KR101283716B1 - 이더캣 기반의 네트워크 시스템 및 이의 운용방법 - Google Patents

이더캣 기반의 네트워크 시스템 및 이의 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치, 외부로부터 제공되는 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트에 따라 상기 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 마스터 장치 및 상기 슬레이브 장치의 정보파일로부터 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 추출하여 상기 마스터 장치에 제공하는 호스트 컴퓨터를 포함하고, 상기 정보파일은 상기 슬레이브 장치의 식별정보, PDO리스트 항목변경가능정보, 송신 PDO리스트, 수신 PDO리스트 중 적어도 하나를 포함하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템에 관한 것이다.

Description

이더캣 기반의 네트워크 시스템 및 이의 운용방법{EtherCAT-based Network System AND Operation Method Thereof}
본 발명은 이더캣 기반의 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬레이브 장치의 운전용 PDO리스트를 자동으로 추출할 수 있는 이더캣 기반의 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
최근 공장설비, 공정제어 설비, 빌딩자동화, 인프라 부문에서 사용되는 산업용 통신 네트워크에 이더넷(Ethernet)을 기반으로 하는 통신 프로토콜 시스템을 적용하는 사례가 급격히 증가하고 있다. 특히, 생산 자동화 시스템의 필요에 의해 개발된 산업용 이더넷 기술이 공정 자동화, 전력 IT, 모션 분야 등 전 산업 분야로 적용이 확산되고 있다. 국외에서는 산업용 이더넷 기술은 시장의 선점을 위하여 이더넷/아이피(Ethernet/Internet Protocol), Profinet, 이더캣(EtherCAT; Ethernet for Control Automation Technology) 등이 IEC에서 표준화 작업이 진행 중에 있다.
특히, 전 이중(full duplex) 방식의 이더캣 프로토콜은 실시간 산업용 네트워크로서 매우 많은 관심을 받고 있다. 왜냐하면, 이더캣 프로토콜은 완전하게 공개된 개방형 기술을 제공하고 표준 이더넷 프레임을 사용하여 호환성이 뛰어나기 때문이다. 또한, 기존의 필드버스와 비교하여 저가의 NIC(Network Interface Card)를 이용하여 상대적으로 낮은 비용으로 구현할 수 있다는 장점을 가진다.
이더캣 프로토콜의 전송 방법은 브로드캐스트(broadcast) 방식으로 마스터 장치에서 데이터 프레임을 전송한다. 마스터 장치와 연결된 각각의 슬레이브 장치는 데이터 프레임을 수신받아 해석 및 처리하고 다음 슬레이브 장치로 전송을 한다. 즉, 이더캣 프로토콜에서 각각의 슬레이브 장치는 데이터 프레임이 통과하는 동안 해당 슬레이브 장치에 전달된 데이터를 읽어 데이터를 수신하고 전송할 데이터를 삽입하여 다음 슬레이브 장치로 전송한다.
여기서, 마스터 장치와 슬레이브 장치 간의 송/수신 데이터 전달을 위하여 PDO(Process Data Objects)를 사용할 수 있다. 일반적으로 PDO를 구성하는 데이터 항목은 사용자가 슬레이브 장치의 설정을 위한 툴을 이용하여 수동으로 설정, 변경한다. 이에 따라 사용자의 불편이 증대되며, 특히 슬레이브 장치가 다양한 제조사에서 공급되는 경우에는 사용자가 다수의 슬레이브 장치에 대하여 각각 PDO 데이터 항목을 선택하여야 하므로 슬레이브 장치의 설치를 위하여 과도한 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 사용자의 잘못된 PDO설정에 따른 슬레이브 장치의 오동작 및 에러 발생을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 호스트 컴퓨터가 슬레이브 장치의 운전을 위한 운전용 PDO리스트를 자동적으로 생성하고, 마스터 장치가 운전용 PDO리스트에 대응되는 슬레이브 장치를 자동적으로 연결하여 운전할 수 있는 이더캣 기반의 네트워크 시스템 및 이의 운용방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 일실시예인 이더캣 기반의 네트워크 시스템은, 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치, 외부로부터 제공되는 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트에 따라 상기 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 마스터 장치 및 상기 슬레이브 장치의 정보파일로부터 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 추출하여 상기 마스터 장치에 제공하는 호스트 컴퓨터를 포함하고, 상기 정보파일은 상기 슬레이브 장치의 식별정보, PDO리스트 항목변경가능정보, 적어도 하나 이상의 송신 PDO리스트, 적어도 하나 이상의 수신 PDO리스트 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트를 검색하여 필수 PDO항목이 있는 경우에 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 추출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 PDO항목 변경가능정보를 판단하여, PDO항목 변경이 가능한 경우 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트의 항목을 변경하여 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 생성하고, PDO항목 변경이 불가능한 경우 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트 중 어느 하나를 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트로 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 호스트 컴퓨터는 PDO항목 변경이 가능한 경우, 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트에 미리 설정된 필수 PDO항목, 보조 PDO항목 또는 선택 PDO항목 중 적어도 하나를 추가하여 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 생성하고, PDO항목 변경이 불가능한 경우, 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트에 포함되는 보조 PDO항목의 수, 선택 PDO항목의 수 및 PDO항목의 데이터 사이즈를 각각 소정의 기준조건과 비교하여, 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트 중 어느 하나를 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트로 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 마스터 장치는 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하는 