KR102505378B1 - 스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법 - Google Patents
스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102505378B1 KR102505378B1 KR1020200185830A KR20200185830A KR102505378B1 KR 102505378 B1 KR102505378 B1 KR 102505378B1 KR 1020200185830 A KR1020200185830 A KR 1020200185830A KR 20200185830 A KR20200185830 A KR 20200185830A KR 102505378 B1 KR102505378 B1 KR 102505378B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- opc
- aggregation server
- servers
- smart factory
- clients
- Prior art date
Links
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013506 data mapping Methods 0.000 description 1
- 238000013499 data model Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000005477 standard model Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/10—Office automation; Time management
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/80—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of semi-structured data, e.g. markup language structured data such as SGML, XML or HTML
- G06F16/81—Indexing, e.g. XML tags; Data structures therefor; Storage structures
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06314—Calendaring for a resource
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Marketing (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Abstract
스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 Aggregation Server 생성 방법은, 스마트공장 자산들의 UANodeSet 기반 모델링 정보들을 XML 파일들로부터 획득하고, 획득한 모델링 정보들에서 스마트공장 자산들에 대한 정보들을 추출하며, 스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하고, OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성한다. 이에 의해, 국제 표준기술 기반의 공장 OT Layer의 데이터 통합을 가능하게 하고, 스마트공장 고도화의 기초가 되는 데이터 통합 시스템 구축에 시간과 비용이 절약될 뿐만 아니라, 공정 프로세스의 변화에 따른 시스템의 추가, 변동 상황에 유연하게 대응할 수 있다.
Description
본 발명은 스마트공장/제조 관련 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트공장 내 분산된 자산(장비, 시설 등)들의 정보들을 취합하여 관리하는 방법에 관한 것이다.
유연한 제조 시스템을 구성하기 위해서는 소규모로 다양한 제품을 생산하면서도 비용 효율을 유지할 수 있어야 한다. 전통적인 생산 형태로는 변화에 반응하는 능력이 다소 부족하다.
이를 테면 자산의 변동이나 추가가 있을 시에 기존 자산에 대한 관리가 없거나 소홀하여 연동 과정에서 같은 업무를 반복하거나 중복되는 일이 발생하며, 중앙 제어를 위한 시스템 통합 과정에 많은 시간 및 인원이 투입된다.
이에 따라 제조 현장 내에 생산에 관여하는 요소 전체를 관장하고, 제어하기 위해서는 데이터를 취합할 수 있는 능력이 요구된다.
한편 다수의 자산 간 서로 다른 통신 표준을 적용할 경우, 인터페이스를 통합하여 단순화하는 데 어려움과 비용이 발생한다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 각각 OPC UA 서버를 갖는 공장 내 분산된 자산(장비, 시설 등)들의 정보들을 OPC UA 표준 정보모델 기반 XML 형태의 정보모델로 작성하고, 각 자산의 모델링된 XML 파일들을 이용하여 하나의 OPC UA 서버로 취합하는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, Aggregation Server 생성 방법은, 스마트공장 자산들의 UANodeSet 기반 모델링 정보들을 XML 파일들로부터 획득하는 단계; 획득한 모델링 정보들에서 스마트공장 자산들에 대한 정보들을 추출하는 단계; 스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하는 단계; 및 OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성하는 단계;를 포함한다.
획득 단계는, 특정 폴더에 저장된 XML 파일들로부터 스마트공장 자산들의 모델링 정보들을 획득할 수 있다.
추출 단계는, 스마트공장 자산의 ID, OPC UA Server의 접속 정보, 데이터를 갖는 variable에 대한 식별자인 NodeId를 추출할 수 있다.
추출 단계는, UaNodeSet에 대한 스키마 파일을 이용하여 XML 파일을 객체화하여 모델링 정보에서 필요한 정보들을 추출할 수 있다.
추출 단계는, XML 파일을 자바 객체로 역직렬화하여 XML 파일에 있는 모델링 정보를 자바의 객체 및 메소드 형태로 호출하여 추출할 수 있다.
