 디바이스-특정 스테이터스 메시지 또는 확인응답의 형태로 디바이스-특정 메시지 (M.4) 를 생성한다.
- 로컬 제어 유닛 (4.5) 은 디바이스-특정 메시지 (M.4) 에 의존하여 중앙 제어 유닛 (10) 에 대한 메시지 (M.1) 를 생성한다.
- 이 메시지 (M.1) 는 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션 (21.7) 을 통해 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 로 송신된다.
- 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 는 제어 디바이스 (4.2) 의 식별자 및 메시지 (M.1) 로부터의 메시지의 식별자를 포함하는 필드버스 메시지 (M.2) 를 생성한다.
- 이 필드버스 메시지 (M.2) 는 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션 (21.6) 을 통해 PLC 클라이언트 (14.1) 로 송신된다.
- PLC 클라이언트 (14.1) 는 수신된 필드버스 메시지 (M.2) 로부터 전력 공급 네트워크를 통해 PLC 에 의해 송신될 수 있는 필드버스 메시지 신호 (M.3) 를 생성한다. 이 필드버스 메시지 신호 (M.3) 는 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10), 전력 공급 네트워크의 제 1 부분 (20.1) 및 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4) 을 통해 제 1 PLC 코디네이터 (16.1) 로 송신된다.
- 제 1 PLC 코디네이터 (16.1) 는 필드버스 명령 신호 (M.3) 로부터 한번 더 필드버스 메시지 (M.2) 를 재구성한다.
- 재구성된 필드버스 메시지 (M.2) 는 제 1 PLC 코디네이터 (11) 로부터 필드버스 마스터 (11) 로 제 1 필드버스 헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.2) 을 통해 송신된다.
- 필드버스 마스터 (11) 는 필드버스 메시지 (M.2) 를 수신하고 필드버스 메시지 (M.2) 로부터의 원래 메시지 (M.1) 을 재구성한다.
- 재구성된 메시지 (M.1) 는 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션 (21.1) 을 통해 중앙 제어 유닛 (10) 으로 송신된다.
이미 설명된 바와 같이, 2 개의 중복 헤드 스테이션들 (3.1, 3.2) 은 복수의 제어가능한 전기 소비자들을 갖는 하나의 네트워크 세그먼트를 담당한다. 각각의 헤드 스테이션 (3.1, 3.2) 은 네트워크 세그먼트에 필요한 단계들을 자체적으로 수행할 수 있다. 하나의 설계에서, 각각의 헤드 스테이션 (3.1, 3.2) 은 각각의 경우 하나의 PLC 코디네이터 (16.1, 16.2), 그리고 각각의 연결된 전기 소비자에 대해-또는 더 정밀하게는: 커넥션된 필드버스 슬레이브에 대해- 각각의 경우에 하나의 PLC 클라이언트 (14.1, 14.2) 를 포함한다. PLC 코디네이터 (16.1, 16.2) 는 결함없는 동작 동안 네트워크 세그먼트의 각각의 PLC 클라이언트에 적어도 일시적으로 연결된다. 초기화 동안, 각각의 커넥션된 PLC 클라이언트는 PLC 코디네이터 (16.1 또는 16.2) 에 전화를 걸어 데이터 교환이 가능하도록 자동으로 등록한다.
하나의 설계에서, PLC 코디네이터 (16.1, 16.2) 는 PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 및 PLC 모뎀 (13.1, 13.2) 으로 세분화된다. PLC 모뎀 (13.1, 13.2) 은 기본적인 데이터 송신 기능들을 제공하는 칩셋을 구현한다. PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 은 모든 추가 기능들을 구현하고 PLC 모뎀 (13.1, 13.2) 에 대한 제어 유닛으로서 작용한다.