경우 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전하고, 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하지 않는 경우 상기 슬레이브 장치의 식별정보에 대응되는 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 상기 슬레이브 장치로 다운로드한 후에 상기 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예인 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법은 호스트 컴퓨터가 슬레이브 장치의 정보파일로부터 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 추출하는 단계, 상기 호스트 컴퓨터가 추출한 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 마스터 장치에 제공하는 단계 및 상기 마스터 장치가 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트에 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 단계를 포함하고, 상기 정보파일은 상기 슬레이브 장치의 식별정보, PDO항목 변경가능정보, 적어도 하나 이상의 송신 PDO리스트, 적어도 하나 이상의 수신 PDO리스트 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 추출하는 단계는 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트를 검색하여 필수 PDO항목이 존재하는지 여부를 판단하는 단계 및 판단 결과, 필수 PDO항목이 존재하는 경우 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 추출하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 추출하는 단계는 상기 PDO항목 변경가능정보를 판단하는 단계 및 판단 결과, PDO항목 변경이 가능한 경우, 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트의 항목을 변경하여 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 생성하고, PDO항목 변경이 불가능한 경우, 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트 중 어느 하나를 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트로 선택하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면, PDO항목 변경이 가능한 경우 상기 호스트 컴퓨터는 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트에 미리 설정된 필수 PDO항목, 보조 PDO항목 또는 선택 PDO항목 중 적어도 하나를 추가하여 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 생성하고, PDO항목 변경이 불가능한 경우 상기 호스트 컴퓨터는 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트에 포함되는 보조 PDO항목의 수, 선택 PDO항목의 수 및 PDO항목의 데이터 사이즈를 각각 소정의 기준조건과 비교하여, 상기 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트 중 어느 하나를 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트로 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 마스터 장치가 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트에 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 단계는 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하는 경우, 상기 마스터 장치가 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 마스터 장치가 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트에 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 단계는 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하지 않는 경우, 상기 마스터 장치가 슬레이브 장치의 식별정보에 대응되는 상기 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 상기 슬레이브 장치로 다운로드한 후에 상기 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 호스트 컴퓨터가 슬레이브 장치의 운전을 위한 운전용 PDO리스트를 생성하고, 마스터 장치가 운전용 PDO리스트에 대응되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전함으로써, 첫째, 사용자가 슬레이브 장치마다 제공되는 정보파일로부터 운전용 PDO리스트를 선택, 다운로드할 필요가 없게 되어 사용자의 편의가 증대되고, 둘째, 사용자의 오설정에 따른 슬레이브 장치의 오동작 및 에러 발생을 방지할 수 있으며, 셋째, 다양한 제조사로부터 슬레이브 장치가 공급되더라도 호스트 컴퓨터와 마스터 장치에 의해 자동적으로 슬레이브 장치가 연결 및 운전되므로 슬레이브 장치의 설치를 위한 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 2a 및 도 2b는 슬레이브 장치의 정보파일 구조를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법을 설명하기 위한 순서흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법에서 운전용 PDO리스트를 추출하는 과정을 설명하기 위한 순서흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 운전용 PDO리스트의 데이터 구조를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법에서 운전용 PDO리스트에 따른 슬레이브 장치의 연결 과정을 설명하기 위한 순서흐름도이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나, 또는 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나, '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣(EtherCAT) 기반의 네트워크 시스템은, 호스트 컴퓨터(100), 마스터 장치(200), 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n)를 포함한다. 호스트 컴퓨터(100)는 통신 케이블을 통해 마스터 장치(200)와 데이터 통신이 가능하고, 마스터 장치(200)와 슬레이브 장치(300-1), 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n) 상호 간에도 통신 케이블이 연결되어 데이터의 송수신이 가능하다.