OPC UA Client들은, OPC UA Server들의 데이터가 바뀔 때 수신할 수 있도록 subscription 할 수 있다.
OPC UA Server 생성 단계는, UANodeSet 기반 모델링 정보들을 이용하여, OPC UA Server들의 AddressSpace를 자동으로 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, Aggregation Server 생성 방법은, OPC UA Server들이 갖고 데이터를 읽어 Aggregation Server의 Variable의 데이터를 동기화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다. 그리고, 동기화 단계는, DataChangerEvent가 발생한 경우에 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, Aggregation Server 생성 시스템은, 스마트공장 자산들의 UANodeSet 기반 모델링 정보들을 XML 파일들이 저장되는 저장부; 및 저장부에 저장된 XML 파일들로부터 획득한 모델링 정보들에서 스마트공장 자산들에 대한 정보들을 추출하고, 스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하며, OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성하는 프로세서;를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, Aggregation Server 생성 방법은, 스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하는 단계; 및 OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성하는 단계;를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, Aggregation Server 생성 시스템은, 스마트공장 자산들과 통신 가능하도록 연결되는 통신부; 및 스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하고, OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성하는 프로세서;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 국제 표준기술 기반의 공장 OT Layer의 데이터 통합을 가능하게 하고, 스마트공장 고도화의 기초가 되는 데이터 통합 시스템 구축에 시간과 비용이 절약될 뿐만 아니라, 공정 프로세스의 변화에 따른 시스템의 추가, 변동 상황에 유연하게 대응할 수 있다.
특히 본 발명의 실시예들에 따르면, 스마트공장을 구성하기 위한 가장 기본적이면서 데이터 획득이라는 필수적인 기능을 쉽고, 빠르고, 유연하게 대응할 수 있도록 하여 준다.
그리고 본 발명의 실시예들에 따르면, 공장 자산들의 중앙 집중화를 위해 특별한 개발 과정이 필요하지 않고, 비전문가도 자산에 대한 정보 이력만 알고 있다면 필요한 데이터를 쉽게 취득할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 실시예들에 따르면, 유연 생산 시스템이 화두가 됨에 따라 자산들은 언제든 포함되거나 제외될 수 있으며, 혹은 다른 형태로 조합을 이룰 수 있는 변화가 일어날 때마다 비용과 시간이 소요되는 기술적 구현없이 자산에 대한 정보 모델링 파일만 존재한다면 데이터 취득을 위한 시스템 통합이 손쉽게 가능하다.
아울러 본 발명의 실시예들에 따르면, Edge Gateway 단을 개선해주는 해결책으로 개수의 제한이 없는 제조 자산들이 하나의 시스템에 통합되도록 하며, 프로그램을 실행할 수 있는 Gateway용 PC 1대만 존재하면 된다.
도 1. 제조 현장의 데이터 중앙 집중화를 위한 아키텍처
도 2. 시스템 구성도
도 3. OPC UA 기본 아키텍처 및 정보모델
도 4. UANodeSet의 DataType 내용 일부
도 5. 자산에 대한 모델링 정보 열람
도 6. 스키마를 이용한 JAXB 활용 및 모델링 정보의 객체화 과정
도 7. 객체화된 클래스 일부
도 8. 모델링 정보 획득 소스 코드
도 9. OPC UA Client 생성 및 연결 소스 코드 일부
도 10. OPC UA Server 생성 소스 코드 일부
도 11. Server의 AddressSpace 생성 과정
도 2. 시스템 구성도
도 3. OPC UA 기본 아키텍처 및 정보모델
도 4. UANodeSet의 DataType 내용 일부
도 5. 자산에 대한 모델링 정보 열람
도 6. 스키마를 이용한 JAXB 활용 및 모델링 정보의 객체화 과정
도 7. 객체화된 클래스 일부
도 8. 모델링 정보 획득 소스 코드
도 9. OPC UA Client 생성 및 연결 소스 코드 일부
도 10. OPC UA Server 생성 소스 코드 일부
도 11. Server의 AddressSpace 생성 과정
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
최근 다품종 소량생산, 고객 맞춤화 생산이 스마트공장 기술의 화두가 되면서 현장 내 물리적 변화의 유연성에 대응할 수 있는 능력이 요구되고 있다. 또한, 스마트공장 환경을 구축하기 위해서는 생산 과정에 기여하는 자산들의 정보를 취합하는 것이 가장 기본이 된다.
