KR100789113B1 - Control apparatus of velocity proportional synchronization for floor machine - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은, 종래 기술에 의한 무대세트물 제어장치에 의한 사용상태도이다.1 is a state diagram used by the stage set control device according to the prior art.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치의 블록구성도이다.2 is a block diagram of a stage machine speed proportional synchronization control device according to an embodiment of the present invention.
도 3은, 도 2에서의 무대조정실 PC의 입력부의 상세구성도이다.FIG. 3 is a detailed configuration diagram of an input unit of the stage adjusting room PC in FIG. 2.
도 4는, 도 2에서의 PLC의 상세 구성도이다.4 is a detailed configuration diagram of the PLC in FIG. 2.
도 5는, 도 4에서의 제어보드의 상세 구성도이다.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the control board in FIG. 4.
도 6은, 도 5에서의 연산부의 상세 구성도이다.6 is a detailed configuration diagram of the calculation unit in FIG. 5.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치에 의한 비례동기 제어방법의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a proportional synchronous control method using a stage machine speed proportional synchronous control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치에 의한 무대기계의 동작 상태도이다.8 is an operational state diagram of the stage machine by the stage machine speed proportional synchronization control device according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110 ; 무대조정실 PC110; Stage Control Room PC
111a, 111b, 111c ; 무대기계선택부111a, 111b, 111c; Stage Machine Selection
112a, 112b, 112c ; 속도설정부112a, 112b, 112c; Speed setting part
113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c' ; 목표위치설정부113a, 113b, 113c, 113a ', 113b', 113c '; Goal position setting part
114, 114' ; 목표위치선택부 115 ; 그룹운전선택부114, 114 ';
116 ; 비례동기모드 선택부 117 ; '런 제어신호 입력부'116; Proportional synchronization
120 ; PLC 131 ; 마스터인버터120;
132,133 ; 슬레이브인버터 141 ; 마스터모터132,133;
142,143 ; 슬레이브모터 151 ; 마스터엔코더142,143;
152,153 ; 슬레이브엔코더 410 ; 이더넷통신보드152,153;
420 ; PLC제어보드 430 ; 프로피버스통신보드420;
510 ; CPU 512 ; 연산부510;
514 ; 저장부 516 ; 마스터인버터선택부514;
610 ; 이동거리연산부 612 ; 변환연산부610; Moving
본 발명은 무대기계 제어장치에 관한 것으로, 특히 PLC와 복수의 인버터 간에 프로피버스(PROFIBUS) 통신을 하여 디지털 신호에 의하여 통신할 수 있도록 하고, 여러 대의 인버터 중에 PLC에서 마스터인버터를 자동 선정하여 슬레이브인버터들이 마스터인버터의 이동거리와 속도 및 자신의 이동거리에 비례하여 이동하도록 속도비례동기시킴으로써, 여러 대의 무대기계가 목표로 하는 위치에 같은 시각에 동시에 정지할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무대기계 속도비례동기 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stage machine control apparatus, and in particular, to communicate by digital signals through PROFIBUS communication between a PLC and a plurality of inverters, and automatically selects a master inverter from a PLC among a plurality of inverters and slave inverters. Speed proportional synchronization so that the gears move in proportion to the movement distance and speed of the master inverter and their own travel distance, so that multiple stage machines can stop at the same time at the same time at the target position. A synchronous control device.
일반적으로, 대형 무대 공연에서는 공연에 사용되는 각종 배경(예컨대, 산, 나무, 새 등) LAC 조명기구 등 무대 세트물을 바튼(batten)이나 호이스트 등에 부착하거나 메달아서 공연 진행을 한다. 그리고, 상기 바튼이나 호이스트는 인버터와 PLC(Programmable Logic Controller)의 제어에 의한 구동 모터에 의해서 승강된다.In general, in a large stage performance, various sets of backgrounds (eg, mountains, trees, birds, etc.) used for the performance, such as LAC lighting fixtures, are attached to a batten or a hoist, or a medal is performed. The barton or hoist is lifted by a drive motor under the control of an inverter and a programmable logic controller (PLC).
도 1에는 종래 기술에 의한 무대세트물 제어장치에 의한 사용상태도가 도시되어 있다.1 shows a state diagram of use by a stage set control device according to the prior art.
종래기술에 의한 바튼(t1, t2, t3)과 같은 무대기계의 동작 제어에 있어서, 바튼(t1)과 같은 무대기계를 여러 대를 동시에 구동하는 경우, 동시에 정시시켜서 바튼(t1, t2, t3)에 메달린 무대세트물(예컨대, 산, 나무, 새 등)을 동시에 정시시켜야 하는 경우가 있다.In the operation control of a stage machine such as the bartons t1, t2, and t3 according to the prior art, when driving several stage machines such as the barton t1 at the same time, the bartons t1, t2, t3 are simultaneously displayed at the same time. There may be times when you need to present the medallion stage sets (eg, mountains, trees, birds, etc.) at the same time.
