KR20130138962A - 캔오픈 네트워크의 구성 방법, 캔오픈 네트워크의 슬레이브 장치의 동작 방법 및 캔오픈 네트워크를 이용한 피엘씨 장치 제어 시스템 - Google Patents

캔오픈 네트워크의 구성 방법, 캔오픈 네트워크의 슬레이브 장치의 동작 방법 및 캔오픈 네트워크를 이용한 피엘씨 장치 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 캔오픈 네트워크에 연결된 슬레이브 장치의 동작 방법은 송신을 위한 프로세스 데이터 오브젝트를 생성하는 단계; 상기 프로세스 데이터 오브젝트에 대한 식별자 정보를 지정하는 단계; 및 상기 지정된 식별자 정보에 대응되는 장치로 상기 생성된 데이터 오브젝트를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 식별자 정보는 상기 캔오픈 네트워크에 연결된 다른 슬레이브 장치 또는 마스터 장치가 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하기 위한 통신 오브젝트 식별자를 포함한다.

Description

캔오픈 네트워크의 구성 방법, 캔오픈 네트워크의 슬레이브 장치의 동작 방법 및 캔오픈 네트워크를 이용한 피엘씨 장치 제어 시스템{A method for configurating CANopen network, a method for operating a slave apparatus of CANopen network and an operating system of PLC apparatus using CANopen network}
본 발명은 캔오픈 네트워크의 구성 방법, 슬레이브 장치 및 피엘씨(PLC) 장치 제어 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 네트워크 부하와 전송 지연 시간을 줄일 수 있는 캔오픈 네트워크의 구성 방법, 이를 이용한 슬레이브 장치 및 피엘씨 장치 제어 시스템에 관한 것이다.
CAN(Control Area Network)은 의료 장비, 항공 전자 공학, 사무 자동화 설비, 소비자 제품, 및 다른 많은 제품 및 애플리케이션뿐만 아니라, 자동차 및 산업용 제어 애플리케이션에 널리 사용되는 산업 표준(industry standard)인 2가닥 도선 (two wire) 직렬 통신 버스이다. CAN 제어기는 마이크로콘트롤러와 인터페이스 하도록 구성된 독립형 장치로서 또는 마이크로콘트롤러 칩 내부에 통합된 회로 또는 마이크로콘트롤러 칩에 삽입된 모듈로서 현재 사용 가능하다. 1986년 이래 로, CAN 사용자들(소프트웨어 프로그래머들)은 CAN 물리적 레이어 및 CAN 프레임 포맷을 사용하면서, 그리고 CAN 사양을 지지하면서 CAN의 기능을 확장하는 다수의 고급 CAL(CAN 애플리케이션 레이어들)을 개발하여 왔다. 캔오픈(CANopen)은 이와 같은 CAL 중의 하나이며, CAN 네트워크를 지원하는 프로토콜로서, 다양한 산업현장에서 PLC(Programmable logic controller) 장비의 네트워크 관리 및 모니터링에도 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 캔오픈 프로토콜을 이용한 캔오픈 네트워크를 나타낸다. 캔오픈 네트워크는 슬레이브 장치들(11, 12)과, 이를 관리하는 마스터 장치(10)를 포함하여 구성된다.
도 2는 캔오픈 네트워크를 구성하는 마스터 장치(10)와 제1 슬레이브 장치(11) 및 제2 슬레이브 장치(12)의 통신 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 3 내지 도 7은 캔오픈 네트워크에서 송수신되는 데이터를 설명하기 위한 도면들이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 마스터 장치(10)는 각 슬레이브 장치와 캔오픈 프로토콜에 따른 프로세스 데이터 오브젝트(Process data object, POD)를 송수신하기 위한 전송 PDO 포트와 수신 PDO 포트가 각각 할당될 수 있다. 또한, 제1 슬레이브 장치(11)와 제2 슬레이브 장치(12)에는 각각 마스터 장치(10)와 프로세스 데이터 오브젝트를 송수신하기 위한 전송 PDO 포트와 수신 PDO 포트가 할당될 수 있다.
도 2에서, 각 슬레이브 장치(11, 12)는 마스터 장치(10)로부터 수신 PDO 포트를 통해 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하고, 전송 PDO 포트를 통해 마스터 장치(10)로 프로세스 데이터 오브젝트를 전송한다. 여기서, 각 포트는 COB(CanOpen Object) ID에 의해 식별될 수 있다.
