KR102006125B1 - 모바일 단말기를 이용한 plc 원격제어 및 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템 및 방법이 개시된다. 일실시예에 따르면, 상기 시스템은, 자동화 공정을 수행하기 위해, 복수개의 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결된 무선 마그네틱 센서, 상기 액츄에이터의 상태 정보를 제공받는 PLC 및 상기 PLC로부터 수신된 상태 정보를 기초로 모니터링 정보를 생성하는 모바일 단말기를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 모바일 단말기가, 상기 복수개의 액츄에이터에 대응되는 복수개의 객체를 포함하는 모니터링 정보를 디스플레이하는 단계와 상기 PLC로부터 상기 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 수신하는 단계와 상기 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 수신함에 따라, 상기 복수개의 객체 중, 상기 장애 발생 액츄에이터에 대응되는 객체에 대한 장애 정보를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템 및 그 방법 { PLC remote control and monitoring system using mobile device and method thereof }

본 발명은 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 근거리 무선 통신을 통해 산업 자동화 장비를 실시간으로 제어하고 모니터링하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

공장 등 산업 현장에 산업용 로봇과 각종 생산 자동화 설비를 운용하기 위한 자동화 제어 시스템이 도입되고 있다. 자동화 제어 시스템은, PLC(Programable Logic Controller)와 컨트롤 패널 및 모니터링 정보를 표시하는 디스플레이를 필수 구성요소로 한다. 특히, 이 같은, 자동화 제어 시스템에서 각종 장비의 운용 정보 및 구성요소 간의 모니터링 정보 교환을 위해 통신 케이블의 배선이 설치되는 것이 일반적이다.

그러나, 케이블 배선은 복잡 다단의 작업이어서 단선 등으로 인한 교체 상황 발생 시, 적지 않은 교체 시간이 소요되고, 이는 공장 가동률 및 생산성 악화를 초래한다. 특히, 자동화 지그의 공압 액츄에이터에 부착된 유선 마그네틱 센서에 단선이 발생한 경우, 우선적으로 다수의 센서 중, 단선 발생 센서를 찾아야 하고, 해당 센서에 대한 배선 작업을 수행해야 하므로, 시간과 비용 면에서 손해가 발생하는 문제가 있다.

최근, 이 같은 문제를 해결하기 위해, 종래 유선 마그네틱 센서를 무선화하고 근거리 무선 통신망을 도입함으로써, 케이블 배선을 최소화하는 무선 원격 제어 시스템이 제안되고 있다. 이 같은 무선 원격 제어 시스템이 도입되면, 장애 상황 발생 시, 무선 통신 환경에서 수집되는 자동화 설비에 대한 정보를 모니터링하고, 신속한 대처가 가능해진다. 즉, 관리자는 케이블 배선 대신 문제 컴포넌트만을 교체함으로써, 즉각적으로 장애 상황에 대응할 수 있게 된다. 이에 따라, 무선 통신 환경에서 무선 마그네틱 센서를 비롯 무선 자동화 설비에 대한 효과적인 모니터링 시스템의 필요성이 대두된다.

한국등록특허 제1793209호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 무선 센서로부터 측정된 액츄에이터의 상태 정보를 기초로, 자동화 공정을 원격 제어 및 모니터링하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

구체적으로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 액츄에이터의 상태 정보를 시각화하고 장애 상황 발 생 시, 장애 발생 액츄에이터를 식별하고 이에 대한 장애 정보를 생성하여 알림으로써, 공정을 모니터링하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 무선센서와 무선제어기 및 PLC 간의 데이터 교환이 배선 없이 무선 통신환경에서 이뤄지는 원격제어 및 모니터링 시스템을 제공하는 것이다. 구체적으로, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 공정을 모니터링한 결과 장애 상황 발생 시, 시스템의 컨트롤 패널을 통해 입력된 원격의 제어 명령이 무선 통신환경을 통해 송신됨으로써 자동화 공정을 가동 또는 중지할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 모바일 단말기를 통해 공정을 모니터링하고 원격 제어할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. 구체적으로, 무선제어기 및 PLC와 모바일 단말기가 통신함으로써, 원격제어의 이동성을 제공하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 자동화 공정 특성이 반영된 액츄에이터에 대한 통계 정보를 제공함으로써, 교체 일정에 대한 스케줄링 정보를 제공하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 자동화 공정에 따른 데이터 중, 실시간 관리가 필요한 데이터는 모바일 단말기 또는 PLC 단에서 관리하고, 정교한 분석이 필요한 데이터는 모니터링 서버에서 분석하고 이를 모바일 단말기에 필요에 따라 제공할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 자동화 공정을 수행하기 위해, 복수개의 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결된 무선 마그네틱 센서, 상기 액츄에이터의 상태 정보를 제공받는 PLC 및 상기 PLC로부터 수신된 상태 정보를 기초로 모니터링 정보를 생성하는 모바일 단말기를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 방법은, 상기 모바일 단말기가, 상기 복수개의 액츄에이터에 대응되는 복수개의 객체를 포함하는 모니터링 정보를 디스플레이하는 단계와 상기 PLC로부터 상기 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 수신하는 단계와 상기 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 수신함에 따라, 상기 복수개의 객체 중, 상기 장애 발생 액츄에이터에 대응되는 객체에 대한 장애 정보를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 상기 무선 마그네틱 센서와 제1 무선 통신으로 연결되어, 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 무선 마그네틱 센서로부터 상기 상태 정보를 수신하고, 상기 모바일 단말기와 제2 무선 통신으로 연결되어, 상기 제2 무선 통신을 통해 상기 상태 정보를 상기 PLC 및 상기 모바일 단말기 중 적어도 하나에 전송하는 무선제어기를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 PLC로부터 상기 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 수신하는 단계는, 상기 PLC가, 상기 무선제어기로부터 수신한 상기 상태 정보 중, 상기 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 포함하는, 미리 설정된 종류의 정보를 상기 모바일 단말기에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 모니터링 정보를 디스플레이하는 단계는, 상기 자동화 공정 중, 적어도 하나의 라인의 공정에 포함되는 복수개의 작업 단계를 표시하는 단계를 포함하고, 상기 장애 정보를 디스플레이하는 단계는, 상기 복수개의 작업 단계 중, 상기 장애 발생 액츄에이터에 의해 장애 상황이 발생한 작업 단계를 식별하는 단계와 상기 식별된 작업 단계의 장애 상황에 대한 정보를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 상기 PLC로부터 상기 무선 마그네틱 센서로부터 상기 상태 정보를 수신하고, 상기 상태 정보를 기초로, 상기 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터의 장애 원인에 대한 분석 데이터를 생성하는, 모니터링 서버를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 PLC로부터 상기 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 수신하는 단계는, 상기 모바일 단말기가, 상기 PLC로부터 상기 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 미리 설정된 제1 시간 간격으로 수신하는 단계와 상기 모니터링 서버로부터 상기 생성된 분석 데이터를 미리 설정된 제2 시간 간격으로 수신하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 장애 정보를 디스플레이하는 단계는, 상기 모바일 단말기에 장애 원인 디스플레이 요청이 입력되면, 상기 장애 정보 및 상기 장애 정보에 매칭되는 상기 분석 데이터를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 자동화 공정을 수행하기 위해, 복수개의 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결된 무선 마그네틱 센서, 상기 액츄에이터의 상태 정보를 제공받는 PLC 및 상기 PLC로부터 수신된 상태 정보를 기초로 모니터링 정보를 생성하는 모바일 단말기를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 방법은, 상기 모바일 단말기가, 상기 복수개의 액츄에이터에 대응되는 복수개의 객체를 포함하는 원격제어 정보를 디스플레이하는 단계와 상기 복수개의 액츄에이터 중, 제1 그룹에 포함되는 액츄에이터들에 대응되는 객체에 대한 선택 입력을 수신하는 단계와 상기 선택 입력된 객체에 대응되는 액츄에이터들의 동작에 대한 설정 입력을 수신하는 단계와 상기 선택 입력 및 상기 설정 입력에 대한 정보를 상기 PLC에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 원격제어 정보를 디스플레이하는 단계는, 상기 자동화 공정 중, 제1 라인의 공정에 포함되는 복수개의 작업 단계를 표시하는 단계를 포함하고, 상기 설정 입력을 수신하는 단계는, 상기 복수개의 작업 단계 별 상기 액츄에이터들의 동작 종류 및 동작 순서 중 적어도 하나에 대한 설정 입력을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 PLC는, 상기 선택 입력 및 상기 설정 입력에 대한 정보를 수신함에 따라, 상기 복수개의 액츄에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 상기 무선 마그네틱 센서와 제1 무선 통신으로 연결되어, 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 무선 마그네틱 센서에 상기 제어 신호를 송신하고, 상기 PLC와 제2 무선 통신으로 연결되어, 상기 제2 무선 통신을 통해 상기 제어 신호를 상기 PLC로부터 수신하는 무선제어기를 더 포함하고, 상기 모바일 단말기가 상기 무선제어기로부터 복수개의 액츄에이터의 동작을 수신하는 단계와 상기 수신된 복수의 액츄에이터의 동작이, 상기 설정 입력에 따른 상기 동작 종류 및 동작 순서 중 적어도 하나에 대응되는지 모니터링하는 단계와 상기 모니터링의 결과, 상기 제어 신호를 라 동작하지 않는 장애 액츄에이터가 존재하는 경우, 상기 장애 액츄에이터에 대한 정보를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 자동화 공정을 수행하기 위한 동작을 수행하는 복수개의 액츄에이터 상기 액츄에이터에 연결된 무선 마그네틱 센서와 상기 무선 마그네틱 센서와 제1 무선 통신으로 연결되어, 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 무선 마그네틱 센서로부터 상기 상태 정보를 수신하는 무선제어기와 상기 무선제어기로부터 상기 상태 정보를 제공받는 PLC와 상기 무선제어기와 제2 무선 통신으로 연결되어, 상기 제2 무선 통신을 통해 상기 상태 정보를 수신하는 모바일 단말기를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 모바일 단말기는, 상기 무선제어기와 제2 무선 통신하는 무선 통신부와 상기 상태 정보를 기초로, 상기 복수개의 액츄에이터에 대응되는 복수개의 객체를 포함하는 모니터링 정보를 디스플레이하는 디스플레이부와 상기 상태 정보에 대응하여 상기 액츄에이터에 대한 제어 입력이 수신되면, 상기 액츄에이터의 동작 설정을 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호가 상기 PLC에 송신되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

