KR200209321Y1 - Multi-Stage Control and Alternating Control Controller of 2-Wire Water Level Controller - Google Patents

Abstract

본 고안은 정화조, 폐수, 오수, 물탱크 등에 사용되는 2선식 수위조절기의 펌프 다단제어 및 교번제어 콘트롤러에 관한 것으로 종래의 수위조절 콘트롤러가 메인펌프 한 대 만을 제어하였기 때문에 집중호우 등의 급작스러운 사태에 대응할 수 없어 기계실이 침수되거나, 예비펌프를 장시간 방치해 둠으로써 모터의 드라이 현상, 수동조작으로 인한 공회전과, 계전기 접점이상으로 인한 오동작으로 복수의 펌프를 효율적으로 사용하지 못하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 종래의 기술은 PLC(프로그램 가능한 콘트롤러)나 릴레이 회로, 다단 및 교번 콘트롤러를 사용하였지만 PLC는 고가장비이고 사용자가 프로그램을 해야하기 때문에 일반인이 사용하기에는 어려움이 있고 릴레이 회로는 수위조절기 콘트롤러에서 나오는 접점을 이용하여 다단 및 교번기능을 하는 릴레이 2차 구성회로를 만들어야 하며 기존의 다단 및 교번 콘트롤러는 회로가 다량의 릴레이로 구성되어 자기유지를 하고, 릴레이의 ON/OFF로 RC발진을 일으켜 펄스를 발생하고 이를 데커드IC에서 카운트하여 교번제어를 하는 방식이어서 릴레이의 접점 상태에 따라 하이임피던스 내지 오동작할 우려가 커 신빙성있는 회로라 할 수 없었다. 또한 어느 펌프가 동작하고 있는지의 알 수 없도록 구성되어 사용상 불편했다.The present invention relates to a pump multi-stage control and alternating control controller of two-wire water level regulators used in septic tanks, wastewater, sewage, water tanks, etc., and the sudden situation such as heavy rain due to the conventional level control controller controlling only one main pump. Because of this problem, the machine room was flooded or the preliminary pump was left for a long time, which prevented the efficient use of a plurality of pumps due to dry operation of the motor, idle operation due to manual operation, and malfunction due to relay contact failure. Conventional technology used PLC (programmable controller), relay circuit, multi-stage and alternating controller to solve this problem, but PLC is expensive equipment and user has to program, so it is difficult for the general public and relay circuit The relay secondary component circuit having multi-stage and alternating functions should be made by using the contact point from the controller controller. Existing multi-stage and alternating controllers self-maintain as the circuit is composed of a large number of relays, and RC oscillation by relay ON / OFF It generates a pulse and counts it in the deck IC to control the alternating current. Therefore, it is not a reliable circuit because there is a possibility of high impedance or malfunction depending on the contact state of the relay. In addition, it is inconvenient to use because it is configured so that it is not known which pump is operating.

본 고안은 PLC, 릴레이회로, 다단 및 교번 콘트롤러의 단점을 개선하여 저가이면서 기본적으로 탑재된 기능을 사용해 프로그램을 할 필요가 없고 릴레이로 2차 구성회로를 만들 필요없이 센서와 콘트롤러간 +,- 구분없고 2선식으로 구성되어져 펌프의 다단제어는 물론 교번제어 기능을 할 수 있도록 하였으며 기존의 다단 및 교번 콘트롤러가 아날로그 디바이스회로였으나 이를 A/D 컨버터가 내장된 원칩마이컴으로 설계하여 안정된 동작과 LCD(액정표시기)를 설치하여 펌프의 동작상태를 확인할 수 있도록 보완하였다. 또한 기존의 다단 및 교번 콘트롤러는 펌프3대만을 제어할 수 있었으나 본 고안은 7대까지 제어할 수 있도록 하였다. 이로써 평상시에도 메인펌프와 예비펌프를 균등하게 사용하여 모터의 수명을 연장할 수 있고 고장난 펌프를 제외한 나머지 펌프를 기동시킴으로 불의의 사태를 예방함은 물론 집중호우같은 급작스러운 사태에서도 여러 대의 펌프가 기동하여 침수피해를 방지할 수 있도록 고안된 2선식 수위조절기의 펌프 다단제어 및 교번제어 콘트롤러.This design improves the shortcomings of PLC, relay circuit, multi-stage and alternating controller, so that it is inexpensive and there is no need to program using built-in functions and there is no need to make secondary component circuit with relay. It is composed of two-wire type, which enables multi-stage control as well as alternating control of pumps. Existing multi-stage and alternating controllers were analog device circuits, but designed as one-chip microcomputer with A / D converter for stable operation and LCD (liquid crystal) It is supplemented to check the operation status of pump by installing indicator). In addition, the conventional multi-stage and alternating controller was able to control only three pumps, but the present invention was able to control up to seven. In this way, the service life of the motor can be extended by using the main pump and the preliminary pump evenly, and the pumps are started except for the failed pumps to prevent unforeseen situations and to start several pumps even in a sudden situation such as a heavy rain. Pump multi-stage control and alternating control controller of 2-wire water level controller designed to prevent flood damage.

