KR101794525B1 - Hydraulic valve vontrol system using smart communication platform - Google Patents

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KR101794525B1 KR1020160002378A KR20160002378A KR101794525B1 KR 101794525 B1 KR101794525 B1 KR 101794525B1 KR 1020160002378 A KR1020160002378 A KR 1020160002378A KR 20160002378 A KR20160002378 A KR 20160002378A KR 101794525 B1 KR101794525 B1 KR 101794525B1
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 유압식 엑츄에이터, 유압식 엑츄에이터를 동작시키는 브러시리스 직류모터 및 브러시리스 직류모터를 구동하는 모터 드라이버 구비하는 유압밸브 시스템, 유압밸브 시스템을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부, 제어부와 연결되어 로컬제어, 컨택모드, 아날로그모드 및 리모트제어모드 중 적어도 하나의 동작모드를 선택하는 동작표시 스크린 및 제어부에서 생성된 제어신호를 유압밸브 시스템의 모터 드라이버에 전송하는 제어신호 전송부를 포함하는 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic control system comprising at least one hydraulic actuator, a brushless DC motor for operating a hydraulic actuator and a hydraulic valve system including a motor driver for driving a brushless DC motor, a control unit for generating a control signal for controlling the hydraulic valve system, An operation display screen for selecting at least one operation mode of the local control, the contact mode, the analog mode and the remote control mode, and a control signal transmitter for transmitting the control signal generated by the controller to the motor driver of the hydraulic valve system. And more particularly to a hydraulic valve control system employing a platform.

Description

스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템{HYDRAULIC VALVE VONTROL SYSTEM USING SMART COMMUNICATION PLATFORM}HYDRAULIC VALVE VOLTROL SYSTEM USING SMART COMMUNICATION PLATFORM "

본 발명은 밸브 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a valve control system, and more particularly to a hydraulic valve control system employing a smart communication platform.

종래 산업용 설비에서 밸브를 제어하는 밸브 제어 시스템에는 전동식 엑츄에이터를 많이 사용하고 있다. 전동식 엑츄에이터는 밸브를 제어하기 위하여 감속기를 사용해야 하므로 크기가 커지고, 전력 사용량이 많은 문제점이 지적되고 있다.BACKGROUND ART Conventionally, an electric actuator is widely used in a valve control system for controlling a valve in an industrial facility. The electric actuator needs to use a speed reducer to control the valve, so that the size of the actuator is increased and the power consumption is increased.

또한, 공압식 엑츄에이터를 사용하여 밸브를 제어할 경우 공압 라인이 별도로 설치되어야 하며, 비용 증가 및 관리의 어려움이 발생하고 있다.In addition, when the valve is controlled by using the pneumatic actuator, a pneumatic line must be separately installed, and cost increase and management are difficult.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 유압식 엑츄에이터를 밸브 시스템에 적용한 예가 있으나, 비용이 고가이며, 모터 드라이버가 유압식 엑츄에이터를 정밀하게 제어하는 데 한계가 있다.In order to solve such a problem, there is an example in which a hydraulic actuator is applied to a valve system, but the cost is high and a motor driver has a limitation in precisely controlling the hydraulic actuator.

최근 BLDC 모터가 개발되어 산업현장에서 상용화되어 있으나, 밸브 제어를 위한 모터에는 사용되지 않고 있다.Recently, BLDC motors have been developed and commercialized in the industrial field, but they are not used in motors for valve control.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 방식으로 유압밸브 시스템을 제어할 수 있고, BLDC 모터를 적용한 유압밸브 시스템을 제어할 수 있는 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hydraulic valve control system employing a smart communication platform capable of controlling a hydraulic valve system in various ways and controlling a hydraulic valve system using a BLDC motor.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 복수의 밸브, 상기 복수의 밸브를 각각 동작시키는 복수의 유압식 엑츄에이터, 상기 복수의 유압식 엑츄에이터를 각각 동작시키는 복수의 브러시리스 직류모터 및 상기 복수의 브러시리스 직류모터를 각각 구동하는 복수의 모터 드라이버 구비하는 유압밸브 시스템; 상기 유압밸브 시스템을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부; 상기 제어부와 연결되어 로컬제어모드, 디지털제어모드, 아날로그제어모드 및 리모트제어모드 중 적어도 하나의 동작모드에 따라 상기 제어신호를 상기 유압밸브 시스템에 제공하며, 상기 유압밸브 시스템에서 입력되는 상기 밸브의 상태신호를 수신하여 상기 제어부에 제공하는 제어신호 전송부; 및 상기 제어부와 연결되어 상기 밸브의 상태를 표시하는 모니터링부를 포함하는 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hydraulic control system for an internal combustion engine including a plurality of valves, a plurality of hydraulic actuators for respectively operating the plurality of valves, a plurality of brushless DC motors for respectively operating the plurality of hydraulic actuators, A hydraulic valve system having a plurality of motor drivers for respectively driving the hydraulic valve system; A control unit for generating a control signal for controlling the hydraulic valve system; Wherein the control unit is connected to the control unit to provide the control signal to the hydraulic valve system in accordance with at least one operation mode of a local control mode, a digital control mode, an analog control mode, and a remote control mode, A control signal transmitter for receiving the status signal and providing the status signal to the controller; And a monitoring unit connected to the controller to display a state of the valve.