그러나, 종래 기술에 의한 무대기계 제어장치는 인버터(13)의 특성 및 모터(14)의 특성이 상이하기 하여 동시에 작동하는 복수의 바튼(t1, t2, t3)을 동시에 정시시키지 못하는 경우가 많았다.However, in the stage machine control apparatus according to the prior art, the characteristics of the
즉, 동시에 정지하여 관객들에게 하나의 장면에서 일체감 있는 무대 세트물 또는 무대배경을 전달해줘야 함에도 불구하고, 바튼(t1, t2, t3)을 동시에 정시하지 못하였기 때문에, 공연을 관람하는 관객들에게 생동감 있고 조화로운 배경을 전해줄 수 없다는 문제점이 있었다.In other words, the barton (t1, t2, t3) could not be identified at the same time, even though it must be stopped at the same time and convey the unified stage set or stage background in one scene. There was a problem that can not provide a lively and harmonious background.
그로 인하여 점차 화려해지고 대형화 되어가는 공연장의 공연문화에 대응을 할 수가 없다는 문제점도 발생하였다.As a result, there was a problem that it was not possible to cope with the performance culture of the performance hall, which was becoming increasingly colorful and large.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치의 목적은, PLC와 복수의 인버터 간에 프로피버스(PROFIBUS) 통신을 하여 디지털 신호에 의하여 통신할 수 있도록 하고, 여러 대의 인버터 중에 PLC에서 마스터인버터를 자동 선정하여 슬레이브인버터들이 마스터인버터의 이동거리와 속도 및 자신의 이동거리에 비례하여 이동하도록 속도비례동기시킴으로써, 여러 대의 무대기계가 목표로 하는 위치에 같은 시각에 동시에 정지할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무대기계 속도비례동기 제어장치를 제공하는 데 있다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above. The purpose of the stage machine speed proportional synchronization control apparatus according to the present invention is to communicate with a digital signal through a PROFIBUS communication between a PLC and a plurality of inverters. It is possible to communicate with each other, and the master inverter is automatically selected from PLC among several inverters, and the slave inverters are proportionally synchronized to move in proportion to the movement distance and speed of the master inverter and their own movement distance. It is to provide a stage machine speed proportional synchronization control device suitable for being able to stop at the same time at the same time.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 무대기계 속도비례동기 제어장치는, 동작 제어 대상인 복수의 무대기계를 선택하고, 상기 선택된 무대기계의 속도와 목표위치를 설정하고, 비례동기모드 명령을 입력하는 무대조정실 PC, 상기 무대조정실 PC로부터 수신한 'PLC 런 제어신호'를 기초로 운전되며, 상기 무대조정실 PC로부터 상기 선택된 무대기계의 ID와 속도데이터와 목표위치데이터를 수신하고, 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리를 연산하고, 수신된 상기 속도데이터와 상기 연산한 이동거리를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 변환 연산된 이동거리와 속도데이터를 저장하고, 상기 무대조정실 PC로부터 수신한 비례동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하고, 마스터인버터로 선택한 인버터로 마스터선택신호를 전송하고, 상기 선택된 무대기계에 대응하는 복수의 인버터로 인버터 런 제어신호를 출력하는 PLC, 상기 PLC로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 PLC로부터 마스터선택신호와 해당 무대기계의 속도데이터와 이동거리데이터를 수신하여 수신된 데이터를 기초로 마스터모터구동제어전류를 출력하는 마스터인버터, 상기 PLC로부터 인버터 런 제어신호를 수신한 경우, 상기 PLC에 저장되어 있는 마스터인버터의 이동거리와 속도데이터 및 자신의 이동거리를 리드(read)하고, 리드한 데이터를 기초로 연결된 무대기계가 마스터인버터에 연결된 무대기계와 동시에 정지하도록 자신의 이동거리에 따른 이동속도를 연산하고 연산된 이동속도에 기초하여 슬레이브모터구동제어전류를 출력하여 속도비례동기 제어하는 슬레이브인버터, 상기 마스터인버터에 연결되어서 상기 마스터인버터로부터 출력되는 마스터모터구동제어전류에 의해서 구동하는 마스터모터 및 상기 슬레이브인버터에 연결되어서 상기 슬레이브인버터로부터 출력되는 슬레이브모터구동제어전류에 의해서 구동하는 슬레이브모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The stage machine speed proportional synchronization control apparatus of the present invention for achieving the above object, selecting a plurality of stage machines of the operation control target, set the speed and the target position of the selected stage machine, and inputs a proportional synchronization mode command It is operated based on the 'PLC run control signal' received from the stage control room PC and the stage control room PC, receives the ID, speed data and target position data of the selected stage machine from the stage control room PC, and receives the received target position data. Calculates the moving distance that the selected stage machine should move based on the conversion, converts the received speed data and the calculated moving distance into data that an inverter can recognize, and converts the calculated moving distance and speed data. And store to the selected stage machine based on the proportional sync mode command received from the stage control room PC. A PLC which selects a master inverter among the connected inverters, transmits a master selection signal to the inverter selected as the master inverter, and outputs an inverter run control signal to a plurality of inverters corresponding to the selected stage machine, the inverter received from the PLC A master inverter which is operated based on a run control signal, receives a master selection signal from the PLC, speed data and movement distance data of the stage machine, and outputs a master motor driving control current based on the received data; and an inverter from the PLC When the run control signal is received, the stage machine connected to the master inverter is read by reading the movement distance and the speed data of the master inverter and its own movement distance stored in the PLC, and the connected stage machine is based on the read data. Calculate the moving speed according to its moving distance to stop at the same time A slave inverter for outputting a slave motor driving control current based on the same speed and controlling the speed proportional synchronously, a master motor connected to the master inverter and driven by a master motor driving control current output from the master inverter, and connected to the slave inverter And a slave motor driven by a slave motor drive control current output from the slave inverter.
