KR910003242B1 - 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어 시스템 - Google Patents

데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어 시스템 Download PDF

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KR910003242B1 KR1019880000798A KR880000798A KR910003242B1 KR 910003242 B1 KR910003242 B1 KR 910003242B1 KR 1019880000798 A KR1019880000798 A KR 1019880000798A KR 880000798 A KR880000798 A KR 880000798A KR 910003242 B1 KR910003242 B1 KR 910003242B1
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Abstract

내용 없음.

Description

데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어 시스템
제1도는 종래의 루프로 연결된 플랜트 제어 시스템을 나타낸 개략개통도.
제2도는 본 발명의 데이타 수집장치가 사용되는 루프로 연결된 제어시스템을 나타낸 개략개통도.
제3도는 제2도에 나타낸 제어시스템의 데이타 전송루프를 거치는 데이타의 순환 전송을 설명하는 도면.
본 발명은 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어시스템에 관한 것이며, 더 구체적으로는 각 시스템 제어장치의 내부 메모리내에 기억된 데이타를 밀결합된 데이타 전송루프에 의해서 수집하는 데이타 수집장치를 구비한 제어시스템에 관한 것이다.
본 발명의 데이타 수집장치가 적용되는 루프로 연결된 제어시스템의 일예로서 종래의 플랜트 제어시스템을 이하에 설명하겠다.
제1도에 나타낸 플랜트 제어시스템에서, 복수의 데이타 전송제어장치들(2, 3 및 4)은 고속대용량 데이타 전송루프(1) (예, 광섬유루프)에 의해서 연결되어 있다. 이들 데이타 전송 제어장치들(2, 3 및 4)은 각각 공통 메모리(M1,M2.M3)를 갖고 있으며, 또한 인터페이스(5)를 거쳐서 플랜트 제어용 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU) (8)에, 인터페이스(6)을 거쳐서 프로세스입력/출력 (I/O)장치 (9)에 그리고 인터페이스(7)을 거쳐서 플랜트 제어용 프로그래머블제어장치(이하 PC라 한다) (10)에 각가 연결되어 있다. 또한, 여러센서, 작동기들(예, 모터들), 지시기들, 단자들등을 포함하는 센서/작동기장치(11)는 프로세스입력/출력 (I/O)장치 (9)에 연결되어 있다. 또한, 제1도에는 단일 플랜트 제어용 PC(10)만 도시했지만 통상은 플랜트 제어용 PC(10)가 복수개이고, 시스템의 여러기능들을 이들에게 분산시키고 있다.
제1도에 나타낸 바와 같은 종래의 플랜트 제어시스템에서, 프로세스 I/O장치(9)로부터 출력된 프로세스 데이타는 인터페이스(6)를 거쳐서 공통 메모리(M2)에 순간적으로 전달되어 그 안에 기억되며, 또한 CPU(8)와 플랜트 제어 PC(10)으로부터 출력된 제어데이타는 인터페이스들(5, 7)을 통해 각각 공통 메모리(M1, M3)에 순간적으로 전달되어 그안에 기억된다. 또한, 이들 공통 메모리들(M1, M2, M3)내에 일단 기억된 여러 데이타는 데이타전송 루프(1)을 거쳐서 3개의 데이타 전송제어장치 (2, 3, 4)간에 순환식으로 전달된다. 따라서, 각 장치들(8, 9, 10)의 최신 데이타가 이들 공통 메모리들(M1, M2,M3)내에 기억되게 되며, 또한 장치들 (8, 9, 10)의 공통 메모리들(M1, M2, M3)내에 기억된 최신 데이타를 쉽게 억세스할 수 있다.
