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KR100642182B1 - 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템 - Google Patents

단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템 Download PDF

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KR100642182B1
KR100642182B1 KR1020040099838A KR20040099838A KR100642182B1 KR 100642182 B1 KR100642182 B1 KR 100642182B1 KR 1020040099838 A KR1020040099838 A KR 1020040099838A KR 20040099838 A KR20040099838 A KR 20040099838A KR 100642182 B1 KR100642182 B1 KR 100642182B1
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김찬봉
김주한
이강주
김형내
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주식회사 터보테크
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Abstract

본 발명은 씨앤씨시스템에 관한 것으로써 상세하게는 시스템과의 컴파일 내지 링크과정없이 플러그앤플레이(Plug & Play)방식으로 응용모듈을 연결하도록 인터페이스규약을 정형화하므로 시스템에 부가되는 응용모듈의 확장 및 유지보수, 통합이 용이한 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 데이타파일을 통하여 사용자가 원하는 에이치앰아이(HMI)를 구성할 수 있도록 하는 개방형 에이치앰아이기능을 갖고, 단일 씨피유(CPU)상에서 표시제어부 기능을 갖는 에이치앰아이기능과 수치제어부의 모션제어기능을 동시에 수행하는 씨앤씨시스템에 관한 것이다.
이를 달성하기 위한 본 발명의 구성은 씨앤씨시스템의 모션제어 및 화면표시제어를 동시에 수행하는 씨피유와; 공작기기 및 자동화기기등의 하드웨어의 인터페이스 역할을 하면서 상기 씨피유를 관리하여 동작을 구동(booting)하고, 입출력을 제어하는 오퍼레이팅시스템과; 상기 하드웨어의 인터페이스를 가능케 하도록 상기 메인시스템과 링크되어 실행시키는 시스템인터페이스라이브러리(System Interface Library)와; 상기 시스템인터페이스라이브러리를 통해 상기 하드웨어를 구동제어하는 메인시스템과; 상기 메인시스템과 플러그앤플레이방식(Plug & Play)으로 연결되는 응용모듈을 포함하고, 상기 응용모듈의 화면과 상기 하드리얼타임모듈에 따라 모터 및 기기의 구동에 따른 위치변화를 화면에 표시하거나 내부 파라미터값을 설정하는 소프트리얼타임모듈과; 상기 응용모듈 및 메인시스템의 구동데이타와 상기 소프트리얼타임모듈으로 부터 인가되는 데이타를 저장하는 공유메모리와; 상기 공유메모리에 저장된 소프트리얼타임모듈의 데이타를 공유하여 상기 하드웨어를 구동제어하는 하드리얼타임모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
CNC시스템, HMI, 표준인터페이스함수, Plug & Play

Description

단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템{CNC system utilizing a central processing unit}
도 1a는 종래의 씨앤씨시스템에 있어서 소프트리얼타임 씨피유모듈과 모션제어기 씨피유모듈의 연결관계를 나타낸 블럭도,
도 1b은 종래의 씨앤씨시스템에 있어서 응용모듈과 메인시스템의 연결관계를 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템의 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템의 소프트리얼타임듈을 나타낸 상세블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템의 응용모듈과 메인시스템의 연결관계를 나타낸 블럭도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 씨피유 20 : 오퍼레이팅시스템
30 : 인터페이스라이브러리 40 : 메인시스템
50 : 소프트리얼타임모듈 51 : 에이치앰아이모듈
52 : 표준인터페이스함수부 53 : 응용모듈
54 : 맵매니져 60 : 공유메모리
61 ; 맵파일 70 : 하드리얼타임모듈
71 : 피엘씨실행수단 72 : G코드해석수단
73 : 위치경로설정수단 74 : 위치제어설정수단
75 : 씨앤씨커널매니져 81 : 아이오인터페이스
82 : 서보인터페이스 511 : 입력신호발생수단
512 : 데이타리딩수단 513 : 머신제어수단
514 : 알람모니터링수단 515 : 에이치앰아이데이타파일
516 : 알람백업메모리
본 발명은 씨앤씨시스템에 관한 것으로써 상세하게는 종래의 수치제어부와 표시제어부를 2개의 씨피유로 제어하도록 분류되어 있던 씨앤씨장치와는 다르게 수치제어부에 해당되는 모션제어모듈과 표시제어부에 해당되는 에이치앰아이실행모듈이 외부 통신이 아닌 시스템 내부의 공유공유메모리를 이용하여 하나의 씨피유상에서 동작될 수 있도록 하였고, 또한 사용자가 작성한 응용모듈이 플러그앤플레이(Plug & Play)방식으로 연결될 수 있도록 인터페이스규약을 정형화하여 시스템에 부가되는 응용모듈의 확장 및 유지보수, 통합이 용이한 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수치제어기(Numerical Control)는 프로그래밍, 제어장치, 공작기 계 또는 자동화기기 등의 3대 요소로 구성되어 있으나, 각 요소들이 급격한 속도로 발전을 거듭하고 있다. 이중 공작기계에서는 1종의 작업뿐만 아니라 여러 종류의 작업을 할 수 있는 머시닝 센터(Machining Center)가 선진국에서는 일반화되어 공구 자동 교환장치, 가공물 자동 탈착장치 등을 구비하여 성력화(省力化) 조업에 많은 발전을 보였고, 가공물과 공구도 자동 반송장치에서도 특수 컴퓨터를 공작기계에 비치한 것에서부터 범용 컴퓨터를 내부에 부착한 씨앤씨시스템(Computerized Numerical Control System)로 발전하였다.
