KR100393641B1 - 디지털 표시 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본원은 온도, 압력, 전압, 전류, 주파수, 역률 등 외부로부터 입력되는 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 사용자가 표시 및 입력부(10)의 입력버튼기(11)를 통해 설정할 수 있으며, 또한 송수신부(50)의 송/수신선택기, 기준발진기, 위상동기회로, 변조기, 자동레벨제어기, 출력증폭기, 리미터, 필터 등의 구성에 의하여 전송라인을 통해 송수신되는 전송신호를 효율적으로 변복조하고 처리할 수 있는 디지털 표시 제어 장치를 제공한다.

Description

디지털 표시 제어 장치 {Digital Bar Indicate Controller}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 온도, 압력, 전압, 전류, 주파수, 역률 등 외부로부터 입력되는 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 사용자가 설정함으로써, 입력 대비 디스플레이 및 입력에 따른 처리를 제어할 수 있도록 한, 디지털 표시 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 그래픽 패널(Graphic Panel)에 사용 중인 종래의 디스플레이 장치는 온도, 압력, 전압, 전류, 주파수, 역률 등 외부로부터 입력되는 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 사용자가 설정하는 것이 불가능하여, 입력 대비 디스플레이 및 입력에 따른 처리를 제어하는 데 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 말명의 목적은 온도, 압력, 전압, 전류, 주파수, 역률 등 외부로부터 입력되는 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 사용자가 설정함으로써, 입력 대비 디스플레이 및 입력에 따른 처리를 제어할 수 있도록 한, 디지털 표시 제어 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 표시 제어 장치의 블록 구성도,
도 2는 도 1의 반송전류 송/수신부에 대한 내부 구성도,
도 3은 도 1의 전원부에 대한 내부 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 표시 및 입력부 20: 중앙처리부
30: 아날로그입력부 40: 디지털출력부
50: 반송전류 송/수신부 60: 전원부
51: 송신기 52: 수신기
51-1: 송/수신선택기 51-2: 기준발진기
51-3: 위상동기회로(PLC) 51-4: 변조기(MOD)
51-5: 자동레벨제어기(ALC) 51-6: 출력증폭기
51-7,52-2: 과전압 리미터 51-8,52-1: 중간대역필터
52-3: 고역/저역통과필터 52-4: 기준신호제어기
52-5: 임펄스 노이즈제거기 61,64: 변압기
62: 정류기 63: 펄스발생기
65: 5V 정전압원 66: +12V 정전압원
67: -12V 정전압원
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 입력값을 표시하는 표시 및 입력부(10)와, 각종 입력 장치들로부터 입력된 정보들을 계산하여 조정하고 상위의 기기로 보낼 정보를 검색하고 처리하는 중앙처리부(20)와, 직류 전류 0mA에서 20mA 또는 직류 전압 0V에서 5V를 입력받아 전압으로 환산한 후 상기 중앙처리부에서 연산할 수 있는 주파수로 변환하여 입력하는 아날로그입력부(30)와, 상기 중앙처리부의 제어를 받아 현장의 기기들을 온/오프하거나 접점을 필요로 하는 기기들에 출력을 주는 디지털출력부(40)와, 상기 중앙처리부의 제어를 받아 두 주파수를 가진 직접 주파수변조 방식을 채택하되 120kHz를 중심주파수로 하여 4kHz가 증가할 때는 1로, 감소할 때는 0으로 받아들여 정보를 전력선을 매개로 하여 전송이 가능하게 해주는 반송전류 송/수신부(50)를 구비한 디지털표시 제어 장치에 있어서: 상기 표시 및 입력부(10)는, 기능버튼, 설정버튼, 상향버튼 및 하향버튼으로 구성되어 