WO2020111309A1 - 오토메이션엠엘기반의 오피씨유에이환경구축을 위한 데이터파싱 및 구성방법 - Google Patents

오토메이션엠엘기반의 오피씨유에이환경구축을 위한 데이터파싱 및 구성방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020111309A1
WO2020111309A1 PCT/KR2018/014826 KR2018014826W WO2020111309A1 WO 2020111309 A1 WO2020111309 A1 WO 2020111309A1 KR 2018014826 W KR2018014826 W KR 2018014826W WO 2020111309 A1 WO2020111309 A1 WO 2020111309A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
automationml
opc
data
process equipment
servers
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/014826
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
신준호
이원희
Original Assignee
전자부품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Publication of WO2020111309A1 publication Critical patent/WO2020111309A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/10—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using selector switches
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41835—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by programme execution

Definitions

  • the present invention relates to a data management technology, and more particularly, to a method for collecting and managing data of an OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) server distributed in various forms.
  • OPC UA Open Platform Communications Unified Architecture
  • the process equipment system in the industrial production line had to select the industrial communication network depending on PLC selection. It is not easy to maintain the system because it is necessary to change not only the components of the system but also the communication network at the same time when the PLC needs to be replaced. For this, there has been a need for a communication technology capable of integrally managing a process equipment system using a single protocol.
  • the process equipment system is operated by integrating various engineering processes.
  • the requirements of each engineering, data type, data exchange method, and software tool are different, there has been a problem in data linkage between engineering. Accordingly, a common data format for data exchange has been required.
  • Element devices for operating production lines in industrial sites have a distributed structure, and there have been difficulties in utilizing or managing data generated in each device. Since the data linkage between the system and the application is complicated, the demand for a structure that can manage and monitor data generated by distributed devices with one device or software has increased.
  • the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to model data for interworking a distributed OPC UA server using the AutomationML standard language, and to distribute the modeled AutomationML files to the distributed OPC UA.
  • the method is to provide a method for automatically constructing an integrated data exchange model by utilizing it in the information model configuration of the AutomationML-based OPC UA server to be created to collect servers.
  • the industrial process equipment system comprises a plurality of process equipment for product production; A plurality of servers that respectively collect data generated in process equipment to generate an AutomationML file; And a client that obtains data by connecting to servers with reference to the AutomationML file.
  • the client can parse the tag information of the AutomationML file and apply it to the OPC UA data format.
  • the client can parse the Tag Name and Tree structure based on InstanceHierarchy.
  • the client can parse the Value value of the OPC UA data identifier tag.
  • the client can parse the value of the access information attribute of OPC UA data.
  • the industrial process equipment system according to the present invention may further include a server composed of data acquired by the client.
  • Servers can configure the OPC UA information model in the form of a tree according to the OPC UA rules, using the collected data.
  • a method for constructing an industrial process equipment system includes collecting data generated from a plurality of process equipments for product production, respectively; Generating an AutomationML file from the collected data; And obtaining data by referring to the AutomationML file.
  • 6 is an AutomationML to OPC UA server configuration.
  • the production process equipment system and the industry standard language-based standard industrial protocol environment can be automatically built by using heterogeneous devices and software tools, and using industry standards to improve mutual compatibility. present.
  • AutomationML-based OPC to be created to perform data modeling for interoperating a distributed OPC UA server using the AutomationML standard language, and to collect a distributed OPC UA server using a modeled AutomationML file It is used to construct the information model of the UA server to automatically build an integrated data exchange model to present a more advanced health management technology.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of an AutomationML to OPC UA based industrial process equipment system according to an embodiment of the present invention.
  • Industrial process equipment system in operating the OPC UA communication-based process equipment system in the industrial site production line, interlocks the distributed OPC UA server.
  • Process equipment (110-1, 110-2, ..., 110-n) plays a special role repeatedly in production/manufacturing lines at industrial sites, and devices such as actuators, sensors, and PLCs are connected to all parts to operate. do. Industrial robots, CNC machines, etc. are applicable to process equipment.
  • Such process equipment (110-1, 110-2, ..., 110-n) generates various data, and the generated data is OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n) ) To collect. Particularly, since various process equipments (110-1, 110-2, ..., 110-n) are operated as components in the entire production line, various OPC UA servers (120-1, 120-2, 102-) n) is built.
