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Networked Systems Lab.

MMS Standard

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PC
By : 관리자
Date : 2008-09-12
Views : 1344

무제 문서
VF(Virtual Factory) 및 Process Control 사양 및 설명서

1. 개 요

본 프로그램은 ISO/IEC 9506-1,2에 정의되어 있는 General MMS Service와 ISO/IEC 9506-6에 정의되어 있는 ProcessControl Companion Standard를 탑재하고 있는 가상의 Process Controller(이하 간단히 PC라 명함)를 구축한 프로그램이다. MMS를 사용하여 실제 기기와 통신하는 프로그램을 실습하는 것은 여러 가지 여건상 매우 힘든 일이기 때문에 이렇게 가상의 기기를 대상으로 MMS 프로그램을 실습해 보는 것은 MMS에 관심이 있는 대학생이나 연구원들에게 커다란 의미를 갖는다고 할 수 있다.

구현된 PC VRM(virtual real machine)은 Reality를 높이기 위해, OpenGL을 사용하여 실제 공장을 3차원으로 구성하였다. 가상 공장은 (주)LG산전의 한 모델을 채용한 AGV(autonomous guided vehicle)와 4축/6축 로봇 및 NC로 구성되어 있다. 현재 배포되는 VRM은 Local로 작동할 수도 있고, MMS 통신을 내장하고 있기 때문에 통신을 통한 remote로도 작동시킬 수가 있으며 클라이언트 모드로서 다른 VRM 기기(NC, PLC, ROBOT)들과도 통신이 가능하다. 만약 MMS 통신을 사용하여 작동 시키고자 한다면 MMS 라이브러리를 다운 받아 클라이언트 프로그램을 구현한 후 실행시키면 될 것이다. 또한, 예제 클라이언트 프로그램이 제공되므로 이를 이용하여 통신 테스트를 해 볼 수도 있다. 이때에는, 구현된 PC VRM을 Server로 생각하면 될 것이다.

본 VRM이 실행될 수 있는 OS는 Win95/98/NT 환경이며, 화면 Display 설정은 '하이컬러 16비트'에서 정상적으로 작동된다. 또한, 실행파일과 함께 제공되는 라이브러리 함수들이 필요하다. 현재 VRM이 제공하는 기능은 미비하지만 지속적으로 버전 업을 시켜나갈 예
정이다.

2.. 동작 및 사용법

다운 받은 프로그램을 실행시키면 아래와 같은 메인 윈도우와 하나의 다이얼로그 창이 생길 것인데, 이 다이얼로그 창은 현재 PC의 각 축의 위치와 통신에 관한 정보를 지속적으로 모니터링 해서 보여주는 창이다.

그림 1. VF를 실행시켰을 경우의 초기 화면

그림 1에서, 왼쪽의 'ProcessControl MessageBox'는 VF(퍅셔미 factory) 내의 각 기기 상태 및 process controller의 내용을 보여주는 창이다. 이 화면 맨 윗 부분의 'Communication monitoring'은 client 프로그램이 작동중인 pc의 ip address, host name과 통신상의 메시지 등을 보여주는 부분이다. 'Block Information'은 process control의 block에 관한 정보를 보여주는 창이며, Block name, InService, Algorithm Reference, Mode-State, List of Block Parameters 등이 표시된다. 'Algorithm Name'은 제어 알고리즘에 관한 정보를 보여주는 부분이며 이곳에는 Algorithm Name, Content 등이 표시된다. 'Virtual Factory Status Monitoring'은 가상 공장 내의 각 기기의 동작상태를 모니터링 해주는 부분이며 idling 과 rinning의 두 가지 상태로 표시된다. 'AGV Monitoring Parameters'는 AGV의 좌표 및 pallet의 좌표를 모니터링 해주며 프로그램 실행 시간도 함께 제공한다. 이 좌표는 MIMS(MMS Internet Monitoring System) 통신용으로도 사용된다.

그림 2. NC가 동작 중일 때의 모습

그림 3. 6축 Robot과 PLC가 동작 중일 때의 모습

그림 4. 4축 Robot이 동작 중일 때의 모습

먼저 메인 윈도우에 나타난 VRM을 좌우로 회전 시켜 볼 수 있는데, 이것은 마우스 왼쪽 버튼을 누른 상태로 원하는 방향으로 회전하면 된다. 또한 마우스 오른쪽 버튼을 누른 상태로 상하로 움직이면 Zooming을 할 수도 있다.