그러나. 상기 종래의 제어시스템에서, 플랜트를 제어하는 동안에 어떤 사고가 발생된 경우에, 예를 들어 그 사고의 원인을 조사하기 위해서 플랜트를 제어하는 프로그래머블 제어장치(10)의 내부를 메모리(M4)내 에 기억된 여러 데이타를 수집할 필요가 있다. 이를 행하기 위해 센서/작동기장치(11)가 소정의 프로그램을 실행하도륵 동작되면 메모리(M4)내에 기억된 데이타는 일단 공통 메모리(M3)를 거쳐서 내부 메모리(M2)로 전달된 다음, 프로세스 I/O장치 (9)의 출력단자에 전달되게 되어 내부 메모리(M4)내에 기억된 데이타는 기록기를 통해 또는 표시장치위에서 모니터될 수 있다. 그러나, 내부 메모리(M4)내에 기억된 데이타는 전송루프를 거쳐저 순환 전달되는 공통데이타가 아니기 때문에 특수프로그램 메인테닌스 투울을 사용하거나 또는 인터페이스(6)내의 입력/'출력 변환 어드레스들을 변경시키거나 또는 플랜트 제어용 PC(10)의 프로 그램을 변경시켜야만 하므로, 결국 플랜트 제어 PC(10)의 내부 메모리(M4)내에 기억된 데이타를 수집하는데 장시간이 걸리고, 또한 많은 노력을 필요로 한다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 주요목적은 제어시스템을 구성하는 각 제어장치의 내부 메모리내에 기억된 데이타를 용이하고 신속하게 수집할 수 있는 루프로 연결된 제어시스템에 적용되는 데이타 수집장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어시스템은 (a) 루프식으로 데이타를 전송하는 데이타 전송루프(1), (b)상기 데이타 전송루프(1)를 거쳐서 데이타의 순환전송을 제어하기 위해서 상기 데이타 전송루프(1)에 의해서 연결된 공통 메모리 (M1∼M5)를 각각 갖는 복수의 데이타 전송제어장치들(2, 3, 4, 13, 14), (c) 상기 내부 메모리 (Mi)를 각각 갖고 있고, 인터페이스(5, 6, 7, 15, 16)를 거쳐서 상기 복수의 데이타 전송 제어장치 (2, 3, 4, 13, 14)에 결합되어 상기 데이타전송루프(1)을 거쳐서 순환 전달되는 데이타에 준하여 제어시스템을 제어하는 복수의 시스템제어장치(8, 9, 10), (d) 상기 복수의 데이타 전송 제어장치들중의 하나에 결합되어 상기 내부 메모리 (Mi)내에 기억된 데이타를 상기 데이타 전송제어장치의 공통 메모리에 전달하도록 상기 시스템 제어장치에 데이타 출력지령을 발생하는 키이보드(18b)와 디스플레이장치(18a)를 갖는 모니터장치(18), (e) 상기 데이타 전송루프를 거쳐서 수집된 데이타를 상기 모니터로 보내어 상기 모니터의 디스플레이장치에 표시하게 하는 데이타 수집용 PC(17)를 포함하는 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어시스템이다.
복수의 시스템 제어장치는 프로세스 I/O장치(9), 플랜트 제어용 PC(10) 및 CPU(8)이다.
모니터장치(18)은 키이보드(18b)와 디스플레이(18a)장치를 갖고 있다. 데이타 수집장치는 데이타 수집용 PC(17)이다.
본 발명의 루프로 연결된 제어시스템용 데이타 수집장치에 있어서. 데이타 수집용 PC(17)와 모니터장치 (18)는 인터페이스(15, 16)와 데이타 전송 제어장치(13, 14)를 거쳐서 각각이 밀결합된 데이타 전송루프에 연결되어 있으므로. 시스템 제어장치의 내부 메모리 (Mi)내에 기억된 데이타는 루프로 연결된 공통 메모리들 (M1∼M5)내에 기억된 데이타와 같은 방식으로 고속으로 용이하게 수집 또는 모니터될 수 있다.
본 발명의 루프로 연결된 제어시스템용 데이타 수집장치의 특징들 및 장점들은 첨부도면과 관련시켜 설명하는 다음의 양호한 실시예의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있을 것이다. 도면들중의 동일번호는 동일 요소를 나타낸다.
제2도는 본 발명의 데이타 수집장치를 갖는 플랜트 제어시스템을 타타내는 블록도이다. 즉, 제2도에는 본 발명의 데이타 수집장치가 제1도에 나타낸 종래의 설비제어시스템에 부가적으로 연결되어 있는 것이다. 그러므로. 동일 기능을 갖는 동일부에는 동일 참조번호를 부여했다.