본 발명의 실시예에서는 제조 생산라인에 존재하는 자산들에서 발생하는 데이터를 체계적으로 관리하고, 스마트공장 고도화를 위한 상위 어플리케이션과의 유연한 연동이 가능한 환경을 구축할 수 있는 솔루션을 제공한다.
특히 산업용 표준 기술 중 OPC UA를 활용하여 시스템 통합에 있어 인터페이스 구축에 대한 비용을 감소시키고, 생산 공정을 위한 자산들의 유동성에 대응할 수 있도록 한다. 생산 설비들을 관리하기 위한 정보모델을 초기에 구성해 놓으면 데이터 취합을 위한 중앙집중화 시스템에 추가와 삭제를 쉽게 할 수 있어 통합 시스템 구축에 시간과 비용을 줄일 수 있다.
OPC UA의 기초가 되는 서버/클라이언트 구조를 이용하여 산업 현장에 존재하는 자산들로부터 실시간 데이터를 취합할 수 있다. 특히 최근 스마트공장의 필수 요소인 유연 생산에 발맞추어 시시각각 변하는 shopfloor 환경에 대응할 수 있는 특장점이 포함되어 있으며, 자산에 대한 정보모델 구성을 통해 손쉽게 데이터 중앙 집중화 시스템을 구축할 수 있다.
1. 제조 데이터 중앙 집중화 시스템
- Edge Computing 기술로 네트워크 구성의 가장자리에서 컴퓨팅을 지원
- 현장에 존재하는 물리적 자산들로부터 발생하는 실시간 데이터를 집중화
- 스마트공장의 가장 기본이 되는 데이터 수집 기술
- 각각의 기기에서 발생한 개별 데이터를 저장하고, 분석하여 활용할 수 있는 발판을 제공
도 1은 제조 현장의 데이터 중앙 집중화를 위한 기본 아키텍처로 중앙에 위치한 Aggregation Server가 현장에 각종 자산과 응용 프로그램의 교가 역할을 담당한다.
제조 현장의 설비들은 변경, 추가, 이전이 다발적임에 따라 전체를 관장해야 하는 응용 프로그램 입장에서 Aggregation Server가 설비운용의 유연성을 보장한다.
도 2는 현장에 있는 자산들을 관리하기 위한 정보를 모델링하고, 모델링된 데이터를 기반으로 취합 서버를 구축하는 시스템 구성도이다.
본 발명의 실시예에서는 모델링된 자산 정보를 XML 형태로 받아들이고, 모델링 정보를 활용하여 각각의 자산들과 연결되어 Aggregation Server의 DA(Data Access)기능을 수행한다.
2. OPC Unified Architecture
- OPC Foundation이 개발한 산업 자동화를 위한 산업용 통신 프로토콜
- IEC62541 국제표준
- 서버/클라이언트 통신의 기본 구조
- 데이터 수집 및 제어를 위해 산업 장비 및 시스템과의 통신에 중점을 둔 기술
본 발명의 실시예에서는 UA API 중 Java OPC UA Stack을 제공하는 Java SDK API를 활용하여 도 3에 Infrastructure 계층을 구성 및 구현한다.
자산에 대한 새로운 정보모델은 OPC UA 데이터 모델을 기반으로 생성될 수 있으며, 이는 OPC UA 기본 정보모델에서 파생된다. 정보모델의 사양은 산업 전용 문제를 해결하기 위한 산업 표준 모델로써의 역할을 한다. 도 3에서 Information Models 단에 해당하며, 인프라 계층 위에서 실시간 및 과거 데이터 변수와 경보에 사용되는 포괄적인 개체를 정의하는 기본 정보모델을 지정한다.
