KR102255355B1 - System for control real-time of device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실시간 기기 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SCR, 릴레이, SSR 등의 접점이나 메인보드에서 동작시키는 신호선을 이용하여 실시간으로 기기를 제어하는 실시간 기기 제어 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 실시간 기기 제어 시스템은 생산설비의 기동전력, 평상전력 및 대기전력을 포함하는 전력을 측정하는 전력 측정부, 상기 전력 측정부로부터 제공받은 전력으로부터 적어도 하나의 생산설비에서 소모되는 전력을 취합한 전력형태 취합 데이터를 산출하는 전력형태 취합부, 상기 전력형태 취합부로부터 제공받은 전력형태 취합 데이터를 각 세분화된 형태로 구분 비교하여 제어하기 안전한 구간을 추출하는 분석부, 상기 분석부로부터 안전 구간에 대한 정보를 제공받으면, 상기 생산설비에서 소모되는 전력을 제어하는 동작분석 및 제어부 및 상기 생산설비의 가동을 지시하는 가동 스위치를 포함하며, 상기 가동 스위치의 조작에 의한 가동 신호는 상기 동작분석 및 제어부를 경유하여 상기 생산설비로 제공된다.The present invention relates to a real-time device control system, and more particularly, to a real-time device control system for controlling devices in real time using contact points such as SCR, relays, SSRs, or signal lines operated from a main board.
To this end, the real-time device control system of the present invention includes a power measurement unit that measures power including starting power, normal power, and standby power of a production facility, and power consumed in at least one production facility from the power provided from the power measurement unit. A power type collecting unit that calculates the power type collecting data collected from the power type collecting unit, an analysis unit that divides and compares the power type collecting data provided from the power type collecting unit in each subdivided form to extract a section that is safe to control, from the analysis unit When information on the safety section is provided, an operation analysis and a control unit for controlling the power consumed in the production facility and an operation switch for instructing the operation of the production facility are included, and an operation signal by the operation of the operation switch is the operation. It is provided to the production facility via analysis and control.
Description
본 발명은 실시간 기기 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SCR, 릴레이, SSR 등의 접점이나 메인보드에서 동작시키는 신호선을 이용하여 실시간으로 기기를 제어하는 실시간 기기 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time device control system, and more particularly, to a real-time device control system for controlling devices in real time using contact points such as SCR, relays, SSRs, or signal lines operated from a main board.
현재까지 전력사용량을 줄일 수 있다는 제품들이 시중에 많이 나와 있지만, LED, 인버터 등과 같은 고효율 제품을 제외하면 실질적으로 동일한 성능 또는 향상된 성능을 유지하면서 전력사용을 낮추는 제품은 찾아보기 어렵다.Until now, there are many products on the market that can reduce power consumption, but except for high-efficiency products such as LEDs and inverters, it is difficult to find products that lower power use while maintaining substantially the same performance or improved performance.
여기서 더 나아가 실시간으로 전력을 제어한다고 하는 제품들의 대부분은 전력 현황을 모니터링하는 기능 또는 전력 피크가 예상될 때 경보음을 울리거나 피크를 낮추기 위해서 생산외 설비를 강제로 끄는 기능을 가진 제품들이 주력을 이루고 있다.Furthermore, most of the products that control power in real time are focused on products that have a function to monitor the power status or to sound an alarm when a power peak is expected, or to forcibly turn off facilities outside of production to lower the peak. It is fulfilling.
실시간으로 전력을 제어해서 전력 사용량을 줄일 수 있다고 홍보하는 제품들은 많은데 비해 실제 실시간 전력제어를 하는 제품은 존재하지 않는 것이 일반적이다. 그 이유는 전력을 실시간으로 제어할 수 있다면 그 효과가 엄청나다는 것을 알고 있지만 현실적으로 실현하기가 매우 까다롭고 어렵기 때문이다.While there are many products that promote power control in real time to reduce power consumption, there are generally no products that actually control power in real time. The reason is that we know that if power can be controlled in real time, the effect is enormous, but it is very difficult and difficult to realize in reality.
보편적인 전력 제어방법은 생산설비를 별도로 세팅하거나 프로그램 또는 일정 부분을 변형하는 직접제어 방식이며, 이는 비용도 많이 들지만 교체 시간도 오래 걸린다. 그리고 무엇보다 중요한 문제는 이렇게 변형하고 난 후 생산에 필요한 환경을 유지하기 위한 안정성을 보장하기 어렵고 생산품이 바뀔 경우 대처하기 위한 과정이 번거롭고 복잡하며 생산능력을 동일하게 유지하는 것 또한 쉽지 않다.A common power control method is a direct control method in which a production facility is set separately or a program or a certain part is modified, which is expensive but takes a long time to replace. And the most important problem is that it is difficult to ensure the stability to maintain the environment necessary for production after such transformation, and if the product changes, the process of coping with it is cumbersome and complicated, and it is not easy to maintain the same production capacity.
