KR100472028B1 - 밸브제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터를 제어하기 위한 전류값을 펄스값으로 변환하여 모터를 정밀 제어함과 더불어 이에 따라 밸브도 보다 정확하게 제어될 수 있도록 하며, 밸브의 개폐 정도에 대한 상한값 및 하한값을 설정하여 이에 따라 밸브가 제어될 수 있도록 하는 밸브제어방법을 제공한다.

이는 모터구동을 위한 입력전류를 소정의 분해능에 따라 펄스값으로 변환하는 단계; 상기 펄스값으로 구동되는 모터의 회전수를 카운팅하는 단계; 상기 펄스값과 모터의 회전수를 비교하여 그 비교결과에 따라 모터구동을 제어하여 밸브의 개폐를 제어하는 단계를 수행하여 모터가 보다 정밀 제어되도록 함으로써 밸브도 보다 정확하게 제어되도록 하며, 키입력을 통해 밸브 개폐에 대한 하한값과 상한값을 설정하는 단계; 밸브의 개폐위치를 조절하기 위한 입력전류값이 입력되면 상기 하한값과 상한값 및 상기 밸브의 개폐위치를 조절하기 입력전류값을 바탕으로 밸브가 실제 위치하여야 할 밸브위치값을 연산하는 단계; 상기 연산된 밸브위치값으로 밸브의 위치가 이동되도록 하는 단계를 수행하여 밸브의 개폐 정도에 대한 상한값 및 하한값을 설정하여 이에 따라 밸브가 제어될 수 있도록 한 것이다.

Description

밸브제어방법{VALVE CONTROL METHOD}

본 발명은 밸브제어방법에 관한 것으로, 특히 모터를 구동하기 위한 입력 전류값을 펄스값으로 변환하여 모터를 정밀제어 하여 이를 바탕으로 밸브의 정확한 제어가 가능토록 함과 더불어 밸브의 개폐 정도에 대한 상한값 및 하한값을 설정하여 이에 따라 밸브가 제어될 수 있도록 하는 밸브제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 산업현장 곳곳에서 다양한 용도로 사용되고 있으며, 밸브는 전류나 전압의 아날로그 방식으로 구동되는 모터에 의해 개폐된다. 밸브개폐를 위한 모터가 아날로그 방식으로 구동됨에 따라 모터의 정밀제어가 불가능하며, 이에 따라 밸브의 정밀제어 역시 곤란하였다.

또한, 밸브는 그 사용 환경에 따라 최소 0%가 아닌 20%를 열어 놓아야 되거나 또는 최대 100%가 아닌 80%만 열어야 되는 경우가 있다. 물론, 이 경우 밸브의 열림정도를 나타내는 게이지에는 20%가 열려 있을 경우 20으로, 80%가 열려 있을 경우 80으로 표시된다.

그러나 만일, 해당 밸브에 대한 아무런 정보가 없는 사람이 게이지를 보았을 경우, 최소 20%는 항시 열려 있어야 하는 상황인데도 불구하고 20%가 열려 있으므로 이를 낮춰 밸브를 완전히 닫아야 하는 것으로 오인하여 밸브가 완전히 닫히도록 하거나 또는 최대 80%만 열려야 되는 상황인데도 밸브를 100%로 완전히 열어 놓게 되는 상황이 발생할 수 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 점을 감안한 것으로, 본 발명은 밸브의 개폐 정도에 대한 상한값 및 하한값을 설정하여 이에 따라 밸브가 제어될 수 있도록 함으로써 실제적으로는 상한값과 하한값의 범위 내에서 밸브가 개폐되도록 하나 표시부에는 종전과 마찬가지로 0에서 100의 범위 내에서 표시되도록 함으로써 밸브에 대한 지식이 없는 오퍼레이터에 의한 오동작을 방지할 수 있도록 한 밸브제어방법을 제공한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브제어방법은, 각종 키입력 및 모터구동을 위한 입력전류에 따라 밸브구동을 제어하는 밸브제어방법에 있어서, 상기 키입력을 통해 밸브 개폐에 대한 하한값과 상한값을 설정하는 제1단계; 밸브의 개폐위치를 조절하기 위한 입력전류값이 입력되면 상기 하한값과 상한값 및 상기 밸브의 개폐위치를 조절하기 입력전류값을 바탕으로 상기 하한값과 상한값의 범위 내에서 밸브가 실제 위치하여야 할 밸브위치값을 연산하는 제2단계; 상기 연산된 밸브위치값으로 밸브의 위치가 이동되도록 하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조로 하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명을 구현하기 위한 하드웨어 구성도를 도시한 것으로, 밸브(70)의 상한 및 하한 설정을 위한 업키, 다운키를 비롯한 각종 키가 구비된 키입력부(10), 밸브(70)의 개폐상태가 표시되는 표시부(20), 밸브(70) 개폐를 위한 모터(M1) 구동전류값을 펄스값으로 변환하는 펄스변환부(30), 상기 펄스변환부(30)에서 변환된 펄스값에 따라 모터(M1)를 구동하여 밸브(70)를 개폐시기는 구동부(40), 상기 구동부(40)의 구동에 따라 구동되는 모터(M1)의 회전수를 카운팅하는 카운터(50), 상기 카운터(50)의 카운팅값과 상기 펄스변환부(30)의 출력값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 구동부(40)를 통해 모터(M1) 구동을 제어하는 제어부(60)가 구비된다.

