• 제어로봇시스템학회지
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• 제2권4호
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• pp.19-29
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• 1996

본 고에서는 분산제어 및 자동화 시스템에서 필드버스 기술의 필요성과 현황 및 앞으로의 전망에 대하여 기술하였다. 또한, 필드버스에 접속되는 장비들에서 생성되는 데이터들은 크게 주기적, 실시간 및 비실시간 데이터 트래픽의 세가지로 나눌 수 있으며, 필드버스 네트워크의 제한된 대역폭이 이러한 데이터 트래픽을 수용하는 경우에 실시간 및 주기적 데이터의 전송지연시간에 대한 요구사항을 만족시키는 동시에 네트워크 설계기법을 소개하였다.

• 전기산업
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• 제8권6호
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• pp.36-49
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• 1997

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권10호
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• pp.94-117
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• 1998

본 논문에서는 필드버승의 국제 규격인 IEC/ISA 필드버스의 1996년도 제안서를 토대로 데이터 링크 계층에 대한 성능을 시뮬레이션 기법을 통하여 해석한다. 이 연구를 위해 스케듈링 기능과 우선 순위 기능을 포함하는 데이터 링크 계층의 이산사건 시뮬레이터를 개발하였고, 이를 통하여 IEC/ISA 필드버스에서 제공하는 우선 순위 기능의 동작과 실시간 데이터의 전송 특성에 영향을 주는 네트워크 파라미터들을 파악하였다. 또한 시뮬레이션 모델을 이용하여 IEC/ISA 필드버스가 구축될 수 있는 실제의 여러 네트워크 시스템 환경에 대하여 네트워크 파라미터의 변화에 대한 IEC/ISA 필드버스의 데이터 전송 ㅣ지연 시간의 특성을 분석하였다. 본 연구를 통하여 개발된 시뮬레이션 모델에서는 또한 응용 프로세스로 제어 시스템의 연속시간 시뮬레이션 모델을 통합함으로써, 데이터 전송 지연 시간이 필드버스에 접속된 제어 시스템의 제어 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구를 통하여 개발된 시뮬레이션 모델은 네트워크의 성능을 미리 예측 가능하게 하며, 따라서 IEC/ISA 필드버스가 도입되는 제어 및 자동화 시스템의 설계시 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.612-614
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• 2005

본 논문에서는 필드버스 시스템을 위하여 IEEE 1451을 적용한 스마트 모듈을 개발하였다. IEEE 1451은 공장 자동화 시스템에서 스마트 트랜스듀서의 개발을 위하여 제안된 프로토콜이다. 이러한 IEEE 1451이 필드버스 시스템을 위한 스마트 모듈에 적용되면, 네트워크 프로토콜에 독립적인 스마트 모듈의 개발이 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2726-2728
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• 2000

본 논문은 필드버스를 이용한 실시간 로봇제어 시스템의 설계와 체계적인 설계 방법을 제안한다. 설계의 주요 잇점은 케이블링 비용의 절감과 유지 보수의 용이함을 들 수 있다. 최악 시간 분석에 의하여 필드버스를 이용하는 로봇 제어 시스템이 주어진 시간 제한요구를 만족할 수 있는지를 검증하기 위하여 실시간 제어 시스템의 패러미터들을 어떻게 결정할 수 있는지 보여주며, 태스크와 메시지의 실시간 스케쥴링 방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.470-474
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• 2004

오늘날 산업현장에서는 다양한 필드버스 제품들이 사용되고 있으며 여러 필드버스들 사이의 통신에 관한 문제가 이슈화 되고 있다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 필드버스들 가운데 가장 많이 사용되고 있는 Profibus와 CAN 네트워크를 대상으로 이기종 필드버스 시스템 사이의 실시간 데이터 전송을 위한 PC 기반의 게이트웨이 장치를 구현하고 그 타당성을 복수전동기 구동실험을 통하여 검증해 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.945-947
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• 1999

