KR100544913B1 - 약품계량장치의 자동제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약품투입 및 배합과정의 안정성을 향상시킨 약품계량장치의 자동제어방법에 관한 것으로서,

목표량에 도달할 때까지 계량기 내로 약품을 공급하며, 기 설정된 약품투입시기가 되면 계량기 하부의 약품투입관을 개방하고 계량기 내 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달할 때까지 계량기에 연결된 바이브레이터를 작동시켜 약품투입관 하부의 배합기로 약품이 공급되도록 약품계량장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 계량기 내 약품잔량의 측정은 바이브레이터가 소정 시간 작동한 후 정지한 상태에서 행해지며, 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달할 때까지 상기 바이브레이터의 작동 및 약품잔량측정과정이 반복되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제어방법에 따르면, 후속의 배합공정이 지연되는 일이 없이 신속하고 일관되게 약품공급, 계량 및 배합공정을 진행할 수 있으므로, 불필요한 시간의 소요에 따른 비용을 절감할 수 있으며, 약품잔량의 측정정밀도가 향상되어 배합 약품의 품질 일정성도 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

약품잔량, 바이브레이터, 허용오차범위, 계량기, 약품투입관

Description

약품계량장치의 자동제어방법{AUTOMATIC CONTROL METHOD OF DEVICE FOR MEASURING CHEMICALS}

도 1은, 종래의 일반적인 약품계량장치를 도시한 개략도이고,

도 2는, 종래의 약품계량장치의 제어과정을 도시한 플로우차트이며,

도 3은, 본 발명에 따른 약품계량장치의 자동제어과정을 도시한 플로우차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...약품저장조, 2...스크류피더,

3...약품공급관, 4...계량기,

5,7...바이브레이터, 6...약품투입관 계폐기,

8...약품투입관, 9...중량감지센서,

10...MWS컨트롤러.

본 발명은 약품계량장치의 제어방법에 관한 것으로서, 특히 계량기 내의 약품잔량측정을 보다 안정한 상태에서 진행함으로써, 약품투입 및 배합과정의 안정성을 향상시킨 약품계량장치의 자동제어방법에 관한 것이다.

도 1은, 타이어 등 각종 공업제품에 첨가되는 분말형태의 약품을 계량하는 종래의 일반적인 약품계량장치를 도시한 개략도이며, 도 2는 종래의 약품계량장치의 제어과정을 도시한 플로우차트이다.

도시한 바와 같이, 약품은 약품저장조(1)로부터 스크류피더(2)를 통하여 약품공급관(3)을 거쳐 계량기(4)로 공급된다. 스크류피더(2)는 피엘씨(PLC) 제어기구와 전기적으로 연결되어 있다. 상기 피엘씨 제어기구는 스크류피더(2)가 코어스(coarse)동작과 미세조정(fine)동작을 반복하도록 하여 약품이송속도를 적당하게 조절함으로써, 계량기(4) 내에 정확한 목표량의 약품을 공급할 수 있다. 계량기(4) 내의 약품이 목표량에 도달하면 스크류피더(2)의 작동은 중지된다.

계량기(4) 내의 약품량 측정은 계량기 측부에 설치된 중량감지센서(9)에 의하여 이루어진다. 상기 중량감지센서(9)는 피엘씨 제어기구에 연결된 MWS컨트롤러(10)에 연결되어 있으며, 상기 MWS컨트롤러는 센서에 의하여 측정된 약품량이 목표량에 도달한 경우, 그 신호를 피엘씨 제어기구로 전달하여 스크류피더(2)의 작동이 중지되도록 한다.

미리 프로그램된 일정한 약품투입시기가 되면, 상기 피엘씨 제어기구는 계량기(4) 하부의 약품투입관(8)을 개방하여 배합기로 약품이 공급되도록 한다. 약품투 입관(8)의 개방 및 폐쇄는 약품투입관 측부에 설치된 약품투입관 개폐기(6)에 의하여 이루어진다.

한편, 계량기(4)나 약품투입관(8)의 측부에는, 약품투입을 촉진하기 위하여 각각 바이브레이터(5,7)가 설치되어 있다. 상기 바이브레이터(5,7)는 약품투입관(8)의 개방과 동시에 또는 미리 프로그램된 소정 시간 후에 작동되도록 제어되며, 계량기(4) 및 약품투입관(8) 내부의 약품잔량이 소정의 허용오차범위에 도달하면 작동이 중지된다. 약품잔량의 측정 역시, 중량감지센서(9)에 의하여 이루어지며, MWS컨트롤러(10)는 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달하였다는 신호를 피엘씨 제어기구로 전달하여 바이브레이터(5,7)의 작동이 중지되도록 한다. 이후에, 피엘씨 제어기구는, 약품투입관(8)을 폐쇄하고 배합기를 작동시켜 후속의 약품배합공정을 진행시킨다.