상기 씨앤씨시스템은 범용성이 있는 고속 전산기를 내부에 갖고 있어 직선 보간, 원호 보간, 공구경보정 등을 입력으로 주어 조정할 수 있는 기능 등이 가능하다. 또한 공구 중심 통로의 보정, 엔씨(NC)에서의 모방 작업, 고속윤곽가공 등 각종 기능을 갖고 있으며, 이들 씨앤씨에는 공구 교환장치, 가공 위치의 변환 등도 자동적으로 할 수 있는 머시닝 센터(Machining center_)로서 널리 이용된다.
이와 같은 씨앤씨시스템은 통상적으로 사용자의 조작신호 및 부가기능의 실행, 디스플레이 화면의 설정을 위한 에이치앰아이(HMI, Human Machine Interface) 모듈과, 센서 또는 모터등 하드웨어의 정밀제어를 위한 모션제어부 모듈로 구성된다. 여기서 상기 에이치앰아이모듈은 상기 씨앤씨시스템의 부가기능, 즉 공작기계 또는 자동화기기의 좌표계를 설정하는 좌표계설정수단과 엔씨프로그램(NC Program)의 편집수단, 그리고 하드웨어와의 접점신호의 이상유무를 판단하는 고장진단수단등을 포함하는 응용모듈을 포함하여 씨앤씨의 메인시스템과 연동되어 사용자의 조작에 의해 실행된다.
상기와 같은 기능을 종래의 씨앤씨시스템에서는 에이치앰아이모듈을 제어하는 씨피유(1)와 모션제어모듈을 제어하는 씨피유(2)는 도 1a에 도시된 바와 같이 외부통신을 이용하여 데이타를 주고 받을 수 있도록 연결되어 있다. 이러한 통신을 이용하는 경우 통신을 요하는 데이타의 이동이 많은 경우 통신에 따른 부하가 발생되기도 하고, 통신상의 오류 및 통신케이블의 불량등의 이유로 화면표시부와 수치제어부의 인터페이스에 문제가 발생되는 경우가 있다.
도 1b는 종래의 씨앤씨시스템에서 응용모듈과 메인시스템의 관계를 나타낸 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 씨앤씨시스템에서 좌표계설정 및 고장진단, 프로그램편집기등의 응용모듈(3)은 각각 메인시스템(4)과 동적으로 연결되어 하나의 모듈로 구성되어 구동되며, 응용모듈(3)중 한가지의 기능을 변경한다거나 새로운 응용모듈(3)을 상기 메인시스템(4)에 추가하기는 전체 메인시스템(4)의 원래소스를 모두 함께 컴파일해야된다.