Description

2선식 수위조절기의 다단제어 및 교번제어 콘트롤러{.}Multi-Stage Control and Alternating Control Controller of 2-Wire Water Level Controller

본 고안은 정화조나 폐수, 오수, 물탱크의 2선식 수위조절기의 펌프 다단 제어 및 교번제어 콘트롤러에 관한 것으로 여름철 장마나 집중호우 등의 비상시에 기계실 배수나 정화조 탱크의 침수로 인해 야기되는 피해 및 비효율적인 펌프 설비의 사용을 개선하기 위한 목적으로, 수위조절을 자동으로 하는 종래의 수위조절기의 콘트롤러가 가지고 있는 단점을 개선하여 다단제어 및 교번제어로 펌프를 구동하여 침수 피해를 줄일 수 있게 하였다. 종래의 수위조절기의 콘트롤러는 펌프 한 대만을 제어했기 때문에 메인펌프만 자동으로 제어 했었고 다른 예비(豫備)펌프는 절환장치 등을 사용하여 정기적으로 절환을 시켜주어야만 펌프의 노화와 고장을 방지할 수 있었으며 물의 급격한 유입량에 있어서 메인펌프만으로는 물의 유입량을 대처할 수 없었으므로 메인펌프를 보조하고 있는 예비펌프의 역할이 중요했다. 그리고 메인펌프가 고장이 났을 때 메인펌프의 역할을 예비펌프가 대체할 수 있어야 하는데 예비펌프마저 장시간 방치하여 고장이 난다거나 수동조작으로 모터의 공회전이 나타날 수 있는 단점이 있었다. 그리고 펌프 여러 대 중에 하나가 고장났는데 콘트롤러에서 고장난 펌프의 마크네트스위치를 작동시킨다면 탱크 내의 물은 빠지지 않고 기계실은 침수가 되어 재산상의 불이익은 물론 물적피해도 상당했다. 종래의 수위조절기의 콘트롤러는 앞에서 기술한 대로 펌프 한 대만을 제어할 수 있었기 때문에 메인펌프의 수명이 단축되고 수동으로 예비펌프를 구동시켜야하는 번거로움이 있었으며 예비펌프의 노화로 발생하는 문제점과 고장난 펌프에 대해 대처하는 기술이 부족했다. 2선식 수위조절기의 펌프 다단제어 및 교번제어 콘트롤러는 단일 콘트롤러에서 펌프의 다단제어기능 및 여러 대의 펌프를 번갈아 구동하는 교번제어기능, 고장난 펌프를 제외시키고 나머지 펌프를 번갈아 구동하는 교번제어기능과 고수위경보기능을 할 수 있는 콘트롤러이다.The present invention relates to pump multi-stage control and alternating control controller of septic tank, wastewater, sewage, water tank, two-line water level controller, and damage and inefficiency caused by machine room drainage or septic tank immersion during summer rainy season or heavy rain. For the purpose of improving the use of the in-pump facility, it is possible to reduce the flooding damage by driving the pump by the multi-stage control and the alternating control by improving the disadvantage of the controller of the conventional water level controller which automatically adjusts the water level. Since the controller of the conventional water level controller controlled only one pump, only the main pump was controlled automatically, and the other preliminary pump should be switched regularly using a switching device to prevent aging and failure of the pump. As the main pump alone could not cope with the inflow of water in the rapid inflow of water, the role of the preliminary pump assisting the main pump was important. In addition, when the main pump has failed, the role of the main pump should be replaced by the spare pump, but there was a disadvantage in that the idle pump could be left for a long time and the motor could be idle by manual operation. And if one of several pumps failed and the Marknet switch of the failed pump was operated on the controller, the water in the tank would not drain and the machine room would be flooded, resulting in substantial disadvantages and material avoidance. As the controller of the conventional water level regulator was able to control only one pump as described above, the life of the main pump was shortened and the trouble of manually operating the preliminary pump was caused. There was a lack of skills to cope with. The pump multi-stage control and alternating control controller of the 2-wire water level controller has the multi-stage control function of the pump and the alternating control function of alternating multiple pumps, the alternating control function of excluding the failed pumps and the other pumps, and the high water level alarm. Controller that can function.