도 3은 이와 같이 CAN 네트워크에서 송수신되는 데이터 식별자인 CAN ID를 나타낸다. CAN ID는 4비트의 펑션 코드와 7비트의 노드 아이디를 포함하며, 프로세스 데이터 오브젝트와 함께 송수신된다. 펑션 코드는 데이터 서비스에 따라 구분되어 지정될 수 있으며, 노드 아이디는 데이터가 전송될 슬레이브 장치를 식별하기 위한 국번을 의미한다.
도 4는 이와 같은 CAN ID가 송수신되는 프로세스 데이터 오브젝트(PDO)를 식별하기 위하여 사용되는 경우의 구성도를 나타낸다. PDO는 전송 PDO와 수신 PDO로 구분될 수 있다. 전송 PDO는 슬레이브 장치가 전송하는 프로세스 데이터 오브젝트이며, 수신 PDO는 슬레이브 장치가 받는 프로세스 데이터 오브젝트이다. 각 PDO에 대응되는 CAN ID는 전송 또는 수신되는지 여부에 따라 각각의 펑션 코드를 포함할 수 있으며, 특정 펑션 코드를 갖는 PDO에 대한 CAN ID는 노드 아이디를 조합한 형식의 고유 CAN ID를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6은 이와 같은 캔오픈 네트워크에서 송수신되는 PDO가 가질 수 있는 인덱스의 범위 및 서브 인덱스를 나타낸다. 각 인덱스는 PDO가 서비스되는 통신 프로토콜의 서비스(전송 또는 수신)을 의미하며, 각 서브 인덱스는 해당 PDO를 구성하는 프로세스 데이터 오브젝트가 전송될 목적 노드 또는 장치에 대한 식별자로서, COB ID 값을 가질 수 있다. 그리고, 도 7은 일반적으로 정의되는 전송 PDO의 COB ID와 수신 PDO의 COB ID 규격을 나타낸다.
이와 같이 COB ID 규격에 따라 설정된 캔오픈 네트워크의 각 슬레이브 장치들(11, 12)은 통신 수행 전에 마스터 장치(10)로부터 각 슬레이브 장치(11, 12)에 대응되는 PDO 설정 정보를 수신하고, 데이터 프레임은 슬레이브 장치(11, 12)와 마스터 장치(10) 사이에서 송수신된다.
그러나, 이와 같이 일반적인 캔오픈 네트워크의 경우, 각 슬레이브 장치(11, 12)은 오직 마스터 모듈(10)과 통신하도록 설정되어 있다. 따라서, 슬레이브 장치(11)가 다른 슬레이브 장치(12)로 데이터를 전송하여야 하는 경우, 많은 프레임 전송 횟수가 소모되며, 따라서 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 슬레이브 장치간 PDO 송수신이 가능하여 프레임 전송 횟수를 줄일 수 있는 캔오프 네트워크의 구성 방법, 이를 이용한 슬레이브 장치 및 PLC 제어 시스템을 제공함에 있다.