상기 제어부는 상기 제어신호 전송부에서 선택된 동작모드에 따라 내부에 저장된 프로그램에 의한 제어신호를 생성하거나, 외부에서 접속된 별도의 장치로 제어신호를 생성할 수 있다.The control unit may generate a control signal based on a program stored in the control unit according to the operation mode selected by the control signal transmission unit or may generate a control signal from an external device connected to the control unit.

상기 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템은 상기 외부에서 접속되는 별도의 장치는 서버 또는 스마트 단말을 포함하되, 상기 서버 또는 스마트 단말과 상기 제어부 사이에 연결되는 공유기를 더 포함할 수 있다.The hydraulic valve control system using the smart communication platform may further include a router connected between the server or the smart terminal and the control unit, wherein the separate device connected to the outside is a server or a smart terminal.

상기 제어부는 상기 제어신호 전송부와 연결을 위한 디지털 입출력단자부, 아날로그 입출력단자부, 직렬통신용 단자부, USB 단자부를 포함하되, 상기 디지털 입출력단자부는 상기 디지털제어모드로 동작 시 상기 제어신호 및 상기 밸브의 상태신호가 송수신되며, 상기 아날로그 입출력단자부는 아날로그제어모드로 동작모드로 동작 시 상기 제어신호 및 상기 밸브의 상태신호가 송수신될 수 있다.The control unit includes a digital input / output terminal unit, an analog input / output terminal unit, a serial communication terminal unit, and a USB terminal unit for connection to the control signal transmission unit. The digital input / output terminal unit, when operating in the digital control mode, And the analog input / output terminal unit may transmit and receive the control signal and the state signal of the valve when operating in the operation mode in the analog control mode.

상기 제어신호 전송부는 동작모드 선택을 위하여 동작모드를 표시하는 표시창; 상기 동작모드 변경 및 선택을 위한 모드변경버튼; 상기 밸브시스템의 유압엑츄에이터에서 밸브의 폐쇄를 위하여 마련된 닫힘버튼; 상기 밸브시스템의 유압엑츄에이터에서 밸브의 개방을 위하여 마련된 열림버튼; 및 상기 밸브의 동작을 중지시키는 중지버튼을 구비할 수 있다.Wherein the control signal transmitter comprises: a display window for displaying an operation mode for selecting an operation mode; A mode change button for changing and selecting the operation mode; A closing button provided for closing the valve in the hydraulic actuator of the valve system; An open button provided for opening the valve in the hydraulic actuator of the valve system; And a stop button for stopping the operation of the valve.

상기 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템은 상기 제어신호 전송부와 연결되어 상기 유압밸브 시스템에서 제공되는 밸브의 상태신호를 상기 스마트 단말에 제공하는 스마트 인터페이스를 더 포함할 수 있다.The hydraulic valve control system using the smart communication platform may further include a smart interface connected to the control signal transmission unit and providing a status signal of a valve provided in the hydraulic valve system to the smart terminal.

본 발명의 실시 예에 따른 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템은 유압식 밸브 제어를 위한 4가지 모드로 동작이 가능하도록 제어부가 형성되므로, 다양한 환경에 적용이 가능하다.The hydraulic valve control system applying the smart communication platform according to the embodiment of the present invention is applicable to various environments because the control unit is formed to operate in four modes for hydraulic valve control.

또한, 스마트 단말을 이용하여 무선으로 유압밸브 시스템을 제어할 수 있으므로, 서버의 동작 불능 또는 원거리 원격 제어가 가능한 장점이 있다.In addition, since the hydraulic valve system can be controlled wirelessly using a smart terminal, it is possible to disable the operation of the server or remote remote control.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템을 도시한 시스템도.
도 2는 도 1에 도시된 유압밸브 시스템의 구성부들을 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 모터 드라이버의 일 예를 도시한 회로도.
도 4는 도 1에 도시된 제어부의 일면을 도시한 도면.
도 5는 도 1에 도시된 제어부의 타면을 도시한 도면.
도 6는 도 1에 도시된 제어신호 전송부를 도시한 도면.
도 7은 스마트 단말에서 표시되는 유압밸브 제어 화면을 도시한 도면.1 is a system diagram showing a hydraulic valve control system applying a smart communication platform according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the components of the hydraulic valve system shown in Fig.
3 is a circuit diagram showing an example of the motor driver shown in Fig. 2. Fig.
4 is a view showing one side of the control unit shown in Fig.
5 is a view showing another side of the control unit shown in Fig.
6 shows a control signal transmitter shown in Fig. 1; Fig.
7 is a view showing a hydraulic valve control screen displayed on a smart terminal;

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to a specific embodiment, and various transformations can be applied and various embodiments can be made. It is to be understood that the following description covers all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, the terms first, second, and the like are used to describe various components and are not limited to their own meaning, and are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numerals used throughout the specification denote like elements.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms " comprising, "" comprising, "or" having ", and the like are intended to designate the presence of stated features, integers, And should not be construed to preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7 attached hereto.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템을 도시한 시스템도이고, 도 2는 도 1에 도시된 유압 밸브 시스템을 도시한 블록도이며, 도 3은 도 2에 도시된 모터 드라이버 회로의 일 예를 도시한 회로도이다.FIG. 1 is a system diagram showing a hydraulic valve control system applying a smart communication platform according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the hydraulic valve system shown in FIG. 1, 1 is a circuit diagram showing an example of a motor driver circuit shown.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 스마트 단말(100), 서버(200), 공유기(300), 감시부(400), 제어부(500), 모니터링부(600), 스마트 인터페이스(700), 제어신호 전송부(800) 및 유압밸브 시스템(900)을 포함할 수 있다.1 to 3, the smart terminal 100, the server 200, the router 300, the monitoring unit 400, the control unit 500, the monitoring unit 600, the smart interface 700, A transfer unit 800 and a hydraulic valve system 900. [

구체적으로, 유압밸브 시스템(900)은 밸브(미도시)를 개방 또는 폐쇄하는 유압식 엑츄에이터(930)를 구비하며, 유압식 엑츄에이터(930)를 구동하는 BLDC 모터(920) 및 모터 구동신호를 공급하는 모터 드라이버(910)를 포함할 수 있다.Specifically, the hydraulic valve system 900 includes a hydraulic actuator 930 for opening or closing a valve (not shown), and includes a BLDC motor 920 for driving the hydraulic actuator 930 and a motor A driver 910 may be included.