본 발명이 해결하려는 과제는 생산설비에서 소비되는 전력을 제어하는 방안을 제안함에 있다.The problem to be solved by the present invention is to propose a method of controlling the power consumed in the production facility.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 생산설비의 특성에 따라 소비되는 전력을 제어하는 방안을 제안함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a method of controlling power consumption according to the characteristics of the production facility.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 생산설비의 속도 및 능력의 변화없이 실시간으로 신호를 차단하거나 볼륨(출력)을 조정하여 과도한 전력소비를 제한하는 방안을 제안함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a method of limiting excessive power consumption by blocking a signal in real time or adjusting a volume (output) without changing the speed and capability of a production facility.
이를 위해 본 발명의 실시간 기기 제어 시스템은 생산설비의 기동전력, 평상전력 및 대기전력을 포함하는 전력을 측정하는 전력 측정부, 상기 전력 측정부로부터 제공받은 전력으로부터 적어도 하나의 생산설비에서 소모되는 전력을 취합한 전력형태 취합 데이터를 산출하는 전력형태 취합부, 상기 전력형태 취합부로부터 제공받은 전력형태 취합 데이터가 전력형태에서 나타나는 공통된 제어에 안전한 범위 이내인지 여부를 판단하며, 설정된 범위 이내이면 안전 구간이라고 판단하는 분석부, 상기 분석부로부터 안전 구간에 대한 정보를 제공받으면, 상기 생산설비에서 소모되는 전력을 제어하는 동작분석 및 제어부 및 상기 생산설비의 가동을 지시하는 가동 스위치를 포함하며, 상기 가동 스위치의 조작에 의한 가동 신호는 상기 동작분석 및 제어부를 경유하여 상기 생산설비로 제공된다.To this end, the real-time device control system of the present invention includes a power measurement unit that measures power including starting power, normal power, and standby power of a production facility, and power consumed in at least one production facility from the power provided from the power measurement unit. The power type collection unit that calculates the power type collection data that collects and determines whether the power type collection data provided from the power type collection unit is within a safe range for common control appearing in the power type, and if it is within the set range, the safety section An analysis unit that determines that, when information on the safety section is provided from the analysis unit, an operation analysis and a control unit for controlling power consumed in the production facility and an operation switch for instructing the operation of the production facility are included, and the operation The operation signal by the operation of the switch is provided to the production facility via the operation analysis and control unit.
본 발명에 따른 실시간 기기 제어 시스템은 생산설비 (열처리, 용해로, 주물, 유도성 부하, 자동화설비 등)의 가동상태를 정보통신프로그램으로 입력받아 제어대상 부하의 기동전력(기동부하) 평상전력, 대기전력의 형성상태를 검출하며, 검출된 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스를 구축하고, 데이터베이스에 저장된 데이터를 기반으로 제어대상 부하의 기동, 평상, 대기 전력의 제어를 위한 안전율과 오차범위를 스스로 계산하여 시스템 전체를 제어하는 출력제어프로그램으로 보내면 생산설비가동형태에 따른 적정 전력량을 구분하여 출력 제어한다.The real-time device control system according to the present invention receives the operation status of production facilities (heat treatment, melting furnace, casting, inductive load, automation equipment, etc.) through an information communication program, and starts power (starting load) of the load to be controlled, normal power, and standby. The system detects the state of power formation, builds a database to store the detected data, and calculates the safety factor and error range for controlling the starting, normal, and standby power of the load to be controlled based on the data stored in the database. If it is sent to an output control program that controls the whole, the appropriate amount of power according to the operation type of the production facility is classified and output is controlled.
또한, 본 발명은 생산설비의 생산능력에 변화 없이 생산설비 가동 시 필요한 정격전압[V], 정격 전류[A], 헤르츠[Hz] 변화 없이 각 생산설비의 동작신호와 동작 형태를 검출하여 정보통신 프로그램, 전력사용현황 분석 장치, 신호 및 전류 입·출력통제 장치, 분배 장치를 통한 실시간으로 전력을 제어하는 기술로 부하 가동 시 과하게 소비되는 전력량을 감축하여 공정상 생산설비 또는 생산 외 설비에서 소비되는 전력사용량을 절약 할 수 있다.In addition, the present invention detects the operation signal and operation type of each production facility without changing the rated voltage [V], rated current [A], and Hertz [Hz] required when the production facility is operated without changing the production capacity of the production facility. It is a technology that controls power in real time through programs, power usage status analysis device, signal and current input/output control device, and distribution device. You can save power consumption.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 기기 제어 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 생산설비로 전달되는 가동신호의 흐름을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 생산설비로 전달되는 가동신호의 흐름을 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 분석부에서 수행되는 동작을 도시한 흐름도이다.
도 5는 분석부에서 지정한 안전구간에 의해 제어되는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 생산설비로 공급되는 신호를 차단하거나 출력을 조절하는 예를 도시하고 있다.1 illustrates a real-time device control system according to an embodiment of the present invention.
2 shows the flow of the operation signal transmitted to the production facility according to an embodiment of the present invention.