본 고안은 수위조절을 자동으로 제어할 수 있는 수위조절기의 콘트롤러에 관한 것으로 종래의 방식으로는 콘트롤러 한 대당 펌프 한 대만을 제어하는 방식이었으며 PLC(Programable logic controller)를 사용하여 펌프를 여러 대 제어하는 방식이 있었지만 PLC는 자체 기능이 내장된 형식이 아니며 사용자가 제어하고자 하는 것을 프로그램으로 입력시켜야만 하기 때문에 전문적인 지식이 있어야만 가능했고 가격이 고가인 단점이 있어 일반인이 사용하는데 불편함이 있었다. 또한 릴레이 회로를 구성하는 방식은 콘트롤러에서 자동접점을 받아서 다시 릴레이 회로를 구성해야 다단제어 및 교번제어가 가능하였다. 그리고 기존에 다단제어 및 교번제어 콘트롤러는 전자장치의 효율적인 구성에서 많은 부품들로 구성되었고 릴레이회로를 사용하여 자기유지를 시켜 다량의 릴레이가 필요하고, 릴레이의 ON/OFF로 RC발진을 일으켜 데커드 IC에서 카운트를하여 교번제어를 한다는 것인데 이는 릴레이의 접점상태에 따라 하이임피던스 내지 오작동을 할 우려가 커 신빙성 있는 회로라도 할 수 없다. 또한 어느 펌프가 동작 중인지를 알 수 없었다.The present invention relates to a controller of a water level controller that can automatically control the level control. The conventional method is to control only one pump per controller, and to control multiple pumps using a programmable logic controller (PLC). Although there was a method, PLC is not a built-in function, and the user must input what he wants to control with a program. Therefore, it is possible to have expert knowledge. In addition, the relay circuit is composed of multi-stage control and alternating control only when the relay circuit is configured by receiving automatic contact from the controller. In addition, the multi-stage control and alternating control controller is composed of many components in the efficient configuration of electronic devices, and it requires a large amount of relays by self-holding using relay circuits. It is counted at and performs alternating control, which is not a reliable circuit because of the possibility of high impedance or malfunction depending on relay contact status. It was also unknown which pump was running.

본 고안은 센서부의 전압검출에 있어서 기존의 아날로그 디바이스회로를 A/D컨버터가 내장된 원칩마이컴으로 설계하여 비연속적인 물리량의 디지털로 변환을 시켰으며 릴레이 구동부에 들어갔던 트랜지스터나 역전압방지회로 등을 포토커플러로 변경시켜 회로를 간편화 시켰고 다량의 릴레이를 줄여 원가절감의 효율을 극대화하였으며 불안정한 릴레이펄스회로를 원칩마이컴에 프로그램으로 입력시킴으로서 기존의 회로가 최고 3대의 펌프를 다단 및 교번제어할 수 있었던 것을 최대 7대까지 증설하여 사용할 수 있도록 구성하였다. 그리고 전면 패널에 LCD로 펌프의 동작 상태를 바로 알 수 있게 하였다. 그러므로 본 고안은 2선식 수위조절기의 펌프 다단제어 및 교번제어 콘트롤러에 원칩마이컴으로 다단제어와 교번제어의 기능을 할 수 있도록 내장하여 PLC처럼 프로그램을 하지 않아도 자체에 설정된 기능으로 펌프를 두 대 혹은 세 대, 최고 7대까지 다단제어를 할 수 있고 펌프를 번갈아 제어하므로 한 펌프에 집중되는 부하와 마모를 균등하게 분배하여 사용할 수 있고 고장난 펌프가 있을 경우 고장난 펌프를 제외한 나머지 펌프를 번갈아 제어할 수 있어 고장난 펌프로 인해 침수되는 것을 방지하며 고수위경보기능까지 내장하여 여러 대의 콘트롤러 필요 없이 센서와 콘트롤러간 2선으로 펌프의 다단제어 및 교번제어를 할 수 있어 종래의 취약했던 부분과 단점을 개선하였다.The present invention designed the existing analog device circuit in the one chip microcomputer with A / D converter to convert the discontinuous physical quantity to digital in detecting the voltage of the sensor part. To reduce the number of relays, maximize the efficiency of cost reduction, and input the unstable relay pulse circuit into the one-chip microcomputer as a program so that the existing circuit can control up to three pumps in multiple stages and alternately. It was configured to use up to 7 units. And the LCD on the front panel allows you to know the operating status of the pump immediately. Therefore, the present invention is built in the multi-stage control and alternating control controller of the 2-wire water level controller to enable the functions of multi-stage control and alternating control with one chip microcomputer. Large, up to 7 units can be controlled in multiple stages, and the pumps are controlled alternately so that the load and wear concentrated in one pump can be distributed evenly, and if there is a broken pump, the remaining pumps can be controlled alternately except the failed pump. It prevents flooding due to a faulty pump and has a built-in high-level alarm function, which enables multi-stage control and alternating control of the pump with two wires between the sensor and the controller without the need for multiple controllers.

