KR0130908B1 - Heater controller of a furnace - Google Patents

Heater controller of a furnace

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KR0130908B1
KR0130908B1 KR1019940021878A KR19940021878A KR0130908B1 KR 0130908 B1 KR0130908 B1 KR 0130908B1 KR 1019940021878 A KR1019940021878 A KR 1019940021878A KR 19940021878 A KR19940021878 A KR 19940021878A KR 0130908 B1 KR0130908 B1 KR 0130908B1
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우부형
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우부형
주식회사 코닉스
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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 열처리 로의 히터 제어장치에 관한 것으로, 특히 수동입력부(1), 수동입력 처리부(2), 기준치 입력부(3), 검지신호 처리부(4), 인터페이스부(5), 키입력부(6), 키입력신호 처리부(7), 모니터부(8), 외부표시기 구동부(9), 입력전류 검출부(10), 전원공급부(11), SCR구동부(12), 출력전압 검출부(13), 실리콘 제어 정류소자(SCR), 팬(FAN) 및 위상제어/제로 크로싱 제어선택부(21)를 구비한 마이컴(20)을 상호 연결 구성하여 히터 조절계를 일체형으로 형성하므로써 외부형과 공용으로 사용할 수 있고, 병렬 연결된 수개의 히터를 비례제어할 수 있으며, 부하의 변동사항을 수시로 감시하여 기기의 이상유무 및 정비시기를 예상할 수 있고, 또 장비의 고장으로 인한 비가동시간을 최소화할 수 있으며, 특히 원격지의 중앙감시반에서 시스템을 집중관리할 수 있어 유지관리비를 대폭 절감시킬 수 있는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater control apparatus for a heat treatment furnace, and in particular, a manual input unit (1), a manual input processing unit (2), a reference value input unit (3), a detection signal processing unit (4), an interface unit (5), and a key input unit (6). , Key input signal processor 7, monitor 8, external display driver 9, input current detector 10, power supply 11, SCR driver 12, output voltage detector 13, silicon control By connecting the microcomputer 20 having the rectifier element (SCR), the fan (FAN), and the phase control / zero crossing control selector 21 to form an integrated heater control system, it can be used externally and in common. It can control proportionally several heaters connected in parallel, and can monitor the change of load from time to time to predict the abnormality and maintenance time of equipment, and also minimize downtime due to equipment failure, especially remote Maintain centralized monitoring system It can greatly reduce the Riviera.

Description

열처리 로의 히터 제어장치Heater Control Device of Heat Treatment Furnace

제1도는 본 발명 히터 제어장치의 블럭 구성도.1 is a block diagram of a heater control device of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1:수동입력부2:수동입력 처리부1: Manual input unit 2: Manual input processing unit

3:기준치 입력부4:검지신호 처리부3: reference value input unit 4: detection signal processing unit

5:인터페이스부6:키입력부5: interface unit 6: key input unit

7:키입력신호 처리부8:모니터부7: key input signal processing unit 8: monitor unit

9:외부표시기 구동부10:입력전류 검출부9: External display driver 10: Input current detector

11:전원공급부12:SCR 구동부11: power supply unit 12: SCR drive unit

13:출력전압 검출부20:마이컴13: output voltage detector 20: microcomputer

21:위상제어/제로 크로싱 제어선택부21: phase control / zero crossing control selector

SCR:실리콘 제어 정류소자SCR: Silicon Controlled Rectifier

본 발명은 공업용 로(爐)등에 설치되는 히터의 발열량을 정확히 제어할 수 있도록 발명된 히터 제어장치에 관한 것으로 특히, 마이컴에서 히터제어용 실리콘 제어 정류소자(SCR)의 위상제어를 정확히 실시하여 꼭 필요한 전력만 부하에 공급시켜 불필요한 전력의 낭비를 방지할 수 있음은 물론 고정도(高程度)의 제품을 생산해낼 수 있는 열처리 로의 히터 제어장치에 관한 것이다. 종래에 있어서 고온의 열을 발생시키기 위한 수단으로 사용되고 있는 용광로등의 히터는, 단순히 온/오프 조작되는 스위치에 의해 그에 공급되는 전력이 제어되도록 구성으로 되어 있음에 따라 온도의 제어가 정확히 이루어질 수 있어 불필요한 전력낭비를 초례하게 되고, 또 히터의 단선을 감지할 수 있는 기능이 구비되어 있지 않았다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater control device invented to precisely control the amount of heat generated by a heater installed in an industrial furnace. In particular, a microcomputer is required to accurately perform phase control of a silicon control rectifying element (SCR) for heater control in a microcomputer. The present invention relates to a heater control apparatus of a heat treatment furnace capable of supplying power to a load to prevent unnecessary waste of power and of producing a high-precision product. Heaters such as furnaces that are conventionally used as a means for generating high temperature heat can be precisely controlled by controlling the power supplied thereto by a switch that is simply turned on / off. Unnecessary power was wasted, and there was no function to detect disconnection of the heater.