3 shows the flow of the operation signal transmitted to the production facility according to another embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an operation performed by an analysis unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state controlled by the safety section designated by the analysis unit.
6 shows an example of blocking a signal supplied to a production facility or adjusting an output according to an embodiment of the present invention.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The above-described and additional aspects of the present invention will become more apparent through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, it will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce through these embodiments of the present invention.
본 발명은 각 부하의 환경 또는 조건에 따른 에너지 사용 특성을 실시간으로 분석하여 현재 상태를 인식 업로드해주고 생산설비의 속도와 능력에 변화 없이 실시간 전력 제어를 통해 과도한 전력소비를 억제하여 에너지 소비를 저감하는 방안을 제안한다.The present invention analyzes the energy use characteristics according to the environment or conditions of each load in real time, recognizes and uploads the current state, and reduces energy consumption by suppressing excessive power consumption through real-time power control without changing the speed and capability of the production facility. Suggest a plan.
이하에서는 본 발명의 특징에 대해 개략적으로 알아보기로 한다.Hereinafter, features of the present invention will be outlined.
1. 각 부하마다 설치된 전력측정 장치를 이용하여 각 부하의 전력 환경을 실시간으로 분석하여 각 부하의 기동신호와 연동되어 부하가 가동될 때만 선택제어를 수행한다.1. Using the power measuring device installed for each load, the power environment of each load is analyzed in real time, and it is linked with the start signal of each load to perform selective control only when the load is operated.
2. 각 부하의 기동에 필요한 전력량은 항상 유지한다.2. Always maintain the amount of power required to start each load.
3. 전압(V), 헤르쯔(Hz)의 변화 없이 부하가동전력 중 필요 이상의 전력이 공급되는 구간에 대해 부하 안전율에 따른 빠른 스위칭(또는 볼륨조절)을 통하여 불필요한 전력 소비를 줄이는 방안을 제안한다. 3. We propose a method to reduce unnecessary power consumption through fast switching (or volume control) according to the load safety factor in the section where more than necessary power is supplied among the load operating power without changes in voltage (V) and hertz (Hz).
4. 가동부하 또는 전력공급 대상 설비의 생산량과 생산속도에 변화 없이 안전한 전력 공급이 가능한 실시간 제어, 감시, 모니터링 시스템을 제안하며, 필요한 경우 휴대기기를 이용하여 확인할 수 있는 시스템을 제안한다.4. We propose a real-time control, monitoring, and monitoring system that enables safe power supply without changing the production volume and production speed of operating loads or power supply target facilities, and proposes a system that can be checked using a portable device if necessary.
5. 생산설비(열처리, 용해로, 주물, 유도성 부하, 자동화설비 등)의 가동 상태를 정보통신프로그램으로 입력받아 제어대상 부하의 기동전력 평상전력 대기전력의 형성 상태를 검출하여 검출데이터를 저장하기 위한 데이터베이스를 구축하고, 검출되거나 저장된 검출데이터를 기반으로 제어대상 부하의 기동, 평상, 대기 전력의 기준점과 오차범위를 스스로 판단하여 시스템 전체를 제어하는 출력제어 프로그램으로 보내 생산설비 가동 형태에 따른 적정 전력량을 구분하여 스위칭 또는 출력을 제어한다.5. Receive the operation status of production facilities (heat treatment, melting furnace, casting, inductive load, automation equipment, etc.) through an information communication program to detect the formation status of starting power, normal power, and standby power of the load to be controlled, and save the detection data. It establishes a database for control, and sends it to the output control program that controls the entire system by self-determining the starting, normal, and standby power of the target load based on the detected or stored detection data, and sending it to the output control program that controls the entire system. Switching or output is controlled by dividing the amount of power.
6. 가동부하 특성을 분석한 기동형태 변화 데이터에 맞춰 편차범위가 자동으로 Calibration(교정)되고, 부하특성 변화에 의한 효율저하는 없다.6. The deviation range is automatically calibrated according to the starting type change data analyzed for the moving load characteristics, and there is no reduction in efficiency due to the change in the load characteristics.
또한, 본 발명의 핵심기술은 다음과 같다.In addition, the core technology of the present invention is as follows.
1. 전력분석 데이터와 생산 환경 그리고 가동신호만을 조합하여 구동되는 자율형 시스템으로 계측, 조합, 분석, 제어하는 전 과정에 있어 단 하나의 sensor 도 거치지 않으므로 sensor 오작동에 의한 오류와 오작동 위험요소를 제거한다.1. It is an autonomous system that is driven by combining only power analysis data, production environment, and operation signals, and does not require a single sensor in the entire process of measurement, combination, analysis, and control, eliminating the risk of errors and malfunctions caused by sensor malfunction. do.
2. 생산 또는 생산 외 설비를 제어하기 위한 조건 중 가장 중요한 안전율 결정을 시스템이 스스로 판단(기동, 평상, 대기 전력 형태를 각 부하별로 설비의 가동형태와 대입하여 정확히 구분)한다.2. Among the conditions for controlling production or non-production facilities, the system determines the most important safety factor by itself (starting, normal, and standby power types are substituted with the operation type of the facility for each load to accurately classify it).