이와 같이, 종래의 약품계량장치는, 각 구성요소와 전기적으로 연결된 피엘씨 제어기구에 의하여 약품공급, 계량 및 배합공정이 자동으로 연속적으로 진행된다.

그러나, 상기한 약품계량장치는, 바이브레이터(5,7)의 작동 중에 중량감지센서(9)에 의한 계량기(4) 및 약품투입관(8) 내부의 약품잔량측정과정이 진행되기 때문에, 약품잔량측정이 정확하게 이루어지지 못할 뿐 아니라, 이후의 배합과정이 지연되는 문제가 있었다. 즉, 바이브레이터(5,7)의 진동으로 인하여, 계량기(4) 내의 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달한 경우에도 중량감지센서(9)가 "0점" 또는 "소정 허용오차범위"에 도달하였음을 나타내지 못하게 되거나, 표시되는 "0점" 또는 "소정 허용오차범위"에도 편차가 생기게 된다. 이로 인하여, 실제로는 계량기(4) 내에 약품잔량이 거의 없는 경우에도 약품투입관(8)이 계속 개방되어 있어, 이후의 배합과정이 진행되지 못하고 지연되는 경우가 생길 뿐 아니라, 표시되는 "O점" 또는 "소정 허용오차범위"도 일정하지 못하여 배합되는 약품의 품질에도 편차가 발생하게 된다.

상기의 문제를 해소하기 위하여, 중량감지센서(9)의 감도를 낮추어 바이브레이터(5,7)의 진동에 의한 영향을 줄이려는 방안이 강구되고 있으나, 이를 위한 추가적인 장비와 인력이 요구될 뿐만 아니라, 그 효과도 만족스럽지 못하였다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 약품계량 및 배합과정의 안정성을 향상시켜, 배합과정이 지연되는 일 없이, 배합약품의 품질을 일정하게 유지할 수 있는 약품계량장치의 자동제어방법을 제공하고자 한다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 약품계량장치의 자동제어방법은,

목표량에 도달할 때까지 계량기 내로 약품을 공급하며, 기 설정된 약품투입시기가 되면 계량기 하부의 약품투입관을 개방하고 계량기 내 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달할 때까지 계량기에 연결된 바이브레이터를 작동시켜 약품투입관 하부의 배합기로 약품이 공급되도록 약품계량장치를 제어하는 방법에 있어서,

상기 계량기 내 약품잔량의 측정은 바이브레이터가 소정 시간 작동한 후 정 지한 상태에서 행해지며, 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달할 때까지 상기 바이브레이터의 작동 및 약품잔량측정과정이 반복되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 약품투입관에는 별도의 바이브레이터가 연결되고, 상기 별도의바이브레이터와 계량기에 연결된 바이브레이터가 동기(同期)적으로 제어되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 약품계량장치는, PLC 제어기구에 의하여 제어될 수 있다.

상기 계량기 내의 약품 목표량 및 잔량은 중량감지센서에 의하여 측정되며, 상기 측정값은 중량감지센서에 연결된 MWS 컨트롤러에 의하여 PLC 제어기구로 전달될 수 있다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명하기로 한다.

도 3은, 본 발명에 따른 약품계량장치의 자동제어과정을 도시한 플로우차트이다.

스크류피더(2)를 통한 약품저장조(1)로부터 계량기(4)로의 약품공급, 피엘씨 제어기구에 의한 스크류피더(2)의 약품이송속도조절, 중량감지센서(9)에 의한 계량기(4) 내 약품의 목표량 측정, MWS컨트롤러(10)에 의한 피엘씨 제어기구로의 목표량 도달신호 전달 및 스크류피더(2) 작동중지과정의 제어는 종래의 제어방법과 동일하다.

또한, 미리 프로그램된 일정한 약품투입시기가 되면, 상기 피엘씨 제어기구가 약품투입관 개폐기(6)를 작동시켜, 계량기(4) 하부의 약품투입관(8)을 개방하여 배합기로 약품을 공급하는 과정도 동일하다.

