KR20010079279A - Apparatus for testing running status of scada system and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태를 테스트하는 동작 상태 테스트 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히, 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA) 상에 적용된 데이터 전송 프로토콜 변환기로 접속되어 상기 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태를 테스트하는 동작 상태 테스트 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an operating state test apparatus and method for testing the operating state of a supervisory control and data acquisition system (SCADA), and more particularly, to a data transmission protocol converter applied on a supervisory control and data acquisition system (SCADA). An operating state test apparatus and method for testing an operating state of the monitoring control and data acquisition system (SCADA).
통상의 감시제어 및 데이터취득 (Supervisory Control And Data Acquisition ; SCADA) 시스템은 원격지에 설치되어 있는 장치 및 장비를 중앙에서 감시 및 제어하기 위해 구축되어 사용된다.Conventional Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) systems are built and used to centrally monitor and control devices and equipment installed remotely.
상기 SCADA 시스템은 크게 중앙 운영자가 감시 및 제어할 수 있도록 하는 중앙통제 컴퓨터, 혹은 스카다 서버, 그리고 원격지로 설치되어 상기 중앙통제 컴퓨터의 제어가 이루어지는 원격지 장비들, 그리고 상기 중앙통제 컴퓨터와 상기 원격지 장비들의 데이터 전송로를 형성하는 유/무선 상의 통신 링크 등으로 구성되는 것이 일반적이다.The SCADA system is largely a central control computer, or a SCADA server, which can be monitored and controlled by a central operator, and remote devices installed remotely and controlled by the central control computer, and the central control computer and the remote device. It is generally composed of a wired / wireless communication link and the like forming a data transmission path.
상기 원격지 장비들의 경우 데이터 수집 및 원격 제어, 원격진단 - 연산 기능 - 유, 무선 데이터 통신 - 운영자 터미널 접속 - 응용 프로그램의 원격 입력 및 출력 - 입출력 데이터 통계 등의 기능을 독립적으로 가지며, 그에 따른 상황 및 내역을 상기 중앙통제 컴퓨터로 전송하도록 구현된다.In the case of the remote equipment, data collection and remote control, remote diagnosis-arithmetic function-wireless, wireless data communication-operator terminal access-remote input and output of the application-input and output data statistics, etc. It is implemented to transmit the details to the central control computer.
그리고, 상기 중앙통제 컴퓨터의 경우 상기 원격지 장비들이 보고하는 각종 정보를 감시하고 표시한다.The central control computer monitors and displays various information reported by the remote devices.
이처럼, 상기 SCADA 시스템을 통해 원격지 상황, 그리고 원격지 상의 기기를 실시간으로 중앙 운영자가 감시 및 제어할 수 있으며, 이에 상기 SCADA 시스템은 자동제어, 감시 및 정보 처리 기능을 보유하며 넓은 분야에 걸쳐 폭넓게 사용되고 있다.As such, the SCADA system allows the central operator to monitor and control the remote situation and the devices on the remote site in real time. The SCADA system has automatic control, monitoring and information processing functions and is widely used in a wide range of fields. .
실제 상기 SCADA 시스템이 적용되는 경우로서, 철도 관리 및 제어, 수자원 관리, 송배전 업무, 가스, 원유 저장 및 공급 업무, 민방공, 홍수경보 관련한 시스템 등이 있다.In fact, the SCADA system is applied, railway management and control, water resource management, transmission and distribution services, gas, crude oil storage and supply services, civil air defense, flood alarm related systems and the like.
상기 SCADA 시스템의 구축을 통해, 더욱 효과적이고 비용이 절감되는 효과가 나타나며, 자동화 및 원격제어 기능의 도입에 따른 장비 관리 및 이의 운영 요원들에 대한 투자 효율 극대화가 가능하게 된다.Through the construction of the SCADA system, more effective and cost-saving effects are obtained, and it is possible to maximize the efficiency of investment in equipment management and its operation personnel by introducing automation and remote control functions.
이에 최근에 있어서 상기 SCADA 시스템의 구축과 적용 및 사용은 증가되고 있다.Recently, the construction, application and use of the SCADA system has been increasing.
한편, 앞서 설명한 바와 같은 SCADA 시스템의 경우 또한 통상의 제어 및 관리 시스템과 마찬가지로, 이의 정상적인 동작 유지를 위해 시스템의 유지 보수와 관리 감독이 필요하게 된다.Meanwhile, in the case of the SCADA system as described above, like the normal control and management system, maintenance and management supervision of the system is required to maintain its normal operation.
즉, 시스템 제조자, 혹은 시스템 운영자는 기 구축된 SCADA 시스템이 정상적으로 동작하고 있는지 여부를 지속적으로 테스트하고 그의 결과를 확인할 수 있어야 한다.That is, the system manufacturer or the system operator should be able to continuously test whether the existing SCADA system is operating normally and confirm its result.
