• International Journal of Safety
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• 제5권2호
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• pp.6-11
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• 2006

The time delay in servo control on LonWorks/IP Virtual Device Network (VDN) is highly stochastic in nature. LonWorks/IP VDN induced time delay deteriorates the performance and stability of the real-time distributed control system and hinders an effective preventive and predictive maintenance. Especially in real-time distributed servo applications on the factory floor, timely response is essential for predictive and preventive maintenance. In order to guarantee the stability and performance of the system for effective preventive and predictive maintenance, LonWorks/IP VDN induced time delay needs to be predicted and compensated for. In this paper position control simulation of DC servo motor using Zero Phase Error Tracking Controller (ZPETC) as a feedforward controller, and Internal Model Controllers (IMC) based on Smith predictor with disturbance observer as a feedback controller is performed. The validity of the proposed control scheme is demonstrated by comparing the IMC based on Smith predictor with disturbance observer.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.33-39
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• 2007

LonWorks/IP VDN은 LonWorks 디바이스 네트워크와 IP(데이터) 네트워크와의 통합네트워크로 산업현장에 대한 유비쿼터스 접근을 제공하여 설비에 대한 예지 및 예방보전을 가능하게 한다. 산업현장에 대한 예지 및 예방보전을 위한 실시간 분산제어 환경에서 즉각적인 응답은 필수불가결한 요소이다. LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크(VDN) 상에서 불확실한 시간지연은 산업현장에 대한 실시간 예지 및 예방보전을 위해 분산 제어를 수행할 때 시스템의 안정성과 성능을 악화시킨다. 따라서 네트워킹 된 분산제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 개선하기 위해서는 시간에 따라 가변적인 불확실한 시간지연을 보상할 필요가 있다. 본 논문에서는 LonWorks/IP VDN와 같은 분산제어 환경 하에서 서보 제어를 수행하는 경우에 외란관측기와 위상지연 보상기로 ZPETC(Zero Phase Error Tracking Controller)를 도입한 제어구조가 제시되고 컴퓨터 모의실험이 수행된다. 제안된 제어기의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통하여 외란관측기를 도입한 Smith 예측기 기반의 내부모델제어기(IMC)의 제어결과와 비교 제시된다. 제안된 제어기는 외란과 잡음에 강인한 특성을 가지며, 주기적인 신호에 대한 추종성능을 상당히 개선시키므로 가변적인 시간지연을 갖는 LonWorks/IP VDN 상에서 주기적인 작업 수행에 필요한 분산 서보제어에 매우 적합하다.

• 한국안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.154-160
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• 2003

원격지에 위치한 분산제어 시스템과 센서 데이터 또는 제어 명령을 주고받을 때에는 불확실한 시간지연이 발생한다. TCP/IP 프로토콜을 이용한 데이터 네트워크와 마찬가지로 데이터 네트워크와 디바이스 네트워크를 결합한 가상 디자이스 네트워크도 불확실한 시간지연이 내재되어 있다. 이러한 시간지연은 분산제어시스템의 성능을 저하시키고 불안전성을 야기하는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 네트워크상에 내재하는 시간지연을 평가하고 부정적인 효과를 최소화하기 위하여 Smith Predictor를 적용하였다. 제안된 제어 알고리즘은 실시간 서보제어를 통하여 효과를 입증하였으며 가상 디바이스 네트워크 개념에 근거한 분산제어 시스템을 이용하여 실시간 예지보전을 수행할 때 효과가 있음을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권9호
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• pp.1081-1094
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• 2016

KREONET은 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 관리 운영하는 국가 R&D 연구망이다. 이는 고성능 네트워크 인프라를 기반으로 산 학 연 등 약 200여 기관을 대상으로 첨단 응용 네트워크 서비스를 지원하고 있다. 하지만 KREONET은 하드웨어 기반의 폐쇄적인 환경에 의하여 제약을 받고 있어 최근 네트워크 환경의 변화에 따른 새로운 네트워크 서비스에 대한 첨단 응용 사용자들의 다양한 요구사항을 반영하는데 한계점을 지닌다. 이에 따라, KISTI는 첨단연구 및 협업의 적시성 환경 및 프로그래머블 네트워크 인프라를 구축하고 이에 기반한 새로운 첨단응용 서비스를 지원하기 위하여 KREONET-S 프로젝트를 출범하였다. 본 논문에서는 KREONET-S 시스템 구조 및 이의 데이터/제어 평면의 네트워크 인프라 구축 현황을 제시하고, 이에 기반하여 첨단 응용 연구자들이 필요로 하는 가상 전용 네트워크를 동적 구축하는 VDN (Virtual Dedicate Network) 서비스에 관하여 설명한다. 또한 KREONET-S 환경에 VDN 애플리케이션을 구현하고 이의 성능 분석을 수행함으로써 KREONET-S 시스템이 새로운 네트워크 패러다임의 변화에 대응하는 훌륭한 방안임을 검증한다.