도 1 은 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내며, 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈들을 포함하고;
초기화 동안 그리고 PLC 코디네이터 (16.1) 의 동작 동안 수행되는 데이터 교환을 나타낸다. PLC 제어 유닛 (12.1) 은 좌측 상에, PLC 모뎀 (13.1) 은 우측 상에 나타낸다. 신호들 (T.1 내지 T.4) 은 초기화 동안 교환되고, 신호 (T.5) 는 진행중인 동작 동안, 또한 필요한 경우 반복적으로 교환된다. 신호들은 다음의 의미를 갖는다:
- PLC 제어 유닛 (12.1) 은 활성화 신호 (T.1) 를 PLC 모뎀 (13.1) 으로 송신한다. PLC 모뎀 (13.1) 은 네트워크 세그먼트 (화살표 CA-Channel Assessment) 상에 활동들을 등록하고, PLC 모뎀 (13.1) 은 확인응답 신호 (T.2) 를 PLC 제어 유닛 (12.1) 으로 송신한다.
- PLC 제어 유닛 (12.1) 은 커맨드 신호 (T.3) 를 PLC 모뎀 (13.1) 으로 송신하여 후자가 네트워크 세그먼트의 필드버스 슬레이브들로 개인 영역 네트워크 (Personal Area Network; PAN) 를 설정하도록 한다. 그 후 PLC 모뎀 (13.1) 은 이러한 신호들을 필드버스 슬레이브들로 포워딩하는 PLC 클라이언트들로 신호들을 송신한다. 필드버스 슬레이브들은 PLC 클라이언트들 (14.1, 14.2) 로 하여금 PLC 모뎀 (13.1) 에 자동으로 등록하게 한다. PLC 모뎀 (13.1) 은 어느 PLC 클라이언트들 (14.1, 14.2) 이 PLC 모뎀 (13.1) 에 등록했는지를 확립한다. PLC 모뎀 (13.1) 은 등록된 PLC 클라이언트들의 식별자들로 확인응답 신호 (T.4) 를 PLC 제어 유닛 (12.1) 에 송신한다.
- 필요한 경우 또는 고정 레이트로 주기적으로, PLC 제어 유닛 (12.1) 은 PLC 클라이언트 (14.1, 14.2) 에서 적어도 하나의 네트워크 파라미터를 쿼리, 수정 또는 그렇지 않으면 관리하기 위해 진행중인 동작 동안 PLC 모뎀 (13.1) 에 신호 (T.5) 를 송신한다.
PLC 제어 유닛 (12.1) 은 필드버스 커맨드 (A.2) 를 수신하고 이를 전력 커넥션을 통해 PLC 에 의해 송신될 수 있는 필드버스 커맨드 신호 (A.3) 로 변환한다. PLC 모뎀 (13.1) 은 이를 특정된 PLC 클라이언트 (14.1, 14.2) 로 송신한다.
PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 은 주기적으로 PLC 모뎀 (13.1, 13.2) 으로 하여금 네트워크 세그먼트의 PLC 네트워크에서의 활동들을 측정하게 한다. PLC 모뎀 (13.1, 13.2) 은 스테이터스 메시지들을 PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 으로 송신한다. PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 에 임의의 활동이 통지되지 않으면, PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 은 네트워크 세그먼트의 PLC 클라이언트들로 한번 더 네트워크를 설정하려는 시도를 개시한다. 각각의 PLC 클라이언트는 활성화 커맨드를 수신하고 PLC 모뎀은 PLC 네트워크에 PLC 클라이언트를 등록한다.
도 2 는 네트워크의 섹션에 대한 회로 다이어그램을 나타내며, 섹션은 중앙 제어 유닛, 2 개의 헤드 스테이션들, 2 개의 커플링 모듈들 및 2 개의 소비자 모듈들을 포함하고;
하기에 설명된 상태들을 갖는, 네트워크 세그먼트에 대한 데이터 송신을 수행하는 PLC 컴포넌트들에 대한 상태 트랜지션 다이어그램을 나타낸다. 다이어그램은 각각 하나의 PLC 코디네이터 (16.1, 16.2) 및 복수의 PLC 클라이언트들 (14.1, 14.2) 을 갖는 2 개의 병렬 헤드 스테이션들 (3.1, 3.2) 과 관련된다. 다음의 상태들이 달성된다:
- 상태 Z.1 ("오프라인 또는 디바이스 에러") : PLC 코디네이터들 (16.1, 16.2) 및 PLC 클라이언트들 (14.1, 14.2) 양자 모두가 비활성, 예를 들어 스위치 오프되거나 실패하였다. 데이터 송신이 가능하지 않다.