도 2는 도 1의 밸브제어장치의 개략적인 전면상태를 도시한 것으로, ①은 상기 표시부(20)에 해당함과 더불어 LED 그래픽 표시창인 게이지이고, ②,④은 밸브(70)를 더 열거나 닫기 위한 업키 및 다운키이며, ③은 상기 ② 및 ④와 함께 눌러 밸브(70)의 상한값 및 하한값을 설정하기 위한 제어키이며, ⑤는 상기 표시부(20)에 해당함과 더불어 밸브(70)의 열리고 닫히는 상태를 1∼100%로 표시하는 FND 표시창이며, ⑥은 수동/원격자동(Local/Remote)키이며, ⑦은 전원스위치이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 밸브(70)의 개폐 정도에 대한 상한값 및 하한값을 설정하여 이의 범위 내에서 외부입력전류의 공급으로 밸브(70)를 제어하게 되며, 밸브의 상한, 하한 설정에 따른 밸브제어에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 오퍼레이터는 원하는 동작을 선택하여 해당 동작을 수행하게 되는데(S1), 초기모드 즉, 밸브제어기를 처음 생산하고 아무런 위치값을 저장하지 않은 상태일 경우는 키입력부(10)의 전원스위치(⑦)를 이용하여 전원을 투입하면 밸브(70)가 구동부(40)에 의해 밸브의 닫는 제한위치(Home)로 이동하고 멈추게 되며, 이러한 상태에서 오퍼레이터는 초기설정 즉, 밸브(70)의 하한값 및 상한값을 설정할 수 있게 된다.

밸브(70)의 하한값은 오퍼레이터가 제어키(③)와 다운키(④)로 설정하고, 상한값은 제어키(③)와 업키(②)로 설정하며, 설정된 값은 제어부(60)에 셋팅된다(S2,S3).

한편, 상기 키입력부(10)의 전원스위치(⑦)를 이용하여 전원을 투입하면 밸 브(70)가 구동부(40)에 의해 밸브의 닫는 제한위치(Home)로 이동하고 멈추는 초기모드 수행 후, 오퍼레이터가 상기 수동/원격자동키(⑥)를 눌러, 수동(Local) 또는 자동모드를 선택할 수 있는데, 만일, 수동모드를 선택했을 경우, 오퍼레이터는 직접 밸브를 더 열거나 닫게 하는 업 또는 다운키(②,④)를 입력하여 밸브(70)의 위치를 조절할 수 있다(S4-S8).

상기 수동/원격자동키(⑥)를 입력하여 오퍼레이터가 자동모드를 선택했을 경우, 반드시 상기 하한값 및 상한값이 설정되어 있어야 한다. 즉, 자동모드는 밸브(70)의 하한값 및 상한값이 설정되어 있는 상태에서만 수행 가능하다.

자동모드는 오퍼레이터가 상기에서 설정한 상한값과 하한값의 범위 내에서 밸브(70)의 개폐위치를 조절하기 위한 값(입력전류)이 입력되면 제어부(60)는 상기 상한값과 하한값과 밸브(70)의 개폐위치를 조절하기 위한 값을 바탕으로 밸브(70) 위치값을 연산하여 연산된 결과에 따라 구동부(40)를 통해 밸브(70)의 위치를 이동시키며, 표시부(20)에는 해당 위치가 표시된다(S9-S12).

이러한 본 발명을 일 예를 들어 설명하면, 오퍼레이터가 하한값과 상한값을 10과 80으로 설정할 경우, 실제적으로 밸브(70)는 최소 10%, 최대 80%가 열리게 되는 것이며, 이때 표시부(20)에는 하한값인 10이 0으로, 상한값인 80이 100으로 표시되게 된다.

즉, 상기 하한값은 밸브(70)가 최소 10%만 열리도록 하고, 상한값은 밸브(70)가 최대 80%가 열리도록 하기 위한 값으로, 실제적으로 밸브(70)는 10에서 80의 범위 내에서 개폐되게 되나, 표시부(20)에 표시되는 값은 0에서 100으로 표시 되는 것이다.

이와 같이 하한값 및 상한값이 설정된 상태에서 오퍼레이터가 상기 수동/원격자동키(⑥)를 눌러, 자동모드를 선택한 후, 상기 밸브(70)의 개폐위치를 조절하기 위한 값이 현재 하한값보다 50% 더 열리게 하는 값으로 입력되면, 제어부(60)는 상한값(80)-하한값(10)=70, 상기 상한값과 하한값의 범위값인 70의 50%는 35 즉, 35를 상기 하한값인 10에 더하여 최종적으로 밸브(70)가 45%만큼 열리는 위치로 이동하도록 하며, 이때 표시부(20)상에는 밸브(70)가 50%만큼 열린 것으로 표시한다.