그런데, 대부분의 열처리 로에는 수개 또는 수십개의 히터가 병렬로 연결되어 설치되어 있음에도 불구하고 한,두개의 히터 단선상태는 알 수 없고, 단지 거의 반정도 이상이 단선상태가 되었을시 발열량이 둔화되었음 인식하고 기기를 점검함에 따라 기기의 휴지시간동안 소정제품의 생산량에 많은 차질을 갖게 됨은 물론 운전의 편리성 및 정밀성이 저하되는 등의 문제점이 있었다. 본 발명의 목적은, 히터 조절계를 일체형으로 형성하여 외부형과 공용으로 사용할 수 있고, 병렬제어에 의한 수개의 세트를 비례제어할 수 있음은 물론 부하의 변동사항을 수시로 감시하여 기기의 이상발생 유무 및 정비시기를 예상할 수 있음과 동시에 장비의 고장으로 인한 비가동시간을 최소화 할 수 있는 열처리 로의 히터 제어장치을 제공하는데 있다.By the way, even though several or dozens of heaters are installed in parallel in most heat treatment furnaces, one or two heater disconnection states are not known, and only about half or more of them are disconnected. As a result of the inspection of the device, there is a problem that the production of a predetermined product during the downtime of the device has a lot of disruption as well as the convenience and precision of the operation are deteriorated. An object of the present invention is to form a heater control system integrally and can be used in common with the external type, and to control proportion of several sets by parallel control as well as to monitor the changes in the load from time to time whether there is an abnormality of the device In addition, the present invention provides a heater control device for a heat treatment furnace that can predict maintenance time and minimize downtime due to equipment failure.