특히, 상기 SCADA 시스템의 유지 보수 및 관리 감독에 있어 가장 필요한 것은, 상기 SCADA 시스템 상의 각 구성들, 즉, 중앙통제 컴퓨터, 원격지 장비들이 정상적인 동작 상태에 있는지 여부를 확인하는 것이며, 아울러 이를 보다 효율적이고 간편하게 실시할 수 있도록 하는 것이다.In particular, the most necessary for the maintenance and management supervision of the SCADA system is to check whether each of the components on the SCADA system, that is, the central control computer, the remote equipment is in a normal operating state, It is to make it easy.
따라서, SCADA 시스템의 제조자, 운영자들로부터 SCADA 시스템의 동작 상태가 정상적인지 여부를 보다 편리하고, 보다 효율적으로 테스트하고 그 결과를 확인해볼 수 있도록 하는 테스트 장비의 요구가 있었다.Accordingly, there has been a demand from test equipment manufacturers and operators to make it easier and more efficient to test whether a SCADA system is operating normally and to verify the result.
따라서 본 발명의 목적은, 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태가 정상적인지 여부를 보다 편리하고, 보다 효율적으로 테스트하고 그 결과를 확인해볼 수 있도록 하는 동작 상태 테스트 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an operating state test apparatus and a method for testing the operation state of a monitoring control and data acquisition system (SCADA) more conveniently, more efficiently, and confirming the result thereof. Is in.
특히, 본 발명은 서로 다른 데이터 전송 프로토콜을 갖는 중앙통제 컴퓨터와 원격지 장비간의 데이터 전송을 위해 제안된 데이터 전송 프로토콜 변환기를 이용하여 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태를 테스트하고 그 결과를 확인할 수 있는 동작 상태 테스트 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.In particular, the present invention tests the operation state of the supervisory control and data acquisition system (SCADA) by using the proposed data transmission protocol converter for data transmission between the central control computer and the remote equipment having different data transmission protocols. The present invention provides an apparatus for testing a state of operation and a method thereof.
이러한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은;The present invention to achieve these objects;
서로 다른 데이터 전송 프로토콜을 갖는 중앙통제 컴퓨터와 원격지 장비간의 데이터 교환을 수행하는 데이터 전송 프로토콜 변환기를 이용한 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태 테스트 장치에 있어서;An apparatus for testing operational status of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) using a data transmission protocol converter for performing data exchange between a central control computer having a different data transmission protocol and a remote device;
상기 데이터 전송 프로토콜 변환기로 접속되고, 접속된 상태에서 조작자의 요구에 따라 테스트 하고자 하는 테스트 항목의 지정과, 상기 지정된 테스트 항목에 있어 강제 설정 상태로 지정된 항목의 경우, 해당 테스트 항목을 리셋 처리한 후 그에 해당하여 지정된 설정 데이터, 그리고 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기를 통해 전송되는 데이터를 이용, 상기 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태를 표시하는 테스트 터미널과;A test item to be tested according to an operator's request in the connected state and connected to the data transfer protocol converter, and in the case of an item designated as a forced state in the specified test item, after resetting the corresponding test item A test terminal for displaying an operation state of the supervisory control and data acquisition system (SCADA) by using corresponding configuration data and data transmitted through the data transmission protocol converter;
상기 데이터 전송 프로토콜 변환기 내부로 내장되며, 상기 테스트 터미널과 접속된 상태에서 상기 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA) 상의 각종 장비들로부터 전송되는 데이터를 수신 받아 상기 테스트 터미널로 전송하는 테스트 인터페이스 모듈을 더 구비하는 테스트 장치를 제안한다.A test interface module embedded in the data transmission protocol converter and receiving data transmitted from various devices on the supervisory control and data acquisition system (SCADA) while being connected to the test terminal and transmitting the received data to the test terminal; The test apparatus provided is proposed.
또한 본 발명은;In addition, the present invention;
서로 다른 데이터 전송 프로토콜을 갖는 중앙통제 컴퓨터와 원격지 장비간의 데이터 교환을 수행하는 데이터 전송 프로토콜 변환기로 접속된 테스트 터미널을 이용하여 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태를 테스트하는 방법에 있어서;A method for testing the operation of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) using a test terminal connected to a data transfer protocol converter for performing data exchange between a central control computer and a remote equipment having different data transfer protocols;
조작자의 요구에 따라, 동작 상태를 테스트 하고자 하는 항목을 테스트 항목으로 지정하는 과정과;Designating, as a test item, an item to be tested for an operation state according to an operator's request;
상기 지정된 테스트 항목에 있어 요구되는 항목을 강제 설정 상태로 지정하는 과정과;Designating an item required in the designated test item as a forced setting state;
상기 강제 설정 상태로 지정된 항목을 리셋 처리하는 과정과;Resetting the designated item to the forced setting state;
상기 데이터 전송 프로토콜 변환기를 통해 전송되는 상기 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA) 상의 데이터가 상기 강제 설정 상태로 지정된 항목에 해당하는지 여부를 판단하는 과정과;Determining whether data on the surveillance control and data acquisition system (SCADA) transmitted through the data transfer protocol converter corresponds to an item designated as the forced setting state;
상기 강제 설정 상태로 지정된 항목에 해당하는 데이터로 판단되는 경우, 강제 설정된 상태에 해당하여 미리 설정된 설정 데이터를 표시하는 과정으로 이루어지는 테스트 방법을 제안한다.If it is determined that the data corresponding to the item specified in the forced setting state, a test method comprising the step of displaying the preset setting data corresponding to the forced setting state is proposed.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동작 상태 테스트 장치가 적용된 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 전체 구성을 보여주는 도면.1 is a view showing the overall configuration of the supervisory control and data acquisition system (SCADA) to which the operating state test apparatus according to the preferred embodiment of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동작 상태 테스트 장치가 접속되는 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 데이터 전송 프로토콜 변환기 내부 모듈 구성을 보여주는 도면.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an internal module of a data transmission protocol converter of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) to which an operating state test apparatus is connected according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태 테스트 장치의 테스트 동작 흐름을 보여주는 제어 흐름도.3 is a control flowchart illustrating a test operation flow of an apparatus for testing a state of operation of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태 테스트 장치의 테스트 항목 지정 상태를 나타내는 도면.4 is a diagram illustrating a test item designation state of an operation state test apparatus of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) according to a preferred embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings.