호스트 컴퓨터(100)에는 상기 이더캣 기반의 네트워크 시스템 운용을 위한 설정 소프트웨어가 장착된다. 상기 설정 소프트웨어는 마스터 장치(200)와 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n) 사이에 송수신되는 데이터인 PDO(Process Data Objects)를 포함하는 운전용 PDO리스트를 추출할 수 있다. 여기서, 상기 운전용 PDO리스트는 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 나타내며, 이하의 설명에서도 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 통칭하여 운전용 PDO리스트라고 하기로 한다. 추출된 상기 운전용 PDO리스트는 마스터 장치(200)에 제공되어, 마스터 장치(200)가 운전용 PDO리스트에 대응되는 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n)의 운전모드 등을 자동적으로 제어할 수 있다.
마스터 장치(200)는 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n)를 제어하는 것으로서, 예를 들어, 모션 제어기 등이 해당될 수 있다. 마스터 장치(200)는 듀얼 이더넷 포트를 구비할 수 있고, 호스트 컴퓨터(100)로부터 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n)의 운전에 필요한 다양한 데이터를 제공받으며, 호스트 컴퓨터(100)가 추출한 상기 운전용 PDO리스트에 대응되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전한다.
슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n)는 마스터 장치(200)의 제어를 받아서 각종 부하장치를 구동하는 것으로서, 예를 들어, 부하장치인 모터를 구동하는 서보 드라이브 등이 해당될 수 있다. 마스터 장치(200)와 연결된 슬레이브 장치(300-1)는 데이터를 수신하여 해석 및 처리하고 다음 슬레이브 장치(300-2)로 전송하며, 이와 같은 데이터 송수신 과정이 슬레이브 장치 간에 이루어진다.
본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템에서, 하나의 마스터 장치는 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치를 제어하게 되며 각각의 슬레이브 장치는 서로 다른 제조사에서 생산될 수 있다. 그러므로, 슬레이브 장치의 제조사는, 각 슬레이브 장치의 정보파일(예를 들어, ESI(EtherCAT Slave Information) 파일)을 제공하는 것이 일반적이다. 상기 슬레이브 장치의 정보파일은 XML파일 형태로 제공될 수 있고, 상기 정보파일의 개략적인 구조가 도 2a에 도시된다. 도 2a를 참조하면, 상기 정보파일에는 해당되는 슬레이브 장치의 식별정보(21), PDO리스트 항목변경가능정보(22), 수신 PDO리스트 정보(23), 송신 PDO리스트 정보(24) 등이 포함됨을 알 수 있다.
