KR101790702B1 - Integrity verification system - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업 플랜트 시스템의 무결성을 검증하는 것으로, 설비의 출력신호를 수집하는 제어시스템 입출력단과 운전용 인터페이스에서 입력된 신호를 일대일 오프셋 비교하여 그 비율을 판별한 결과 데이터인 첫 번째 데이터와, 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호의 동작 로직과 상기 제어시스템 입출력단의 동작 로직을 일대일 오프셋 비교하여 그 비율을 판별한 결과 데이터인 두 번째 데이터, 그리고 상기 설비의 정지를 초래할 수 있는 이벤트 신호를 이용하여 상기 설비의 상태를 나타내는 결과 데이터인 세 번째 데이터를 비교하여 두 개의 일치하는 데이터가 존재하는 경우 참으로 판단하는 보팅 개념으로 형성된 1:1 대응 점검부; 그리고 상기 설비의 출력신호의 데이터를 기 설정된 패턴 테이블과 비교하여 일치하는 비율을 판별하는 패턴 점검부;를 포함하여, 1:1 대응 점검부 및 상기 패턴 점검부의 판단 또는 판별 결과에 따라 상기 설비의 무결성을 검증하는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 바이러스 침투 또는 해킹유무 여부를 검증하여, 산업 플랜트의 무결성을 유지하는 효과가 있다.The present invention verifies the integrity of an industrial plant system by comparing first-offset data of a signal input from a control system input / output stage for collecting an output signal of a facility and a signal input from an operation interface, One-to-one offset comparison is made between the operation logic of the input signal at the operation interface and the operation logic at the input / output end of the control system, and the second data, which is the result of determining the ratio, A 1: 1 correspondence checker formed by a voting concept that compares third data, which is result data indicating the state of the facility, and determines that two identical data exist; And a pattern checking unit for comparing the data of the output signal of the facility with a predetermined pattern table to determine a matching ratio, the apparatus comprising: a 1: 1 corresponding checking unit; and a pattern checking unit for checking And verify the integrity. As a result, it is possible to verify the presence or absence of virus infiltration or hacking, thereby maintaining the integrity of the industrial plant.

Description

무결성 검증 시스템{INTEGRITY VERIFICATION SYSTEM}{INTEGRITY VERIFICATION SYSTEM}

본발명은 무결성 검증 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrity verification system.

산업 플랜트에서는 보일러, 급수 펌프, 증기 배관 등의 각 설비를 실시간으로 관제하고, 더 나아가 실시간 관제 데이터를 기반으로 플랜트의 상태를 모니터링하거나 일시정지하는 등의 제어를 수행하여 플랜트의 성능을 유지한다.In the industrial plant, each facility such as boiler, feed pump, steam piping is controlled in real time, and furthermore, the plant performance is maintained by controlling the state of the plant based on the real-time control data, or by controlling the pause.

그러나, 이러한 종래의 산업 플랜트 관제시스템은 플랜트의 설비에 바이러스가 침투하거나 해킹됨에 따른 오조작을 감지하기 어렵다는 한계가 있어, 바이러스 침투 또는 해킹에 따른 오조작을 효율적으로 감지하여 산업 플랜트 설비의 무결성을 유지할 수 있는 무결성 검증 시스템이 필요한 실정이다.However, such a conventional industrial plant control system is limited in that it is difficult to detect an erroneous operation due to infiltration or hacking of a virus into a facility of a plant, so that the erroneous operation due to virus infiltration or hacking is efficiently detected and the integrity It is necessary to have a maintainability integrity verification system.

대한민국 등록특허공보 제1468142호Korean Patent Registration No. 1468142

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 산업 플랜트 설비의 출력결과를 바이러스 침투 또는 해킹 유무를 검증하여 산업 플랜트 설비의 무결성을 검증하기 위한 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to verify the integrity of an industrial plant facility by verifying whether the output result of an industrial plant facility is virus infiltration or hacking.

본 발명의 한 실시예에 따른 하는 무결성 검증 시스템은 설비의 출력신호를 수집하는 제어시스템 입출력단과 운전용 인터페이스에서 입력된 신호를 일대일 오프셋 비교하여 그 비율을 판별한 결과 데이터인 첫 번째 데이터와, 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호의 동작 로직과 상기 제어시스템 입출력단의 동작 로직을 일대일 오프셋 비교하여 그 비율을 판별한 결과 데이터인 두 번째 데이터, 그리고 상기 설비의 정지를 초래할 수 있는 이벤트 신호를 이용하여 상기 설비의 상태를 나타내는 결과 데이터인 세 번째 데이터를 비교하여 두 개의 일치하는 데이터가 존재하는 경우 참으로 판단하는 보팅 개념으로 형성된 1:1 대응 점검부; 그리고 상기 설비의 출력신호의 데이터를 기 설정된 패턴 테이블과 비교하여 일치하는 비율을 판별하는 패턴 점검부;를 포함하여, 1:1 대응 점검부 및 상기 패턴 점검부의 판단 또는 판별 결과에 따라 상기 설비의 무결성을 검증하는 것을 특징으로 한다.The integrity verification system according to an embodiment of the present invention compares a signal input from an input / output terminal of a control system for collecting an output signal of a facility and a signal inputted from the operation interface with a one-to-one offset, One-to-one offset comparison is made between the operation logic of the input signal at the operation interface and the operation logic at the input / output end of the control system, and the second data, which is the result of determining the ratio, A 1: 1 correspondence checker formed by a voting concept that compares third data, which is result data indicating the state of the facility, and determines that two identical data exist; And a pattern checking unit for comparing the data of the output signal of the facility with a predetermined pattern table to determine a matching ratio, the apparatus comprising: a 1: 1 corresponding checking unit; and a pattern checking unit for checking And verify the integrity.

상기 1:1 대응 점검부는 동일 루프계에 있는 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호와 상기 제어시스템 입출력단에서 입력된 신호를 데이터 편차 수준의 비교를 수행하고, 비교결과를 식스 시그마로 출력하는 것을 특징으로 한다.The 1: 1 correspondence checking unit compares the level of data deviation between the signal input from the operation interface in the same loop system and the signal input from the control system input / output stage, and outputs the comparison result to Six Sigma .

상기 1:1 대응 점검부가 비교에 사용하는 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호는 방화벽을 통과하여 바이러스 여부 확인 루틴을 거쳐 디지털 데이터로 변환된 데이터인 것을 특징으로 한다.And the signal inputted from the operation interface used for the comparison by the 1: 1 counterpart checking unit is data that has been converted into digital data through a firewall through a virus check routine.

상기 1:1 대응 점검부가 비교에 사용하는 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호는 채널 인코딩장치를 통해 복수의 비트로 형성된 채널로 인코딩된 데이터인 것을 특징으로 한다.And the signal input from the operation interface used for the comparison by the 1: 1 counterpart checking unit is data encoded into a channel formed by a plurality of bits through the channel encoding apparatus.

상기 1:1 대응 점검부는, 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호의 동작 로직과 디지털 피드백 신호를 곱(and)/합(or)/타이머 로직 연산한 디지털 값을 첫 번째 데이터로 이용하고, 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호의 동작 로직과 상기 제어시스템 입출력단의 동작 로직을 곱/합/타이머 로직 연산한 디지털 값을 두 번째 데이터로 이용하여 세 개의 데이터 중 두 개의 일치하는 데이터가 존재하는 경우 참으로 판단하는 보팅 개념으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The 1: 1 correspondence checking unit uses a digital value obtained by multiplying an operation logic of a signal input from the operation interface by a digital feedback signal and / or a timer logic operation as the first data, And a digital value obtained by multiplying the operation logic of the input signal at the input interface and the operation logic of the input / output terminal of the control system as the second data, and when two matching data among the three data exist, As shown in FIG.

상기 패턴 점검부는, 상기 설비의 신호와 기 설정된 패턴 데이터 테이블을 비교하여 상기 설비의 아날로그 데이터의 방향을 평가하는 오프셋과 비율 계산 논리 처리부;를 포함하여 입력신호의 데이터의 오차를 판별하는 것을 특징으로 한다.The pattern checking unit includes an offset and a ratio calculation logic unit for comparing the signal of the equipment with a predetermined pattern data table to evaluate the direction of the analog data of the facility to determine the error of the data of the input signal do.

상기 패턴 점검부는 상기 설비의 아날로그 데이터의 방향과 상기 기 설정된 패턴 데이터 테이블을 비교하여 상기 설비의 방향의 변화 비율, 변화 추이 또는 방향 패턴을 비교하는 것을 특징으로 한다.And the pattern checking unit compares the direction of the analog data of the facility with the predetermined pattern data table and compares the change rate, change trend or direction pattern of the facility.