또한, 하기의 설명에서 구체적인 설계 구조와 같은 많은 특정 상세들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.In addition, in the following description, numerous specific details, such as specific design structures, are set forth in order to provide a more thorough understanding of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details.
그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동작 상태 테스트 장치가 적용된 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 전체 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) to which the operating state test apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
이를 참조하면, 참조부호 100으로 대표될 수 있는 참조부호 100-1 및 100-2는 SCADA 시스템에서 사용되는 중앙통제 컴퓨터로서, 통상 스카다 서버라 칭하기도 한다.Referring to this, reference numerals 100-1 and 100-2, which may be represented by reference numeral 100, are central control computers used in a SCADA system, and are commonly referred to as scarda servers.
상기 스카다 서버는 원격지의 각 현장에 설치되어 있는 설비의 상황을 실시간으로 운영자가 감시, 제어하며, 통상은 Workstation급의 프로세서와 UNIX환경, 혹은 PC(Personal Computer)기반의 HMI(Human Machine Interface) 소프트웨어의 결합을 통해 구축된다.The SCADA server monitors and controls the situation of facilities installed at remote sites in real time, and is usually a workstation-class processor, a UNIX environment, or a PC (Human Machine Interface) based on a PC. It is built through a combination of software.
상기 스카다 서버는 공유 데이터베이스의 관리, 그리고 이력 데이터의 수집 및 데이터베이스의 관리, 전체 네트워크 및 시스템 관리를 수행한다.The SCADA server manages a shared database, collects historical data, manages a database, and manages an entire network and a system.
참조부호 200은 본 출원인에 의해 제안되어 출원된 데이터 전송 프로토콜 변환기이며, 이는 제어 및 감시, 관리가 필요한 원격지 상의 통신 유닛 형태로서 구현된다.Reference numeral 200 is a data transfer protocol converter proposed and filed by the present applicant, which is implemented as a remote communication unit in need of control, monitoring and management.
상기 데이터 전송 프로토콜 변환기는 상기 스카다 서버와 통신 링크를 형성하며, 상기 형성된 통신 링크를 통해 상기 스카다 서버와 필요한 데이터 교환을 수행한다.The data transfer protocol converter establishes a communication link with the scarda server, and performs the necessary data exchange with the scarda server through the formed communication link.
상기 데이터 전송 프로토콜 변환기는, 이미 구축된 SCADA 시스템의 성능 개선과 더불어, 다양한 원격지 장비들의 추가 구축, 그리고 기능의 추가 구현 등의 연유에 따라 시스템 상의 하드웨어 장비 변경이 이루어질 경우, SCADA 시스템의 정상 동작을 위해 성능 개선 및 추가되는 장비들 간의 통신 링크를 형성하는 데이터 전송 프로토콜이 동일하도록 데이터 전송 프로토콜을 변환하도록 하는 장치가 된다.The data transmission protocol converter, in addition to improving the performance of the already established SCADA system, changes the hardware equipment on the system due to the additional construction of various remote equipment, and the additional implementation of the function, the normal operation of the SCADA system It is an apparatus for converting the data transmission protocol so that the data transmission protocol forming the communication link between the equipment to be improved and added to the risk is the same.
즉, 서로 다른 데이터 전송 프로토콜을 사용하는 중앙통제 컴퓨터와 원격지 장비들 간에도 데이터의 상호 교환이 자유로이 이루어질 수 있도록 하는 데이터 전송 프로토콜 변환기가 되는 것이다.In other words, it becomes a data transmission protocol converter that allows data exchange between the central control computer and remote devices using different data transmission protocols freely.
상기 데이터 전송 프로토콜 변환기를 통해 형성된 통신 링크는, 통상 TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하는 어플리케이션 레이어 상의 IEC 60870-104(101), DNP 3.0, 해리스 프로토콜을 만족하여 형성된다.The communication link formed through the data transfer protocol converter is formed by satisfying IEC 60870-104 (101), DNP 3.0, Harris protocol, on an application layer, which is usually based on the TCP / IP protocol.