모터 드라이버(910)는 제어신호 전송부(800)에서 제공되는 제어신호에 따라 BLDC 모터(920)를 구동한다. 모터 드라이버(910)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전류제어방식으로 구동될 수 있다. 모터 드라이버(910)는 회전수를 제어하는 속도제어장치(Speed Controller)가 구비되며, 속도제어장치를 통해 전류컨트롤러(Current Controller)의 전류제어에 따라 3상 인버터회로의 게이트 트리거 신호를 전송하는 게이트 트리거 회로(Gate Trigger Circuit)가 구비될 수 있다. 또한, BLDC 모터(920)에서 밸브의 개방상태를 확인하기 위한 위치센서가 구비될 수 있다. 위치센서는 홀 센서가 사용된다. The motor driver 910 drives the BLDC motor 920 in accordance with a control signal provided from the control signal transmitting unit 800. The motor driver 910 may be driven in a current control manner, as shown in FIG. The motor driver 910 is provided with a speed controller for controlling the number of revolutions. The motor driver 910 includes a gate for transmitting the gate trigger signal of the three-phase inverter circuit according to the current control of the current controller through the speed controller, A trigger circuit (Gate Trigger Circuit) may be provided. In addition, a position sensor for checking the opening state of the valve in the BLDC motor 920 may be provided. Hall sensors are used for position sensors.

도 3에 도시된 모터 드라이버(910)의 회로는 본 발명에 적용되는 일 예일 뿐이며 다른 회로가 사용될 수도 있다.The circuit of the motor driver 910 shown in Fig. 3 is only an example applied to the present invention, and other circuits may be used.

한편, 모터 드라이버(910)는 상기 위치센서의 신호를 제어신호 전송부(800)에 제공하여 밸브의 개폐 상태를 확인하도록 할 수 있다.On the other hand, the motor driver 910 may provide a signal of the position sensor to the control signal transmitting unit 800 to check the valve opening / closing state.

상기와 같이, 본 발명에서 사용된 유압밸브 시스템(900)은 전동식 또는 공압식 밸브에 비해 감속기, 압축기 등을 사용하지 않아 전력소모를 줄일 수 있다. 또한, BLDC 모터를 사용하므로 신뢰성이 높고 정기적인 보수의 필요성이 감소하며, 소형화가 가능한 장점이 있다. 또한, 유압밸브 시스템(900)은 순간허용 최대토크와 정격토크의 비가 큰 장점이 있다.As described above, the hydraulic valve system 900 used in the present invention does not use a reducer, a compressor, or the like in comparison with an electric or pneumatic valve, thereby reducing power consumption. In addition, since the BLDC motor is used, the reliability is high and the necessity of regular maintenance is reduced, and there is an advantage that it can be downsized. Further, the hydraulic valve system 900 is advantageous in that the ratio of the instantaneous maximum torque to the rated torque is large.

서버(200)는 유압밸브 시스템(900)의 관리 및 운영을 위하여 설치된다. 서버(200)는 유압밸브 시스템(900)에 포함된 복수의 밸브, BLDC 모터(920) 및 유압식 엑츄에이터(930)들을 관리한다. 예를 들면, 서버(200)는 유압밸브 시스템(900)의 구동시간, 스케줄 등을 관리한다. 서버(200)는 유압밸브 시스템(900)의 작동을 위한 프로그램 등을 저장하고, 필요 시 이를 제어부(500)에 제공할 수 있다. 서버(200)는 별도의 저장장치가 구비되어 유압밸브 시스템(900)의 각 밸브의 설치 위치 등이 저장되며, 구동시간, 스케줄 관리를 위한 프로그램이 저장될 수 있다.The server 200 is installed for the management and operation of the hydraulic valve system 900. The server 200 manages the plurality of valves included in the hydraulic valve system 900, the BLDC motor 920, and the hydraulic actuators 930. For example, the server 200 manages driving time, schedule, and the like of the hydraulic valve system 900. The server 200 may store a program or the like for the operation of the hydraulic valve system 900 and may provide it to the control unit 500 when necessary. The server 200 is provided with a separate storage device to store the installation position of each valve of the hydraulic valve system 900 and the like, and a program for driving time and schedule management can be stored.

공유기(300)는 서버(200)와 제어부(500) 사이에 설치되며, 인터넷 등의 데이터 통신을 위한 장치이다. 공유기(300)는 유무선을 모두 사용할 수 있는 통상의 데이터 공유기 등이 사용될 수 있다.The router 300 is installed between the server 200 and the controller 500 and is a device for data communication such as the Internet. The router 300 may be a conventional data router that can use both wired and wireless.

