KR100292526B1 - 부스터펌프시스템의토출압력센서의레퍼런스설정방법 - Google Patents

부스터펌프시스템의토출압력센서의레퍼런스설정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법에 관한 것으로, 종래에는 편차를 가변저항으로 조정하였는데, 이 경우 이동중이나 사용중에 변화될 수 있고, 제품 출하시에 조정을 했다고 하더라도 시스템을 설치한 후 또는 사용중에 조정이 필요한 경우에 제품을 분해하여 가변저항을 조정해야 하므로 사용상 불편이 있고, 또한 레퍼런스가 변화되는 경우에 있어서 성능이 저하되고, 신뢰성 측면에서 좋지않은 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 상태/설정 키를 눌러 상태/설정 표시모드로 진입하는 제1단계와, 상기 상태/설정 표시모드에서 업 또는 다운키를 눌러 토출압력 설정모드로 진입하여 현재의 토출압력을 표시하여 주는 제2단계와, 수정키를 눌러 토출압력 수정모드로 진입하는 제3단계와, 상기 토출 압력 수정모드에서 상기 업 또는 다운키를 이용하여 레퍼런스로 사용할 토출압력을 수정하는 제4단계와, 상기에서 수정한 토출압력을 레퍼런스로 하여 저장시키는 제5단계로 진행하여, 손쉽게 조정할 수 있도록 하여 유지 보수성이 우수하도록 한 것이다.

Description

부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법{REFERENCE SET UP METHOD OF OUTPUT PRESSURE SENSOR IN THE BOOSTER PUMP SYSTEM}
본 발명은 부스터 펌프 시스템에서 압력 트랜스미터 등의 토출압력센서의 레퍼런스 조정을 디지탈 데이터로 처리하여 사용상의 편리성을 향상시키도록 한 부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법에 관한 것으로, 특히 토출압력의 기준 오프셋 조정을 디스플레이 패널의 업/다운 키로 조정할 수 있도록 하여 조작이 간편하고, 손쉽게 토출압력센서의 레퍼런스를 맞출 수 있도록 한 부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 부스터 펌프 시스템에 대한 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 물을 흡입하는 흡입관(11)과, 개개의 사용처로 물을 공급하는 토출관(12)과, 상기 흡입관(11)과 토출관(12) 사이에 다수개 존재하는 펌프(13) 및 이 펌프(13)에 연결된 밸브들(14,14')과, 상기 토출관(12)에 설치하여 급격한 수압의 변화를 방지하기 위한 압력탱크(15)와, 상기 토출관(12)에 설치하여 물의 사용량에 따라 변화하는 수압을 감지하는 압력 트랜스미터(16)와, 상기 토출관(12)에 설치하여 과대한 압력을 감지하여 시스템의 비정상 동작을 방지하는 압력스위치(17)와, 상기 흡입관(11)에 설치하여 흡입되는 물의 압력을 감지하여 물이없이 펌프가 공운전하는 것을 방지하는 흡입압력 스위치(18)와, 상기 흡입관(11)에 설치하여 물이 부족한 것을 감지하는 저수위 레벨 스위치 및 물의 넘침을 방지하기 위한 고수위 레벨 스위치를 구비한 수위레벨 스위치(19)와, 상기 흡입관(11)에 설치하여 동파 및 고온을 방지하도록 하는 온도센서(20)와, 상기 펌프(13)에 흐르는 과전류로부터 그 펌프(13)를 보호하도록 하는 전류 센서(23)와, 펌프중 하나의 인버터 구동펌프로 구동되는 펌프는 주파수 제어로 운전시키고, 그 외에 스텝 구동펌프는 상용전원으로 운전시키는 인버터(21)와, 사용자의 설정에 따라 펌프를 구동시키기 위한 PWM펄스를 상기 인버터(21)로 제공하는 마이크로 컴퓨터(22)로 구성된다.
이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
인버터 부스터 펌프 시스템(Booster Pump System)은 건축물에 물을 공급하는 펌프 시스템으로서, 지하 저수조에 저장된 물을 상향식으로 가압 급수하는 방식의 급수 시스템을 말하는데, 이의 동작은 다음과 같다.