메인 윈도우의 Command의 메뉴를 보면 Demo 명령이 있다. 이 메뉴를 선택하면 VRM은 미리 도메인 다운로드 기능을 통하여 얻은 시나리오대로 이동하게 된다. 이 데모 프로그램은 PC VRM에 하나의 Domain으로 저장되어 있고, 그 이름은 pc1이라고 가정하였다. 따라서 MMS 통신을 통해서 Client에서 프로그램 이름을 pc1이라 하고 Program Invocation Service를 사용하면 remote로 데모프로그램을 시작시킬 수도 있고 중지시킬 수도 있게 된다.

Client 프로그램의 Status 서비스를 이용하면 Process Controller의 기기 상태를 알 수 있다. Status에는 Physical status와 Logical status가 있으며 그때 그때 상황에 따라 상태 정보가 변하게 된다. 현재는, 상태 정보 변경에 관한 내용이 입력되어 있지 않으나, 상태 정보 변경을 위한 API 함수는 제작되어 있다. 이 내용은 추후 보완될 예정이다. 현재는 상태 서비스를 실행하면 Physical staus : Operational, Logical status : state changes allowd 로 표시되도록 되어 있다.

데모 프로그램의 내용은, 아래와 같다.
1. #4 station 에서의 AGV idling 상태에서 데모가 시작한다.
2. #4 station 에서의 pallet loading(#4는 ASRS로 가상한다)
3. #4 station에서 #1 station 으로의 AGV moving
4. #1 station 에서의 pallet unloading
5. #1 station 에서의 NC running(bolt 구멍 drilling)
6. #1 station 에서의 pallet loading
7. #1 station에서 #2 station 으로의 AGV moving
8. #1 station 에서의 pallet unloading
9. #2 station 에서의 6축 로봇에 의한 sample 이송(pallet -> PLC)
10. #2 station 에서의 PLC running(공압을 이용한 sample cleaning)
11. #2 station 에서의 6축 로봇에 의한 sample 이송(PLC->pallet)
12. #2 station 에서의 pallet loading
13. #2 station에서 #3 station 으로의 AGV moving
14. #3 station 에서의 pallet unloading
15. #3 station 에서의 4축 로봇 running(bolt assembling)
16. #3 station 에서의 pallet loading
17. #3 station에서 #4 station 으로의 AGV moving
18. #4 station 에서의 pallet unloading (가공이 끝난 샘플을 ASRS에 적재하는 것으로 가상함)

VF는 위와 같이 4개의 agv station과 각각 1대 씩의 NC, 6축/4축 robot, PLC 로 구성되어 있다. 위의 그림 1에서, NC 가 위치한 곳에는 station이 없는 것을 알 수 있다. NC가 있는 곳의 위치는 station #2로서 이 곳에는 station 대신에 NC 측에 pallet changer가 있어, 이 부분이 직접 pallet을 받아 NC 안쪽으로 계속 움직여 공작대 위에 pallet을 위치시키는 방법으로 구성되어 있다. Demo가 시작되기 전에는 모든 구성 요소들이 화면에 표시되나 일단, Demo가 시작되면 속도 향상을 위하여 active 상태인 요소들만 화면에 표시되도록 약간의 manipulation을 하였다. 또한, 현재 제공되는 프로그램에는 Demo 스케줄이 정하여진 대로만 작동되게 되어 있다. 이는 추후 domain download 기능과 demo scheduling 이 가능한 API 함수를 제공함으로써 해결될 것이다.

3. 제공되는 서비스

현재 제공되고 있는 MMS 서비스는 다음과 같다.
1) VMD 관련 서비스
- Status Service
- Identify Service
- Unsolicited Service
2) Domain 관련 서비스
- Domain Download Service
- Domain Upload Service
4) PI 관련 서비스
- PI Create Service
- PI Delete Service
- Start Service
- Stop Service
- Resume Service
5) Variable 관련 서비스
- Read Service
- Write Service

4. 추후 보강될 사항

위에서 나열한 MMS 서비스 이외에 추가로 서비스를 제공할 예정인데, 함께 제공하는 library에는 대부분의 MMS 서비스를 제공하고 있기 때문에 사용자가 직접 API를 프로그램할 수도 있을 것이다. 또한 현재는 PC Companion Standard에 정의되어 있는 다양한 변수들과 VMD가 빠져 있지만 프로그램 내부에 모두 정의는 되어 있기 때문에 조만간 그것들을 엑세스할 수 있는 API를 포함시켜 버전 업을 시킬 예정이다.


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