본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치는, 상기 무대조정실 PC에는, 동작 제어대상인 복수의 무대기계를 선택하기 위한 무대기계선택부, 상기 복수의 무대기계에 대한 속도를 설정 입력하기 위한 속도설정부, 상기 복수의 무대기계에 대한 목표위치를 설정 입력하기 위한 목표위치설정부, 상기 목표위치설정부에 의해서 설정된 목표위치 중에서 실행하고자 하는 목표위치를 선택하는 목표위치선택부, 비례동기모드 명령을 설정 입력하기 위한 비례동기모드 선택부 및 상기 PLC의 운전명령을 입력하기 위한 PLC '런 제어신호 입력부'를 포함하여 구비하고 있는 키 입력부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.In the stage machine speed proportional synchronization control device according to the present invention, a stage machine selection unit for selecting a plurality of stage machines that are operation control targets and a speed setting for setting and inputting speeds for the plurality of stage machines are provided in the stage adjusting room PC. A target position setting unit for setting and inputting target positions for the plurality of stage machines, a target position selecting unit for selecting a target position to be executed from among the target positions set by the target position setting unit, and a proportional synchronization mode command. And a key input unit including a proportional synchronous mode selection unit for setting input and a PLC 'run control signal input unit' for inputting an operation command of the PLC.
본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치는, 상기 PLC는, 상기 무대조정실 PC와 이더넷통신을 수행하여 무대조정실 PC로부터 무대기계의 ID와 속도데이터와 목표위치데이터와 비례동기모드 명령 신호와 'PLC 런 제어신호'를 포함한 데이터와 명령을 수신하는 이더넷통신보드, 상기 이더넷통신보드로부터 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리를 연산하고, 수신된 상기 속도데이터와 상기 연산한 이동거리를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 변환 연산된 이동거리와 속도데이터를 저장하고, 상기 무대조정실 PC로부터 수신한 비례동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하는 PLC제어보드, 상기 PLC제어보드의 제어에 의해서 상기 마스터인버터 및 슬레이브인버터와 프로피버스(PROFIBUS)통신하여, 상기 마스터인버터로 마스터선택신호와 마스터인버터에 연결된 무대기계의 속도데이터와 이동거리데이터를 전송하고, 상기 마스터인버터와 슬레이브인버터로 인버터 런 제어신호를 전송하는 프로피버스통신보드로 구성되는 것을 특징으로 한다.LIn accordance with an aspect of the present invention, there is provided a speed proportional synchronization control device for a stage machine, wherein the PLC performs Ethernet communication with the stage control room PC to transmit an ID, a speed data, a target position data, a proportional synchronous mode command signal and a ' An Ethernet communication board that receives data and commands including a PLC run control signal, and calculates a moving distance that the selected stage machine should move based on the target position data received from the Ethernet communication board, and receives the received speed data and the Converts the calculated movement distance into data that can be recognized and processed by the inverter, stores the converted movement distance and speed data, and transmits to the selected stage machine based on the proportional synchronous mode command received from the stage control room PC. PLC control board for selecting a master inverter from a plurality of connected inverters, the control of the PLC control board And PROFIBUS communication with the master inverter and the slave inverter to transmit the master selection signal and the speed data and the movement distance data of the stage machine connected to the master inverter to the master inverter, and run the inverter with the master inverter and the slave inverter. Characterized in that the PROFIBUS communication board for transmitting a control signal.