감시부(400)는 공유기(300)에 연결되어 데이터 흐름을 감시하거나, 외부의 단말에서 서버(200) 또는 제어부(500)에 해킹 등을 감지한다. 감시부(400)는 통상의 방화벽 관련 서버이거나, 해킹 탐지 및 방지 프로그램이 설치된 컴퓨터 장치 등이 사용될 수 있따.The monitoring unit 400 is connected to the router 300 to monitor a data flow or to detect a hacking or the like from an external terminal to the server 200 or the control unit 500. The monitoring unit 400 may be a normal firewall-related server, a computer device installed with a hacking detection and prevention program, or the like.

모니터링부(600)는 제어부(500)와 연결되어 유압밸브 시스템(900)의 동작상태를 표시할 수 있다. 모니터링부(600)는 실내 또는 실외에 설치되어 사용자 또는 관리자가 용이하게 밸브 상태를 확인하도록 할 수 있다.The monitoring unit 600 may be connected to the control unit 500 to display the operation state of the hydraulic valve system 900. [ The monitoring unit 600 may be installed indoors or outdoors so that a user or an administrator can easily check the valve state.

제어부(500)는 유압밸브 시스템(900)에 제공되는 제어신호를 생성할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(500)는 PLC(Programmable Logic Controller) 등의 장치로 구현될 수 있다. 제어부(500)는 서버(200)에서 제공되는 프로그램을 저장하고 이를 실행하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 유압밸브 시스템(900)의 동작을 위한 프로그램이 설치되거나, 서버(200)에서 제공되는 프로그램을 통해 유압밸브 시스템(900)의 구동시간, 스케줄 관리를 직접 수행할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(500)는 내부에 컨트롤러가 구비될 수 있으며, 메모리 등의 저장수단이 구비될 수 있다.The control unit 500 may generate a control signal provided to the hydraulic valve system 900. [ For this, the control unit 500 may be implemented by a PLC (Programmable Logic Controller) or the like. The control unit 500 may store a program provided from the server 200 and may generate a control signal for executing the program. The control unit 500 may be provided with a program for operating the hydraulic valve system 900 or directly perform the driving time and schedule management of the hydraulic valve system 900 through a program provided by the server 200 . To this end, the controller 500 may include a controller, and may be provided with a storage unit such as a memory.

제어부(500)는 디지털 입출력단자부(510), 아날로그 입출력단자부(520), 직렬통신용 단자부(540), 인터넷연결단자부(550), USB 단자부(580), 전원버튼(560) 및 외부전원연결부(570)를 구비할 수 있다. The control unit 500 includes a digital input / output terminal unit 510, an analog input and output terminal unit 520, a serial communication terminal unit 540, an internet connection terminal unit 550, a USB terminal unit 580, a power button 560, ).

도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(500)는 일면에 디지털 입출력단자부(510)와 아날로그 입출력단자부(520)가 구비될 수 있다. As shown in FIG. 4, the controller 500 may include a digital input / output terminal unit 510 and an analog input / output terminal unit 520 on one side.

디지털 입출력단자부(510)는 제어신호 전송부(800)에 케이블을 통해 연결된다. 디지털 입출력단자부(510)는 디지털 신호 입력을 위한 복수의 입력단자들과 디지털 출력을 위한 복수의 출력단자들이 구비될 수 있다. 이때, 입력단자들은 유압밸브 시스템(900)의 밸브의 현재 상태를 확인하기 위한 단자들로 제어신호 전송부(800)에서 제공되는 접점신호를 수신한다. 출력단자들은 유압밸브 시스템(900)에 제공되는 제어신호를 제공하기 위한 단자들이다. The digital input / output terminal unit 510 is connected to the control signal transmission unit 800 through a cable. The digital input / output terminal unit 510 may include a plurality of input terminals for digital signal input and a plurality of output terminals for digital output. At this time, the input terminals receive the contact signal provided from the control signal transmitter 800 to the terminals for confirming the current state of the valve of the hydraulic valve system 900. The output terminals are terminals for providing a control signal provided to the hydraulic valve system 900.

아날로그 입출력단자부(520)는 제어신호 전송부(800)에 케이블을 통해 연결된다. 아날로그 입출력단자부(520)는 아날로그 신호 입력을 위한 복수의 입력단자들과 아날로그 출력을 위한 복수의 출력단자들이 구비될 수 있다. 이때, 입력단자들은 유압밸브 시스템(900)의 밸브의 현재 상태를 확인하기 위한 단자들로 제어신호 전송부(800)에서 제공되는 아날로그 신호를 수신한다. 출력단자들은 유압밸브 시스템(900)에 제공되는 제어신호를 제공하기 위한 단자들이다.The analog input / output terminal unit 520 is connected to the control signal transmitting unit 800 through a cable. The analog input / output terminal unit 520 may include a plurality of input terminals for analog signal input and a plurality of output terminals for analog output. At this time, the input terminals receive the analog signal provided from the control signal transmitting section 800 to terminals for confirming the current state of the valve of the hydraulic valve system 900. The output terminals are terminals for providing a control signal provided to the hydraulic valve system 900.

상기 디지털 입출력단자부(510)와 아날로그 입출력단자부(520)는 유압밸브 시스템(900)에 구현된 통신방식에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 즉, 유압밸브 시스템(900)의 통신방식이 아날로그 통신방식일 경우 아날로그 입출력단자부(520)를 사용하고, 디지털 통신방식일 경우 디지털 입출력단자부(510)를 사용할 수 있다.The digital input / output terminal unit 510 and the analog input / output terminal unit 520 may be selectively used according to a communication method implemented in the hydraulic valve system 900. That is, the analog input / output terminal unit 520 may be used when the communication method of the hydraulic valve system 900 is the analog communication method, and the digital input / output terminal unit 510 may be used when the digital communication method is used.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(500)의 타면에는 직렬통신용 단자부(540), 인터넷연결단자부(550), USB 단자부(580), 전원버튼(560) 및 외부전원연결부(570)가 구비될 있다.5, a serial communication terminal unit 540, an internet connection terminal unit 550, a USB terminal unit 580, a power button 560, and an external power connection unit 570 are provided on the other side of the control unit 500 .

