KR100202689B1 - 플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법에 관한 것으로, 종래에는 현 시점에서 반시계방향이나 시계방향으로 움직이는 편차만을 계산하여 처리하였기 때문에 실제 엑츄에이터가 얼마나 회전하였는지 알 수 없어 정확한 제어를 할 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 시작플래그가 설정되어 있는가를 판단하는 제1단계와; 상기 단계의 판단결과 시작플래그가 설정되어 있으면 시작플래그를 해제하고 시스템 초기화를 수행한 후, 상기 제1단계로 궤환하는 제2단계와; 상기 제1단계의 판단결과 시작플래그가 설정되어 있지 않으면 타이머값을 증가시켜 그 타이머값이 기 설정된 값과 동일한가를 판단하는 제3단계와; 상기 제3단계의 판단결과 타이머값이 기 설정된 값과 동일하면 상기 제2단계로 궤환하고 동일하지 않으면 현재온도와 설정온도의 차에 따른 최적의 엑츄에이터 구동값을 출력하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 엑츄에이터 구동값이 출력되면 그 출력값과 이전 누적출력값을 가산하여 누적출력값에 저장하는 제5단계와; 상기 제5단계의 누적출력값을 백분율로 변환하여 표시하는 제6단계로 이루어진 플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법을 창안한 것으로, 저가의 플로팅형 엑츄에이터를 이용하여 정확한 제어를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법

본 고안은 엑츄에이터에 관한 것으로, 특히 플로팅형 엑츄에이터의 구동값을 누적 계산한 다음 이를 백분율로 변환하여 표시하도록 한 플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법에 관한 것이다.

플로팅형 엑츄에이터는 현재 가변 풍량제어기기에 많이 사용하고 있다.

가변 풍량 제어기기는 각 존의 현재 온도를 입력받아서 이를 기 설정된 각 존의 설정온도와 비교하여 그에따라 구동하여 유입되는 유입공기의 양을 조절함으로써 개별적으로 온도를 제어하는 기기이다.

여기에서 실제 유입공기의 양을 조절하는 것은 엑츄에이터이다.

현재 가변 풍량제어기에서 사용되는 엑츄에이터는 크게 두가지로 나누어 지는데, 하나는 아날로그형 엑츄에이터이고 다른 하나는 플로팅형 엑츄에이터이다.

상기 아날로그형 엑츄에이터는 보통 2-10V의 입력신호를 받아서 그 전압에 비례한 각도로 움직이는 방식이다.

이러한 아날로그형 엑츄에이터는 내부에 현재 각도를 피드백받는 가변저항이 있어 그 피드백된 전압을 기 설정된 전압과 비교하여 그 차이를 줄이는 방향으로 모터구동신호를 보낸다.

이렇게 아날로그형 엑츄에이터는 현재 각도를 피드백 받는 가변저항이나 비교회로의 부가가 필요하고, 따로 전원을 인가하기 위한 별도의 전원부가 필요하기 때문에 추가 비용이 발생하여 전체적인 가격은 상당히 비싸다.

이에반해 플로팅형 엑츄에이터는 간단히 시계방향 입력과 반시계방향 입력의 조합에 의해 이루어지며 현재 어느 위치에 있는지는 알지 못한다.

즉, 시계방향이던 반시계방향이던 신호가 들어오면 들어온 시간만큼 현재위치에서 그 방향으로 움직일 뿐이다.

물론 현재 '0'도인 상태에서 반시계방향의 신호가 계속 입력되면 계속 '0'도를 유지하고, 현재 '90'도인 상태에서 시계방향의 신호가 계속 입력되면 계속 '90'도를 유지한다.

이와같이 현재의 위치를 알 수 없어 기준이 없으므로 플로팅 입력이라 한다.

상기 플로팅형 엑츄에이터의 장점은 입력되는 신호의 온되는 시간을 조절하므로써 속도조절이 가능하다는 것과 별도의 전원부추가로 인한 비용이 들지 않으며, 구동회로를 간단히 실현할 수 있어 가격이 저렴하다는 것이다.

그러나 현재 위치를 모르는 단점 때문에 저가격의 잇점에도 불구하고 많이 사용하지 않는다.

그러면 종래 플로팅형 엑츄에이터의 관하여 도1 및 도2를 참조하여 개략적으로 설명한다.