상기 패턴 점검부는, 상기 설비의 신호와 기 설정된 디지털 패턴 데이터 테이블을 비교하여 상기 설비의 디지털 데이터의 목적 부합성을 평가하는 곱/합 로직 처리부;를 포함하여 입력신호의 데이터의 오차를 판별하는 것을 특징으로 한다.The pattern checking unit includes a product / sum logic processing unit that compares a signal of the equipment with a predetermined digital pattern data table to evaluate a target partial synthesis of the digital data of the facility, thereby determining an error of data of the input signal .

상기 설비에 형성된 서로 다른 데이터 루프 간의 관계 및 영향을 상관계수로 산출하는 상관계수 계산부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a correlation coefficient calculation unit for calculating a correlation and an influence between different data loops formed in the facility by a correlation coefficient.

상기 1:1 대응 점검부, 상기 패턴 점검부 및 상기 상관계수 계산부 중 적어도 하나의 출력값을 전달받고, 오프셋 수치 데이터를 기준값과 비교하여 기준치 만족 횟수 및 비율에 따라 가중치를 계산하며, 상기 계산된 가중치를 기 설정된 가중치 테이블의 범위에서 분류하여 상기 설비의 상태를 안전, 보통, 경고, 위험 중 적어도 하나의 범위로 분류하는 가중치 계산부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Calculating a weight based on the number of times of satisfaction of the reference value and the ratio, comparing the offset value data with a reference value, receiving the output value of at least one of the 1: 1 countermeasure checking unit, the pattern checking unit, and the correlation coefficient calculating unit, And a weight calculation unit for classifying the weights in a range of a predetermined weight table to classify the state of the facility into at least one of safety, normal, warning, and danger.

이러한 특징에 따르면, 산업 플랜트 내 설비로부터 감지한 입출력신호를 미리 정의한 값과 비교하여 검증 및 진단하고, 이때, 세 개의 데이터 중 두 개 이상의 데이터가 일치하는 경우 해당 데이터가 참인 것으로 간주하며, 그 결과의 바이러스 침투 또는 해킹유무 여부를 검증하여, 산업 플랜트의 무결성을 유지하는 효과가 있다.According to this feature, the input / output signal sensed from the equipment in the industrial plant is compared with a predefined value for verification and diagnosis, and when two or more of the three data coincide, the data is regarded as true, And the integrity of the industrial plant is maintained by verifying whether or not the virus is infiltrated or hacked.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 개략적인 구조도를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 데이터 인터페이스 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 일대일 대응 점검부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 일대일 대응 점검부가 아날로그 데이터를 이용하는 한 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 일대일 대응 점검부가 디지털 데이터를 이용하는 한 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 패턴 점검부가 아날로그 데이터를 이용하는 한 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 패턴 점검부가 디지털 데이터를 이용하는 한 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 상관계수 계산부의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic structure of an integrity verification system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a data interface structure of an integrity verification system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a configuration of a one-to-one correspondence checking unit of an integrity verification system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a configuration of one embodiment in which a one-to-one correspondence check part of an integrity verification system according to an embodiment of the present invention uses analog data.
5 is a block diagram showing a configuration of an embodiment in which a one-to-one correspondence check part of the integrity verification system according to an embodiment of the present invention uses digital data.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of one embodiment in which pattern checking part of an integrity verification system according to an embodiment of the present invention uses analog data.
7 is a block diagram showing a configuration of an embodiment in which the pattern checking unit of the integrity verification system according to the embodiment of the present invention uses digital data.
8 is a block diagram illustrating a configuration of a correlation coefficient calculation unit of an integrity verification system according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템을 설명한다.An integrity verification system according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템의 구조를 설명하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 무결성 검증 시스템은 검증/진단 대상 시스템(1)과 이를 검증 또는 진단하는 검증/진단 시스템(2)을 포함한다.1, the integrity verification system according to an embodiment of the present invention includes a verification / diagnosis target system 1 and a verification / And a verification / diagnosis system (2).

검증/진단 대상 시스템(1)은 무결성의 검증 및 진단 대상이 되는 시스템으로서, 산업 플랜트 내의 시스템에 해당한다. The verification / diagnosis target system 1 is a system to be subjected to verification and diagnosis of integrity and corresponds to a system in an industrial plant.

이러한 검증/진단 대상 시스템(1)은 운전용 화면(11)과 제어시스템 입출력단(12)을 구비하여 형성될 수 있는데, 운전용 화면(11)은 HMI(human machine interface) 워크스테이션(workstation)(11)으로서, 산업 플랜트 내 설비의 구동 현황을 실시간 출력하는 모니터링용 디스플레이 장치와 관리자로부터 제어신호를 입력받을 수 있는 입력버튼 등을 구비하는 제어시스템이다.The verification / diagnosis target system 1 may include an operation screen 11 and a control system input / output stage 12. The operation screen 11 may be a human machine interface (HMI) workstation, (11) is a control system having a monitoring display device for outputting the driving status of equipment in an industrial plant in real time, and an input button for receiving a control signal from an administrator.

이러한 운전용 화면(11)은 산업 플랜트 내의 설비에 각각 대응하는 그래픽을 적용한 화면을 출력할 수 있다.Such an operation screen 11 can output a screen to which graphics corresponding to respective facilities in the industrial plant are applied.

그리고 이때, 제어시스템 입출력단(12)은 산업 플랜트 내에 형성된 각 설비를 감시 및 제어하는 시스템의 입출력단으로서, 각 설비를 감시 및 제어하기 위한 감시로직 및 제어로직을 구비한 산업용 컴퓨터시스템의 입출력단일 있다.At this time, the control system input / output stage 12 is an input / output stage of a system for monitoring and controlling each facility formed in an industrial plant. The input / output stage of the industrial computer system having monitoring logic and control logic for monitoring and controlling each facility have.

이러한 제어시스템 입출력단(12)은 각 설비로부터 전달받은 입력신호인 감시관련 신호와 각 설비를 제어하기 위해 출력한 출력신호인 제어관련 신호를 각각 검증/진단 시스템(2)으로 전달한다.The control system input / output unit 12 transmits a monitoring related signal, which is an input signal received from each facility, and a control related signal, which is an output signal outputted to control each facility, to the verification / diagnosis system 2.

예로써, 제어시스템 입출력단(12)이 연결되는 산업 플랜트 내의 설비는 발전설비, 전력설비, 보일러, 터빈, 버너 등이 있을 수 있다.By way of example, the equipment in the industrial plant to which the control system input / output stage 12 is connected may be a power plant, a power plant, a boiler, a turbine, a burner, or the like.

그리고, 검증/진단 시스템(2)은 데이터 변환장치(21), 입력신호 인터페이스 모듈(22), 검증/진단 전용 HMI 워크스테이션(23) 및 검증/진단 프로그램부(24)를 포함한다.The verification / diagnosis system 2 includes a data conversion device 21, an input signal interface module 22, a verification / diagnosis dedicated HMI workstation 23, and a verification /

이때, 데이터 변환장치(21)는 운전용 화면(11)으로부터 OPC(open platform communication) 데이터를 입력받아 검증/진단 시스템에서 해독할 수 있도록 변환하는 장치이다.At this time, the data conversion device 21 is a device that receives OPC (open platform communication) data from the operation screen 11 and converts it so that it can be decoded in the verification / diagnosis system.

데이터 변환장치(21)가 운전용 화면(11)으로부터 전달받은 OPC 데이터를 변환함에 있어서, 변환된 데이터는 디지털 데이터로서 검증/진단 프로그램부(24)의 데이터 입력부 및 데이터베이스(241)로 전달된다.In converting the OPC data received from the operation screen 11 by the data conversion device 21, the converted data is transferred as digital data to the data input part of the verification / diagnosis program part 24 and the database 241.

그리고 이때, 데이터 변환장치(21)가 운전용 화면(11)으로부터 OPC 데이터를 변환하는 한 예를 도 2를 참고로 하여 설명하면, 데이터 변환장치(21)는 입력된 OPC 데이터를 방화벽(211)을 통과시키고, 방화벽(211)을 통과한 OPC 데이터는 OPC 데이터 변환장치(21a)에서 바이러스 여부 확인 루틴을 거쳐 디지털 데이터로 변환된다.2, the data conversion apparatus 21 converts the input OPC data into a data format of the OPC data from the operation screen 11 by the firewall 211, And the OPC data that has passed through the firewall 211 is converted into digital data through the OPC data conversion device 21a via a virus check routine.

또는, 데이터 변환장치(21)에서 OPC 데이터를 변환하는 다른 한 예에서, 데이터 변환장치(21)는 입력된 OPC 데이터를 방화벽(211)을 통과시킨 다음, OPC 채널 인코딩장치(21b)(OPC Channel Encoding)와 입출력 카드(21c, 21d)(I/O Card)를 차례로 통과시켜 바이러스 침투를 막도록 디지털 데이터로 변환한다.Alternatively, in another example of converting the OPC data in the data conversion device 21, the data conversion device 21 passes the input OPC data through the firewall 211 and then transmits the OPC channel data to the OPC channel encoding device 21b Encoding and I / O cards 21c and 21d (I / O Card) in order to prevent virus infiltration.