즉, 이와 같은 종래의 씨앤씨시스템에서 응용모듈(3)과 메인시스템(4)간의 인터페이스는 표준화된 규약이 없기 때문에 서로 다른 개발자에 의해 개발된 다수개의 응용모듈(3)간에 서로 다른 인터페이스규약에 의하여 메인시스템(4) 및 응용모듈(4)이 연결됨에 따라 시스템의 모든소스를 함께 컴파일(Compile)하여야 하는 경우가 되므로 새로운 기능을 갖는 모듈의 추가 또는 기능이 변경된 모듈만의 교체작업은 전체 시스템을 변경하지 않으면 불가능하다는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 화면표시제어 및 모션제어를 하나의 씨피유상에서 시스템 내부의 공유메모리를 이용하여 동작될 수 있는 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한 본 발명은 응용모듈과 메인시스템간에 플러그앤플레이의 방식으로 연결관계를 구성하고, 이를 위해 응용모듈과 메인시스템간에 사용되는 기본함수를 정형화하여 인터페이스방식으로 정의한 표준인터페이스함수 및 에이치앰아이데이타파일을 이용한 에이치앰아이표시 및 변경이 가능한 씨앤씨시스템을 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 씨앤씨시스템의 모션제어 및 화면표시제어를 동시에 수행하는 씨피유와; 공작기기 및 자동화기기등의 하드웨어의 인터페이스 역할을 하면서 상기 씨피유를 관리하여 동작을 구동(booting)하고, 입출력을 제어하는 오퍼레이팅시스템과; 상기 하드웨어의 인터페이스를 가능케 하도록 상기 메인시스템과 링크되어 실행시키는 시스템인터페이스라이브러리(System Interface Library)와; 상기 시스템인터페이스라이브러리를 통해 상기 하드웨어를 구동제어하는 메인시스템과; 상기 메인시스템과 플러그앤플레이방식(Plug & Play)으로 연결되는 응용모듈을 포함하고, 상기 응용모듈의 화면과 상기 하드리얼타임모듈에 따라 모터 및 기기의 구동에 따른 위치변화를 화면에 표시하거나 내부 파라미터값을 설정하는 소프트리얼타임모듈과; 상기 응용모듈 및 메인시스템의 구동데이타와 상기 소프트리얼타임모듈으로 부터 인가되는 데이타를 저장하는 공유메모리와; 상기 공유메모리에 저장된 소프트리얼타임모듈의 데이타를 공유하면서, 상기 하드웨어를 구동제어하는 하드리얼타임모듈을 포함한다.
그리고 상기 하드리얼타임모듈은 상기 소프트리얼타임모듈에서 응용모듈이 구동시에 상기 공유메모리의 맵을 생성하고, 이후 상기 하드리얼타임모듈의 구성이 상기 맵에 저장된 데이타를 읽어들여 구동시에 정상적인 기능을 수행하는 지를 감지하는 씨앤씨커널매니져를 포함한다.
또한, 상기 소프트리얼타임모듈은 해당화면의 정보를 포함하는 에이치앰아이데이타파일(Human Machine Interface File)을 사용자의 입력신호에 따라 읽어들여 상기 메인시스템 및 응용모듈의 구동에 따라 해당화면을 표시하는 에이치앰아이모듈(Human Machine Interface Module)을 포함한다.
여기서, 상기 에이치앰아이데이타파일은 상기 표준인터페이스함수부에 링크되는 파일명과 화면번호를 입력한 파일과; 알람이 표시될 해당 화면번호를 입력한 파일과; 알람번호와 이에 해당되는 알람내용을 입력한 파일과; 화면번호와 그 화면에서 표시되는 내부변수의 위치 및 표시방법등을 입력한 파일과; 화면번호와 그 화면에서 표시되는 문자의 위치와 크기등을 입력한 파일과; 화면에 표시되는 그림파일의 이름과 위치를 입력한 파일과; 화면마다 표시되는 메뉴항목을 입력한 파일과; 각 화면에서 메뉴키를 누르는 경우 변경되고자 하는 화면번호를 입력한 파일과; 파라미터의 이름 및 값과 설명문을 표시할 수 있도록 입력한 파일중 적어도 어느하나를 포함한다.
또한, 상기 소프트리얼타임모듈은 상기 응용모듈과 링크(Linked)되고, 상기 메인시스템과는 플러그앤플레이(Plug & Play)방식으로 연결되어, 링크연결된 상기 응용모듈을 상기 메인시스템과 연동되어 실행시키는 표준인터페이스함수부를 포함한다.
여기서, 상기 표준인터페이스함수부는 응용모듈의 생성, 응용모듈의 종료, 화면에 보여질때 호출되는 함수, 화면에 보여진 기능을 감추는 함수, 반복적인 작업 또는 기능으로 호출되는 함수, 메시지가 발생했을때 호출되는 함수, 문자열정보가 입력되었을때 호출되는 함수중 적어도 어느하나를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 씨피유(10)는 자동화기기 또는 공작기기등에 연결되어 구동프로그램인 메인시스템(40)을 구동시키고, 상기 메인시스템(40)에서 발생되는 프로그래밍적인 제어신호를 전기적신호로 변환시켜 연결되는 기계장치에 제어신호를 출력한다.
그리고 오퍼레이팅시스템(20)은 상기 씨피유(10)의 상위계층으로써 상기 씨피유(10)를 관리하며 동작을 구동(booting)하고 입출력을 제어한다.
