실시간 커널(Real-time Kernel) 기반 1ms 정주기 데이터 핸들링 및 데이터 기반 엔지니어링 솔루션
(Data Handling and Engineering Solutions for PLC and PC Based Control engineers based on TwinCAT 3 XAR and EtherCAT)

1ms 정주기로 필드 데이터를 수집, 처리하고 수집, 처리된 데이터를 저장, 모니터링 및 분석하는 솔루션인 SCAT-D는 다음과 같은 고객들의 요구를 바탕으로 개발되었습니다.

  • 1ms 정주기(매 1000분의 1초 마다) 1,000개의 2byte 필드 데이터를 수집, 처리할 수 있어야 하고 수집, 처리된 데이터의 저장 및 실시간 모니터링과 저장된 데이터를 분석할 수 있어야 한다.
  • 필드 데이터를 수집하는데 있어서 거리 제한이 없어야 한다.
  • 설비 또는 장비에 설치된 메이저 PLC 기업들(Siemens, Rockwell Automation, Mitsubishi, Omron, Yaskawa 등)의 PLC로부터 데이터를 수집할 수 있어야 한다.
  • 현장 설치 및 엔지니어들이 가지고 다닐 수 있어야 한다.

SCAT-D를 개발할 때 고객들의 이러한 요구 사항들을 충족시키기 위해 다음과 같은 기술들을 활용했습니다.

  • EtherCAT – 1ms 정주기 필드 데이터 수집과 PC 또는 PLC 기반 제어시스템의 고해상도 데이터 수집을 위한 통신 백본
  • TwinCAT 3 XAR – 1ms 정주기 필드 데이터 및 PC 또는 PLC 기반 제어시스템의 고해상도 데이터 수집, 처리 플랫폼
  • Windows OS 기반 Industrial PC 또는 PC 또는 Notebook Computer –TwinCAT 3 XAR 기반 데이터 수집, 처리 플랫폼이 수집, 처리한 데이터들을 저장하고 실시간으로 모니터링하며 분석하는데 사용하는 플랫폼

이러한 기술들을 활용해서 개발된 SCAT-D의 소프트웨어 구성도는 아래와 같습니다.

데이터 수집, 처리 플랫폼을 통해 수집, 처리된 1ms 정주기 필드 데이터와 PC 또는 PLC 기반 제어시스템의 고해상도 데이터는, SCAT-D 소프트웨어 구성도의 상단에 있는, Windows OS 기반 프로그램인 SCAT-D Manager를 통해 SSD 또는 HDD에 저장되고 동시에 SCAT-D Data Viewer 프로그램을 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다. 그리고 SCAT-D Manager를 통해 저장된 데이터는 SCAT-D Data Viewer 프로그램을 이용해서 분석할 수 있습니다. 아래의 그림은 SCAT-D Manager 프로그램과 SCAT-D Data Viewer 프로그램에 대한 것입니다.

SCAT-D Manager

  • 데이터 저장, 실시간 모니터링 및 분석을 위한 각종 환경 설정 관리
  • 데이터 수집/처리, 저장, 실시간 모니터링 및 분석 시스템의 각종 상태 표시
  • InfluxDB(시계열 데이터베이스) 연결, 데이터 로깅 및 설정 관리

SCAT-D Viewer

  • 실시간 데이터 모니터링
  • 저장된 데이터 분석에 필요한 각종 기능들 제공
  • On-line 실시간 데이터 모니터링과 Off-line 데이터 분석 동시에 가능

SCAT-D Manager 프로그램은 데이터 수집, 처리 플랫폼을 통해 수집, 처리된 1ms 정주기 필드 데이터와 PC 또는 PLC 기반 제어시스템의 고해상도 데이터를, 아래의 그림에서 볼 수 있는 것처럼, 기본적으로 Log, Trigger and Alarm files에 저장합니다. 그리고 이 데이터들을 CSV file format으로도 저장할 수 있으며, 시계열 데이터베이스인 InfluxDB에도 저장할 수 있습니다.