  • Figure 2 shows the OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n) using the data generated by the process equipment (110-1, 110-2, ..., 110-n) It shows the urbanization process.
  • Process equipment (110-1, 110-2, ..., 110-n) and OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n) are interfaced in various forms and use various protocols To collect data.
  • the OPC UA information model in the form of a tree is constructed according to the OPC UA rules.
  • Each data of the modeled information model is called a node and has a unique identifier, and based on this, the OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n) is constructed.
  • the OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n) includes OPC UA communication from the process equipment (110-1, 110-2, ..., 110-n). Data is received using various protocols, and the received data is used for data modeling required for the configuration of the OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n).
  • Data modeling is a process of constructing OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n) after data modeling, structured according to OPC UA standard specifications.
  • the OPC UA server 120-1, 120-2, ..., 120-n configured as described above is a distributed structure, and the distributed OPC UA server 120-1, 120-2, ..., 120 -n) AutomationML is used to collect and link the whole.
  • AutomationML is an XML-based language and has a tree structure.
  • a tree structure is created using the element name InstanceHierarchy tag as the Root node and the sub-node configuration using the InternalElement tag.
  • the information necessary for actual data linkage uses the Attribute tag, and consists of attribute values in the InternalElement tag.
  • FIG. 4 illustrates an example of configuring AutomationML by using the OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n).
  • tag information of AutomationML must be parsed and applied to the OPC UA data format.
  • the nodes of the AutomationML to OPC UA information model are constructed by parsing the Tag Name and Tree structure based on InstanceHierarchy.
  • tag information of "aml-dataSourceType:OPCUA” and "RefDataSource” is used in the attribute of each InternalElement. This is because the two tag information has a rule placed before the "NodeId” which is the OPC UA data identifier tag, and parses the Value value of the "NodeId” tag.
  • the endpoint URL which is access information of the OPC UA server 120-1, 120-2, ..., 120-n, parses the value of the attribute name DiscovertURL.
  • the data parsed according to the Element structure of AutomationML is utilized in the configuration of the AutomationML to OPC UA client 130. Its appearance is as shown in FIG. 5.
  • AutomationML to OPC UA client that can connect to each distributed OPC UA server (120-1, 120-2, ..., 120-n) using the previously parsed EndpointURL and NodeId information (130).
  • the configured AutomationML to OPC UA client 130 is connected to all distributed OPC UA servers 120-1, 120-2, ..., 120-n, and fetches data having a parsed NodeId identifier.
  • the imported data is used as an information model of the AutomationML to OPC UA server 140 configuration.
  • the information model of the AutomationML to OPC UA server 140 is constructed using the tag name and tree information parsed previously, and the data read through the AutomationML to OPC UA client 130 is mapped, the entire distributed OPC UA server 120- 1, 120-2, ..., 120-n) are collected as one AutomationML to OPC UA server 140 and interlocked to operate.
  • 6 illustrates a configuration of the AutomationML to OPC UA server 140. 6 is a view showing the configuration of the AutomationML to OPC UA server 140.
  • an integrated interlocking process is utilized by using industrial standard technology as a method of systematically managing data generated in a process equipment system of an industrial production line and constructing an environment capable of flexible interworking with higher-level applications.
  • the equipment system was presented.
  • OPC UA server is constructed by using OPC UA among industrial standard technologies and data generated in process equipment is collected.
  • OPC UA server is operated as a distributed structure and distributed.
  • AutomationML industrial standard technology was used to link data of OPC UA server.
  • a distributed OPC UA server is modeled using the AutomationML standard language and an AutomationML file is generated.
  • this AutomationML modeling access information and data information of a distributed OPC UA server are used.
  • the generated AutomationML file cannot be used by itself, and must be used in the configuration of the OPC UA server for the purpose of data integration.
  • the technical idea of the present invention can be applied to a computer-readable recording medium containing a computer program that performs functions of the apparatus and method according to the present embodiment. Further, the technical idea according to various embodiments of the present invention may be implemented in the form of computer-readable codes recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium can be any data storage device that can be read by a computer and stores data.
  • the computer-readable recording medium can be a ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical disk, hard disk drive, and the like.
  • computer-readable codes or programs stored on a computer-readable recording medium may be transmitted through a network connected between computers.

