KR0177581B1 - 에어 컴프레셔 자동 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로 프로세서를 이용하여 정밀제어, 자동제어 및 에어 컴프레셔에 필요한 제어 요소를 집적화하고 에어 컴프레셔 기종별 시퀴엔스 차이를 래더 에디트 방식 채용으로 시퀴엔스를 용이하게 변경할 수 있도록 한 에어 컴프레셔 자동 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 각부를 제어하는 마이크로 콘트롤부(1)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)의 제어에 따른 상태를 표시해 주는 디스플레이부(2)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)에 신호를 입력시키기 위한 키 보오드(3)와, 입력포트의 스위칭 상태와 딥 스위치 상태를 상기 마이크로 콘트롤부(1)로 전달하는 입력 회로부(4)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)에 의해 처리된 신호를 출력시켜 마그네트 스위치, 언로드밸브구동 및 외부 제어장치와의 인터페이스를 수행하는 출력회로부(5)와, 컴프레셔 기계의 공기압과 압축기 내부 및 토출공기의 온도감지를 위한 센서부(6)와, 상기 센서부(6)에 의해 감지된 신호를 아날로그/디지탈 컨버터 입력에 적정한 전압으로 만들어 상기 마이크로 콘트롤부(1)로 보내는 아날로그 회로부(7)와, 피씨와의 통신을 통하여 에어 컴프레셔의 운전상태, 이상상태 모니터링과 여러대의 에어 컴프레셔의 제어지원을 위한 통신포트를 가진 통신포트부(8)로 이루어진다.

Description

에어 컴프레셔(AIR COMPRESSOR) 자동 제어장치 및 제어방법
제1도는 본 발명의 블록도.
제2도는 본 발명에 따른 플로우 챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 마이크로 콘트롤부 2 : 디스플레이부
3 : 키보오드부 4 : 입력회로부
5 : 출력회로부 6 : 센서부
7 : 아날로그 회로부 8 : 통신포트부
본 발명은 에어 컴프레셔 기계의 자동제어 장치에 관한 것으로, 특히 마이크로 프로세서를 이용하여 정밀제어, 자동제어 및 에어 컴프레셔에 필요한 제어 요소를 집적화하고 에어 컴프레셔 기종별 시퀴엔스(SEQUENCE)차이를 래더 에디트(LADDER EDIT)방식 채용으로 시퀴엔스를 용이하게 변경할 수 있도록 한 에어 컴프레셔 자동 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 에어 컴프레셔 기계를 제어함에 있어서 압력 스위치, 온도 유니트, 차압 스위치등의 별도 제어요소를 릴레이, PLC를 이용하여 시퀴엔스를 구성, 제어하는 방식이 사용되었으며, 또다른 방식으로는 마이크로 프로세서와 압력센서, 온도센서를 이용하여 하나의 제어장치로 제어하는 집적된 제어방식이 있었다.
그러나, 상기와 같은 종래의 제어방식에 있어서는, 전자의 경우에는 작업성이 복잡함과 아울러 제어장치의 원가가 증가하는 문제가 있었으며, 후자의 경우에는 제작자의 동종기종의 컴프레셔에만 사용할 수 있어 범용성이 제한됨은 물론 사용자의 요구사항에 대처할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 마이크로 프로세서를 이용하여 정밀제어, 자동제어 및 에어 컴프레셔에 필요한 제어 요소를 집적화하고 에어 컴프레셔 기종별 시퀴엔스차이를 래더 에디트방식 채용으로 시퀴엔스를 용이하게 변경할 수 있도록 하는 에어 컴프레셔 자동 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 에어 컴프레셔 자동 제어 장치는, 각부를 제어하는 마이크로 콘트롤부와, 상기 마이크로 콘트롤부의 제어에 따른 상태를 표시해 주는 디스플레이부와, 상기 마이크로 콘트롤부에 신호를 입력시키기 위한 키 보오드와, 포토 커플러 및 데이터 버퍼 회로와 주변회로로 구성되어 입력포트의 스위칭상태와 딥 스위치 상태를 상기 마이크로 콘트롤부로 전달하는 입력 회로부와, 상기 마이크로 콘트롤부에 의해 콘트롤부에 의해 처리된 신호를 출력시키는 출력회로부와, 컴프레셔 기계의 공기압과 압축기 내부 및 토출공기의 온도감지를 위한 센서부와, 상기 센서부에 의해 감지된 신호를 아날로그/디지탈 컨버터 입력에 적정한 전압으로 만들어 상기 마이크로 콘트롤부로 보내는 아날로그 회로부와, PC 와의 통신을 통하여 에어 컴프레셔의 운전상태, 이상상태 모니터링과 여러대의 에어 컴프레셔의 제어지원을 위한 통신포트를 가진 통신포트부로 구성함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 에어 컴프레셔 자동 제어 방법은, 전원 공급시 램영역을 클리어하고, 시계 IC, LCD를 초기화하며, 이이피롬에 저장된 설정값을 로드하는 단계와, 키보오드로부터 신호가 입력되었는가를 판단하여 신호가 입력되었으면 눌린키의 상태에 따라 화면전환, 설정값 변경, 시작/끝 루틴을 수행하고 신호가 입력되지 않았으면, 누적 카운터가 사용중인가를 판단하는 단계와, 상기 누적 카운터가 사용중이면, 카운터 시간을 검사 후 플래그를 세트시키고, 누적 카운터가 사용중이 아니면 내부 카운터가 사용중인가를 판단하는 단계와, 상기 내부카운터가 사용중이면, 타이머 시간을 검사후 플래그를 세트시키고, 내부 카운터가 사용중이 아니면, 예약 운전 사용중인가를 판단하여 예약 운전 사용중이면, 예약 운전 시간을 검사한 후 플래그를 세트시키는 단계와, 상기 단계에서 예약 운전 사용중이 아니면, 입력 스위칭 상태를 읽어옴과 아울러 딥 스위치의 상태를 읽어오는 단계와, 아날로그 회로부의 4CH 공기압 데이타를 읽어 오고, 4CH 온도 데이타를 읽어오며, 공기압의 경우, 상,하한치 비교, 온도경우 상한치를 비교하여 관련 플래그를 세트시키는 단계와, 시퀴엔스 프로그램을 처리하고, 시퀴엔스 프로그램을 처리한 결과 운전 상태, 이상 상태 메세지를 표시하며, 공기압값, 온도값, 관련 플래그를 표시하며, LED 출력을 표시하며, 출력회로부를 통하여 시퀴엔스 처리 데이타를 출력하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 블록도로, 마이크로 프로세서, 설정값 및 데이타 보존을 위한 이이피롬(EEPROM), 제어명령이 저장되어 있는 이피롬(EPROM), 가변데이타 저장을 위한 램(RAM), 마이크로 프로세서를 구동하기 위한 클락발생회로 및 리세트 회로, 전자회로간 신호의 전달 및 인터페이스를 위한 주변전자 회로와 데이타 보존을 위한 밧데리 백업(BACK-UP)회로를 가진 마이크로 콘트롤부(1)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)의 제어에 따른 상태를 표시해 주는 디스플레이부(2)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)에 신호를 입력시키기 위한 키 보오드(3)와, 포토 커플러 및 데이타 버퍼 회로와 주변회로로 구성되어 입력포트의 스위칭 상태와 딥 스위치(DIP SWITCH)상태를 상기 마이크로 콘트롤부(1)로 전달하는 입력 회로부(4)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)에 의해 처리된 신호를 출력시켜 마그네트 스위치, 언로드밸브 구동 및 외부제어장치와의 인터페이스를 수행하는 출력회로부(5)와, 컴프레셔 기계의 공기압과 압축기 내부 및 토출공기의 온도감지를 위한 센서부(6)와, 상기 센서부(6)에 의해 감지된 신호를 아날로그/디지탈 컨버터 입력에 적정한 전압으로 만들어 상기 마이크로 콘트롤부(1)로 보내는 아날로그 회로부(7)와, PC와의 통신을 통하여 에어 컴프레셔의 운전상태, 이상상태 모니터링과 여러대의 에어 컴프레셔의 제어지원을 위한 통신포트를 가진 통신포트부(8)로 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 9는 마이크로 콘트롤부(1)에 필요한 구동 전원을 공급하는 전원회로부, 10은 입력회로부(4)와 접속된 입력포트, 11은 신호를 전송하기 위한 데이타/어드레스 버스라인이다.
이와같이 구성된 본 발명은 먼저 전원회로부(9)를 통하여 전원이 공급되면, 마이크로 콘트롤부(1)의 리셋 IC에서 마이크로 프로세서에 리셋 펄스를 인가하게 되며, 마이크로 프로세서는 이피롬에 저장되어 있는 프로그램 명령에 따라 램과 마이크로 프로세서의 내부램 영역을 클리어(CLEAR)한다.