- 필드버스 시스템 및 적어도 하나의 PLC 코디네이터가 동작중인 경우, 상태 Z.2 로의 트랜지션이 가능하다 (트랜지션
Figure pct00001
.1).
- 상태 Z.2 ("코디네이터 설정"): 하나의 PLC 코디네이터 (16.1, 16.2) 가 이제 활성 상태로 스위칭되고 있다. PLC 코디네이터들 (16.1 및 16.2) 이 모두 동작중인 경우, 하나의 PLC 코디네이터 (16.1, 16.2) 가 미리정의된 선택 규칙, 예를 들어 이전 사용 기간, 그 자신의 온도 또는 분위기 온도 또는 선박 선상의 포지션에 의존하여 선택된다. 단지 하나의 PLC 코디네이터만이 동작중인 경우, 이 PLC 코디네이터가 선택된다. 다음의 예에서, PLC 코디네이터 (16.1) 가 활성화된다. PLC 클라이언트들은 아직 연결되지 않았고 데이터 송신이 가능하지 않다. PLC 코디네이터들 (16.1, 16.2) 양자 모두가 동작중이 아닌 경우, 상태 Z.1 로 트랜지션이 발생한다 (트랜지션
Figure pct00002
.10).
- 단지 동작중이거나 선택된 PLC 코디네이터 (16.1) 가 활성이고 예를 들어, "부팅 업" 되자마자, 상태 Z.3 로 트랜지션이 발생한다 (트랜지션
Figure pct00003
.2).
- 상태 Z.3 ("클라이언트 설정"): 하나의 PLC 코디네이터 (16.1) 가 활성이다. PLC 클라이언트들은 PLC 네트워크에 전화를 건다. 데이터 통신은 아직 가능하지 않다.
- PLC 클라이언트들이 성공적으로 전화를 걸었고 다른 PLC 코디네이터 (16.2) 가 유사하게 동작중인 경우, 즉 대기 상태이면, 방법은 상태 Z.4 에서 계속된다 (트랜지션
Figure pct00004
.3).
- PLC 클라이언트들이 전화를 걸었지만 다른 PLC 코디네이터 (16.2) 가 동작중이 아닌 경우, 방법은 상태 Z.5 에서 계속된다 (트랜지션
Figure pct00005
.4).
- PLC 클라이언트들이 전화를 걸 수 없었던 경우, 방법은 상태 Z.6 에서 계속된다 (전환
Figure pct00006
.5).
- 상태 Z.4 ("정상"): 모든 PLC 클라이언트들은 활성 PLC 코디네이터 (16.1) 에 연결된다. 다른 PLC 코디네이터 (16.2) 는 동작중이며 대기 상태이다. 사실상 활성 PLC 코디네이터 (16.1) 및 개개의 PLC 클라이언트 (14.1, 14.2) 를 통해, 네트워크 세그먼트의 각각의 필드버스 슬레이브 (15.1, 15.2) 와 필드버스 마스터 (11) 사이에서 데이터가 교환될 수 있다.
- 상태 Z.5 ("위험"): 비활성 PLC 코디네이터 (16.2) 가 실패했기 때문에, 중복성이 더 이상 제공되지 않는다. 활성 PLC 코디네이터 (16.1) 가 동작중인 상태를 유지하는 한, 상태 Z.4 에서와 같이 데이터 송신이 가능하다. 그 후 활성 PLC 코디네이터 (16.1) 가 또한 실패하는 경우, 이러한 네트워크 세그먼트는 상태 Z.1 로 스위칭한다 (트랜지션
Figure pct00007
.11).