본 발명의 다른 목적은, 히터 제어장치에 인터페이스를 설치하여 컴퓨터가 설치된 원격지의 중앙감시반에서 시스템을 집중관리할 수 있도록 하여 유지관리비의 절감효과를 기대할 수 있는 열처리 로의 히터 제어장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a heater control apparatus for a heat treatment furnace that can install the interface to the heater control device to be able to centrally manage the system in the central monitoring panel in which the computer is installed, thereby reducing the maintenance cost.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음가 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 고안 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것으로써, 열처리 로에 설치되는 히터(H)의 발열량을 제어하는것에 있어서, 사용자가 각종 데이타(예:온도, 전류 및 전압에 따른 기준 설정값등)를 직접 입력시켜 주는 수동입력부(1)와; 상기 수동입력부(1)에서 출력되는 아날로그신호를 입력받아 디지탈 신호로 변화하여 마이컴(20)으로 출력시켜 주는 수동입력 처리부(2)와; 기기를 제어키 위해 기준이 되는 전류, 전압 및 온도값과 4-20mA의 직류전류신호등을 입력받아 소정레벨로 증폭하여 마이컴(20)으로 출력시켜 주는 기준치 입력부(3)와; 열처리 로등에 설치된 온도검출센서로 부터 출력되는 검지신호를 소정레벨로 증폭시켜 줌과 동시에 직선성을 보상해 주는 검지신호 처리부(4)와; 중앙감시반의 컴퓨터와 마이컴(20)이 상호 통신할 수 있도록 하는 인터페이스부(5)와; 히터구동 제어스위치(S1), 자동/수동 모드 선택스위치(S2) 및 외부 입력 선택스위치(S3,S4)룰 구비하고 사용자에 의해 선택적으로 조작되는 키입력부(6)와; 상기 키입력부(6)에서 출력되는 접점신호를 TTL(Transistor Transistor Logic)신호로 변환하여 마이컴에 입력시켜 주는 키입력신호 처리부(7)와; 사용자에 의해 조작되는 모드선태키(81), 업/다운키(82,83), 세팅키(84), 자동 체크키(85)와, 각종 데이타를 표시하는 액정표시판(86) 및 바-그래프(87)를 구비하고 각종 파라메터를 입력 및 표시하는 모니터부(8)와; 기기에서 이상이 발생되었을시 발생되는 마이컴(20)의 출력신호에 의해 조작되어 이상부위 표시부(14)를 구동시켜 주는 릴레이(RY1)와; 기기가 정상적으로 구동될시 발생되는 마이컴(20)의 출력신호에 의해 조작되어 정상신호가 출력되도록 하는 릴레이(RY2)와; 이 제어를 받아 4-20mA의 전류를 외부표시기로 출력시켜 주는 외부표시기 구동부(9)와; 2상의 전원공급선에 설치된 2개의 변류기(CT)를 통해 검출되는 교류전류를 직류전압으로 변한시켜 주는 입력전류 검출부(10)와; 교류전압의 동기에 맞추어 각부들이 동작되도록 함과 동시에 각부에 전원전압을 인가시켜 주는 전원공급부(11)와; 마이컴(20)에서 출력되는 동기신호에 맞추어 위상 및 제로 크로싱점을 제어하여 실리콘 제어 정류소자(SCR)의 게이트에 소정 전압을 인가시켜 주는 SCR 구동부(12)와; 실리콘 제어 정류소자(SCR)에서 출력되는 교류전압을 직류전압으로 변한시켜 주는 출력전압 검출부(13)와; 상기 SCR 구동부(12)의 출력신호에 대응되는 교류전압을 히터(H)에 공급시켜 주는 실리콘 제어 정류소자(SCR)와 상기 실리콘 제어정류소자(SCR)에 부착되어 열을 외부로 발산시켜주는 방열판을 냉각시켜 주는 팬(FAN)과; 각부로 부터 소정의 입력신호들을 입력받아 소정프로그램을 수행하여 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴(20)을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 것이다.FIG. 1 is a block diagram of the device of the present invention. In controlling the heat generation amount of the heater H installed in the heat treatment furnace, the user sets various data (for example, reference set values according to temperature, current, and voltage). Manual input unit (1) for directly inputting; A manual input processing unit (2) which receives the analog signal output from the manual input unit (1) and converts it into a digital signal and outputs it to the microcomputer (20); A reference value input unit 3 which receives current, voltage, and temperature values and 4-20 mA DC current signals as reference for controlling the device and amplifies them to a predetermined level and outputs them to the microcomputer 20; A detection signal processor 4 for amplifying a detection signal output from a temperature detection sensor installed in a heat treatment furnace to a predetermined level and compensating for linearity; An interface unit 5 for allowing the computer and the microcomputer 20 of the central monitoring panel to communicate with each other; A key input unit (6) provided with a heater drive control switch (S1), an automatic / manual mode selection switch (S2), and an external input selection switch (S3, S4) and selectively operated by a user; A key input signal processing unit 7 for converting a contact signal output from the key input unit 6 into a TTL (Transistor Transistor Logic) signal and inputting it to a microcomputer; Mode selection key 81, up / down keys 82 and 83, setting key 84, automatic check key 85, and liquid crystal panel 86 and bar graph for displaying various data operated by a user. A monitor section 8 having 87, for inputting and displaying various parameters; A relay RY1 operated by an output signal of the microcomputer 20 generated when an abnormality occurs in the device to drive the abnormality display unit 14; A relay RY2 operated by an output signal of the microcomputer 20 generated when the device is normally driven to output a normal signal; An external display driver 9 for outputting a current of 4-20 mA to an external display under this control; An input current detection unit 10 for converting an alternating current detected by two current transformers CT installed at two power supply lines into a DC voltage; A power supply unit 11 for operating the respective units in synchronization with the AC voltage and applying a power voltage to the respective units; An SCR driver 12 for controlling a phase and a zero crossing point in accordance with a synchronization signal output from the microcomputer 20 to apply a predetermined voltage to the gate of the silicon controlled rectifying element SCR; An output voltage detector 13 for converting an AC voltage output from the silicon controlled rectifier element SCR into a DC voltage; A heat sink for dissipating heat to the silicon controlled rectifier device SCR for supplying an AC voltage corresponding to the output signal of the SCR driver 12 to the heater H and the silicon controlled rectifier device SCR. Fan (FAN) for cooling the; It is characterized in that it comprises a microcomputer 20 for receiving a predetermined input signal from each unit to perform a predetermined program to perform the overall control function of the system.

이때, 상기 마이컴(20)은 실리콘 제어 정류소자(SCR)를 위상제어 또는 제로크로싱 검파방식에 의해 제어할 것인지를 결정하는 위상제어/제로 크로싱 제어선택부(21)를 구비한 것이다.At this time, the microcomputer 20 includes a phase control / zero crossing control selector 21 for determining whether to control the silicon controlled rectifier element SCR by phase control or zero crossing detection.

또, 마이컴(20)은 입력전류 검출부(10)와 출력전압 검출부(13)의 출력전압에 의해 부하량의 변동율을 검출하여 단선유무를 판별하는 기능도 수행한다.In addition, the microcomputer 20 also detects the rate of change of the load by the output voltages of the input current detector 10 and the output voltage detector 13 to determine whether there is a disconnection.

여기서 미설명 부호 ACL은 교류전압(AC) 리렉터이고, FU는 퓨우즈이다.Where reference numeral ACL is an alternating voltage (AC) director and FU is a fuse.

이와같이 구성된 본 발명의 작용효과를 서러명하면 다음과 같다.When the effects of the present invention configured as described above are variously named.

