빠른 개발, 무한 확장의 동운 HMI 1.0

빠른 개발, 무한 확장의 동운 HMI 1.0

Ø  C# .NET 기반의 표준 기술을 적용한 동운 HMI로 비용 대비 최적의 시스템을 구축하세요.

Ø  오픈 소스 패키지로 직접 고쳐서 사용할 수 있고, 기능을 확장 할 수도 있습니다.

Ø  국내 개발자에게 익숙한 비주얼스튜디오를 사용하여 간편하게 HMI를 구성할 수 있습니다.
풍부한 C# .NET 개발자 그룹 및 기술 자료는 기술 관련 위험도를 낮추고 반대로 시스템 안정성과 유지보수의 안정성을 높일 수 있습니다.

Ø  단순한 시스템 구조로 상용 스카다(SCADA) 시스템의 핵심 기능을 지원하면서도 고객에게 꼭 필요한 기능을 맞춤형으로 제공합니다.

Ø  닷넷 프레임워크가 설치된 시스템이라면 운영체제와 시스템의 제한을 받지 않습니다.

Ø  클라이언트 서버 구조에서 성능 최적화를 감안한 시스템 설계를 채용하여 다수의 HMI 사용에 따른 성능 및 비용 부담이 없습니다.

■ 시스템 구조

동운 HMI(Human Machine Interface)는 단순한 화면 출력과 제어 전달을 위한 입력을 수행하는 기능에 머물지 않고 감시, 제어 및 데이터 수집을 통합적으로 수행하는 스카다(SCADA, Supervisory Control And Data Acquisition) 시스템입니다. 동운 HMI는 위의 그림과 같이 DCS(Dongwun Client Server) 체계를 통하여 다수의 HMI Client를 동시에 지원하는 다중 HMI 체계를 기본적으로 지원하며 DCS 개입 없이 서버기능과 클라이언트 기능을 통합한 단일 HMI 체계도 간편하게 지원할 수 있습니다.

서버 및 클라이언트의 가동 환경 설정은 아래의 그림과 같이 XML 형태의 설정 파일에 기록되어 관리합니다.

XML 기반 환경 설정으로 태그가 바뀌거나 설정 값을 변경하더라도 프로그램 수정 없이 간편하게 변경된 시스템을 적용할 수 있습니다.

데이터베이스 추상화 기법을 적용하여 특정 데이터베이스에 의존적이지 않고 고객 보유 IT자산과 예산, 태그 수량, 데이터 수집 빈도 등을 감안하여 상용 및 오픈 소스 DBMS를 적절하게 적용할 수 있습니다. 기본적으로는 MySQL DBMS를 지원합니다.

다양한 PLC 및 장치에 대한 데이터 수집 및 제어 전달을 위한 체계를 갖추고 있습니다. 현재 오픈 소스 프로젝트를 통해서 소스코드를 공개한 Modbus TCP, Modbus RTU, S7 PLC, OPC등을 지원할 수 있을 뿐만 아니라 RS-232C, RS-485등의 프로토콜을 사용하는 장치 나름의 시리얼 통신도 지원할 수 있습니다.  기본적으로는 Modbus TCP를 지원합니다.

■ 데이터 수집/편집 체계

데이터 수집은 아래의 그림과 같이 개별 PLC 또는 장치에 대하여 정의한 드라이버에 의해 동운 HMI 서버에서 수행합니다.

각 드라이버는 서버에서의 태그 데이터를 장치에 전달하고 읽는 기본 기능 외에도 Raw value와Engineering value사이의 자동 스케일 및 알람 처리를 기본 기능으로 수행합니다. 동운 HMI 1.0에서는ModBus TCP 드라이버를 기본 내장하고 있으며 고객의 요구에 따라 ModBus RTU, 지멘스 S7, OPC 등의 표준 프로토콜을 지원할 수 있으며 표준 프로토콜이 아닌 RS-232C, RS-485 기반의 시리얼 통신 드라이버도 지원할 수 있습니다.

데이터 수집 및 편집 체계는 C# 닷넷 기반의 코드로 동운 HMI는 소스 코드를 모두 고객에게 제공하므로 태그 데이터에 대한 사용자 편집이 필요한 경우에는 상용 스카다가 제공하는 내부 스크립트 대신 C# 코드를 기반으로 적절하게 대응할 수 있습니다.