- 상태 Z.6 ("네트워크 결함"): PLC 클라이언트들은 적어도 하나의 PLC 코디네이터 (16.1) 가 동작중이고 활성이더라도, PLC 네트워크에 전화를 걸 수 없다. 다른 PLC 코디네이터 (16.2) 가 실패했을 수도 있거나 유사하게 동작중일 수도 있다. Z.6 상태에서는 데이터가 송신될 수 없다.
- PLC 네트워크는 상태 Z.7 로 스위칭할 수 없다, 즉 하나의 PLC 코디네이터가 실패했고 다른 PLC 코디네이터가 동작중인 경우.
- 상태 Z.7 ("트랜지션에서의 PLC 코디네이터"): 이 상태에서, 이전에 활성인 PLC 코디네이터 (16.1) 는 실패했다 (상태 Z.4 으로부터의 트랜지션
Figure pct00008
.6). 다른 PLC 코디네이터 (16.2) 는 동작중이고 이제 시작하고 있다 (셋업). PLC 클라이언트들은 아직 PLC 네트워크에 있지 않다. 데이터가 송신될 수 없다.
- 다른 PLC 코디네이터 (16.2) 가 활성이자 마자, 방법은 Z.8 상태에서 계속된다 (전환
Figure pct00009
.7). 다른 PLC 코디네이터 (16.2) 가 활성화될 수 없는 경우, 방법은 상태 Z.1 에서 계속된다 (트랜지션
Figure pct00010
.12).
- 상태 Z.8 ("트랜지션에서의 클라이언트들"): 이러한 상태에서, 동작중인 PLC 코디네이터 (16.2) 가 활성화된다. PLC 클라이언트들은 현재 형성된 PLC 네트워크에 전화를 건다. 이것이 가능한 경우, 방법은 상태 Z.5 에서 계속된다, 즉, 실패한 PLC 코디네이터 (16.1) 가 실패한 상태를 유지하거나 (트랜지션
Figure pct00011
.8) 또는 상태 Z.4 를 유지한다 (실패한 PLC 코디네이터 (16.1) 는 다시 한번 동작중이 된다)(트랜지션
Figure pct00012
.9). 상태 Z.8 에서는 데이터가 아직 송신될 수 없다.
예시의 실시형태에서, 2 개의 병렬 헤드 스테이션들 (3.1 및 3.2) 은 자율적으로, 즉 상위-레벨 제어 유닛 (10) 의 커맨드들과 독립적으로 동작한다. 하나의 설계에서, 적어도 하나의 로컬 제어 유닛이 헤드 스테이션들 (3.1 및 3.2) 에 할당된다. 예를 들어, 동일한 제어 유닛과 양자의 헤드 스테이션들 (3.1 및 3.2) 사이에 데이터 커넥션이 존재한다. 대안으로, 각각의 헤드 스테이션 (3.1 및 3.2) 은 자체 로컬 제어 유닛, 바람직하게는 PLC 코디네이터 (16.1, 16.2) 의 PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 을 갖는다. 각각의 PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 은 바람직하게는 다른 PLC 제어 유닛 (12.2, 12.1) 에 대한 데이터 커넥션을 가지며 다른 헤드 스테이션 및 따라서 다른 PLC 제어 유닛 (12.2, 12.1) 가 동작중인지 및 쿼리에 응답하는지 여부를 확립할 수 있다.
양자의 설계들에서, 이러한 또는 각각의 로컬 제어 유닛은, 중앙 제어 유닛에서 제 1 소비자 모듈로의 명령의 송신 및 제 1 소비자 모듈에서 중앙 제어 유닛으로의 메시지의 송신을 도시하는 신호 플로우 다이어그램인 도 2 로부터의 상태 트랜지션 다이어그램에 나타나 있는 상태들을 확립할 수 있고;
표시된 상태 트랜지션들을 자동으로 그리고 상위-레벨 제어기 없이 실시할 수 있다. 하나의 설계에서, 각각의 PLC 제어 유닛 (12.1, 12.2) 은 상태들을 검출하고 다른 PLC 제어 유닛 (12.2, 12.1) 과 독립적으로 이들 상태 트랜지션들을 실시할 수 있다. 결과로서, 특히 하나의 헤드 스테이션 (4.1) 의 실패에 후속하여, 다른 헤드 스테이션 (4.2) 은 실패한 헤드 스테이션 (4.1) 의 태스크들을 신속하게 인계받는다.