먼저, 사용자가 키입력부(6)에 설치된 자동/수동 모드 선택스위치(S2)를 수동모드로 선택한 상태에서 수동입력부(1)를 통해 소정기기의 제어를 위한 온도, 전류 및 전압에 따른 기준값을 직접 입력시키면, 이에 연결된 수동입력처리부(2)에서 상기 수동입력부(1)에서 출력되는 아날로그의 신호를 디지탈신호로 변환하여 마이컴(20)에 입력시켜 준다.First, while the user selects the automatic / manual mode selection switch S2 installed in the key input unit 6 as the manual mode, the reference value according to temperature, current, and voltage for controlling a predetermined device is directly controlled through the manual input unit 1. When input, the analog input signal output from the manual input unit 1 in the manual input processing unit 2 connected thereto converts the analog signal into a digital signal and inputs it to the microcomputer 20.

즉, 상기 마이컴(20)은 키입력부(6)에 설치된 자동/수동 모드 선택스위치(S2)가 수동모드로 선택되었을시 상기 수동입력부(1)를 통해 입력된 기준값들에 의거하여 기기의 구동을 제어하게 된다.That is, the microcomputer 20 drives the device based on the reference values input through the manual input unit 1 when the automatic / manual mode selection switch S2 installed in the key input unit 6 is selected as the manual mode. Control.

또, 기준치 입력부(3)에서는 기기를 자동으로 제어키 위해 입력되는 기준전류, 전압 및 온도값가 4-20mA의 직류전류신호등을 소정레벨로 증폭하여 마이컴(20)에 입력시켜 주므로, 차후 사용자가 키입력부(6)에 설치된 자동/수동모드 선택스위치(S2)를 자동모드로 선택하였을시 이 기준값들에 의해 기기를 자동제어하게 된다.In addition, the reference value input unit 3 amplifies a DC current signal having a reference current, a voltage, and a temperature of 4-20 mA to a predetermined level and inputs it to the microcomputer 20 to automatically control the device. When the automatic / manual mode selection switch S2 installed in the input unit 6 is selected as the automatic mode, the device is automatically controlled by these reference values.

그리고, 검지신호 처리부(4)는 열처리 로등에 설치된 온도검출센서로 부터 출력되는 미세한 검지신호를 소정레벨로 증폭시켜 줌과 동시에 그의 직선성을 보상시켜 이스템의 온도제어가 정확히 이루어질 수 있도록 한다.The detection signal processor 4 amplifies the minute detection signal output from the temperature detection sensor installed in the heat treatment furnace to a predetermined level and compensates its linearity so that the temperature control of the system can be accurately performed.

한편, 본 발명 장치의 마이컴(20)가 도시생략된 중앙감시반 컴퓨터 사이에는 RS-485라는 인터페이스부(5)가 설치되어 있으므로 원격지에서도 시스템의 모든 관리를 집중적으로 수행할 수 있어 시스템의 유지관리비를 대폭 절감시 킬 수 있다.Meanwhile, since the interface unit 5 of RS-485 is installed between the microcomputer 20 of the present invention, the microcomputer 20 of the present invention can concentrate all the management of the system even at a remote location, thereby reducing the maintenance cost of the system. It can save a lot.

또, 키입력부(6)는 사용자가 기기의 전반적인 제어를 위해 조작할 수 있는 각종 키들이 설치된 것으로, 그를 구체적으로 설명하면 열처리 로등에 설치된 수개의 히터(H)에 전원을 공급하여 발열토록 할 것인지를 선택하기 위한 히터구동 제어스위치(S1)와, 기기의 제어가 수동입력부(1)에서 입력되는 데이타에 의해 이루어지는 수동모드 또는 기준치 입력부(3)에서 입력되는 기준값에 의해 이루러지는 자동모드중 그 어느 모드로 선택할 것인지를 결정하는 자동/수동모드 선택스위치(S2) 및 수동모드 선택시 외부로 부터 입력되는 데이타를 선택하기 위한 2개의 외부입력 선택스위치(S3,S4)를 구비하게 된다.In addition, the key input unit 6 is provided with a variety of keys that the user can operate for the overall control of the device, if specifically described that whether to heat the power supply to several heaters (H) installed in the heat treatment furnace, etc. Heater drive control switch (S1) for selecting the, and the manual mode of the control of the device by the data input from the manual input unit 1 or the automatic mode achieved by the reference value input from the reference value input unit (3) An automatic / manual mode selection switch S2 for determining which mode to select and two external input selection switches S3 and S4 for selecting data input from the outside when the manual mode is selected are provided.