여기서 상기 메인시스템(40)은 상기 공유메모리(60)에 저장되어 상기 씨앤씨시스템에 연결되는 자동화기기 및 공작기기등을 구동제어하는 구동프로그램을 포함 한다. 또한 상기 응용모듈(53)은 .dll확장자를 갖고 구성됨에 따라 .exe확장자를 갖는 상기 메인시스템(40)과 동적으로 연결되어 상기 메인시스템(40)과 연동되어 실행되며, 상기 메인시스템(40)의 기능외에 부가적으로 상기 하드리얼타임모듈(70)에 연결되는 각 기계장치의 구동데이타를 설정 및 변경을 할 수 있는 부가기능을 수행하며, 예를들면, 좌표계설정, 프로그램편집, 파라미터설정, 그래픽경로표시, 매크로변수의 설정, 고장진단등을 실행한다.
그리고 시스템인터페이스라이브러리(30)는 상기 오퍼레이팅시스템(20)의 상위계층으로 연결되는 기계장치와 메인시스템(40)과의 인터페이스를 가능케 하도록 상기 메인시스템(40)과 링크되어 실행시킨다.
그리고 소프트리얼타임모듈(50)은 상기 메인시스템(40)과 플러그앤플레이방식으로 연결되는 다수개의 응용모듈(53)을 포함하고, 사용자의 입력 및 응용모듈(53)의 화면과 상기 메인시스템(40)의 구동에 따른 화면을 표시 및 설정한다.
또한 상기 소프트리얼타임모듈(50)의 에이치앰아이모듈(51)은 해당화면의 정보를 포함하여 상기 공유메모리(60)에 저장된 에이치앰아이데이타파일(515)(Human Machine Interface Data File)을 사용자의 입력신호에 따라 읽어들여 상기 메인시스템(40) 및 응용모듈(53)의 구동에 따라 해당화면을 표시하고, 표준인터페이스함수부(52)는 후술되는 기본함수를 포함하여 상기 응용모듈(53)과 링크(Link)되고, 상기 메인시스템(40)과는 플러그앤플레이(Plug and play)방식으로 연결되어, 링크연결된 상기 응용모듈(53)을 상기 메인시스템(40)과 연동되도록 한다. 그리고 맵매니져(54)는 씨앤씨스템의 내부에서 사용하는 파라미터, 입력 및 출력접점, 시스템 내부의 상태정보를 관리하며 상기 응용모듈(53) 및 에이치앰아이모듈(51)의 공유메모리(60)에 액세스(Acess)를 관리한다.
또한, 공유메모리(60)는 상기 응용모듈(53) 및 메인시스템(40)의 구동데이타와 상기 소프트리얼타임모듈(50)로 부터 인가되는 데이타를 저장하고, 하드리얼타임모듈(70)은 상기 공유메모리(60)에 저장된 소프트리얼타임모듈(50)의 데이타를 읽어들여, 아이오인터페이스(81)(I/O Interface)와 서보인터페이스(82)(Servo Interface)를 통하여 연결되는 기계장치를 구동제어한다.
즉, 하드리얼타임모듈(70)은 사용자가 상기 에이치앰아이모듈(51)을 통해 입력하는 조작신호에 따라 상기 소프트리얼타임모듈(50)의 각 응용모듈(53)에서 출력되는 데이타가 상기 공유메모리(60)에 저장되면, 상기 공유메모리(60)에 접근하여 해당 데이타를 읽어들여 각 구성에 연결되는 센서, 스핀들, 서보모터등을 구동제어한다. 여기서 피엘씨실행수단(71)은 사용자의 입력 및 동작조건(가공시작버튼, 스위치선택값등)에 대해 원하는 동작을 수행하도록 온/오프제어를 수행하고, G코드해석수단(72)은 G코드로 만들어진 가공프로그램을 해석하는 역할을 수행한다. 또한, 위치경로설정수단(73)은 해석된 가공프로그램을 이용해서 기계가 움직여야할 위치값들의 경로를 생성하고, 위치제어설정수단(74)은 매시간주기마다 기계위치값을 모터쪽으로 출력하고, 센서의 피드백(Feedback)신호를 수신하여 기계가 움직이는 경로상에서 정확한 위치를 갖도록 한다. 씨앤씨커널매니져(75)는 상기 소프트리얼타임모듈(50)에서 응용모듈(53)이 구동시에 상기 공유메모리(60)의 맵을 생성하고, 이후 상기 하드리얼타임모듈(70)의 구성이 상기 맵에 저장된 데이타를 읽어들여 구 동시에 정상적인 기능을 수행하는 지를 감지한다. 그리고 상기 씨앤씨커널매니져(75)는 상기 피엘씨실행수단(71) 내지 위치제어설정수단(74)에서 정상적인 구동을 하지 않으면 상기 공유메모리(60)에 알람정보를 저장하고, 이후 상기 소프트리얼타임모듈(50)에서는 상기 공유메모리(60)에 저장된 알람정보를 읽어들여 부저 또는 화면에 알람을 표시한다.