즉, 상기 스카다 서버와 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기는 IEC 60870-104(101), DNP 3.0, 해리스 프로토콜에 따라 필요한 데이터 교환을 행하게 된다.That is, the SCADA server and the data transmission protocol converter perform data exchange according to IEC 60870-104 (101), DNP 3.0, and Harris protocol.
또한, 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기는 하위 단으로 구성되는 장비들, 이하 설명되는 원격지 상의 장비들과 통신 링크를 형성한다.In addition, the data transfer protocol converter forms a communication link with the devices configured in the lower stages, the devices on the remote site described below.
통상 상기 하위 단의 장비들과 상기 상위 단의 장비, 즉 스카다 서버는 서로 다른 제조자의 제품으로 구성될 시, 혹은 기능의 추가 구현 및 성능의 개선에 따라 서로 다른 데이터 전송 프로토콜을 가질 수 있다.Typically, the lower end equipment and the upper end equipment, that is, the SCADA server may have different data transmission protocols when they are composed of products of different manufacturers, or according to further implementation and improvement of performance.
이 경우 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기는 상기 서로 다른 데이터 전송 프로토콜간의 데이터 변환을 수행하여 상기 스카다 서버와 상기 하위 단의 장비들간의 통신 링크 형성이 가능하도록 한다.In this case, the data transfer protocol converter performs data conversion between the different data transfer protocols so as to form a communication link between the sky server and the devices of the lower stage.
실 예로서, 상기 스카다 서버와의 데이터 전송 프로토콜은 앞서 설명한 바와 같이 IEC 60870-104(101), DNP 3.0, 해리스 프로토콜 등이 되며, 하위 장비들과의 데이터 전송 프로토콜은 IEC 60870-103, DNP 3.0 프로토콜 등이 된다.As an example, the data transmission protocol with the SCADA server may be IEC 60870-104 (101), DNP 3.0, Harris protocol, etc. as described above, and the data transmission protocol with the lower devices is IEC 60870-103, DNP. 3.0 protocol or the like.
상위 단, 그리고 하위 단 모두 DNP 3.0 프로토콜을 사용할 경우, 데이터 전송 프로토콜이 일치하여 그에 따른 데이터 전송에 있어 별 문제가 되지 않는다.When both the upper and lower stages use the DNP 3.0 protocol, the data transmission protocols are consistent, and thus the data transmission is not a problem.
그러나, 상기 IEC 60870-104(101)와 IEC 60870-103 프로토콜의 경우 서로 다른 코드, 즉 104(101) 및 103을 사용하므로 이들간에 정상적인 데이터 교환을 이루는 통신 링크의 형성은 이루어지지 않는다.However, since the IEC 60870-104 (101) and the IEC 60870-103 protocol use different codes, that is, 104 (101) and 103, a communication link for normal data exchange between them is not formed.
참고로, 상기 IEC 60870 전송 프로토콜의 경우 철도 제어 시스템으로 적용되는 스카다 시스템에서 널리 사용되고 있다.For reference, the IEC 60870 transmission protocol is widely used in the SCADA system applied as a railway control system.
따라서 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기는 상기 코드 104(101) 및 103 간의 프로토콜 변환을 수행하게 된다.Therefore, the data transfer protocol converter performs protocol conversion between the codes 104 (101) and 103.
또한, 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기는 본 발명의 실시에 따라 구현된 테스트 터미널이 접속되며, 상기 스카다 서버, 그리고 원격지 장비들로부터 전송되는 데이터를 미리 지정된 프로토콜에 따라 상기 접속된 테스트 터미널로 전송 처리한다.In addition, the data transmission protocol converter is connected to a test terminal implemented according to an embodiment of the present invention, and transmits the data transmitted from the SCADA server and the remote equipment to the connected test terminal according to a predetermined protocol. .
참조부호 300은 스타 커플러(Star Coupler)로서, 상기 데이터 전송 프로토콜 변환 장치와 오픈 모드 버스 방식으로 하위 레이어 상에서 통신 링크를 형성한다. 이의 상위 레이어는 TCP/IP 프로토콜이 되며, 이의 상위 레이어, 즉 어플리케이션 레이어 상에서는 상기 IEC 60870-103, DNP 3.0 프로토콜이 된다.Reference numeral 300 denotes a star coupler, which forms a communication link on a lower layer in the open mode bus method with the data transfer protocol converter. The upper layer thereof becomes the TCP / IP protocol, and the upper layer thereof, that is, the application layer, becomes the IEC 60870-103 and the DNP 3.0 protocol.
상기 스타 커플러를 통해 하나의 프로토콜 변환기, 즉 상기 통신 유닛과 다수 원격지 장비간의 통신 경로가 형성된다.The star coupler establishes a communication path between one protocol converter, that is, the communication unit and a plurality of remote devices.
참조부호 400은 MU(Majority Unit)로서 상기 프로토콜 변환 장치와 직렬 방식의 통신 링크를 형성한다. 대표적 직렬 방식으로 RS 232C 혹은 RS 485 방식이 있다.Reference numeral 400 is a MU (Majority Unit) to form a serial communication link with the protocol conversion device. Typical serial methods are RS 232C or RS 485.