전원버튼(560)은 제어부(500)의 전원을 온/오프하는 스위치이다. 외부전원연결부(570)는 사용전원과 연결되는 단자이다.The power button 560 is a switch for turning on / off the power of the control unit 500. The external power connection unit 570 is a terminal connected to the used power source.

직렬통신용 단자부(540)는 RS485 표준 통신방식을 사용하는 부가장치 예를 들면, 제어부(500), 모니터링부(600) 또는 스마트 인터페이스(700)와 케이블 등을 통해 연결될 수 있다. 도 5에는 직렬통신용 단자부(540)가 RS485 통신 단자인 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, RS232 표준 통신방식을 사용하는 부가장치들과 연결되는 단자부가 추가될 수 있다.The terminal unit 540 for serial communication may be connected to an additional apparatus using the RS485 standard communication method, for example, a control unit 500, a monitoring unit 600, or a smart interface 700 through a cable. 5, the serial communication terminal unit 540 is an RS485 communication terminal. However, the present invention is not limited thereto, and a terminal unit connected to additional devices using the RS232 standard communication system may be added.

USB 단자부(580)는 USB 수단이 삽입되는 단자로서, 서버(200)와 연결이 원활하지 않거나, 별도의 프로그램 등을 설치할 경우 USB 수단을 통해 제어부(500)에 프로그램 등을 설치할 수 있도록 한다. 또한, USB 단자부(580)는 공유기(300) 또는 제어신호 전송부(800)와 데이터케이블을 통해 연결되어 제어신호를 전송하거나, 유압밸브 시스템(900)에서 밸브의 상태 신호를 전송할 수 있다.The USB terminal unit 580 is a terminal into which the USB means is inserted. When the USB terminal unit 580 is not connected smoothly with the server 200, or when a separate program or the like is installed, the USB terminal unit 580 can be provided with a program or the like through the USB means. The USB terminal unit 580 may be connected to the router 300 or the control signal transmitter 800 via a data cable to transmit a control signal or to transmit a status signal of the valve in the hydraulic valve system 900. [

인터넷연결단자부(550)는 공유기(300) 또는 외부 인터넷과 연결되는 단자로, 공유기(300)와의 연결 또는 다른 서버(200)와의 연결을 지원하는 단자로 사용될 수 있다.The Internet connection terminal unit 550 is a terminal connected to the router 300 or the external internet and can be used as a terminal for connection with the router 300 or connection with the other server 200. [

제어신호 전송부(800)는 제어부(500)와 유압밸브 시스템(900) 사이에 연결되도록 설치되어 유압밸브 시스템(900)에 제어신호를 전송하거나, 유압밸브 시스템(900)에서 전송되는 밸브의 상태신호를 제어부(500) 또는 스마트 단말(100)측으로 전송할 수 있다.The control signal transmitter 800 is connected to the control unit 500 and the hydraulic valve system 900 so as to transmit control signals to the hydraulic valve system 900 or to control the state of the valves transmitted from the hydraulic valve system 900 And transmits the signal to the control unit 500 or the smart terminal 100 side.

제어신호 전송부(800)는 사용자의 선택에 따라 복수의 동작모드로 구동될 수 있다. 이를 위하여 제어신호 전송부(800)는 내부에 신호 송수신을 위한 회로기판이 설치되며, 외부에 동작모드를 변경하기 위한 구성들이 설치될 수 있다.The control signal transmitting unit 800 may be driven in a plurality of operation modes according to a user's selection. To this end, the control signal transmitting unit 800 is provided with a circuit board for transmitting and receiving signals therein, and may be provided with an external configuration for changing the operation mode.

도 6는 제어신호 전송부의 외부를 도시한 도면이다.6 is a diagram showing the outside of the control signal transmitting unit.

도 6을 참조하여 제어신호 전송부의 동작모드에 대하여 설명하기로 한다.The operation mode of the control signal transmitting unit will be described with reference to FIG.

제어신호 전송부(800)는 로컬제어모드, 디지털제어모드, 아날로그제어모드 및 리모트제어모드 중 적어도 하나의 동작모드에 따라 제어신호를 유압밸브 시스템(900)에 제공하며, 유압밸브 시스템(900)에서 입력되는 밸브의 상태신호를 수신하여 제어부(500)에 제공할 수 있다.The control signal transmitter 800 provides a control signal to the hydraulic valve system 900 in accordance with at least one operation mode of a local control mode, a digital control mode, an analog control mode, and a remote control mode, And provides the control unit 500 with the status signal of the valve.

상술한 제어모드를 실행하기 위하여, 제어신호 전송부(800)는 표시창(850), 모드변경버튼(830), 닫힘버튼(810), 열림버튼(820), 중지버튼(840) 등을 구비할 수 있다.The control signal transmitter 800 includes a display window 850, a mode change button 830, a close button 810, an open button 820, a stop button 840, and the like .