기본적으로 OPC UA 표준 정보모델과 제조 기업과의 공동 작업으로 생성된 모델이 존재하는데, 본 발명의 실시예에서는 UA 표준 정보모델은 기반으로 만들어진 정보모델을 활용하여 OPC UA 인프라를 구성한다.
3. 모델링 정보 획득 및 객체화
3.1 모델링 정보
3.1.1 UANodeSet
UANodeSet은 OPC Foundation에서 지정한 데이터 형태, 구조에 대한 명세로, 도 4에 예시된 바와 같이 XML 형태의 문서로 작성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 UANodeSet을 기반으로 Aggregation Server로 구성할 자산들에 대한 정보를 모델링하고, 모델링된 nodeset 파일을 import하여 정보를 획득한다.
3.1.2 모델링 정보의 획득
UANodeSet을 기반으로 만들어진 자산에 대한 모델링 정보는 .xml 파일로서 PC 내에 특정 폴더에 저장한다. Aggregation Server Generator는 해당 폴더 내에 존재하는 .xml 파일들 각각을 취합해야될 자산으로 인식하여 정보 내부를 열람한다. 도 5에는 자산에 대한 모델링 정보 열람을 예시하였다.
구체적으로, 자산(대상 : OPC UA 서버를 탑재한 PLC 장착된 제조 설비)에 접속하기 위한 Client를 생성하기 위해 주요 정보를 발췌하는데, 연결 및 데이터 맵핑을 위한 대표적인 주요 정보는 다음과 같다.
- NamespaceURL : Aggregation Server가 자산을 구분 지을 수 있는 ID
- EndpointURI : 자산에 대한 정보를 갖는 OPC UA Server의 접속 정보
- Variables : 데이터를 갖는 Variable Type에 대해서 식별자인 NodeId 정보 획득
UANodeSet이 저장된 특정 폴더 내 XML 모델링 파일들은 자바 Lib을 이용하여 읽는다.
3.2 객체화
3.2.1 JAXB(Java Architecture for XML Binding)
자바 클래스와 XML을 상호 표현하기 위한 자바 API로, 자바 클래스와 XML 간의 직렬화 및 역직렬화 수행한다.
본 발명의 실시예에서는 XML을 자바 객체로 역직렬화하여 XML에 있는 정보를 자바의 객체 및 메소드 형태로 호출하는 형태로 활용한다. 모델링 정보인 XML의 스키마를 사용하기 때문에 데이터의 누락이 없다.
3.2.2 UaNodeSet의 객체화
UaNodeSet에 대한 스키마 파일을 이용하여 객체화하여 모델링 정보에서 필요한 데이터를 추출한다. 스키마 파일은 UaNodeSet.xsd 이며, OPC Foundation에서 기본적으로 제공된다.
3.2.3 모델링 정보의 추출
도 6에서 볼 수 있듯이 Objects라는 메인 프로그램은 JAXB를 통해 객체화(.java)된 클래스들을 통해서 모델링 정보를 갖고 있는 Document를 참조한다. 도 7과 같이 JAXB로 맵핑된 클래스에 있는 함수나 변수를 호출하여 OPC UA Server에 접속하기 위한 주요 정보를 추출하여 리스트화하여 관리한다.
도 8의 (1)과 같이 스키마의 rootElement인 UANodeSet.class를 instance화 시켜 unmarshall을 할 준비를 하고, (3)과 같이 모델링 정보 파일을 넣어 스키마를 통해 얻은 클래스 내에 정보를 맵핑하며, (4)와 같이 모델링 정보 내에 있는 UAObject, UAVariable, UAMethod를 추출한다.
4. Aggregation Server Generator
4.1 자산과의 연결
4.1.1 OPC UA Client 생성 및 연결
XML 파일을 통해 구성한 OPC UA Server에 대한 리스트 객체를 통해 OPC UA Client 생성 및 연결한다. 다수의 자산들을 받아들이기 때문에 각각의 XML에서 얻은 OPC UA Server를 또 하나의 객체로 생성하여 관리(DeviceSetClass.java)한다.