OPC 채널 인코딩장치(21b)를 포함하여 데이터를 변환하는 실시예에서, OPC채널 인코딩장치(21b)는 입력받은 OPC 데이터를 비트 단위로 형성된 채널로 인코딩하고, 입출력 카드(21c, 21d)는 비트 단위의 채널로 인코딩된 데이터를 32비트의 채널, 64비트 또는 128비트로 변환하는 구조이다.In the embodiment including the OPC channel encoding device 21b, the OPC channel encoding device 21b encodes the received OPC data into a channel formed in bit units, and the input / output cards 21c and 21d are bit- To a 32-bit channel, 64-bit, or 128-bit data.

예로써, 입출력 카드(21c)는 OPC 채널 인코딩장치(21b)에서 비트 단위의 채널로 인코딩된 데이터를 디지털 출력신호로서 출력하고, 후단의 입출력 카드(21d)는 전단의 입출력 카드(21c)에서 출력된 디지털 출력신호를 전달받아 지정된 비트 수로 형성된 채널의 디지털 입력신호로서 출력한다.For example, the input / output card 21c outputs data encoded in a bit-by-bit channel in the OPC channel encoding device 21b as a digital output signal, and the input / output card 21d in the subsequent stage outputs And outputs the digital output signal as a digital input signal of a channel formed with a designated number of bits.

입출력 카드(21c, 21d)의 이러한 구조에 따라, 입출력 카드(21d)를 통해 최종 출력되는 데이터는 32비트, 64비트 또는 128비트 중 어느 한 비트 수로 형성된 채널의 데이터의 형태로 변환되어 출력된다.According to this structure of the input / output cards 21c and 21d, the data finally output through the input / output card 21d is converted into data of a channel formed of any one of 32 bits, 64 bits or 128 bits and outputted.

이처럼, 32비트, 64비트 또는 128비트 중 어느 한 비트 수로 형성된 채널로 데이터가 출력됨에 있어서, 한 와이어(wire)인 하나의 채널에 한 비트(bit)의 디지털 데이터가 실린 형태로 데이터를 출력한다.In this way, when data is output to a channel formed by any one of 32 bits, 64 bits, or 128 bits, data is output in the form of one bit of digital data on one channel, which is a wire .

그리고 이때, 데이터 변환장치(21)에 의해 변환되는 데이터는 산업 플랜트 내의 각 설비의 자동 또는 수동 동작, 설비의 시작 또는 중지, 밸브 등의 개폐, 스위치 등의 온오프를 제어하는 신호를 포함하는 제어동작에 관한 데이터일 수 있다.At this time, the data converted by the data conversion device 21 may be automatically or manually operated in the industrial plant, the start or stop of the facility, the opening and closing of the valve, the control including the signal for controlling the on / May be data relating to operation.

또는, 데이터 변환장치(21)에 의해 변환되는 데이터는 변수 또는 디지털 신호에 관한 데이터일 수 있다.Alternatively, the data converted by the data conversion device 21 may be data relating to a variable or a digital signal.

또한, 데이터 변환장치(21)에 의해 변환되는 데이터는 산업 플랜트의 트립(trip)을 유발할 수 있는 제어 폐루프(close loop) 또는 개루프(open loop)와 같이, 플랜트 정지를 시킬 수 있어 해킹의 대상이 될만한 중요신호를 반드시 포함한다.In addition, the data converted by the data conversion device 21 can cause a plant shutdown, such as a control loop or an open loop, which can cause a trip of an industrial plant, It must contain an important signal to be considered.

이와 같이, 도 2를 참고로 하여 설명한 것처럼, 데이터 변환장치(21)는 입력된 OPC 데이터를 반드시 방화벽(211)을 통과시켜 변환하고, 바이러스를 체크하여 변환하거나 출력신호를 다채널의 물리적 배선(hard-wire)을 통해 출력하므로 바이러스 침투를 막을 수 있어 시스템의 무결성이 향상된다.As described above with reference to FIG. 2, the data conversion device 21 always converts the input OPC data through the firewall 211, checks and converts the virus, or outputs the output signal to the physical wiring hard-wire) to prevent virus infiltration and improve system integrity.

다시 도 1을 참고로 하여 계속해서 무결성 검증 시스템에 대해 설명하면, 입력신호 인터페이스 모듈(22)은 제어시스템 입출력단(12)이 각 설비로부터 전달받은 입력신호인 감시관련 신호와 각 설비를 제어하기 위해 출력한 출력신호인 제어관련 신호를 검증/진단 프로그램부(24)에 바로 전송했을 때 발생할 수 있는 통신시 해킹, 바이러스 침투의 위험성을 방지하기 위한 구성으로서, 아날로그 신호 및 디지털 신호의 형태의 데이터를 모두 인터페이스한다.Referring again to FIG. 1, the integrity verification system will now be described. The input signal interface module 22 controls the input and output signals of the control system input / output unit 12, A configuration for preventing the risk of hacking and virus infiltration during communication that may occur when a control related signal, which is an output signal output to the verification / diagnosis program unit 24, is directly transmitted to the verification / diagnosis program unit 24, Lt; / RTI >

한 예에서, 입력신호 인터페이스 모듈(22)은 제어시스템 입출력단(12)으로부터 전달받은 감시관련 신호 및 제어관련 신호를 검증/진단 프로그램부(24)에서 필요한 데이터 형태로 변환하거나 제어시스템 입출력단(12)의 출력신호의 단락 등을 검출하는 구조로 형성되는 것이 좋다.In one example, the input signal interface module 22 converts the monitoring related signal and the control related signal received from the control system input / output stage 12 into the required data form in the verification / diagnosis program unit 24, 12) of the output signal of the first and second input /

그리고, 검증/진단 전용 HMI(23)는 검증/진단 프로그램부(24)에 제어신호를 전달하거나 검증/진단 프로그램부(24)로부터 검증/진단 결과를 전달받아 출력하는 구성으로서, 한 예에서, 검증/진단 전용 HMI(23)는 중요 개루프 또는 폐루프의 시작, 종료 또는 제어하는 신호를 발생하기 전에 미리 정보를 입력한 후 제어신호를 입력할 수 있도록 형성된다.The HMI 23 for verification / diagnosis is a configuration for transferring a control signal to the verification / diagnosis program section 24 or for receiving and outputting a verification / diagnosis result from the verification / diagnosis program section 24, The verification / diagnosis dedicated HMI 23 is formed so as to be able to input the control signal after inputting the information in advance before generating the signal for starting, ending or controlling the important open loop or closed loop.

이에 따라, 검증/진단 전용 HMI(23)에서 미리 지정한 정보를 입력하지 않은 상태에서 발생한 개루프 또는 폐루프의 시작, 종료 또는 제어신호는 바이러스나 해킹 또는 오조작에 의해 발생한 신호인 것으로 간주하여, 제어신호의 신뢰성 유무를 판단하여 산업 플랜트의 무결성을 유지하도록 한다.Accordingly, it is regarded that the start, end, or control signal of the open loop or closed loop generated in a state in which the predetermined information is not inputted by the verification / diagnosis dedicated HMI 23 is a signal generated by virus, hacking or erroneous operation, The reliability of the control signal is judged to maintain the integrity of the industrial plant.

이때, 검증/진단 전용 HMI(23)는 산업 플랜트 내 설비와 어떠한 통신 형태로 물리적 연결되지 않도록 구성되어, 산업 플랜트 내의 무결성을 유지하는 것이 좋다.At this time, it is preferable that the HMI 23 for verification / diagnosis is configured not to be physically connected to the equipment in the industrial plant in any form of communication, so as to maintain integrity in the industrial plant.

그리고, 검증/진단 전용 HMI(23)에서 미리 지정한 정보를 입력한 이후 발생할 수 있는 제어신호는 보일러 설비 조작, 연료 설비 조작, 증기 배관 흐름 조작, 급수 펌프 시작 또는 중지 조작과 관련된 신호일 수 있다.The control signals that may be generated after inputting the predetermined information in the verification / diagnosis dedicated HMI 23 may be signals related to boiler facility operation, fuel plant operation, steam pipe flow operation, water pump start or stop operation.