표시창(850)은 동작선택을 위한 동작모드를 표시할 수 있으며, 상기 모드변경버튼(830), 닫힘버튼(810), 열림버튼(820), 중지버튼(840) 등의 조작에 따라 동작모드의 실행상태를 표시할 수 있다. The display window 850 may display an operation mode for selecting an operation mode and may be operated in accordance with operations of the mode change button 830, the close button 810, the open button 820, the stop button 840, The execution status can be displayed.

모드변경버튼(830)은 동작모드 변경 및 선택을 위하여 마련된 버튼이며, 버튼이 눌리는 회수 또는 시간에 따라 동작모드가 변경될 수 있다.The mode change button 830 is a button for changing and selecting the operation mode, and the operation mode can be changed according to the number of times the button is pressed or the time.

닫힘버튼(810)과 열림버튼(820)은 유압밸브 시스템(900)의 유압식 엑츄에이터(930)에서 밸브를 폐쇄 또는 개방시키기 위하여 마련된다.The close button 810 and the open button 820 are provided to close or open the valve in the hydraulic actuator 930 of the hydraulic valve system 900.

여기서, 닫힘버튼(810)과 열림버튼(820)이 동시에 눌리면 유압밸브 시스템(900)이 리셋되도록 하는 신호를 전송할 수 있다.Here, when the close button 810 and the open button 820 are pressed at the same time, a signal for resetting the hydraulic valve system 900 can be transmitted.

상기와 같이 제어신호 전송부(800) 마련된 버튼들은 동작모드에 따라 사용가능하도록 설치된다.As described above, the buttons provided to the control signal transmitter 800 are installed in accordance with the operation mode.

예를 들면, 로컬제어모드로 동작 시 닫힘버튼(810)의 조작에 따라 밸브를 폐쇄하도록 하는 제어신호가 유압밸브 시스템(900)에 전송될 수 있다. 또한, 열림버튼(820)의 조작에 따라 밸브를 개방하도록 하는 제어신호가 유압밸브 시스템(900)에 전송될 수 있다.For example, a control signal may be transmitted to the hydraulic valve system 900 to cause the valve to close in response to operation of the close button 810 in operation in the local control mode. In addition, a control signal for opening the valve in response to the operation of the release button 820 may be transmitted to the hydraulic valve system 900. [

디지털제어모드로 동작 시, 모드변경버튼(830)을 조작하여 디지털제어모드를 선택한다. 이때, 상술한 바와 같이, 제어부(500)에 마련된 디지털 입출력단자부(510)를 통해 유압밸브 시스템(900)으로 제어신호가 전송되고, 유압밸브 시스템(900)에서 밸브 상태신호가 수신된다. 이때, 디지털제어모드 동작시 디지털 신호로 접점신호가 사용될 수 있다. 디지털제어모드 동작은 상기 서버(200), 스마트 단말(100) 또는 직렬통신용 단자부(540)나 USB 단자부(580)와 연결된 장치들을 통해 전송된 프로그램에 의해 자동으로 동작되거나, 상기 서버(200), 스마트 단말(100) 또는 직렬통신용 단자부(540)나 USB 단자부(580)와 연결된 장치들을 사용하는 사용자의 조작에 의해 생성된 제어신호를 유압밸브 시스템(900)에 제공할 수 있다.When operating in the digital control mode, the mode change button 830 is operated to select the digital control mode. At this time, as described above, the control signal is transmitted to the hydraulic valve system 900 through the digital input / output terminal unit 510 provided in the control unit 500, and the valve state signal is received in the hydraulic valve system 900. At this time, the contact signal can be used as a digital signal in the digital control mode operation. The digital control mode operation is automatically performed by a program transmitted through the devices connected to the server 200, the smart terminal 100 or the serial communication terminal unit 540 or the USB terminal unit 580, It is possible to provide the hydraulic valve system 900 with a control signal generated by an operation of a user using devices connected to the smart terminal 100 or the serial communication terminal unit 540 or the USB terminal unit 580. [

아날로그제어모드도 디지털제어모드 동작과 같이 모드변경버튼(830)을 조작하여 설정된다. 아날로그제어모드의 경우 제어부(500)는 전류 제어 방식으로 제어신호를 전송할 수 있다. 즉, 제어부(500)는 4 내지 20mA 사이의 전류값 중 어느 하나의 전류값을 전송하고, 제어신호 전송부(800)는 이를 아날로그-디지털 변환하여 유압밸브 시스템(900)에 제공할 수 있다.The analog control mode is also set by operating the mode change button 830 as in the digital control mode operation. In the case of the analog control mode, the control unit 500 can transmit a control signal in a current control manner. That is, the controller 500 transmits any one of the current values of 4 to 20 mA, and the control signal transmitter 800 can analog-to-digital convert the current values and provide the same to the hydraulic valve system 900.

리모트제어모드도 상기와 같은 방식으로 모드변경버튼(830)을 조작하여 설정된다. 이때, 리모트제어모드로 동작할 경우, 제어부(500)와 직렬통신용 단자부(540)를 통해 연결된 상태이며, 이러한 경우 미리 설정된 통신 프로토콜을 통해 유압밸브 시스템(900)을 제어할 수 있다.The remote control mode is also set by operating the mode change button 830 in the same manner as described above. At this time, when operating in the remote control mode, the control unit 500 and the serial communication terminal unit 540 are connected to each other. In this case, the hydraulic valve system 900 can be controlled through a predetermined communication protocol.