일 싱시예서, 상기 무선제어기는, 상기 상태 정보 중, 미리 설정된 제1 정보를 상기 모바일 단말기에 송신하고, 미리 설정된 제2 정보를 상기 PLC에 송신하고, 상기 모바일 단말기는, 액츄에이터 관리 정보 디스플레이 요청이 입력되면, 상기 PLC로부터 수신한 상기 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보를 미리 설정된 시간 간격으로 수신하고, 상기 제어부는, 상기 제1 정보를 기초로, 상기 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보가 실시간 디스플레이되도록 제어하되, 상기 액츄에이터 관리 정보 디스플레이 요청에 응답하여, 상기 복수의 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보가 디스플레이되도록 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 상기 PLC로부터 상기 제2 정보를 수신하고, 상기 수신된 제2 정보를 기초로, 상기 복수개의 액츄에이터로 중, 제1 작업의 수행에 이용되는 제1 그룹에 속하는 액츄에이터의 동작 빈도 및 제1 작업 외에 이용되는 작업의 횟수 중 적어도 하나에 대한 데이터를 추출하고, 상기 추출된 데이터를 기초로, 상기 복수의 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보를 생성하는 모니터링 서버를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 모니터링 서버는, 상기 생성된 복수의 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보를 상기 모바일 단말기 및 상기 PLC 중 적어도 하나에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선센서와 무선제어기 및 PLC 간의 데이터 교환이 배선 없이 무선 통신환경에서 이뤄지므로, 배선 작업 없이 자동화 공정을 위한 시스템 구축 및 유지 관리 비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 원격 모니터링을 통해 장애가 발생한 액츄에이터를 식별하고, 장애 발생 액츄에이터만 선별하여 교체할 수 있으므로, 공정 중단 시간을 최소화함으로써, 생산성 손해를 최소화할 수 있다. 또한, 가동되는 액츄에이터에 대한 통계정보를 생성하여 교체 일정에 대한 정보를 제공함으로써, 장애 상황 발생을 예방하고, 생산 효율성을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 사용자의 모바일 단말을 통해 자동화 공정의 원격제어 및 모니터링이 가능해지므로, 사용자에게 이동성이 제공되고, 권한이 부여된 복수의 사용자에게 시스템 접근성이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 장애 발생에 따른 작업 중지 등, 실시간 제어 및 모니터링이 필요한 데이터는 사용자의 모바일 단말을 통해 실시간 관리하고, 장애 원인 분석, 교체 대상 및 일정 예측 등의 상세한 분석이 요구되는 데이터는, 모니터링 서버에서 별도 처리됨에 따라, 실시간 관리의 부하를 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 제어기와 무선 마그네틱 센서 및 모바일 단말기의 데이터 교환을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모바일 단말기의 블록(Block)도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모바일 단말기를 이용한 PLC 모니터링 방법의 순서도이다.
도 5 내지 도 7은, 본 발명의 몇몇 실시예서 참조되는 모바일 단말기를 이용한 모니터링 방법의 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 데이터의 종류에 따른, 원격제어 및 모니터링 시스템의 데이터 송수신 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 방법의 예시도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 원격제어 방법의 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, 산업용 로봇은, 예를 들어, 자동차 제조에 이용되는 지그(Jig) 및/또는 용접용 로봇 암(Arm)일 수 있다. 또한, 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 산업용 로봇이 구비된, 공장에서 자동화 공정을 수행하는 시스템일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템의 개념도이다. 이하, 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템은, 설명의 편의를 위해, 시스템으로 약칭한다.