하지만, 본 발명의 제어방법에 따르면, 계량기(4) 및 약품투입관(8)에 남겨진 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달할 때까지 상기 바이브레이터(5,7)가 연속적으로 작동되는 것이 아니라, 기 설정된 소정 시간만큼만 작동된 후 정지된다는 점에서 종래의 제어방법과 구별된다. 즉, 상기 바이브레이터(5,7)는, 피엘씨 제어기구에 의하여 미리 설정된 소정 시간 사이클, 예컨대 3초 단위로 작동 및 정지하도록 프로그램되며, 바이브레이터(5,7)가 정지한 상태에서 중량감지센서(9)가 약품잔량을 측정하게 된다.

따라서, 상기 중량감시센서(9)는, 약품잔량 측정과정 중에는 바이브레이터(5,7)에 의한 진동의 영향을 전혀 받지 않게 되므로, 약품잔량을 정확하게 측정할 수 있으며, "0점" 또는 "소정 허용오차범위"를 정확하게 표시할 수 있다.

1사이클의 작동시간 후에도, 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달하지 않은 경우, 즉 피엘씨 제어기구가 허용오차 도달신호를 전달받지 못한 경우에는, 상기 피엘씨 제어기구가 다시 1사이클 동안 바이브레이터를 작동시키며, 이러한 바이브레이터(5,7)의 작동 및 약품잔량측정과정은, 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달할 때까지 반복될 수 있다. 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달하면, MWS컨트롤러(10)가 도달신호를 피엘씨 제어기구로 전달하게 되고, 도달신호를 전달받은 상기 제어기구는 약품투입관(8)을 폐쇄함과 동시에, 후속의 배합공정을 진행시키게 된다.

이상과 같이, 본 발명의 피엘씨 제어기구는, 바이브레이터(5,7)의 진동과정이 연속적이 아니라 단속적으로 행해지며, 바이브레이터(5,7)가 정지된 상태에서만 약품잔량측정이 이루어진다는 특징이 있다.

따라서, 중량감지센서(9)가 바이브레이터(5,7) 진동의 영향을 전혀 받지 않게 되어 "0점" 또는 "소정 허용오차범위" 표시를 정확하게 나타낼 수 있으므로, 후속의 배합공정이 지연되지 않게 된다. 또한, 보다 정확한 약품잔량측정이 가능하여 배합기로 투입되는 약품량도 일정하게 되므로, 배합 약품의 품질 편차가 거의 없게 된다. 그리고, 바이브레이터(5,7) 진동과 무관하게 더욱 감도가 높은 중량감지센서(9)를 채용할 수 있으므로, 약품량 측정정밀도를 더욱 향샹시킬 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제어방법에 따르면, 후속의 배합공정이 지연되는 일이 없이 신속하고 일관되게 약품공급, 계량 및 배합공정을 진행할 수 있으므로, 불필요한 시간의 소요에 따른 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 약품잔량의 측정정밀도가 향상되어, 배합 약품의 품질 일정성도 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 목표량에 도달할 때까지 계량기(4) 내로 약품을 공급하며, 기 설정된 약품투입시기가 되면 계량기 하부의 약품투입관(8)을 개방하고 계량기 내 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달할 때까지 계량기에 연결된 바이브레이터(5)를 작동시켜 약품투입관 하부의 배합기로 약품이 공급되도록 약품계량장치를 제어하는 방법에 있어서,

   상기 계량기(4) 내 약품잔량의 측정은 바이브레이터(5)가 소정 시간 작동한 후 정지한 상태에서 행해지며, 약품잔량이 소정 허용오차범위에 도달할 때까지 상기 바이브레이터의 작동 및 약품잔량측정과정이 반복되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 약품계량장치의 자동제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 약품투입관(8)에 별도의 바이브레이터(7)가 연결되며, 상기 별도의바이브레이터(7)와 계량기(4)에 연결된 바이브레이터(5)가 동기(同期)적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 약품계량장치의 자동제어방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 약품계량장치는, PLC 제어기구에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 약품계량장치의 자동제어방법.
4. 제3항에 있어서,

   계량기(4) 내의 약품의 목표량 및 잔량은 중량감지센서(9)에 의하여 측정되며, 상기 측정값은 중량감지센서에 연결된 MWS 컨트롤러(10)에 의하여 PLC 제어기구로 전달되는 것을 특징으로 하는 약품계량장치의 자동제어방법.

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