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 사용자 임의로 설정하는 버튼입력기(11); 및 상기 아날로그입력부로부터 입력되는 입력량에 따라 다수개의 발광다이오드를 이용하여 입력량을 퍼센트로 표시하여 주며, 소정의 세그먼트로 원하는 수치로 환산하여 표시하여 주는 입력량 표시기(12);로 이루어져 있고, 상기 반송전류 송/수신부(50)는, 송/수신선택 신호를 입력받아 송신 또는 수신 데이터를 선택하는 송/수신선택기(51-1), 기준주파수를 발생시키는 기준발진기(51-2), 상기 기준발진기(51-2)에서 발생된 기준주파수를 중심으로 입력된 TTL 레벨 신호를 위상 동기시켜 출력하는 위상동기회로(51-3), 상기 위상동기회로(51-3)로부터 출력되는 주파수를 직접 변조 방식으로 주파수 변조하여 출력하는 변조기(51-4), 상기 변조기(51-4)로부터 주파수 변조되어 출력된 신호를 자동으로 제어하여 적정 레벨로 출력하는 자동레벨제어기(51-5), 상기 자동레벨제어기(51-5)로부터 적정 레벨로 자동 제어되어 출력된 신호를 증폭시키는 출력증폭기(51-6), 상기 출력증폭기(51-6)로부터 증폭된 신호의 어느 레벨을 넘은 부분을 제거하는 과전압리미터(51-7), 및 상기 과전압리미터(51-7)로부터 일정 부분을 제거한 신호의 중간대역만을 필터링하여 전력선으로 송출하는 중간대역필터(51-8),를 포함하여 반송전류를 변조 송신하는 송신기(51); 및 전력선으로부터 수신된 신호의 중간대역만을 필터링하는 중간대역필터(52-1), 상기 중간대역필터(52-1)로부터 필터링된 신호의 어느 레벨을 넘은 부분을 제거하는 과전압리미터(52-2), 상기 과전압리미터(52-2)로부터 일정 부분을 제거한 신호의 고역 및 저역 부분만을 통과시키는 고역/저역통과필터(52-3), 상기 고역/저역통과필터(52-3)를 통하여 고역 및 저역 부분만이 필터링된 신호를 복조하는 기준신호제어기(52-4), 및 기준신호제어기(52-4)로부터 복조된 신호의 임펄스노이즈를 제거하여 TTL레벨 신호로 전환하는 임펄스노이즈제거기(52-5),를 포함하여 반송전류를 수신 복조하는 수신기(52);로 이루어진 것을 특징으로 한다.이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.
본 발명에 따른 디지털 표시 제어 장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 설정하고, 입력량을 퍼센트로 표시하여 주며 원하는 수치로 환산하여 표시하여 주는 표시 및 입력부(10)와, 각종 입력장치들로부터 입력된 정보들을 연산하고 판단하며 이로 인한 결과를 출력장치로 출력할 수 있게 조정하고, 상위의 기기로 보낼 정보를 검색하고 처리하는 중앙처리부(20)와, 직류 전류 0mA에서 20mA 또는 직류 전압 0V에서 5V를 입력받아 전압으로 환산한 후, 상기 중앙처리부(20)에서 연산할 수 있는 주파수로 변환하여 입력하는 아날로그입력부(30)와, 상기 중앙처리부(20)의 제어를 받아 현장의 기기들을 온/오프하거나 접점을 필요로 하는 기기들에 출력을 주는 디지털출력부(40)와, 상기 중앙처리부(20)의 제어를 받아 두 주파수를 가진 직접 주파수변조 방식을 채택하여 120kHz를 중심 주파수로 하여 4kHz의 증가하고 감소하는 현상을 기준으로 증가할 때는 1로, 감소할 때는 0으로 받아들여 정보를 전력선을 매개로 하여 전송이 가능하게 해주는 반송전류 송/수신부(50), 및 스위칭 파워를 사용하여 교류 85V에서 220V까지 또는 직류 110V에서 170V까지 인가하여 장치에 필요한 전원을 안정되게 공급하는 전원부(60)로 구성한다.
상기 표시 및 입력부(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 기능버튼, 설정버튼, 상향버튼, 하향버튼으로 구성되어 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 설정할 수 있는 버튼입력기(11)와, 상기 아날로그입력부(30)로부터 입력되는 입력량에 따라 다수개(100개)의 발광다이오드를 이용하여 입력량을 퍼센트로 표시하여 주며, 4개의 7-세그먼트로 원하는 수치로 환산하여 표시하여 주는 입력량 표시기(12)를 포함하여 구성한다.
상기 반송전류 송/수신부(50)는 도 2에 도시한 바와 같이, 반송전류를 변조하여 송신하는 송신기(51)와, 반송전류를 수신하여 복조하는 수신기(52)를 포함하여 구성한다.
상기 송신기(51)는 도 2a에 도시한 바와 같이, 송·수신선택신호를 입력받아 송신 데이터 또는 수신 데이터를 선택하는 송/수신선택기(51-1)와, 기준 주파수를 발생시키는 기준발진기(51-2)와, 상기 기준발진기(51-2)에서 발생된 기준 주파수를 중심으로 입력된 TTL 레벨 신호를 위상 동기시켜 출력하는 위상동기회로(51-3)와, 상기 위상동기회로(51-3)로부터 출력되는 주파수를 직접 변조 방식으로 주파수 변조하여 출력하는 변조기(51-4)와, 상기 변조기(51-4)로부터 주파수 변조되어 출력된 신호를 자동으로 제어하여 적정 레벨로 출력하는 자동레벨제어기(51-5)와, 상기 자동레벨제어기(51-5)로부터 적정 레벨로 자동 제어되어 출력된 신호를 증폭시키는 출력증폭기(51-6)와, 상기 출력증폭기(51-6)로부터 증폭된 신호의 어느 레벨을 넘은 부분을 제거하는 과전압 리미터(51-7), 및 상기 과전압 리미터(51-7)로부터 일정부분을 제거한 신호의 중간대역만을 필터링하여 전력선으로 송출하는 중간대역필터(51-8)를 포함하여 구성한다.
상기 수신기(52)는 도 2b에 도시한 바와 같이, 전력선으로부터 수신된 신호의 중간대역만을 필터링하는 중간대역필터(52-1)와, 상기 중간대역필터(52-1)로부터 필터링된 신호의 어느 레벨을 넘은 부분을 제거하는 과전압 리미터(52-2)와, 상기 과전압 리미터(52-2)로부터 일정 부분을 제거한 신호의 고역 및 저역 부분만을 통과시키는 고역/저역통과필터(52-3)와, 상기 고역/저역통과필터(52-3)를 통하여 고역 및 저역 부분만이 필터링된 신호를 복조하는 기준신호제어기(52-4), 및 기준신호제어기(52-4)로부터 복조된 신호의 임펄스 노이즈를 제거하여 TTL 레벨 신호로 전환하는 임펄스노이즈제거기(52-5)를 포함하여 구성한다.
상기 전원부(60)는 도 3에 도시한 바와 같이, 교류 또는 직류로 입력되는 전원의 레벨을 맞춰주기 위한 변압기(61)와, 상기 변압기(61)로부터 입력된 교류를 직류로 정류하는 정류기(62)와, 상기 정류기(62)로부터 정류된 전압을 소정의 주기 단속비로 단속하여 펄스를 발생시키는 펄스발생기(63)와, 상기 펄스발생기(63)로부터 발생된 펄스에 의해 전압을 변환하여 역기전력을 발생시키는 변압기(64)와, 상기 변압기(64)로부터 발생된 역기전력에 의해 장치에 필요한 전원 5V를 안정되게 공급하는 5V 정전압원(65)과, 상기 변압기(64)로부터 발생된 역기전력에 의해 장치에 필요한 전원 +12V를 안정되게 공급하는 +12V 정전압원(66), 및 상기 변압기(64)로부터 발생된 역기전력에 의해 장치에 필요한 전원 -12V를 안정되게 공급하는 -12V 정전압원(67)을 포함하여 구성한다
상기와 같이 구성한 본 발명의 디지털 표시 제어 장치는, 먼저 표시 및 입력부(10)의 버튼입력기(11)를 이용하여 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치 즉, 최저값과 최대값을 설정하여 입력시키면, 상기 버튼입력기(11)로부터 설정하여 입력시킨 입력값의 범위는 중앙처리부(20)에 저장된다.