그리고, 하드리얼타임모듈(70)은 시스템인터페이스라이브러리(30)(System Interface Library)를 통하여 연결된 장비의 모션제어기능과 온/오프제어를 수행하며, 장비로부터 피드백(Feed-back)되는 위치정보등의 신호를 받을 수 있다.
따라서 본 발명은 화면표시제어기능을 갖는 에이치앰아이모듈(50)을 통하여 설정 및 변경된 데이타는 공유메모리(60)에 저장되고, 상기 하드리얼타임모듈(70)은 상기 공유메모리(60)에 저장된 데이타를 읽어들여 아이오인터페이스(81) 및 서보인터페이스(82)를 통하여 연결되는 자동화기기 및 공작기기등을 제어하게 된다. 즉, 본 발명은 공유공유메모리(60)를 통한 상기 소프트리얼타임모듈(50) 및 하드리얼타임모듈(70)이 데이타를 상호 전달함에 따라 단일 씨피유(10)를 이용한 화면표시 및 모션제어가 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 단일씨피유를 이용한씨앤씨시스템에서 소프트리얼타임모듈을 나타낸 상세블럭도이다.
도 3을 참조하면, 에이치앰아이모듈(51)에서 입력신호발생수단(511)은 사용자가 키보드를 이용하여 소정의 조작신호를 입력하면 이를 수신하여 입력된 조작신호에 해당되는 제어신호를 발생하고, 데이타리딩수단(512)은 에이치앰아이데이타파 일(515)을 읽어들여 이를 화면에 표시하고, 머신제어수단(513)은 사용자의 조작신호에 따라 연결된 기계장치의 제어신호를 출력하고, 알람모니터링수단(514)은 연결되는 자동화기기 및 공작기기등의 구동상태를 모니터링하여 알람백업메모리(516)에 저장된 알람정보에 해당되면 부저 내지 화면에 표시토록 제어하여 각 하드웨어의 이상유무를 표시하도록 한다. 여기서 상기 에이치앰아이데이타파일(515)과 알람백업메모리(516)는 상기 공유메모리(60)와는 별도의 공간에 저장된다.
또한 에이치앰아이데이타파일(515)은 .txt확장자로 형성되어 상기 공유메모리(60)에 저장되며 상기 메인시스템(40) 및 응용모듈(53)의 구동에 따른 각 디스플레이화면의 정보를 포함함에 따라 사용자가 각 파일에 포함된 정보를 수정하므로써 화면을 설정 또는 변경할 수 있으며 이는 하기와 같다.
상기 에이치앰아이데이타파일(515)은 메인시스템(40) 및 응용모듈(53)의 구동시에 설정된 각 화면의 정보를 포함하며, 이를 상기 데이타리딩수단(512)이 상기 에이치앰아이데이타파일(515)을 읽어들임으로써 상기 응용모듈(53) 또는 메인시스템(40)의 구동에 따른 각각의 화면을 확인하여 해당 화면을 출력하게 된다.
따라서 사용자가 상기 표준인터페이스함수부(52)의 기본함수에 의해 구동되는 응용모듈(53)의 화면번호와 파일명을 상기 에이치앰아이데이타파일(515)에 포함된 asf.txt파일에 입력하므로써 상기 표준인터페이스함수부(52)의 기본함수에 의한 인터페이스포맷에 따라서 개발된 응용모듈(53)을 링크할 수 있다. 또한, vdata.txt와 stext.txt, bmp.txt파일에서 화면번호와 그 화면에 표시되는 변수와 문자의 위치와 크기를 설정하고, BMP형태의 그림파일의 이름과 위치를 입력하므로써 해당 화 면을 구성한다. 또한 사용자는 상기 에이치앰아이데이타파일(515)의 ftext.txt와 wtrans.txt파일을 통하여 화면에 표시되는 메뉴와 키를 설정하고, 각 메뉴의 선택에 따라서 이동되는 화면을 설정할 수 있고, 알람설정시에는 almdata.txt파일을 통해 알람번호와 그 내용을 설정할 수 있다.
그리고 알람백업메모리(516)는 상기 공유메모리(60)와는 별도의 구성으로써 연결되는 각 기계장치의 이상상태정보를 포함하고, 상기 알람모니터링수단(514)은 각 장비의 이상유무를 확인하고, 확인된 결과치와 상기 알람백업메모리(516)에 저장된 정보를 비교하여 장비의 이상유무를 표시하게 된다. 이때 상기 알람백업메모리(516)에 저장된 정보는 상기 데이타리딩수단(512)에 의해 독출되어 상기 알람모니터링수단(514)에 인가되며, 상기 알람모니터링수단(514)은 상기 정보와 측정치를 비교하여 장비의 이상유무를 판단하게 된다.