Abstract

AutomationML 표준 언어를 이용하여 분산된 OPC UA 서버를 연동하기 위한 데이터 모델링을 하고, 모델링된 AutomationML 파일을 분산된 OPC UA 서버를 취합하기 위해 만들어질 AutomationML 기반의 OPC UA 서버의 정보 모델 구성에 활용하여, 통합된 데이터 교환 모델을 자동 구축하는 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 산업용 공정 장비 시스템은 제품 생산을 위한 다수의 공정 장비들; 공정 장비들에서 발생된 데이터를 각각 수집하여, AutomationML 파일을 생성하는 다수의 서버들; 및 AutomationML 파일을 참조로, 서버들에 연결하여 데이터를 획득하는 클라이언트;를 포함한다. 이에 의해, 공정 장비 시스템의 추가, 변동 상황 및 유지보수의 대응이 용이하고, 세계적 제조 트렌드인 스마트 팩토리를 실현하는 기틀을 마련할 수 있게 된다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 25.01.2019]　오토메이션엠엘기반의 오피씨유에이환경구축을 위한 데이터파싱 및 구성방법
본 발명은 데이터 관리 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 형태로 분산되어 있는 OPC UA( Open Platform Communications Unified Architecture) 서버의 데이터를 취합하고 관리하기 위한 방법에 관한 것이다.
산업 현장 생산라인에 있는 공정 장비 시스템은 PLC의 선택에 따라서 산업용 통신망을 종속적으로 선택해야만 했다. 이는 PLC를 교체해야 하는 경우 시스템의 구성요소 뿐만 아니라 통신망도 동시에 바꿔야 하기 때문에 시스템의 유지보수가 용이하지 않다. 이를 위해서 하나의 프로토콜을 이용하여 공정 장비 시스템을 통합 관리할 수 있는 통신 기술의 필요성이 대두되어 왔다.
공정 장비 시스템은 다양한 엔지니어링 공정이 통합되어 운용된다. 그러나 각 엔지니어링의 요구사항, 데이터 타입, 데이터 교환 방식, 소프트웨어 도구가 다르기 때문에 엔지니어링간의 데이터 연동시 문제가 발생하여왔다. 이에 데이터 교환을 위한 공통의 데이터 형식이 요구되어 왔다.
특히 제조업은 기존의 중앙집중 제어방식의 대량생산 체제에서 보다 능동적이고 유연한 다품종 고객맞춤형 생산체제로의 변화를 통한 전환기를 맞이하고 있다. 이에 고객의 니즈를 만족시키기 위한 공정 장비 시스템의 지능화된 관리기법이 요구되어 왔다.
또한 공정 장비의 엄격한 요구요건을 만족시키기 위해, 다양한 도메인 시스템 및 네트워크와의 상호 호환성을 높이고, 안정성을 더욱 향상시키기 위한 방안이 요구되어 왔다.
산업 현장의 생산라인을 운용하기 위한 요소장치는 분산된 형태의 구조를 보이며, 각 장치에서 발생하는 데이터를 활용하거나 관리하는데 어려움이 있어왔다. 이는 시스템과 어플리케이션의 데이터 연동이 복잡하기 때문에 분산된 형태의 장치에서 발생하는 데이터를 한 개의 장치 혹은 소프트웨어로 관리하고 모니터링 할 수 있는 구조의 요구가 증대되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, AutomationML 표준 언어를 이용하여 분산된 OPC UA 서버를 연동하기 위한 데이터 모델링을 하고, 모델링된 AutomationML 파일을 분산된 OPC UA 서버를 취합하기 위해 만들어질 AutomationML 기반의 OPC UA 서버의 정보 모델 구성에 활용하여, 통합된 데이터 교환 모델을 자동 구축하는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 산업용 공정 장비 시스템은 제품 생산을 위한 다수의 공정 장비들; 공정 장비들에서 발생된 데이터를 각각 수집하여, AutomationML 파일을 생성하는 다수의 서버들; 및 AutomationML 파일을 참조로, 서버들에 연결하여 데이터를 획득하는 클라이언트;를 포함한다.
클라이언트는, AutomationML 파일의 태그 정보를 파싱해서, OPC UA 데이터 형식에 맞게 적용할 수 있다.
클라이언트는, InstanceHierarchy를 기준으로, 태그 Name과 Tree 구조를 파싱할 수 있다.
클라이언트는, OPC UA 데이터 식별자 태그의 Value값을 파싱할 수 있다.
