유한상태기계에 기반한 확장된 I-O 모델링 방법론

Abstract

최근 자동차 제조업은 많은 자동화 설비들로 구성되고 자동 생산 시스템에서 PLC (Programmable Logic Controller) 제어 프로그램이 일반적으로 사용되고 있다. 생산 제품의 수명 주기가 길지 않기 때문에 공법과 라인 및 설비 변경이 자주 일어난다. 대부분, 기존 공정을 바탕으로 이루어지고 설비의 위치 및 제어정보를 수정한다. PLC 제어 프로그램 또한 기존 공정을 바탕으로 수정이 된다. 새로운 제어 프로그램을 검증하기 위해서는 실제 생산 시스템을 구축하기 전에 가상의 공간에서 실제 공정과 같이 구성하여 순차적으로 공정이 진행되는 지 확인할 수 있는 방법이 시뮬레이션이다. PLC 제어 코드를 검증하기 위한 시뮬레이션은 논리적인 모델링과 물리적인 모델링이 있다. 물리적인 모델링은 가시적으로 볼 수 있는 3D 그래픽을 의미하고 논리적인 모델링은 PLC를 이용한 프로그램 제어 방법 및 설비 제어 등을 Petri Net과 같은 Generic 모델링 방법으로 상태를 정의한다.

본 연구는 논리적인 모델링 방법으로, 시퀀싱과 병목현상 처리가 유용한 Timed-FSA를 기반으로 하고 있다. 기존에 연구되었던 I-O 모델링과 I-O 모델링에서 요구되었던 하나의 설비에 다양한 상태의 정의를 통해 사용자의 시간과 공수를 절감하기 위한 기존 모델링에 페트리네트의 컬러드 토큰 (Petri Net Coloured Token) 개념을 추가한 확장된 I-O 모델링 방법을 제안한다. 예제 설비를 통하여 사용자의 모델링 시간을 절감하는 실험과 사용성 평가를 통하여 제안하는 확장된 I-O 모델링을 검증한다.