이때, 상기 키입력부(6)에서는 각각의 스위치들의 조작에 따른 접점신호가 출력되므로 상기 키입력부(6)와 마이컴(20) 사이에 설치된 키입력신호 처리부(7)에서는 이 접점신호를 마이컴(20)인 인식할 수 있도록 TTL신호로 변환시켜주게 된다.At this time, since the contact signal according to the operation of each switch is output from the key input unit 6, the key input signal processing unit 7 provided between the key input unit 6 and the microcomputer 20 converts the contact signal into the microcomputer 20. Is converted into a TTL signal for recognition.

또한, 상기 마이컴(20)의 출력단에는 각종 파라메터를 입력시킬 수 있음과 동시에 각종 데이타를 포함하여 기기의 작동상태등을 표시하는 모니터부(8)도 설치되는데, 상기 모니터부(8)에는 기기의 제어를 위한 각종 데이타를 입력등을 수행할 시 각 기능의 선택을 위한 모드선택키(81)와 데이타의 업 또는 다운을 위한 업/다운키(82,83), 소정데이타의 결정을 위한 세팅키(84) 및 기기의 이상유무상태등을 알아내기 위한 자동 체크키(85)가 설치되어 있음과 동시에 각종 데이타를 문자 및 숫자로 표시하기 위한 액정표시판(86)과 소정온도등을 막대그래프 형태로 나타내기 위한 바-그래프(87)가 구비되어 있다.In addition, at the output terminal of the microcomputer 20, various parameters can be input, and a monitor unit 8 for displaying the operation status of the device including various data is also provided. Mode selection key 81 for selecting each function, up / down keys 82 and 83 for data up or down, and setting keys for determining predetermined data when inputting various data for control, etc. (84) and an automatic check key (85) for detecting abnormality status of the equipment, and at the same time, a liquid crystal display panel (86) for displaying various data in letters and numbers, and predetermined temperatures in bar graph form. A bar graph 87 is provided for presentation.

따라서, 사용자는 현장에 설치된 이 모니터만을 보고 각종 데이타의 입출력값 및 이상상태등을 손쉽게 알 수 있을 뿐만 아니라, 기기의 제어에 필요한 각종 데이타를 쉽게 변화시킬 수 있는 것이다.Therefore, the user can easily know the input / output value and abnormal state of various data by only looking at this monitor installed in the field, and can easily change various data necessary for controlling the device.

한편, 3상의 전원공급선 중 2상의 전원공급선에는 전원의 공급여부 및 과부하등을 검출하기 위한 2개의 변류기(CT)가 설치되어 있는데, 이 변류기(CT)의 검출전류는 입력전류 검출부(10)의 의해 소정의 직류전압으로 변환되어 마이컴(20)에 입력된다.On the other hand, two current transformers CT for detecting power supply and overload are installed in two power supply lines among the three phase power supply lines, and the detection current of the current transformer CT is determined by the input current detector 10. Is converted into a predetermined DC voltage and input to the microcomputer 20.

따라서, 상기 마이컴(20)은 이 입력전류 검출부(10)에서 출력되는 전압(접류)을 입력받아 한시 또는 순시 설정치와 상호 비교하여 과전류(OCR) 및 순간과전류 (IOC)상태인지를 검출하게 되는데, 만약 과전류 또는 순간과전류상태로 판명되면 릴레이(RY1)를 구동시켜 경보음이 발생되도록 한다.Accordingly, the microcomputer 20 receives the voltage (current) output from the input current detector 10 and compares the time with the instantaneous or instantaneous set value to detect whether the overcurrent (OCR) and the instantaneous overcurrent (IOC) state is present. If it turns out to be an overcurrent or instantaneous overcurrent state, the relay RY1 is driven to generate an alarm sound.

또한, 전원공급부(11)에서는 상기 3상전원선으로 부터 공급되는 교류전압을 소정의 직류전압으로 변환시켜 각부에 인가시켜 줌과 동시에 교류전압으로 부터 동기신호를 검출하여 마이컴(20)에 입력시켜 주므로 각부가 이 교류전원의 동기에 맞추어 동작하게 된다.In addition, the power supply unit 11 converts the AC voltage supplied from the three-phase power line to a predetermined DC voltage and applies it to each part, and simultaneously detects a synchronous signal from the AC voltage and inputs it to the microcomputer 20. Each part operates in synchronization with this AC power supply.

그리고, 실리콘 제어 정류소자(SCR)의 출력단과 마이컴(20) 사이에 연결된 출력전압 검출부(13)는 상기 실리콘 제어 정류소자(SCR)가 구동됨으로 인해 출력되는 교류전압을 직류전압으로 변환시켜 마이컴(20)에 입력시켜 주게 되는데, 이때 상기 마이컴(20)은 이 출력전압 검출부(13)의 출력신호에 의해 실리콘 제어 정류소자(SCR) 및 히터(H)의 이상유무를 알 수 있는 것이다.In addition, the output voltage detector 13 connected between the output terminal of the silicon control rectifying element SCR and the microcomputer 20 converts the AC voltage output due to the driving of the silicon control rectifying element SCR into a direct current voltage. 20). At this time, the microcomputer 20 can recognize the abnormality of the silicon control rectifier SCR and the heater H by the output signal of the output voltage detector 13.