본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치는, 상기 PLC제어보드는, 상기 이더넷통신보드와 프로피버스통신보드에 의한 데이터의 저장, 연산 및 송수신을 제어하는 CPU, 상기 CPU의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드로부터 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리를 연산하고, 수신된 상기 속도데이터와 상기 연산한 이동거리를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하는 연산부, 상기 변환 연산된 이동거리와 속도데이터를 저장하는 저장부, 상기 CPU의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드로부터 수신한 비례동기모드 명령을 기초로 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하는 마스터인버터선택부로 구성되는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a speed proportional synchronization control device for a stage machine, wherein the PLC control board includes: a CPU controlling data storage, operation, and transmission and reception by the Ethernet communication board and the PROFIBUS communication board; and the Ethernet under control of the CPU. An operation unit for calculating a moving distance that the selected stage machine should move based on the target position data received from the communication board, and converting the received speed data and the calculated moving distance into data that an inverter can recognize and process; A storage unit for storing the converted operation distance and speed data, and a master for selecting a master inverter among a plurality of inverters connected to the stage machine selected based on the proportional synchronization mode command received from the Ethernet communication board under control of the CPU. Characterized in that the inverter selection unit.
본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치는, 상기 연산부는 상기 CPU의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드로부터 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리를 연산하는 이동거리연산부 및 상기 CPU의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드로부터 수신된 상기 속도데이터와 상기 이동거리연산부에 의해서 연산한 이동거리를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하는 변환연산부로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the stage machine speed proportional synchronization control apparatus according to the present invention, the operation unit is a movement distance calculation unit for calculating the movement distance that the selected stage machine should move based on the target position data received from the Ethernet communication board under the control of the CPU And a conversion calculation unit configured to convert the speed data received from the Ethernet communication board and the moving distance calculated by the moving distance calculating unit into data that can be recognized and processed by an inverter under the control of the CPU. .
본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치는, 상기 이동거리연산부는, 선택된 무대기계에 연결된 인버터들로부터 상기 CPU의 제어에 의해서 리드한 선택된 무대기계의 현재위치와 상기 수신한 목표위치의 감산산술연산에 의해서 연산수행하는 것을 특징으로 한다.In the stage machine speed proportional synchronization control apparatus according to the present invention, the moving distance calculating unit subtracts the current position of the selected stage machine and the received target position by the control of the CPU from the inverters connected to the selected stage machine. It is characterized by performing calculation by operation.
본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치는, 상기 마스터인버터선택부는 상기 연산부에 의해서 연산된 이동거리 중에서 최장이동거리를 갖는 무대기계에 연결된 인버터를 마스터인버터로 선택하는 것을 특징으로 한다.In the stage machine speed proportional synchronization control apparatus according to the present invention, the master inverter selecting unit selects an inverter connected to the stage machine having the longest movement distance from the movement distances calculated by the calculating unit as a master inverter.
본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치는, 상기 슬레이브인버터는, 상기 마스터인버터의 이동거리와 속도데이터 및 자신의 이동거리에 기초한 자신의 이동속도 연산은, 마스터인버터의 이동거리와 속도데이터 대 자신의 이동거리와 자신의 이동속도의 비례관계에 의해서 연산하는 것을 특징으로 한다.In the stage machine speed proportional synchronization control apparatus according to the present invention, the slave inverter, the movement speed calculation of the master inverter based on the movement distance and the speed data of the master inverter, the movement distance and the speed data of the master inverter It is characterized by the calculation based on the proportional relationship between its own moving distance and its own moving speed.
다음은 본 발명인 무대기계 속도비례동기 제어장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.The following will be described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention, the stage machine speed proportional synchronization control device.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치의 블록구성도가 도시되어 있다.2 is a block diagram of a stage machine speed proportional synchronization control device according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치(100)는, 무대조정실 PC(110)와 PLC(120)와 마스터인버터(131)와 슬레이브인버터(132,133)와 마스터모터(141)와 슬레이브모터(142,143)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the
상기 무대조정실 PC(110)는 동작 제어 대상인 복수의 무대기계를 선택하고, 상기 선택된 무대기계의 속도와 목표위치(H3)(무대기계를 이동시키고자 하는 목표위치, 즉 목표위치 = 현재위치 + 이동될 거리)를 설정하고, 비례동기모드 명령을 입력한다.The stage adjusting
상기 목표위치라 함은 플로어(무대바닥)로부터의 거리를 말한다The target position means the distance from the floor (stage floor).