한편, 아날로그입력부(30)는 직류 전류 0mA에서 20mA 또는 직류 전압 0V에서 5V를 입력받아 전압으로 환산한 후, 상기 중앙처리부(20)에서 연산할 수 있는 주파수로 변환하여 상기 중앙처리부(20)로 입력시킨다.
상기 중앙처리부(20)는 상기 아날로그입력부(30)로부터 입력된 정보들을 상기 표시 및 입력부(10)의 버튼입력기(11)로부터 설정하여 입력시킨 입력값의 범위와 연산하여 입력량 표시기(12)의 발광다이오드를 이용하여 입력량을 퍼센트(%)로 표시하여 주며, 4개의 세그먼트로 원하는 수치로 환산하여 표시하여 준다.
또한, 상기 중앙처리부(20)는 연산 결과를 출력할 수 있게 조정하고, 상위의 기기로 보낼 정보를 검색하고 처리하여 반송전류 송/수신부(50)로 출력한다.
상기 반송전류 송/수신부(50)는 반송전류를 변조하여 송신하는 경우, 즉 송신기(51)의 송/수신선택기(51-1)로 입력되는 송.수신선택신호에 의해 송신으로 선택하고, 기준발진기(51-2)에서 발생된 기준 주파수를 중심으로 입력된 TTL 레벨신호를 위상동기회로(51-3)를 통하여 위상 동기시켜 중심 주파수 120kHz를 만들어 변조기(51-4)로 출력한다.
상기 변조기(51-4)는 상기와 같이 위상동기회로(51-3)로부터 출력되는 주파수를 이용하여 직접 변조 방식으로 주파수변조한 후, 자동레벨제어기(51-5)를 통과하여 적정 레벨로 자동 제어되어 출력된다.
상기와 같이 자동레벨제어기(51-5)를 통과하여 적정 레벨로 자동 제어된 신호는 출력증폭기(51-6)로부터 증폭된 후, 과전압 리미터(51-7)를 통과하여 일정 부분을 제거한 신호의 중간대역만을 중간대역필터(51-8)를 통하여 필터링함으로서, 전력선으로 신호를 송출한다.
반면에, 전력선으로부터 상기 반송전류 송/수신부(50)의 수신기(52)로 수신된 신호는 수신기(52)의 중간대역필터(52-1)를 통하여 필터링된 후, 과전압 리미터(52-2)를 통하여 신호의 어느 레벨을 넘은 일정 부분을 제거시킨다.
상기 과전압 리미터(52-2)를 통하여 일정 부분을 제거한 신호는 고역/저역통과필터(52-3)를 통하여 중간대역을 제외한 고역 및 저역 부분만이 필터링된 후, 기준신호제어기(52-4)를 통하여 복조되고 임펄스 노이즈제거기(52-5)를 통하여 복조된 신호의 임펄스 노이즈를 제거하여 TTL 레벨 신호로 전환하여 중앙처리부(20)로 데이터를 전송한다.
상기 중앙처리부(20)는 상기 반송전류 송/수신부(50)의 수신기(52)로부터 전송받은 정보를 연산 처리한 후, 외부 출력장치인 디지털출력부(40)를 통하여 현장의 기기들을 온/오프하거나 접점을 필요로 하는 기기들에 출력을 준다.
여기서, 본 발명의 디지털 표시 제어 장치에 필요한 전원은 스위칭 파워를 사용하여 교류 85V에서 220V까지 또는 직류110V에서 170V까지 인가하여 장치에 필요한 전원을 안정되게 공급하는 전원부(60)로부터 공급받는다.
상기 전원부(60)는, 변압기(61)를 통하여 교류 또는 직류로 입력되는 전원의 레벨을 맞춘 후, 정류기(62)를 통하여 직류로 정류되어 펄스발생기(63)로 입력된다.