상기에서 거론한 대로 2선식 수위조절기의 펌프 다단제어 및 교번제어 콘트롤러는 펌프가 설치된 배수, 오수, 정화조 탱크 등의 전기실 및 기계실에서 발생할 수 있는 침수 등의 비상사태에 대하여 펌프 한 대를 제어하는 방식이므로 펌프 한 대에 집중되는 부하와 마모의 정도가 심했으며 펌프 한 대 만으로 급격한 물의 유입량을 대처하기엔 힘든 점이 있었다. 또한 예비펌프를 구동하기 위해서는 정기적으로 절환을 해야하는 번거로움이 있었는데 만일 예비펌프를 절환하여 사용하지 않고 한 대 만을 집중적으로 사용했을 경우엔 펌프의 수명이 단축되어 교체해야 했고 예비로 사용하는 펌프마저 장기간 방치로 인해 모터의 시동불능, 풍도에 먼지나 습기로 구동시켰을 때 과열이 발생할 수 있고, 수동조작으로 모터의 공회전이 나타날 수 있고 계전기의 접점이상으로 시동이 어려운 경우가 발생, 결국 모터의 수명을 단축하는 요인이 되었다. 그리고 종래의 수위조절기의 콘트롤러는 고장난 펌프를 제외한 나머지 펌프로 구동을 해야 하는 상황이 되어도 고장난 펌프를 대처하는 기능이 없어 센서에서 수위가 감지되면 펌프의 상태와는 상관없이 제어신호를 마그네트스위치로 보내므로 고장난 펌프가 물을 퍼내지 못해 기계실이 침수되는 일이 발생되었다. 그만큼 종래의 수위조절기의 콘트롤러는 펌프 사용효율이 떨어지고, 그로인해 펌프 설비를 자주 교체 해야하는 중복투자가 불가피했다. 이러한 단점을 해결하기 위해 여러 대의 콘트롤러나 PLC를 사용하기엔 사용상 어려움과 경제적인 손실이 생겼다.As mentioned above, the pump multi-stage control and alternating control controller of the two-wire water level controller controls a single pump against emergencies such as inundation that may occur in electric rooms and machine rooms such as drainage, sewage, septic tanks, etc. Therefore, the load and the degree of wear concentrated on one pump were severe, and it was difficult to cope with the rapid inflow of water with only one pump. In addition, it was cumbersome to switch regularly to operate the preliminary pump. If only one pump was used intensively without switching the preliminary pump, the service life of the pump was shortened and it was necessary to replace it. Due to neglect, overheating may occur when the motor is driven by dust or moisture due to inability to start the motor, wind speed may occur. Manual idling may result in motor idling, and it may be difficult to start the motor beyond the contact point of the relay. It became a factor of shortening. And the controller of the conventional water level controller does not have a function to cope with the failed pump even when it is necessary to drive the remaining pump except the failed pump. When the water level is detected by the sensor, it sends a control signal to the magnet switch regardless of the pump status. Therefore, the failed pump could not drain the water, causing the machine room to flood. As such, the controller of the conventional water level controller has a low pump use efficiency, and thus a redundant investment that requires frequent replacement of the pump equipment is inevitable. To solve these shortcomings, there are difficulties in using and using multiple controllers or PLCs and economic losses.