그리고 이때, 검증/진단 전용 HMI(23)에서 사용자 액션 및 검증장치(23a)는 제어신호가 미리 지정한 정보를 입력한 이후 발생한 것인지의 여부를 확인하도록 검증하는 구성이고, 검증/진단 시스템 HMI(23b)는 검증/진단을 위한 제어신호를 입력하거나, 검증/진단 프로그램부(24)의 검증/진단 결과를 출력한다.At this time, in the verification / diagnosis dedicated HMI 23, the user action and verification device 23a is configured to verify whether or not the control signal is generated after inputting the predetermined information, and the verification / diagnosis system HMI 23b ) Inputs a control signal for verification / diagnosis, or outputs a verification / diagnosis result of the verification / diagnosis program unit 24. [

좀더 자세한 예에서, 검증/진단 시스템 HMI(23b)는 검증/진단 프로그램부(24)에서 처리된 정보를 조회하여 이를 전달받아 출력하거나, 검증/진단을 위한 기준값을 지정하거나, 검증/진단 프로그램부(24)의 검증 또는 진단결과 중 중요사항을 경고하는 형태의 화면을 출력하도록 형성되는 것이 좋다.In a more detailed example, the verification / diagnosis system HMI 23b inquires the information processed by the verification / diagnosis program unit 24, and receives and outputs the information, designates a reference value for verification / diagnosis, It is preferable to output a screen in a form that warns of important matters among the verification or diagnosis results of the display unit 24.

이때, 검증/진단 시스템 HMI(23b)에서 출력하는 정보 또는 중요사항은 산업플랜트 내 설비의 측정 데이터, 일대일 비교, 패턴 비교 또는 상관계수 평가된 평가 데이터, 누적 오프셋 및 발생률의 동향 데이터, 가중치 분석 데이터, 가중치 누적 및 발생률 데이터, 그리고 진단 결과 중 적어도 하나를 포함한다.At this time, the information or important items output from the verification / diagnosis system HMI 23b may include measurement data of facilities in the industrial plant, one-to-one comparison, pattern comparison or correlation coefficient evaluation data, cumulative offset and incidence rate trend data, , Weight accumulation and incidence data, and diagnostic results.

그리고, 검증/진단 프로그램부(24)의 구조를 자세히 설명하면, 검증/진단 프로그램부(24)는 데이터 입력부 및 데이터베이스(241), 1:1 대응 점검부(242a), 패턴 점검부(242b), 상관계수 계산부(242c), 편차, 비율 계산결과 테이블부(243), 가중치 계산부(244), 검증, 진단부(245), 검증, 진단 목록표(246), 그리고 설정 및 관리부(247)를 포함한다.The verification / diagnosis program unit 24 includes a data input unit and a database 241, a one-to-one correspondence checking unit 242a, a pattern checking unit 242b, A correlation calculation unit 242c, a deviation calculation unit 243, a weight calculation unit 244, a verification and diagnosis unit 245, a verification and diagnosis list table 246, and a setting and management unit 247, .

먼저, 데이터 입력부 및 데이터베이스(241)는 데이터 변환장치(21), 입력신호 인터페이스 모듈(22), 그리고 사용자 액션 및 검증장치(23a)로부터 각각 데이터를 입력받아 이를 1:1 대응 점검부(242a), 패턴 점검부(242b) 및 상관계수 계산부(242c)로 각각 전달한다.First, the data input unit and the database 241 receive data from the data conversion unit 21, the input signal interface module 22, and the user action and verification unit 23a, respectively, and receive the data from the 1: 1 correspondence checking unit 242a. The pattern checking unit 242b, and the correlation coefficient calculating unit 242c, respectively.

한 예로써, 데이터 입력부 및 데이터베이스(241)는 데이터 변환장치(21)로부터 방화벽(211)을 거쳐 변환된 디지털 데이터를 전달받거나 입력신호 인터페이스 모듈(22)로부터 전달받은 아날로그 또는 디지털 데이터를 전달받거나, 또는, 사용자 액션 및 검증장치(23a)로부터 발생한 제어신호를 전달받아 저장하고, 전달받은 위의 데이터를 1:1 대응 점검부(242a), 패턴 점검부(242b), 그리고 상관계수 계산부(242c)로 각각 전달한다.For example, the data input unit and the database 241 may receive the converted digital data from the data conversion apparatus 21 through the firewall 211, receive the analog or digital data transmitted from the input signal interface module 22, Or a control signal generated from the user action and verification device 23a and stores the received data in a 1: 1 correspondence checker 242a, a pattern checker 242b, and a correlation coefficient calculator 242c Respectively.

이때, 데이터 입력부 및 데이터베이스(242)는 설정된 데이터 수집 주기마다 데이터를 주기적으로 수집하여 저장할 수 있고, 데이터 수집 주기는 설정 및 관리부(247)에 의해 변경될 수 있다.At this time, the data input unit and the database 242 can periodically collect and store data for each set data collection period, and the data collection period can be changed by the setting and management unit 247. [

그리고, 데이터 입력부 및 데이터베이스(242)는 설정 및 관리부(247)와 연결되어, 설정 및 관리부(247)가 외부, 예로써, 검증/진단 시스템 HMI(23b)로부터 데이터를 요청받음에 따라 데이터베이스에서 데이터를 탐색하고 탐색된 데이터를 설정 및 관리부(247)로 전달한다.The data input unit and the database 242 are connected to the setting and management unit 247 so that when the setting and management unit 247 receives data from the outside, for example, from the verification / diagnosis system HMI 23b, And transmits the retrieved data to the setting and management unit 247. [

좀더 자세한 예에서, 설정 및 관리부(247)는 수집 데이터의 양, 수집 데이터의 범위를 설정할 수 있고, 설정 및 관리부(247)는 상관계수 계산부(242c), 편차, 비율 계산결과 테이블부(243), 가중치 계산부(244), 검증, 진단부(245), 그리고 검증, 진단 목록표(246)과 연결되도록 구성되어 각각의 설정을 변경할 수 있다.In a more detailed example, the setting and management unit 247 can set the amount of collected data and the range of collected data. The setting and management unit 247 includes a correlation coefficient calculation unit 242c, a deviation calculation unit 243, ), A weight calculation unit 244, a verification and diagnosis unit 245, and a verification and diagnosis list table 246, so that the respective settings can be changed.

예로써, 설정 및 관리부(247)는 상관계수 계산부(242c)나 편차, 비율 계산결과 테이블부(243), 가중치 계산부(244)의 계산에 필요한 오프셋의 파라미터, 셋 포인트의 값 또는 최대, 최소 범위, 계산에 필요한 상수 등을 설정할 수 있다.For example, the setting and management unit 247 may be configured to calculate the correlation coefficient, the deviation, the ratio calculation result table unit 243, the offset parameter required for the calculation of the weight calculation unit 244, The minimum range, constants necessary for calculation, and the like can be set.

또한, 설정 및 관리부(247)는 검증, 진단부(245), 검증, 진단 목록표(246)에 필요한 시스템 고장 이력, 부품 교체 시기 관련 데이터 등을 설정할 수 있으며, 설정 및 관리부(247)의 이러한 데이터 설정 변경은 검증/진단 시스템 HMI(23b)를 통해 입력된 정보로부터 설정될 수 있다.The setting and management section 247 can set the system failure history necessary for the verification and diagnosis section 245, the verification and diagnosis list table 246, the data relating to the parts replacement timing, The setting change can be set from the information input through the verification / diagnosis system HMI 23b.

계속해서, 데이터 입력부 및 데이터베이스(241)로부터 전달받은 데이터를 이용하여 계산을 수행하는 구성을 설명하면, 1:1 대응 점검부(242a)는 데이터의 일대일 오프셋(offset)을 평가하고, 바이러스 또는 해킹여부를 점검 및 검증한다.The 1: 1 correspondence checking unit 242a evaluates the one-to-one offset of the data, and determines whether a virus or a hacking Check and verify.

1:1 대응 점검부(242a)는 운전용 화면(11)으로부터 입력된 데이터와 제어시스템 입출력단(12)으로부터 입력된 데이터를 일대일 대응시켜 오프셋 비교 및 비율을 비교한다. The 1: 1 correspondence checking unit 242a performs offset comparison and ratio comparison between the data input from the operation screen 11 and the data input from the control system input / output stage 12 in a one-to-one correspondence.

이때, 1:1 대응 점검부(242a)가 운전용 화면(11)으로부터 입력된 데이터와 제어시스템 입출력단(12)으로부터 입력된 데이터를 비교함에 있어서, 데이터 변환장치(21)와 입력신호 인터페이스 모듈(22)에서 각각 변환되고 인터페이스되어 데이터 입력부 및 데이터베이스(241)에 입력되거나 저장된 데이터를 전달받아 비교한다.At this time, in comparing the data inputted from the operation screen 11 and the data inputted from the control system input / output terminal 12, the 1: 1 correspondence checking unit 242a compares the data inputted from the data input / Converted and interfaced with the data input unit and the database 241, respectively.

그리고 이때, 1:1 대응 점검부(242a)는 이벤트가 발생한 시점, 지정된 주기, 예약된 시간에 운전용 화면(11)의 데이터와 제어시스템 입출력단(12)의 데이터의 일대일 비교 동작을 수행한다.At this time, the 1: 1 correspondence checking unit 242a performs a one-to-one comparison operation of the data of the operation screen 11 and the data of the control system input / output unit 12 at the time of occurrence of the event, the designated period, and the reserved time .