상기 펄스발생기(63)로부터 발생된 펄스에 의해 변압기(64)는 입력된 전압을 변환하여 역기전력을 발생시키고, 상기 변압기(64)로부터 발생된 역기전력은 5V 정전압원(65)과 +12V 정전압원(66) 및 -12V 정전압원(67)에 의해 장치에 필요한 전원 5V, 12V, ±12V를 안정되게 공급한다.본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 표시 제어장치는, 온도, 압력, 전압, 전류, 주파수, 역률 등 외부로부터 입력되는 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 사용자가 설정할 수 있으며, 설정된 입력값의 범위에 따른 입력량을 자체적 계산에 의해 출력함으로써 입력 대비 디스플레이 및 입력에 따른 처리를 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 입력값을 표시하는 표시 및 입력부(10)와, 각종 입력 장치들로부터 입력된 정보들을 계산하여 조정하고 상위의 기기로 보낼 정보를 검색하고 처리하는 중앙처리부(20)와, 직류 전류 0mA에서 20mA 또는 직류 전압 0V에서 5V를 입력받아 전압으로 환산한 후 상기 중앙처리부에서 연산할 수 있는 주파수로 변환하여 입력하는 아날로그입력부(30)와, 상기 중앙처리부의 제어를 받아 현장의 기기들을 온/오프하거나 접점을 필요로 하는 기기들에 출력을 주는 디지털출력부(40)와, 상기 중앙처리부의 제어를 받아 두 주파수를 가진 직접 주파수변소 방식을 채택하되 120㎑를 중심주파수로 하여 4㎑가 증가할 때는 1로, 감소할 때는 0으로 받아들여 정보를 전력선을 매개로 하여 전송이 가능하게 해주는 반송전류 송/수신부(50)를 구비한 디지털표시 제어 장치에 있어서:
    상기 표시 및 입력부(10)는,
    기능버튼, 설정버튼, 상향버튼 및 하향버튼으로 구성되어 입력값의 범위와 입력값이 구현하고자 하는 수치 및 경고 수치를 사용자 임의로 설정하는 버튼입력기(11); 및 상기 아날로그입력부로부터 입력되는 입력량에 따라 다수개의 발광다이오드를 이용하여 입력량을 퍼센트로 표시하여 주며, 소정의 세그먼트로 원하는 수치로 환산하여 표시하여 주는 입력량 표시기(12);로 이루어져 있고,
    상기 반송전류 송/수신부(50)는,
    송/수신선택 신호를 입력받아 송신 또는 수신 데이터를 선택하는 송/수신선택(51-1), 기준주파수를 발생시키는 기준발진기(51-2), 상기 기준발진기(51-2)에서 발생된 기준주파수를 중심으로 입력된 TTL 레벨 신호를 위상 동기시켜 출력하는 위상동기회로(51-3), 상기 위상동기회로(51-3)로부터 출력되는 주파수를 직접 변조방식으로 주파수 변조하여 출력하는 변조기(51-4), 상기 변조기(51-4)로부터 주파수 변조되어 출력된 신호를 자동으로 제어하여 적정 레벨로 출력하는 자동레벨제어기(51-5), 상기 자동레벨제어기(51-5)로부터 적정 레벨로 자동 제어되어 출력된 신호를 증폭시키는 출력증폭기(51-6), 상기 출력증폭기(51-6)로부터 증폭된 신호의 어느 레벨을 넘은 부분을 제거하는 과전압리미터(51-7), 및 상기 과전압리미터(51-7)로부터 일정 부분을 제거한 신호의 중간대역만을 필터링하여 전력선으로 송출하는 중간대역필터(51-8),를 포함하여 반송전류를 변조 송신하는 송신기(51); 및 전력선으로부터 수신된 신호의 중간대역만을 필터링하는 중간대역필터(52-1), 상기 중간대역필터(52-1)로부터 필터링된 신호의 어느 레벨을 넘은 부분을 제거하는 과전압리미터(52-2), 상기 과전압리미터(52-2)로부터 일정 부분을 제거한 신호의 고역 및 저역 부분만을 통과시키는 고역/저역통과필터(52-3), 상기 고역/저역통과필터(52-3)를 통하여 고역 및 저역 부분만이 필터링된 신호를 복조하는 기준신호제어기(52-4), 및 기준신호제어기(52-4)로부터 복조된 신호의 임펄스노이즈를 제거하여 TTL레벨 신호로 전환하는 임펄스노이즈제거기(52-5),를 포함하여 반송전류를 수신복조하는 수신기(52);로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 표시 제어 장치.
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