상기 슬레이브 장치의 식별정보(21)는, 슬레이브 장치의 제조사 정보, 제품 정보 등을 나타낼 수 있다. PDO리스트 항목변경가능정보(22)는 PDO리스트에 포함되는 PDO항목의 변경이 가능한지 여부를 나타내는 정보이다. 슬레이브 장치의 제조사에 따라서, PDO리스트의 항목변경 가능여부가 다르게 설정될 수 있으므로, 상기 정보파일에 이에 대한 정보가 포함된다. 수신 PDO리스트 정보(23)와 송신 PDO리스트 정보(24)에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 각각 적어도 하나 이상의 수신 PDO리스트와 송신 PDO리스트가 포함된다. 이러한 복수의 수신 또는 송신 PDO리스트는 상기 슬레이브 장치의 운전모드에 대응하여 제공된다. 예를 들어, 상기 슬레이브 장치가 서보 드라이브인 경우, 운전모드는 위치모드, 속도모드, 토크모드 등이 있으며 각각의 운전모드에 대한 수신 또는 송신 PDO리스트가 상기 수신 PDO리스트 정보(23) 또는 송신 PDO리스트 정보(24)에 포함된다. 상기 수신 또는 송신 PDO리스트에는 다수의 PDO항목이 포함되는데, 상기 PDO항목에는 상기 슬레이브 장치의 운전에 필수적인 필수 PDO항목과 사용자 인터페이스 등의 제공을 위한 보조 PDO항목, 선택 PDO항목 등이 포함된다. 상기 필수 PDO항목, 보조 PDO항목 또는 선택PDO항목 중 적어도 어느 하나는 상기 수신 PDO리스트 또는 송신 PDO리스트에 포함되며, 상기 필수 PDO항목, 보조 PDO항목 또는 선택PDO항목은 마스터 장치의 사양, 마스터 장치가 지원하는 운전모드 등에 따라 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 서보 드라이브의 운전모드가 위치모드인 경우, 부하장치인 모터의 이동거리에 관한 정보는 필수 PDO항목에 저장되고, 호스트 컴퓨터 상에 설정화면을 표시하기 위한 정보 등의 부가적인 정보는 보조 PDO항목 또는 선택 PDO항목에 저장될 수 있다. 또 다른 예로써, 상기 서보 드라이브의 운전모드가 속도모드인 경우, 부하장치인 모터의 회전속도에 관한 정보는 필수 PDO항목으로 저장될 수 있다.
이러한 파일 구조를 가지는 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n)의 정보파일은 호스트 컴퓨터(100)에 로드되고, 호스트 컴퓨터(100)는 상기 정보파일에 포함된 각종 정보를 이용하여 운전용 PDO리스트를 추출하고, 마스터 장치(200)는 상기 운전용 PDO리스트에 따라 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n)를 제어 및 운전한다. 여기서, 상기 운전용 PDO리스트는 슬레이브 장치(300-1, 300-2, ... 300-n)의 상기 정보파일을 이용하여 추출되는 것이므로, 슬레이브 장치의 개수보다 작거나 같은 수의 운전용 PDO리스트가 추출된다.
이하에서는, 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법 및 호스트 컴퓨터(보다 상세하게는, 상기 설정 소프트웨어)가 상기 슬레이브 장치의 정보파일로부터 상기 운전용 PDO리스트를 추출하는 과정, 마스터 장치가 상기 운전용 PDO리스트에 따라 슬레이브 장치를 연결 및 운전하는 과정을 상세하게 설명하도록 한다. 또한, 이하의 설명에서, PDO리스트는 송신 PDO리스트 또는 수신 PDO리스트를 나타내며, 운전용 PDO리스트는 운전용 송신 PDO리스트 또는 운전용 수신 PDO리스트를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법을 설명하기 위한 순서흐름도이다.
도 3을 참조하면, 상기 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법은, 먼저, 호스트 컴퓨터가 각각의 슬레이브 장치에 대하여 제공받은 정보파일을 로드한다(S31).
상기 호스트 컴퓨터는 슬레이브 장치의 상기 정보파일에 포함되는 상기 슬레이브 장치의 식별정보, PDO리스트 항목변경가능정보, 수신 PDO리스트 정보, 송신 PDO리스트 정보 등을 이용하여 마스터 장치에 제공할 운전용 PDO리스트를 추출한다(S33).
상기 S33단계에서 추출한 운전용 PDO리스트를 제공받은 마스터 장치는, 상기 운전용 PDO리스트에 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전한다(S35).
이하, 상기 S33단계에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명하고, 상기 S35단계에 대해서는 도 7을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법에서 운전용 PDO리스트를 추출하는 과정의 일예를 설명하기 위한 순서흐름도로서, 상기 S33단계, 즉, 상기 호스트 컴퓨터가 상기 운전용 PDO리스트를 추출하는 상세한 과정을 나타낸다.
슬레이브 장치의 정보파일을 로드한 상기 호스트 컴퓨터는 상기 정보파일의 PDO리스트를 검색한다(S40).
상기 S40단계의 검색 결과, PDO리스트에 필수 PDO항목이 존재하는지 여부를 판단한다(S41). 상술한 바와 같이, 상기 필수 PDO항목은 마스터 장치의 사양, 마스터 장치가 지원하는 운전모드 등에 따라 달리 설정될 수 있다.