본 발명의 데이타 수집장치는 데이타 전송루프(1)에 연결된 2개의 데이타 전송제어장치들(13, 14), 인터페이트(15)를 거쳐서 데이타 전송제어장치(13)에 연결된 데이타 수집용 PC(17), 및 인터페이스(16)을 거쳐서 데이타 전송제어장치(14)에 연결된 음극선관(CRT) (18a)과 키이보드(18b)를 갖는 모니터장치(18)를 포함하고 있다. 데이타전송 제어장치를(13, 14)은 각각 공통 메모리(M5, M6)를 내장하고 있다. 또한, 도시하지는 않았지만 통상 복수의 플랜트용 PC(10)가 복수의 데이타 전송제어장치들을 거쳐서 데이타 전송루프(1)에 각각 연결되어 있다.
제3도에 나타낸 바와 같이, 플랜트 제어컴퓨터(CPU) (8)에서 출력되는 여러 프로세스 데이타는 인터페이스(5)를 거쳐서 제1데이타 전송제어장치(2)의 제1공통 메모리(M1)의 제1데이타 어드레스(D1)으로 전달되고, 프로세스 입력/출력장치(I/O) (9)에서 출력되는 데이타는 인터페이스(6)를 거쳐서 제2데이타 전송 제어장치(3)의 제2공통 메모리(M2)의 제2데이타어드레스(D2)로 전달되고, 플랜트 제어용 PC(10)에서 출력되는 데이타는 인터페이스(7)을 거쳐서 제3데이타 전송제어장치(4)의 제3공통 메모리(M3)의 제3데이타 어드레스(D3)으로 전달된다.
또한, 데이타 수집용 PC(17)에서 출력되는 여러 데이타는 인터페이스(15)를 거쳐서 제4데이타 전송제어 장치(13)의 제4공통 메모리(M4)의 제4데이타 어드레스(D4)로 전달되며, 모니터장치(18)에서 출력되는 데이타는 인터페이스(16)을 거쳐서 제5데이타 전송제어장치(14)의 제 5공통 메모리(M5)의 제5데이타 어드레스(D5)로 전달된다.
상기 공통 메모리들(M1~M5)로 출력된 데이타, 즉 동일한 최신데이타가 각 공통 메모리(M1∼M5)의 각 데이타 어드레스(D1, D2, D3, D4또는 D5)에서 중복 기입되는 식으로 루프로 연결된 데이타 전송 제어장치들(2, 3, 4, 13, 14)을 따라 순환 전달된다.
또한, 공통 메모리(M1)의 데이타 어드레스들(D1~D5)에 기억된 데이타는 인터페이스(5)를 거쳐서 CPU(8)로 전달되며, 공통 메모리(M2)의 데이타 어드레스(D1~D5)에 기억된 데이타는 인터페이스(6)을 통해서 프로세스 I/O장치 (9)로 전달되며, 공통 메모리(M3)의 데이타 어드레스(D1~D5)에 기억된 데이타는 인터페이스(7)을 거쳐서 플랜트 제어용 PC(10)-전달되고, 공통 메모리(M4)의 데이타 어드레스(D1∼D5)에 기억된 데이타는 인터페이스(15)를 거쳐서 데이타 수집용 PC(17)로 전달되며, 또한 공통 메모리 (M5)의 데이타 어드레스(D1∼D5)에 기억된 데이타는 인터페이스(16)을 거쳐서 모니터(18)로 전달된다.
상술한 플랜트 제어시스템에서 여러가지 데이타는 다음과 같이 수집되어 모니터될 수 있다.
공통 메모리(M1)의 어드레스(D1), 공통 메모리 (M2)의 어드레스(D2) 및 공통 메모리(M3)의 어드레스(D3)에 기억된 데이타는 데이타수집용 PC(17)에 의해서 수집된다. 좀더 상세히 말하면, CPU(8)의 데이타는 메모리(M1)의 어드레스(D1)에 기억된 다음, D1루프를 따라 순환 전달된다.