하나의 DeviceSetClass 객체는 하나의 OPC UA Client를 생성하기 위한 다음의 정보가 담겨 있다.
- Server EndPointURI
- namespaceURL
- nodeIdList
최초에 import된 XML의 개수만큼 반복문을 실행하면서 도 9와 같이 Client를 생성한다.
4.1.2 MonitoredDataItem 등록
Server/Client 구조에서 Request/Response의 방식도 있지만, 본 발명의 실시예에서는 Server 측의 값이 바뀔 때마다 Client가 반응할 수 있는 subscription 모델을 사용한다.
subscription 모델을 사용하기 위해서는 값을 구독하기 위한 Variable의 NodeId가 필요하므로 기존에 생성한 DeviceSetClass 객체로부터 해당 정보를 얻는다.
NodeId는 namespaceIndex와 id의 조합(예시 : ns=1;s=myvar)이다. NodeId를 MonitoredDataItem 객체에 등록하면 DataChangeListener에게 전달되어 값이 변할 때마다 특정 함수를 호출한다.
4.2 OPC UA Server
4.2.1 OPC UA Server 생성
OPC UA Server는 여러 자산의 데이터 취합할 수 있는 Aggregation Server의 기능을 수행한다. 자산별 OPC UA Client들로부터 발생하는 실시간 데이터를 Aggregation Server에 맵핑된 Variable이 인식하여 최상위에 존재할 Application에게 제공한다. 도 10과 같이 한 개의 OPC UA Server를 생성한다.
4.2.2 AddressSpace 구성 및 Mapping
Aggregation Server는 import된 자산의 모델링 정보를 기반으로 하기 때문에 기본 구조는 모델링 정보를 그대로 따른다. OPC UA Server 구성 과정에서 UANodeSet 기반 모델링 정보 XML 파일을 이용하여 Server의 AddressSpace를 자동으로 구성 가능하다.
OPC UA sdk에서 loadModel()함수를 이용한다.
모델이 하나씩 등록될 때마다 자동으로 NamespaceIndex에 NamespaceURL이 할당된다. NodeId는 Variable의 identity를 보장하기 때문에 하나의 AddressSpace 내에서 중복될 수 없으므로 NamespaceIndex로 NodeId의 identity를 보장한다.
도 11과 같은 과정으로 Server의 NamespaceTable이 구성되고, NodeId에서 ns값만 바뀌어 Variable을 구성한다.
4.2.3 초기 및 실시간 데이터 반영
자산의 OPC UA Server가 갖고 있는 현재값을 읽어 Aggregation Server에 맵핑되어 있는 Variable의 DataValue를 동기화한다. 값이 변할 때마다 발생하는 DataChangerEvent에 대하여 Aggregation Server에 맵핑된 해당 Variable의 DataValue에 실시간 반영한다.
5. Aggregation Server 생성 시스템
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 Aggregation Server 생성 시스템의 블럭도이다. 본 발명의 실시예에 따른 Aggregation Server 생성 시스템은, 도시된 바와 같이, 통신부(110), 출력부(120), 프로세서(130), 입력부(140) 및 저장부(150)를 포함하여 구성되는 컴퓨팅 시스템으로 구현 가능하다.
통신부(110)는 스마트공장 자산들 및 상위 어플리케이션과의 통신 연결하기 위한 수단이고, 프로세서(130)는 전술한 방법에 의해 Aggregation Server를 생성하여 스마트공장 자산들의 정보와 데이터를 취합하고, 상위 어플리케이션에 제공한다.
입력부(140)는 사용자 명령을 입력받아 프로세서(130)로 전달하며, 출력부(120)는 프로세서(130)의 실행 결과가 표시되는 디스플레이이며, 저장부(150)는 프로세서(130)가 기능하고 동작함에 있어 필요한 저장 공간을 제공한다.