클라이언트는, OPC UA 데이터의 접속정보 Attribute의 Value를 파싱할 수 있다.
본 발명에 따른 산업용 공정 장비 시스템은 클라이언트가 획득한 데이터로 구성되는 서버;를 더 포함할 수 있다.
서버들은, 수집된 데이터를 이용하여, OPC UA 규칙에 따라 트리 구조 형태의 OPC UA 정보 모델을 구성할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 산업용 공정 장비 시스템 구성 방법은 제품 생산을 위한 다수의 공정 장비들에서 발생된 데이터를 각각 수집하는 단계; 수집한 데이터로 AutomationML 파일을 생성하는 단계; 및 AutomationML 파일을 참조로, 데이터를 획득하는 단계;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 공정 장비 시스템의 추가, 변동 상황 및 유지보수의 대응이 용이하고, 세계적 제조 트렌드인 스마트 팩토리를 실현하는 기틀을 마련할 수 있게 된다.
도 1은 AutomationML to OPC UA 기반의 산업용 공정 장비 시스템 구성,
도 2는 OPC UA 서버 구성 과정,
도 3은 AutomationML 트리구조,
도 4는 분산된 OPC UA 서버를 활용한 AutomationML 구성 예,
도 5는 AumationML 데이터 파싱을 이용한 AutomationML to OPC UA 클라이언트 구성,
도 6은 AutomationML to OPC UA 서버 구성이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에서는, 이기종 장치 및 소프트웨어 도구를 통합 운용 할 수 있고 산업용 표준을 이용하여 상호 호환성을 향상시킨 생산 공정 장비 시스템과 산업용 표준 언어 기반의 표준 산업용 프로토콜 환경을 자동 구축할 수 있는 소프트웨어를 제시한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에서는, AutomationML 기반의 OPC UA 환경 구축을 위한 데이터 파싱 및 구성 방법을 제시한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에서는, AutomationML 표준 언어를 이용하여 분산된 OPC UA 서버를 연동하기 위한 데이터 모델링을 하고, 모델링된 AutomationML 파일을 분산된 OPC UA 서버를 취합하기 위해 만들어질 AutomationML 기반의 OPC UA 서버의 정보 모델 구성에 활용하여, 통합된 데이터 교환 모델을 자동 구축함으로써, 더욱 고도화된 건전성 관리 기술을 제시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AutomationML to OPC UA 기반의 산업용 공정 장비 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 산업용 공정 장비 시스템은, 산업 현장 생산라인에 있는 OPC UA 통신 기반 공정 장비 시스템을 운용함에 있어, 분산된 OPC UA 서버를 통합 연동한다.
공정 장비(110-1, 110-2, ..., 110-n)는 산업 현장의 생산/제조라인에서 특별한 역할을 반복수행하며, 모든 부위에 Actuator, Sensor, PLC 등의 장치가 연결되어 동작한다. 산업용로봇, CNC 머신 등이 공정 장비에 해당된다.
이와 같은 공정 장비(110-1, 110-2, ..., 110-n)는 다양한 데이터를 발생시키는데 발생된 데이터는 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)가 수집한다. 특히, 전체 생산라인에는 여러 공정 장비(110-1, 110-2, ..., 110-n)가 구성요소로서 운용되므로, 이에 따라 여러 OPC UA 서버(120-1, 120-2, 102-n)가 구축된다.
도 2는 공정 장비(110-1, 110-2, ..., 110-n)에서 발생하는 데이터를 활용해서 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)를 구성하는 과정을 도시화한 모습이다.
공정 장비(110-1, 110-2, ..., 110-n)와 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)는 여러 형태로 인터페이스 되며 다양한 프로토콜을 이용하여 데이터를 수집한다. 수집된 데이터를 이용하여 OPC UA 규칙에 따라 트리 구조 형태의 OPC UA 정보 모델을 구성하게 된다. 모델링된 정보 모델의 각 데이터는 노드라고 명명하고 고유의 식별자를 갖으며 이를 기반으로 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)를 구성한다.
보다 상세하게, OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)는 공정 장비(110-1, 110-2, ..., 110-n)로부터 OPC UA 통신을 포함한 다양한 프로토콜을 이용하여 데이터를 수신하며, 수신된 데이터는 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)의 구성에 필요한 데이터 모델링에 활용된다.