2선식 수위조절기의 펌프 다단제어 및 교번제어 콘트롤러는 자체에 독립적인 기능을 원칩마이컴에 내장하여 PLC처럼 프로그램을 해야하는 불편이 없고 여러 대의 펌프를 다단으로 제어하거나 교번으로 제어하므로 펌프의 사용효율을 극대화하였고 비상시에도 메인펌프만을 제어하는 종래의 수위조절기의 콘트롤러와는 달리 여러 대의 펌프를 순차적으로 구동할 수 있어 침수로 인한 물적, 재산 피해를 미연에 방지할 수 있게 되었으며 고장난 펌프가 발생하면 그 펌프를 제외한 나머지 펌프를 구동하여 수위를 조절하므로 고장난 펌프 때문에 발생하는 침수 또한 방지할 수 있다. 그리고 수동조작으로 모터의 공회전이 나타날 수 있는 단점을 보완하였고 고수위경보기능을 내장하여 경보기능을 위해 따로 콘트롤러나 유니트를 구비할 필요가 없게 되었고 센서와 수위조절기의 콘트롤러를 2선식으로 결선하여 사용할 수 있도록 구성되어 사용자의 편의와 라인절감의 효과를 기대할 수 있다. 그리고 원칩마이컴 안에 다단제어와 교번제어를 프로그램함으로서 불필요한 부품의 손실을 줄이고 경제적인 효과를 극대화하였으며 기존의 콘트롤러가 최대 3대를 제어하는 것을 목적으로 하고 있지만 본 고안은 최대 7대까지 제어할 수 있도록 구성하였다. 또한 아날로그 디바이스에서 생길 수 있는 오동작을 최소한으로 억제하여 프로그램화 함으로서 동작의 신뢰성을 높였고 전면 패널에 LCD표시창을 설계하여 어느 펌프가 동작중인가를 쉽게 알아볼 수 있도록 구성하였다.Pump multi-stage control and alternating control controller of 2-wire water level controller has its own independent function in one chip microcomputer, so there is no inconvenience to program like PLC, and multiple pumps are controlled in multiple stages or alternately to control the efficiency of pump. Unlike the conventional water level controller that controls only the main pump even in an emergency, several pumps can be driven sequentially to prevent damage to property and property caused by flooding. By controlling the water level by driving the remaining pumps, it is possible to prevent the inundation caused by the failed pump. In addition, the motor can be idled by manual operation. The high-level alarm function eliminates the need for a separate controller or unit for the alarm function. The controller and controller can be connected in two wires. It is configured to be able to expect the effect of user convenience and line reduction. In addition, by programming multi-stage control and alternating control in one chip microcomputer, it reduces unnecessary parts loss and maximizes economic effect. The existing controller aims to control up to three units, but the present design can control up to seven units. Configured. In addition, it minimizes the malfunctions that can occur in analog devices and programs them to improve the reliability of the operation. The LCD panel on the front panel is designed to easily identify which pump is operating.

＜도 1＞ 은 3단교번제어의 블록구성도1 is a block diagram of the three-stage alternating control

＜도 2＞ 는 전자회로의 블록구성도<Figure 2> is a block diagram of an electronic circuit

＜도 3＞ 은 본 고안의 전자회로도3 is an electronic circuit diagram of the present invention.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

A : 콘트롤러 B : 펌프 1A: Controller B: Pump 1

C : 펌프 2 D : 펌프 3C: Pump 2 D: Pump 3

E : MCC 연결도 1 : TR1∼2 : 다운트랜스E: MCC Connection Diagram 1: TR1 ~ 2: Down Trans

2 : 센서감지부(2A∼2E) 3 : C1∼C2 : 콘덴서2: sensor detecting unit (2A to 2E) 3: C1 to C2: condenser

4 : RELAY1∼RELA45 : 릴레이(콘트롤용) 5 : B1∼B2 : 브릿지 다이오드4: RELAY1 to RELA45: Relay (for control) 5: B1 to B2: Bridge diode

6 : PC1∼PC4: 포토커플러 7 : R1∼R10 : 저항6: PC1-PC4: Photocoupler 7: R1-R10: Resistance

8 : LED1∼LED5: 발광다이오드 9 : 7805: 정전압레귤레이터8: LED1 to LED5: Light emitting diode 9: 7805: Constant voltage regulator

10 : DIODE1 : 정류다이오드 11 : ZENER1 : 제너다이오드10: DIODE1: Rectifier Diode 11: ZENER1: Zener Diode

12 : VR1 : 가변저항 13 : X-TAL :4M12: VR1: Variable resistor 13: X-TAL: 4M

14 : MICOM CHIP 15 : LCD(액정표시기)14: MICOM CHIP 15: LCD (Liquid Crystal Display)

본 고안을 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in detail based on the drawings as follows.