3. 기기의 전력형태 변화에 따라 스위칭 또는 볼륨조절을 각 상황과 기기 형태에 맞춰 스스로 구분 제어하는 능력을 갖는다.3. It has the ability to separate and control switching or volume control according to each situation and device type according to the change in the power type of the device.
4. 시스템을 구축하면 대기상태에서 각 부하별 전력변화 형태를 취합하고, 그 취합한 데이터를 각각의 항목으로 구분하여 분석한다.4. When the system is built, the power change types for each load are collected in the standby state, and the collected data is classified into each item and analyzed.
이하에서는 본 발명의 구성에 대해 상세하게 알아보기로 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 기기 제어 시스템을 도시하고 있다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 기기 제어 시스템에 대해 상세하게 알아보기로 한다. 도 1은 생산설비를 이용하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 단독기기에도 적용이 가능하다.1 shows a real-time device control system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a real-time device control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1. 1 illustrates using a production facility, but is not limited thereto, and may be applied to a single device.
도 1에 의하면, 실시간 기기 제어 시스템은 전력 측정부, 생산설비, 전력형태 취합부, 바이패스부, 분석부, 저장부, 동작분석 및 제어부, 모니터링 및 원격제어부를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 기기 제어 시스템에 포함될 수 있다. 또한, 분석부와 동작분석 및 제어부는 별도로 구성하거나 하나의 메인보드로 구성하거나 또는 하나의 제어부로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the real-time device control system includes a power measurement unit, a production facility, a power type collecting unit, a bypass unit, an analysis unit, a storage unit, an operation analysis and control unit, and a monitoring and remote control unit. Of course, other configurations other than the above-described configuration may be included in the real-time device control system according to an embodiment of the present invention. In addition, the analysis unit, motion analysis and control unit may be configured separately, configured as a single main board, or configured as a single control unit.
생산설비(110)는 열처리 설비, 용해로 설비, 주물 설비, 사출설비 등의 저항성 부하설비, 유도성 설비 및 자동화 설비 중 어느 하나를 포함한다. 물론 생산설비(110)는 상술한 설비 이외에 전력을 소비하는 설비라면 이에 포함될 수 있다.The
전력 측정부(115)는 생산설비(110)의 기동 전력, 평상 전력 및 대기 전력을 포함한 모든 전력을 측정할 수 있으며, 이를 위해 전력 측정부(115)는 생산설비(110)와 연결된다.The
전력형태 취합부(120)는 한 개의 생산설비(110) 또는 다수의 생산설비(110)의 전력 형태를 모두 취합한다. 전력형태 취합부(120)는 취합한 전력형태에 대한 정보를 분석부로 제공한다. 이를 위해 전력형태 취합부(120)는 전력 측정부(115)와 연결된다.The power
분석부(125)는 안전 구간을 결정한다. 이에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 분석부(125)는 전력형태 취합부(120)로부터 제공받은 전력형태를 우선 동작분석 및 제어부로 실시간 전송하고, 전력형태에 대한 데이터를 분석한다. 분석부(125)는 생산설비(110)의 전력형태를 사전 분석하여 제어에 필요한 안전율을 결정하고, 제어 포인트를 취합하여 세분화된 안전구간을 결정하여 동작분석 및 제어부(135)로 제공한다.The analysis unit 125 determines a safety section. A detailed look at this is as follows. The analysis unit 125 first analyzes the motion and transmits the power type provided from the power
본 발명과 관련하여 전력변화 폭이 큰 생산설비(110)일수록 전력분석 시간이 길어질 수 있다. 또한, 분석부는 원료투입 시점의 변화, 기동시 변화, 가동 중 변화 및 대기 상태의 변화를 스스로 분석하여 제어가 가능한 안전구간을 찾아낸다.In connection with the present invention, the power analysis time may be longer as the
분석부(125)는 전력형태를 각 구간별로 나누어 분류하고 유사형태의 차이를 비교분석하여 공통되는 안전 구간을 추출한다. 분석부(125)는 추출된 안전구간과 편차가 발생하는 구간을 연쇄비교하여 안전구간을 벗어나는 중복 형태가 나타날 경우 동작분석 및 제어부(135)에 신호를 제공하여 제어를 중단하도록 하며, 다시 안전구간이 지정되면 동작분석 및 제어부(135)로 안전구간을 재전송하여 제어를 재 시작하도록 한다.The analysis unit 125 divides and classifies power types for each section, compares and analyzes differences between similar types, and extracts a common safety section. The analysis unit 125 serially compares the extracted safety section and the section in which the deviation occurs, and when an overlapping form outside the safety section appears, it analyzes the motion and provides a signal to the control unit 135 to stop control, and again, the safety section When is designated, the safety section is retransmitted to the motion analysis and control unit 135 to restart control.