동일한 방식으로, 프로세스 I/O(9)의 데이타는 M2의 D2에 기억된 다음 D2루프를 따라 순환 전달되며, 또한 플랜트 제어 PC(10)의 데이타는 M3의 D3에 기억된 다음, D3루프를 따라 순환 전달된다. 그러므로, CPU(8)의 데이타는 공통 메모리(M4)의 D1을 거쳐서 데이타수집용 PC(17)로 수집될 수 있고, 프로세스 I/O(9)의 데이타는 M4의 D2를 거쳐서 데이타수집용 PC(17)로 수집될 수 있고 또한 플랜트 제어용 PC(10)의 데이타는 M4의 D3를 거쳐서 데이타수집용 PC(17)로 수집될 수 있다.
수집된 데이타는 공통 메모리(M4)의 어드레스(D4)에 기억된 다음, 공통 메모리(M5)의 어드레스(D4)로 전달된다.
어드레스(D4)로 전달된 데이타는 모니터링을 위해서 인터페이스(16)을 거쳐서 모니터장치(18)의 CRT(18a)에 표시될 수 있다.
플랜트 제어용 PC(10)의 내부 메모리(Mi)에 기억된 데이타는 다음과 같이 수집되거나 모니터될 수 있다. 여기서는 제3도에서 단일 플랜트 제어용 PC(10)만을 도시했으나, 통상, 복수의 플랜트 제어용 PC(10)가 사용된다.
내부 데이타를 수집할 필요가 있는 플랜트 제어용 PC(10)의 번호와 데이타 수집지령이 모니터(18)의 키이보드(18b)를 거쳐서 입력된다. 이 입력된 데이타는 메모리 (M5)의 어드레스(D5)에 기입된 다음 데이타전송 제어장치들(2, 3, 4, 13)의 공통 메모리들(M1, M2, M3, M4)의 데이타어드레스(D5)를 따라 순환 전달된다.
또한, 출력(판독)시킬 필요가 있는 데이타의 어드레스와 입력(기입)시킬 필요가 있는 데이타의 어드레스를 판정할 수 있는 입력/출력 어드레스변환 프로그램은 각 플랜트 제어용 PC(10)의 인터페이스(7)내에 구비되어 있으므로, 어드레스(D5)에 기억된 데이타는 플랜트 제어용 PC(10)에 의해서 판독될 수 있다.
플랜트 제어용 PC(10)가 키이보드(18b)를 거쳐서 입력된 데이타 수집지령과 PC의 번호를 판독하여 PC의 번호가 자기번호와 일치됐음이 판정되면, 플랜트 제어용 PC(10)의 내부 메모리(M4)의 어드레스들을 독출하여 인터페이스(70)을 거쳐서 데이타전송 제어장치(4)의 공통 메모리(M3)의 어드레스(D3)에 독출한 내용을 기입한다.
메모리(M3)의 어드레스(D3)에 기입된 데이타는 다른 공통 메모리들(M1, M2, M4, M5)의 어드레스(D3)에 순환 전달된다.
데이타수집용 PC(17)는 공통 메모리(M4)의 어드레스(D3)에 전달된 데이타를 수집할 수 있다. 데이타 수집용 PC(17)에 의해서 수집된 데이타는 메모리 (M4)의 어드레스(D4)에 기입된 다음, 메모리 (M5)의 어드레스(D4)로 전달되므로, 수집된 데이타는 모니터장치(18)이 CRT(18a)위에 모니터될 수 있다.
본 실시예에서 수집된 데이타분석을 위한 컴퓨터(도시안됨)를 모니터장치(18)에 연결할 경우에는 수집된 플랜트 제어용 PC(10)의 내부 메모리(Mi)내에 기억되어 있던 데이타를 자동으로 분석할 수 있다.
상술한 바와 같이, 플랜트 제어용 PC(10)의 내부메모리(Mi)내에 기억된 데이타는 공통 메모리들(M1~M5)에 기입될 수 있으며, 또한 고속으로 데이타수집용 PC(17)에 의해서 용이하게 수집될 수 있다.
또한, 내부 메모리(Mi)가 CPU(8) 또는 프로세스 I/O(9)용으로 구비되어 있을 때의 상슬한 데이타 수집 동작은 동일하다.