6. 변형예
지금까지, 스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법 및 시스템에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
스마트공장 자산
UANodeSet 기반 모델링 정보
OPC UA Server
OPC UA Client
Aggregation Server
UANodeSet 기반 모델링 정보
OPC UA Server
OPC UA Client
Aggregation Server
Claims (12)
- Aggregation Server 생성 시스템이, 스마트공장 자산들의 UANodeSet 기반 모델링 정보들을 XML 파일들로부터 획득하는 단계;
Aggregation Server 생성 시스템이, 획득한 모델링 정보들에서 스마트공장 자산들에 대한 정보들을 추출하는 단계;
Aggregation Server 생성 시스템이, 스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하는 단계; 및
Aggregation Server 생성 시스템이, OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성하는 단계;를 포함하고,
OPC UA Client들은,
OPC UA Server들의 데이터가 바뀔 때 수신할 수 있도록 subscription 하며,
OPC UA Server 생성 단계는,
UANodeSet 기반 모델링 정보들을 이용하여, OPC UA Server들의 AddressSpace를 자동으로 구성하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 방법.
- 청구항 1에 있어서,
획득 단계는,
특정 폴더에 저장된 XML 파일들로부터 스마트공장 자산들의 모델링 정보들을 획득하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 방법.
- 청구항 1에 있어서,
추출 단계는,
스마트공장 자산의 ID, OPC UA Server의 접속 정보, 데이터를 갖는 variable에 대한 식별자인 NodeId를 추출하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 방법.
- 청구항 3에 있어서,
추출 단계는,
UaNodeSet에 대한 스키마 파일을 이용하여 XML 파일을 객체화하여 모델링 정보에서 필요한 정보들을 추출하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 방법.
- 청구항 4에 있어서,
추출 단계는,
XML 파일을 자바 객체로 역직렬화하여 XML 파일에 있는 모델링 정보를 자바의 객체 및 메소드 형태로 호출하여 추출하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 방법.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
Aggregation Server 생성 시스템이, OPC UA Server들이 갖고 데이터를 읽어 Aggregation Server의 Variable의 데이터를 동기화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 방법.
- 청구항 8에 있어서,
동기화 단계는,
DataChangerEvent가 발생한 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 방법.
- 스마트공장 자산들의 UANodeSet 기반 모델링 정보들을 XML 파일들이 저장되는 저장부; 및
저장부에 저장된 XML 파일들로부터 획득한 모델링 정보들에서 스마트공장 자산들에 대한 정보들을 추출하고, 스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하며, OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성하는 프로세서;를 포함하고,
OPC UA Client들은,
OPC UA Server들의 데이터가 바뀔 때 수신할 수 있도록 subscription 하며,
프로세서는,
UANodeSet 기반 모델링 정보들을 이용하여, OPC UA Server들의 AddressSpace를 자동으로 구성하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 시스템.
- Aggregation Server 생성 시스템이, 스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하는 단계; 및
Aggregation Server 생성 시스템이, OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성하는 단계;를 포함하고,
OPC UA Client들은,
OPC UA Server들의 데이터가 바뀔 때 수신할 수 있도록 subscription 하며,
OPC UA Server 생성 단계는,
UANodeSet 기반 모델링 정보들을 이용하여, OPC UA Server들의 AddressSpace를 자동으로 구성하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 방법.