또한, 마이크로 콘트롤부(1)의 시계IC부분과 디스플레이부(2)의 LCD부분을 초기화하며, 마이크로 콘트롤부(1)의 이이피롬에 설정된 데이타와 카운터값을 마이크로 프로세서 내부 램 영역으로 읽어와 저장한다.
상기와 같이 초기화가 이루어진 상태에서 키 보오드부(3)를 통하여 신호가 입력되면, 마이크로 콘트롤부(1)에서 키 신호에 따른 화면의 전환, 설정값의 변경, 시작 및 정지의 처리 루틴을 수행하게 된다.
그러나, 키 보오드부(3)를 통하여 신호가 입력되지 않았으면, 누적 카운터값, 사용 유/무, 내부 타이머의 사용 유/무, 스케줄 운전 시간을 점검하여 결과를 처리한다.
또한, 마이크로 콘트롤부(1)에서는 입력회로부(4)의 디지탈 입력포트의 스위칭 상태를 읽어와 관련된 내부 플래그를 셋트시킨다.
그리고, 아날로그 회로부(7)의 데이타를 읽어와 온도부분은 설정된 값의 상한치를 점검하고, 압력부분은 설정값의 상/하한값을 점검하여 관련된 플래그를 세트시킨다.
또한, 마이크로 콘트롤부(1)의 이피롬에 저장되어 있는 에어 컴프레셔 시퀴엔스 프로그램 명령에 따라 각 상태의 플래그를 세트하며, 디스플레이부(2)의 LCD 및 LED에 운전상태와 이상상태 메세지, 공기압력값, 온도값을 표시하고 각 플래그 상태를 표시한다.
그리고, 최종 출력회로부(5)를 통하여 에어 컴프레셔 시퀴엔스를 처리한 데이타를 출력하여 에어 컴프레셔 기계를 제어하게 되는 것으로 상기와 같은 과정이 반복적으로 수행되는 것이다.
제2도는 상기 마이크로 콘트롤부(1)에서 제어를 수행하는 과정을 나타낸 플로우차트로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 전원 공급시 S1단계에서는 램영역을 클리어하고, 시계IC, LCD를 초기화하며, 이이피롬에 저장된 설정값을 로드(LOAD)한다.
다음에 키보오드(3)로부터 신호가 입력되었는가를 판단하여 신호가 입력되었으면 눌린키의 상태에 따라 화면절환, 설정값 변경, 시작/끝 루틴을 수행하지만 신호가 입력되지 않았으면, 누적 카운터가 사용중인가를 판단한다(S2-S4단계).
만일, 누적 카운터가 사용중이면, 카운터 시간을 검사 후 플래그를 세트시키고, 누적 카운터가 사용중이 아니면 내부 카운터가 사용중인가를 판단한다(S5,S6단계).
만일, 내부 카운터가 사용중이면, 타이머 시간을 검사후 플래그를 세트시키지만 내부 카운터가 사용중이 아니면, 예약 운전 사용중인가를 판단한다(S7,S8단계).
여기서, 예약 운전 사용중이면, 예약 운전 시간을 검사한 후 플래그를 세트시키지만, 예약 운전 사용중이 아니면, 24 입력 스위칭 상태를 읽어오며, 이어서 딥 스위치 8개의 상태를 읽어온다(S9,S10단계).
그리고, 아날로그 회로부(7)의 4CH공기압 데이타를 읽어오고, 4CH 온도 데이타를 읽어오며, 공기압의 경우 상,하한치 비교, 온도경우 상한치를 비교하여 관련 플래그를 세트시킨다(S11단계).
다음에 시퀴엔스 프로그램을 처리하고(S12단계), 시퀴엔스 프로그램을 처리한 결과 운전상태, 이상상태 메세지를 표시하며, 공기압값, 온도값, 관련 플래그를 표시한다(S13,S14단계).
그리고, 디스플레이부(2)를 통하여 LED출력을 표시하고 출력회로부(5)를 통하여 시퀴엔스 처리 데이타를 출력한 후 완료한다(S15단계).
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 마이크로프로세서와 간단한 주변회로만으로 공기압과 온도의 상한/하한 최대값을 설정 가능하다.
그리고, 사용누적시간, 로딩상태 누적시간을 타임제어할 수 있으며, 연속운전과 자동운전, 원격운전, 예약 운전기능, 운전모드를 설정사용가능하다.
또한, 에어필터, 에어 세퍼레이트, 오일필터의 필터 및 오일 필터에 대한 사용누적시간 제어가 가능하고, Y-D절환 타이머, 언로딩 지연시간, 모터 정지후 재시동 지연 타이머, 시퀴엔스 제어에 필요한 프로그램 타이머의 제어가 가능하다.
또한, 디스플레이부(2)를 통하여 년,월,일,요일,시간,분,초의 실시간 표시가 가능하고, 필터류 막힘 상태, 필터류 수명 경과에 대한 경고 및 LED점멸 기능을 갖으며, 작동 상태에 대한 각 플래그의 온/오프 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
그리고, 시퀴엔스 프로그램을 PLC기법을 이용하여 래더 다이어그램 에디트 기법을 적용하여 용이하게 프로그램할 수 있으며, 센서류의 단선상태를 검지하여 경고할 수 있는 유익한 효과를 갖는 것이다.

Claims (2)

  1. 마이크로 프로세서, 설정값 및 데이타보존을 위한 이이피롬, 제어명령이 저장되어 있는 이피롬, 가변데이타 저장을 위한 램, 마이크로 프로세서를 구동하기 위한 클락발생회로 및 리세트 회로, 전자회로간 신호의 전달 및 인터페이스를 위한 주변전자 회로와 데이타 보존을 위한 밧데리 백업회로를 가진 마이크로 콘트롤부(1)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)의 제어에 따른 각 상태를 표시해 주는 디스플레이부(2)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)에 신호를 입력시키기 위한 키 보오드(3)와, 포토 커플러 및 데이타 버퍼 회로와 주변회로로 구성되어 입력포트의 스위칭 상태와 딥 스위치 상태를 상기 마이크로 콘트롤부(1)로 전달하는 입력 회로부(4)와, 상기 마이크로 콘트롤부(1)에 의해 처리된 신호를 출력시켜 마그네트 스위치, 언로드 밸브 구동 및 외부제어장치와의 인터페이스를 수행하는 출력회로부(5)와, 컴프레셔 기계의 공기압과 압축기 내부 및 토출공기의 온도감지를 위한 센서부(6)와, 상기 센서부(6)에 의해 감지된 신호를 아날로그/디지탈 컨버터 입력에 적정한 전압으로 만들어 상기 마이크로 콘트롤부(1)로 보내는 아날로그 회로부(7)와, 피씨와의 통신을 통하여 에어 컴프레셔의 운전상태, 이상상태 모니터링과 여러대의 에어 컴프레셔의 제어지원을 위한 통신포트를 가진 통신포트부(8)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어 컴프레셔 자동제어장치.
  2. 전원 공급시 램영역을 클리어하고, 시계IC, LCD를 초기화하며, 이이피롬에 저장된 설정값을 로드하는 단계와, 키보오드(3)로부터 신호가 입력되었는가를 판단하여 신호가 입력되었으면 눌린키의 상태에 따라 화면절환, 설정값 변경, 시작/끝 루틴을 수행하고 신호가 입력되지 않았으면, 누적 카운터가 사용중인가를 판단하는 단계와, 상기 누적 카운터가 사용중이면, 카운터 시간을 검사후 플래그를 세트시키고, 누적 카운터가 사용중이 아니면 내부 카운터가 사용중인가를 판단하는 단계와, 상기 내부 카운터가 사용중이면, 타이머 시간을 검사후 플래그를 세트시키고, 내부 카운터가 사용중이 아니면, 예약 운전 사용중인가를 판단하여 예약 운전 사용중이면, 예약 운전 시간을 검사한 후 플래그를 세트시키는 단계와, 상기 단계에서 예약 운전 사용중이 아니면, 입력 스위칭 상태를 읽어옴과 아울러 딥 스위치의 상태를 읽어오는 단계와, 아날로그 회로부(7)의 4CH공기압 데이타를 읽어오고, 4CH온도 데이타를 읽어오며, 공기압의 경우 상,하한치 비교, 온도 경우 상한치를 비교하여 관련 플래그를 세트시키는 단계와, 시퀴엔스 프로그램을 처리하고, 시퀴엔스 프로그램을 처리한 결과 운전상태, 이상상태 메세지를 표시하며, 공기압값, 온도값, 관련 플래그를 표시하며, LED출력을 표시하며, 출력회로부(5)를 통하여 시퀴엔스 처리 데이타를 출력하는 단계를 포함하는 에어 컴프레셔 자동제어방법.
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