상기 S41단계의 판단 결과, 상기 PDO리스트에 필수 PDO항목이 존재하지 않는 경우, 호스트 컴퓨터는 해당 슬레이브 장치가 마스터 장치가 지원하지 않는 슬레이브 장치라고 판단하여, 호스트 컴퓨터의 화면에 '지원하지 않는 슬레이브 장치'라는 일종의 에러 메시지를 표시할 수 있다(S49).
상기 S41단계의 판단 결과, 상기 PDO리스트에 필수 PDO항목이 존재하는 경우, 해당 슬레이브 장치는 마스터 장치가 지원하는 운전모드의 슬레이브 장치이므로, 운전용 PDO리스트 추출 과정이 수행된다. 상기 운전용 PDO리스트 추출을 위하여, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 정보파일의 PDO리스트 항목변경가능정보로부터 PDO리스트 항목 변경이 가능한지를 판단한다(S42).
상기 S42단계의 판단 결과, PDO리스트 항목 변경이 불가능한 경우에는 보조 PDO항목이 가장 많은 PDO리스트를 선별하고(S43), 선별된 PDO리스트가 1개인지를 판단한다(S44).
상기 S44단계의 판단 결과 선별된 PDO리스트가 1개인 경우, 선별된 PDO리스트를 운전용 PDO리스트로 선택한다(S48).
상기 S44단계의 판단 결과 선별된 PDO리스트가 1개가 아닌 경우, 선택 PDO항목이 가장 많은 PDO리스트를 선별하고(S45), 선별된 PDO리스트가 1개인지를 판단한다(S46).
상기 S46단계의 판단 결과 선별된 PDO리스트가 1개인 경우, 선별된 PDO리스트를 운전용 PDO리스트로 선택한다(S48).
상기 S46단계의 판단 결과, 선별된 PDO리스트가 1개가 아닌 경우, 데이터 사이즈가 가장 작은 PDO리스트를 선별한다(S47).
다음으로, 상기 S47단계에서 선별된 PDO리스트를 운전용 PDO리스트로 선택한다(S48).
즉, 본 발명에서는, PDO리스트 항목정보변경이 불가능한 슬레이브 장치의 경우, 상기 슬레이브 장치의 정보파일에 포함된 PDO리스트 중 어느 하나를 운전용 PDO리스트로 선택하되, 선택 기준으로서, 보조 PDO항목의 수, 선택 PDO항목의 수, PDO리스트의 데이터 사이즈를 이용한다. 한편, 도 4에 따른 상기 선택 기준은 예시적인 것에 불과하며, 상기 슬레이브 장치의 정보파일을 이용하여 다양하게 변경될 수 있다. 이에 따라, PDO리스트 항목정보변경이 불가능한 슬레이브 장치의 경우, 상기 S48단계에서 상기 운전용 PDO리스트가 선택되므로 도 3의 S33단계, 즉, 운전용 PDO리스트 추출 과정이 종료된다.
한편, 상기 S42단계의 판단 결과, PDO리스트 항목 변경이 가능한 경우에는 S60단계로 진행되며, 이후의 과정은 도 5에 상세하게 도시된다.
도 5를 참조하면, PDO리스트 항목 변경이 가능한 슬레이브 장치의 경우, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 슬레이브 장치의 정보파일에 포함되는 PDO리스트를 검색하여, 소정의 데이터 사이즈 이상인 PDO리스트로서 첫번째로 검색되는 PDO리스트를 운전용 PDO리스트로 선택한다(S50). 여기서, 상기 소정의 데이터 사이즈는 마스터 장치의 사양에 따라 설정될 수 있다.
상기 호스트 컴퓨터는 상기 S50단계에서 선별한 상기 운전용 PDO리스트에 필수 PDO항목을 추가한다(S51). 도 4의 상기 S41단계의 판단에 따르면, 상기 운전용 PDO리스트에는 원래 필수 PDO항목이 포함되어 있으므로, 상기 S51단계에서는 기존의 필수 PDO항목을 변경하거나, 기존의 필수 PDO항목을 유지한 상태에서 새로운 필수 PDO항목을 추가할 수 있다. 상기 S51단계에서 추가되는 필수 PDO항목은 상기 마스터 장치가 지원하는 운전모드에 따라서 미리 설정될 수 있다.