도1은 일반적인 플로팅형 엑츄에이터의 블록 구성도로서, 이에 도시된 바와같이 시스템 각 부에 전원공을 공급하는 전원공급부(100)와; 엑츄에이터 구동을 위한 프로그램이 저장되어 있는 이피롬(110)과; 상기 이피롬(110)에 저장된 프로그램에 따른 수행 중 임시적으로 필요한 데이터를 저장하는 램(120)과; 현재온도센서(180)와 설정온도센서(190)의 센싱값을 디지탈신호로 변환하여 출력하는 온도입력부(130)와; 상기 온도입력부(130)의 출력값에 따라 최적의 엑츄에이터 구동값을 출력하도록 제어하는 등 시스템을 총괄제어하는 씨피유(140)와; 상기 씨피유(140)에서 최적의 엑츄에이터 구동값 계산에 필요한 사용자의 파라메타를 저장하는 이이피롬(150)과; 상기 씨피유(140)의 제어신호를 전기적인 신호로 변환하여 엑츄에이터(200)에 전달하는 엑츄에이터구동부(160)와; 상기 엑츄에이터(200)의 회전상태 정도를 외부로 표시하기 위한 통신부(170)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 장치의 동작은 다음과 같다.

먼저, 온도입력부(130)에서 현재온도센서(180)와 설정온도세서(190)를 통해 입력된 두 온도값을 그에따른 디지탈신호로 변환하여 씨피유(140)에 인가하면, 씨피유(140)는 그에따른 최적의 엑츄에이터 구동을 위한 제어신호를 출력한다.

그러면 이를 입력받은 엑츄에이터구동부(160)는 입력된 제어신호를 실제 엑츄에이터를 구동시키기 위한 전기적인 신호로 변환하여 엑츄에이터(200)에 전달한다.

이에따라 엑츄에이터(200)는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전한다.

이때, 상기 엑츄에이터 구동값은 디지탈값으로서 '+,-' 값을 가지는데, 이는 현재온도가 설정온도보다 높을 경우 '+' 값을 가지게 되며, 현재온도가 설정온도보다 낮을 경우에는 '-' 값을 가진다.

상기 구동값이 '+' 값일 때는 엑츄에이터(200)가 시계방향으로 움직이며, '-' 값일 때는 엑츄에이터(200)가 반시계방향으로 움직인다.

그리고 상기 디지탈값은 기준시간(예:1초)을 미세하게 분할하여 그 값만큼만 구동신호가 온되게 하는 역할을 한다.

예를들어 기준시간 분할을 200으로 했을 경우 계산된 디지탈값이 +100이면 엑츄에이터를 0.5초 동안 시계방향으로 구동시키고 0.5초는 오프시키는 값이다.

이상에서 설명한 바와같이 종래의 장치는 현 시점에서 반시계방향이나 시계방향으로 움직이는 편차만을 계산하여 처리하기 때문에 실제 엑츄에이터가 얼마나 회전하였는지 즉, 개도치가 몇%인지를 알 수 없어 정확한 제어를 할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 엑츄에이터 제어를 위한 구동 출력값을 누적 계산하여 이를 백뷴율로 변환한 다음 이를 표시하도록 함으로서 엑츄에이터의 개도치 정도를 알 수 있어 정확한 제어를 할 수 있도록 한 플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 플로팅형 엑츄에이터의 블록 구성도.

도 2는 도1의 동작 흐름도.

도 3은 본 발명의 동작 흐름도.

도 4는 도3에 있어서, 시스템 초기화의 상세 동작 흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100 : 전원공급부110 : 이피롬

120 : 램130 : 온도입력부

140 : 씨피유150 : 이이피롬

160 : 엑츄에이터구동부170 : 통신부

180 : 현재온도센서190 : 설정온도센서

200 : 엑츄에이터

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법은 시작플래그가 설정되어 있는가를 판단하는 제1단계와; 상기 단계의 판단결과 시작플래그가 설정되어 있으면 시작플래그를 해제하고 시스템 초기화를 수행한 후, 상기 제1단계로 궤환하는 제2단계와; 상기 제1단계의 판단결과 시작플래그가 설정되어 있지 않으면 타이머값을 증가시켜 그 타이머값이 기 설정된 값과 동일한가를 판단하는 제3단계와; 상기 제3단계의 판단결과 타이머값이 기 설정된 값과 동일하면 상기 제2단계로 궤환하고 동일하지 않으면 현재온도와 설정온도의 차에 따른 최적의 엑츄에이터 구동값을 출력하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 엑츄에이터 구동값이 출력되면 그 출력값과 이전 누적출력값을 가산하여 누적출력값에 저장하는 제5단계와; 상기 제5단계의 누적출력값을 백분율로 변환하여 표시하는 제6단계로 이루어 진다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과에 관하여 도3 및 도4를 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 하드웨어 구성은 도1에 도시한 종래 장치의 구성과 동일하다. 따라서 각 부의 동작과정은 종래와 동일하므로 본 발명의 요지인 엑츄에이터의 회전상태 표시동작에 관하여 설명한다.