또한, 슬레이브 장치간 직접 송수신되는 데이터를 마스터 장치에서도 모니터링할 수 있는 캔오프 네트워크의 구성 방법, 이를 이용한 슬레이브 장치 및 PLC 제어 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 슬레이브 장치의 동작 방법은, 캔오픈 네트워크에 연결된 슬레이브 장치의 동작 방법에 있어서, 송신을 위한 프로세스 데이터 오브젝트를 생성하는 단계; 상기 프로세스 데이터 오브젝트에 대한 식별자 정보를 지정하는 단계; 및 상기 지정된 식별자 정보에 대응되는 장치로 상기 생성된 데이터 오브젝트를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 식별자 정보는 상기 캔오픈 네트워크에 연결된 다른 슬레이브 장치 또는 마스터 장치가 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하기 위한 통신 오브젝트 식별자를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 캔오픈 네트워크의 구성 방법은, 캔오픈 네트워크의 구성 방법에 있어서, 마스터 장치와 복수의 슬레이브 장치를 상기 캔오픈 네트워크에 연결하는 단계; 상기 마스터 장치와 상기 복수의 슬레이브 장치들 사이의 프로세스 데이터 오브젝트 송수신을 위해 상기 마스터 장치에 대한 통신 오브젝트 식별자를 할당하는 단계; 및 상기 복수의 슬레이브 장치간 프로세스 데이터 오브젝트 송수신을 위해 상기 복수의 슬레이브 장치 각각에 대한 통신 오브젝트 식별자를 할당하는 단계를 포함하고, 상기 마스터 장치 또는 상기 복수의 슬레이브 장치는 상기 프로세스 데이터 오브젝트에 대응되는 통신 오브젝트 식별자에 기초하여 프로세스 데이터 송수신을 수행한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 PLC 장치 제어 시스템은 캔오픈 네트워크를 이용하여 PLC(Programmable logic controller) 장치를 제어하기 위한 제어 시스템에 있어서, 상기 캔오픈 네트워크에 연결되고, 상기 캔오픈 네트워크로부터 데이터를 송수신하여 동작하는 제1 PLC 슬레이브 장치; 및
상기 캔오픈 네트워크에 연결되며, 상기 제1 PLC 슬레이브 장치를 제어 및 관리하기 위한 마스터 장치를 포함하고, 상기 제1 PLC 슬레이브 장치는 송신을 위한 프로세스 데이터 오브젝트를 생성하고, 상기 프로세스 데이터 오브젝트를 전송할 상기 캔오픈 네트워크에 연결된 제2 PLC 슬레이브 장치 또는 마스터 장치의 데이터 수신을 위한 통신 오브젝트 식별자를 포함하는 식별자 정보를 지정하며, 상기 식별자 정보와 상기 프로세스 데이터 오브젝트를 상기 캔오픈 네트워크로 전송하고, 상기 마스터 장치 또는 상기 제2 PLC 슬레이브 장치는 상기 마스터 장치 또는 상기 제2 PLC 슬레이브 장치의 데이터 수신을 위한 통신 오브젝트 식별자와 상기 식별자 정보에 포함된 통신 오브젝트 식별자가 일치하는 경우, 상기 프로세스 데이터 오브젝트를 수신한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 캔오픈 네트워크를 구성하는 슬레이브 장치간 PDO 송수신을 실행할 수 있게 된다.
특히, 슬레이브 장치간 직접 PDO의 송수신이 가능하게 되어, 전송 횟수를 줄일 수 있으며, 이에 따라 네트워크 부하가 감소되고 데이터 전송 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 슬레이브 장치간 송수신되는 데이터를 마스터 장치에서도 모니터링 할 수 있어, 캔오픈 네트워크에 연결된 마스터 장치가 PLC 시스템의 제어 상황을 효율적으로 관리할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1 내지 도 7은 일반적인 캔오픈 네트워크 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 캔오픈 네트워크를 구성하는 방법을 나타내기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크를 구성하는 마스터 장치와 슬레이브 장치의 데이터 송수신을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 슬레이브 장치간 데이터 송수신을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따라 캔오픈 네트워크에 연결된 마스터 장치가 슬레이브 장치간의 데이터 송수신 모니터링을 수행하는 방법을 나타내기 위한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크 시스템은 마스터 장치(100), 제1 슬레이브 장치(110) 및 제2 슬레이브 장치(120)를 포함하여 구성된다.
마스터 장치(100)는 제1 슬레이브 장치(110)와 제2 슬레이브 장치(120)와 프로세스 데이터 오브젝트를 송수신한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 프로세스 데이터 오브젝트(Process data object, PDO)는 캔오픈(CANopen) 네트워크에서 사용되는 데이터 오브젝트일 수 있다. PDO는 높은 우선순위를 갖는 각 디바이스의 상태 정보를 포함할 수 있으며, 브로드캐스트 방식으로 캔오픈 네트워크 상의 디바이스들간에 송수신 될 수 있는 데이터 오브젝트를 포함할 수 있다.
하나의 PDO는 하나의 캔(CAN) 프로토콜 프레임을 포함할 수 있으며, 각 PDO는 최대 8바이트의 어플리케이션 데이터를 이용한 통신을 가능하게 한다.
각 PDO는 캔오픈 네트워크에 연결된 장치간 송수신될 수 있으며, 이를 위하여 각 장치들은 PDO의 송신 및 수신을 위한 주소 또는 포트가 설정되어 있을 수 있다.