＜도 1＞은 3단교번제어의 블록구성도로 정화조, 폐수, 오수 등의 탱크(B)에 설치된 센서감지부(2A∼2E)에 의해 수위가 감지되면 콘트롤러(A)가 제어신호를 MCC(E)에 구성된 자동접점으로 보내어 이 자동접점은 MCC(E)내의 마그네트스위치를 구동, 제어하고자 하는 펌프(B-C-D)를 기동, 정지시킨다. 콘트롤러(A)에서는 3단교번제어인 경우 기동순서가 펌프1(B)-펌프2(C)-펌프3(D), 다음 신호에서는 펌프2(C)-펌프3(D)-펌프1(B), 또 다음 신호에서는 펌프3(D)-펌프1(B)-펌프2(C) 순서로 된다. 펌프가 확장되어 펌프7대까지 있어도 다단제어와 교번제어의 순처제어는 동일하게 적용된다.FIG. 1 is a block diagram of the three-stage alternating control. When the water level is detected by the sensor detection units 2A to 2E installed in the tank B such as a septic tank, waste water, and sewage, the controller A sends a control signal to the MCC ( Sending to the automatic contact configured in E), this automatic contact starts and stops the pump BCD to drive and control the magnet switch in the MCC (E). In the three-stage alternating control in the controller (A), the starting sequence is Pump 1 (B)-Pump 2 (C)-Pump 3 (D), and in the next signal, Pump 2 (C)-Pump 3 (D)-Pump 1 ( B) and the next signal is in the order of pump 3 (D) -pump 1 (B) -pump 2 (C). Even if the pump is extended to seven pumps, the sequence control of the multi-stage control and the alternating control is applied in the same way.

[순차제어][Sequential control]

(펌프1 - 펌프2 - 펌프3 -펌프4 - 펌프5 - 펌프6 - 펌프7) - (펌프2 -펌프3 -펌프4 - 펌프5 - 펌프6 - 펌프7 - 펌프1) - (펌프3 -펌프4 - 펌프5 - 펌프6 - 펌프7 - 펌프1 - 펌프2).......(Pump 1-Pump 2-Pump 3-Pump 4-Pump 5-Pump 6-Pump 7)-(Pump 2-Pump 3-Pump 4-Pump 5-Pump 6-Pump 7-Pump 1)-(Pump 3- Pump 4-Pump 5-Pump 6-Pump 7-Pump 1-Pump 2) .......

＜도 2＞는 전자회로의 블록구성도로 전원부, 센서부, MICOM CHIP, 릴레이구동부, 출력 및 디스플레이부가 존재하며 전원부는 2가지로, 센서와 IC구동용으로 회로에 투입된다. 센서부는 물의 부력에 의해 ON/OFF되는 오뚜기식 스위치로 스위치의 구성은 리드스위치와 저항의 연결로 분압기의 원리를 이용한다. MICOM CHIP은 마이크로칩 사에서 개발된 PIC16C71로 18핀의 팩키지형태로 되어 있으며 4채널8bit의 A/D컨버터를 내장하고 있으며 1K×14 WORD의 롬, 36 Byte의 데이터램, 13핀의 I/O가 내장된 원칩마이컴으로 다단제어 및 교번제어, LCD표시기능이 프로그램되어 있다. 릴레이 구동부는 포토커플러로 MICOM CHIP에서 나오는 신호를 받아 릴레이 코일을 구동시키며 역전압을 차단시키는 작용을 한다. 출력 및 디스플레이부는 접점의 상태를 육안으로 확인할 수 있게 릴레이가 동작될 때 동시에 LED가 점등되어 동작상태를 알 수 있게 한다.2 is a block diagram of an electronic circuit, which includes a power supply unit, a sensor unit, a MICOM CHIP, a relay driver unit, an output unit, and a display unit. There are two power source units, which are input to a circuit for sensor and IC driving. The sensor part is a squid type switch that is turned on / off by buoyancy of water. The configuration of the switch uses the divider principle by connecting the reed switch and the resistance. MICOM CHIP is PIC16C71 developed by Microchip Inc. and has 18-pin package. It has 4 channel 8-bit A / D converter, 1K × 14 WORD ROM, 36 byte data RAM, 13-pin I / O. One-chip microcomputer with built-in, multi-stage control, alternating control, LCD display function is programmed. The relay driver receives the signal from the MICOM CHIP with the photocoupler to drive the relay coil and cut off the reverse voltage. The output and display unit can check the state of the contact with the naked eye when the relay is operating at the same time the LED lights up to know the operating state.