뿐만 아니라, 상기 마이컴(20)는 출력전압 검출부(13)의 출력전압과 입력전류 검출부(10)의 출력전압을 상호 비교하는 방식에 의해 부하량의 변동율을 검출하여 단선유무 등을 판별하게 되는데, 만약 소정부분의 단선으로 판별되면 전술에서와 같이 릴레이(RY1)를 구동시켜 경보음이 발생되도록 하므로 사용자는 이 경보음을 통해 부하의 상태를 쉽게 인식할 수 있다.In addition, the microcomputer 20 detects the variation rate of the load by a method of comparing the output voltage of the output voltage detector 13 and the output voltage of the input current detector 10 to determine whether there is a disconnection. If it is determined that a predetermined part is disconnected, the alarm is generated by driving the relay RY1 as described above, so that the user can easily recognize the state of the load through the alarm sound.

한편, 상기 마이컴(20)에서는 상기에서 검출한 동기신호에 맞추어 SCR 구동부(12)에 소정의 제어신호를 출력하게 되므로, 상기 SCR 구동부(12)에서는 실리콘 제어 정류소자(SCR)의 게이트에 소정각도로 위상제어된 구동전압 또는 제로 크로싱점이 제어된 구동전압을 출력시켜 주게 된다.On the other hand, since the microcomputer 20 outputs a predetermined control signal to the SCR driver 12 in accordance with the detected synchronization signal, the SCR driver 12 outputs a predetermined angle to the gate of the silicon control rectifier SCR. The low-phase controlled driving voltage or the zero crossing point controlled driving voltage are output.

즉, 상기 마이컴(20)은 실리콘 제어 정류소자(SCR)를 위상제어 또는 제로 크로싱 검파방식에 의해 제어할 것인지를 결정하는 위상제어/제로 크로싱 제어선택부(21)를 구비하고 있으므로 상기 마이컴(20)으로부터 제어신호를 받은 SCR 구동부(12)에서 소정각도로 위상제어된 구동전압 또는 제로 크로싱점(이들은 마이컴내의 프로그램에 의해 선택됨)이 제어된 구동전압을 출력시켜 줄 수 있는 것이다.That is, the microcomputer 20 includes the phase control / zero crossing control selector 21 for determining whether to control the silicon controlled rectifier element SCR by phase control or zero crossing detection. In the SCR driver 12 receiving the control signal from the control panel, the driving voltage or the zero crossing point (these are selected by the program in the microcomputer) which is phase-controlled at a predetermined angle can output the controlled driving voltage.

따라서, 실리콘 제어 정류소자(SCR)는 상기 SCR 구동부(12)에서 출력되는 게이트 구동전압에 대응되는 교류전압만을 통과시켜 히터(H)에 인가시켜 주게되므로 상기 히터(H)는 공급되는 전력에 대응되는 발열량을 발생하게 되는 것이다.Therefore, since the silicon control rectifier SCR passes only an AC voltage corresponding to the gate driving voltage output from the SCR driver 12 and applies it to the heater H, the heater H corresponds to the power supplied. It is to generate a calorific value.

이때, 상기 실리콘 제어 정류소자(SCR)에는 비교적 높은 전압이 통과되므로 많은 열이 발생하게 되어 손상될 우려가 있으므로 이를 방지키 위해 방열판이 설치되는데, 이 방열판에 자연대류를 시킬 경우 방열효율이 저하되므로 별도의 냉각팬(FAN)을 설치하여 주므로써 상기 실리콘 제어 정류소자(SCR)가 열로 인해 소손되는 것을 사전에 방지할 수 있다.At this time, since the silicon control rectifier (SCR) is passed through a relatively high voltage there is a possibility that a lot of heat is generated and may be damaged, so a heat sink is installed to prevent this, if the natural heat convection to the heat sink is reduced heat dissipation efficiency By installing a separate cooling fan (FAN) it is possible to prevent the silicon control rectifier (SCR) from being burned out by heat in advance.

또한, 상기 마이컴(20)의 출력단에 설치된 릴레이(RY2)는 기기가 정상적으로 구동될시 마이컴(20)의 제어를 받아 구동되어 정상상태를 알리는 램프 등을 구동시키게 되고, 또 외부표시기 구동부(9)는 상기 마이컴(20)의 제어를 받아 4-20mA의 전류를 출력시켜 외부표시기로 구동되도록 하는 역할을 수행하게 된다.In addition, the relay RY2 installed at the output terminal of the microcomputer 20 is driven under the control of the microcomputer 20 when the device is normally driven to drive a lamp for indicating a normal state, and the external display driver 9 Under the control of the microcomputer 20 outputs a current of 4-20mA to serve as an external display.