상기 PLC(120)는 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 'PLC 런 제어신호'를 기초로 운전되며, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 상기 선택된 무대기계의 ID와 속도데이터와 목표위치데이터를 수신하고, 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리(H2)를 연산하고, 수신된 상기 속도데이 터와 상기 연산한 이동거리(H2)를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 변환 연산된 이동거리(H2)와 속도데이터를 저장하고, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 비례동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하고, 마스터인버터로 선택한 인버터로 마스터선택신호를 전송하고, 상기 선택된 무대기계에 대응하는 복수의 인버터로 인버터 런 제어신호를 출력한다.The
상기 마스터인버터(131)는 상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 PLC(120)로부터 마스터선택신호와 해당 무대기계의 속도데이터(Va)와 이동거리데이터(H2a)를 수신하여 수신된 데이터를 기초로 마스터모터구동제어전류를 출력한다.The
상기 슬레이브인버터(132, 133)는 상기 PLC(120)로부터 인버터 런 제어신호를 수신한 경우, 상기 PLC(120)에 저장되어 있는 마스터인버터의 이동거리(H2a)와 속도데이터(Va) 및 자신의 이동거리(H2b, H2c)를 리드(read)하고, 리드한 데이터를 기초로 연결된 무대기계가 마스터인버터(131)에 연결된 무대기계와 동시에 정지하도록 자신의 이동거리(H2b, H2c)에 따른 이동속도를 연산하고 연산된 이동속도에 기초하여 슬레이브모터구동제어전류를 출력하여 속도비례동기 제어한다.When the
그리고, 상기 슬레이브인버터(132, 133)는, 상기 마스터인버터의 이동거리(H2a)와 속도데이터(Va) 및 자신의 이동거리(H2b, H2c)에 기초한 자신의 이동속도 연산은, 마스터인버터의 이동거리(H2a)와 속도데이터(Va) 대 자신의 이동거리(H2b, H2c)와 자신의 이동속도의 비례관계에 의해서 연산하는 것을 특징으로 한 다.The
상기 마스터모터(141)는 상기 마스터인버터(131)에 연결되어서 상기 마스터인버터(131)로부터 출력되는 마스터모터구동제어전류에 의해서 구동한다.The
상기 슬레이브모터(142,143)는 상기 슬레이브인버터(132,133)에 연결되어서 상기 슬레이브인버터(132,133)로부터 출력되는 슬레이브모터구동제어전류에 의해서 구동한다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치(100)는, 마스터엔코더(151)와 슬레이브엔코더(152,153)를 더 포함하여서 구성될 수 있다.On the other hand, the stage machine speed proportional
상기 마스터엔코더(151)는 상기 마스터모터(141)에 구비되어서 마스터모터(141)의 회전수를 감지하여 상기 마스터인버터(131)로 전송한다.The
상기 슬레이브엔코더(152, 153)는 상기 슬레이브모터(142,143)에 구비되어서 슬레이브모터(142,143)의 회전수를 감지한다.The slave encoders 152 and 153 are provided in the
도 3에는 상기 무대조정실 PC(110)의 입력부의 상세 구성도가 도시되어 있다.3 is a detailed configuration diagram of the input unit of the stage
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 무대조정실 PC(110)에는, 동작 제어대상인 복수의 무대기계를 선택하기 위한 무대기계선택부(111a, 111b, 111c)(도 3 도시에서는 무대기계는 바튼1(T1), 바튼2(T2), 바튼3(T3)를 선택하는 구성으로 예시되어 있음)와, 상기 복수의 무대기계인 바튼(T1, T2, T3)에 대한 속도를 설정 입력하기 위한 속도설정부(112a, 112b, 112c)와, 상기 복수의 무대기계에 대한 목표위치를 설정 입력하기 위한 목표위치설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')와, 상기 목표위치설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')에 의해서 설정된 목표위치 중에서 실행하고자 하는 목표위치를 선택하는 목표위치선택부(114, 114')와, 그룹운전/개별운전을 선택하기 위한 그룹운전설정부(115)와, 비례동기모드 명령을 설정 입력하기 위한 비례동기모드 선택부(116)와, 상기 PLC(120)의 운전명령을 입력하기 위한 '런 제어신호 입력부'(117)와, PLC의 운전을 정지하기 위한 스톱 제어신호를 입력하기 위한 '스톱 제어신호 입력부'(118)를 포함하여 구비하고 있는 키 입력부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 3, the stage
도 4에는 상기 PLC(120)의 상세 구성도가 도시되어 있다.4 is a detailed configuration diagram of the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 PLC(120)는 이더넷통신보드(410)와 PLC제어보드(420)와 프로피버스통신보드(430)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the
상기 이더넷통신보드(410)는 상기 무대조정실 PC(110)와 이더넷통신을 수행하여 무대조정실 PC(110)로부터 무대기계의 ID(예컨대, 바튼1, 바튼2, 바튼3)와 속도데이터와 목표위치데이터와 비례동기모드 명령 신호와 'PLC 런 제어신호'를 포함한 데이터와 명령을 수신한다.The