사용자에 의해 압력이 설정되면, 마이크로 컴퓨터(22)는 그 설정된 압력에 따른 주파수를 결정하고 그에따른 스위칭 펄스를 인버터(21)로 출력한다.
그러면, 상기 인버터(21)는 고정된 한 대의 펌프(이하, 인버터 구동펌프)를 스위칭 펄스에 따른 주파수로 제어하여 속도를 조절하고, 그리고 고정된 한 대의 펌프를 제외한 나머지 펌프(이하, 스텝 구동펌프)는 온, 오프시 상용전원으로 제어된다.
이때 토출관(12)에 설치되어 있는 압력 트랜스미터(16)가 물의 사용량에 따라 변화하는 수압을 감지하여 마이크로 컴퓨터(22)로 제공한다.
그러면, 상기 마이크로 컴퓨터(22)는 내부 메모리에 저장되어 있는 압력의 구동 설정점보다 낮아지면 먼저 인버터(21)의 주파수를 올려 고정된 인버터 구동펌프의 속도를 올리고 최대 주파수에 도달하였는데도 기동 압력 설정점 이하이면, 상용전원으로 제어되는 스텝 구동펌프를 순차적으로 켜고, 압력값이 구동 설정점보다 높게설정되어 정지 설정점보다 높아지면 먼저 인버터 구동펌프를 구동하는 인버터의 주파수를 줄여보고 하한 주파수에 도달하였는데도 정지 압력 설정점 이상이면 스텝 구동펌프를 하나씩 추가로 정지시킨다.
이때, 스텝 제어로 구동하는 펌프가 켜지고 꺼지는 순서는 꺼질 조건일 때는 가장 오래전에 켜진 것이 먼저 꺼지고, 켜질 조건일 때는 가장 오래전에 꺼진 것이 켜지도록 하는 교대 운전을 하여 펌프 구동을 균등하게 하여 펌프를 보호한다.
또한 꺼질 조건이 되었을 때 마이크로 컴퓨터(22)는 내부 메모리에 저장되어 있는 최소운전 유지시간 이상 및 최소 순차 정지시간 이상이 되어야 꺼지도록 하고, 켜질 조건이 되었을 때 내부 메모리에 저장되어 있는 감지시간 이상이 되어야 켜지도록 하는 등의 기능으로 펌프의 빈번한 기동, 정지를 줄임으로써 펌프를 보호하도록 한다.
그리고, 상기 토출관(12)에 설치된 압력스위치(17)는 과대한 압력을 감지한 경우 이를 마이크로 컴퓨터(22)로 알려 시스템의 비정상 동작을 방지하도록 하고, 흡입관(11)에 설치된 흡입압력 스위치(18)는 흡입되는 물의 압력을 감지하여 물이없이 펌프(13)가 공운전하는 것을 방지하도록 하고, 또한 상기 흡입관(11)에 설치된 수위레벨 스위치(19)는 물이 부족한 것을 감지하는 저수위 레벨 스위치와 물의 넘침을 방지하기 위한 고수위 레벨 스위치를 구비하여 물이 부족하거나 물이 넘치지 않도록 방지하고, 상기 흡입관(11)에 설치된 온도센서(20)는 동파 및 고온을 방지하도록 하고, 마지막으로 펌프(13)에 각각 설치된 전류센서(23)는 상기 펌프에 흐르는 과전류로 부터 펌프를 보호하도록 한다.
이상에서와 같은 동작에 의해 부스터 펌프 시스템을 보호하고 이상 운전을 하지 않도록 방지한다.
한편, 물의 사용량에 따라 변화하는 수압을 감지하기 위해 토출관(12)에 설치된 압력 트랜스미터(16)는 일반적으로 전류형 또는 전압형이 있는데, 수압의 변화에 따라 약 0에서 5볼트의 전압으로 마이크로 컴퓨터(22)로 입력된다.
그러면, 상기 마이크로 컴퓨터(22)는 아날로그(A)/디지탈(D) 변환을 수행하여 수압의 정보를 디지탈 데이터로 변환하여 이미 메모리에 저장되어 있는 구동설정 압력과 비교하여 펌프(13)의 구동을 제어하게 된다.