도 1을 참조하면, 시스템은, 모바일 단말기(100), 무선센서(200), 무선 입출력 제어기(300), PLC 원격 제어기(400)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 무선센서(200)는 예를 들어, 무선 마그네틱 센서일 수 있다. 무선 입출력 제어기(300)는, 이하, 무선제어기(300)라고 약칭될 수 있다. PLC 원격 제어기(400)는, 이하, PLC(400)로 약칭될 수 있다.

시스템은 특히, 산업용 로봇(미도시)을 더 포함하며 상기 산업용 로봇은 예를 들어, 용접용 로봇 암 및 지그 로봇일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 자동화 공정은, 지그 로봇이 철판을 고정하고 용접용 로봇 암이 용접을 수행함으로써 이뤄지는 공정일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지그는, 복수개의 액츄에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 액츄에이터는 공압에 의해 동작하는 실린더일 수 있다.

무선 마그네틱 센서(이하, 무선센서(200))는 액츄에이터에 부착 또는 연결되어, 액츄에이터의 동작을 감지하고, 감지된 동작에 대한 정보를 무선 입출력 제어기(이하, 무선제어기)(300)으로 송신한다.

무선센서(200)는 무선으로 액츄에이터의 동작에 따른 자계 변화를 감지할 수 있다. 이를 위해, 무선센서(200)는 자력을 감지하는 홀 센서를 구비할 수 있다. 무선센서(200)는, 감지한 액츄에이터의 동작에 대한 정보를 시스템 내의 다른 장치와 공유하기 위하여, 통신 모듈을 구히하고, 전원 공급을 위해 배터리를 구비할 수 있다.

예를 들어, 상기 통신 모듈은, Zigbee, Bluetooth와 같은 통신 모듈을 적어도 하나 포함할 수 있다. 무선센서(200)는 액츄에이터가 공압에 의한 정상 동작을 수행하는 경우 뿐만 아니라, 동작을 하지 않는 경우, 즉, 비정상 동작을 수행하는 경우도 감지할 수 있다. 즉, 무선센서(200)는 액츄에이터의 동작에 대한 상태 정보를 감지할 수 있다.

시스템은, 공장의 라인마다, 복수의 산업용 지그 로봇을 구비하고, 지그를 구성하는, 복수의 액츄에이터는 각각 무선센서(200)가 부착될 수 있다.

무선제어기(300)는, 무선센서(200)와 제1 무선 통신(10)으로 연결되어, 액츄에이터의 상태 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신(10)은 상술한 Zigbee 방식일 수 있다.

무선제어기(300)는 적어도 하나의 통신 모듈과 프로세서, 적어도 하나의 입출력 포트를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 통신 모듈에 대한 선택, 송신 대상 기기 식별, 수신 데이터 분류 및 송신 데이터 결정의 기능을 수행한다.

본 발명의 실시예에 따른 무선제어기(300)는 시스템 상의 각 장비로부터 수신하는 정보를, 시스템 내의 다른 장비로 송신하는 기능을 수행한다.

일 실시예에서, 무선센서(200)의 상태 정보가, 무선제어기(300)를 거쳐 PLC(400), 모바일 단말기(100) 및 모니터링 서버(미도시) 중 적어도 하나에 입력으로 송신될 수 있다. 이 과정에서, 무선제어기(300)는, 무선센서(200)의 출력인 상태 정보를, 시스템 내의 다른 기기에 대한 입력으로 변환하는 기능을 수행한다. 상기 시스템 내의 다른 기기에 송신되는 상태 정보는, 무선제어기(300)를 거쳐 송신되고, 송신 대상이 결정될 수 있으므로, 무선제어기(300)는 게이트웨이로 기능할 수도 있다.

구체적으로, 무선제어기(300)는 제1 무선 통신 방식(10)으로, 무선센서(200)로부터 상태 정보를 수신하고, 제2 무선 통신 방식(20)으로 모바일 단말기(100) 및/또는 PLC(400)에 송신할 수 있다. 여기에서 제2 무선 통신 방식은, 예를 들어, Wi-Fi 방식일 수 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 알려진 무선 통신 방법이 이용될 수도 있다. 무선제어기(300)는, 제1 무선 통신 방식(10) 및 제2 무선 통신 방식(20)을 지원하기 위해 적어도 하나의 통신 모듈을 구비할 수 있다.

무선제어기(300)는 구비한 입출력 포트를 통해, 복수의 무선센서(200)로부터 각 무선센서(200)가 감지한 복수의 액츄에이터에 대한 상태 정보를 수신하고, 이를 모바일 단말기(100) 및/또는 PLC(400)에 송신할 수 있다.

모바일 단말기(100)는 액츄에이터의 상태 정보를 디스플레이하고, 산업용 로봇, 액츄에이터를 원격으로 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 상기 제어 대상에 대한 각종 설정을 입력받을 수 있는 컴퓨팅 장치이다.

본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기(100)는 무선제어기(300) 및/또는 PLC(400)로부터 액츄에이터에 대한 상태 정보를 수신하고, 이를 기초로, 모니터링 정보를 생성할 수 있다. 모바일 단말기(100)는 생성된 모니터링 정보를 디스플레이할 수 있다.

일 실시예에서, 모니터링 정보는, 액츄에이터의 동작이 정상 또는 비정상인지 여부, 액츄에이터가 수행하는 작업의 완료, 중단, 지연, 대기 작업 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 모니터링 정보는, 액츄에이터의 이상 예측, 교체 시기 예측, 교체 일정에 대한 정보, 액츄에이터가 하나의 작업에 사용되는 빈도, 전체 이용 횟수, 마모 정도, 센서반응 속도 등 자동화 공정 과정에서 획득되는 액츄에이터의 동작 관련 다양한 정보를 포함할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기(100)는 제1 무선 통신 방식(10) 및/또는 제2 무선 통신 방식(20)을 수행하기 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 모바일 단말기(100)에 대한 설명은, 도 3에 대한 설명에서 후술하도록 한다.

PLC(400)는, 액츄에이터의 상태 정보를 무선제어기(300)로부터 수신하고, 모바일 단말기(100)에 상기 상태 정보, 시스템 내의 각종 기기에 대한 설정 및/또는 분석 결과를 송신하는 컴퓨팅 장치이다.

PLC(400)는 각종 명령을 무선제어기(300)를 통해 무선센서(200) 및 산업용 로봇에 전달하고, 설정할 수 있다.

PLC(400)는, 액츄에이터의 상태 정보를 수신하고, 상태 정보로부터, 장애 발생 액츄에이터를 추출할 수 있다. 또한, 장애 발생 액츄에이터의 장애 원인에 대한 분석을 수행할 수도 있다. PLC(400)는, 장애 발생 액츄에이터에 대한 장애 유형, 시간, 횟수 등에 대한 정보를 수집하고, 이를 기초로 데이터의 장애 원인을 분류할 수 있다.

