KR0184781B1

KR0184781B1 - Monitor apparatus for sensor

Info

Publication number: KR0184781B1
Application number: KR1019950038816A
Authority: KR
Inventors: 이정열; 성석경
Original assignee: 경주현; 삼성중공업주식회사
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR970022339A

Abstract

본 발명은 충격, 온도변화 등의 외부요인에 의해 센서의 단락, 단선 및 소자파괴 등을 용이하게 파악할 수 있는 센서의 모니터장치에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring device for a sensor that can easily grasp the short circuit, disconnection and element breakdown of the sensor due to external factors such as impact, temperature change.

본 발명은 센서의 측정값이 규정범위에 속하는 지를 판별하여 센서의 이상여부를 알아낸 다음 측정데이타에 센서의 에러여부를 부가하여 표시케하므로써 사용자가 즉각적으로 확인할 수 있도록 한다. 따라서, 다수의 센서를 필요로 하는 설비시스템에서 각 센서의 이상여부를 파악할 수 있으므로 센서의 점검이 용이할 뿐만 아니라 점검에 소요되는 인력 및 작업시간을 현격히 단축할 수 있는 효과가 있다.The present invention is to determine whether the measurement value of the sensor falls within the prescribed range to determine whether the sensor is abnormal, and then display the addition of the sensor error to the measurement data so that the user can immediately confirm. Therefore, since it is possible to determine whether each sensor is abnormal in a facility system requiring a plurality of sensors, not only the inspection of the sensor is easy but also the effect of significantly reducing the manpower and work time required for the inspection.

Description

Sensor monitor device

제1도는 본 발명에 따른 센서의 모니터장치의 구성도,1 is a configuration diagram of a monitor device for a sensor according to the present invention;

제2도는 제1도의 주요부에 대한 상세구성도.2 is a detailed configuration diagram of the main part of FIG.

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

100 : 중앙처리장치 200 : 입력수단100: central processing unit 200: input means

210, 220, 230, 240 : 입력단 211 : 에러검출부210, 220, 230, 240: input terminal 211: error detection unit

212 : 신호변환부 213 : 제1저장부212: signal conversion unit 213: first storage unit

214 : 제2저장부 215 : 데이터프레임형성부214: second storage unit 215: data frame forming unit

300 : 표시장치300: display device

본 발명은 센서의 이상여부를 감시하기 위한 센서의 모니터장치에 관한 것으로, 특히 센서의 단락, 단선, 파괴 등을 식별하고, 센서의 측정값에 에러식별신호를 부가하여 사용자가 센서의 이상여부를 확인할 수 있도록 함으로써 측정값에 대한 신뢰도를 확보할 수 있는 센서의 모니터장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor monitoring device for monitoring an abnormality of a sensor. In particular, a short circuit, disconnection or breakdown of a sensor is identified, and an error identification signal is added to a measured value of a sensor so that a user can detect an abnormality of the sensor. The present invention relates to a monitoring device for a sensor capable of confirming reliability of a measured value.

일반적으로, 센서는 소정의 물리량을 측정하는 소자로 널리 사용되고 있으며, 각 구성기기에 설치되는 다수의 센서들로부터 측정값을 입력받아 전체시스템을 제어하게 된다. 일례로, 다수의 센서를 사용하여 위치이동을 감지하거나 대상체의 변화정도를 파악할 수 있다.In general, a sensor is widely used as a device for measuring a predetermined physical quantity, and receives a measurement value from a plurality of sensors installed in each component to control the entire system. For example, a plurality of sensors may be used to detect a position movement or determine a degree of change of an object.

그런데, 종래에는 외부의 충격, 온도변화 등의 요인으로 인해 센서의 기능상실 또는 센서와 연결된 회선의 노후로 인한 회선의 단락 및 단선 등으로 인해 비정상적인 값을 그대로 사용함으로써 전체 시스템이 오동작하는 문제점이 있었다. 특히, 다수개의 센서를 설치하는 경우 일일이 센서들을 점검하는데 과도한 인력 및 작업시간이 손실됨은 물론, 그 점검작업을 적기에 수행하기 어려운 문제점이 있었다.However, conventionally, there was a problem in that the entire system malfunctioned by using abnormal values as a result of a malfunction of the sensor or a short circuit or disconnection due to the deterioration of the line connected to the sensor due to factors such as external shock or temperature change. . In particular, in the case of installing a plurality of sensors, there is a problem that it is difficult to timely perform the inspection work, as well as excessive manpower and work time is lost to inspect the sensors one by one.