다음으로, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 운전용 PDO리스트에 보조 PDO항목이 존재하는지를 판단한다(S52).
상기 S52단계의 판단 결과, 보조 PDO항목이 존재하는 경우, 상기 운전용 PDO리스트에 보조 PDO항목을 추가한다(S53). 상기 S53단계에서는 기존의 보조 PDO항목을 변경하거나, 기존의 보조 PDO항목을 유지한 상태에서 새로운 보조 PDO항목을 추가할 수 있다. 상기 S53단계에서 추가되는 보조 PDO항목은 상기 마스터 장치가 지원하는 운전모드에 따라서 미리 설정될 수 있다.
상기 S52단계의 판단 결과 보조 PDO항목이 존재하지 않는 경우, 또는 상기 S53단계에서 보조 PDO항목의 추가가 완료된 경우, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 운전용 PDO리스트에 선택 PDO항목이 존재하는지를 판단한다(S54).
상기 S54단계의 판단 결과, 선택 PDO항목이 존재하는 경우, 상기 운전용 PDO리스트에 선택 PDO항목을 추가한다(S55). 상기 S55단계에서는 기존의 선택 PDO항목을 변경하거나, 기존의 선택 PDO항목을 유지한 상태에서 새로운 선택 PDO항목을 추가할 수 있다. 상기 S55단계에서 추가되는 선택 PDO항목은 상기 마스터 장치가 지원하는 운전모드에 따라서 미리 설정될 수 있다.
상기 S54단계의 판단 결과 선택 PDO항목이 존재하지 않는 경우, 또는 상기 S55단계에서 선택 PDO항목의 추가가 완료된 경우, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 운전용 PDO리스트의 데이터 사이즈를 소정의 기준 데이터 사이즈와 비교한다(S56).
상기 S56단계의 판단 결과, 상기 운전용 PDO리스트의 데이터 사이즈가 소정의 기준 데이터 사이즈보다 작으면, 상기 호스트 컴퓨터는 소정의 기준 데이터 사이즈와 동일해지도록 상기 운전용 PDO리스트에 데이터값 '0'을 추가하는 PDO리스트 항목값 정리 과정을 수행한 후, 항목값이 정리된 최종의 운전용 PDO리스트를 생성한다(S57). 상기 S56단계의 판단 결과, 상기 운전용 PDO리스트의 데이터 사이즈가 소정의 기준 데이터 사이즈보다 작지 않으면, 항목값 정리과정을 거치지 않고 상기 운전용 PDO리스트를 최종의 운전용 PDO리스트로 생성한다.
이와 같이, 본 발명에서는, PDO리스트 항목정보변경이 가능한 슬레이브 장치의 경우, 상기 슬레이브 장치의 정보파일에 포함된 PDO리스트에, 상기 마스터 장치가 지원하는 운전모드에 따라서 미리 설정되는 필수 PDO항목, 보조 PDO항목, 선택 PDO항목 중 적어도 하나를 추가하여 상기 운전용 PDO리스트를 생성함으로써 도 3의 S33단계, 즉, 운전용 PDO리스트 추출 과정이 종료된다.
도 6a 및 도 6b는 상술한 과정을 통하여 생성된 상기 운전용 PDO리스트의 데이터 구조를 설명하기 위한 일예시도이다. 도 6a는 PDO리스트 항목정보변경이 불가능한 슬레이브 장치의 운전용 PDO리스트를 나타내고, 도 6b는 PDO리스트 항목정보변경이 가능한 슬레이브 장치의 운전용 PDO리스트를 나타낸다.
도 6a에 도시된 운전용 PDO리스트(61)는 상기 슬레이브 장치의 정보파일에 제공된 PDO리스트 중에서 선택된 것으로서, 운전용 PDO리스트(61)에 포함되는 복수의 PDO항목(62)은 상기 정보파일에 제공된 상태의 PDO항목을 나타낸다.
도 6b에 도시된 운전용 PDO리스트(63)는 PDO리스트의 항목이 변경된 경우로서, 상기 마스터 장치가 지원하는 운전모드에 따라 미리 설정된 PDO항목 구조를 포함한다. 상기 미리 설정된 PDO항목 구조에 따라 변경된 PDO항목(64)은 복수의 필수 PDO항목, 복수의 보조 PDO항목, 복수의 선택 PDO항목을 포함할 수 있는데, 도시된 PDO항목 구조는 예시적인 것에 불과하며, 특히 상기 보조 PDO항목과 선택 PDO항목은 슬레이브 장치에 대응하여 가변될 수 있다.