이를 위해, PLC(400)는 기계 학습 기반의 분석 알고리즘을 미리 저장할 수도 있다. 여기에서, 기계 학습 기반의 분석 알고리즘은, 인공 신경망을 포함할 수 있으며, 컨볼루션 신경망(convolution neural network: CNN), 오토 인코더(auto encoder), 피드포워드 신경망(feedforward neural network), 방사 신경망(radial basis function network), 코헨 자기조직 신경망(kohonen self-organizing network), 순환 신경망(RNN:recurrent neural network) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

PLC(400)는 공장의 내부에 설치되며, 각 액츄에이터의 상태 정보, 각 액츄에이터가 수행하는 작업에 대한 정보를 기록하는 서버 장치로 기능할 수 있다.

PLC(400)는 무선제어기(300), 모바일 단말기(100), 모니터링 서버와 제2 무선 통신(20)을 통해 통신할 수 있다.

도 1에 도시되지 않았으나, 시스템은, PLC(400)로부터 상태 정보를 수신하고, 상태 정보를 기초로, 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터의 장애 원인에 대한 분석 데이터를 생성하는, 모니터링 서버를 더 포함할 수도 있다. 즉, 모니터링 서버는, 장애 발생 액츄에이터에 대한 장애 유형, 시간, 횟수 등에 대한 정보를 수집하고, 이를 기초로 데이터의 장애 원인을 분류할 수 있다. 모니터링 서버는 공장의 외부에 설치되며, 각 액츄에이터의 상태 정보, 각 액츄에이터가 수행하는 작업에 대한 정보를 기록하는 클라우드(Cloud) 저장 장치로 기능할 수 있다.

도시되지 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 시스템은, 공장의 각 라인마다, 또는 각 라인의 작업 단위별로, 작업의 진행상황을 시각적으로 모니터링하기 위한 카메라 장치를 포함할 수도 있다.

이 경우, 모바일 단말기(100)는 실시간으로 작업의 진행상황을 영상으로 디스플레이할 수 있으며, PLC(400)는, 카메라 장치를 통해 획득된 이미지에 대한 기계 학습 기반의 분석을 수행할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이상, 시스템 내의 각 기기들은, PLC(400)를 중심으로 서버 장치와 클라이언트의 관계로, 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 원격제어 및 모니터링 소프트웨어를 하나 이상 저장하고 실행할 수도 있다.

본 명세서에서, 모바일 단말기(100)가 수행하는 기능은, 별다른 한정이 없는 한, PLC(400) 또는 모니터링 서버에 의해 수행될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 제어기와 무선 마그네틱 센서 및 모바일 단말기의 데이터 교환을 설명하기 위한 예시도이다.

도 2에서, 산업용 로봇의 예로써, 용접용 로봇 암(250)과 지그 로봇(230)이 도시되었다.

본 발명의 실시예에 따르면, 시스템은, 지그 로봇(230)이 강판을 고정시키고, 용접용 로봇 암(250)이 용접을 수행하는 제1 작업을 수행할 수 있다.

이때, 지그 로봇(230)이 포함하는 복수개의 액츄에이터(211, 212)는 무선센서가 부착될 수 있다. 도 2에서, 액츄에이터(211)에 무선센서(200)가 부착된 경우가 도시되었다. 이때, 무선제어기(300)는 복수의 액츄에이터에 대한 정보를 수신할 수 있다. 특히, 지그 로봇(230)은 1 그룹의 액츄에이터를 포함할 수 있는데, 도 2에서 1 그룹이 6개의 액츄에이터로 구성된 경우가 예로써 도시되었다.

일 실시예에서, 상기 제1 작업은, 차량 A를 생산하는 공정 중의 작업으로, 차량 A의 조립을 위해, 총 3개의 액츄에이터가 이용될 수 있다. 이때, 차량 A의 디자인 또는 작업의 효율성을 위해, 사용자는 6개의 액츄에이터 중, 3개의 액츄에이터를 선택할 수 있다. 모바일 단말기(100)는, 상기 선택을 입력받고, 무선 제어기(300)에 선택 입력에 의한 제어 신호를 송신하여, 지그 로봇(230)에 서 동작하는 액츄에이터를 설정할 수 있다.

액츄에이터(211)가 동작함에 따라, 무선센서(200)가 감지한 액츄에이터(211)의 상태 정보를 무선제어기(300)가 수신하고, 이를 모바일 단말기(100)에 송신할 수 있다.

이때, 무선센서(200) 및 무선제어기(300)에 제1 통신 방식을 통해 상태 정보 및 제어신호를 송수신하고, 무선제어기(300) 및 모바일 단말기(100)는 제2 통신 방식으로 통신하여 상태 정보 및 제어신호를 송수신할 수 있다.

도 2를 참조하면, 무선제어기(300)가 감지하는 액츄에이터(211)의 상태 정보는, 모바일 단말기(100)의 디스플레이부를 통해 실시간으로 디스플레이될 수 있다. 도 2에서, 액츄에이터(211)에 대응되는 객체(201)이 모바일 단말기(100)의 디스플레이부를 통해 실시간으로 디스플레이되었다. 모바일 단말기(100)는 액츄에이터(211)에서 장애가 발생한 경우, 객체(201)에 대한 장애 정보를 디스플레이할 수도 있다.

도시되지 않았으나, 모바일 단말기(100)는 상술한 예에서 제1 작업이 완료되었는지, 진행 중인지, 액츄에이터를 실시간으로 모니터링함으로써, 식별할 수 있으며, 이를 기초로, 제1 작업에 대한 정보를 생성할 수도 있다.

모바일 단말기(100)에 대해 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모바일 단말기의 블록(Block)도이다.

도 3을 참조하면, 모바일 단말기(100)는, 무선통신부(110), 입력부(120), 디스플레이부(130), 저장부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.

무선 통신부(110)는 모바일 단말기(100)의 무선 데이터 통신을 지원한다. 무선 통신부(110)는 공중 통신망인 인터넷 외에 다양한 통신 방식을 지원할 수 있다. 이를 위해, 무선 통신부(110)는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

도3에서, 특히, 무선 통신부(110)가 제1 통신부(111) 및 제2 통신부(112)를 포함하는 경우가 예로써 도시되었다. 제1 통신부(111)는 예를 들어, 도 1의 제1 통신 방식(10)을 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있으며, 제2 통신부(112)는 예를 들어, 도 1의 제2 통신 방식(20)을 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.

입력부(120)는 모바일 단말기(100)에 각종 입력 및/또는 설정을 입력받을 수 있다. 입력부(120)는 물리적인 버튼 또는 돔 스위치를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 입력부(120)를 통해, 선택된 복수개의 액츄에이터로 구성된 제1 그룹을 설정하는 입력이 수신될 수 있고, 제1 그룹 내의 액츄에이터 중, 각 작업에 투입 및 이용되는 액츄에이터가 선택될 수 있다. 또한, 각 액츄에이터의 동작 종류, 동작 순서, 동작 기간 등에 대한 설정이 입력될 수도 있다.

특히, 입력부(120)에 디스플레이된 상태 정보에 대응하여 액츄에이터에 대한 제어 입력이 수신될 수 있으며, 상기 제어 입력에 의해 액츄에이터의 동작 설정을 위한 제어 신호가 생성될 수 있다.