한편, 제어신호 전송부(800)와 유압밸브 시스템(900)은 MODBUS 통신 프로토콜을 사용하여 미리 정해진 데이터 값을 제어신호로 사용하여 유압밸브 시스템(900)에 전송할 수 있다.Meanwhile, the control signal transmitter 800 and the hydraulic valve system 900 can transmit a predetermined data value to the hydraulic valve system 900 using the MODBUS communication protocol as a control signal.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템은 스마트 단말(100)을 통해 유압밸브 시스템(900)을 제어하도록 스마트 인터페이스(700)를 구비할 수 있다.Meanwhile, a hydraulic valve control system applying a smart communication platform according to an embodiment of the present invention may include a smart interface 700 to control the hydraulic valve system 900 through the smart terminal 100.

구체적으로, 스마트폰, 테블릿 PC 등의 스마트 단말(100)은 공유기(300)를 통해 제어부(500)에 밸브 동작을 위한 신호를 전송할 수 있다. 이를 위하여, 스마트 단말(100)에는 유압밸브 시스템 제어를 위한 프로그램 또는 어플리케이션이 설치된다. 예를 들면, 스마트 단말(100)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 개별적으로 밸브를 개폐하거나, 밸브의 개방 시 개방 정도를 조작하도록 하며, 각각의 밸브의 상태를 확인할 수 있도록 하는 어플리케이션이 설치될 수 있다. Specifically, a smart terminal 100 such as a smart phone or a tablet PC may transmit a signal for valve operation to the control unit 500 through the router 300. To this end, the smart terminal 100 is provided with a program or application for controlling the hydraulic valve system. For example, as shown in Fig. 7, smart terminal 100 is provided with an application for individually opening and closing a valve, manipulating the degree of opening when the valve is opened, and checking the status of each valve .

이때, 스마트 단말(100)에서 유압밸브 시스템(900)의 각각의 밸브에서 입력되는 밸브 상태 신호를 수신하기 위하여, 별도의 스마트 인터페이스(700)를 구비한다.At this time, a separate smart interface 700 is provided in order to receive the valve status signal input from each valve of the hydraulic valve system 900 in the smart terminal 100.

스마트 인터페이스(700)는 제어부(500) 제어신호 전송부(800)와 직렬통신 케이블 또는 데이터통신 케이블을 통해 연결될 수 있다. 이를 통해, 스마트 단말(100)을 통해서도 유압밸브 시스템(900)의 각 밸브들을 제어할 수 있으며, 밸브들의 상태를 확인할 수 있다. The smart interface 700 may be connected to the control signal transmitter 800 of the controller 500 through a serial communication cable or a data communication cable. Accordingly, the valves of the hydraulic valve system 900 can be controlled through the smart terminal 100, and the states of the valves can be confirmed.

이때, 스마트 인터페이스(700)는 무선인터넷을 통해 공유기(300)와 연결될 경우 스마트 단말(100)에 밸브들의 상태신호를 전송할 수 있다.At this time, the smart interface 700 may transmit the status signals of the valves to the smart terminal 100 when connected to the router 300 through the wireless Internet.

스마트 인터페이스(700)는 제어부(500)와 직렬통신 케이블 또는 데이터통신 케이블로 연결될 수 있다. 스마트 인터페이스(700)가 공유기(300)와 연결되지 않을 경우 상기 제어부(500)를 통해 스마트 단말(100)로 밸브의 상태신호를 전송할 수 있다.The smart interface 700 may be connected to the control unit 500 through a serial communication cable or a data communication cable. If the smart interface 700 is not connected to the router 300, the control unit 500 may transmit the status signal of the valve to the smart terminal 100.

여기서, 스마트 단말(100)을 통한 유압밸브 시스템(900)을 제어하기 위해서는 제어신호 전송부(800)에서 디지털제어모드가 설정되어야 하며, 제어신호는 Arduino 을 통한 접점제어방식이 사용될 수 있다.Here, in order to control the hydraulic valve system 900 through the smart terminal 100, a digital control mode should be set in the control signal transmission unit 800, and a contact control scheme through Arduino may be used as a control signal.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템은 유압식 밸브 제어를 위한 4가지 모드로 동작이 가능하도록 제어부가 형성되므로, 다양한 환경에 적용이 가능하다.As described above, the hydraulic valve control system using the smart communication platform according to the embodiment of the present invention can be applied to various environments because the control unit is formed to operate in four modes for hydraulic valve control.

또한, 스마트 단말을 이용하여 무선으로 유압밸브 시스템을 제어할 수 있으므로, 서버의 동작 불능 또는 원거리 원격 제어가 가능한 장점이 있다.In addition, since the hydraulic valve system can be controlled wirelessly using a smart terminal, it is possible to disable the operation of the server or remote remote control.

100: 스마트 단말
200: 서버
300: 공유기
400: 감시부
500: 제어부
510: 디지털 입출력단자부
520: 아날로그 입출력단자부
540: 직렬통신용 단자부
550: 인터넷연결단자부
560: 전원버튼
570: 외부전원연결부
580: USB 단자부
600: 모니터링부
700: 스마트 인터페이스
800: 제어신호 전송부
810: 닫힘버튼
820: 열림버튼
830: 모드변경버튼
840: 중지버튼
850: 표시창
900: 유압밸브 시스템
910: 모터 드라이버
920: BLDC 모터
930: 유압식 엑츄에이터100: smart terminal
200: Server
300: Router
400:
500:
510: Digital input / output terminal
520: Analog input / output terminal portion
540: terminal portion for serial communication
550: Internet connection terminal part
560: Power button
570: External power connection
580: USB terminal portion
600: Monitoring section
700: Smart interface
800: control signal transmission unit
810: Close button
820: Open button
830: Mode change button
840: Stop button
850: Display window
900: Hydraulic valve system
910: Motor driver
920: BLDC motor
930: Hydraulic actuator