분석부(125)는 생산 환경에 변화가 발생할 경우에도 제어를 멈추도록 동작분석 및 제어부(135)에 신호를 제공하고, 기존 형태와 다시 비교 분석하여 안전구간을 재 지정한다. 분석부(125)는 제어 효율을 높이기보다는 생산 환경에 변화를 주지 않고 안전하게 제어하기 위한 방법을 구현하기 위한 시도를 계속한다.The analysis unit 125 provides a signal to the operation analysis and control unit 135 to stop control even when a change occurs in the production environment, and re-designates the safety section by comparing and analyzing again with the existing form. The analysis unit 125 continues an attempt to implement a method for safely controlling without changing the production environment rather than increasing the control efficiency.
분석부(125)는 전력형태 취합부(120)에서 제공받은 모든 자료와 분석부(125)에 자체적으로 분석한 자료를 저장부(130)로 제공한다.The analysis unit 125 provides all the data provided by the power
동작분석 및 제어부(135)는 안전구간을 결정하지 않으며, 제어에 대한 동작을 수행한다. 물론 필요한 경우 동작분석 및 제어부(135)는 분석부(125)에서 수행하는 안전구간을 결정할 수 있다.The motion analysis and control unit 135 does not determine the safety section, and performs an operation for control. Of course, if necessary, the motion analysis and control unit 135 may determine a safety section performed by the analysis unit 125.
동작분석 및 제어부(135)는 분석부로부터 실시간 제공받는 전력현황을 기반으로 생산설비(110)의 상태 및 가동여부를 항상 감시 및 인지하고 있는 상태에서 생산설비(110)의 가동시 전력량이 분석부(125)에서 전송된 안전구간에 해당될 경우 제어를 실행한다.The operation analysis and control unit 135 always monitors and recognizes the status and operation of the
물론 상술한 바와 같이 동작분석 및 제어부(135)는 안전구간이 아닌 경우에는 생산설비(110)에 대한 전력 제어를 수행하지 않는다. 생산설비(110)의 SCR(대전류, 고전압 스위칭 소자 같은 동작 신호장치류), 릴레이, SSR 등으로 전달되는 가동신호는 동작분석 및 제어부(135)를 직렬로 거쳐서 전달된다.Of course, as described above, the operation analysis and control unit 135 does not perform power control for the
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 생산설비로 전달되는 가동신호의 흐름을 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 생산설비로 전달되는 가동신호의 흐름에 대해 상세하게 알아보기로 한다.2 shows the flow of the operation signal transmitted to the production facility according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the flow of the operation signal transmitted to the production facility according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.
도 2에 의하면, 생산설비로 전달되는 가동신호는 동작분석 및 제어부를 경유하여 제공됨을 알 수 있다. 즉, 동작분석 및 제어부는 생산설비로 전달되는 가동신호에 대한 정보를 획득할 수 있다.According to FIG. 2, it can be seen that the operation signal transmitted to the production facility is provided through the operation analysis and the control unit. That is, the operation analysis and control unit can obtain information on the operation signal transmitted to the production facility.
부연하여 설명하면, 일반적으로 생산설비(110)와 연결된 가동 스위치를 누르면, 생산설비(110)가 바로 가동되는 것이 일반적인 반면, 본원 발명은 가동 스위치를 조작하면 생산설비(110)로 가동 전달되는 것이 아니라 동작분석 및 제어부(135)가 가동신호를 인지하고, 동작분석 및 제어부(135)가 가동 신호를 생산설비(110)로 제공한다. 이와 같이 동작분석 및 제어부(135)가 가동신호를 제어하는 이유는 가동신호에 의해 생산설비(110)가 가동 중인 경우에만 전력 제어가 이루어지도록 하기 위함이다.In addition, in general, when the operation switch connected to the
동작분석 및 제어부(135)는 분석부로부터 전송되는 안전구간 지정과 별도로 동작분석 및 제어부(135) 스스로 전력변화를 감시 비교하며, 생산설비(110)의 전력 제어를 위해 분석된 형태와 생산설비(110)의 가동형태가 달라진 경우 제어를 멈추고 새로운 형태를 다시 추적한다.The operation analysis and control unit 135 monitors and compares the power change by itself, separately from the designation of the safety section transmitted from the analysis unit, and the analyzed form and production facility ( If the operation type of 110) is changed, control is stopped and the new type is traced again.
동작분석 및 제어부(135)는 새로운 전력형태가 감지되면 지속성과 반복성 등을 기존 형태와 비교 분석하여 제어를 계속하거나 중단하는 판단을 수행한다. 동작분석 및 제어부(135)는 제어를 중단한 경우에는 분석부로부터 안전구간에 대한 정보가 재전송될 때까지 전력 제어를 중단하고 대기 상태를 유지한다.When a new power type is detected, the motion analysis and control unit 135 compares and analyzes persistence and repeatability with the existing type to determine whether to continue or stop the control. When the control is stopped, the operation analysis and control unit 135 stops power control and maintains a standby state until information on the safety section is retransmitted from the analysis unit.