상기 PLC제어보드(420)는 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리(H2)를 연산하고, 수신된 상기 속도데이터와 상기 연산한 이동거리(H2)를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 변환 연산된 이동거리(H2)와 속도데이터를 저장하고, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 비례동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하는 PLC(120) 전체를 제어한다.The
상기 프로피버스통신보드(430)는 상기 PLC제어보드(420)의 제어에 의해서 상기 마스터인버터(131) 및 슬레이브인버터(132,133)와 프로피버스통신하여, 상기 마스터인버터(131)로 마스터선택신호와 마스터인버터에 연결된 무대기계의 속도데이터(Va)와 이동거리데이터(H2a)를 전송하고, 상기 마스터인버터(131)와 슬레이브인버터(132,133)로 인버터 런 제어신호를 전송한다.The
도 5에는 상기 제어보드(420)의 상세 구성도가 도시되어 있다.5 is a detailed configuration diagram of the
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 PLC제어보드(420)는 CPU(510)와 연산부(512)와 저장부(514)와 마스터인버터선택부(516)로 구성된다.As shown in FIG. 5, the
상기 CPU(510)는 상기 이더넷통신보드(410)와 프로피버스통신보드(430)에 의한 데이터의 저장, 연산 및 송수신을 제어한다.The
상기 연산부(512)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리(H2)를 연산하고, 수신된 상기 속도데이터와 상기 연산한 이동거리(H2)를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산한다.The
상기 저장부(514)는 상기 변환 연산된 이동거리(H2)와 속도데이터를 저장한다.The
상기 마스터인버터선택부(516)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신한 비례동기모드 명령을 기초로 선택된 무대기계에 연 결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터(131)를 선택한다.The
그리고, 상기 마스터인버터선택부(516)는 상기 연산부(512)(더욱 엄밀하게는 하기하는 이동거리연산부(610))에 의해서 연산된 이동거리(H2) 중에서 최장이동거리(H2a)를 갖는 무대기계에 연결된 인버터를 마스터인버터로 선택하는 것을 특징으로The master
도 6에는 상기 연산부(512)의 상세 구성도가 도시되어 있다.6 shows a detailed configuration diagram of the
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연산부(512)는 이동거리연산부(610)와 변환연산부(612)로 구성된다.As illustrated in FIG. 6, the
상기 이동거리연산부(610)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리(H2)를 연산한다.The
상기 변환연산부(612)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 상기 속도데이터와 상기 이동거리연산부(610)에 의해서 연산한 이동거리(H2)를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산한다.The
상기 이동거리연산부(610)는, 선택된 무대기계에 연결된 인버터(시스템 레디 또는 스탠바이 상태의 인버터)들로부터 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 리드한 선택된 무대기계의 현재위치(H1)와 상기 수신한 목표위치(H3)의 감산산술연산에 의해서 연산수행하는 것을 특징으로 한다.The movement
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 무대기계 속도비례동기 제어장치의 동작과정에 대하여 기술한다.The following describes the operation process of the stage machine speed proportional synchronization controller of the present invention having the configuration as described above.
도 7에는 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치에 의한 비례동기 제어방법의 흐름도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치에 의한 무대기계의 동작 상태도가 도시되어 있다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a proportional synchronous control method using a stage machine speed proportional synchronous control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 illustrates a stage machine speed proportional synchronous control device according to an embodiment of the present invention. The operation state diagram of the stage machine is shown.