그리고 이때, 1:1 대응 점검부(242a)가 운전용 화면(11)의 아날로그 데이터와 제어시스템 입출력단(12)의 아날로그 데이터를 비교하는 한 예에서, 동일 제어 루프계에서 데이터를 비교하되, 오프셋 비교 및 비율 비교 결과를 식스 시그마(six sigma) 개념으로서, 노멀(normal), 하이(high), 하이-하이(high-high), 베리-하이(very-high), 로우(low), 로우-로우(low-low), 베리-로우(very-low) 중 어느 하나로 출력한다.At this time, in an example in which the 1: 1 correspondence checking unit 242a compares the analog data of the operation screen 11 with the analog data of the control system input / output stage 12, the data is compared in the same control loop system, The offset comparison and ratio comparison results are shown in the six sigma concept as normal, high, high-high, very-high, low, - Output in either low-low or very-low.

좀더 자세한 예에서, 1:1 대응 점검부(242a)는 도 3에 도시한 것처럼, 운전용 화면(11)과 제어시스템 입출력단(12) 각각의 아날로그 데이터의 편차를 비교하고, 이때, 아날로그 데이터의 편차를 일대일 비교한 결과가 하이(Hi, high) 수준의 차이를 갖는 경우 하이 수준의 차이 데이터 발생기에서 하이 수준의 차이 데이터를 발생한다.3, the 1: 1 correspondence checking unit 242a compares the deviation of the analog data between the operation screen 11 and the control system input / output stage 12, Level difference data generator generates a high-level difference data when the one-to-one comparison of the deviations of the high-level differences has a difference of Hi (high) level.

이때, 아날로그 데이터의 편차를 일대일 비교한 결과가 노멀 수준의 차이를 갖는 경우 노멀 수준의 차이 데이터 발생기에서 노멀 수준의 차이 데이터를 발생하고, 비교 결과가 로우(Lo, low) 수준의 차이를 갖는 경우 로우 수준의 차이 데이터 발생기에서 로우 수준의 차이 데이터를 각각 발생한다.At this time, if the result of the one-to-one comparison of the deviation of the analog data has a difference of the normal level, the difference data of the normal level is generated in the difference data generator of the normal level. If the comparison result has a difference of the level of the low Low-level difference Generates low-level difference data in the data generator, respectively.

그리고 이때, 1:1 대응 점검부(242a)가 데이터 비율을 비교함에 있어서 하이 수준의 비율 데이터 발생기, 노멀 수준의 비율 데이터 발생기, 그리고 로우 수준의 비율 데이터 발생기는 각각 하이, 노멀, 로우 수준의 비율 데이터를 발생한다.At this time, when comparing the data ratios of the 1: 1 correspondence checker 242a, the ratio data generator of the high level, the ratio data generator of the normal level, and the ratio data generator of the low level have the high, Data is generated.

이처럼, 1:1 대응 점검부(242a)가 아날로그 데이터를 일대일 오프셋 비교 및 비율 비교하여 하이, 노멀 또는 로우 수준의 비교 데이터를 출력함으로써, 산업 플랜트 내 설비에서 발생한 여러 데이터를 기준 데이터와 세밀하게 비교할 수 있다.As described above, the 1: 1 countermeasure checking section 242a outputs high, normal, or low level comparison data by comparing one-to-one offset and ratio comparison of analog data, thereby finely comparing various data generated in the facility in the industrial plant with reference data .

또한, 1:1 대응 점검부(242a)는 출력된 오프셋 및 비율 비교 데이터를 동일 제어 루프계에서 비교하되, 세 개의 데이터 중 두 개의 데이터가 일치하는 경우 참으로 판단하는 보팅(voting) 개념을 적용하여 데이터를 비교한다.Also, the 1: 1 correspondence checking unit 242a compares the outputted offset and ratio comparison data in the same control loop system, and applies the voting concept of determining that the two data out of the three data are true, And compares the data.

도 4를 참고로 하여 1:1 대응 점검부(242a)의 보팅 개념을 기반으로 하는 데이터 비교를 좀더 자세하게 설명하면, 1:1 대응 점검부(242a)가 비교하는 세 개의 데이터 중 첫 번째 데이터는 오프셋 및 비율 판별부(2421a’)에서 운전용 화면(11)의 입력신호를 데이터 변환장치(21)에서 변환한 절차적 변수(process variable)와 제어시스템 입출력단(12)의 입력신호의 절차적 변수를 일대일 오프셋 비교하여 비율을 판별한 결과 데이터이다.Referring to FIG. 4, the data comparison based on the voting concept of the 1: 1 correspondence check unit 242a will be described in more detail. The first data among the three data to be compared by the 1: 1 correspondence check unit 242a The process variable of the input signal of the operation screen 11 from the data conversion device 21 and the process variable of the input signal of the control system input and output stage 12 are calculated by the offset and ratio determination unit 2421a ' This is the result of determining the ratio by comparing one-to-one offset of the variable.

그리고, 비교 대상인 세 개의 데이터 중 두 번째 데이터는 오프셋 및 비율 판별부(2421a”)에서 운전용 화면(11)의 입력신호를 데이터 변환장치(21)에서 변환한 동작 로직(action logic)과 제어시스템 입출력단(12)의 입력신호의 동작 로직을 일대일 오프셋 비교하여 비율을 판별한 결과 데이터이다.The second data among the three pieces of data to be compared is the action logic that is obtained by converting the input signal of the operation screen 11 from the data conversion unit 21 in the offset and ratio determination unit 2421a " And the operation logic of the input signal of the input / output stage 12 is offset by one-to-one to determine the ratio.

또한, 비교 대상인 세 개의 데이터 중 세 번째 데이터는 동작 및 장치 상태 체크부(2424a)가 검증/진단 전용 HMI(23)의 사용자 액션 및 검증장치(23a)와 중요 이벤트 신호를 이용하여 동작상태 및 장치 상태를 체크한 결과 데이터이다.In addition, the third piece of three pieces of data to be compared is the operation state and the device state check unit 2424a using the user action and verification device 23a of the verification / diagnosis dedicated HMI 23 and the important event signal, The result of checking the status is data.

이때, 중요 이벤트 신호는 전력 결함, 모듈 결함 또는 송신기(transmitter) 결함과 같이, 산업 플랜트를 중지시킬 위험이 있는 이벤트일 수 있다.At this time, the critical event signal may be an event that is at risk of shutting down the industrial plant, such as a power failure, a module fault, or a transmitter fault.

이처럼, 1:1 대응 점검부(242a)는 보팅 로직(2422a) 처리부에서 위와 같은 세 개의 아날로그 데이터를 보팅 로직 처리하여, 세 개의 아날로그 데이터 중 두 개의 일치하는 데이터를 참으로 판단하며, 보팅 로직(2422a) 처리부의 도 4와 같은 보팅 처리는 도 3에 도시된 발생기들의 후단에서 수행된다.In this way, the 1: 1 countermeasure checking unit 242a performs voting logic processing on the above three analog data in the voting logic 2422a processing unit to judge true two of the three pieces of analog data, 2422a) The voting process as shown in Fig. 4 of the processing section is performed at the rear end of the generators shown in Fig.

그리고 이때, 참으로 판단된 데이터는 편차, 비율 계산결과 테이블부(243), 가중치 계산부(244), 검증, 진단부(450), 그리고 검증, 진단 목록표(246)에서 바이러스 침투 또는 해킹여부를 검증하는 데이터로 사용된다.At this time, the data judged to be true can be checked for virus infiltration or hacking in the deviation, ratio calculation result table section 243, weight calculation section 244, verification and diagnosis section 450, and verification and diagnosis list table 246 It is used as verification data.

한편, 1:1 대응 점검부(242a)에서 운전용 화면(11) 및 제어시스템 입출력단(12)으로부터 디지털 데이터를 전달받아 이를 일대일 비교하는 경우를 설명하면, 1:1 대응 점검부(242a)의 디지털 데이터의 일대일 비교는, 도 4를 참고로 하는 아날로그 데이터의 비교에서 오프셋 및 비율 비교를 하는 것과는 달리, 도 5에 도시한 것처럼, 곱 연산(AND), 합 연산(OR) 또는 타이머 로직(2425a’, 2425”) 처리부를 이용하여 디지털 데이터를 각각 비교하여 그 결과를 첫 번째 디지털 데이터 및 두 번째 디지털 데이터로 하고, 동작 및 장치 상태 체크부(2424a)가 검증/진단 전용 HMI(23)의 사용자 액션 및 검증장치(23a)와 중요 이벤트 신호를 이용하여 동작상태 및 장치 상태를 체크한 결과 데이터를 세 번째 데이터로 하여 보팅 로직(2422a) 처리부에서 보팅 로직 처리를 수행한다.On the other hand, when the digital data is received from the operation screen 11 and the control system input / output terminal 12 at the 1: 1 correspondence checking unit 242a and is one-to-one compared with each other, the 1: 1 correspondence checking unit 242a One-to-one comparison of the digital data of the digital data can be performed by multiplying (AND), summing (OR), or timer logic (FIG. 5) 2425a ', and 2425') processing units, and outputs the result as first digital data and second digital data, and the operation and apparatus state check unit 2424a compares the digital data with the HMI 23 The voting logic 2422a processing unit performs the voting logic process using the result of checking the operation state and the device state using the user action and verification device 23a and the important event signal as the third data.