한편, 제1 슬레이브 장치(110)는 마스터 장치(100) 또는 제2 슬레이브 장치(120)와 프로세스 데이터 오브젝트를 송수신한다.
제1 슬레이브 장치(110)는 일반적인 캔오픈 네트워크와 동일하게 마스터 장치(200)와 프로세스 데이터 오브젝트를 송수신할 수 있다.
또한, 제1 슬레이브 장치(110)는 제2 슬레이브 장치(120)와도 데이터를 송수신 할 수 있다. 이 경우, 각 슬레이브 장치(110, 120) 간의 직접적인 통신이 가능하게 된다. 따라서, 기존의 방식에 따라 슬레이브 장치에서 마스터 장치를 거쳐 통신하지 않아도 되기 때문에 PDO의 전송 횟수와 데이터 전송에 걸리는 시간을 줄일 수 있게 된다.
그리고, 제2 슬레이브 장치(120)도 마찬가지로 마스터 장치(100) 또는 제1 슬레이브 장치(120)와 데이터 오브젝트를 송수신할 수 있다. 구체적인 데이터 송수신 방식은 후술한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크의 구성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 먼저 마스터 장치(100)와 각 슬레이브 장치(110, 120)를 캔오픈 네트워크에 연결한다(S100).
그리고, 마스터 장치(100)가 각 슬레이브 장치(110, 120)과 PDO를 송수신하기 위한 통신 오브젝트 식별자(COB ID, communication object ID)를 해당 슬레이브 장치에 대응되도록 할당한다.
통신 오브젝트 식별자(COB ID)는 캔오픈 프로토콜을 이용하여 송수신되는 캔 프레임에 대해 할당되는 11비트의 오브젝트 식별자를 의미할 수 있다. 상술한 바와 같이, 통신 오브젝트 식별자(COB ID)는 4비트의 펑션 코드와, 7비트의 노드 아이디를 포함할 수 있다. 그리고, 통신 오브젝트 식별자는 각 펑션 코드 또는 노드 아이디에 따라, 데이터 송신 또는 수신이 가능한 포트의 주소 또는 데이터 송수신을 위한 어드레스 식별자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 마스터 장치(100)는 제1 슬레이브 장치(110)에 대응되는 전송 PDO 의 COB ID(Communication object ID)와 수신 PDO의 COB ID를 할당함으로써, 제1 슬레이브 장치(110)와의 통신이 가능하게 될 수 있다. 또한, 마스터 장치(100)는 제2 슬레이브 장치(120)에 대응되는 전송 PDO의 COB ID와 수신 PDO의 COB ID를 할당할 수 있다. 따라서, 각각의 COB ID를 PDO가 전송 또는 수신될 주소 식별자로 사용함으로써, 마스터 장치(100)가 제2 슬레이브 장치(120)와 PDO의 송수신이 가능하게 된다.
여기서, 송신 PDO를 위한 COB ID와 수신 PDO를 위한 COB ID의 생성을 위해, 마스터 장치(100), 제1 슬레이브 장치(110) 또는 제2 슬레이브 장치(120)는 캔오픈 설정 모드로 진입할 수 있다. 캔오픈 설정 모드에서, 각 장치(100, 110, 120)는 PDO의 송신 또는 수신을 위한 COB ID를 설정 순서에 따라 순차적으로 주소를 할당하는 방식으로 COB ID를 할당할 수 있다. 또한, 사용자가 특정 범위 내, 예를 들어 0x681h 내지 0x6FFh 사이에서 임의로 설정하는 방식으로 COB ID를 할당할 수도 있다.
그리고, 제1 슬레이브 장치(110)는 마스터 장치(100)와의 데이터 송수신을 위한 COB ID를 할당한다(S120). 또한, 제1 슬레이브 장치(110)는 제2 슬레이브 장치와의 데이터 송수신을 위한 COB ID를 할당한다(S130).
제1 슬레이브 장치(110)는 상술한 마스터 장치(100)와 동일한 방식으로 PDO의 송신 또는 수신을 위한 COB ID를 할당할 수 있다. 따라서, 상술한 설정 모드를 이용할 수 있으며, 마스터 장치(100)에 대응되는 전송 PDO를 위한 COB ID와, 수신 PDO를 위한 COB ID를 각각 할당할 수 있다.