동작분석 및 제어부(135)는 분석부(125)로부터 새로운 안전구간이 지정되면 새로운 안전구간 내에서 다시 제어를 시작한다. 동작분석 및 제어부(135)는 하나 또는 여러 설비의 동시 제어가 가능하다. 동작분석 및 제어부(135)는 오작동이나 문제가 생길 경우 원선으로 복구시키기 위하여 바이패스(By-pass)부(140)로 신호를 제공한다. 동작분석 및 제어부(135)는 제어 이력 및 제어에 활용된 모든 데이터를 저장부(130)로 제공한다.When a new safety section is designated from the analysis unit 125, the motion analysis and control unit 135 starts control again within the new safety section. The motion analysis and control unit 135 can simultaneously control one or several facilities. The operation analysis and control unit 135 provides a signal to the
저장부(130)는 분석부(125)와 동작분석 및 제어부(135)로부터 제공받은 데이터와 현황을 저장하며, 모니터링 및 원격 제어부(145)로 상시 또는 필요할 때마다 저장한 데이터 및 현황을 제공한다.The
바이패스부(140)는 오류나 이상 발생시 원래의 신호선(동작분석 및 제어부를 경유하지 않는 원선)으로 복귀시키는 기능을 수행한다.The
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 생산설비로 전달되는 가동신호의 흐름을 도시하고 있다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 생산설비로 전달되는 가동신호의 흐름에 대해 상세하게 알아보기로 한다.3 shows the flow of the operation signal transmitted to the production facility according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the flow of the operation signal transmitted to the production facility according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3에 의하면, 가동 스위치와 생산설비(110)는 직접 연결되는 원선과 동작분석 및 제어부(135)를 경유하는 신호선을 포함한다. 본 발명과 관련하여 본 시스템에 오류나 이상이 발생하지 않은 경우에는 동작분석 및 제어부(135)를 경유하여 가동신호가 전달되는 반면, 본 시스템에 오류나 이상이 발생한 경우에는 바이패스부의 지시에 따라 가동 스위치에서 생산설비(110)로 직접 가동신호가 전달된다.Referring to FIG. 3, the operation switch and the
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 분석부에서 수행되는 동작을 도시한 흐름도이다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 분석부에서 수행되는 동작에 대해 상세하게 알아보기로 한다.4 is a flowchart illustrating an operation performed by an analysis unit according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation performed by the analysis unit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
S400단계에서 분석부는 전력형태 취합부로부터 전력형태에 대한 데이터를 수신하여 동작분석 및 제어부로 수신된 전력형태 데이터를 실시간으로 전송한다. 전력형태에 대한 데이터는 전압, 전류, 역률에 대한 데이터이며, 이외에도 kw, kwh(적산량)과 THD, 이벤트 특성 등 전력현황에 대한 데이터가 포함된다.In step S400, the analysis unit receives data on the power type from the power type assembling unit, analyzes the operation, and transmits the received power type data to the control unit in real time. The data on the power type is data on voltage, current, and power factor. In addition, data on the power status such as kw, kwh (accumulated amount), THD, and event characteristics are included.
S402단계에서 분석부는 수신한 데이터에서 유사형태구간을 구분하여 분류하고, 바로 직전까지 분석되어있던 데이터 형태들과 비교한 후 안전구간을 지정하여 동작분석 제어부로 전송한다. 안전구간은 생산설비에서 소비되는 전력값을 이용하며, 대기 전력과 평상전력, 최대 소비 전력값이 포함된 전력형태를 지속적으로 비교 분석하여 안전구간을 산출한다. 즉, 분석부는 생산설비에서 소비되는 대기전력과 , 평상전력 , 최대 소비 전력 값에 대한 정보를 인지하고 있으며, 이를 이용하여 전력 제어가 가능한 전류 범위를 설정한다.In step S402, the analysis unit classifies and classifies a similar type section from the received data, compares it with the data types that have been analyzed until immediately, and then designates a safety section and transmits it to the motion analysis control unit. The safety section uses the power consumed by the production facility, and calculates the safety section by continuously comparing and analyzing the power type including standby power, normal power, and maximum power consumption values. That is, the analysis unit recognizes information on the standby power consumed in the production facility, normal power, and maximum power consumption values, and sets the current range in which power can be controlled using this.
S404단계에서 분석부는 수신한 데이터에서 제어에 필요한 안전구간을 추출하여 이에 대한 정보를 동작분석 및 제어부로 제공한다. 상술한 바와 같이 동작분석 및 제어부는 제공받은 실시간 전력현황과 안전구간 정보에 의해 생산설비에 대한 전력제어를 실시한다.In step S404, the analysis unit extracts a safety section necessary for control from the received data and provides information about this to the motion analysis and control unit. As described above, the operation analysis and control unit performs power control on the production facility based on the provided real-time power status and safety section information.
물론 분석부는 동작분석 및 제어부의 생산설비에 대한 전력제어 중 전력형태 취합부로부터 실시간으로 제공받는 전력형태가 동작분석 및 제어부를 구동시키기 위해 전송했던 안전구간 범위를 벗어나면 안전구간이 아니라는 정보를 동작분석 및 제어부로 제공할 수도 있다.Of course, the analysis unit operates the information indicating that it is not a safety section when the power type received in real time from the power type collecting unit during operation analysis and power control for the production facility of the control unit is out of the range of the safety section transmitted to drive the operation analysis and control unit. It can also be provided as an analysis and control unit.