원활한 데이터 수집 및 편집을 위해서 동운 HMI의 데이터 수집 관련 드라이버는 각각 별도의 쓰레드(Thread)로 동작하는 시스템 구조를 가지고 있습니다. 멀티쓰레드(Multi-Thread) 체계로 동작하지만 시스템 구성 요소간의 원활한 연계 동작을 위해서 태그 정보, 그룹 및 화면 정보 등의 주요 데이터에 대해서는 공유 클래스를 제공하여 성능 최적화를 이루고 있습니다.

 

 

■ 데이터 저장 및 배포

PLC 및 다양한 장치의 태그와 서버의 내부 태그에는 데이터 저장 주기를 지정할 수 있습니다. 데이터 저장 주기가 지정된 태그 데이터는 SQL기반의 범용 데이터베이스 시스템에 저장주기에 따라 자동 저장됩니다. 동운 HMI는 데이터베이스 추상화 기법을 적용하여 특정 데이터베이스에 의존적이지 않고 고객 보유 IT자산과 예산, 태그 수량, 데이터 수집 빈도 등을 감안하여 상용 및 오픈 소스 DBMS를 적절하게 선택할 수 있도록 했습니다. 동운 HMI 1.0에는 기본 DB 드라이버로 MySQL DBMS가 포함되어 있지만SQLite, Oracle, SQL Server등 고객 필요에 따라 다양한 DBMS를 기존 프로그램의 수정 없이 적용할 수 있습니다.

 

기본 데이터베이스 스키마는 위의 그림과 같이 데이터 타입별 태그 기록 테이블과 알람 현황 및 기록 테이블로 구성됩니다. 범용 관계형 데이터베이스를 사용하더라도 데이터 저장 성능을 일정 수준으로 유지할 수 있도록 데이터 저장 쓰레드의 독립 운영, Prepared statement를 활용한 SQL 비효율 요소 최소화등 데이터 저장 성능 최적화를 위한 다양한 기술이 적용되었습니다.

다중 클라이언트를 사용하는 시스템의 경우 서버에서 수집하고 있는 실시간 태그 데이터를 각 클라이언트 에 배포하고 클라이언트에서 입력한 제어 신호나 값을 서버를 통해서 PLC로 내려 보내는 통신 체계가 필요합니다. 동운 HMI에서는 이러한 서버와 클라이언트 간의 통신을 DCS(Dongwun Client Server) 라이브러리를 통해서 수행합니다. 서버와 클라이언트에서 각각 독립적으로 운영하는 통신 모듈은 클라이언트의 요청에 따라 서버에서 화면 단위의 데이터 그룹을 일괄적으로 전송하는 방식으로 동작합니다. 실제로 클라이언트에서 동작하고 있는 화면 단위의 데이터 그룹만을 서버와 클라이언트가 주고 받을 수 있도록 하여 불필요한 데이터 전송이 일어나지 않도록 했습니다. 태그 기록과 알람 기록 등은 클라이언트에서 서버를 거치지 않고 직접 DBMS에 접속하여 정보를 검색 및 조회합니다.

 

 

■ 사용자 컨트롤을 활용한 간편한 화면 작성

동운 HMI는 마이크로소프트사의 통합 개발 환경인 비주얼스튜디오의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다. 개발자 편의를 위한 인텔리센스를 비롯하여 온라인 디버깅 환경, 실행 과정에서 발생할 수 있는 덤프를 활용한 분석, 프로파일링을 통한 성능 분석 등 최신의 개발 환경을 스카다(SCADA) 및 HMI 개발에 적용할 수 있습니다.

소스 코드 차원의 유용한 개발 환경과 더불어 동운 HMI는 사용자 컨트롤 확장을 통해서 스카다 시스템이 제공하는 편리한 화면 작성의 장점을 사용자에게 제공합니다. 사용자는 미리 만들어진 사용자 컨트롤을 화면에 끌어다 놓고 해당 컨트롤과 태그를 연결 설정하는 작업만 수행하면 나머지 화면 표시와 조작은 동운 HMI 내부에서 자동으로 수행합니다.

위의 화면은 C# 기반으로 윈도우 폼(Form)을 작성하는 디자인 화면으로 도구 상자에 등록되어 있는 태그 연동 사용자 컨트롤을 끌어다 놓기(Drag & Drop)로 화면을 제작하는 과정을 보여주고 있습니다. 동운HMI 1.0에는 아날로그 태그 콘트롤과 디지털 태그 콘트롤을 합하여 43종을 기본 제공하고 있으며 고객의 필요에 따라 다양한 컨트롤을 소스와 함께 빠르게 제공할 수 있습니다.