먼저, 처음 기기가 동작되면 시작플래그를 설정한 후, 시작플래그가 설정되었는지를 판단한다.

이는 처음 기기가 동작되고 나서 무조건 초기화 루틴을 처리하기 위한 것이다. 따라서 상기 판단결과 시작플래그가 설정되어 있으면 시작플래그를 해제한다.

그리고 타이머값을 초기화 한 후, 시스템을 초기화 하는데 초기화 하는 동작은 도4에 도시한 바와같이 먼저, 누적출력값을 초기화 한 후, 엑츄에이터가 충분히 반시계방향으로 가도록 제어한다음 상기 시작플래그 설정여부를 판단하는 단계로 궤환한다.

상기에서 엑츄에이터를 충분히 반시계방향으로 가도록 제어하는 것은 실제 엑츄에이터는 기어에 의해 구동하기 때문에 예를들어 반시계방향 최대값(예:-200)을 출력할 때 즉시 최대 반시계방향으로 가지 못하고 소정시간이 걸린다.

그래서 누적출력값이 0인 것과 실제 엑츄에이터의 최대 반시계방향 위치를 매칭시키기 위해 반시계방향 최대값을 소정시간(보통 1분 30초)을 인가한다.

다시말하면 반시계방향 최대값(-200)을 소정시간(1분 30초)동안 인가하여 엑츄에이터 출력값 및 누적출력값을 '0'으로 한다.

한편, 상기 시작플래그가 설정되었는가를 판단한 결과 설정되어 있지 않으면 타이머값을 증가시켜 그 타이머값이 기 설정된 설정값과 동일한지를 판단한다.

상기 판단결과 타이머값이 설정값과 동일하면 다시 초기화 하기 위해 타이머값 및 상기 기술한 시스템 초기화 작업을 수행한 후, 시작플래그 설정여부를 판단하는 단계로 궤환한다.

그러나 타이머값이 설정값과 동일하지 않으면 온도입력부로부터의 현재온도값과 설정온도값에 따른 최적의 엑츄에이터 구동값을 산출하여 엑츄에이터에 인가함과 아울러 그 엑츄에이터 구동값(출력값)을 이전 누적출력값과 가산하여 누적출력값에 저장한다.

이때, 상기 누적출력값이 '-'이면 '0'으로 초기화 하고, 최대 출력값 이상이면 최대 출력값으로 누적출력값에 저장하는 누적출력값 검사를 처리한다.

그리고 상기 처리된 누적출력값을 출력값 TO 퍼센트비(=100/최대출력값)로 곱하여 즉, 엑츄에이터의 회전상태상태를 백분율로 처리하여 이를 표시한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 엑츄에이터 구동값을 누적 계산하여 이를 백분율로 변환한 후, 표시토록 함으로써 엑츄에이터의 회전상태를 알 수 있어 저가의 플로팅형 엑츄에이터를 이용하여 정확한 제어를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 시작플래그가 설정되어 있는가를 판단하는 제1단계와; 상기 단계의 판단결과 시작플래그가 설정되어 있으면 시작플래그를 해제하고 시스템 초기화를 수행한 후, 상기 제1단계로 궤환하는 제2단계와; 상기 제1단계의 판단결과 시작플래그가 설정되어 있지 않으면 타이머값을 증가시켜 그 타이머값이 기 설정된 값과 동일한가를 판단하는 제3단계와; 상기 제3단계의 판단결과 타이머값이 기 설정된 값과 동일하면 상기 제2단계로 궤환하고 동일하지 않으면 현재온도와 설정온도의 차에 따른 최적의 엑츄에이터 구동값을 출력하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 엑츄에이터 구동값이 출력되면 그 출력값과 이전 누적출력값을 가산하여 누적출력값에 저장하는 제5단계와; 상기 제5단계의 누적출력값을 백분율로 변환하여 표시하는 제6단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법.
2. 제1항에 있어서, 시스템 초기화는 타이머값을 초기화 시키는 단계와; 누적출력값을 초기화 하는 단계와; 엑츄에이터를 최대 반시계 방향으로 이동시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 플로팅형 엑츄에이터의 회전상태 표시방법.

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