본 발명에 의한 무대기계 속도비례동기 제어장치에 있어서는, 상기 무대조정실 PC(110)와 PLC(120) 간에는 이더넷통신에 의해서 데이터 및 신호가 송수신되고, PLC(120)와 인버터(131, 132, 133) 간에는 프로피버스통신에 의해서 데이터 및 신호가 송수신되는 것을 특징으로 한다.In the stage machine speed proportional synchronization control apparatus according to the present invention, data and signals are transmitted and received by Ethernet communication between the stage
사용자는 무대조정실 PC(110)에 구비되어 있는 입력부를 통해서 동작하고자 하는 무대기계 예컨대, 바튼1(T1), 바튼2(T2), 바튼3(T3)을 무대기계선택부(111a, 111b, 111c)를 통해서 선택하고(S710), 속도설정부(112a, 112b, 112c)를 통해서 각 무대기계에 속도(예컨대, 80%, 이 때 80%의 의미는 모터 최대 출력의 80%임은 물론이다)를 설정하고, 목표위치설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')를 통해서 바튼들을 위치시키고자 하는 목표위치(플로어로부터의 높이)를 미리 설정해둔다(S712).The user selects a stage machine, for example, Barton 1 (T1), Barton 2 (T2), Barton 3 (T3), which is to be operated through an input unit provided in the stage
그리고, 목표위치설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')에 의해서 설정된 목표위치 중에서 원하는 목표위치를 목표위치선택부(114, 114')를 통해서 실제 동작시키고자 하는 목표위치를 선택한다(목표위치1(예컨대, 바튼1은 15000mm, 바튼2는 12000mm, 바튼3은 10000mm)을 선택하고자 하는 경우에는 목표위치선택부(114)를 누르고, 목표위치2를 선택하고자 하는 경우에는 목표위치선택부(114')를 누른다)(S714).The target to be actually operated from the target positions set by the target
상기 그룹운전(바튼 3개(T1, T2, T3)를 동시에 동작하는 경우의 운전태양)을 선택한 후(S716), 비례동기모드 선택부(116)를 통해서 비례동기모드를 선택하여 비례동기모드(본 발명에 의하여 무대기계(예컨대, 바튼1, 바튼2, 바튼3)를 원하는 목표위치에서 동일한 시각에 동시에 정지시키는 동작 모드)를 실행하도록 명령을 입력하고(S718), '런 제어신호 입력부'(117)를 통해서 'PLC 런 제어신호'를 입력한다(S720).After selecting the group operation (operation mode when operating three bar (T1, T2, T3) at the same time) (S716), the proportional synchronous mode is selected through the proportional synchronous
상기 무대조정실 PC(110)와 이더넷통신을 수행하여 무대조정실 PC(110)로부터 무대기계의 ID와 속도데이터와 목표위치데이터와 비례동기모드 명령 신호와 런 제어신호를 포함한 데이터와 명령을 수신한 상기 이더넷통신보드(410)는 이를 상기 PLC제어보드(420)로 송신한다.Receiving the data and the command including the stage machine ID, the speed data, the target position data, the proportional synchronous mode command signal and the run control signal from the stage
상기 PLC제어보드(420)는 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동해야하는 이동거리(H2)를 연산하고, 수신된 상기 속도데이터와 상기 연산한 이동거리(H2)를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 변환 연산된 이동거리(H2)와 속도데이터를 저장하고, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 비례동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택한다.The
상기 PLC제어보드(420)의 동작에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.The operation of the
상기 이동거리연산부(610)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 목표위치데이터를 기초로 상기 선택된 무대기계가 이동 해야하는 이동거리(H2)를 연산한다.The
이동거리연산부(610)의 연산방법은 선택된 무대기계에 연결된 인버터(시스템 레디 또는 스탠바이 상태의 인버터)들로부터 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 리드한 선택된 무대기계의 현재위치(H1)와 상기 수신한 목표위치(H3)의 감산산술연산에 의해서 연산수행한다. 즉, 이동거리(H2) = 목표위치(H3) - 현재위치(H1)에 의해서 산술연산한다.The calculation method of the movement
[표1]Table 1
표1에는 이동거리연산부(610)가 각 바튼에 대하여 연산한 예시 데이터가 표시되어 있다. 거리 또는 위치는 모두 플로어(F)로부터의 위치임은 물론이다.Table 1 shows example data calculated by the moving
상기 변환연산부(612)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 상기 속도데이터와 상기 이동거리연산부(610)에 의해서 연산한 이동거리(H2)를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하는데, 더욱 상세하게 설명하면, 속도데이터는 분해능이 더욱 향상된 데이터로 변환하고, 목표위치데이터는 엔코더의 펄스데이터로 변환한다(S722).The
상기 저장부(514)는 상기 변환 연산된 이동거리(H2)와 속도데이터를 저장한다(S724).The
상기 마스터인버터선택부(516)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더 넷통신보드(410)로부터 수신한 비례동기모드 명령을 기초로 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터(131)를 선택한다(S726).The master
한편, 상기 마스터인버터선택부(516)가 마스터인버터(131)를 지정하는 방법은, 상기 이동거리연산부(610))에 의해서 연산된 이동거리(H2) 중에서 최장이동거리(H2a)를 갖는 무대기계(바튼)에 연결된 인버터를 마스터인버터로 선택한다.On the other hand, the master
상기와 같이 마스터인버터 선택을 완료한 후, 상기 프로피버스통신보드(430)는 상기 PLC제어보드(420)의 제어에 의해서 상기 마스터인버터(131) 및 슬레이브인버터(132,133)와 프로피버스(PROFIBUS)통신하여, 상기 마스터인버터(131)로 마스터선택신호와 마스터인버터에 연결된 무대기계의 속도데이터(Va)와 이동거리데이터(H2a)를 전송하고, 상기 마스터인버터(131)와 슬레이브인버터(132,133)로 인버터 런 제어신호를 전송한다.(S728).After completing selection of the master inverter as described above, the