Figure pct00013

Figure pct00014

Figure pct00015

Figure pct00016

Claims (16)

  1. 선박으로서,
    - 제어가능한 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5),
    - 중앙 제어 유닛 (10),
    - 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 및
    - 데이터 커넥션 시스템을 가지며,
    상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 는 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 에 전기를 공급하도록 설계되고,
    상기 중앙 제어 유닛 (10) 은 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 에 대한 명령 (A.1) 을 생성하도록 설계되며, 그리고
    상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 은 수신된 명령 (A.1) 을 프로세싱하도록 설계되고,
    상기 데이터 커넥션 시스템은:
    - 제 1 헤드 스테이션 (3.1),
    - 제 1 커플링 모듈 (4.4),
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 과 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 사이의 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2),
    - 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 과 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 사이의 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4),
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 과 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 사이의 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10), 및
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 과 상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 사이의 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 을 포함하고,
    상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 은 데이터 커넥션을 통해 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 으로 송신되는 명령 (A.1, A.2) 을 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신가능한 명령 신호 (A.3) 로 변환하도록 설계되고,
    상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 은 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신된 명령 신호 (A.2, A.3) 를 데이터 커넥션을 통해 송신가능한 명령 (A.1) 으로 변환하도록 설계되며, 그리고
    상기 선박은:
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 에서 상기 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2) 을 통해 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 으로 명령 (A.1)을 송신하고,
    - 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 에서 상기 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4), 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 및 상기 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10) 을 통해 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 로 명령 신호 (A.2, A.3) 로서 상기 명령 (A.1) 을 송신하며, 그리고
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 에서 상기 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 을 통해 상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 상기 명령 (A.1) 을 송신하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 은 상기 중앙 제어 유닛 (10) 에 대한 메시지 (M.1) 를 생성하도록 설계되고,
    상기 중앙 제어 유닛 (10) 은 수신된 메시지 (M.1) 를 프로세싱하도록 설계되고,
    상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 은 데이터 커넥션을 통해 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 로 송신되는 메시지 (M.1) 를 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신가능한 메시지 신호 (M.2, M.3) 로 변환하도록 설계되고,
    상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 은 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신된 메시지 신호 (M.2, M.3) 를 데이터 커넥션을 통해 송신가능한 메시지 (M.1) 로 변환하도록 설계되며, 그리고
    상기 선박은:
    - 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 에서 상기 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 을 통해 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 로 메시지 (M.1) 를 송신하고,
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 에서 상기 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10), 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 및 상기 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4) 을 통해 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 으로 메시지 신호 (M.2, M.3) 로서 상기 메시지 (M.1) 를 송신하며, 그리고
    - 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 에서 상기 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2) 을 통해 상기 중앙 제어 유닛 (10) 으로 상기 메시지 (M.1) 를 송신하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 커넥션 시스템은:
    - 제 2 헤드 스테이션 (3.2),
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 과 상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 사이의 제 2 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.3), 및
    - 상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 과 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 사이의 제 2 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.5) 을 포함하고,
    상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 은 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 에 평행하게 배열되고,