- 스마트공장 자산들과 통신 가능하도록 연결되는 통신부; 및
스마트공장 자산들의 OPC UA Server들에 연결하기 위한 OPC UA Client들을 생성하고, OPC UA Client들을 통해 OPC UA Server들로부터 수신되는 데이터들을 취합하는 Aggregation Server를 생성하는 프로세서;를 포함하고,
OPC UA Client들은,
OPC UA Server들의 데이터가 바뀔 때 수신할 수 있도록 subscription 하며,
프로세서는,
UANodeSet 기반 모델링 정보들을 이용하여, OPC UA Server들의 AddressSpace를 자동으로 구성하는 것을 특징으로 하는 Aggregation Server 생성 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200185830A KR102505378B1 (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200185830A KR102505378B1 (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220094536A KR20220094536A (ko) | 2022-07-06 |
| KR102505378B1 true KR102505378B1 (ko) | 2023-03-06 |
Family
ID=82399844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200185830A KR102505378B1 (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102505378B1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102654607B1 (ko) * | 2022-12-08 | 2024-04-04 | 한국전자기술연구원 | 디지털 트윈을 위한 자산관리쉘의 생애주기 기반 정보모델 관리 방법 및 시스템 |
| KR102545221B1 (ko) * | 2022-12-30 | 2023-06-20 | (주)임픽스 | 자산관리 쉘 기반의 데이터 수집 플랫폼을 이용한 aas 구축 운영 방법 |
| WO2024143640A1 (ko) * | 2022-12-30 | 2024-07-04 | 한국전자기술연구원 | 가스시설 안전관리를 위한 무선 스마트 센서디바이스 상호운용성 방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101940747B1 (ko) | 2016-06-24 | 2019-01-22 | 전자부품연구원 | IoT 기반의 공장 통합 관리 장치 |
| KR102269002B1 (ko) | 2016-12-15 | 2021-06-25 | 한국전자기술연구원 | 모듈 조합형 현장 자동화 장비 제어 및 관제 시스템 및 방법 |
| KR102382564B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2022-04-01 | 한국전자기술연구원 | AutomationML 기반의 OPC UA 환경 구축을 위한 데이터 파싱 및 구성 방법 |
| KR20200065475A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 전자부품연구원 | 관리-셸을 이용한 모듈 조합형 자동화 공정장비 관리 방법 |
-
2020
- 2020-12-29 KR KR1020200185830A patent/KR102505378B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220094536A (ko) | 2022-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102505378B1 (ko) | 스마트공장 자산의 OPC UA 표준 정보모델 기반 Aggregation Server 생성 방법 | |
| CN105843182B (zh) | 一种基于oms的电力调度事故预案系统及方法 | |
| US8762933B2 (en) | Converting business process models to component models in a service oriented architecture domain | |
| CN109118347A (zh) | 一种自动化协作方法及系统 | |
| KR20140121145A (ko) | Bim기반 건설데이터 통합관리 시스템 | |
| CN102902536A (zh) | 一种物联网计算机系统 | |
| CN101710274A (zh) | 应用软件帮助信息生成方法及系统 | |
| CN111651405A (zh) | 配置文件管理方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN104468778A (zh) | 一种基于云服务的云制造执行系统及其制造执行方法 | |
| CN112363718A (zh) | 一种基于微服务架构的工业应用集成系统 | |
| KR102382564B1 (ko) | AutomationML 기반의 OPC UA 환경 구축을 위한 데이터 파싱 및 구성 방법 | |
| Virta et al. | SOA-Based integration for batch process management with OPC UA and ISA-88/95 | |
| CN112804362A (zh) | 分散数据微服务自动化运维体系 | |
| CN109445384B (zh) | 一种多设备控制系统 | |
| KR101398027B1 (ko) | 관점 정의 메타데이터를 이용한 시설물 유지보수 시스템 및 방법 | |
| CN113822557A (zh) | 数据融合管理系统、装置、电子设备及介质 | |
| Llamuca et al. | Integrating ISA-95 and IEC-61499 for distributed control system monitoring | |
| CN117009357A (zh) | 智慧城市的物联网数据治理方法、装置、系统及介质 | |
| CN101150468A (zh) | 一种数据采集与电子记录系统及其数据采集与记录方法 | |
| CN112449022B (zh) | 云边协同方法、装置、系统及电子设备 | |
| JPWO2013121572A1 (ja) | 分散システムにおける異種システムデータ提供方法 | |
| KR102729107B1 (ko) | 자산관리쉘 기반의 디지털트윈 서비스 컴포넌트 구성 및 생애주기 관리 방법 | |
| CN113568763A (zh) | 一种产线设备通信系统的生成方法和装置及设备 | |
| Zielstorff et al. | Harmonizing Heterogeneity: A Novel Architecture for Legacy System Integration with Digital Twins in Industry 4.0 | |
| Stack et al. | A service oriented architecture for building performance monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |