KR100589524B1 - 전문가 지식 기반 데이터베이스를 이용한 종국 제어 시스템, 제어방법 및 방법 프로그램을 기록한 기록매체 - Google Patents

전문가 지식 기반 데이터베이스를 이용한 종국 제어 시스템, 제어방법 및 방법 프로그램을 기록한 기록매체 Download PDF

Info

Publication number
KR100589524B1
KR100589524B1 KR1020040014568A KR20040014568A KR100589524B1 KR 100589524 B1 KR100589524 B1 KR 100589524B1 KR 1020040014568 A KR1020040014568 A KR 1020040014568A KR 20040014568 A KR20040014568 A KR 20040014568A KR 100589524 B1 KR100589524 B1 KR 100589524B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
relay
control system
humidity
temperature
culture
Prior art date
Application number
KR1020040014568A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040027775A (ko
Inventor
강병석
장영기
전재근
Original Assignee
강병석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강병석 filed Critical 강병석
Priority to KR1020040014568A priority Critical patent/KR100589524B1/ko
Publication of KR20040027775A publication Critical patent/KR20040027775A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100589524B1 publication Critical patent/KR100589524B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/30—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for articles particularly sensitive to damage by shock or pressure
    • B65D85/34—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for articles particularly sensitive to damage by shock or pressure for fruit, e.g. apples, oranges or tomatoes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/02—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage
    • B65D81/03—Wrappers or envelopes with shock-absorbing properties, e.g. bubble films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/02—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage
    • B65D81/05—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents
    • B65D81/127—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents using rigid or semi-rigid sheets of shock-absorbing material
    • B65D81/133—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents using rigid or semi-rigid sheets of shock-absorbing material of a shape specially adapted to accommodate contents, e.g. trays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명은 저렴한 비용과 높은 생산성으로 고른 고품질의 종국을 배양할 수 있는 종국 제어 시스템, 방법 및 그 방법 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.
본 발명의 구성에 따른 종국 제어 시스템은, 모니터링 컴퓨터와 통신 인터페이스로 연결된 제어 시스템; 상기 제어 시스템에 의해 종국 배양실 관리 장치를 On/Off 시키는 복수의 릴레이를 구비한 릴레이 박스; 및 상기 제어 시스템과 통신 인터페이스로 연결되어 있으며, 상기 배양실의 온도 또는 습도를 측정하는 센서 및 센서 인터페이스를 포함한다. 여기서, 상기 제어 시스템은 측정된 온도, 습도 및 배양 시간대에 따라 단위 시간당 상이한 릴레이 On/Off 회수가 설정된 규칙 세트를 구비한 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램에 따라서 종국 배양실의 환경을 제어하게 된다.
종국, 장류, 전문가 지식 기반 데이터베이스, 릴레이

Description

전문가 지식 기반 데이터베이스를 이용한 종국 제어 시스템, 제어방법 및 방법 프로그램을 기록한 기록매체{Koji control system using Knowledge based database,method thereof and medium recording that method program}
도 1은 숙련자의 수동조작에 의한 배양 설비의 관리 결과를 도시한 그래프도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 장류 제조 공정 제어 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 시스템의 세부 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 종국 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전문가 지식 기반 데이터베이스를 구축하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시예에 따른 규칙 세트들을 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 구축된 규칙 세트가 적용되는 동작 및 이를 구현하는 프로그램의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 8은 종래 기술과 본 발명의 실시예에 따라 배양실 온도 변화를 비교 도시한 그래프도이다.
본 발명은 장류 제조등에 있어 필요한 종국 제어 공정의 관리 및 품질 향상을 위한 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전문가 지식 기반 제어(Knowledge Based Control)에 의해 장류 제조 및 종국 배양 공정 관리와 품질 향상을 제공하는 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 종국 배양 방법은, 공정에 있어서 온도 및 습도의 계측을 관리자가 직접 측정하는 단순한 방법이거나 좀 더 나아가 종국실 외부에 간단한 표시 장치를 통해 관리자가 판단하거나 온도와 습도 조절기 등을 갖추어 관리하는 방법들이 대부분이었다.
그러나, 장류나 종국 배양시 관리자가 직접 배양실에 들어가서 온도나 습도를 측정하는 방법의 경우, 배양실 문의 잦은 개폐로 인해 온도와 습도의 관리가 용이치 않고 또 잡균의 오염 가능성이 높아 배양에 성공치 못하는 경우가 많았다. 또한, 상기 공정 관리 제어를 위하여 숙련된 기술자의 노동력이 상당히 많이 요구되므로 이러한 기술자를 구하기도 어려울 뿐만 아니라 노동생산성이 아주 낮아서 대량으로 제조키 힘든 상황이다.
한편, 또 다른 종래 기술에서와 같이, 배양실 외부에 온도와 습도의 표시 장치를 통해 관리를 할 경우 잡균의 오염 문제와 노동력 절감은 어느 정도 해소할 수는 있지만, 단독 배양실을 관리하는 경우가 아니고 다수의 배양실을 갖춘 대량 생산 시에는 일일이 현장을 관리자가 감독해야 하는 경우에는 관리자가 실시간적으로 대량의 배양실에 대한 통합적 관리를 수행할 수 없는 문제점이 존재하였다.
대부분의 공장 자동화시 적용되는 PLC(Programmable Logic Controller)의 경우는 종국 제조 공정과 같은 중소 규모의 공정을 감시하고 자동화 하는 데에는 효용성과 경제성 측면에서 이용가치가 떨어진다. 또한 적분제어 및 미분제어 등의 경우, 제어 용이성은 좋으나 조작단의 가격이 높아 경제성 측면을 고려했을 때 효용성이 떨어진다. 따라서 기존의 제어방식으로는 발효관련 제어에는 성능 면에서 부적합한 문제점이 존재하였다.
더구나, 현재 사용되고 있는 식품가공시설의 자동화 장치들은 거의 대부분 수입되어 사용되고 있는 실정이므로, 장류와 종국과 같이 고유의 발효식품 가공에 적합하지 않은 경우가 대부분이다. 이는 미생물 발효식품의 특성상 일률적 제어 방법이 적용하기 힘들기 때문이다.
전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다수의 장류 제조 및 종국 배양 공정에 있어서, 저렴한 비용과 조작의 용이성을 제공하면서도 전문가 지식에 기초한 관리 및 고른 고품질을 제공하는 제어 시스템 및 제어 방법을 제안한다.
따라서, 본 발명에 의할 경우 장류 및 종국의 대량 배양 시 배양 환경 감시 및 제어를 자동화하여 노동생산성 및 품질을 향상시키는 장류제조 전문가의 지식을 구체화하여 지식베이스를 구축하고 이를 기초로 비숙련자라도 일정한 고급 품질의 장류 및 종국을 생산할 수 있도록 한다.
또한, 전문가 지식 데이터베이스 및 프로그램을 제어 시스템의 하드웨어와 연동시켜, 각 배양실별 단독 운영뿐 아니라 다수의 배양실 운영에 있어 양방향 통신을 제공하여 원거리 관리 및 중앙 통제를 가능한 제어 시스템 및 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제어 시스템 하드웨어와 연동하여 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 프로그램이 기록된 컴퓨터가 읽기 가능한 기록 매체를 제공한다.
전술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 종국 제어 시스템은, 모니터링 컴퓨터; 상기 모니터링 컴퓨터와 통신 인터페이스로 연결된 제어 시스템; 상기 제어 시스템에 의해 종국 배양실 관리 장치를 On/Off 시키는 복수의 릴레이를 구비한 릴레이 박스; 및 상기 제어 시스템과 통신 인터페이스로 연결되어 있으며, 상기 배양실의 온도 또는 습도를 측정하는 센서 인터페이스를 포함하고,
상기 제어 시스템은, 측정된 온도, 습도 및 배양 시간대에 따라 단위 시간당 상이한 릴레이 On/Off 회수가 설정된 규칙 세트를 구비한 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램이 기록된 메모리부를 포함한다.
여기서, 상기 제어 시스템은, 상기 모니터링 컴퓨터 및 상기 센서 인터페이스와 통신을 수행하는 통신 인터페이스; 상기 릴레이 박스의 복수의 릴레이에 연결 되어 릴레이 On/Off 동작을 절환하는 릴레이 제어부; 상기 메모리부에 기록된 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램에 의해 상기 릴레이 제어부에 상기 규칙세트에 따른 명령을 전송하는 중앙 프로세서; 상기 배양 시간대 및 상기 단위 시간을 확인하여 규칙세트의 변경을 제어하는 타이머 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 종국 제어 방법은, 단위 시간당 종국 배양 관리 장치의 On/Off 횟수에 기초하여 배양 시간대별로 상이한 릴레이 On/Off 횟수의 규칙세트를 데이터베이스화하는 전문가 지식 기반 데이터베이스 구축단계; 배양실 온도 또는 습도에 따라 제어 시스템이 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스의 규칙세트를 선택할 수 있도록 프로그래밍하는 단계; 단위 시간별로 배양실의 온도 또는 습도를 측정하는 단계; 상기 측정된 온도 또는 습도에 대응하는 시간대별 규칙세트를 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스에서 검색하여 적용하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 데이터베이스 구축 단계는, 단위 시간당 상이한 릴레이 On/Off 횟수를 가진 세트를 정의하는 단계; 상기 릴레이 On/Off 세트를 변경하여 적용하는 단계; 상기 릴레이 On/Off 세트 적용시의 배양실의 온도 또는 습도를 측정하고, 미리 정해진 온도 또는 습도 범위에 포함되는 경우 관련 정보를 기록하는 단계; 상기 관련 정보 기록 횟수가 미리 정해진 횟수를 초과하는 경우, 배양된 종국의 품질을 측정하는 단계; 상기 종국의 품질이 임계치 이상인 경우, 상기 누적된 관련 정보 및 릴레이 On/Off 세트를 대응시켜 데이터베이스화하는 단계를 포함할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. (어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.)
이제 본 발명의 실시예에 따른 제어 시스템 및 제어 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 숙련자의 수동조작에 의한 배양 설비의 관리 결과를 도시한 그래프도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종국 배양은 2400여분 간 장시간동안 이뤄지며, 수동조작에 의할 경우 배양실 온도(Tr)와, 배양실의 습도(Hm)의 변화폭이 매우 큰 것을 알 수 있다. 이러한, 변화의 폭은 온도의 경우 배양실 온도의 적정 상한과 적정 하한을 규정하여 두고, 온도가 상한에 도달한 경우 히터를 끄고, 온도가 하한에 도달한 경우, 히터를 틀어 하한 이하로 떨어지는 것을 방지하는 조작에 의해 발생한 것이다.
한편, 800분과 1000분 사이에는, 종국균의 성장으로 인해 종국의 온도(Tk)가 상승함에 따라, 배양실의 온도는 급격히 상승하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 온도 조작단인 히터의 가동횟수를 감소시키며, 습도조작단의 가습기의 조작횟수를 감소시키는 것을 관찰할 수 있다.
한편, 종국의 온도(Tk)의 상승은 종국균이 성장함에 따라 발생하는 호흡 때문에 발생하는 것이다. 즉, 종국의 온도(Tk)는 조작자가 직접 제어할 수 없으며, 히터와 가습기를 조작함에 의해 간접적으로 제어할 수 있다.
한편, 이러한 조작자에 의한 히터 및 가습기의 제어에 따를 경우, 종국이 성장하는 환경의 변화폭이 매우 크다. 종국 역시 하나의 생명체로서 주위환경의 급작스런 변화는 종국의 성장에 좋지 않은 영향을 미치게 되고, 결국 장류의 품질의 열화를 발생시키게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 숙련자의 조작은 배양의 초기 단계에는 일정한 규칙에 따라서 히터와 가습기를 조작하여 종국 제조를 제어하게 되고, 이후 종국이 성장하면, 종국의 온도에 맞추어 적절히 히터와 가습기를 제어함에 의해 장류 제조 공정을 어한다. 그러나, 숙련자가 조작은 종국의 온도에 따른 사후 처리에 불과하여 제조된 장류의 품질을 떨어뜨리는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 이러한 종국의 환경 변화폭을 감소시키는 것이 종국의 품질을 상시킨다는 것에 착안하여, 단위 시간당 히터 또는 가습기의 On/Off 횟수를 복수의 세트로 구분 적용하는 것으로서 이러한 수동조작의 문제점을 해결하게 된다.
따라서, 본 발명은 숙련자 조작 결과에 기초한 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램을 갖춘 자동화 제어 시스템을 제안한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 장류 제조 공정 제어 시스템을 도시한 블록도이다.
본 발명의 장류 제조 공정 제어 시스템은 모니터링 컴퓨터(10), 제어 시스템 (100), 릴레이 박스(200), 센서 인터페이스(300)를 포함한다.
모니터링 컴퓨터(10)는 RS-232 등의 인터페이스 등을 통해 제어 시스템과 접속하여, 제어 명령을 내리거나, 센서 인터페이스로부터 배양실 환경 정보를 수신하는 등 양방향 통신을 수행할 수 있다.
제어 시스템(100)은 복수의 릴레이를 구비한 릴레이 박스(200)와 접속하여 전문가 지식 기반 데이터베이스와 프로그램에 따라 상기 릴레이의 On/Off 제어를 수행하게 된다. 또한, 제어 시스템(100)은 센서 인터페이스(300)를 통해 센서가 측정한 배양실의 온도, 습도, 종국의 온도에 관한 정보를 모니터링 컴퓨터(10)에 전송하거나, 상기 모니터링 컴퓨터(10)의 제어 명령에 따라 릴레이 박스(200)를 수동 제어할 수 도 있다.
상기 제어 시스템(100)은 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램에 따른, 단위 시간당 릴레이 On/Off 제어 횟수를 가진 규칙 세트(rule set)를 시간대 및 배양실 환경에 맞추어 적절히 선택함으로서 종국 공정을 제어하게 된다. 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그래밍 구체적인 설명은 후술한다.
릴레이 박스(200)는 복수의 릴레이를 내장하여, 복수의 배양실의 히터 및 가습기외 접속하여 동작의 On/Off를 제어한다.
도 3은 본 발명의 실시예 따른 제어 시스템의 세부 구성을 도시한 블록도이다.
제어 시스템(100)은 인터페이스(110), 중앙 프로세서(120), 메모리 장치 (130), 타이머 스위치(140), 릴레이 제어부(150)를 포함한다.
인터페이스(110)는 제어시스템(100)에서 처리되는 정보가 모니터링 컴퓨터(10) 또는 센서 인터페이스(300)와 양방향 통신이 되도록 장착되어 있다. 상기 인터페이스(110)는 하나로 도시되어 있지만, 모니터링 컴퓨터-제어 시스템 간 인터페이스, 제어 시스템-센서 간 인터페이스로 각각 구현될 수도 있다. 상기 인터페이스는 예를 들어, RS-232C 직렬통신 인터페이스 등으로 구현될 수 있다.
중앙 프로세서(120)는 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램에 기초하여 시간 및 측정 온도/습도에 적합한 릴레이 제어를 수행할 수 있도록, 메모리부 (130), 타이머 스위치(140), 릴레이 제어부(150)를 제어한다. 예를 들어, 상기 중앙 프로세서는 Texas Instrument 사의 TMS73C161을 이용하여 원칩 마이컴 형태로 구현될 수도 있다.
타이머 스위치(140)는 메모리부에 저장된 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램으로부터 시간별로 기억된 설정값에 따라 동작하도록 설정되어 있다. 예를 들어, 타이머 스위치(140)는 10분마다 히터 및 가습기의 On/Off 설정값을 확인하게 된다. 또한, 타이머 스위치(140)는 전체 종국 배양 시간동안 특정 시간대에 적합한 규칙 세트를 선택할 수 있도록 통보한다.
전술한 구성에 의하여, 제어 시스템(100)은 배양실의 온도/습도를 조절하여 최적의 종국의 성장이 가능하도록 제어하면서도, 배양실의 상황을 모니터링 컴퓨터에 전송하면서, 상기 모니터링 컴퓨터에 의한 직접적인 제어를 가능하게끔 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 종국 제조 공정 방법을 도시한 흐름도이다.
단계(S20)에서는 숙련된 전문가의 지식 기반 데이터베이스를 구축한다. 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스를 구축하는 방법은, 단위 시간당 릴레이 On/Off 회수를 가변적으로 제어한 결과를 토대로, 종국 제어 공정의 시간대 별로 가장 적합한 릴레이 On/Off 회수의 규칙세트를 설정한다. 상기 규칙세트는 제조 공정 시간대와 온도 및 습도에 따라서 선택되어질 수 있도록 데이터베이스 필드에 저장된다. 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스를 구축하는 구체적인 실시예는 후술한다.
단계(S30)에서는, 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스에 따라, 제조 시간대 및 온도/습도 값에 따라서, 어떠한 규칙 세트를 선택할 지를 프로그래밍한다. 상기 프로그램은 메모리부(130)에 저장되며, 온도/습도의 값과 상기 릴레이 On/Off 회수의 관계에 따라, 환기팬 또는 환적 장치를 구동할 수 있도록 더 프로그래밍될 수 있다. 상기 프로그래밍 방법의 구체적인 실시예는 후술한다.
상기 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 공정 제어 프로그램이 구축되어, 메모리부에 저장되면, 제어 시스템은 센서부를 이용하여 각각의 배양실의 온도 및 습도를 측정한다(S40).
상기 온도 및 습도가 측정되면, 온도 및 습도와 시간대별로 미리 프로그래밍된 규칙세트를 데이터베이스에서 검색/선택하여, 단위 시간당 릴레이 On/Off를 제어하게 된다(S50). 상기 릴레이는 히터 또는 가습기에 접속되어 있는 것으로서 단위 시간당 히터 또는 가습기의 On/Off 횟수를 제어하게 된다.
이후, 제어 시스템은 전문가 지식 기반 제어 방법에 의해 배양실의 온도/습도를 제어하다가, 모니터링 컴퓨터등에 의한 외부 입력이 있는지를 판단할 수 있다(S60).
상기 외부 입력이 없는 경우에는 미리 프로그래밍된 제어 알고리즘에 따라 릴레이의 On/Off 제어를 수행하게 되며, 만약 외부 입력이 존재하는 경우에는 통신 인터페이스를 통해 전송되어온 명령에 따라서, 자동 제어를 인터럽트하여 수동적으로 온도/습도를 제어할 수 있게 된다(S70, S80).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전문가 지식 기반 데이터베이스를 구축하는 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 전문가 지식 기반 데이터베이스는 숙련자의 배양실 환경 제어에 따른 종국의 온도 변화, 종국 품질의 판단에 따라 데이터를 누적하여 단위 시간당 릴레이 On/Off 규칙세트를 구성하게 된다.
단계(S110)에서는 우선 단위 시간당 릴레이 On/Off 세트를 정의한다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에서는 10분마다 몇 회를 릴레이를 On/Off 시킬 것인지를 사전에 정의한다. 상기 릴레이 On/Off 세트는 각각 가습기와 히터에 적용되어 배양실의 제어에 이용되어진다. 상기 단위 시간당 On/Off 횟수의 상한은 급작스런 환경 변화에 의해 종국의 성장에 나쁜 영향을 주지 않는 횟수로 제한한다.
단계(S120)에서는 상기 릴레이 On/Off 세트를 변경해가며 종국 제어에 적용시키게 된다. 전술한 바와 같이, 이 단계에서는 단위 시간동안에는 미리 정해진 On/Off 횟수에 따라서 배양실의 히터 또는 가습기를 제어하게 된다.
단계(S130)에서는 복수의 On/Off 릴레이 세트 적용에 따른 배양실의 온도, 습도 또는 종국의 온도를 측정하게 된다. 단계(S140)에서는 상기 세트들을 적용한 경우, 양호한 측정값(예를 들어, 배양실 온도가 섭씨 26도 내지 29도 사이, 습도 50% 내지 80% 사이)을 나타났는지를 판단하여, 그 측정값이 양호한 경우(S150)에는 임계 측정치 내에 속하는 세트만을 선택하여 그 결과 데이터와 세트 정보를 누적 저장한다.
상기 측정값이 양호하지 않은 경우에는, 그 데이터는 기록하지 않고 릴레이 On/Off 세트를 변경하여 다시 공정 제어에 적용하게 된다.
상기 측정값이 양호하여 데이터가 저장이 되고 나면, 단계(S160)에서는 세트를 적용한 카운트(n)가 특정한 값(k)보다 큰지를 판단하고, 크지 않은 경우에는 카운트수를 하나 증가시켜 단계(S120)로 복귀 한다. 예를 들어, 단위시간이 10분인 세트가 2400분이 소요되는 배양 공정에 적용될 경우, 상기 k 값은 240이 될 수 있다. 상기 단위 시간은 10분 이상의 시간을 일정그룹으로 책정할 수도 있으며, 이는 당업자가 필요에 따라 선택할 수 있다.
단계(S170)에서는 카운트(n)가 특정한 값(k)에 도달한 경우, 최종 종국의 품질이 양호한지를 판단한다. 상기 종국의 품질은 제조하고자 하는 장류에 따라서 다양한 요소를 참고하여 판단할 수 있다.
품질이 소정의 기준치에 적합한 경우에는 단계(S150)에서 누적된 데이터에 기초하여 데이터베이스를 구성하게 된다(S170). 상기 데이터베이스는 전술한 과정에 의해 누적된 전문가 지식 기반 데이터베이스로서, 종국 제어의 시간대별로 릴레이 On/Off 세트를 측정 온도에 적합하게 적용한 복수의 규칙 세트(rule set)들로 구성된다.
이후, 단계(S190)에서는 상기 규칙 세트들이 공정제어에 이용될 수 있도록 제어 프로그램이 작성된다. 상기 프로그래밍은 기본적으로 시간대별로 On/Off 횟수가 미리 정의되어, 측정 온도 또는 습도에 따라서 그 On/Off가 선택되는 규칙세트가 적용되도록 작성되며, 이는 메모리부에 저장되거나, ASIC과 공정 등으로 하나의 칩으로 구성될 수도 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시예에 따른 규칙 세트들을 도시하고 있다.
도 6a는 배양실 온도에 따른 히터의 규칙 세트를 도시하고 있다. 예를 들어, 릴레이 On/Off 세트는 종국 배양의 시간대에 따라, 50회, 30~50회, 30회 미만으로 규정되어 있으며, 각각의 릴레이 On/Off 세트는 온도가 섭씨 27도 미만, 27 ~ 29 도, 29도 이상의 경우에 적합하게 적용될 수 있도록 규칙 세트가 구성된다.
예를 들어, 종국이 성장하는 호흡열로 인해 상기 릴레이 On/Off 세트는 배양 시간을 구간을 나누어 후반부로 갈수록 On/Off 횟수가 줄어들도록 배치될 수 있다.
한편, 배양실 온도가 섭씨 27도 이상의 상황에서 On/Off 횟수가 30회 미만인 경우에는 규칙세트(a)의 상황으로 특별히 지정하여, 히터의 On/Off 외에 부가의 공정 프로세스가 진행할 수 있도록 규정할 수 있다.
도 6b는 배양실 습도에 따른 가습기의 규칙 세트를 도시하고 있다. 가습기의 규칙세트 역시 전술한 히터의 규칙 세트와 같이, 단위 시간당 가습기 On/Off 세트를 시간대별로 배치하여, 측정된 습도에 따라서 적용될 수 있도록 구성된다.
예를 들어, 종국이 성장하여 습도가 증가하는 종국 배양의 후반부에서는 가습기의 On/Off 횟수가 줄어들도록 구성될 수 있다.
가습기의 규칙 세트 역시 특정한 상황(가습기 On/Off가 5회 미만인 세트에 대해 배양실의 습도가 72%를 초과하는 경우)을 규칙세트(b)로 설정하여 별도의 공정 프로세스를 부가할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 구축된 규칙 세트가 적용되는 동작 및 이를 구현하는 프로그램의 동작을 도시한 흐름도이다.
전문가 지식 기반 데이터베이스에 복수의 규칙세트가 저장되면, 최초에는 설정된 단위 시간당 On 횟수만큼 가습기 및 히터가 동작되고, 제어 시스템은 배양실의 단위 시간마다 온도 및 습도를 측정하게 된다(S210, S220).
단계(S230, S240)에서는 데이터베이스에 설정된 시간대 별 On/Off 세트 중 상기 측정된 온도 및 습도에 적합한 규칙 세트를 선택한다.
예를 들어, 배양시간이 800분 이전에, 배양실 온도가 섭씨 27도 이하이면, 10분당 50회 히터를 On 시키는 규칙 세트가 선택될 수 있으며, 배양시간이 1200분 이후에 배양실 온도가 섭씨 27 도 이하이면, 10분당 30회만 히터를 On 시키는 규칙세트가 선택되게 된다.