데이터 모델링은 OPC UA 표준 규격에 맞게 구조화하며 데이터 모델링 후 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)를 구성하는 과정이다. 이와 같이 구성된 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)는 분산된 형태의 구조이며, 분산된 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n) 전체를 취합하고 연동하기 위해서 AutomationML을 이용한다.
도 3은 AutomationML의 트리 구조를 도시화한 모습이다. 도 3에 도시된 바와 같이, AutomationML은 XML 기반의 언어로써 트리 구조의 형태를 갖고 있다.
구체적으로, 엘리먼트명 InstanceHierarchy 태그를 Root 노드로, 하위 노드 구성을 InternalElement 태그를 이용하여 트리구조를 만든다. 이와 함께 실제 데이터 연동에 필요한 정보는 Attribute 태그를 이용하며, InternalElement 태그에 속성값으로 구성된다.
특히 분산된 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)의 정보를 활용하여 AutomationML을 구성할 때 Attribute 태그에 고유한 Semantic 룰을 따라야하며 이와같은 정보들은 AutomationML to OPC UA 환경을 구성할 때 필요한 정보가 된다.
OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)를 활용해서 AutomationML을 구성한 예를 도시화한 모습을 도 4에 예시하였다.
AutomationML to OPC UA 환경을 구성하기 위해서는 AutomationML의 태그 정보를 파싱해서 OPC UA 데이터 형식에 맞게 적용해야 한다. 특히 AutomationML to OPC UA 정보 모델의 노드는 InstanceHierarchy를 기준으로 태그 Name과 Tree 구조를 파싱하여 구성된다.
또한, OPC UA 데이터 식별자를 파싱하기위해서 각 InternalElement의 Attribute에서 "aml-dataSourceType:OPCUA", "RefDataSource"의 태그정보를 이용한다. 2개의 태그정보는 OPC UA 데이터 식별자 태그인 "NodeId" 앞에 배치되는 규칙을 갖기 때문이며, "NodeId" 태그의 Value값을 파싱한다.
이밖에도 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)의 접속정보인 EndpointURL은 Attribute명 DiscovertURL의 Value를 파싱한다. 이와 같이, AutomationML의 Element 구조에 따라 파싱된 데이터는 AutomationML to OPC UA 클라이언트(130)의 구성에 활용된다. 그 모습은 도 5에 도시된 바와 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 앞서 파싱된 EndpointURL과 NodeId 정보를 이용해서 각 분산된 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)와 연결할 수 있는 AutomationML to OPC UA 클라이언트(130)를 구성한다.
구성된 AutomationML to OPC UA 클라이언트(130)는 분산된 모든 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)와 연결되어 파싱한 NodeId 식별자를 갖는 데이터를 가져온다. 가져온 데이터는 AutomationML to OPC UA 서버(140) 구성의 정보 모델로 활용하게 된다.
앞서 파싱된 태그 Name과 Tree 정보를 이용해서 AutomationML to OPC UA 서버(140)의 정보 모델을 구성하고 AutomationML to OPC UA 클라이언트(130)를 통해 읽어온 데이터를 매핑하면 분산된 전체 OPC UA 서버(120-1, 120-2, ..., 120-n)가 AutomationML to OPC UA 서버(140) 하나로 취합, 연동되어 동작하게 된다.
이와 같은, AutomationML to OPC UA 서버(140) 구성을 도시화한 모습을 도 6에 나타내었다. 도 6은 AutomationML to OPC UA 서버(140)의 구성을 나타낸 도면이다.
지금까지, AutomationML 기반의 OPC UA 환경 구축을 위한 데이터 파싱 및 구성 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
본 발명의 실시예에서는, 산업 생산라인의 공정 장비 시스템에서 발생하는 데이터를 체계적으로 관리하고, 상위 어플리케이션과의 유연한 연동이 가능한 환경을 구축할 수 있는 방법으로, 산업용 표준 기술을 활용하여 통합 연동 공정 장비 시스템을 제시하였다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 산업용 표준 기술 중 OPC UA를 활용하여 OPC UA 서버를 구성하고 공정 장비에서 발생하는 데이터를 수집하였는데, 이와 같은 OPC UA 서버는 분산된 구조로써 운용되고, 분산된 OPC UA 서버의 데이터 연동을 위해서 AutomationML 산업용 표준 기술을 이용하였다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는, AutomationML 표준 언어를 이용하여 분산된 OPC UA 서버를 모델링하고 AutomationML 파일을 생성하였데, 이와 같은 AutomationML 모델링에는 분산된 OPC UA 서버의 접속 정보, 데이터 정보를 이용하였다.