디스플레이부(130)는 자동화 공정을 수행하는 공장의 각 구성에 대한 모니터링 결과를 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(130)는 복수의 액츄에이터에 대한 상태 정보를 기초로, 복수의 액츄에이터 각각에 대응되는 객체를 포함하는 모니터링 정보를 디스플레이할 수 있다.

디스플레이부(130)는 각 액츄에이터의 상태에 대한 정보, 각 액츄에이터, 각 작업에 대한 모니터링 정보, 분석 정보 및 예측 정보를 디스플레이할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이부(130)가, 터치 입력을 수신하는 경우, 공장의 각 구성에 대응되는 객체에 대한 제어를 위한 터치 입력을 수신하여, 각 구성에 대한 제어 조작이 이뤄질 수 있다. 이 경우, 디스플레이부(130)는 입력부(120)와 통합되어 입출력부로 기능할 수도 있다.

일 실시예에서, 디스플레이부(130)는, 공장의 각 구성을 디지털 트윈 방식으로 디스플레이할 수도 있다. 즉, 디스플레이부(130)는 각 구성에 대하여 매칭되는 객체를 디스플레이하고, 실제 각 구성을 제어하는 방식으로 각 구성에 매칭되는 객체에 대한 제어 입력을 수신함으로써, 상기 각 구성을 제어하기 위한 제어 명령을 생성할 수도 있다.

저장부(140)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 저장부(140)는 복수의 액츄에이터 각각의 상태 정보 및 모니터링 정보를 저장할 수 있다.

저장부(140)는 RAM과 같은 휘발성 메모리 및 스토리지와 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들을 실행하기 위하여 스토리지로부터 하나 이상의 프로그램을 로드(load)할 수 있다.

저장부(140)는 예를 들어 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부(150)는, 모바일 단말기(100)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(150)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), AP(Application Processor) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 하나 이상 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 모바일 단말기(100)는 액츄에이터 중 장애 발생 액츄에이터를 식별할 수 있다.

제어부(150)는 기계 학습 알고리즘이 구동됨에 따라, 다수의 액츄에이터의 상태 정보를 분석하여 액츄에이터의 장애 원인을 분석할 수 있다. 또한, 제어부(150)는, 액츄에이터 중, 교체 대상을 추출하고, 교체 시기를 예측할 수도 있다. 여기에서, 기계 학습 알고리즘은, 인공 신경망을 포함할 수 있으며, 컨볼루션 신경망(convolution neural network: CNN), 오토 인코더(auto encoder), 피드포워드 신경망(feedforward neural network), 방사 신경망(radial basis function network), 코헨 자기조직 신경망(kohonen self-organizing network), 순환 신경망(RNN:recurrent neural network) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부(150)는, 디스플레이된 상태 정보에 대응하여 액츄에이터에 대한 제어 입력이 입력부(120)를 통해 수신되면, 제어 신호르 생성할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 생성된 제어 신호가 PLC(400)에 송신되도록 제어할 수 있다. 또는 제어부(150)는 무선제어기(300)에 제어 신호가 송신되도록 제어하여, 산업용 로봇에 제어 명령이 전달되도록 제어할 수도 있다.

이하, 제어부(150)에 의한 모바일 단말기(100)의 동작 및 이를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 방법에 대하여, 도 4를 참조하여 자세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모바일 단말기를 이용한 PLC 모니터링 방법의 순서도이다. 이하, 각 단계는 시스템에 의해 수행될 수 있다.

도 4를 참조하면, 무선제어기(300)가 무선센서(200)로부터 제1 무선 통신을 통해, 복수의 액츄에이터 각각에 대한 상태 정보를 수신할 수 있다(S10).

무선제어기(300)는 수신한 상태 정보를 미리 설정된 기준에 따라 분류할 수 있다(S20).

일 실시예에서, 무선제어기(300)는 공장의 자동화 작업 수행에 있어서, 긴급하고 실시간 처리되어야 하는 데이터는 우선적으로, 모바일 단말기(100)에 송신할 수 있다(S30).

구체적으로, 무선제어기(300)는 실시간 디스플레이가 필요한, 액츄에이터의 장애 발생 여부를 판정하는, 상태 정보는 모바일 단말기(100)에 송신함으로써, 사용자의 즉각적인 조치 및 보고를 가능케할 수 있다.

다른 실시예에서, 무선제어기(300)는 정밀한 분석을 위해 로그 데이터를 광범위하게 수집하고 이에 대한 분석 알고리즘을 실행해야 되는 등 컴퓨팅 파워를 소모해야 되는 데이터의 경우, 모니터링 서버에 송신할 수 있다(S35).

구체적으로, 무선제어기(300)는 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 모바일 단말기(100)에 송신하는 한편, 장애 시점, 장애가 발생한 작업의 종류, 액츄에이터의 기 이용 횟수, 액츄에이터의 교체 내역, 장애 액츄에이터의 이미지 정보 등, 장애 액츄에이터의 동작 분석에 관한 정보를 모니터링 서버로 송신할 수 있다. 데이터 처리 및 송수신에 트래픽을 많이 사용하거나, 모바일 단말기(100)의 모니터링 정보에 대한 디스플레이 기능에 영향을 끼칠 데이터를 별도로 관리하기 위함이다. 이로써, 모바일 단말기(100)는 사용자에 의해 관리가 필요한 데이터만을 효과적이고 안정적으로 처리할 수 있게 된다.

보다 자세히, 시스템에 엣지 컴퓨팅 기술을 적용하여, 서비스 네트워크 트래픽을 절약하고, 자동화 작업의 중간에 끊김 또는 부적절한 지연 발생을 방지할 수 있다. 즉, 모바일 단말기(100)는 무선제어기(300)로부터 분류된 상태 정보, 장애 발생한 액츄에이터에 대한 정보(이하, 제1 정보라 한다)만을 수신할 수 있다. 제1 정보의 종류는 무선제어기(300), 모바일 단말기(100) 및 PLC(400) 중 적어도 하나에 미리 설정될 수 있다.

모바일 단말기(100)는 복수의 액츄에이터에 대응되는 복수개의 객체를 포함하는 모니터링 정보를 디스플레이하되, 복수개의 액츄에이터 중 제1 정보를 수신함에 따라, 장애 발생 액츄에이터에 대응되는 객체에 대한 장애 정보를 디스플레이할 수도 있다(S40).

또 다른 실시예로, 상기 제1 정보는 무선제어기(300)로부터 모바일 단말기(100)에 송신될 수 있으나, 무선제어기(300)가 PLC(400)에 송신한 후, PLC(400)로부터 모바일 단말기(100)에 송신될 수도 있다.

또 다른 실시예로, PLC(400)는 모니터링 서버 및 모바일 단말기(100) 중 어느 하나와 동일하게 기능할 수도 있다.

단계(S35)에서, 상태 정보 중, 무선제어기(300)가 액츄에이터의 동작 분석에 관한 정보(이하, 제2 정보라 한다)를 모니터링 서버로 송신할 수 있다. 제2 정보는, 장애 발생 액츄에이터가 아닌, 정상 동작 액츄에이터의 동작 분석에 관란 정보를 포함할 수 있으며, 제2 정보의 종류는 무선제어기(300), 모바일 단말기(100) 및 PLC(400) 중 적어도 하나에 미리 설정될 수 있다.