또한 상기 맵매니져(54)는 상술한 바와 같이 상기 응용모듈(53)과 에이치앰아이모듈(51)의 공유메모리(60) 액세스를 관리하며, 이때 상기 에이치앰아이모듈(51) 및 응용모듈(53)은 상기 맵매니져(54)를 통해 상기 공유메모리(60)에 저장된 맵파일(61)에 데이타를 쓰거나 읽을 수 있다.
따라서 상기 에이치앰아이모듈(51)의 상기 입력신호발생수단(511)에 의해 사용자가 다수개의 응용모듈(53)중 어느하나를 선택하면, 상기 표준인터페이스함수부(52)에 링크연결된 응용모듈(53)이 상기 공유메모리(60)에 적재되어 실행된다.
즉, 상기 표준인터페이스함수부(52)는 상기 에이이앰아이모듈의 입력신호발생수단(511)에서 인가되는 사용자조작신호에 따라서 해당 응용모듈(53)을 구동시키 며, 이때 상기 표준인터페이스함수부(52)는 상기 응용모듈(53)과 링크연결되고 상기 에이치앰아이모듈(51)을 구동시키는 메인시스템(40)과는 플러그앤플레이(Plug & Play)방식으로 연결되며 이는 도 4에 도시된 바와 같다.
도 4 를 참조하면, 상기 표준인터페이스함수부(52)는 상술한 바와 같이 상기 에이치앰아이데이타파일(515)에서 Asf.txt파일에 상기 표준인터페이스함수부(52)와 링크연결되는 화면번호 및 응용모듈의 파일명을 입력하므로써 .dll확장자를 갖는 응용모듈(53)과 링크되여 연결되고, 상기 메인시스템(40)과의 컴파일단계에서 링크되지 않고 플러그앤플레이방식을 적용하여 연결된다.
그러므로 상기 표준인터페이스함수부(52)는 상기 에이치앰아이모듈(51)을 통하여 사용자의 선택신호에 의한 상기 메인시스템(40)의 호출에 응해 응용모듈(53)을 구동시키는 역할을 하며, 이때 상기 화면에 표시되는 응용모듈(53)은 상기 표준인터페이스함수부(52)의 기본함수에 따라 표시된다. 여기서 상기 표준인터페이스함수부(52)의 정형화된 기본함수는 하기와 같다.
따라서, 상기 응용모듈(53)은 상기 메인시스템(40)의 호출에 의해 구동시에는 상기 표에서 데이타초기화기능을 구현하는 함수가 호출되고, 종료, 화면에 보여지는 기능, 화면에 감추어지는 기능, 반복적인 작업 및 감시해야되는 기능, 메시지가 발생했을 때 실행되는 기능, 문자열정보가 입력시 호출되는 됨에 따라 이를 처리하는 각각의 함수들이 경우에 따라서 각각 호출되어 상기 에이치앰아이모듈(51)의 구동에 의해 화면에 표시된다.
즉, 본 발명에 따른 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템은 상기의 에이치앰아 이데이타파일(515)에서 Asf.txt에 상기 표준인터페이스함수부(52)에 링크되는 응용모듈(53)의 파일명과 화면번호를 입력하므로써 상기 표준인터페이스함수부(52)와 링크되고, 상기 표준인터페이스함수부(52)는 후술되는 정형화된 기본함수를 포함하므로써 각 응용모듈(53)의 인터페이스규약을 설정한다. 따라서 서로다른 회사 또는 개발자에 의해 개발된 각 응용모듈(53)이 본 발명이 적용된 씨앤씨시스템에 설치되어 메인시스템(40)에 의해 구동에 의해 구동시에는 상기 표준인터페이스함수부(52)의 기본함수에 의해 동일한 기능을 구현할 수 있게 된다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 포함하는 본 발명의 작용을 도 2 내지 도 4를 이용하여 상세히 설명한다.
사용자가 구동전원을 온하게 되면, 씨피유(10)가 구동되어 오퍼레이팅시스템(20)이 실행되므로 메인시스템(40)이 초기화된다. 그리고 상기 메인시스템(40)의 구동에 따라서 상기 에이치앰아이모듈(51)은 상기 메인시스템(40)의 초기화면을 상기 에이치앰아이데이타파일(515)을 읽어들여 상기 메모리(60)에서 초기화면에 해당하는 내부정보의 화면을 표시한다.
이때 사용자가 키보드를 통하여 좌표계설정등의 부가기능을 수행하기 위하여 해당 응용모듈(53)을 선택하면, 상기 입력신호발생수단(511)은 사용자의 키보드조작에 따른 입력신호를 발생하여 상기 표준인터페이스함수부(52)를 통하여 해당 응용모듈(53)을 호출한다.