도 7은 도 3에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법에서, 마스터 장치가 운전용 PDO리스트에 따라 슬레이브 장치를 연결, 운전하는 과정, 즉, S35단계의 일예를 설명하기 위한 순서흐름도이다.
도 7을 참조하면, 상기 마스터 장치는 호스트 컴퓨터로부터 제공받은 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하는지를 판단한다(S70).
상기 S70단계의 판단 결과, 상기 마스터 장치는 상기 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하는 경우, 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전한다(S71). 상기 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하는 경우는 PDO리스트의 항목을 변경하지 않고, 상기 슬레이브 장치의 정보파일에 포함되는 PDO리스트 중 어느 하나를 운전용 PDO리스트로 선택한 경우(즉, 도 4에 도시된 경우)가 해당될 수 있다.
상기 S70단계의 판단 결과, 상기 마스터 장치는 상기 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하지 않는 경우, 상기 마스터 장치는 슬레이브 장치의 식별정보를 판단하고(S72), 상기 슬레이브 장치의 식별정보에 대응되는 운전용 PDO리스트가 존재하는지를 검색한다(S73). 상기 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하지 않는 경우는, PDO리스트의 항목을 변경하여 상기 운전용 PDO리스트를 생성한 경우(즉, 도 5에 도시된 경우)로써, 상기 운전용 PDO리스트에 포함되는 식별정보(예를 들어, 제조사 정보, 제품 정보)를 이용하여 해당되는 운전용 PDO리스트를 검색할 수 있다.
상기 S73단계의 검색 결과, 상기 슬레이브 장치의 식별정보에 대응되는 운전용 PDO리스트가 존재하면, 상기 마스터 장치는 상기 운전용 PDO리스트를 상기 슬레이브 장치로 다운로드한 후(S74), 해당되는 상기 슬레이브 장치를 연결하여 운전한다(S71).
상기 S73단계의 검색 결과, 상기 슬레이브 장치의 식별정보에 대응되는 운전용 PDO리스트가 존재하지 않으면, 상기 마스터 장치가 지원하지 않는 슬레이브 장치에 해당되므로, 상기 마스터 장치는 '지원하지 않는 슬레이브 장치'라는 일종의 에러 메시지를 생성하고, 해당되는 슬레이브 장치의 제어를 종료할 수 있다(S75).
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법에 의하면, 상기 호스트 컴퓨터가 운전용 PDO리스트를 생성하고, 상기 마스터 장치가 상기 운전용 PDO리스트에 대응되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전한다. 따라서, 사용자가 슬레이브 장치마다 제공되는 정보파일로부터 운전용 PDO리스트를 선택, 다운로드할 필요가 없게 되어 사용자의 편의가 증대되고, 사용자의 오설정에 따른 슬레이브 장치의 오동작 및 에러 발생을 방지할 수 있으며, 다양한 제조사로부터 슬레이브 장치가 공급되더라도 호스트 컴퓨터와 마스터 장치에 의해 자동적으로 슬레이브 장치가 연결 및 운전되므로 슬레이브 장치의 설치를 위한 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 호스트 컴퓨터
200 : 마스터 장치
300-1, 300-2, ... 300-n : 슬레이브 장치

Claims (14)

  1. 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치;
    외부로부터 제공되는, 상기 슬레이브 장치를 제어하기 위한 데이터인 운전용 PDO(Process Data Objects)리스트에 따라, 상기 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 마스터 장치; 및
    상기 슬레이브 장치의 정보파일로부터 상기 운전용 PDO리스트를 추출하여 상기 마스터 장치에 제공하는 호스트 컴퓨터를 포함하고,
    상기 정보파일은,
    상기 슬레이브 장치의 식별정보, PDO리스트 항목변경가능정보 및 상기 슬레이브 장치의 운전모드에 대응하여 제공되는 적어도 하나 이상의 PDO리스트 중 적어도 하나를 포함하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호스트 컴퓨터는,
    상기 PDO리스트를 검색하여 필수 PDO항목이 있는 경우에 상기 운전용 PDO리스트를 추출하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 호스트 컴퓨터는,