이하에서는 분석부의 기능 중 전력형태를 그래프화하여 겹쳐지는 중복 형태를 각 구간별로 나누어 분류하고, 유사형태의 차이를 비교분석하여 공통되는 안전구간을 추출하는 과정에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, a process of extracting a common safety section by comparing and analyzing the difference of similar types by dividing and classifying the overlapping types by each section by graphing the power type among the functions of the analysis unit will be described in detail.
도 5는 분석부에서 지정한 안전구간에 의해 제어되는 모습을 도시한 도면이다. 도 5에 의하면, 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 전류의 크기를 나타낸다. 그래프는 1구간, 비제어 구간, 2구간, A 구간 등으로 구간을 나누는 방식으로 분류되어 있다.5 is a diagram showing a state controlled by a safety section designated by an analysis unit. Referring to FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the magnitude of the current. The graph is classified by dividing the section into section 1, section uncontrolled, section 2, section A, etc.
일반적으로 가동 중 생산설비에서 소모되는 전류는 일정한 크기를 가지고 있지 않다. 그러면서도 각각은 독특한 특성이나 유사성을 가지고 있다.In general, the current consumed in the production facility during operation does not have a certain amount. Yet each has its own characteristics or similarities.
특히 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 녹색 원으로 표현되어 있는 '공정 사이클 스타트구간'이 반복해서 나타내는 것을 알 수 있다. 이와 같이 본 발명의 분석부는 반복해서 나타나는 동일하거나 유사한 패턴을 추출한다. 물론 분석부는 나타나는 모든 패턴을 추출하며, 추출한 패턴 중 동일하거나 유사한 패턴을 추출하여 별도로 저장한다. 동일하거나 유사하지 아니한 패턴 역시 저장한다.In particular, as shown in FIG. 5, it can be seen that the'process cycle start section' represented by a green circle is repeatedly indicated. As described above, the analysis unit of the present invention extracts the same or similar pattern that appears repeatedly. Of course, the analysis unit extracts all patterns that appear, and extracts the same or similar patterns among the extracted patterns and stores them separately. Patterns that are not identical or similar are also stored.
분석부는 동일하거나 유사한 패턴을 갖는 패턴 중에서 서로 중첩되는 부분을 안전구간으로 설정한다. 물론 안전구간은 향후 계측되고 분석되는 데이터나 형태의 변화에 따라 변경될 수 있다.The analysis unit sets the areas that overlap each other among the patterns having the same or similar pattern as the safety zone. Of course, the safety section can be changed according to changes in the data or form to be measured and analyzed in the future.
본 발명과 관련하여 실시간 기기 제어는 생산설비로 공급되는 신호를 차단하거나 출력을 조절하는 형태로 제어될 수 있다.In connection with the present invention, the real-time device control may be controlled in a form of blocking a signal supplied to a production facility or adjusting an output.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 생산설비로 공급되는 신호를 차단하거나 출력을 조절하는 예를 도시하고 있다.6 shows an example of blocking a signal supplied to a production facility or adjusting an output according to an embodiment of the present invention.
일 예로 생산설비의 히터를 가동하는 경우, 온도를 승온하거나 유지할 경우, 1초 단위로 온/오프하면서 온도 또는 유지한다.(도 6a)For example, when the heater of the production facility is operated, when the temperature is raised or maintained, the temperature is maintained or turned on/off in units of 1 second (Fig. 6A).
본 발명은 1초 단위로 온/오프하면서 필요가 없는 가동신호만 선별하여 SSR로 전달하지 않는 역할을 수행하며, 이 경우 스위칭시 동작이 완전히 차단된다.(도 6b)The present invention performs a role of selecting only unnecessary operation signals while turning on/off in units of 1 second and not transmitting them to the SSR, and in this case, the operation is completely blocked during switching (FIG. 6B).
이외에도 출력 조절이 요구되는 경우는 반드시 필요한 전력만 사용 가능하도록 조절된다.(도 6c)In addition, when output adjustment is required, only necessary power is adjusted so that only necessary power can be used (Fig. 6c).
본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, this is only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. .