한편, 각부로부터 소정의 입력신호들을 입력받고 그 내부에 기억된 소정프로그램을 수행하여 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴(2)은, 상기에서 언급한 기능들 이외에도 기기의 시동 및 정지시 출력이 서서히 변하도록 하는 기울기의 설정기능도 수행하고, 기준치 입력부(3)의 기준전압과 출력 전압 검출부(13)의 검출전압을 상호 비교하여 일정전압으로 출력시켜 주는 정전압 제어기능을 갖는다.On the other hand, the microcomputer 2, which receives predetermined input signals from each unit and performs a predetermined program stored therein, performs the overall control function of the system. It also has a constant voltage control function that performs the setting function of the slope to gradually change and compares the reference voltage of the reference value input unit 3 and the detected voltage of the output voltage detector 13 to output a constant voltage.

뿐만 아니라, 기준치 입력부(3)의 기준전류와 입력전류검출부(10)의 검출전류를 상호 비교하여 일정전류가 출력되게 하는 정전류 제어기능을 갖고, 또 미리 프로그램되어 있는 온도패턴에 의해 12패턴의 프로그램 출력기능을 가지며, 외부온도를 리니어한데 처리하는 온도신호의 피드백 기능도 수행하고, 기준치 입력부(3)의 출력과 검지신호 처리부(4)의 출력신호를 상호 비교하여 그 결과값으로 히터(H)를 제어하여 일정온도를 유지토록 하는 온도제어기능도 수행하게 된다.In addition, it has a constant current control function for outputting a constant current by comparing the reference current of the reference value input section 3 and the detection current of the input current detection section 10 with each other, and programming of 12 patterns by a pre-programmed temperature pattern. It has an output function, and performs a feedback function of the temperature signal for processing the external temperature linearly, and compares the output of the reference value input unit 3 and the output signal of the detection signal processing unit 4 with the result as a result of the heater (H). It also performs temperature control function to maintain constant temperature by controlling.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 히터 조절계를 일체형으로 형성하므로써 외부형과 공용으로 사용할 수 있고, 병렬 연결된 수개의 히터를 비례제어할 수 있으며, 부하의 변동사항을 수시로 감시하여 기기의 이상발생유무 및 정비시기를 예상할 수 있고, 또 장비의 고장으로 인한 비가동시간을 최소화할 수 있으며, 특히 원격지의 중앙감시반에서 시스템을 집중관리할 수 있어 유지관리비를 대폭 절감시킬 수 있는 등의 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, by integrally forming a heater control system, it can be used in common with an external type, and can proportionally control several heaters connected in parallel, and frequently monitor the change in load to generate an abnormality of the device. It can anticipate the presence and maintenance time, minimize downtime due to equipment breakdown, and can centrally manage the system in the central monitoring panel at the remote site, greatly reducing maintenance costs. You can expect it.

Claims (4)