    상기 PDO리스트 항목변경가능정보로부터, PDO리스트 항목변경이 가능한 경우 상기 PDO리스트의 항목을 변경하여 상기 운전용 PDO리스트를 생성하고, PDO리스트 항목변경이 불가능한 경우 상기 PDO리스트를 상기 운전용 PDO리스트로 선택하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 호스트 컴퓨터는,
    PDO리스트 항목변경이 가능한 경우, 상기 PDO리스트에 미리 설정된 필수 PDO항목, 보조 PDO항목 또는 선택 PDO항목 중 적어도 하나를 추가하여 상기 운전용 PDO리스트를 생성하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 호스트 컴퓨터는,
    PDO리스트 항목변경이 불가능한 경우, 상기 PDO리스트에 포함되는 보조 PDO항목의 수, 선택 PDO항목의 수 및 PDO리스트의 데이터 사이즈를 각각 소정의 기준조건과 비교하여, 상기 슬레이브 장치의 정보파일에 포함된 PDO리스트 중 어느 하나를 운전용 PDO리스트로 선택하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마스터 장치는,
    상기 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하는 경우, 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 마스터 장치는,
    상기 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하지 않는 경우, 상기 슬레이브 장치의 식별정보에 대응되는 상기 운전용 PDO리스트를 상기 슬레이브 장치로 전송한 후, 상기 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템.
  8. 호스트 컴퓨터가 슬레이브 장치의 정보파일로부터, 상기 슬레이브 장치를 제어하기 위한 데이터인 운전용 PDO리스트를 추출하는 단계;
    상기 호스트 컴퓨터가 추출한 상기 운전용 PDO리스트를 마스터 장치에 제공하는 단계; 및
    상기 마스터 장치가 상기 운전용 PDO리스트에 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 단계를 포함하고,
    상기 정보파일은,
    상기 슬레이브 장치의 식별정보, PDO리스트 항목변경가능정보, 상기 슬레이브 장치의 운전모드에 대응하여 제공되는 PDO리스트 중 적어도 하나를 포함하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 추출하는 단계는,
    상기 PDO리스트를 검색하여 필수 PDO항목이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    판단 결과, 필수 PDO항목이 존재하는 경우, 상기 운전용 PDO리스트를 추출하는 단계를 포함하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 추출하는 단계는,
    상기 PDO리스트 항목변경가능정보로부터, POD리스트 항목변경이 가능한지 판단하는 단계; 및
    판단 결과, PDO리스트 항목변경이 가능한 경우, 상기 PDO리스트의 항목을 변경하여 상기 운전용 PDO리스트를 생성하고, PDO리스트 항목변경이 불가능한 경우, 상기 PDO리스트를 상기 운전용 PDO리스트로 선택하는 단계를 포함하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법.
  11. 제10항에 있어서, PDO리스트 항목변경이 가능한 경우,
    상기 호스트 컴퓨터는, 상기 PDO리스트에 미리 설정된 필수 PDO항목, 보조 PDO항목 또는 선택 PDO항목 중 적어도 하나를 추가하여 상기 운전용 PDO리스트를 생성하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법.
  12. 제10항에 있어서, PDO리스트 항목변경이 불가능한 경우,
    상기 호스트 컴퓨터는, 상기 PDO리스트에 포함되는 보조 PDO항목의 수, 선택 PDO항목의 수 및 PDO리스트의 데이터 사이즈를 각각 소정의 기준조건과 비교하여, 상기 슬레이브 장치의 정보파일에 포함된 PDO리스트 중 어느 하나를 운전용 PDO리스트로 선택하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 운전하는 단계는,
    상기 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하는 경우, 상기 마스터 장치가 해당되는 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 운전하는 단계는,
    상기 운전용 PDO리스트를 보유하는 슬레이브 장치가 존재하지 않는 경우, 상기 마스터 장치가 슬레이브 장치의 식별정보에 대응되는 상기 운전용 PDO리스트를 상기 슬레이브 장치로 전송한 후, 상기 슬레이브 장치를 연결하여 운전하는 이더캣 기반의 네트워크 시스템의 운용방법.
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