특히, 생성된 AutomationML 파일은 그 자체로 활용될 수 없고 데이터 통합의 목적을 가지는 OPC UA 서버 구성에 활용되어야 하므로, 모델링된 AutomationML 파일을 OPC UA 서버의 정보 모델 구성에 활용하기 위해 AutomationML 파일에 담겨져 있는 필요한 여러 정보를 파싱하고 통합된 데이터 교환 모델을 자동 구성할 수 있는 환경을 구축하였다.
본 발명의 실시예에 의해, 공정 장비 시스템의 추가, 변동 상황 및 유지보수의 대응이 용이해지고, 세계적 제조 트렌드인 스마트 팩토리를 실현하는 기틀을 마련할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (8)

  1. 제품 생산을 위한 다수의 공정 장비들;
    공정 장비들에서 발생된 데이터를 각각 수집하여, AutomationML 파일을 생성하는 다수의 서버들; 및
    AutomationML 파일을 참조로, 서버들에 연결하여 데이터를 획득하는 클라이언트;를 포함하는 것을 산업용 공정 장비 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    클라이언트는,
    AutomationML 파일의 태그 정보를 파싱해서, OPC UA 데이터 형식에 맞게 적용하는 것을 산업용 공정 장비 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    클라이언트는,
    InstanceHierarchy를 기준으로, 태그 Name과 Tree 구조를 파싱하는 것을 산업용 공정 장비 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    클라이언트는,
    OPC UA 데이터 식별자 태그의 Value값을 파싱하는 것을 산업용 공정 장비 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    클라이언트는,
    OPC UA 데이터의 접속정보 Attribute의 Value를 파싱하는 것을 산업용 공정 장비 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    클라이언트가 획득한 데이터로 구성되는 서버;를 더 포함하는 것을 산업용 공정 장비 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    서버들은,
    수집된 데이터를 이용하여, OPC UA 규칙에 따라 트리 구조 형태의 OPC UA 정보 모델을 구성하는 것을 산업용 공정 장비 시스템.
  8. 제품 생산을 위한 다수의 공정 장비들에서 발생된 데이터를 각각 수집하는 단계;
    수집한 데이터로 AutomationML 파일을 생성하는 단계; 및
    AutomationML 파일을 참조로, 데이터를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 산업용 공정 장비 시스템 구성 방법.
PCT/KR2018/014826 2018-11-28 2018-11-28 오토메이션엠엘기반의 오피씨유에이환경구축을 위한 데이터파싱 및 구성방법 WO2020111309A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180149334A KR102382564B1 (ko) 2018-11-28 2018-11-28 AutomationML 기반의 OPC UA 환경 구축을 위한 데이터 파싱 및 구성 방법
KR10-2018-0149334 2018-11-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020111309A1 true WO2020111309A1 (ko) 2020-06-04

Family

ID=70853326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/014826 WO2020111309A1 (ko) 2018-11-28 2018-11-28 오토메이션엠엘기반의 오피씨유에이환경구축을 위한 데이터파싱 및 구성방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102382564B1 (ko)
WO (1) WO2020111309A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112688865A (zh) * 2020-12-10 2021-04-20 西安理工大学 一种图形化在线建模的opc ua网关的设计方法
CN114528954A (zh) * 2022-01-04 2022-05-24 华南理工大学 一种用于面向服务架构智能生产线的产品适配器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102204906B1 (ko) * 2020-06-17 2021-01-19 (주) 씨테크시스템 Ｏｐｃ ｕａ를 이용한 공작기계 원격 제어시스템
KR102505378B1 (ko) * 2020-12-29 2023-03-06 한국전자기술연구원 스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101423109B1 (ko) * 2013-06-12 2014-07-25 주식회사 제니스텍 Ｓｃａｄａ 및 변전소 자동화에 적용되는 이기종 표준간의 통합 맵핑 시스템
KR101736223B1 (ko) * 2016-11-23 2017-05-16 주식회사 나온웍스 산업용 네트워크 보안 방법 및 장치
KR101803919B1 (ko) * 2017-05-19 2017-12-04 주식회사 에스알에너지 에너지 통합 모니터링 장치, 그 방법 및 에너지 통합 모니터링을 하기 위한 프로그램을 저장하는 저장매체
KR20180001650A (ko) * 2016-06-24 2018-01-05 전자부품연구원 IoT 기반의 공장 통합 관리 장치
KR20180003665A (ko) * 2016-06-30 2018-01-10 전자부품연구원 IoT 기반의 공장 통합 관리 장치에 의한 웹 서비스 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101423109B1 (ko) * 2013-06-12 2014-07-25 주식회사 제니스텍 Ｓｃａｄａ 및 변전소 자동화에 적용되는 이기종 표준간의 통합 맵핑 시스템