그러므로 상기 응용모듈(53)은 상기 표준인터페이스함수부(52)에 포함된 기본함수에 의해 기능을 구현하며, 상기 에이치앰아이모듈(51)에서 상기 데이타리딩 수단(512)은 에이치앰아이데이타파일(515)에서 상기 응용모듈(53)의 해당 화면정보를 읽어들여 해당 화면을 표시하게 된다.
그러므로 사용자는 화면에 표시되는 각 응용모듈(53)을 통해 좌표계설정 및 매크로변수를 설정하게 되며, 이때 생성되는 데이타는 상기 맵매니져(54)를 통해 공유메모리(60)에 파일로써 저장된다.
그리고 상기 하드리얼타임모듈(70)에서 상기 에이치앰아이모듈(50)의 구동에 따라 운전시작이라는 명령에 해당하는 상기 공유메모리(60)에 저장된 데이타가 변경되면, 상기 피엘씨실행수단(71) 내지 위치제어설정수단(74)은 생성됨 맵에 저장된 데이타를 읽어들여 상기 아이오인터페이스(81) 서보인터페이스(82)에 연결되는 기계장치를 제어한다.
이때 상기 씨앤씨커널매니져(75)는 상기 피엘씨실행수단(71) 내지 위치제어수단(74)의 동작을 감시하게 되며, 이중 어느하나에서 이상동작이 감지되면, 이를 공유메모리(60)에 전달하여 저장하게 된다. 그러므로 알람모니터링수단(514)은 상기 공유메모리(60)에 저장된 이상정보를 읽어들여 상기 알람백업메모리(516)에 저장된 알람데이타와 비교를 하여 해당되면, 부저 또는 화면에 이를 표시하게 된다.
또한, 사용자가 자신의 목적에 맞는 신규 응용모듈(53)을 탑재시에는, 사용자가 키보드를 조작하면 상기 입력신호발생수단(511)은 사용자의 키보드조작에 따른 입력신호를 발생하고, 상기 데이타리딩수단(512)은 상기 에이치앰아이데이타파일(515)을 독출하여 화면에 표시하고, 화면에 표시된 상기 에이치앰아이데이타파일(515)에 신규 응용모듈(53)의 화면번호 및 이름을 입력하여 상기 표준인터페이스함 수부(52)와 링크시키고, 화면에 표시되는 문자의 크기, 알람을 표시하는 화면번호 및 내용, 그림파일의 위치 및 크기, 메뉴항목의 설정 및 메뉴항목의 선택에 따른 이동화면번호, 파라미터의 이름 및 값과 설명등의 정보를 입력하므로써 신규 탑재되는 응용모듈(53)의 화면을 설정한다.
또한, 본 발명은 상기 표준인터페이스함수부(52)의 정형화된 기본함수를 통하여 상기 응용모듈(53)의 기능을 구현하게 되며 이를 상세히 설명하면, 생성(Create)함수를 통해 응용모듈의 로딩시에 공유메모리생성, 리소스생성, 데이타초기화등 처음에 한번만 해야될 기능들을 구현하고, 종료(Destroy)함수를 통해 시스템의 종료시에 공유메모리파괴, 리소스파괴등의 기능을 구현한다. 또한, 표시(Show)함수와 숨김(Hide)함수를 통해 화면에 표시되는 기능 및 감추어지는 기능을 구현하고, 반복(Refresh)함수를 통해 시스템의 타이머에 의해 일정시간에 반복적으로 실행되는 반복적인 작업이나 계속해서 감시해야되는 등의 기능을 구현하고, 메세지호출(Paint)함수를 이용하여 시스템의 메세지를 호출할 수 있고, 크기(Size)함수를 통해 응용모듈의 화면크기를 설정하며, 메세지처리(WndProc)함수를 통해 시스템에서 다양한 메세지가 발생했을때 각 메세지를 서로 연결하여 필요한 메세지를 받아서 처리하는 기능을 설정하고, 키입력(KeyData)함수를 통하여 사용자가 입력한 문자열을 받아서 처리하는 기능을 설정하게 된다.
즉, 본 발명은 상기 표준인터페이스함수부(52)와 응용모듈(53)간에 링크연결관계를 갖고, 상기 표준인터페이스함수부(52)와 메인시스템(40)간에는 정형화된 기본함수로써 플러그앤플레이방식으로 연결됨에 따라 신규 응용모듈(53)의 탑재시에 별도의 컴파일(Compile)과정과 링크과정을 거치치지 않고도 상기 에이치앰아이데이타파일(515)의 Asf.txt파일에 상기 표준인터페이스함수부(52)에 링크되는 응용모듈(53)을 지정하므로써 상기 응용모듈(53)을 디엘엘(DLL, Dynamic Link Library)방식으로 연결시킴이 가능하다.