＜도 3＞은 본 고안의 전자회로도로 도면에 의거하여 개괄적인 동작설명을 하면 다운트랜스1(TR 1)은 유니트 전원공급용으로 AC220V를 AC 7V로 전압을 다운시켜서 정류용 브릿지다이오드(B1)에 의하여 교류(AC)에서 직류(DC)전압으로 정류된다. 정류된 직류전원은 평활 콘덴서(C2)를 거쳐 직류전원으로 회로에 공급되며 정전압레귤레이터 7805에 의해서 5V로 다운되어 MICOM CHIP과 릴레이구동에 사용된다. 다운트랜스2(TR 2)는 센서에 공급되는 전원으로 AC 220V를 AC 24V로 다운시켜 한 라인은 저항(R1)를 통하여 센서감지부(2A∼2E)에 연결되며 다른 한 라인은 저항(R3)을 거쳐 브릿지다이오드(B2)에 연결되어 정화조, 오수, 폐수, 물팅크의 수위에 따라 센서감지부(2A∼2E)이 동작(ON)되면 센서 내에 몰드된 저항이 병렬로 연결되어 전압을 점층적으로 상승시킨다. 다음 도표는 센서감지부(2A∼2E)을 거쳐나온 전압을 나타낸다.<Figure 3> is an electronic circuit diagram of the present invention to explain the general operation according to the drawings, the down transformer 1 (TR 1) is a rectifier bridge diode (B1) by lowering the voltage to AC 7V AC 220V for unit power supply It rectifies from AC to DC voltage. The rectified DC power is supplied to the circuit through DC power through smoothing capacitor (C2), and is down to 5V by the constant voltage regulator 7805 to be used for driving MICOM CHIP and relay. Down transformer 2 (TR 2) is the power supplied to the sensor, and the AC 220V is turned down to AC 24V, and one line is connected to the sensor detection units 2A to 2E through the resistor R1, and the other line is the resistor R3. When connected to the bridge diode (B2) through the sensor detection unit (2A ~ 2E) according to the level of the septic tank, sewage, waste water, water tincture (ON), the resistance molded in the sensor is connected in parallel to increase the voltage To increase. The following chart shows the voltages passed through the sensor detectors 2A to 2E.

센서감지부(2A∼2E)에 연결되었던 교류전원은 저항(R2)를 거쳐 브릿지다이오드(B2)에 가해져 DC전압으로 정류되어 저항(R5)에 의해 드롭되어 A/D컨버터로 유입된다. ZENER1과 VR1은 규정전압이상으로 인입되는 전압을 방지하기 위해 설계된 것이며 MICOM CHIP의 4채널 8bit A/D컨버터는 센서감지부(2A∼2E)의 계단파 전압차를 이용하여 이를 디지털 신호로 바꾸어주게 된다. MICOM CHIP은 13핀의 I/O가 있으며 이는 프로그램에 따라 입력과 출력의 상태를 바꿀 수 있다. 본 고안의 출력은 MICOM CHIP의 11, 12, 13, 14번 핀으로 경우에 따라 확장이 가능하며 최대 7개의 자동접점을 낼 수 있다. 이 출력은 포토커플러(PC1∼PC4)로 전해져 릴레이(RELAY1∼RELAY4)의 코일을 구동한다. 다단제어와 교번제어의 기능은 MICOM CHIP 의 프로그램으로 가능하다.AC power connected to the sensor sensing units 2A to 2E is applied to the bridge diode B2 via a resistor R2, rectified to a DC voltage, dropped by the resistor R5, and flowed into the A / D converter. ZENER1 and VR1 are designed to prevent incoming voltage over the specified voltage, and the 4-channel 8bit A / D converter of MICOM CHIP converts them into digital signals by using the step wave voltage difference of the sensor detection unit (2A ~ 2E). do. MICOM CHIP has 13-pin I / O that can change the state of inputs and outputs depending on the program. The output of this invention is pin 11, 12, 13, 14 of MICOM CHIP, and can be expanded in some cases and can make up to 7 auto contacts. This output is sent to the photocouplers PC1 to PC4 to drive the coils of the relays RELAY1 to RELAY4. The functions of multi-stage control and alternating control are possible with the program of MICOM CHIP.