그러나, 실시자의 요구에 따라 IEC 60870-101, IEC 60870-104 프로토콜을 만족하는 통신 링크를 형성할 수 도 있다. 이 경우 본 발명의 실시에 따른 상기 데이터 전송 프로토콜 변환 장치의 경우 동일한 프로토콜간의 데이터 전송을 처리하게 된다.However, depending on the needs of the practitioner, it is also possible to form a communication link that satisfies the IEC 60870-101 and IEC 60870-104 protocols. In this case, the data transmission protocol conversion apparatus according to the embodiment of the present invention handles data transmission between the same protocols.
참조부호 500-1 및 500-N은 원격지 상에 설치되는 원격지 장비들로서, 실제 현장 상태의 감시 및 제어, 그리고 경보 및 이벤트의 감시, 실시간 트렌드의 표시 동작을 행한다.Reference numerals 500-1 and 500-N are remote equipments installed on remote sites, and perform monitoring and control of actual site conditions, monitoring of alarms and events, and displaying real-time trends.
또한, 기타 보고서 조회 및 출력, 이력 이벤트의 조회 및 출력 기능을 부가적으로 수행하게 된다.In addition, other report inquiry and output, history event inquiry and output function is additionally performed.
상기 원격지 장비들은 현장 데이터를 수집하게 되며, 이를 상위 시스템, 즉 스카다 서버로 전송하게 된다.The remote equipment collects field data and transmits it to a higher system, that is, a server.
마찬가지로 스카다 서버로부터 전송된 제어 데이터를 수신하여 이를 현장으로 전송하게 된다.Similarly, it receives control data from the server and sends it to the site.
상기 원격지 장비들은 상기 스타 커플러와 통신 링크를 형성하며, 상기 형성된 통신 링크는 TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하여, 어플리케이션 레이어 상에서 IEC 60870-103, DNP 3.0, 해리스 프로토콜을 만족하도록 하여 형성된다.The remote devices form a communication link with the star coupler, and the formed communication link is formed to satisfy IEC 60870-103, DNP 3.0, Harris protocol on an application layer based on the TCP / IP protocol.
참조부호 600은 본 발명의 실시에 따라 구현된 테스트 터미널로서, 이는 통상의 휴대용 컴퓨터 장치로서 구현된다.Reference numeral 600 is a test terminal implemented in accordance with the practice of the present invention, which is implemented as a conventional portable computer device.
상기 테스트 터미널은 본 발명의 실시에 따라 상기 SCADA 시스템의 동작 상태를 테스트하게 된다. 상기 테스트 터미널의 조작을 통해 운영자는 상기 SCADA 시스템의 동작 상태를 테스트하고 그 결과를 확인할 수 있게 된다.The test terminal will test the operational state of the SCADA system in accordance with the practice of the present invention. Through the operation of the test terminal, the operator can test the operation state of the SCADA system and confirm the result.
상기 테스트 터미널은 본 발명의 실시에 있어 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기로 접속 가능하도록 구현된다.The test terminal is implemented to be connectable to the data transfer protocol converter in the practice of the present invention.
운영자는 SCADA 시스템의 전반적인 관리를 행함에 있어, 정상적인 동작 상태에 있는지를 상기 테스트 터미널의 조작과, 그에 따른 테스트 결과로서 확인할 수 있게 된다.In the overall management of the SCADA system, the operator can check whether the test terminal is in a normal operating state as an operation of the test terminal and the test result accordingly.
이를 통해 이상 부위, 고장 부위 등을 찾아낼 수도 있다.Through this, you can find out abnormalities and failures.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동작 상태 테스트 장치가 접속되는 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 데이터 전송 프로토콜 변환기 내부 모듈 구성을 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a data transmission protocol converter internal module of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) to which an operation state test apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention is connected.
이를 참조하면, 본 발명의 실시에 따른 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기의 내부는 크게 상위 프로토콜 해석기 210, 하위 프로토콜 해석기 240, 그리고 상기 상위 프로토콜 해석기 210 및 하위 프로토콜 해석기 240 상에서 해석 및 전송되는 패킷, 메시지를 데이터 형태로서 저장하는 송수신 버퍼 220, 230, 그리고 상위 및 하위 장비들로부터 전송 및 전송 요구되는 데이터를 상기 테스트 터미널로 전송, 혹은 수신하는 테스트 인터페이스 모듈로 구성된다.Referring to this, the interior of the data transmission protocol converter according to the embodiment of the present invention is largely a packet, a message that is interpreted and transmitted on the upper protocol interpreter 210, the lower protocol interpreter 240, and the upper protocol interpreter 210 and the lower protocol interpreter 240. Transmitting and receiving buffers 220 and 230, which are stored as a form, and a test interface module for transmitting or receiving data to and from the upper and lower devices.