본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템에서는 시스템의 운영시에 발생되는 상황을 구분하여 정형화된 기본함수를 정의하였고, 상기 정형화된 기본함수에 제공된 인터페이스를 이용하여 필요한 기능을 구현함에 따라 응용모듈의 신규 탑재 또는 제거가 용이하여 사용자의 요구에 맞는 새로운 형태의 에이치앰아이 구성이 손쉬워지고, 제어기의 기능향상에 드는 작업시간이 대폭 절약되는 효과가 있다.
또한, 단일 씨피유상에서 화면표시기능과 수치제어기능을 동시에 처리하게 됨으로써 씨앤씨시스템의 하드웨어구성을 간단히 할 수 있게 되었으며, 시스템의 안정성 확보 및 유지보수에 소요되는 시간과 비용을 대폭 줄일 수 있게 되었다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 씨앤씨시스템의 모션제어 및 화면표시제어를 동시에 수행하는 씨피유(10)와; 공작기기 및 자동화기기등의 하드웨어의 인터페이스 역할을 하면서 상기 씨피유(10)를 관리하여 동작을 구동(booting)하고, 입출력을 제어하는 오퍼레이팅시스템(20)과; 상기 하드웨어의 인터페이스를 가능케 하도록 상기 메인시스템(40)과 링크되어 실행시키는 시스템인터페이스라이브러리(30)(System Interface Library)와; 상기 시스템인터페이스라이브러리(30)를 통해 상기 하드웨어를 구동제어하는 메인시스템(40)과; 상기 메인시스템(40)과 플러그앤플레이방식(Plug & Play)으로 연결되는 응용모듈(53)을 포함하고, 상기 응용모듈(53)의 화면과 상기 하드리얼타임모듈(70)에 따라 모터 및 기기의 구동에 따른 위치변화를 화면에 표시하거나 내부 파라미터값을 설정하고, 상기 응용모듈(53)을 메인시스템(40)과 연동되어 실행시키는 표준인터페이스함수부(52)를 구비하는 소프트리얼타임모듈(50)과; 상기 응용모듈(53) 및 메인시스템(40)의 구동데이타와 상기 소프트리얼타임모듈(50)으로 부터 인가되는 데이타를 저장하는 공유메모리(60)와; 상기 공유메모리(60)에 저장된 소프트리얼타임모듈(50)의 데이타를 공유하면서, 상기 하드웨어를 구동제어하는 하드리얼타임모듈(70)을 포함하고, 상기 하드리얼타임모듈(70)은 소프트리얼타임모듈(50)에서 응용모듈(53)이 구동시에 상기 공유메모리(60)에 생성되는 맵을 정의하고, 이후 상기 하드리얼타임모듈(70)에서 상기 맵에 저장된 데이타를 읽어들여 모션제어를 실행시 정상적인 구동을 수행하는 지를 감시하는 씨앤씨커널매니져(75)를 포함하고, 상기 소프트리얼타임모듈(50)은 해당화면의 정보를 포함하는 에이치앰아이데이타파일(515)(Human Machine Interface File)을 사용자의 입력신호에 따라 읽어들여 상기 메인시스템(40) 및 응용모듈(53)의 구동에 따라 해당화면을 표시하는 에이치앰아이모듈(51)(Human Machine Interface Module)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템에 있어서,
    상기 에이치앰아이데이타파일(515)은
    상기 표준인터페이스함수부(52)에 링크되는 파일명과 화면번호를 입력한 파일과;
    알람이 표시될 해당 화면번호를 입력한 파일과;
    알람번호와 이에 해당되는 알람내용을 입력한 파일과;
    화면번호와 그 화면에서 표시되는 내부변수의 위치 및 표시방법등을 입력한 파일과;
    화면번호와 그 화면에서 표시되는 문자의 위치와 크기등을 입력한 파일과;
    화면에 표시되는 그림파일의 이름과 위치를 입력한 파일과;
    화면마다 표시되는 메뉴항목을 입력한 파일과;
    각 화면에서 메뉴키를 누르는 경우 변경되고자 하는 화면번호를 입력한 파일과;
    파라미터의 이름 및 값과 설명문을 표시할 수 있도록 입력한 파일중 적어도 어느하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 표준인터페이스함수부(52)는
    응용모듈의 생성, 응용모듈의 종료, 화면에 보여질때 호출되는 함수, 화면에 보여진 기능을 감추는 함수, 반복적인 작업 또는 기능으로 호출되는 함수, 메시지가 발생했을때 호출되는 함수, 문자열정보가 입력되었을때 호출되는 함수중 적어도 어느하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일씨피유를 이용한 씨앤씨시스템.
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