110: 생산설비 115: 전력측정부
120: 전력형태 취합부 125: 분석부
130: 저장부 135: 동작분석 및 제어부
140: 바이패스부 145: 모니터링 및 원격제어부110: production facility 115: power measurement unit
120: power type collecting unit 125: analysis unit
130: storage unit 135: motion analysis and control unit
140: bypass unit 145: monitoring and remote control unit
Claims (5)
상기 전력 측정부로부터 제공받은 전력으로부터 적어도 하나의 생산설비에서 소모되는 전력을 취합한 전력형태 취합 데이터를 산출하는 전력형태 취합부;
상기 전력형태 취합부로부터 제공받은 전력형태 취합 데이터를 세분화하여 일정 구간 단위로 패턴들을 추출하며, 추출한 패턴들 중 이전에 분석한 패턴과 동일한 패턴 또는 가동부하 특성을 분석한 가동형태 데이터에 의해 자동으로 교정된 편차 이내의 패턴을 갖는 구간을 안전 구간으로 결정하는 분석부;
상기 분석부로부터 현재 구간이 안전 구간이라고 전송받으면, 상기 생산설비에서 소모되는 전력의 실시간 전력형태를 이용하여 제어하는 동작분석 및 제어부; 및
상기 생산설비의 가동을 지시하는 가동 스위치를 포함하며,
상기 가동 스위치의 조작에 의한 가동 신호는 상기 동작분석 및 제어부로 제공되며,
상기 동작분석 및 제어부는 상기 가동 신호에 의해 생산설비가 가동 중인 상태에서, 현재 구간이 안전 구간인 경우 상기 생산설비의 전력을 제어하며,
상기 분석부는 설정한 안전 구간의 패턴과 편차를 초과하는 구간이 발생되면, 상기 동작분석 및 제어부로 상기 생산설비의 전력 제어를 중단하도록 요청하는 신호를 제공하며,
상기 안전 구간으로 결정되는 패턴과 상기 편차 이내의 패턴을 안전 구간을 결정하는 패턴으로 재지정하며,
상기 분석부는 안전 구간을 결정하는 패턴으로 재지정된 패턴을 포함하여 전력형태 취합부에서 추출한 패턴이 안전 구간에 해당되는 패턴인지 결정함을 특징으로 하는 실시간 기기 제어 시스템.
A power measuring unit that measures power including starting power, normal power, and standby power of the production facility;
A power type collecting unit for calculating power type collecting data obtained by collecting electric power consumed in at least one production facility from the electric power provided from the electric power measuring unit;
By subdividing the power form collecting data provided from the power form collecting unit to extract patterns in units of a certain section, among the extracted patterns, the pattern is the same as the previously analyzed pattern or automatically by the operation form data that analyzed the characteristics of the moving load. An analysis unit that determines a section having a pattern within the corrected deviation as a safety section;
An operation analysis and control unit for controlling by using a real-time power type of power consumed in the production facility when the current section is transmitted as a safety section from the analysis unit; And
It includes an operation switch instructing the operation of the production facility,
The operation signal by the operation of the operation switch is provided to the operation analysis and control unit,
The operation analysis and control unit controls the power of the production facility when the current section is a safety section while the production facility is in operation by the operation signal,
When a section exceeding the pattern and deviation of the set safety section occurs, the analysis unit provides a signal requesting the operation analysis and control unit to stop power control of the production facility,
Redesignating the pattern determined as the safety section and the pattern within the deviation as a pattern determining the safety section,
And the analysis unit determines whether the pattern extracted from the power type collecting unit, including a pattern redesignated as a pattern for determining the safety section, is a pattern corresponding to the safety section.
상기 분석부로부터 상기 전력형태 취합 데이터를 제공받으며,
상기 분석부로부터 상기 생산설비의 제어를 중단하도록 요청하는 신호를 제공받으면, 상기 생산설비의 소모되는 전력 제어를 중단하며,
상기 분석부로부터 안전 구간에 대한 정보를 다시 제공받으면, 상기 생산설비에서 소모되는 전력을 제어함을 특징으로 하는 실시간 전력 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein the motion analysis and control unit,
Receive the power type aggregated data from the analysis unit,
When a signal requesting to stop the control of the production facility is provided from the analysis unit, the power consumption control of the production facility is stopped,
When the information on the safety section is provided again from the analysis unit, the power consumption in the production facility is controlled.
상기 생산 설비와 직접 연결되거나, 상기 동작분석 및 제어부를 경유하여 연결되며,
상기 동작분석 및 제어부에 에러가 발생한 경우에는 상기 가동 스위치의 조작에 의한 가동신호는 상기 생산 설비로 직접 제공됨을 특징으로 하는 실시간 기기 제어 시스템.
The method of claim 2, wherein the movable switch,
It is directly connected to the production facility or connected via the operation analysis and control unit,
When an error occurs in the operation analysis and the control unit, the operation signal by the operation of the operation switch is directly provided to the production facility.
상기 분석부로부터 제공받은 전력형태 취합 데이터를 저장하며,
상기 동작분석 및 제어부로부터 제공받은 상기 생산설비를 제어한 제어 이력을 저장하는 저장부를 포함함을 특징으로 하는 실시간 기기 제어 시스템.
The method of claim 3,
It stores the power type aggregate data provided from the analysis unit,
And a storage unit for storing a control history of controlling the production equipment provided from the operation analysis and the control unit.
상기 가동 스위치의 조작에 의한 가동신호를 상기 생산 설비로 직접 제공하도록 지시하는 바이패스부를 포함함을 특징으로 하는 실시간 기기 제어 시스템.The method of claim 3,
And a bypass unit instructing to directly provide an operation signal by operation of the operation switch to the production facility.
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