첨단의 자동화 시스템을 구축하기 위해서는 각 필드기기에서 생산되는 정보들을 적절한 형태로 가공하여 적시에 필요한 공정으로 제공하여 줄 수 있는 지능형 센서 및 필드기기의 도입이 필요하다. 이러한 필드기기들이 유기적으로 정보를 교환하고 공유하기 위해서는 통신망 시스템을 구축할 필요가 있다. 필드버스는 자동화 및 분산 제어 시스템의 컴퓨터 통신망 계층구조에서 최하위 계층 기기들 간에 실시간 통신을 제공하는 산업용 통신망이다. 본 연구에서는 통신용 프로세서인 Mc68360을 기반으로 하여 필드버스의 일종인 Profibus의 물리계층과 데이터링크계층 프로토콜을 구현하였다. 물리계층은 프로세서의 UART 통신 기능과 RS-485칩을 사용하여 구현하고, 데이터링크계층 프로토콜은 프레임 분석과 송수신, 에러처리, 흐름제어, 매체접속권한 관리 등의 기능을 소프트웨어로 구현하였다. 또한 지능형 센서 본래의 목적중의 하나인 원격관리 기능을 위하여 각 필드기기의 노드 주소, 타이머 값 등의 통신 파라미터를 원격 마스터에서 설정할 수 있도록 관리계층의 기능을 추가하였다. 본 연구에서는 각각 하나의 노드기능을 담당하는 여러 개의 보드들로 구성된 testbed를 구축하고, 다양한 통신환경에서 초기화, 정상, 비정상 상태 등의 동작을 실험하였으며, 이를 통하여 지능형 센서용 필드버스의 데이터링크계층 프로토콜이 정상적으로 동작됨을 확인하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권1호
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• pp.49-56
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• 2017

최근 Industry 4.0으로 인해 제조업에 대한 생산성 향상과 고객만족을 위한 스마트팩토리 관심이 매우 높고 정부 지원에 따른 구축도 활발하다. 특히, 효율적인 생산 시스템을 구축하기 위한 데이터 통합과 이를 위한 필드버스 통신기술은 필수적이다. 필드버스는 특정 밴더 시스템에 구속받지 않는 개방형 제어시스템으로서 타사 제품과의 호환성, 데이터 전송의 정확성, 원격진단 등의 다양한 이점을 가지고 있다. 그러나, 필드버스를 학습하기 위한 교육 장비와 실습을 위한 교육과정 및 예제가 전무하여 산업현장에서 스마트팩토리 구축을 위해 필요로 하는 실무 능력 향상에 많은 제한점이 있다. 따라서 본 연구는 국내 산업현장에 적합한 PLC와 통신기술을 선정한 선행연구 결과를 바탕으로 실무적인 필드버스 교육을 위한 PLC기반의 필드버스 교육 장비와 교육과정을 개발하고 Ethernet IP, Profibus DP, Modbus, CC-Link, Device Net의 다양한 필드버스를 구현하였다. 또한, Ethernet IP를 통한 데이터 수집과 모니터링으로 분산된 필드기기의 제어와 원격진단이 가능함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2426-2428
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• 2000

필드버스 통신망 기술은 현장 계기를 연결하는 제어자동화용 실시간 통신망 기술로서, 디지털, 양방향, 멀티드롭, 직렬버스 특성을 가진다. 국내의 발전소 또는 공장 등에 일부 도입되고 있는 필드버스는 그 시스템과 소프트웨어가 외국 특정 업체의 독자적인 제품들이어서, 고가이며, 유지보수에 벤더 종속성이 크다. 본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하기 위해서 가격이 저렴하고 호환성이 뛰어난 개방형 표준 통신카드와 PC를 기반으로 설계한 필드버스 통신 프로토콜을 간략히 소개하고, 이 프로토콜을 실제로 국내 B화력 발전소 시뮬레이터 입출력 인터페이스 시스템(IOIS:Input Output Interface System)에 적용한 사례의 성능 분석 을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.72-73
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• 2007

기존의 공정자동화 설비에서는 센서를 통하여 계측된 데이터들이 4-20mA의 아날로그 신호를 통하여 제어기와 컴퓨터들로 전송되었다. 이러한 아날로그 신호 전송 방식에서는 제어 시스템의 구조가 복잡해지고 설치에 많은 비용과 노력이 투입될 수밖에 없다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 기술 선진국에서는 필드 장비들 간에 고속의 직렬 통신을 통하여 제어 및 자동화 관련 디지털 데이터의 전송을 실시간으로 지원하는 필드버스 통신망을 개발하였으며, 1990년대 이후 공장 자동화, 공정 제어 및 발전 설비 등 각종 산업 설비에 필드버스를 매우 활발히 도입하고 있다. Foundation Fieldbus 모듈은 공정제어 시스템예서 사용되는 센서, 제어기, PLC, 밸브, 구동기, 스위치 등의 모든 필드 장비에 바로 탑재되어 Foundation Fieldbus의 통신 기능을 제공하는 통신 부품으로 첨단의 공정자동화 시스템을 구축하기 위하여 반드시 확보되어야 할 핵심기술이다. 본 연구를 통해 제작된 Foundation Fieldbus 모듈은 기존의 센서제품을 FF기반의 지능형 센서로 바로 전환할 수 있는 핵심부품이다.