특히, 제1 슬레이브 장치(110)는 제2 슬레이브 장치(120)와의 PDO 송신 또는 수신을 위한 COB ID를 할당할 수 있다. 이를 이용하여 제1 슬레이브 장치(110)는 마스터 장치(100)뿐만 아니라, 제2 슬레이브 장치(120)와도 동시에 PDO를 송수신할 수 있게 된다.
그리고, 제2 슬레이브 장치(120)도 상술한 마스터 장치(100) 및 제1 슬레이브 장치(120)와 동일한 방식을 이용하여 마스터 장치(100)와의 데이터 송수신을 위한 COB ID를 할당하고(S140), 제1 슬레이브 장치(110)와의 데이터 송수신을 위한 COB ID를 할당한다(S150).
여기서, 각 마스터 장치(100), 제1 슬레이브 장치(110) 및 제2 슬레이브 장치(120)에서 설정된 COB ID는 각 네트워크에 연결된 장치간 공유될 수 있다. 따라서, 캔오픈 네트워크에 연결된 장치들간의 COB ID 정보는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있으며, 각 장치간 COB ID를 송수신하여 통신 수행 전 미리 저장할 수도 있다.
그리고, 각 COB ID가 모두 할당되면, 이를 이용하여 마스터 장치(100), 제1 슬레이브 장치(110) 및 제2 슬레이브 장치(120)간의 PDO 송수신이 이루어지게 되며, 상술한 바와 같이 제1 슬레이브 장치(110)와 제2 슬레이브 장치(120)간의 직접 PDO송수신이 가능하여, 전송 시간 및 부하를 줄일 수 있게 된다.
여기서, 캔오픈 네트워크는 마스터 장치(100), 제1 슬레이브 장치(110) 및 제2 슬레이브 장치(120)로 구성된 시스템을 예시하고 있으나, 이는 실시 예일 뿐이므로 복수의 슬레이브 장치 또는 복수의 마스터 장치가 더 부가될 수 있다. 이 경우 복수의 장치들 상호간 통신을 위한 복수의 COB ID가 더 할당될 수 있다. 이 경우에도, 본 발명의 실시 예에 따라 각 슬레이브 장치간의 통신이 가능하게 되어 네트워크 부하를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 마스터 장치가 관여하지 않아도 되는 다양한 방식의 통신 방식을 지원할 수 있게 되므로, 시스템 호환성을 높일 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크 시스템을 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 각 장치에는 COB ID를 이용한 전송 PDO 식별자와 수신 PDO 식별자들이 할당될 수 있다. 이하에서는 각 COB ID를 전송 PDO 1과 같이 설명하며, 식별자 기재를 생략하기로 한다.
마스터 장치(100)에 설정된 제1 슬레이브에 대응되는 전송 PDO 1을 통해 전송되는 PDO는 제1 슬레이브 장치(110)의 수신 PDO 1을 통해 제1 슬레이브 장치(110)가 수신할 수 있다.
또한, 마스터 장치(100)에 설정된 제2 슬레이브에 대응되는 전송 PDO 1을 통해 전송되는 PDO는 제2 슬레이브 장치(120)의 수신 PDO 1을 통해 제2 슬레이브 장치(120)가 수신할 수 있다.
그리고, 제1 슬레이브 장치(110)의 전송 PDO 1을 통해 전송되는 PDO는 마스터 장치(100)의 제1 슬레이브에 대응되는 수신 PDO 1을 통해 수신될 수 있다.
또한, 제2 슬레이브 장치(120)의 전송 PDO 1을 통해 전송되는 PDO는 마스터 장치(100)의 제2 슬레이브에 대응되는 수신 PDO 1을 통해 수신될 수 있다.
한편, 제1 슬레이브 장치(110)의 전송 PDO 2를 통해 전송되는 PDO는 제2 슬레이브 장치(120)의 수신 PDO 2를 통해 수신될 수 있다.
또한, 제2 슬레이브 장치(120)의 전송 PDO 2를 통해 전송되는 PDO는 제1 슬레이브 장치(110)의 수신 PDO 2를 통해 수신될 수 있다.
이와 같이 구성된 캔오픈 네트워크에 의해, 슬레이브 장치간 PDO의 송수신이 가능할 수 있다.