본 발명의 목적은 이러한 단점을 해결하기 위하여, 센서의 측정값이 규정범위에 속하는 지를 판별하여 센서의 이상여부를 알아내고, 이를 사용자에게 알려주어 센서의 동작을 효율적으로 감시할 수 있도록 한 센서의 모니터장치에 관한 것이다.The object of the present invention is to determine whether the measured value of the sensor falls within the prescribed range in order to solve this drawback, to find out whether the sensor is abnormal, and to inform the user of the sensor to efficiently monitor the operation of the sensor It relates to a monitor device.

상기와 같은 본 발명의 목적은 한 채널을 구성하는 다수의 센서들 각각의 이상여부를 감시하기 위한 센서의 모니터장치에 있어서, 상기 센서로부터 측정값을 입력받아 이진데이타로 변환하고, 상기 각각의 센서로부터의 측정값이 센서가 정상상태일때의 측정범위내에 있는지를 판별하여 정상상태 일때는 제1식별신호를, 비정상상태일때는 제2식별신호를 포함하는 데이터프레임을 상기 각 채널별로 형성하는 에러검출수단, 상기 각 채널별 데이터프레임을 표시장치로 전송하는 중앙처리수단 및 상기 각각의 채널별로 형성된 데이터프레임을 해석하여 상기 각각의 센서의 이상유무를 사용자에게 보여주는 표시수단을 포함라는 센서의 모니터장치에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above in the monitor device of the sensor for monitoring the abnormality of each of the plurality of sensors constituting a channel, receiving the measured value from the sensor to convert to binary data, each of the sensors Error detection that determines whether the measured value from the sensor is within the measurement range when the sensor is in a normal state, and forms a data frame for each channel including a first identification signal in a normal state and a second identification signal in an abnormal state. Means, a central processing means for transmitting the data frame for each channel to a display device, and a display means for interpreting the data frames formed for each channel to show a user whether there is an abnormality of each sensor. Is achieved.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 따른 센서의 모니터장치의 구성도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명은 각 센서(ⓢ)의 측정값을 입력받아 전처리하는 입력수단(200)과 상기 입력수단(200)과 연결된 버스(bus)선을 통해 전처리된 데이터를 입력받는 중앙처리장치(100)를 구비한다. 또, 중앙처리장치(100)는 전송케이블(LAN cable)을 통해 입력데이타를 표시장치(300)로 전송한다. 여기서, 표시장치(300)는 사용자가 센서(ⓢ)의 동작을 육안으로 감시하기 위한 디스플레이 유니트이다.1 is a block diagram of a monitor device for a sensor according to the present invention. As shown, the present invention provides a central processing unit for receiving pre-processed data through a bus line connected to the input unit 200 and the input unit 200 to receive the pre-processed measurement value of each sensor ⓢ. Apparatus 100 is provided. In addition, the CPU 100 transmits input data to the display device 300 through a transmission cable (LAN cable). Here, the display device 300 is a display unit for the user to visually monitor the operation of the sensor ⓢ.

제1도에서 입력수단(200)은 N개의 입력단으로 구성되며, 각 입력단(210)(220)(230)(240)은 다수의 센서(ⓢ)와 연결되어 있다. 상기 센서(ⓢ)에 의해 검출된 측정값은 바로 각 입력단(210)(220)(230)(240)에 인가된다. 상기 센서(ⓢ)가 검출하는 측정값은 전류값, 전압값 또는 저항값으로 나타나며, 각 입력단(210)(220)(230)(240)은 그 측정값의 규정범위(센서가 정상상태일때의 측정범위)에 있는지를 판별하여 센서(ⓢ)의 이상을 알아낸다. 즉, 센서(ⓢ)와 연결된 회선의 단락, 센서(ⓢ)의 기능상실등을 그에 연결된 각 입력단(210)(220)(230)(240)이 판별한다.In FIG. 1, the input means 200 is composed of N input terminals, and each input terminal 210, 220, 230, 240 is connected to a plurality of sensors ⓢ. The measured value detected by the sensor ⓢ is directly applied to each input terminal 210, 220, 230, 240. The measured value detected by the sensor ⓢ is represented by a current value, a voltage value, or a resistance value, and each input terminal 210, 220, 230, 240 has a prescribed range of the measured value (when the sensor is in a normal state. Determine the abnormality of the sensor (ⓢ) by determining whether it is in the measurement range). That is, each of the input terminals 210, 220, 230, and 240 connected thereto detects a short circuit of a line connected to the sensor ⓢ and a malfunction of the sensor ⓢ.