    상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 은 데이터 커넥션을 통해 상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 으로 송신되는 명령 (A.1) 을 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신가능한 명령 신호 (A.2, A.3) 로 변환하도록 설계되며, 그리고
    상기 선박은:
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 에서 상기 제 2 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.3) 을 통해 상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 으로 명령 (A.1)을 송신하고,
    - 상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 에서 상기 제 2 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.5), 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 및 상기 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10) 을 통해 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 로 명령 신호 (A.2, A.3) 로서 상기 명령 (A.1) 을 송신하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 커넥션 시스템은 적어도 하나의 데이터 커넥션 제어 유닛 (12.1, 12.2) 을 포함하고,
    상기 또는 각각의 데이터 커넥션 제어 유닛 (12.1, 12.2) 은,
    상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 및 상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 양자 모두가 동작중인 경우, 헤드 스테이션 (3.1) 을 선택 및 활성화하고,
    하나의 헤드 스테이션 (3.1) 이 실패한 경우, 다른 하나의 헤드 스테이션 (3.2) 을 활성화하며, 그리고
    상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2), 활성화된 상기 헤드 스테이션 (3.1, 3.2) 및 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 을 통합함으로써,
    상기 중앙 제어 유닛 (10) 과 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 사이에 제 1 데이터 커넥션을 설정하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 데이터 커넥션 제어 유닛 (12.1, 12.2) 은,
    상기 제 1 데이터 커넥션이 설정된 후 상기 활성화된 헤드 스테이션 (3.1) 이 실패하는 경우,
    상기 다른 하나의 헤드 스테이션 (3.2) 을 활성화하고, 그리고
    상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2), 활성화된 상기 다른 하나의 헤드 스테이션 (3.2) 및 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 을 통합함으로써,
    상기 중앙 제어 유닛 (10) 과 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 사이에 제 2 데이터 커넥션을 설정하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 은 제 1 데이터 커넥션 제어 유닛 (12.1) 을 포함하고,
    상기 제 2 헤드 스테이션 (3.2) 은 제 2 데이터 커넥션 제어 유닛 (12.2) 을 포함하고,
    각각의 데이터 커넥션 제어 유닛 (12.1, 12.2) 은,
    - 그 자신의 헤드 스테이션 (3.1, 3.2) 을 활성화하고, 그리고
    - 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2), 그 자신의 활성화된 헤드 스테이션 (3.1, 3.2) 및 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 을 통합함으로써,
    상기 중앙 제어 유닛 (10) 과 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 사이에 제 1 데이터 커넥션을 설정하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박은 제어가능한 제 2 전기 소비자 모듈 (5.2, 5.4) 을 포함하고,
    상기 데이터 커넥션 시스템은:
    - 제 2 커플링 모듈 (5.3),
    - 상기 제 2 커플링 모듈 (5.3) 과 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 사이의 제 2 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.11), 및
    - 상기 제 2 커플링 모듈 (5.3) 과 상기 제 2 전기 소비자 모듈 (5.2, 5.4) 사이의 제 2 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.8, 21.9) 을 포함하고,
    상기 제 2 커플링 모듈 (5.3) 은 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신된 명령 신호 (A.2, A.3) 를 데이터 커넥션을 통해 송신가능한 명령으로 변환하도록 설계되고,
    상기 중앙 제어 유닛 (10) 은 상기 제 2 소비자 모듈 (5.2, 5.4) 에 대해 자동으로 명령을 생성하도록 설계되고,
    상기 제 2 소비자 모듈 (5.2, 5.4) 은 수신된 명령을 자동으로 프로세싱하도록 설계되며, 그리고
    상기 선박은:
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 에서 상기 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2) 을 통해 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 으로 명령을 송신하고,
    - 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 에서 상기 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4), 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 및 상기 제 2 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.11) 을 통해 상기 제 2 커플링 모듈 (5.3) 로 명령 신호로서 상기 명령을 송신하며, 그리고
    - 상기 제 2 커플링 모듈 (5.3) 에서 상기 제 2 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.8, 21.9) 을 통해 상기 제 2 전기 소비자 모듈 (5.2, 5.4) 로 상기 명령을 송신하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 및 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 은 제 1 어셈블리 (4.1) 의 컴포넌트들로서 설계되고,
    상기 제 1 어셈블리 (4.1) 는 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 에 분리가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 선박.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 소비자 모듈은:
    - 로컬 제어 유닛 (4.5), 및
    - 제 1 전기 소비자 (4.4) 를 포함하고,
    상기 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 은 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 을 상기 로컬 제어 유닛 (4.5) 에 연결하며, 그리고