도 11은 도 10에서 도시된 슬레이브 장치간의 데이터 송수신을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
각 슬레이브 장치간 통신 오브젝트 식별자(COB ID)를 할당하고, 이를 이용하여 PDO의 송수신이 가능하게 하기 위해, 각 슬레이브 장치(110, 120)는 설정 모드로 진입할 수 있다.
설정 모드에서, 사용자는 각 PDO와 함께 전송되는 COB ID의 값을 특정 슬레이브 장치에 대응되도록 지정할 수 있으며, 각 슬레이브 장치가 특정 COB ID와 함께 전송되는 PDO를 식별하여 수신할 수 있도록 설정할 수 있다.
도 11과 같이, 제1 슬레이브 장치(110)의 송신 PDO에 대응되는 COB ID와, 제2 슬레이브 장치(120)의 수신 PDO에 대응되는 COB ID를 각각 설정하되, 이를 동일하게 0x681h로 설정함으로써, 제1 슬레이브 장치(110)에서 송신되는 PDO를 제2 슬레이브 장치(120)가 직접 수신하도록 설정할 수 있다.
또한, 제2 슬레이브 장치(120)의 송신 PDO에 대응되는 COB ID와, 제1 슬레이브 장치(110)의 수신 PDO에 대응되는 COB ID를 각각 설정하되, 이를 동일하게 0x682h로 설정함으로써, 제2 슬레이브 장치(120)에서 송신되는 PDO를 제1 슬레이브 장치(110)가 직접 수신하도록 설정할 수 있다.
특히, 이와 같이 각 COB ID를 송신 또는 수신 대상인 슬레이브 장치간 동일하게 설정하게 됨으로써, 기존의 네트워크 구성을 변경하지 않고도, 슬레이브 장치간의 PDO 송수신이 가능하게 되는 장점이 있다. 따라서, 설치 및 구성에 비용을 절감할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크를 이용한 PLC 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상술한 캔오픈 네트워크에 연결되는 마스터 장치(100)는 PLC 장치들을 제어할 수 있다. 특히, PLC 장치들은 상술한 제1 슬레이브 장치(110), 제2 슬레이브 장치(120) 또는 제3 슬레이브 장치(130)와 같이, 각각의 슬레이브 장치로 연결되어 마스터 장치(100)에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 각각을 제1 PLC 슬레이브 장치(110), 제2 PLC 슬레이브 장치(120) 또는 제3 슬레이브 장치(130)라고 할 수 있으며, 각 PLC 장치는 산업 현장에 설치되는 설비일 수 있고, 마스터 장치(100)는 이를 관리하기 위한 제어 장치일 수 있다.
따라서, 슬레이브 장치간의 데이터 송수신이 이루어 지더라도, 마스터 장치(100)는 이를 모니터링하여 온전한 제어가 이루어지는지를 감시할 필요성이 있다.
이를 위해, 먼저 마스터 장치(100)는 데이터 모니터링 여부를 설정한다(S200). 사용자는 마스터 장치(100)에 대한 입력을 통하여 슬레이브 장치간 데이터를 모니터링 할 지 설정할 수 있다. 또한, 설비 제공자가 마스터 장치(100)에서 자동으로 모니터링 할 수 있도록 미리 설정할 수도 있다.
그리고, 데이터 모니터링이 설정되면, 마스터 장치(100)는 PDO 수신을 위한 COB ID를 모니터링할 장치, 예를 들어 제3 슬레이브 장치(130)의 PDO 수신을 위한 COB ID와 동일하게 할당한다(S210).
이후, 다른 슬레이브 장치, 예를 들어 제2 슬레이브 장치(120)는 제3 슬레이브 장치(130)로 프로세스 데이터 오브젝트를 전송하기 위해, 상기 할당된 COB ID로 데이터 오브젝트를 전송한다(S220).
그러면, 마스터 장치(100)와 제3 슬레이브 장치(130)는 제2 슬레이브 장치(120)로부터 전송되는 동일한 데이터 오브젝트를 캔오픈 네트워크로부터 수신하게 된다(S230).
그리고, 마스터 장치(100)는 수신된 데이터 오브젝트에 기초하여 제3 슬레이브 장치(130)로 수신되는 PDO의 모니터링을 수행한다(S240).