이러한 센서(ⓢ)의 이상을 판별하는 동작은 제2도에 따라 상세히 후술하겠으며, 각 입력단(210)(220)(230)(240)이 공통으로 수행하는 동작이다. 이후, 입력수단(200)에서 전처리된 데이터는 상기 중앙처리장치(100)의 제어하에 읽혀져 사용자가 확인할 수 있도록 표시장치(300)로 보내진다. 이러한 데이터는 프레임단위로 전송되며, 그 데이터구성은 측정값에 에러플래그가 부가된 형태이다. 이에 따라, 표시장치(300)는 데이터프레임에 부가된 에러 플래그를 해석하여 해당 센서(ⓢ)의 이상여부를 측정값과 함께 표시하고, 이를 사용자가 확인하여 측정값에 대한 신뢰도를 결정할 수 있다.The operation of determining the abnormality of the sensor ⓢ will be described in detail later with reference to FIG. 2, and is performed in common by the input terminals 210, 220, 230, and 240. Thereafter, the data preprocessed by the input means 200 is read under the control of the CPU 100 and sent to the display device 300 for the user to check. This data is transmitted in frame units, and the data structure is in the form of an error flag added to the measured value. Accordingly, the display device 300 may interpret the error flag added to the data frame to display whether the sensor ⓢ is abnormal or not together with the measured value, and the user may determine the reliability of the measured value.

제2도는 제1도의 입력단(210)에 대한 상세구성도이다. 도시한 바와 같이, 입력단(210)은 회선연결된 센서(ⓢ)들로부터 측정값을 입력받는다. 센서(ⓢ)의 개수는 임의로 설정하며, 실시예에서는 N개로 설정한다. 입력단(210)은 각 센서의 측정값을 이진데이타로 변환하는 신호변환부(212)와, 신호변환부로부터 공급받은 이진데이타를 저장하는 제1저장부(213)와, 각각의 센서들이 정상상태일때의 측정범위를 기저장하고 있으며, 센서의 측정값이 측정범위를 내에 있는지 여부를 판별하여 정상상태일때는 제1식별신호를, 비정상상태일때는 제2식별신호를 출력하는 에러검출부(211)와 이 에러 검출부(211)의 출력신호를 각 센서에 대응되는 해당 자리에 저장하는 제2저장부(214) 및 제1저장부(213)의 이진데이타를 측정값필드에, 상기 제2저장부에 저장된 식별신호를 플래그필드에 저장하여 데이터프레임을 형성하는 데이터프레임형성부(215)로 이루어진다.2 is a detailed configuration diagram of the input terminal 210 of FIG. As shown, the input terminal 210 receives the measurement value from the sensors (ⓢ) connected to the line. The number of sensors ⓢ is arbitrarily set, and in this embodiment, N is set. The input terminal 210 includes a signal converter 212 for converting measured values of each sensor into binary data, a first storage unit 213 for storing binary data supplied from the signal converter, and respective sensors in a normal state. The error detection unit 211 pre-stores the measurement range at the time of operation, and determines whether the measured value of the sensor is within the measurement range, and outputs a first identification signal in a normal state and a second identification signal in an abnormal state. And binary data of the second storage unit 214 and the first storage unit 213 for storing the output signal of the error detection unit 211 in a corresponding position corresponding to each sensor in the measured value field. The data frame forming unit 215 stores the identification signal stored in the flag field to form a data frame.

먼저, 에러검출부(211)는 각 센서(ⓢ)와 회로연결된 제1비교기, 제2비교기, …, 제N비교기로 구성된다. 각각의 비교기는 센서가 정상상태일때의 측정범위인 기준값을 기저장하고 있으며, 센서의 측정값이 규정된 범위에 속하는지를 기준값과 비교한다. 일례로, 제1비교기에 입력된 측정값이 저항치로 나타나는 경우 측정값이 '0' 또는 '∞'이면 회선이 단락되거나 단선됨을 의미한다. 이때, 제1비교기는 해당 센서(ⓢ)의 이상을 알리는 에러신호를 제2저장부(214)로 출력한다. 이 에러신호는 '로우' 또는 '하이'로 구분되며, '로우'를 에러발생으로 하거나 반대로 '하이'를 에러발생으로 설정할 수 있다. 제2저장부(214)는 상기 각 센서에 대응되는 자리수를 가지며, 상기 측정값이 측정범위를 벗어나 비정상상태로 판별될 때, 에러식별신호를 각 센서에 대응되는 해당 자리에 저장된다. 즉, 제2저장부(214)는 이 에러신호에 따라 각 센서(ⓢ)에 할당된 비트를 '0' 또는 '1'로 셋트하는데, 정상적인 경우 '0'으로 셋트하고, 에러가 발생한 비정상상태인 경우 '1'로 셋트한다. 물론, 제2저장부(214)가 해당 비트를 셋트하는 '0'과 '1'은 사용자가 설계시 반대로 설정할 수 있음은 주지하는 바와같다. 상기 제2저장부(214)는 비교부(211)의 각각의 비교기로부터 인가되는 에러신호에 따라 에러식별비트를 세트하고, 구성소자로는 상기 비교기의 개수에 대응하여 N자리수를 갖는 레지스터를 사용한다.First, the error detector 211 may include a first comparator, a second comparator,... , N-th comparator. Each comparator stores a reference value, which is a measurement range when the sensor is in a steady state, and compares the measured value of the sensor with a reference value to determine whether it is within a prescribed range. For example, when the measured value input to the first comparator appears as a resistance value, if the measured value is '0' or '∞', it means that the line is shorted or disconnected. In this case, the first comparator outputs an error signal indicating the abnormality of the corresponding sensor ⓢ to the second storage unit 214. The error signal is divided into 'low' or 'high', and 'low' may be set as an error occurrence or 'high' as an error occurrence. The second storage unit 214 has a digit corresponding to each sensor, and when the measured value is determined to be in an abnormal state outside the measurement range, an error identification signal is stored in a corresponding digit corresponding to each sensor. That is, the second storage unit 214 sets the bit allocated to each sensor ⓢ to '0' or '1' according to this error signal. If it is set to '1'. Of course, '0' and '1' in which the second storage unit 214 sets the corresponding bit may be set by the user in reverse. The second storage unit 214 sets an error identification bit according to an error signal applied from each comparator of the comparator 211, and uses a register having N digits corresponding to the number of comparators as a component. do.

한편, 신호변환부(212)는 각 센서(ⓢ)의 측정값을 소정 비트의 이진데이타로 변환하고, 변환된 이진데이타는 제1저장부(213)로 출력한다. 제1저장부(213)는 이진데이타를 저장하며, 이 이진데이타를 후단의 데이터프레임형성부(215)로 출력한다.Meanwhile, the signal converter 212 converts the measured value of each sensor ⓢ into binary data of a predetermined bit, and outputs the converted binary data to the first storage unit 213. The first storage unit 213 stores binary data, and outputs the binary data to the data frame forming unit 215 at a later stage.

상기 데이터프레임형성부(215)는 제1저장부(213)의 이진데이타를 측정값 필드에, 제2저장부(214)에 저장된 식별신호를 플래그필드에 저장하여 데이터프레임을 형성하고, 중앙처리장치(100)의 제어하에 버스(bus)선을 통해 데이터프레임을 출력한다. 이 데이터프레임은 소정 센서(ⓢ)가 검출한 이진데이타에 각 센서(ⓢ)의 이상여부에 대한 에러플래그를 부가한 형태이며, 다수개의 센서들로 이루어진 한 채널별로 데이터프레임이 형성된 후 전송된다.The data frame forming unit 215 forms the data frame by storing the binary data of the first storage unit 213 in the measurement field and the identification signal stored in the second storage unit 214 in the flag field. The data frame is output through a bus line under the control of the device 100. This data frame is a form in which an error flag for an abnormality of each sensor ⓢ is added to binary data detected by a predetermined sensor ⓢ, and is transmitted after a data frame is formed for each channel composed of a plurality of sensors.