KR20180001650A (ko) * 2016-06-24 2018-01-05 전자부품연구원 IoT 기반의 공장 통합 관리 장치
KR20180003665A (ko) * 2016-06-30 2018-01-10 전자부품연구원 IoT 기반의 공장 통합 관리 장치에 의한 웹 서비스 방법
KR101736223B1 (ko) * 2016-11-23 2017-05-16 주식회사 나온웍스 산업용 네트워크 보안 방법 및 장치
KR101803919B1 (ko) * 2017-05-19 2017-12-04 주식회사 에스알에너지 에너지 통합 모니터링 장치, 그 방법 및 에너지 통합 모니터링을 하기 위한 프로그램을 저장하는 저장매체

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112688865A (zh) * 2020-12-10 2021-04-20 西安理工大学 一种图形化在线建模的opc ua网关的设计方法
CN112688865B (zh) * 2020-12-10 2022-09-02 西安理工大学 一种图形化在线建模的opc ua网关的设计方法
CN114528954A (zh) * 2022-01-04 2022-05-24 华南理工大学 一种用于面向服务架构智能生产线的产品适配器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200063536A (ko) 2020-06-05
KR102382564B1 (ko) 2022-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020111309A1 (ko) 오토메이션엠엘기반의 오피씨유에이환경구축을 위한 데이터파싱 및 구성방법
Wang et al. An integrated industrial ethernet solution for the implementation of smart factory
Mahalik Fieldbus technology: industrial network standards for real-time distributed control
Ahmadi et al. A review of CPS 5 components architecture for manufacturing based on standards
CN100454854C (zh) 分布式网络化即插即用测控系统
US20050226167A1 (en) System and method for analyzing a network and/or generating the topology of a network
Wang et al. Investigation on intelligent building standard communication protocols and application of IT technologies
Kastner et al. Building Automation Systems Integration into the Internet of Things The IoT6 approach, its realization and validation
Ahmadi et al. Evolution of 3C cyber-physical systems architecture for industry 4.0
KR20180001650A (ko) IoT 기반의 공장 통합 관리 장치
CN209417574U (zh) 工业机器人控制器数据智能采集系统
Schiffer The CIP family of fieldbus protocols and its newest member-Ethernet/IP
WO2021095936A1 (ko) 오피씨 유에이 서버를 이용한 오피씨 유에이 발행자 게이트웨이 구성 방법
Jiang et al. Design of software-defined gateway for industrial interconnection
Carlsson et al. Migration of industrial process control systems to service-oriented architectures
WO2022014853A1 (ko) 기존 필드버스 기반 자동제어 시스템의 사물인터넷 연동 장치 및 방법
KR20200065475A (ko) 관리-셸을 이용한 모듈 조합형 자동화 공정장비 관리 방법
Hofmann et al. Improved communication model for an IEC 61499 runtime environment
WO2021153832A1 (ko) 브로커 기반 오피씨 유에이 펍섭을 이용한 제조 장비 시스템의 고도화 운용 방법
US20030093486A1 (en) CIM gateway for supervising and controlling telecommunications transport networks
KR102371120B1 (ko) AutomationML to OPC UA 산업 표준을 이용한 산업용 공정 장비 시스템의 고도화 운용 방법
Blume et al. An OPC-UA based approach for dynamic-configuration of security credentials and integrating a vendor independent digital product memory
Sathyadevan et al. Digitized copper-advantages, disadvantages and outlook of a power and process integrated control system using IEC 61850
Sridevi et al. Effective Protocols for Industrial Communication
KR20210066595A (ko) 이기종 레거시 프로토콜과의 연동을 위한 스마트공장 엣지디바이스

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18941334

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18941334

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1