이와 같이, 마스터 장치(100)는 통신 오브젝트 식별자인 COB ID를 모니터링하고자 하는 슬레이브 장치에서 설정된 PDO 수신 COB ID와 동일하게 할당함으로써, 다른 슬레이브 장치로부터 해당 장치로 수신되는 프로세스 데이터 오브젝트(PDO)를 동시에 수신할 수 있게 된다. 또한, 이 경우 다른 네트워크 구성요소를 변경함이 없이도, 마스터 장치(100)가 모니터링을 수행할 수 있어, 설치 및 비용 절감에 따라 경제적이고 빠른 모니터링이 가능하게 된다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 캔오픈 네트워크를 이용한 PLC 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도 13에서, 각 화살표 및 선은 동일한 COB ID를 이용하여 데이터가 송수신되는 것을 나타낸다.
도 13에 도시된 바와 같이, 특정 COB ID를 동일하게 설정함으로써, 캔오픈 네트워크에 연결된 디바이스들은 상호간 여러 디바이스로 동시에 PDO를 전송하거나 수신할 수 있게 된다.
예를 들어, 제1 슬레이브 장치(110)에서 전송 PDO 2의 COB ID와 마스터 장치(100)의 슬레이브 1에 대응되는 수신 PDO 2의 COB ID 및 제2 슬레이브 장치(120)의 수신 PDO 2의 COB ID 값을 동일하게 설정한 경우, 제1 슬레이브 장치(110)에서 송신된 PDO는 마스터 장치(100)와 제2 슬레이브 장치(120)에서 모두 수신할 수 있다.
또한, 예를 들어, 제2 슬레이브 장치(120)에서 전송 PDO 2의 COB ID와 제1 슬레이브 장치(110)의 수신 PDO 2의 COB ID 및 제3 슬레이브 장치(130)의 수신 PDO 2의 COB ID 값을 동일하게 설정한 경우, 제2 슬레이브 장치(120)에서 송신된 PDO는 제1 슬레이브 장치(110)와 제3 슬레이브 장치(130)에서 모두 수신할 수 있다.
따라서, 각 마스터 장치(100) 또는 슬레이브 장치(110, 120, 130)은 COB ID 값을 자유롭게 설정하여 상호간 데이터 송수신을 설정하거나, 설정 해지할 수 있다. 이를 이용하여, 각 슬레이브 장치간 통신을 수행하면서도, 마스터 장치(100)가 모니터링을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 슬레이브 장치간의 1대 1 통신외에도 1대 다 통신 또는 다대 1 통신이 가능하게 되므로, 네트워크 확장 및 관리에 유리한 효과를 가져올 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 캔오픈 네트워크의 구성 방법, 이를 이용한 슬레이브 장치의 동작 방법 또는 PLC 제어 시스템은 슬레이브간 통신 및 자유로운 설정이 가능하므로, 다른 추가 구성 없이도 네트워크 부하와 전송 시간을 절감할 수 있게 되며, 확장 및 관리가 용이할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 캔오픈 네트워크의 구성 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 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 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.
100: 마스터 장치
110: 제1 슬레이브 장치
120: 제2 슬레이브 장치
130: 제3 슬레이브 장치

Claims (12)

  1. 캔오픈 네트워크에 연결된 슬레이브 장치의 동작 방법에 있어서,
    송신을 위한 프로세스 데이터 오브젝트를 생성하는 단계;
    상기 프로세스 데이터 오브젝트에 대한 식별자 정보를 지정하는 단계; 및
    상기 지정된 식별자 정보에 대응되는 장치로 상기 생성된 데이터 오브젝트를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 식별자 정보는 상기 캔오픈 네트워크에 연결된 다른 슬레이브 장치 또는 마스터 장치가 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하기 위한 통신 오브젝트 식별자를 포함하는 슬레이브 장치의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 장치에 대한 통신 오브젝트 식별자 및 상기 다른 슬레이브 장치에 대한 통신 오브젝트 식별자는 동일한 것을 특징으로 하는 슬레이브 장치의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다른 슬레이브 장치는 제1 슬레이브 장치 및 제2 슬레이브 장치를 포함하고,
    상기 제1 슬레이브 장치에 대응되는 통신 오브젝트 식별자는 상기 제2 슬레이브 장치에 대응되는 통신 오브젝트 식별자와 동일한 것을 특징으로 하는 슬레이브 장치의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 슬레이브 장치가 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하기 위한 통신 오브젝트 식별자를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 통신 오브젝트 식별자를 이용하여 상기 다른 슬레이브 장치로부터 전송되는 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하는 단계를 더 포함하는 슬레이브 장치의 동작 방법.