 

 

■ 알람 시스템 지원

태그 데이터에 대하여 상한 값, 하한 값 및 하한 쪽 경계 값과 상한 쪽의 경계 값을 미리 설정해 놓으면 태그 값이 설정 값을 벗어나는 것에 대하여 알람(Alarm)을 발생시키고 모든 HMI 클라이언트에서 알람 발생 사실을 인지할 수 있도록 자동 통보합니다.

알람이 발생하면 HMI 하단의 상태줄에는 현재 발생해서 해소되지 않은 알람 내역을 지속적으로 표시하고 상태줄의 알람 내역을 더블 클릭하거나 상단의 [알람현황]을 클릭하면 현재의 알람 현황과 알람 기록을 동일한 인터페이스 형태로 확인할 수 있습니다.

현재 알람 현황을 조회하는 경우에는 최신의 알람 현황을 출력하도록 화면이 자동 갱신됩니다. 또한 작업자가 알람 발생 여부를 확인했는지를 알람 내역을 더블클릭하여 표시할 수 있습니다(Ack, UnAck) 알람 기록 조회의 경우에는 기간, 태그 아이디, 알람 타입과 상태등의 옵션을 지정하여 기록을 조회할 수 있으며 페이지 단위 이동과 PDF출력 및 인쇄, CSV 파일 내보기등의 부가적인 기능도 지원하고 있습니다.

㈜동운시스템에서는 사용자가 원하는 다른 형태의 알람을 다양한 방식으로 추가할 수 있으며 알람 발생시 SMS(문자 메시지) 통보, 이메일 통보 및 연관 기능 동작등 사용자의 안정적 시스템 운용을 지원할 수 있는 다양한 기술을 제공하고 있습니다.

 

 

■ 기본보고서 지원

동운 HMI 1.0에는 태그 기록을 조회하는 기본 보고서를 지원하고 있습니다.

태그 기록을 조회하는 보고서는 PDF 생성 및 인쇄, CSV 출력, 조회 내역의 페이지간 이동, 검색 조건 입력 등 보고서 작성을 위한 기본 기능을 채용하고 있으므로 사용자의 필요에 따라 다양한 보고서를 신속하게 제작할 수 있으며 PDF 출력을 통하여 자료의 활용도를 높이고 고 품질의 보고서를 생성할 수 있습니다.

 

■ 트렌드

위의 그림과 같이 동운 HMI 1.0은 태그 기록을 기반으로 하는 트렌드를 기본 제공하고 있습니다. 최대 8개의 태그를 동시 분석할 수 있습니다. 시간 지정과 더불어 X축의 시간 간격을 초단위로 조정할 수 있으며 10분 및 5분 단위로 차트의 출력 위치를 이동 시킬 수 있습니다. 화면 인쇄 기능을 배치하여 현재 화면을 그대로 출력하는 기능도 제공합니다. ㈜동운시스템에서는 사용자의 요구사항에 따라 트렌드의 형태와 색상, 실시간 업데이트등 다양한 필요를 반영할 수 있습니다.

 

 

■ 시스템 요구사항

동운 HMI는 닷넷 프레임워크 4 이상의 기준으로 제작되었습니다. 윈도우 또는 리눅스를 비롯한 시스템에서 닷넷 프레임워크 4(Microsoft .NET Framework 4) 가 설치되어 있다면 동운 HMI는 정상 동작할 것입니다. 참고로 Microsoft .NET Framework 4의 시스템 요구 사항은 아래와 같습니다.

 

Ø  Windows XP SP3이상

Ø  Pentium 1GHz 이상, RAM 512MB 이상

Ø  하드디스크 1GB이상(동운 HMI 자체는 20MB 이하)

 

 

■ 오픈 소스 기술 지원 서비스

㈜동운시스템에서는 동운 HMI와 관련하여 다음과 같은 오픈 소스 기술 지원 서비스를 제공합니다.

 

l  동운 HMI 1.0 코드 제공

l  사용자 화면 및 보고서 개발

l  기존 HMI 및 SCADA 시스템 전환 개발

l  DB 드라이버 및 PLC/장치 드라이버 개발

l  사용자 컨트롤 개발

l  동운 HMI 개발자 교육

(주)동운시스템 전화 041-358-3760

 동운 HMI 소개 바로가기

[온라인 문의 및 견적요청]