Claims (6)

복수의 밸브, 상기 복수의 밸브를 각각 동작시키는 복수의 유압식 엑츄에이터, 상기 복수의 유압식 엑츄에이터를 각각 동작시키는 복수의 브러시리스 직류모터 및 상기 복수의 브러시리스 직류모터를 각각 구동하는 복수의 모터 드라이버 구비하는 유압밸브 시스템;
상기 유압밸브 시스템을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부;
상기 제어부와 연결되어 로컬제어모드, 디지털제어모드, 아날로그제어모드 및 리모트제어모드 중 적어도 하나의 동작모드에 따라 상기 제어신호를 상기 유압밸브 시스템에 제공하며, 상기 유압밸브 시스템에서 입력되는 상기 밸브의 상태신호를 수신하여 상기 제어부에 제공하는 제어신호 전송부;
상기 제어부와 연결되어 상기 밸브의 상태를 표시하는 모니터링부 및
데이터의 흐름을 감시하거나 해킹을 감지하는 감시부를 포함하고,
상기 모터 드라이버는 밸브의 개방상태를 확인하기 위한 위치센서를 구비하고,
상기 제어부는
상기 제어신호 전송부에서 선택된 동작모드에 따라 내부에 저장된 프로그램에 의한 제어신호를 생성하거나, 외부에서 접속된 별도의 장치로 제어신호를 생성하고,
상기 외부에서 접속되는 별도의 장치는 서버 또는 스마트 단말을 포함하되,
상기 서버 또는 스마트 단말과 상기 제어부 사이에 연결되는 공유기를 더 포함하고,
상기 서버는 유압밸브 시스템의 작동을 위한 프로그램을 저장하고, 유압밸브 시스템의 각 밸브의 설치 위치가 저장되고, 구동시간, 스케줄을 관리하는 것을 특징으로 하는 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템.
A plurality of hydraulic actuators for respectively operating the plurality of valves, a plurality of brushless DC motors for respectively operating the plurality of hydraulic actuators, and a plurality of motor drivers for driving the plurality of brushless DC motors, respectively Hydraulic valve system;
A control unit for generating a control signal for controlling the hydraulic valve system;
Wherein the control unit is connected to the control unit to provide the control signal to the hydraulic valve system in accordance with at least one operation mode of a local control mode, a digital control mode, an analog control mode, and a remote control mode, A control signal transmitter for receiving the status signal and providing the status signal to the controller;
A monitoring unit connected to the control unit to display a state of the valve;
And a monitoring unit for monitoring a flow of data or detecting a hacking,
Wherein the motor driver has a position sensor for confirming an open state of the valve,
The control unit
A control signal generating unit for generating a control signal based on a program stored in the control unit in accordance with the operation mode selected by the control signal transmitting unit,
The external device may include a server or a smart terminal,
Further comprising a router connected between the server or the smart terminal and the controller,
Wherein the server stores a program for operating the hydraulic valve system, stores installation positions of the valves of the hydraulic valve system, and manages driving time and schedule.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 제어신호 전송부와 연결을 위한 디지털 입출력단자부, 아날로그 입출력단자부, 직렬통신용 단자부 및 USB 단자부를 포함하되,
상기 디지털 입출력단자부는 상기 디지털제어모드로 동작 시 상기 제어신호 및 상기 밸브의 상태신호가 송수신되며,
상기 아날로그 입출력단자부는 아날로그제어모드로 동작모드로 동작 시 상기 제어신호 및 상기 밸브의 상태신호가 송수신되는 것을 특징으로 하는 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The control unit
A digital input / output terminal unit, an analog input / output terminal unit, a serial communication terminal unit, and a USB terminal unit for connection with the control signal transmission unit,
The digital input / output terminal unit transmits / receives the control signal and the state signal of the valve when operated in the digital control mode,
Wherein the analog input / output terminal unit transmits and receives the control signal and the state signal of the valve when the analog input / output terminal unit operates in the operation mode in the analog control mode.
제 4 항에 있어서,
상기 제어신호 전송부는
동작모드 선택을 위하여 동작모드를 표시하는 표시창;
상기 동작모드 변경 및 선택을 위한 모드변경버튼;
상기 유압밸브 시스템의 유압엑츄에이터에서 밸브의 폐쇄를 위하여 마련된 닫힘버튼;
상기 유압밸브 시스템의 유압엑츄에이터에서 밸브의 개방을 위하여 마련된 열림버튼; 및
상기 밸브의 동작을 중지시키는 중지버튼을 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템.
5. The method of claim 4,
The control signal transmitter
A display window for displaying an operation mode for selecting an operation mode;
A mode change button for changing and selecting the operation mode;
A closing button provided for closing the valve in the hydraulic actuator of the hydraulic valve system;
An open button provided for opening the valve in the hydraulic actuator of the hydraulic valve system; And
And a stop button for stopping the operation of the valve.
제 4 항에 있어서,
상기 제어신호 전송부와 연결되어 상기 유압밸브 시스템에서 제공되는 밸브의 상태신호를 상기 스마트 단말에 제공하는 스마트 인터페이스를 더 포함하는 스마트 통신 플랫폼을 적용한 유압식 밸브 제어 시스템.
5. The method of claim 4,
And a smart interface connected to the control signal transmission unit and providing a status signal of a valve provided in the hydraulic valve system to the smart terminal.
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