좀더 자세하게는, 곱/합/타이머 로직(2425a’) 처리부는 운전용 화면(11)의 입력신호가 데이터 변환장치(21)에서 변환된 동작 로직 신호와 디지털 피드백 신호를 곱 연산(AND), 합 연산(OR) 또는 타이머 로직 연산하여 디지털 데이터를 비교한 결과인 디지털 값을 출력하고, 이는 보팅 로직(2422a) 처리부에 입력되는 첫 번째 디지털 데이터로서 사용된다. More specifically, the multiplication / sum / timer logic 2425a 'processing unit multiplies the input signal of the operation screen 11 by the operation logic signal converted by the data conversion unit 21 and the digital feedback signal (AND) (OR) or timer logic operation to output a digital value as a result of comparing the digital data, which is used as the first digital data input to the voting logic 2422a processing unit.

그리고, 보팅 로직(2422a) 처리부에 입력되는 두 번째 디지털 데이터는 운전용 화면(11)의 입력신호를 데이터 변환장치(21)에서 변환한 동작 로직 신호와 제어시스템 입출력단(12)의 입력신호의 동작 로직을 곱/합/타이머 로직(2425a”) 처리부에서 곱/합/타이머 연산하여 출력한 디지털 데이터이다.The second digital data input to the voting logic 2422a processing unit is input to the input / output terminal 12 of the control system I / O unit 12 by the operation logic signal converted from the data conversion unit 21 by the input signal of the operation screen 11 Summing / timer < / RTI > operation in the multiply / sum / timer logic 2425a "

그리고, 보팅 로직(2422a) 처리부에 입력되는 세 번째 디지털 데이터는 동작 및 장치 상태 체크부(2424a)가 검증/진단 전용 HMI(23)의 사용자 액션 및 검증장치(23a)와 중요 이벤트 신호를 기반으로 설비들의 동작상태 및 장치 상태를 체크한 결과 데이터인 디지털 데이터이다.The third digital data input to the voting logic 2422a processing unit is input to the operation and device state check unit 2424a based on the user action and verification device 23a of the verification / diagnosis dedicated HMI 23 and the important event signal It is digital data that is data as a result of checking the operation state of the facilities and the device state.

이러한 1:1 대응 점검부(242a)는 시간 지연의 초과유무를 판단하는 타이머 판단과 운전용 화면(11)에서 입력된 데이터와 산업 플랜트 내 설비에서 입력된 데이터의 파형을 비교하여 동질 여부를 판단하는 파형 판단을 더 수행하여, HMI와 시스템 출력데이터의 일대일 대응 비교를 수행하고, 이에 따라, HMI와 시스템 출력데이터에 영향을 미치는 잡음 또는 외부의 간섭을 파악할 수 있다.The 1: 1 countermeasure checking unit 242a compares the timer judgment for determining whether the time delay is exceeded and the waveform data of the data input from the facility in the industrial plant to the data input from the operation screen 11 To perform a one-to-one correspondence comparison between the HMI and the system output data, thereby determining noise or external interference affecting the HMI and system output data.

다시, 도 1을 참고로 하여 계속해서 검증/진단 프로그램부(24)의 구조를 설명하면, 패턴 점검부(242b)는 1:1 대응 점검부(242a)와 마찬가지로 데이터 입력부 및 데이터베이스(241)로부터 데이터를 전달받고, 편차, 비율 계산결과 테이블부(243)와 연결되는 구조를 갖는다.1, the pattern checking unit 242b reads the data from the data input unit and the database 241 in the same manner as the 1: 1 correspondence checking unit 242a Receives the data, and is connected to the deviation and ratio calculation result table unit 243.

이때, 패턴 점검부(242b)는 데이터의 벡터, 즉, 방향을 평가하는 처리를 수행하는데, 특정 목적에 이르는 패턴 테이블을 기 설정하고 있고, 입력된 신호 또는 데이터를 기 설정된 패턴 테이블과 비교하여 일치하는 비율을 판별하여 목적하는 방향과의 일치 여부를 판단한다.At this time, the pattern checking unit 242b performs a process of evaluating the vector of the data, that is, the direction. The pattern checking unit 242b previously sets a pattern table for a specific purpose. The pattern checking unit 242b compares the input signal or data with a preset pattern table And judges whether or not the target direction matches with the target direction.

좀더 자세하게는, 아날로그 데이터가 입력된 경우의 예에서, 패턴 점검부(242b)는 오프셋과 비율 계산 및 논리(2421b) 처리부에서 운전용 화면(11)과 제어시스템 입출력단(12), 산업 플랜트 내의 설비 중 밸브 장치, 그리고 방향 결정부(2422b)로부터 신호 또는 데이터를 전달받아 오프셋 및 비율 비교를 수행 및 논리 계산을 수행하고, 결과 데이터를 출력한다.More specifically, in the example in which analog data is input, the pattern checking unit 242b calculates the offset and ratio calculation and logic 2421b in the processing unit 11, the control system input / output stage 12, Receives signal or data from the valve unit and direction determination unit 2422b, performs offset and ratio comparison, performs logical calculation, and outputs result data.

그리고, 오프셋과 비율 계산 및 논리(2421b) 처리부는 기 설정된 데이터 테이블을 기반으로 함수 발생기(2423b)에서 처리한 출력신호와 송신기(XMTR)로부터 신호 또는 데이터를 전달받아 오프셋과 비율 계산 및 논리 연산에 사용한다.The offset and ratio calculation and logic 2421b processing unit receives signals and data from the output signal processed by the function generator 2423b and the transmitter (XMTR) based on the preset data table, and performs offset, ratio calculation, and logical operation use.

이때, 오프셋과 비율 계산 및 논리(2421b) 처리부가 방향 결정부(2422b)로부터 전달받는 방향 결정 신호는 동작 및 장치 상태 체크부(2424b)에서 검증/진단 전용 HMI(23)의 사용자 액션 및 검증장치(23a)의 출력신호와 중요 이벤트 신호를 이용하여 플랜트 내의 설비의 동작상태 및 장치 상태를 체크한 결과 데이터를 이용하여 방향 결정부(2422b)에서 산출하는 방향 관련 데이터이다.At this time, the direction determination signal received from the offset determination unit 2422b and the offset and ratio calculation and logic 2421b processing is transmitted to the operation / apparatus state check unit 2424b by the user action of the HMI 23 dedicated to the verification / Related data calculated by the direction determination unit 2422b using data as a result of checking the operation state and the device state of the facility in the plant by using the output signal of the control unit 23a and the important event signal.

패턴 점검부(242b)가 도 5에 도시한 구조로 형성됨에 따라, 패턴 점검부(242b)는 방향의 변화의 비율, 변화 추이, 방향 패턴 비교 등을 판별하는데, 이러한 패턴 비교는 산업 플랜트 내 설비의 밸브의 움직임 방향 및 그 정도를 판별하는 데 사용될 수 있다.5, the pattern checking section 242b discriminates the rate of change of direction, the change trend, the comparison of the direction pattern, and the like, and this pattern comparison is performed in the industrial plant facility Can be used to determine the direction and degree of movement of the valve of the valve.

좀더 자세한 예에서, 패턴 점검부(242b)는 밸브의 움직임 방향 및 움직임 정도를 전달받아 기 설정된 밸브의 움직임 패턴과 비교하여 그 움직임 정도가 플랜트 설비의 동작에 적절한 변화인지의 여부를 판단할 수 있다.In a more detailed example, the pattern checking unit 242b compares the movement direction and the degree of motion of the valve with the movement pattern of the predetermined valve, and determines whether or not the degree of the movement is an appropriate change in the operation of the plant facility .

이때, 패턴 점검부(242b)가 오프셋과 비율 계산 및 논리(2421b) 처리부를 통해 여러 입력신호를 이용하여 패턴을 비교할 때, 비교 대상 신호들이 아날로그 신호인 경우 신호들은 선형(Linear) 관계에 있을 수 있다.At this time, when the pattern checking unit 242b compares patterns using various input signals through the offset, ratio calculation, and logic 2421b processing unit, when the comparison target signals are analog signals, the signals may be in a linear relationship have.