이때, 압력 트랜스미터(16)는 설치되어 있는 환경의 대기압과 회로 소자 등의 부품과 입력 전압 등의 영향으로 출력전압 또는 전류가 편차를 가지게 된다.
따라서, 종래에는 도 4에 도시한 바와같이, 압력 트랜스미터(16)에서 감지한 센서신호를 출력시키면 저항(R1)과 가변저항(VR)에 의해 출력전압 또는 전류의 편차가 조정된 후 증폭기(OP1)를 통해 소정레벨로 증폭되어 마이크로 컴퓨터(22)의 아날로그/디지탈(A/D) 입력단으로 제공된다.
이와같이 가변저항을 조정하여 정확한 센서 데이터가 출력되도록 보정한다.
그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서, 압력 트랜스미터는 설치되어 있는 환경의 대기압과 회로소자 등의 부품과 입력전압 등의 영향으로 생기는 출력전압 또는 전류의 편차를 가변저항으로 조정하였는데, 이 경우 이동중이나 사용중에 변화될 수 있고, 제품 출하시에 조정을 했다고 하더라도 시스템을 설치한 후 또는 사용중에조정이 필요한 경우에 제품을 분해하여 가변저항을 조정해야 하므로 사용상 불편함이 뒤따르고 그 가변저항의 조정시 다른 부품에 손상을 줄 우려가 있으며, 또한 레퍼런스가 변화되는 경우에 있어서 성능이 저하되고, 신뢰성 측면에서 좋지않은 문제점이 있었다.
따라서, 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 토츨압력 엘이디와, 상태/설정키, 업/다운키 등 여러 가지 키만을 이용하여 토출압력센서의 레퍼런스를 조정할 수 있도록 한 부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 토출압력센서의 레퍼런스 조정 방법을 디지탈 데이터로 처리하여 사용상의 편리함을 향상시키도록 한 부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래 부스터 펌프 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명 부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법에 대한 동작 흐름도.
도 3은 도 2를 수행시키기 위한 키 및 디스플레이부를 보여주는 디스플레이 패널 설명도.
도 4는 종래 부스터 펌프 시스템의 토출압력 센서 입력회로도.
도 5는 본 발명 부스터 펌프 시스템의 토출압력 센서 입력회로도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
11 : 흡입관 12 : 토출관
13 : 펌프 14,14' : 밸브
15 : 압력탱크 16 : 압력 트랜스미터
17 : 압력스위치 18 : 흡입압력스위치
19 : 수위레벨스위치 20 : 온도센서
21 : 인버터 22 : 마이크로 컴퓨터
23 : 전류센서
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상태/설정 키의 입력에 따라 상태/설정 표시모드로 진입하는 제1단계와, 상기 상태/설정 표시모드에서 업 또는 다운키의 입력에 따라 토출압력 설정모드로 진입하여 현재의 토출압력을 표시하여 주는 제2단계와, 수정키의 입력에 따라 토출압력 수정모드로 진입하는 제3단계와, 상기토출압력 수정모드에서 상기 업 또는 다운키의 입력에 따라 레퍼런스로 사용할 토출압력을 수정하는 제4단계와, 상기에서 수정한 토출압력을 레퍼런스로 하여 저장시키는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법에 대한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이, 상태/설정 키를 눌러 그 상태/설정키가 입력됨에 따라 상태/설정 표시모드로 진입하는 제1단계(S101)와, 상기 상태/설정 표시모드에서 업 또는 다운키를 눌러 그 업 또는 다운키가 입력됨에 따라 토출압력 설정모드로 진입하고 현재의 토출압력을 표시하여 주는 제2단계(S102)와, 수정키를 눌러 그 수정키가 입력됨에 따라 수정모드로 진입하는 제3단계(S103)와, 상기 수정모드에서 상기 업 또는 다운키의 입력에 따라 레퍼런스로 사용할 토출압력을 수정하는 제4단계(S104)와, 상기에서 수정한 토출압력을 저장키의 입력에 따라 레퍼런스로 하여 저장시키는 제5단계(S105)로 이루어진다.
이와같이 각 단계로 이루어진 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에서, 물의 사용량에 따라 변화하는 수압을 토출관(12)에 설치되어 있는 압력 트랜스미터(16)가 감지하고, 이 감지한 압력신호를 출력하면 도 5에 도시한 입력회로의 저항(R11)과 커패시터(C11,C12)를 통해 증폭기(OP11)로 입력된다.
그러면, 상기 증폭기(OP11)를 통해 일정레벨로 증폭되어 마이크로 컴퓨터(22)의 아날로그/디지탈(A/D) 입력단으로 입력된다.
상기 마이크로 컴퓨터(22)는 아날로그/디지탈(A/D) 입력단으로 입력되는 수압의 정보를 디지탈 데이터로 변환하여 내부 메모리에 미리 설정되어 있는 구동설정 압력데이터와 비교하고, 그 비교 결과에 따라 펌프(13)의 구동을 제어한다.
그런데, 압력 트랜스미터(16)는 설치되어 있는 환경의 대기압과 회로소자 등의 부품과 입력전압 등의 영향으로 출력전압 또는 전류가 편차를 가지게 된다.
상기에서와 같은 편차를 줄이기 위하여 수압 트랜스미터와 같은 토출압력센서의 레퍼런스를 조정하여 주어야 한다.
그러면 상기 토출압력센서의 레퍼런스 조정에 대하여 도 2 및 도 3에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 3에서 도시한 바와같이, 디스플레이 패널에 구비되어 있는 상태/설정 키(31)를 눌러서 상태/설정표시 모드로 진입하도록 한다.(S101)
그러면 토출압력 엘이디(34)가 켜진다.
상기 토출압력 엘이디(34)가 켜진 상태에서 업 키(32) 또는 다운 키(33)를 한 번 누르면 토출압력 설정모드로 전환되고, 상기 토출압력 엘이디의 세그먼트에는 현재의 토출압력이 표시된다.(S102)
이렇게 토출압력 엘이디(34)에 현재 토출압력이 표시된 상태에서, 수정 키(35)를 눌러서 토출압력 수정모드로 진입하도록 한다.(S103)
이와같이 토출압력 수정모드로 진입하면, 이때 사용자는 상기 업 키(32)와 다운 키(33)를 이용하여, 토출압력센서의 레퍼런스에 해당하는 토출압력을 증가 또는 감소시켜 수정한다.(S104)
이렇게 수정한 레퍼런스에 해당하는 토출압력이 상기 토출압력 엘이디(34)에 표시된다.
그러면, 상기 토출압력 엘이디(34)에 표시된 압력을 확인하고, 저장하고자 할 경우에는 저장 키(36)를 누르고, 취소하려면 취소 키(37)를 눌러 취소한다.(S105)
상기에서와 같이 조정된 레퍼런스에 해당하는 토출압력을 저장 키(36)를 눌러 저장하여 토출압력의 편차를 조정한다.
따라서, 본 발명은 토출압력의 기준 오프셋조정을 디지털 방식 즉, 업/다운 키등 여러 가지 키를 이용하여 조정할 수 있게 하므로 조작이 간편하고, 실제의 압력과 센서의 신호정보를 정확하게 맞출 수 있어서 제품성능이 향상되고, 토출압력의 레퍼런스를 손쉽게 조정할 수 있도록 하여 유지 보수성이 우수하도록 한 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 상태/설정 키의 입력에 따라 상태/설정 표시모드로 진입하는 제1단계와, 상기 상태/설정 표시모드에서 업 또는 다운키의 입력에 따라 토출압력 설정모드로 진입하고 현재의 토출압력을 표시하여 주는 제2단계와, 수정키의 입력에 따라 토출압력 수정모드로 진입하는 제3단계와, 상기 토출압력 수정모드에서 상기 업 또는 다운키의 입력에 따라 레퍼런스로 사용할 토출압력을 수정하는 제4단계와, 상기에서 수정한 토출압력을 저장키의 입력에 따라 레퍼런스로 하여 저장시키는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 부스터 펌프 시스템의 토출압력센서의 레퍼런스 설정방법.
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