이상과 같이 본 고안은 수위조절기의 콘트롤러에서 종래의 펌프 한 대만을 제어하는 방식을 탈피하여 고장난 펌프는 제외하고 나머지 펌프를 사용하여 수위를 조절하는 기능을 가진 콘트롤러이며 한 대로 펌프 두 대를 제어 할 수 있는 2단제어, 펌프 두 대를 번갈아 가면서 순차적으로 사용할 수 있는 2단교번제어, 펌프 세 대를 번갈아가며 순차적으로 제어할 수 있는 3단 교번제어 콘트롤러이므로 침수나 모터고장으로 발생하는 경제적, 물적 피해를 예방할 수 있게 되었다. 종래의 수위조절기의 콘트롤러에서 나타나는 폐단 즉, 메인펌프만을 구동하고 예비펌프를 두어 절환장치를 통하여 예비펌프를 구동하는 방식보다 펌프의 효율을 최대한 사용할 수 있게 하였으며 여러 대의 콘트롤러 필요없이 콘트롤러 한 대로 원하는 기능을 사용할 수 있어 경제적이며 프로그램을 해야하는 PLC 방식의 단점을 보강하여 다목적인 기능을 내장하였기 때문에 손쉽게 설치할 수 있고 센서와 콘트롤러 간 2선식으로 구성되어 라인절감의 효과도 기대할 수 있다. 그리고 고수위경보기능을 할 수 있도록 구성되어 경보기능을 하는 콘트롤러나 유니트를 구입할 필요가 없어 경제적이다. 또한 기존의 아날로그 디바이스방식보다 A/D컨버터가 내장된 원칩마이컴으로 설계하여 릴레이구동부에 들어갔던 트랜지스터나 역전압방지회로, 전압검출회로, 릴레이를 포토커플러나 A/D컨버터로 대치하여 부품원가절감과 작업의 간편성을 극대화하였으며 불안정한 릴레이펄스회로를 원칩마이컴에 프로그램으로 입력시킴으로서 기존의 회로가 최고 3대의 펌프를 다단 및 교번제어할 수 있었던 것을 최대 7대까지 증설하여 사용할 수 있도록 하였고 LCD를 사용하여 펌프의 동작상태를 전면 패널에서 확인할 수 있게 구성하였다.As described above, the present invention is a controller having a function of adjusting the water level by using the remaining pumps except for the failed pump, which deviates from the conventional method of controlling only one conventional pump from the controller of the water level regulator. Two-stage control, two-stage alternating control that can be used sequentially by alternating two pumps, three-stage alternating control controller that can control three alternatingly sequentially and economically and physically caused by flooding or motor failure Damage can be prevented. It is possible to use the efficiency of the pump as much as possible by driving only the main end of the conventional water level controller, that is, only the main pump and putting the preliminary pump to operate the preliminary pump through the switching device. Because it can be used, it is easy to install because it has built-in multi-purpose function by reinforcing the disadvantage of PLC method that is economical and has to be programmed, and it is also possible to expect the effect of reducing the line by constructing 2-wire type between sensor and controller. In addition, it is economical because there is no need to purchase a controller or a unit that is configured to perform a high level alarm function. In addition, it is designed as a one-chip microcomputer with A / D converter than existing analog device method, and replaces transistor, reverse voltage prevention circuit, voltage detection circuit, and relay that have entered the relay driver with photo coupler or A / D converter to reduce component cost. And by inputting unstable relay pulse circuit into one chip microcomputer as a program, it is possible to use up to 7 existing circuits that can control up to 3 pumps in multiple stages and alternately. It is configured to check the operation status of the pump on the front panel.

Claims (1)

각종 물탱크나 정화조, 폐수, 오수 탱크 등의 자동수위조절제어기의 콘트롤러에 있어서 물의 수위에 따라 계단파 전압이 센서감지부(4A∼4E)에 의해 검출되고 A/D 컨버터에 의해 디지털신호로 바뀌고 MICOM CHIP에 프로그램되어진 다단 및 교번제어의 기능으로 릴레이 출력이 이루어지는 센서와 콘트롤러간 + , - 구분이 없는 2선식으로 구성된 수위조절기의 펌프 다단제어 및 교번제어 콘트롤러.In controllers of automatic water level controllers such as various water tanks, septic tanks, wastewater, and sewage tanks, the stepped wave voltage is detected by the sensor detectors 4A to 4E according to the water level, and is converted into digital signals by the A / D converter. Multi-stage and alternating control function programmed in MICOM CHIP. Pump multi-stage control and alternating control controller of water level controller composed of two-wire system without relay, sensor and controller.