패턴 점검부(242b)가 산업 플랜트 내 설비 중 펌프의 디지털 패턴을 점검하는 한 예를 도 7을 참고로 하여 자세히 설명하면, 패턴 점검부(242b)는 도 7에 도시한 것처럼, 곱/합 로직(2425b) 처리부는 펌프(pump)로부터 전달받은 피드백 상태신호와, 운전용 화면(11)에서 출력되어 데이터 변환장치(21)에서 변환된 상태 신호 및 동작 로직 신호와, 제어시스템 입출력단(12)의 신호와, 동작 및 상태 체크부(2424b)로부터 전달받은 신호, 그리고 상태 패턴 테이블(2426b)에서 저장하는 기 설정된 패턴 테이블을 이용하여 곱/합 로직을 처리하고 결과 데이터를 출력한다.An example in which the pattern checking unit 242b checks the digital pattern of the pump in the facility in the industrial plant will be described in detail with reference to FIG. 7. The pattern checking unit 242b is configured to check the digital pattern of the pump in the product / The processing unit 2425b processes the feedback state signal received from the pump and the state signal and the operation logic signal output from the operation screen 11 and converted by the data conversion unit 21 and the control system input / Sum logic using the signal of the operation and state check unit 2424b and the predetermined pattern table stored in the state pattern table 2426b, and outputs the result data.

이처럼, 디지털 패턴을 점검하기 위한 도 7의 구조에서는 디지털 데이터의 패턴을 비교하기 위해서, 디지털 데이터를 테이블로 설정하고 있는 상태 패턴 테이블(2426b)을 기준으로 하여 실제 출력되는 디지털 데이터를 비교하고, 비교 결과에 따라 비교 대상 설비(예로써, 펌프)가 기 설정된 목적에 부합하는 동작을 수행하고 있는 지 판단할 수 있다.In this way, in the structure of FIG. 7 for checking the digital pattern, in order to compare patterns of digital data, actual output digital data is compared based on the state pattern table 2426b setting digital data as a table, It is possible to judge whether the comparison target facility (for example, the pump) is performing an operation corresponding to a predetermined purpose according to the result.

이와 같이, 패턴 점검부(242b)가 산업 플랜트 내 설비에서 출력되는 아날로그 데이터 또는 디지털 데이터를 기 설정된 테이블과 비교하여 설비의 현 상태를 판단할 수 있으므로, 산업 플랜트 내 설비에서 발생하는 예정되지 않은 동작들을 모니터링할 수 있어 신뢰성이 향상된다.Since the pattern checking unit 242b can compare the analog data or the digital data output from the facility in the industrial plant with the predetermined table to determine the current state of the facility, The reliability can be improved.

다시, 도 1을 참고로 하여 검증/진단 프로그램부(24)의 구성을 설명하면, 상관계수 계산부(242c)는 산업 플랜트 내의 데이터 루프 간의 관계 및 영향을 평가한다.Referring again to FIG. 1, the configuration of the verification / diagnosis program unit 24 will be described. The correlation coefficient calculation unit 242c evaluates the relationship and influence between data loops in an industrial plant.

좀더 자세하게는, 상관계수 계산부(242c)는 도 8에 도시한 것처럼, 평균, 오프셋 관측치 계산(2421c) 처리부, 상관계수 계산(2422c) 처리부, 판별 및 오프셋 계산(2423c) 처리부를 포함하는데, 평균, 오프셋 관측치 계산(2421c) 처리부는 검증/진단 시스템(2)의 서로 다른 아날로그 데이터 루프로부터 루프 데이터를 각각 전달받고(X, Y), 레퍼런스 조건(reference condition)을 입력받아 루프간의 데이터를 평균을 산출하고 오프셋과 관측치를 계산한다.8, the correlation coefficient calculation section 242c includes a mean, offset observation calculation section 2421c processing section, correlation coefficient calculation section 2422c processing section, and discrimination and offset calculation section 2423c processing section, (X, Y) of the different analog data loops of the verification / diagnosis system 2, and receives a reference condition to average the data between the loops Calculate offsets and observations.

이때, 평균, 오프셋 관측치 계산부(2421c)에 입력되는 레퍼런스 조건은 사용자 액션 및 검증(23a) 장치 또는 설정 및 관리부(247)에서 입력된 기준 데이터 등일 수 있다.At this time, the reference condition input to the average and offset observation calculation unit 2421c may be the user action and the verification data 23a or the reference data inputted from the setting and management unit 247, or the like.

상관계수 계산(2422c) 처리부는 평균, 오프셋 관측치 계산(2421c) 처리부의 처리결과로부터 서로 다른 두 루프계의 데이터 간의 상관계수를 계산하는데, 이때, 데이터인 두 변수 간의 관계가 선형 관계(Linear Relationship)를 가질수록 상관계수의 절대값이 1에 수렴하고, 선형 관계를 갖지 않을수록 상관계수의 절대값은 0에 수렴하도록 상관계수가 산출된다.Calculation of Correlation Coefficient (2422c) The processing unit calculates the correlation coefficient between data of two different loop systems from the processing result of the average, offset observation calculation (2421c) processing unit. In this case, The absolute value of the correlation coefficient converges to 1, and the correlation coefficient is calculated such that the absolute value of the correlation coefficient converges to zero as the linear relationship does not exist.

그리고, 판별 및 오프셋 계산(2423c) 처리부는 산출된 상관계수는 판별용 자료(2424c)를 기반으로 데이터 루프 간의 상관관계를 판별하고 오프셋을 계산하고 이는 검증 및 진단에 활용될 수 있다.Then, the discrimination and offset calculation unit 2423c determines the correlation between the data loops based on the discrimination data 2424c and calculates the offset, which can be utilized for the verification and diagnosis.

그리고 이때, 평균, 오프셋 관측치 계산(2421c) 처리부 및 상관계수 계산(2422c) 처리부를 통한 평균 및 상관계수 처리결과는 다음의 상관관계 산출방법으로부터 산출된다.At this time, the averaging and correlation coefficient processing result through the average, offset observation calculation 2421c processing unit and correlation coefficient calculation 2422c processing unit is calculated from the following correlation calculation method.

먼저,

와

를 표준화는데,

는

이고, 이때,

는

이며, x는 관측치이고

는 관측치들의 평균이다. 그리고,

는

이고, 이때,

는

이며, y는 관측치,

는 관측치들의 평균이다.first,

Wow

In addition,

The

Lt; / RTI >

The

, X is the observed value

Is the average of the observations. And,

The

Lt; / RTI >

The

, Y is the observed value,

Is the average of the observations.

그리고, 상관계수(γ)는 표준화된

와

로부터

로 산출된다.Then, the correlation coefficient?

Wow

from

.

편차, 비율 계산결과 테이블부(243)는 상관계수 계산부(242c)에서 계산된 편차 및 상관계수를 테이블로 저장하고, 가중치 계산부(244)는 오프셋의 샘플과 오프셋 수치 데이터, 기준값과의 비교를 통한 기준치 만족 횟수 및 비율에 따라 가중치를 계산한다.The deviation and ratio calculation result table unit 243 stores the deviation and correlation coefficient calculated by the correlation coefficient calculation unit 242c in a table. The weight calculation unit 244 compares the sample of the offset with the offset numerical data and the reference value The weight is calculated according to the number of times of satisfaction of the reference value and the ratio.

이때, 계산된 가중치는 설정된 가중치 테이블에 따라, 산업 플랜트 내 설비의 상태를 안전, 보통, 경고, 위험의 범위로 각각 분류된다.At this time, the calculated weights are classified into safety, normal, warning, and danger ranges, respectively, according to the set weight table.

그리고, 검증, 진단부(245)는 편차, 비율 계산결과 테이블부(243)와 가중치 계산부(244)로부터 편차, 비율 계산결과와 계산된 가중치를 전달받고, 검증, 진단 목?표(246)에 접근하여, 편차, 비율 계산결과 테이블부(243)와 가중치 계산부(244)로부터 전달받은 데이터를 검증, 진단 목록표(246)와 비교하여 검증결과 또는 진단결과를 운전용 화면(11) 또는 검증/진단 시스템 HMI(23b)에 출력한다.The verification and diagnosis unit 245 receives the deviation, the ratio calculation result and the calculated weight from the deviation, the ratio calculation result table unit 243 and the weight calculation unit 244, And compares the data received from the deviation and ratio calculation result table unit 243 and the weight calculation unit 244 with the verification and diagnosis list table 246 and outputs the verification result or diagnosis result to the operation screen 11 or verification / Diagnostic system HMI 23b.

이때, 검증, 진단 목록표(246)는 검증결과, 진단결과들의 여러 케이스를 미리 저장하고 있고, 한 예에서, 오프셋의 발생빈도, 초과수, 누적률, 가중치가 위험수치로 판단될 경우 플랜트 내 설비의 교정이 필요하다는 메시지를 출력하도록 진단결과를 제시할 수 있다.In this case, the verification and diagnosis list table 246 stores various cases of the verification results and diagnosis results in advance. In one example, when the occurrence frequency, the excess number, the cumulative rate, and the weight of the offset are determined as the danger value, The diagnostic results can be presented to output a message that calibration of the patient is required.