모니터링 서버는, 제2 정보를 기초로, 시스템 각 구성을 모니터링하고, 작업이 미리 설정된 방식대로 완료되었는지 여부 등을 분석할 수 있다.

다른 예에서, 모니터링 서버는 제2 정보를 PLC(400)에 송신할 수 있다. PLC(400)는 제2 정보를 기초로 액츄에이터 교체 예측 및 교체 스케줄링 정보를 생성할 수 있다(S37).

제1 정보와 같은 신속한 처리가 중요한 데이터의 경우, 모바일 단말기(100)는, 제1 정보를 기초로, 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 제1 시간 간격으로 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 시간 간격은, 밀리세컨드(ms, milli second) 단위일 수 있으며, 간격이 존재하지 않을 수도 있다. 즉, 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보는 실시간으로 수신될 수도 있다.

제2 정보와 같은 정밀한 분석이 중요한 데이터의 경우, 모바일 단말기(100)는, 액츄에이터 관리 정보 디스플레이 요청이 입력되면, PLC(400)로부터 수신한 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보를 제2 시간 간격으로 수신할 수 있다.

즉, 모바일 단말기(100) 입장에서, 실시간 수신이 요구되지 않는 데이터의 경우, 미리 설정된 특정 시간 간격을 갖고 수신됨으로써, 데이터 트래픽 부하를 최소화시킬 수 있다. 예를 들어, 공장의 미가동 시간에 상기 데이터가 수신될 수 있다.

모바일 단말기(100)는 액츄에이터 관리 정보 디스플레이 요청에 응답하여, 복수의 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보가 디스플레이할 수 있다(S50).

도 5 내지 도 7은, 본 발명의 몇몇 실시예서 참조되는 모바일 단말기를 이용한 모니터링 방법의 예시도이다.

도 5를 참조하면, 모바일 단말기(100)는 자동화 공정을 위한 작업 라인에서, 작업을 위해 배치되는 로봇에 대해 디스플레이할 수 있다.

구체적으로, 모바일 단말기(100)는 자동화 공정에 이용되는 로봇의 개수 및 상태를 디스플레이할 수 있다. 모바일 단말기(100))는 로봇의 상태 정보를 수신하여, 이에 대한 알림 메시지를 표시할 수 있다.

특히, 도 5에서, 각 로봇의 상태 정보를 설명하기 위해, 대기 상태인 로봇(510), 장애 발생 상태인 로봇(520), 정상 동작을 수행한 로봇(530)이 예로써 도시되었다.

도 6은, 각 라인의 장애 발생 로봇 및 로봇의 장애 원인에 대한 모니터링 인터페이스의 예시이다.

도 6을 참조하면, 모바일 단말기(100)는 각 자동화 공정을 수행하는 복수의 작업 라인(610)을 디스플레이할 수 있다. 모바일 단말기(100)는, 장애 발생 액츄에이터에 의해 장애 상황이 발생한 작업 단계를 식별할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 장애 상황이 발생한 작업 단계에 대한 정보는 PLC(400)로부터 수신된 것일 수 있다. 모바일 단말기(100)는 식별된 작업 단계의 장애 상황에 대한 정보를 디스플레이할 수 있다.

이때, 장애 발생 액츄에이터를 포함하는 로봇의 장애 시점(620)이 상기 로봇을 포함하는 라인의 공정 순서(630) 중 어느 하나의 순서로 도시되었다. 상기 순서는 각 라인을 구성하는 하나의 작업에 대응되는 사각형의 칸으로써, 장애 발생을 나타내기 위해 색상이 강조되어 디스플레이되었다.

도 7은, 각 작업 라인의 공정에 대한 상세 모니터링 결과를 디스플레이한 화면이다. 제1 라인에 적용된 2개의 로봇에 대한 모니터링 정보(710), 제2 라인에 적용된 4개의 로봇에 대한 모니터링 정보(720)가 예로써 도시되었다.

각 라인에 이용할 로봇의 종류 및 개수는 모바일 단말기(100)를 통해 설정 입력을 수신함으로써 결정될 수 있다.

도 7을 참조하면, 자동화 공정은, 제1 라인의 공정 및 제2 라인의 공정을 포함할 수 있다.

모바일 단말기(100)는 제1 라인의 공정에 포함되는 제1 그룹의 복수의 액츄에이터에 대응되는 제1 그룹의 복수의 객체에 대한 모니터링 정보를 디스플레이할 수 있다.

모니터링 정보(710)를 참조하면, 제1 그룹의 복수의 액츄에이터에 대응되는 로봇이 2개인 경우가 도시되었다.

또한, 모바일 단말기(100)는, 제2 라인의 공정에 포함되는 제2 그룹의 복수의 액츄에이터에 대응되는 제2 그룹의 복수의 객체에 대한 모니터링 정보를 디스플레이할 수 있다.

모니터링 정보(720)를 참조하면, 제2 그룹의 복수의 액츄에이터에 대응되는 로봇이 4개인 경우가 도시되었다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 데이터의 종류에 따른, 원격제어 및 모니터링 시스템의 데이터 송수신 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 8은 도 2의 무선제어기(300)가 상태 정보를 모바일 단말기(100)뿐만 아니라, PLC(400) 및 모니터링 서버(800)에도 송신하는 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.

도 8을 참조하면, 무선제어기(300)는 액츄에이터(211)의 상태 정보를 무선센서(200)로부터 수신할 수 있다. 무선제어기(300)는 미리 설정된 기준에 따라, 상태 정보를 분류할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 무선제어기(300)는, 상태 정보를, 장애발생 액츄에이터에 대한 제1 정보, 정상 액츄에이터의 동작에 대한 제2 정보 및, 제1 정보와 제2 정보를 모두 포함하는 제3 정보로 분류할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 무선제어기(300)는 상태 정보를, 장애발생 액츄에이터에 대한 제1 정보, 장애발생 시간, 작업 순서, 액츄에이터 교체 주기 등 장애발생 원인을 분석하기 위한 제2 정보 및, 제1 정보와 제2 정보를 모두 포함하는 제3 정보로 분류할 수도 있다.

상기 실시예들에서, 무선제어기(300)는 지그 로봇(230)의 구성 중, 장애 발생 액츄에이터(211)에 대한 정보를 모바일 단말기(100)에 송신하고, 정상 액츄에이터(212)에 대한 동작 정보를 PLC(400)에 송신할 수 있다. 또한, 모든 상태 정보를 모니터링 서버(800)로 송신할 수 있다.

도 9를 참조하면, 무선제어기(300)는 지그 로봇에 포함된 각각의 액츄에이터의 동작 정보를 수신하여, 상태 정보를 생성할 수 있다.

상태 정보 a1, a2, a4는 정상 상태를 나타내고, a3는 장애 상황을 나타내는 것으로 가정한다.