이후, 표시장치(300)는 채널별 데이터프레임의 플래그필드에 실린 에러 식별신호의 유무를 검출하고, 해당 센서의 이상여부를 화면출력하여 사용자가 즉각적으로 알 수 있도록 한다.Thereafter, the display device 300 detects the presence or absence of an error identification signal included in the flag field of the data frame for each channel, and outputs an abnormal state of the corresponding sensor so that the user can immediately know.

상술한 제1입력단(210)에 대한 동작설명은 기능적으로 제2입력단(220), 제3입력단(230), …, 제N입력단(240)에도 공통적으로 적용되며, 이에 대한 구체적인 설명이 없더라도 쉽게 이해할 수 있을 것이댜. 또, 그 구성에 있어서, 각 입력단이 동일하게 구성됨을 밝혀둔다.The operation description of the first input terminal 210 described above is functionally performed by the second input terminal 220, the third input terminal 230,. In addition, it is commonly applied to the N-th input terminal 240, it will be easily understood even if there is no specific description thereof. In addition, it turns out that each input terminal is comprised in the same structure.

이상과 같은 본 발명은 외부 요인으로 인해 센서의 기능상실, 센서의 단락 및 단선을 판별하고 이를 중앙통제실 등의 원격지에서도 쉽게 파악할 수 있으므로, 다수의 센서를 필요로 하는 설비시스템에서 각 센서의 이상여부를 용이하게 파악할 수 있는 잇점이 있다. 따라서, 센서들을 수시로 점검할 수 있을뿐만아니라, 점검에 소요되는 인력 및 작업시간을 현격히 단축할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can determine the malfunction of the sensor due to external factors, short-circuit and disconnection of the sensor, and it can be easily understood even from a remote place such as a central control room. There is an advantage that can be easily identified. Therefore, not only can the sensors be inspected from time to time, but there is an effect that can significantly reduce the manpower and work time required for the inspection.

Claims

A sensor monitoring apparatus for monitoring an abnormality of each of a plurality of sensors constituting a channel, comprising: receiving a measured value from the sensor and converting the measured value into binary data, wherein the measured value from each sensor is normal Error detection means for discriminating whether it is within a measurement range in a state and forming a data frame for each channel including a first identification signal in a normal state and a second identification signal in an abnormal state; Central processing means for transmitting the data frame for each channel to a display device; And display means for interpreting the data frame formed for each channel to show a user whether there is an abnormality of each sensor.

2. The apparatus of claim 1, wherein the error detecting means comprises: a signal converter converting the measured value of the sensor into binary data; A first storage unit for storing binary data supplied from the signal conversion unit; The sensor stores the measurement range when the sensor is in a normal state, and determines whether the measured value is within the measurement range, and outputs a first identification signal in a normal state and a second identification signal in an abnormal state. Detector; A second storage unit for storing the output signal value of the error detection unit in a corresponding position corresponding to each sensor; And a data frame forming unit for storing binary data of the first storage unit in a measurement value field and storing an identification signal stored in the second storage unit in a flag field to form a data frame.

3. The apparatus of claim 2, wherein the add error detecting unit is connected to each sensor and has a comparator for comparing the measured value and the reference value of the sensor with the number of sensors.

3. The apparatus of claim 2, wherein the first storage unit is a register for storing the binary data.

The apparatus of claim 2, wherein the second storage unit uses a register having a predetermined number of digits to store a result of discrimination of the comparator.

The apparatus of claim 2, wherein the signal converter uses an encoder to convert measured values of the sensor into binary data.

The apparatus of claim 1, wherein the display means analyzes the first identification signal and the second identification signal included in the data frame to determine whether the sensor is abnormal, and displays the determination result. .