이와 같이, 검증, 진단부(245)가 시스템의 업그레이드, 소프트웨어 업그레이드 또는 바이러스가 침투했음이 의심되는 상황에서 검증을 수행하고, 특정 기간동안 누적된 데이터의 경향을 파악하여 시스템의 상태를 진단하는 동작을 수행함으로서, 시스템의 무결성을 검증 및 유지할 수 있어, 신뢰성이 향상된다.As described above, the verification and diagnosis unit 245 performs the verification in the situation where the system is upgraded, the software is upgraded, or the virus is suspected to be infiltrated, the operation of diagnosing the state of the system by grasping the tendency of the accumulated data for a specific period It is possible to verify and maintain the integrity of the system, thereby improving the reliability.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

1 : 검증/진단 대상 시스템 2 : 검증/진단 시스템
11 : 운전용 화면 12 : 제어시스템 입출력단
21 : 데이터 변환장치 22 : 입력신호 인터페이스 모듈
23 : 검증/진단 전용 HMI 241 : 데이터 입력부 및 데이터베이스
242a : 1:1 대응 점검부 242b : 패턴 점검부
242c : 상관계수 계산부 243 : 편차, 비율 계산결과 테이블부
244 : 가중치 계산부 245 : 검증, 진단부
246 : 검증, 진단 목록표1: Verification / diagnosis target system 2: Verification / diagnosis system
11: Operation screen 12: Control system input / output stage
21: data conversion device 22: input signal interface module
23: HMI for verification / diagnosis only 241: Data input part and database
242a: 1: 1 correspondence checking unit 242b: pattern checking unit
242c: correlation coefficient calculation unit 243: deviation, ratio calculation result table unit
244: weight calculation unit 245: verification, diagnosis unit
246: Verification, diagnosis list

Claims (10)

설비의 출력신호를 수집하는 제어시스템 입출력단과 운전용 인터페이스에서 입력된 신호를 일대일 오프셋 비교하여 그 비율을 판별한 결과 데이터인 첫 번째 데이터와, 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호의 동작 로직과 상기 제어시스템 입출력단의 동작 로직을 일대일 오프셋 비교하여 그 비율을 판별한 결과 데이터인 두 번째 데이터, 그리고 상기 설비의 정지를 초래할 수 있는 이벤트 신호를 이용하여 상기 설비의 상태를 나타내는 결과 데이터인 세 번째 데이터를 비교하여 두 개의 일치하는 데이터가 존재하는 경우 참으로 판단하는 보팅 개념으로 형성된 1:1 대응 점검부; 그리고
상기 설비의 출력신호의 데이터를 기 설정된 패턴 테이블과 비교하여 일치하는 비율을 판별하는 패턴 점검부;
를 포함하여, 1:1 대응 점검부 및 상기 패턴 점검부의 판단 또는 판별 결과에 따라 상기 설비의 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.A control system for collecting an output signal of a facility, and a controller for comparing a signal input from the input / output stage and the operation interface with a one-to-one offset to determine a ratio of the first data to the input data, The third data, which is the result data indicating the state of the facility, is used to compare the operation logic of the system input / output stage by one-to-one offset and use the second data as the result of determining the ratio, and the event signal that may cause the facility to stop. 1: 1 correspondence check unit formed as a voting concept in which it is judged to be true when two identical data exist; And
A pattern checking unit for comparing the data of the output signal of the facility with a predetermined pattern table to determine a matching ratio;
Wherein the verification unit verifies the integrity of the equipment in accordance with a 1: 1 correspondence check unit and a result of determination or discrimination of the pattern check unit. 제1항에 있어서,
상기 1:1 대응 점검부는 동일 루프계에 있는 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호와 상기 제어시스템 입출력단에서 입력된 신호를 데이터 편차 수준의 비교를 수행하고, 비교결과를 식스 시그마로 출력하는 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.The method according to claim 1,
The 1: 1 correspondence checking unit compares the level of data deviation between the signal input from the operation interface in the same loop system and the signal input from the control system input / output stage, and outputs the comparison result to Six Sigma Integrity verification system. 제1항에 있어서,
상기 1:1 대응 점검부가 비교에 사용하는 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호는 방화벽을 통과하여 바이러스 여부 확인 루틴을 거쳐 디지털 데이터로 변환된 데이터인 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the signal inputted from the operation interface used for the comparison by the 1: 1 counterpart checking unit is data that is converted into digital data through a firewall after passing through a virus check routine. 제1항에 있어서,
상기 1:1 대응 점검부가 비교에 사용하는 상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호는 채널 인코딩장치를 통해 복수의 비트로 형성된 채널로 인코딩된 데이터인 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the signal input from the operation interface used for the comparison by the 1: 1 counterpart checking unit is data encoded into a channel formed by a plurality of bits through the channel encoding device. 제1항에 있어서,
상기 1:1 대응 점검부는,
상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호의 동작 로직과 디지털 피드백 신호를 곱(and)/합(or)/타이머 로직 연산한 디지털 값을 첫 번째 데이터로 이용하고,
상기 운전용 인터페이스에서 입력된 신호의 동작 로직과 상기 제어시스템 입출력단의 동작 로직을 곱/합/타이머 로직 연산한 디지털 값을 두 번째 데이터로 이용하여 세 개의 데이터 중 두 개의 일치하는 데이터가 존재하는 경우 참으로 판단하는 보팅 개념으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.The method according to claim 1,
The 1: 1 correspondence checking unit,
A digital value obtained by multiplying an operation logic of a signal input from the operation interface by a digital feedback signal and / or a timer logic operation is used as the first data,
A digital value obtained by multiplying the operation logic of the signal input from the operation interface and the operation logic of the input / output terminal of the control system as the second data is used as the second data, If the verification result is " true " 제1항에 있어서,
상기 패턴 점검부는,
상기 설비의 출력신호와 기 설정된 패턴 데이터 테이블을 비교하여 상기 설비의 아날로그 데이터의 방향을 평가하는 오프셋과 비율 계산 논리 처리부;
를 포함하여 입력신호의 데이터의 오차를 판별하는 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.The method according to claim 1,
The pattern checking unit,
An offset and ratio calculation logic processing unit for comparing the output signal of the facility with a preset pattern data table to evaluate the direction of the analog data of the facility;
And an error of the data of the input signal is discriminated. 제1항에 있어서,
상기 패턴 점검부는 상기 설비의 아날로그 데이터의 방향과 상기 기 설정된 패턴 데이터 테이블을 비교하여 상기 설비의 방향의 변화 비율, 변화 추이 또는 방향 패턴을 비교하는 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the pattern checking unit compares the direction of analog data of the facility with the predetermined pattern data table and compares the change rate, change trend, or direction pattern of the facility. 제1항에 있어서,
상기 패턴 점검부는,
상기 설비의 출력신호와 기 설정된 디지털 패턴 데이터 테이블을 비교하여 상기 설비의 디지털 데이터의 목적 부합성을 평가하는 곱/합 로직 처리부;
를 포함하여 입력신호의 데이터의 오차를 판별하는 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.The method according to claim 1,
The pattern checking unit,
A product / sum logic processing unit for comparing an output signal of the facility with a predetermined digital pattern data table to evaluate object synthesis of the digital data of the facility;
And an error of the data of the input signal is discriminated. 제1항에 있어서,
상기 설비에 형성된 서로 다른 데이터 루프 간의 관계 및 영향을 상관계수로 산출하는 상관계수 계산부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.The method according to claim 1,
A correlation coefficient calculation unit for calculating relations and influences between different data loops formed in the facility by a correlation coefficient;
The integrity verification system further comprising: 제9항에 있어서,
상기 1:1 대응 점검부, 상기 패턴 점검부 및 상기 상관계수 계산부 중 적어도 하나의 출력값을 전달받고, 오프셋 수치 데이터를 기준값과 비교하여 기준치 만족 횟수 및 비율에 따라 가중치를 계산하며, 상기 계산된 가중치를 기 설정된 가중치 테이블의 범위에서 분류하여 상기 설비의 상태를 안전, 보통, 경고, 위험 중 어느 하나의 범위로 분류하는 가중치 계산부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무결성 검증 시스템.
10. The method of claim 9,
Calculating a weight based on the number of times of satisfaction of the reference value and the ratio, comparing the offset value data with a reference value, receiving the output value of at least one of the 1: 1 countermeasure checking unit, the pattern checking unit, and the correlation coefficient calculating unit, A weight calculation unit for classifying the weight of the facility into a range of safety, normal, warning, and danger by classifying the weight in a range of a predetermined weight table;
The integrity verification system further comprising:

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