• 산업안전기술지
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• 제2권1호
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• pp.6-10
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• 2002

Requirements for Distributed Monitoring and Control Networks(DMCN) differ greatly from those of typical data networks. Specifically, my DMCN technology which employs a filedbus protocol is different from IP network protocol TCP/IP. In general, one needs to integrate fieldbus protocol and TCP/IP to realize DMCN over IP network or internet, which can be viewed as Virtual Device Network(VDN). Interoperability between devices and equipments is essential to enhance the quality and the performance of predictive maintenance(PM). This paper suggests a basic framework for VDN using DMCN over IP network and a method to guarantee interoperability between devices and equipments.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1253-1258
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• 2004

A general idea of implementing and managing real-time control on the VDN for rail transit vehicles is presented. In particular, the virtual device network considered in this paper is composed of Ethernet as the data network and LonWorks network as the device (control) network. A LonWorks/IP web server was used as a gateway to realize peer to peer data communication on the virtual device networks. Experimental results are given to validate the suggested architecture.

• International Journal of Safety
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• 제8권1호
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• pp.10-13
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• 2009

In this study, a framework for web-based information system in VDN environment for safety and health monitoring in subway stations is suggested. Since physical variables that describing safety and health need to be closely monitored in multiple locations in subway stations, concept of distributed monitoring network using wireless media needs to be implemented. Connecting remote wireless sensor network and device (LonWorks) networks to the IP network based on the concept of VDN can provide a powerful, integrated and distributed monitoring performance, making a web-based information system possible.

• 한국안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-6
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• 2012

복잡한 지하철 역사에서 공기질은 승객의 안전과 건강을 좌우하는 중요한 요소이다. $CO_2$, VOCs먼지, 미생물 등의 농도는 역사의 여러 지점에서뿐만 아니라 원격지점에서도 감시 및 제어가 가능해야 하기 때문에 유무선 네트워크를 사용한 웹기반 감시 및 제어가 필요하다. 가상디바이스 네트워크(VDN) 개념에 근거한 원격 무선센서 네트워크와 디바이스 네트워크(LonWorks)를 IP 네트워크에 연동시키면 매우 강력한 분산 감시 및 제어 성능을 제공한다. 본 연구에서는 지하철역사내 공기질 감시 및 제어를 위한 유무선 네트워크의 성능평가를 실시하였다. 특히 유무선 네트워크의 데이터 전송과 지연특성을 평가하고 승객의 안전과 건강을 위한 핵심요소를 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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• pp.2517-2520
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• 2003

본 논문에서는 가상 디바이스 네트워크에 대한 개념과 틀을 제시하였다. 디바이스 제어 네트워크로서 LonWorks 네트워크를 선택하고, 데이터 네트워크로는 이더넷을 선택하여 가상 디바이스 네트워크를 구성하였다. 가상 디바이스 네트워크의 전달 특성을 데이터 네트워크의 전달 특성과 함께 조사하였다. 가상 디바이스 네트워크 상에서의 실시간 제어를 위해 불특정한 시간 지연을 보상할 필요가 있다. 유한한 H₂노옴을 갖는 Smith 예측 제어기를 이용한 직류서보모터의 제어실험을 통하여 제안된 제어기의 타당성을 검증하였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권2호
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• pp.186-193
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• 2008

The Internet's low cost and ubiquity present an attractive option for real-time distributed control of processes on the factory floor. When integrated with the Internet, the LonWorks open control network can give ubiquitous accessibility with the distributed control nature of information on the factory floor. One of the most important points in real-time distributed control of processes is timely response. There are many processes on the factory floor that require timely response. However, the uncertain time delay inherent in the network makes it difficult to guarantee timely response in many cases. Especially, the transmission characteristics of the LonWorks/IP network show a highly stochastic nature. Therefore, the time delay problem has to be resolved to achieve high performance and quality of the real-time distributed control of the process in the LonWorks/IP Virtual Device Network (VDN). It should be properly predicted and compensated. In this paper, a new distributed control scheme that can compensate for the effects of the time delay in the network is proposed. It is based on the PID controller augmented with the Smith predictor and disturbance observer. Designing methods for output feedback filter and disturbance observer are also proposed. Tracking position control experiment of a geared DC Servo motor is performed using the proposed control method. The performance of the proposed controller is compared with that of the Internal Model Controller (IMC) with the Smith predictor. The result shows that the performance is improved and guaranteed by augmenting a PID controller with both the Smith predictor and disturbance observer under the stochastic time delay in the LonWorks/IP VDN.