무선제어기(300)는 a1, a2의 정상인 상태 정보를 PLC(400)에 송신할 수 있다. 반면, a3와 같은 장애 상황은, 사용자의 즉각적 대처를 위해 모바일 단말기(100)에 송신할 수 있다. 모바일 단말기(100)는 장애 정보만을 수신하므로, 방대한 데이터의 수신을 피할 수 있고, 이를 통해, 트래픽 부담으로 인한, 자동화 공정의 작업 지연 발생이 방지된다.

무선제어기(300)가 감지되는 모든 상태 정보 및 기타 정보를 공장의 자동화 작업의 수행 중에 송신하는 경우, 트래픽 과다로 통신 지연, 오류 등의 상황 발생하거나, 모바일 단말기(100)의 컴퓨팅 파워의 소모 등 문제가 발생할 수 있다.

이에 본 발명의 실시예에 따르면, 무선제어기(300)는 모든 상태 정보를 미리 설정된 시간 간격, 예를 들어 오전 12시부터 오전 5시 사이의 시간동안 매일 간격으로 모니터링 서버(800)에 송신할 수 있다. 공장 자동화 작업이 수행되지 않는 시간 동안, 데이터가 송신되도록 하여, 자동화 공정이 수행되는 시간 동안의 네트워크 부담 및 시스템 내의 기기의 연산량 부담을 줄이기 위함이다.

모니터링 서버(800)는, 수신된 상태 정보를 기초로, 장애 원인에 대한 분석 데이터를 생성할 수 있다.

모바일 단말기(100)는, PLC(400) 또는 무선제어기(300)로부터 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보를 실시간으로 수신할 수 있다.

반면, 모바일 단말기(100)는 모니터링 서버(800)로부터 상기 생성된 분석 데이터를 미리 설정된 시간 간격으로 수신할 수 있다. 또는, 모바일 단말기(100)에 장애 원인 디스플레이 요청이 입력된 경우에, 장애 정보 및 상기 장애 정보에 매칭되는 분석 데이터를 수신하고 디스플레이할 수도 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 방법의 순서도이다.

도 10을 참조하면, 모바일 단말기(100)는 복수개의 액츄에이터에 대응되는 복수개의 객체를 포함하는 원격제어 정보를 디스플레이할 수 있다(S1010). 원격제어 정보는, 자동화 공정 중, 제1 라인의 공정에 포함되는 복수개의 작업 단계를 나타내는 객체를 포함할 수 있다. 원격제어 정보는 각 작업 단계를, 예를 들어, 플로우 차트 형식으로 디스플레이할 수도 있다.

즉, 모바일 단말기(100)는 사용자 인터페이스를 통해, 복수개 액츄에이터에 대응되는 객체를 디스플레이하고, 액츄에이터에 대응되는 객체에 대한 설정을 위한 메뉴를 디스플레이할 수 있다.

모바일 단말기(100)는 복수개의 액츄에이터 중, 제1 그룹에 포함되는 액츄에이터들에 대응되는 객체에 대한 선택 입력을 수신할 수 있다(S1020). 제1 그룹은, 하나의 작업을 수행하는데 필요한 복수의 액츄에이터 그룹일 수 있다. 사용자는 모바일 단말기(100)에 디스플레이된 객체 중 일부를 선택함으로써, 상기 제1 그룹에 포함되는 객체를 선택할 수 있다.

모바일 단말기(100)는 선택 입력된 객체에 대응되는 액츄에이터들의 동작에 대한 설정 입력을 입력 받을 수 있다. 여기에서, 설정 입력은 복수개의 작업 단계 별 액츄에이터들의 동작 종류 및 동작 순서 중 적어도 하나에 대한 설정 입력을 포함할 수 있다.

또한, 모바일 단말기(100)는 선택 입력 및 설정 입력에 대한 정보를 PLC(400)에 송신할 수 있다(S1030).

PLC(400)는, 선택 입력 및 설정 입력에 대한 정보를 수신함에 따라, 복수개의 액츄에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. PLC(400)는, 생성한 제어 신호를 무선제어기(300)에 송신하여, 무선제어기(300)와 통신하는 지그 로봇 및/또는 지그 로봇을 구성하는 액츄에이터의 동작을 설정할 수 있다.

모바일 단말기(100)는, 작업이 수행되는 동안, 상기 설정에 따라 액츄에이터가 동작하는지 판단할 수 있다(S1040). 모바일 단말기(100)는 설정을 따라 액츄에이터들이 정상 동작하는 경우, 이에 따른, 작업 수행 정보를 디스플레이할 수 있다(S1050).

반면, 설정에 따라 액츄에이터가 동작하지 않는 경우, 모바일 단말기(100)는, 상기 액츄에이터에 대한 장애 판정을 수행하고, 장애 정보를 디스플레이할 수 있다(S1045).

도 11 내지 도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 원격제어 방법의 예시도이다.

도 11을 참조하면, 모바일 단말기(100)는 원격 대상인 지그 로봇에 대한 순차적인 동작을 설정할 수 있다. 이를 위해, 모바일 단말기(100)는 지그 로봇의 수행 예정 동작을 설정하는 객체를 포함하는 메뉴(1110)를 디스플레이할 수 있다. 또한, 모바일 단말기(100)는 상기 객체에 대한 설정에 의해 수행되는 각 동작을 정의하기 위한 설정 인터페이스(1120)을 제공할 수도 있다.

도 12를 참조하면, 모바일 단말기(100)는 일련의 작업에 수행되는 지그 로봇에 포함되는 복수의 액츄에이터에 대한 동작을 설정을 위한 인터페이스(1210)를 제공할 수도 있다.

도 13을 참조하면, 모바일 단말기(100)는, 공장에서 이뤄지는 일련의 자동화 작업의 설정을 위한 인터페이스(1310)를 사용자에게 제공할 수 있다.

사용자의 입력에 의해, 각 작업에 대응되는 객체가 선택되고 배열됨에 따라, 시스템 내의 지그 로봇 및 그에 포함된 액츄에이터의 동작 종류 및 순서가 설정될 수 있다.

모바일 단말기(100)는 무선제어기(300)로부터 복수개의 액츄에이터의 동작을 수신할 수 있다. 모바일 단말기(100)는 수신된 복수의 액츄에이터의 동작이, 인터페이스(1310)을 통 설정 입력된 동작 종류 및 동작 순서 중 적어도 하나에 대응되는지 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 모바일 단말기(100)는 설정된 작업에 따라, 액츄에이터 및/또는 지그 로봇이 동작하는지 모니터링할 수 있다.

모니터링의 결과, 상기 설정 입력에 따라 동작하지 않는 장애 액츄에이터가 존재하는 경우, 모바일 단말기(100)는 장애 액츄에이터에 대한 정보를 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 장애 발생으로 상기 동작이 지연, 중단되거나 다른 동작이 수행되는 경우, 장애 정보를 디스플레이할 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따라, PLC(400) 또는 모니터링 서버가 상기 장애 상황의 발생 원인을 분석하고, 장애 발생 가능성이 높은 액츄에이터를 교체 대상으로 선택하고, 이에 대한 교체 일정을 스케줄링할 수도 있다.