    상기 로컬 제어 유닛 (4.5) 은 상기 중앙 제어 유닛 (10) 으로부터의 명령 (A.1) 에 의존하여 상기 제 1 소비자 (4.4) 를 제어하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 커넥션 시스템은:
    - 필드버스 마스터 (11), 및
    - 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 를 포함하고,
    상기 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2) 은:
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 과 상기 필드버스 마스터 (11) 사이의 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션 (21.1), 및
    - 상기 필드버스 마스터 (11) 와 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 사이의 제 1 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.2) 을 포함하고,
    상기 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 은:
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 과 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 사이의 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션 (21.6), 및
    - 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 와 상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 사이의 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션 (21.7) 을 포함하고,
    - 상기 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션 (21.1),
    - 상기 제 1 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.2),
    - 상기 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4),
    - 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 의 일부 (20.1),
    - 상기 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10), 및
    - 상기 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션 (21.6) 은,
    함께 상기 필드버스 마스터 (11) 와 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 사이에 필드버스 커넥션을 제공하고,
    상기 필드버스 마스터 (11) 는 데이터 커넥션을 통해 송신된 명령 (A.1) 을 필드버스 명령 (A.2) 으로 변환하도록 설계되고,
    상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 는 송신된 필드버스 명령 (A.2) 을 데이터 커넥션을 통해 송신가능한 명령 (A.1) 으로 변환하도록 설계되며, 그리고
    상기 선박은:
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 에서 상기 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션 (21.1) 을 통해 상기 필드버스 마스터 (11) 로 상기 명령 (A.1) 을 송신하고,
    - 제공된 상기 필드버스 커넥션을 통해 상기 필드버스 마스터 (11) 에서 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 로 필드버스 명령 (A.2) 으로서 상기 명령 (A.1) 을 송신하며, 그리고
    - 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 에서 상기 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션 (21.7) 을 통해 상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 상기 명령 (A.1) 을 송신하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 선박.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5), 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 및 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 는 제 1 어셈블리 (4.1) 의 컴포넌트들로서 설계되고,
    상기 제 1 어셈블리 (4.1) 는 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 에 분리가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 선박.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 는 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 에 통합되는 것을 특징으로 하는 선박.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박은
    - 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 에 전기적으로 연결되고, 그리고
    - 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 에 그리고 상기 전압 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 상기 중앙 제어 유닛 (10), 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 및 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 에 전기를 공급하도록 설계되는, 적어도 하나의 전압 소스 (1.1, 1.2) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 에 전기를 공급하도록 설계되는 제 1 에너지 저장 디바이스가 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 에 할당되는 것을 특징으로 하는 선박.
  15. 중앙 제어 유닛 (10) 에서 제어가능한 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 명령을 송신하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은 선박의 선상에서 수행되고,
    상기 선박은:
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10),
    - 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5),
    - 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 및
    - 데이터 커넥션 시스템을 포함하고,
    상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 에 의해 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 전기가 공급되고,
    상기 방법은,
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 이 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 에 대한 명령 (A.1) 을 자동으로 생성하는 단계, 및
    - 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 이 수신된 상기 명령 (A.1) 을 자동으로 프로세싱하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 커넥션 시스템은:
    - 제 1 헤드 스테이션 (3.1),
    - 제 1 커플링 모듈 (4.4),
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 과 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 사이의 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2),