먼저, 상기 상위 프로토콜 해석기 210은 SCADA 서버 100과의 통신 링크를 형성한다. 그리고 상기 형성된 통신 링크를 통해 상기 SCADA 서버 100으로부터의 패킷 수신을 처리하고, 수신된 패킷의 검증을 처리한다. 그리고 상기 수신된 패킷을 상기 테스트 인터페이스 모듈 250으로 전송 처리한다.First, the higher protocol interpreter 210 forms a communication link with the SCADA server 100. And process the packet reception from the SCADA server 100 through the formed communication link, and process the verification of the received packet. The received packet is transmitted to the test interface module 250.
또한, 상기 상위 프로토콜 해석기 210은 원격지 장비들 500으로부터 전송된 후, 상기 스타 커플러 300, 혹은 상기 MU 400을 통해 전송되어 저장된 상태에 있어 데이터를 검색한다. 상기 검색된 데이터에서 요구된 데이터가 검출되고, 상기 검출된 데이터는 상기 SCADA 서버 100으로 전송 처리된다.In addition, the upper protocol interpreter 210 retrieves data after being transmitted from the remote devices 500 and then transmitted through the star coupler 300 or the MU 400 in a stored state. The required data is detected from the retrieved data, and the detected data is transmitted to the SCADA server 100 for processing.
상기 스카다 서버 100과의 데이터 전송은 IEC 60870-104(101), DNP 3.0, 해리스 프로토콜을 만족하는 패킷 형태로서 이루어진다.Data transmission with the SCADA server 100 is in the form of a packet that satisfies the IEC 60870-104 (101), DNP 3.0, Harris protocol.
상기 하위 프로토콜 해석기 240은 상기 스타커플러 300, 상기 MU 400과의 통신 링크를 형성한다. 그리고 상기 형성된 링크를 통해 상기 스타커플러 300 및 상기 MU 400으로부터 전송되는 패킷 및 메시지의 수신 및 해석 처리를 행한다. 또한, 상기 수신된 패킷 및 메시지의 검증을 처리한다.The lower protocol analyzer 240 forms a communication link with the star coupler 300 and the MU 400. Then, the formed link and the reception and interpretation processing of the packets and messages transmitted from the star coupler 300 and the MU 400 is performed. It also handles verification of the received packets and messages.
그리고, 상기 검증 처리된 패킷 및 메시지로부터 데이터 검출 동작을 행하며, 검출된 데이터를 송수신 버퍼 230, 240으로 저장 처리하는 동작을 수행한다.Then, a data detection operation is performed from the verified packet and message, and an operation of storing and detecting the detected data into the transmission and reception buffers 230 and 240 is performed.
상기 하위 프로토콜 해석기 240은 상기 스타커플러 300 및 상기 MU 400과의 패킷 및 메시지 전송을 오픈 모드 버스 상에서 IEC 60870-103, DNP 3.0 프로토콜에 따라 처리하여 수행한다.The lower protocol interpreter 240 performs packet and message transmission with the star coupler 300 and the MU 400 by performing processing according to the IEC 60870-103 and DNP 3.0 protocols on an open mode bus.
또한, 상기 수신된 패킷 및 메시지를 상기 테스트 인터페이스 모듈로 전송 처리한다.Further, the received packet and message are transmitted to the test interface module.
수신 버퍼 220은 상기 하위 프로토콜 해석기 240을 통해 해석된 후 검증된패킷 및 메시지를 저장하며, 상기 패킷 및 메시지의 저장은 상기 패킷 및 메시지로부터 추출된 데이터 형태로서 이루어진다.The reception buffer 220 stores the verified packets and messages after being interpreted by the lower protocol interpreter 240, and the storing of the packets and messages is performed in the form of data extracted from the packets and messages.
상기 저장된 데이터는 상기 스카다 서버 100으로부터의 요구에 따라 상기 상위 프로토콜 해석기 210의 구동을 통해 검색 및 검출되어 패킷 화되어 상기 스카다 서버 100으로 전송된다.The stored data is searched, detected, and packetized by the upper protocol interpreter 210 according to a request from the skid server 100 and transmitted to the skid server 100.
송신 버퍼 230은 상기 스카다 서버 100으로부터 요구되는 패킷을 데이터 형태로서 저장하거나, 혹은, 상기 스카다 서버 100으로부터 상시 원격 장비들 500으로 전송되는 패킷을 데이터 형태로서 저장한다.The transmission buffer 230 stores a packet requested from the server server 100 in data form, or stores a packet transmitted from the server server 100 to the remote devices 500 at all times in data form.
상기 송신 버퍼 230으로 저장되는 데이터는 상기 하위 프로토콜 해석기 240의 구동을 통해 상기 스타 커플러 300, 또는 상기 MU 400으로 패킷 및 메시지 형태로서 전송된다.Data stored in the transmission buffer 230 is transmitted in the form of packets and messages to the star coupler 300 or the MU 400 through the operation of the lower protocol analyzer 240.
상기 전송되는 데이터는 IEC 60870-103, DNP 3.0 프로토콜에 따라 패킷 및 메시지로 변환 처리된 후 전송되는 것이다.The transmitted data is transmitted after being converted into packets and messages according to the IEC 60870-103, DNP 3.0 protocol.