지금까지 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현된 컴퓨터프로그램의 실행에 의하여 수행될 수 있다. 상기 컴퓨터프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 제1 컴퓨팅 장치로부터 제2 컴퓨팅 장치에 송신되어 상기 제2 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 제2 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다. 상기 제1 컴퓨팅 장치 및 상기 제2 컴퓨팅 장치는, 서버 장치, 데스크탑 PC와 같은 고정식 컴퓨팅 장치, 노트북, 스마트폰, 태블릿 피씨와 같은 모바일 컴퓨팅 장치를 모두 포함한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 모바일 단말기
110 무선 통신부
120 입력부
130 디스플레이부
140 저장부
150 제어부
200 무선 마그네틱 센서
230 지그 로봇
250 용접용 로봇 암
300 무선제어기
400 PLC 원격 제어기
800 모니터링 서버

Claims (10)

1. 자동화 공정을 수행하기 위해, 복수개의 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결된 무선 마그네틱 센서, 상기 액츄에이터의 상태 정보를 제공받는 PLC, 상기 PLC로부터 수신된 상태 정보를 기초로 모니터링 정보를 생성하는 모바일 단말기, 상기 무선 마그네틱 센서와 제1 무선 통신으로 연결되어, 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 무선 마그네틱 센서로부터 상기 상태 정보를 수신하고, 상기 모바일 단말기와 제2 무선 통신으로 연결되어, 상기 제2 무선 통신을 통해 상기 상태 정보를 상기 PLC 및 상기 모바일 단말기 중 적어도 하나에 전송하는 무선제어기 및 상기 PLC로부터 상기 무선 마그네틱 센서로부터 수신된 상기 상태 정보를 수신하고, 상기 상태 정보를 기초로, 상기 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터의 장애 원인에 대한 분석 데이터를 생성하는 모니터링 서버를 포함하는 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템에 의해 수행되는, PLC 원격제어 및 모니터링 방법으로서,
   상기 모바일 단말기가, 상기 복수개의 액츄에이터에 대응되는 복수개의 객체를 포함하는 모니터링 정보를 디스플레이하는 단계;
   상기 무선제어기가, 엣지 컴퓨팅 기반의 미리 설정된 기준에 따라, 상기 상태 정보를 장애 발생 액츄에이터에 대한 제1 정보, 정상 액츄에이터의 동작에 대한 제2 정보 및 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 모두 포함하는 제3 정보로 분류하는 단계;
   상기 무선제어기가, 상기 모바일 단말기에 상기 제1 정보를 송신하는 단계;
   상기 무선제어기가 상기 PLC에 제2 정보를 송신하는 단계;
   상기 무선제어기가 상기 모니터링 서버에 상기 제3 정보를 송신하는 단계; 및
   상기 모바일 단말기가 상기 제1 정보를 수신함에 따라, 상기 복수개의 객체 중, 상기 장애 발생 액츄에이터에 대응되는 객체에 대한 장애 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하는,모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 모니터링 정보를 디스플레이하는 단계는,
   상기 자동화 공정 중, 적어도 하나의 라인의 공정에 포함되는 복수개의 작업 단계를 표시하는 단계를 포함하고,
   상기 장애 정보를 디스플레이하는 단계는,
   상기 복수개의 작업 단계 중, 상기 장애 발생 액츄에이터에 의해 장애 상황이 발생한 작업 단계를 식별하는 단계; 및
   상기 식별된 작업 단계의 장애 상황에 대한 정보를 디스플레이하는 단계를 포함하는,
   모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선제어기가, 상기 모바일 단말기에 상기 제1 정보를 송신하는 단계는,
   상기 모바일 단말기가,
   상기 무선제어기로부터 상기 제1 정보를 미리 설정된 제1 시간 간격으로 수신하는 단계; 및
   상기 모니터링 서버로부터 상기 생성된 분석 데이터를 미리 설정된 제2 시간 간격으로 수신하는 단계를 포함하고,
   상기 장애 정보를 디스플레이하는 단계는,
   상기 모바일 단말기에 장애 원인 디스플레이 요청이 입력되면, 상기 장애 정보 및 상기 장애 정보에 매칭되는 상기 분석 데이터를 디스플레이하는 단계를 포함하는,
   모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 자동화 공정을 수행하기 위한 동작을 수행하는 복수개의 액츄에이터;
   상기 액츄에이터에 연결된 무선 마그네틱 센서;
   상기 무선 마그네틱 센서와 제1 무선 통신으로 연결되어, 상기 제1 무선 통신을 통해 상기 무선 마그네틱 센서로부터 상태 정보를 수신하고, 엣지 컴퓨팅 기반의 미리 설정된 기준에 따라, 상기 상태 정보를 장애 발생 액츄에이터에 대한 제1 정보, 정상 액츄에이터의 동작에 대한 제2 정보 및 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 모두 포함하는 제3 정보로 분류하고, 상기 제1 정보를 모바일 단말기에 송신하고, 상기 제2 정보를 PLC에 송신하는 무선제어기;
   상기 무선제어기로부터 상기 제2 정보를 제공받는 PLC;
   상기 무선제어기와 제2 무선 통신으로 연결되어, 상기 제2 무선 통신을 통해 상기 제1 정보를 수신하고, 액츄에이터 관리 정보 디스플레이 요청이 입력되면, 모니터링 서버로부터 상기 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보를 미리 설정된 시간 간격으로 수신하는 모바일 단말기; 및
   상기 무선제어기로부터 상기 제3 정보를 수신하고, 상기 수신된 제3 정보를 기초로, 상기 복수개의 액츄에이터 중, 제1 작업의 수행에 이용되는 제1 그룹에 속하는 액츄에이터의 동작 빈도 및 제1 작업 외에 이용되는 작업의 횟수 중 적어도 하나에 대한 데이터를 추출하고, 상기 추출된 데이터를 기초로, 상기 복수의 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보를 생성하는 모니터링 서버를 포함하되,
   상기 모바일 단말기는,
   상기 무선제어기와 제2 무선 통신하는 무선 통신부;
   상기 상태 정보를 기초로, 상기 복수개의 액츄에이터에 대응되는 복수개의 객체를 포함하는 모니터링 정보를 디스플레이하는 디스플레이부; 및
   상기 상태 정보에 대응하여 상기 액츄에이터에 대한 제어 입력이 수신되면, 상기 액츄에이터의 동작 설정을 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호가 상기 PLC에 송신되도록 제어하는 제어부를 포함하는,
   모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 정보를 기초로, 상기 복수개의 액츄에이터 중, 장애 발생 액츄에이터에 대한 정보가 실시간 디스플레이되도록 제어하되,
   상기 액츄에이터 관리 정보 디스플레이 요청에 응답하여, 상기 복수의 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보가 디스플레이되도록 제어하는,
   모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 모니터링 서버는,
    상기 생성된 복수의 액츄에이터 중 교체 대상 및 교체 일정에 대한 정보를 상기 모바일 단말기 및 상기 PLC 중 적어도 하나에 송신하는,
    모바일 단말기를 이용한 PLC 원격제어 및 모니터링 시스템.
    

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