상기 마스터인버터(131)는 상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 PLC(120)로부터 마스터선택신호와 해당 무대기계(바튼1)의 속도데이터(Va)와 이동거리데이터(H2a)를 수신하여 수신된 데이터를 기초로 상기 마스터구동모터(141)로 마스터모터구동제어전류를 출력하여 바튼1(T1)을 이동시킨다(S730).The
그리고, 상기 슬레이브인버터(132, 133)는 상기 PLC(120)로부터 인버터 런 제어신호를 수신한 경우, 상기 PLC(120)에 저장되어 있는 마스터인버터의 이동거리(H2a)와 속도데이터(Va) 및 자신의 이동거리(H2b, H2c)를 리드(read)하고, 리드한 데이터를 기초로 연결된 무대기계가 마스터인버터(131)에 연결된 무대기계와 동 시에 정지하도록 자신의 이동거리(H2b, H2c)에 따른 이동속도를 연산하고 연산된 이동속도에 기초하여 슬레이브모터구동제어전류를 출력하여 속도비례동기 제어한다(S732).When the
그리고, 바튼2와 바튼3의 이동속도 연산은, 마스터인버터의 이동거리(H2a)와 속도데이터(Va) 대 자신의 이동거리(H2b, H2c)와 자신의 이동속도의 비례관계에 의해서 연산된다.The movement speed calculations of the bartons 2 and 3 are calculated based on the proportional relationship between the movement distance H2a and the speed data Va of the master inverter versus the movement distances H2b and H2c of the master inverter.
상기와 같이 슬레이브모터(152,153)들이 마스터모터(151)의 회전수와 바튼1의 이동거리에 비례한 회전수로 구동되면, 모든 바튼(T1, T2, T3)들은 동일한 시각에 동시에 정지한다.As described above, when the
즉, 각각의 바튼들이 위치하는 지점 즉 목표위치는 다르다고 하더라도(물론 목표위치가 모두 동일하게 입력되더라도 그에 비례하여 슬레이브인버터가 슬레이브모터의 속도를 연산하므로 결과는 마찬가지 임), 바튼들이 정지하는 시각은 완전동일하게 된다. In other words, even if the points where each barton is located, that is, the target positions are different (of course, even if the target positions are all input identically, the result is the same because the slave inverter calculates the speed of the slave motor in proportion), Will be exactly the same.
한편, 사용자가 무대조정실 PC(110)의 입력부를 통해서 입력하는 속도 중에서 마스터인버터에 연결된 마스터모터의 속도를 제외하고, 비례동기모드인 경우에는 슬레이브모터의 속도는 슬레이브인버터에 의해서 속도비례제어연산에 의하여 연산되므로, 이 경우의 사용자가 입력하는 슬레이브모터의 속도는 사실상 의미가 없다.On the other hand, except for the speed of the master motor connected to the master inverter among the speed input by the user through the input unit of the stage
하지만, 어떤 인버터가 마스터로 결정될 것인지는 유저가 알 수 없으므로 속도 설정값은 모두 입력하게 되는 것이다.However, the user will not know which inverter will be determined as the master, so all the speed settings will be entered.
상기의 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.The above embodiments of the present invention are merely one embodiment of the technical idea of the present invention, and of course, other modifications are possible within the technical idea of the present invention.
상기와 같은 구성과 동작 과정을 가지는 본 발명인 무대기계 속도비례동기 제어장치는 다음과 같은 효과가 있다.Stage machine speed proportional synchronization control device of the present invention having the configuration and operation process as described above has the following effects.
즉, PLC와 복수의 인버터 간에 프로피버스(PROFIBUS) 통신을 하여 디지털 신호에 의하여 통신할 수 있도록 하고, 여러 대의 인버터 중에 PLC에서 마스터인버터를 자동 선정하여 슬레이브인버터들이 마스터인버터의 이동거리와 속도 및 자신의 이동거리에 비례하여 이동하도록 속도비례동기시킴으로써, 여러 대의 무대기계가 목표로 하는 위치에 같은 시각에 동시에 정지할 수 있는 효과가 있다.In other words, PROFIBUS communication between PLC and plural inverters enables communication by digital signal, and master inverters are automatically selected from PLC among several inverters so that slave inverters move distance and speed of master inverter and their own. By synchronizing the speed proportional to move in proportion to the moving distance of, it is possible to simultaneously stop at the same time at the target position of several stage machines.
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KR1020070053492A KR100789113B1 (en) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | Control apparatus of velocity proportional synchronization for floor machine |
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KR20040049636A (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-12 | 현대자동차주식회사 | Conveyor velocity remote controlling system and the same method |
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2007
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