열처리 로에 설치되는 히터(H)의 발열량을 제어하는 것에 있어서, 사용자가 각종 데이타를 직접 입력시켜 주는 수동입력부(1)와; 상기 수동입력부(1)에서 출력되는 아날로그신호를 입력받아 디지탈신호로 변환시켜 주는 수동입력 처리부(2)와; 기기를 제어키 위한 기준전류, 전압 및 온도값과 4-20mA의 직류전류신호 등을 입력받아 소정레벨로 증폭시켜 주는 기준치 입력부(3)와; 열처리 로 등에 설치된 온도검출센서로부터 출력되는 검지신호의 직선성을 보상해 주는 검지신호 처리부(4)와; 히터 구동 제어스위치(S1), 자동/수동모드 선택스위치(S2) 및 외부입력 선택스위치(S3,S4)를 구비하고 사용자에 의해 선택적으로 조작되는 키입력부(6)와; 상기 키입력부(6)에서 출력되는 접점신호를 TTL신호로 변환시켜 주는 키입력신호 처리부(7)와; 각종 파라메터를 입력 및 표시해 주는 모니터부(8)와; 기기에서 이상이 발생되어 마이컴(20)에서 소정신호가 출력되면 이상부위 표시부(14)를 구동시켜 주는 릴레이(RY1)와; 기기가 정상적으로 구동될시 정상상태 표시부를 구동시켜 주는 릴레이(RY2)와; 마이컴(20)의 제어를 받아 4-20mA의 전류를 외부표시기로 출력시켜 주는 외부표시기 구동부(9)와; 2개의 변류기(CT)를 통해 검출되는 교류전류를 직류전압으로 변환시켜 주는 입력전류 검출부(10)와; 교류전압의 동기에 맞추어 각부들이 동작되도록 함과 동시에 각부에 전원전압을 인가시켜 주는 전원공급부(11)와; 마이컴(20)에서 출력되는 동기신호에 맞추어 실리콘 제어 정류소자(SCR)의 게이트전압을 변화시켜 주는 SCR 구동부(12)와; 실리콘 제어 정류소자(SCR)를 통해 출력되는 교류전압을 직류전압으로 변환시켜 주는 출력전압 검출부(13)와; 상기 SCR구동부(12)의 출력신호에 대응되는 전력을 히터(H)에 공급시켜 주는 실리콘 제어 정류소자(SCR)와; 상기실리콘 제어 정류소자(SCR)에 부착되어 열을 외부로 발사시켜 주는 방열판을 냉각시켜 주는 팬(FAN)과; 각부로부터 소정의 입력신호들을 입력받아 소정프로그램을 수행하여 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴(20)을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 열처리로의 히터 제어장치.In controlling the amount of heat generated by the heater (H) installed in the heat treatment furnace, the manual input unit (1) for the user to directly input a variety of data; A manual input processor (2) for receiving an analog signal output from the manual input unit (1) and converting the analog signal into a digital signal; A reference value input section (3) for receiving a reference current, voltage and temperature values for controlling the device, and amplifying to a predetermined level with a DC current signal of 4-20 mA; A detection signal processing unit 4 for compensating for linearity of the detection signal output from a temperature detection sensor installed in a heat treatment furnace or the like; A key input unit (6) having a heater driving control switch (S1), an automatic / manual mode selection switch (S2), and external input selection switches (S3, S4) and selectively operated by a user; A key input signal processor (7) for converting the contact signal output from the key input unit (6) into a TTL signal; A monitor unit 8 for inputting and displaying various parameters; A relay RY1 for driving the abnormal part display unit 14 when an abnormality occurs in the device and a predetermined signal is output from the microcomputer 20; A relay RY2 for driving a steady state display unit when the device is normally driven; An external display driver 9 for outputting a current of 4-20 mA to an external display under the control of the microcomputer 20; An input current detector 10 for converting an AC current detected through two current transformers CT into a DC voltage; A power supply unit 11 for operating the respective units in synchronization with the AC voltage and applying a power voltage to the respective units; An SCR driver 12 for changing the gate voltage of the silicon controlled rectifying element SCR according to a synchronization signal output from the microcomputer 20; An output voltage detector 13 for converting an AC voltage output through the silicon controlled rectifier element SCR into a DC voltage; A silicon controlled rectifier (SCR) for supplying electric power corresponding to the output signal of the SCR driver 12 to the heater H; A fan (FAN) attached to the silicon control rectifier (SCR) to cool the heat sink to emit heat to the outside; Heater control apparatus for a heat treatment furnace, characterized in that it comprises a microcomputer (20) for receiving a predetermined input signal from each unit to perform a predetermined program to perform the overall control function of the system. 제1항에 있어서, 상기 마이컴(20)은 실리콘 제어 정류소자(SCR)를 위상제어 또는 제로 크로싱 검파방식에 의해 제어할 것인지를 결정하는 위상제어/제로 크로싱 제어선택부(21)를 구비한 것을 특징으로 하는 열처리 로의 히터 제어장치.The microcomputer 20 of claim 1, wherein the microcomputer 20 includes a phase control / zero crossing control selector 21 for determining whether to control the silicon controlled rectifier element SCR by phase control or zero crossing detection. Heater control device of the heat treatment furnace characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 마이컴(20)과 원격지의 중앙감시반 컴퓨터 사이에는 상호 통신이 가능토록 하는 인터페이스부(5)가 설치된 것을 특징으로 하는 열처리 로의 히터 제어장치.The heater control apparatus according to claim 1, wherein an interface unit (5) is provided between the microcomputer (20) and the central monitor computer at a remote location to enable mutual communication. 제1항에 있어서, 상기 모니터부(8)는 사용자에 의해 선택적으로 조작되는 모드선택키(81), 업/다운키(82,83), 세팅키(84), 자동 체크키(85)와, 각종 데이타를 표시하는 액정표시판(86) 및 바-그래프(87)를 구비한 것임을 특징으로 하는 열처리 로의 히터 제어장치.2. The monitor unit (8) according to claim 1, wherein the monitor unit (8) includes a mode selection key (81), an up / down key (82, 83), a setting key (84), and an automatic check key (85) which are selectively operated by a user. And a liquid crystal panel (86) and a bar-graph (87) for displaying various data.
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