  5. 캔오픈 네트워크의 구성 방법에 있어서,
    마스터 장치와 복수의 슬레이브 장치를 상기 캔오픈 네트워크에 연결하는 단계;
    상기 마스터 장치와 상기 복수의 슬레이브 장치들 사이의 프로세스 데이터 오브젝트 송수신을 위해 상기 마스터 장치에 대한 통신 오브젝트 식별자를 할당하는 단계; 및
    상기 복수의 슬레이브 장치간 프로세스 데이터 오브젝트 송수신을 위해 상기 복수의 슬레이브 장치 각각에 대한 통신 오브젝트 식별자를 할당하는 단계를 포함하고,
    상기 마스터 장치 또는 상기 복수의 슬레이브 장치는 상기 프로세스 데이터 오브젝트에 대응되는 통신 오브젝트 식별자에 기초하여 프로세스 데이터 송수신을 수행하는 캔오픈 네트워크의 구성 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 장치 각각에 대해 다른 슬레이브 장치로부터의 프로세스 데이터 오브젝트 수신을 위한 통신 오브젝트 식별자를 설정하는 단계를 더 포함하는 캔오픈 네트워크의 구성 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 장치 각각에 대해 다른 슬레이브 장치로 프로세스 데이터 오브젝트를 전송하기 위한 통신 오브젝트 식별자를 설정하는 단계를 더 포함하는 캔오픈 네트워크의 구성 방법.
  8. 캔오픈 네트워크를 이용하여 PLC(Programmable logic controller) 장치를 제어하기 위한 제어 시스템에 있어서,
    상기 캔오픈 네트워크에 연결되고, 상기 캔오픈 네트워크로부터 데이터를 송수신하여 동작하는 제1 PLC 슬레이브 장치; 및
    상기 캔오픈 네트워크에 연결되며, 상기 제1 PLC 슬레이브 장치를 제어 및 관리하기 위한 마스터 장치를 포함하고,
    상기 제1 PLC 슬레이브 장치는 송신을 위한 프로세스 데이터 오브젝트를 생성하고, 상기 프로세스 데이터 오브젝트를 전송할 상기 캔오픈 네트워크에 연결된 제2 PLC 슬레이브 장치 또는 마스터 장치의 데이터 수신을 위한 통신 오브젝트 식별자를 포함하는 식별자 정보를 지정하며, 상기 식별자 정보와 상기 프로세스 데이터 오브젝트를 상기 캔오픈 네트워크로 전송하고,
    상기 마스터 장치 또는 상기 제2 PLC 슬레이브 장치는 상기 마스터 장치 또는 상기 제2 PLC 슬레이브 장치의 데이터 수신을 위한 통신 오브젝트 식별자와 상기 식별자 정보에 포함된 통신 오브젝트 식별자가 일치하는 경우, 상기 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하는 PLC 장치 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마스터 장치는 상기 동일한 통신 오브젝트 식별자를 이용하여 상기 제1 PLC 슬레이브 장치와 상기 제2 PLC 슬레이브 장치간 송수신되는 데이터를 모니터링하는 PLC 장치 제어 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 슬레이브 장치는 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하기 위한 통신 오브젝트 식별자를 설정하고, 상기 설정된 통신 오브젝트 식별자를 이용하여 상기 제2 슬레이브 장치로부터 전송되는 프로세스 데이터 오브젝트를 수신하는 PLC 장치 제어 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 슬레이브 장치 또는 제2 슬레이브 장치는 기 정의된 입력에 따라 슬레이브 장치간 프로세스 데이터 오브젝트의 송수신을 설정하기 위한 설정 모드로 진입하는 PLC 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 설정 모드에 의해 상기 각 슬레이브 장치에 대한 상기 통신 오브젝트 식별자가 할당되며,
    상기 통신 오브젝트 식별자는 순차적으로 생성되는 제1 방식 또는 사용자가 특정 범위 내에서 임의로 설정하기 위한 제2 방식 중 어느 하나의 방식에 의해 할당되는 PLC 제어 시스템.

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