테스트 인터페이스 모듈 250은 상기 테스트 터미널 600과 통신 링크를 형성한다. 통신 링크 형성은 상기 테스트 터미널 600의 접속과, 미리 정해진 전송 프로토콜의 만족을 통해 이루어진다.The test interface module 250 forms a communication link with the test terminal 600. The communication link is formed through the connection of the test terminal 600 and the satisfaction of a predetermined transmission protocol.
상기 테스트 터미널 600과 상기 테스트 인터페이스 모듈간의 통신 링크 형성이 이루어지고, 상기 테스트 터미널 600을 통해 운영자로부터 요구된 테스트 명령이 수신되면, 상기 인터페이스 모듈은 상기 명령에 해당하는 패킷, 메시지 등을 상기 테스트 터미널 600으로 전송 처리한다.When a communication link is formed between the test terminal 600 and the test interface module, and a test command requested from an operator is received through the test terminal 600, the interface module sends a packet, a message, etc. corresponding to the command, to the test terminal. Transfer to 600.
한편, 본 발명의 실시에 따른 테스트 장치의 구현에 있어서, 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기 200의 내부로 상기 인터페이스 모듈 250이 내장된다.Meanwhile, in the implementation of the test apparatus according to the embodiment of the present invention, the interface module 250 is built into the data transfer protocol converter 200.
이로서 본 발명의 실시에 따른 SCADA 시스템의 동작 상태 테스트는 상기 데이터 전송 프로토콜 변환기 200을 통해서 이루어지게 된다.As a result, the operation state test of the SCADA system according to the embodiment of the present invention is performed through the data transmission protocol converter 200.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태 테스트 장치의 테스트 동작 흐름을 보여주는 제어 흐름도로서, 상기 테스트 터미널 상에서 동작되는 동작의 흐름을 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a control flowchart illustrating a test operation flow of an operation state test apparatus of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
이를 참조하면, 30단계에서 테스트 수행에 따른 강제 설정 모드 요구가 있는지 여부를 판단한다. 강제 설정 모드 요구가 있는 경우, 31단계에서 강제 설정 항목의 지정이 수행된다.Referring to this, in step 30 it is determined whether there is a force setting mode request according to the test execution. If there is a force mode request, assignment of the force item is performed in step 31.
이 경우 운영자, 즉, 테스트를 수행하여 그 결과를 확인하고자 하는 운영자는 테스트 하고자 하는 항목을 강제 설정 항목으로 지정한다. 여기서 강제 설정 항목이라 함은, 상기 SCADA 시스템 상의 원격지 장비, 중앙통제 컴퓨터, 기타 관련 장비들의 동작 상태를 점검함에 필요한 항목들이 되며, 특히, 운영자가 강제로 상태를 지정하고 그 결과를 확인하고자 하는 항목을 의미한다.In this case, the operator, that is, the operator who wants to perform the test and check the result, designates the item to be tested as a forced item. Here, the forced setting items are items necessary for checking the operation status of the remote device, the central control computer, and other related devices on the SCADA system, and in particular, an item for which the operator is forced to specify the state and confirm the result. Means.
이를 보다 상세히 설명하면, 테스트 하고자 하는 항목들 중에 특정 항목의 정상 상태 여부를 테스트 하고자 하는 경우, 현재 구동되는 시스템 상에서 송수신 및 전송, 교환되는 데이터, 혹은 메시지, 패킷들을 이용하여 해당 항목에 따른 동작 상태를 테스트하는 것이 아니라, 미리 정해진 정상 상태에 해당하는 데이터, 메시지, 패킷들을 강제로 이용하여 해당 항목에 따른 동작 상태를 테스트하도록 함에그에 해당하는 항목을 지정하는 단계의 동작이다.In more detail, when a particular item is to be tested whether it is in a normal state, an operation state according to the item using data, messages, or packets transmitted / received, transmitted or exchanged on a currently running system Rather than testing, instead of forcing data, messages, and packets corresponding to a predetermined normal state to test an operation state according to the corresponding item, an operation corresponding to an item corresponding to the item is specified.
31단계에서 강제 설정 항목의 지정이 이루어지면, 32단계에서 강제 리셋 요구가 있는지 여부를 판단한다. 상기 31단계에서 상제 리셋 요구가 있는 것으로 판단되면, 33단계에서 상기 지정된 상제 설정 항목들을 리셋 상태로 처리한다, 또 다른 의미로서 지정된 항목을 초기화시킨다.If the forced setting item is specified in step 31, it is determined whether a forced reset request is made in step 32. If it is determined in step 31 that there is a reset reset request, in step 33, the specified preset setting items are processed in a reset state.
상기 32단계에서 강제 리셋 요구가 없는 경우는, 상기 33단계의 동작을 수행하지 않고 다음 단계의 동작을 연속하여 수행한다.If there is no forced reset request in step 32, the operation of the next step is continuously performed without performing the operation of step 33.
34단계에서는 상기 테스트 터미널 600을 통해 테스트에 따른 결과 표시 시. 표시될 데이터가 상기 31단계를 통해 강제 설정 항목으로 지정된 항목에 해당하는 데이터가 되는지 여부를 판단한다. 그러한 경우 35단계에서 상기 강제 설정된 데이터를 통해 해당 항목의 상태를 표시한다.In step 34, when the test result is displayed through the test terminal 600. It is determined whether the data to be displayed becomes data corresponding to the item designated as the forced setting item in step 31. In such a case, the state of the corresponding item is displayed through the forced data in step 35.