즉, 이 경우 밸브(70)는 항상 최소 10%, 최대 80%가 열리게 설정되나, 이 범위 내에서 50%를 더 열기 위한 값이 입력되면 제어부(60)는 상기 상한값에서 하한값을 감산한 결과값의 50%를 상기 하한값에 가산하여, 이 값으로 밸브(70)를 제어하여, 밸브(70)가 실제 45%열리게 하며, 표시부(20)상에는 밸브(70)가 50%로 개폐된 것으로 표시되도록 한다.

한편, 상기의 밸브(70) 제어시 상기 밸브(70) 개폐 제어를 위한 모터(M1) 구동을 위한 전류값을 펄스변환부(30)에 의해 펄스값으로 변환하여 모터(M1)를 구동하게 되며, 모터(M1) 구동을 위한 입력전류는 정해진 범위 내에서 관리자에 의해 설정된다.

일 예로, 모터(M1) 구동을 위한 입력전류값의 범위가 10-20mA일 경우, 모터(M1)의 정밀제어를 위해 펄스변환부(30)에는 10mA일 경우 모터(M1) 구동을 위한 펄스값은 0펄스이고, 20mA일 경우는 8000펄스라 설정을 해놓을 수 있으며, 모터(M1) 구동제어를 위한 분해능 또한 설정되어 있게 된다.

따라서 펄스변환부(30)는 상기 설정되어 있는 입력전류값에 해당하는 펄스값 및 분해능에 따라 실제 모터(M1)를 구동하게 될 펄스값을 계산하게 된다.

일 예로, 상기 0에서 8000펄스에 대하여 분해능이 800일 경우, 10.1mA는 10펄스, 10.2mA는 20펄스, ......15mA일 경우는 4000펄스, 20mA일 경우는 8000펄스 등으로 계산하여 이에 따라 구동부(40)에 의해 모터(M1)가 펄스제어 되도록 한다.

즉, 입력전류가 15mA일 경우 펄스변환부(30)는 15mA에 대한 펄스값을 계산하여 이를 제어부(60)로 입력하며, 제어부(60)는 이에 따라 구동부(40)를 제어하게 되며, 카운터(50)는 구동부(40)에 의해 구동되는 모터(M1)의 회전수를 카운팅하게 된다.

모터(M1)가 1펄스에 1회전한다고 할 경우, 4000펄스면 4000회전하므로 카운터(50)가 모터(M1)의 회전수를 카운팅하여 그 값이 4000에 이르면 제어부(60)는 구동부(40)를 제어하여 모터(M1) 구동이 정지되도록 한다.

본 발명은 상기에 기술된 실시 예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 밸브의 개폐를 위한 모터의 제어를 펄스값으로 보다 정밀하게 제어함으로써 보다 정밀한 모터구동제어가 가능하며, 이에 따라 밸브의 제어도 보다 정밀하게 행해질 수 있게 된다.

또한, 밸브의 개폐에 대한 상한값 및 하한값을 설정하여 실제적으로는 상한값과 하한값의 범위 내에서 밸브가 개폐되도록 하나 표시부에는 종전과 마찬가지로 0에서 100의 범위 내에서 표시되도록 함으로써 밸브에 대한 지식이 없는 오퍼레이터에 의한 오동작을 방지할 수 있게 되며, 이에 따라 보다 효율적인 밸브제어가 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명을 구현하기 위한 하드웨어 구성도.

도 2는 도 1의 개략적인 전면도.

도 3은 본 발명을 수행하기 위한 플로우 챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 키입력부 20 : 표시부

30 : 펄스변환부 40 : 구동부

50 : 카운터 60 : 제어부

70 : 밸브 ① : 게이지

② : 업키 ③ : 제어키

④ : 다운키 ⑤ : FND 표시창

⑥ : 수동/원격조정키 ⑦ : 전원스위치

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 각종 키입력 및 모터구동을 위한 입력전류에 따라 밸브구동을 제어하는 밸브제어방법에 있어서,

   상기 키입력을 통해 밸브 개폐에 대한 하한값과 상한값을 설정하는 제1단계;

   밸브의 개폐위치를 조절하기 위한 입력전류값이 입력되면 상기 하한값과 상한값 및 상기 밸브의 개폐위치를 조절하기 위한 입력전류값을 바탕으로 상기 하한값과 상한값의 범위 내에서 밸브가 실제 위치하여야 할 밸브위치값을 연산하는 제2단계;

   상기 연산된 밸브위치값으로 밸브의 위치가 이동되도록 하는 제3단계를 포함하되, 상기 하한값 및 상한값은 밸브 위치를 표시하는 표시부 상에서 각각 0과 100으로 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 밸브제어방법.
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