    - 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 과 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 사이의 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4),
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 과 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 사이의 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10), 및
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 과 상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 사이의 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 을 포함하고,
    상기 중앙 제어 유닛 (10) 에서 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 상기 명령 (A.1) 을 송신하는 단계는,
    - 상기 명령 (A.1) 이 상기 중앙 제어 유닛 (10) 에서 상기 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2) 을 통해 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 으로 송신되는 단계,
    - 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 이 수신된 명령 (A.1, A.2) 을 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신가능한 명령 신호 (A.3) 로 변환하는 단계,
    - 상기 명령 신호 (A.3) 가 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 에서 상기 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4), 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 및 상기 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10) 을 통해 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 로 송신되는 단계,
    - 제 1 커플링 모듈 (4.4) 이 데이터 커넥션을 통해 송신가능한 방식으로 송신된 상기 명령 신호 (A.3) 로부터 상기 명령 (A.1) 을 재구성하는 단계, 및
    - 재구성된 상기 명령 (A.1) 이 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 에서 상기 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 을 통해 상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 송신되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 유닛에서 제어가능한 제 1 전기 소비자 모듈로 명령을 송신하기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터 커넥션 시스템은:
    - 필드버스 마스터 (11), 및
    - 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 를 포함하고,
    상기 제 1 제어 유닛-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.1, 21.2) 은:
    - 상기 중앙 제어 유닛 (10) 과 상기 필드버스 마스터 (11) 사이의 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션 (21.1), 및
    - 상기 필드버스 마스터 (11) 와 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 사이의 제 1 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.2) 을 포함하고,
    상기 제 1 커플링 모듈-소비자 데이터 커넥션 (21.6, 21.7) 은:
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 과 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 사이의 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션 (21.6), 및
    - 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 와 상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 사이의 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션 (21.7) 을 포함하고,
    - 상기 제어 유닛-필드버스 데이터 커넥션 (21.1),
    - 상기 제 1 필드버스-헤드 스테이션 데이터 커넥션 (21.2),
    - 상기 제 1 헤드 스테이션-전력 라인 데이터 커넥션 (21.4),
    - 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 의 일부 (20.1),
    - 상기 제 1 커플링 모듈-전력 라인 데이터 커넥션 (21.10), 및
    - 상기 제 1 커플링 모듈-필드버스 데이터 커넥션 (21.6) 은,
    함께 상기 필드버스 마스터 (11) 와 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 사이에 필드버스 커넥션을 제공하고,
    상기 중앙 제어 유닛 (10) 에서 상기 제 1 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 상기 명령 (A.1) 을 송신하는 단계는,
    - 상기 명령 (A.1) 이 상기 중앙 제어 유닛 (10) 에서 상기 필드버스 마스터 (11) 로 송신되는 단계,
    - 상기 필드버스 마스터 (11) 가 상기 명령 (A.1) 을 필드버스 명령 (A.2) 으로 변환하는 단계,
    - 상기 필드버스 명령 (A.2) 이 상기 필드버스 커넥션의 일부를 통해 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 으로 송신되는 단계,
    - 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 이 수신된 상기 필드버스 명령 (A.2) 을 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 송신가능한 필드버스 명령 신호 (A.3) 로 변환하는 단계,
    - 상기 필드버스 명령 신호 (A.3) 가 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 에 속하는 상기 필드버스 커넥션의 일부를 통해 상기 제 1 헤드 스테이션 (3.1) 에서 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 로 송신되는 단계,
    - 상기 제 1 커플링 모듈 (4.4) 이 상기 전력 공급 네트워크 (20.1, 20.2) 를 통해 수신된 상기 필드버스 명령 신호 (A.3) 를 데이터 커넥션을 통해 송신가능한 필드버스 명령 (A.2) 으로 변환하는 단계,
    - 상기 필드버스 명령 (A.2) 이 상기 필드버스 커넥션의 일부를 통해 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 로 송신되는 단계,
    - 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 가 상기 필드버스 명령 (A.2) 을 데이터 커넥션을 통해 송신가능한 명령 (A.1) 으로 변환하는 단계, 및
    - 상기 명령 (A.1) 이 상기 제 1 필드버스 슬레이브 (15.1) 에서 상기 제 1 슬레이브-소비자 데이터 커넥션 (21.7) 을 통해 상기 제 1 전기 소비자 모듈 (4.3, 4.5) 로 송신되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 유닛에서 제어가능한 제 1 전기 소비자 모듈로 명령을 송신하기 위한 방법.
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