또한, 상기 실시예에서는 한쌍으로 된 데이타 수집용 PC(17)와 모니터장치 (18)가 플랜트 제어시스템용으로 설비되어 있으나, 예를 들어 프로그램로더(loader)와 같은 상기의 기능을 둘다 갖는 단일 장치도 물론 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 플랜트 제어시스템에 관하여 설명하였으나 본 발명의 테이타 수집장치는 플랜트 제어시스템에만 국한되지 않고, 여러 제어 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 통상 각 프로그래머블 제어 장치내에 하나의 CPU가 포함되기 때문에 독립된 CPU(8)이 상황에 따라서는 반드시 제어시스템에 필요하지는 않다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 데이타 제어장치는 제어시스템을 구성하는 여러 시스템 제어장치들이 인터 페이스와 데이타전송제어장치를 거쳐서 밀결합시키는 데이타전송 루프에 연결되어 있기 때문에, 각 데이타 전송장치의 메모리에 기억된 데이타는 물론이고, 각 시스템 제어장치의 내부메모리내에 기억된 데이타도 온라인 방식으로 고속으로 독출하여 수집할 수 있으므로 데이타분석, 프로세스 모니터링, 시스템 정비등을 실행하기 위한 제어시스템들에 운용의 융통성을 제공할 수 있다.
본 발명을 지금까지 플랜트 제어용 PC와 프로세스 I/O를 인터페이스와 데이타전송 제어장치를 거쳐서 데이타전송 루프에 연결한 실시예들에 관해서 설명하였으나, 본 발명은 전술한 플랜트 프로세스데이타 제어 이외에 범용 업무데이타를 처리하는 시스템등 적당한 형의 시스템에도 적용시킬수 있다.

Claims (5)

  1. (a) 루프식으로 데이타를 전송하는 데이타 전송루프(1), (b) 상기 데이타 전송루프 (1)을 거쳐서 데이타의 순환전송을 제어하기 위해서 상기 데이타 전송 루프(1)에 의해서 연결된 공통 메모리 (M1~M5)를 각각 갖는 복수의 데이타 전송 제어장치들(2, 3, 4, 13, 14), (c) 상기 내부 메모리(Mi)를 각각 갖고 있고, 인터페이스(5, 6, 7, 15, 16)를 거쳐서 상기 복수의 데이타 전송 제어장치(2, 3, 4, 13, 14)에 결합되어 상기 데이타 전 송 루프(1)를 거쳐서 순환 전달되는 데이타에 준하여 제어시스템을 제어하는 복수의 시스템 제어장치(8, 9, 10), (d) 상기 복수의 데이타 전송 제어장치들중의 하나에 결합되어 상기 내부메모리(Mi)내에 기억된 데이타를 상기 데이타전송제어장치의 공통 메모리에 전달되도록 상기 시스템 제어장치에 데이타 출력지령을 발생하는 키이보드(18b)와 디스플레이장치(18a)를 갖는 모니터장치(18), (e) 상기 데이타 전송루프를 거쳐서 수집된 데이타를 상기 모니터로 보내어 상기 모니터의 디스플레이 장치에 표시하게 하는 데이타 수집용 PC(17)를 포함하는 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모니터장치(18)는 (a) 상기 데이타 전송제어장치(14)의 상기 공통 메모리(M5)에 데이타 출력지령을 기입하는 키이 보드(18b)와, (b) 상기 데이타수집용 PC(17)에 의해서 수집되어 상기 데이타 전송제어장치(14)의 상기 공통 메모리(M4)에 전달되는 데이타를 표시하는 디스플레이장치(18a)를 포함하는 것이 특징인 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 데이타 수집용 PC(17)은 상기 데이타 전송제어장치(13)의 살기 공통 메모리(M1-M3)내에 기억된 데이타를 수집하는 것이 특징인 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어시스 템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 시스템 제어장치는, (a) 제어시스템으로부터 여러가지 데이타를 입력시키고 또한 그에 여러가지 지령을 출력시키기 위한 프로세스 입력/출력장치(9)와, (b) 프로그램들에 의해서 제어시스템을 제어하는 플랜트 제어용 PC(10)인 것이 특징인 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 시스템 제어장치는 전체 제어시스템을 제어하기 위한 중앙처리장치(8) 를 더 포함하는 것이 특징인 루프로 데이타 수집장치를 구비한 루프로 연결된 제어시스템.
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