이는 SCADA 시스템의 동작 상태가 정상 상태에 있는지 여부를 테스트하여 확인하기 위한 동작이 되며, 정상 상태의 데이터를 전송한 후 그에 따른 상기 SCADA 시스템의 응답 상태를 테스트 함으로서 SCADA 시스템의 정상 상태를 확인하는 테스트 동작이 된다.This is an operation for testing and confirming whether the operation state of the SCADA system is in a normal state, and a test for confirming the normal state of the SCADA system by transmitting the data of the normal state and then testing the response state of the SCADA system accordingly. It becomes an operation.
그러나, 상기 34단계에서 강제 설정 항목으로 지정된 항목에 해당하는 데이터가 아닌 경우는, 36단계에서 현재 수신되는 데이터를 통해 해당 항목의 상태를 그대로 표시한다.However, if the data does not correspond to the item designated as the forced setting item in step 34, the state of the item is displayed as it is through the data currently received in step 36.
이는, SCADA 시스템의 동작 상태가 정상 상태에 있는지 여부를 테스트하여 확인하기 위한 또 다른 상태의 동작이 되며, 이는 현재 SCADA 시스템의 동작 실시에 따라 상기 테스트 터미널 600으로 수신되는 데이터를 그대로 이용하여 시스템의 정상 상태를 확인하는 테스트 동작이 된다.This is another operation to test and confirm whether the operation state of the SCADA system is in the normal state, which is based on the data received by the test terminal 600 according to the operation of the current SCADA system. This is a test operation to check the steady state.
37단계에서는 종료 요구 여부를 판단하고, 해당 테스트 동작을 종료 처리한다.In step 37, it is determined whether to request termination, and the corresponding test operation is terminated.
종료 요구가 없는 경우, 상기 30단계의 동작을 되풀이하여 수행한다.If there is no termination request, the operation of step 30 is repeated.
첨부된 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태 테스트 장치의 테스트 항목 지정 상태와 그에 따라 수신 및 사용되는 데이터의 상태를 테이블 형태로서 구분하여 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a test item designation state of an operation state test apparatus of a supervisory control and data acquisition system (SCADA) according to a preferred embodiment of the present invention, and a state of data received and used according to the present invention in a table form. to be.
이를 참조하면, 테스트 하고자 하는 각 항목별로, 강제 설정 상태 여부, 강제 설정될 시 사용되는 설정 데이터, 그리고 강제 설정 상태가 아닐시 사용되는 현재의 수신 데이터 상태를 알 수 있다.Referring to this, for each item to be tested, it is possible to know whether the forced setting state, the setting data used when the forced setting, and the current received data state used when the forced setting state is not provided.
실 예로, 테스트 대상이 되는 A 항목의 경우 강제 설정 상태에 있음을 알 수 있다. 이 경우 상기 테스트 터미널을 통해 SCADA 시스템의 동작 상태를 테스트할 시, 설정 데이터 영역의 200이 사용된다.For example, it can be seen that item A, which is a test target, is in a forced setting state. In this case, when testing the operation state of the SCADA system through the test terminal, 200 of the configuration data area is used.
반대로, 테스트 대상이 되는 B 항목의 경우 강제 설정 상태에 있지 않음을 알 수 있다. 이 경우는, 상기 테스트 터미널을 통해 SCADA 시스템의 동작 상태를 테스트할 시, 수신 데이터 영역의 300이 사용된다. 이는 별도의 강제 설정 없이, SCADA 시스템 상에서 전송되는 데이터를 이용 해당 시스템의 동작 상태를 테스트하는 경우가 된다.On the contrary, it can be seen that the item B under test is not in a forced state. In this case, 300 of the reception data area is used when testing the operation state of the SCADA system through the test terminal. This is a case of testing the operation state of the system using the data transmitted on the SCADA system without a separate configuration.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나,본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, in the detailed description of the present invention has been described with reference to specific embodiments, of course, various modifications are possible without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태가 정상적인지 여부를 보다 편리하고, 보다 효율적으로 테스트하고 그 결과를 확인해볼 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has an advantage that it is more convenient and more efficient to test whether the operation state of the monitoring control and data acquisition system (SCADA) is normal and to confirm the result.
또한 본 발명은, 서로 다른 데이터 전송 프로토콜을 갖는 중앙통제 컴퓨터와 원격지 장비간의 데이터 전송을 위해 제안된 데이터 전송 프로토콜 변환기를 이용, 감시제어 및 데이터취득 시스템(SCADA)의 동작 상태를 테스트할 수 있으므로, 사용의 편리성 및 설치의 편리성 측면에서 이점을 가져다 준다.In addition, the present invention can test the operation status of the supervisory control and data acquisition system (SCADA) by using the proposed data transmission protocol converter for data transmission between the central control computer and the remote equipment having different data transmission protocols. It brings advantages in terms of ease of use and ease of installation.
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