규칙 세트가 선택되면, 상기 규칙 세트에 설정된 단위 시간당 On/Off 횟수에 따라 히터 또는 가습기를 On 또는 Off 시키는 제어를 수행하게 된다(S250, S260).
한편, 단계(S270)에서는 상기 규칙 세트 중 특별한 상황 규칙 세트(a)에 해당하는 지를 판단한다. 상기 규칙 세트(a)는 예를 들어, 10분당 히터 On/Off 횟수가 30회 미만인 세트에 있어서, 배양실 온도가 섭씨 27도 이상인 경우이며 종국의 호흡열로 인해 배양실의 온도가 급속히 오르게 되므로, 추후에는 단지 히터를 Off 시키는 것만으로는 종국 배양을 제어할 수 없다. 따라서, 규칙세트(a)에 해당하는 경우에는 이동식 선반 등을 제어하여 종국의 위치를 바꿔주는 환적이 필요하게 된다.
따라서, 단계(290)에서는 환적이 필요하다는 경보를 모니터링 컴퓨터에 알려주고, 오퍼레이터는 환적 프로세스를 진행할 수 있다. 상기 환적이 완료되면, 초기의 프로세스로 회귀하여 연속적으로 종국 배양을 제어한다.
한편, 단계(S280)에서는 상기 규칙 세트 중 특별한 상황 규칙 세트(b)에 해당하는 지를 판단한다. 상기 규칙 세트(b)는 예를 들어, 10분당 가습기 On/Off 횟수가 5회 미만인 세트에 있어서, 배양실 습도가 72% 이상인 경우이며, 단지 가습기를 Off 시키는 것만으로는 습도를 제어할 수 없게 된다.
따라서, 규칙세트(b)에 해당하는 경우에는 단계(S291)에서, 환기팬을 On 시켜 습도를 낮추는 공정을 수행하게 된다. 상기 환기팬을 가동하여 습도가 제어되면, 다시 원래의 프로세스에 따라 종국 배양실의 환경을 제어한다.
도 8은 종래 기술과 본 발명의 실시예에 따라 배양실 온도 변화를 비교 도시한 그래프도이다.
도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의할 경우에는 수동 조작에 비해 배양실 온도의 변화폭이 상당히 감소한 것을 확인할 수 있다. 종국의 성장에 있어서, 주위 환경의 변화가 심할 경우에는 그 성장에 좋은 영향을 미치지 못함을 감안할 때, 본 발명의 실시예에 의할 경우 종국의 품질 향상을 기할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 설비 관리 결과를 도시한 그래프도이다.
도 1에 도시된 것과 비교하여 볼 때, 배양실의 온도(Tr)와 습도(Hm) 변화폭이 대폭 감소한 것을 확인할 수 있으며, 약 800분정도 경과시 종국의 온도가 상승하는 시점에 신속하게 대응하여 종국의 온도가 급속히 상승하는 것을 충분히 차단한 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
전술한 본 발명의 구성에 의하여, 종국 배양의 제어를 자동화하여 잦은 문의 개폐로 인한 세균 오염의 가능성을 줄이고, 온도 및 습도의 관리의 실패를 방지하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 제어 시스템은 배양실, 제어 시스템, 모니터링 컴퓨터간의 양방향 통신을 이용하여 배양의 제조 과정을 실시간적으로 감시하면서 관리할 수 있는 효과를 구비한다.
또한, 본 발명은 단위 시간당 On/Off 동작만을 제어하기 때문에 기존의 제어 시스템에 비하여 조작단의 복잡도와 비용소모를 감소시켜 저렴한 비용과, 조작의 용이성을 제공한다.
또한, 전문가 지식 기반의 데이터베이스에 기초한 프로그램과 연동하여 종국 배양이 제어되므로 대규모의 시설에서도 고른 고품질의 종국을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 모니터링 컴퓨터;
    상기 모니터링 컴퓨터와 통신 인터페이스로 연결된 제어 시스템;
    상기 제어 시스템에 의해 종국 배양실 관리 장치를 On/Off 시키는 복수의 릴레이를 구비한 릴레이 박스; 및
    상기 제어 시스템과 통신 인터페이스로 연결되어 있으며, 상기 배양실의 온도 또는 습도를 측정하는 센서와 연결된 센서 인터페이스를 포함하고,
    상기 제어 시스템은,
    측정된 온도, 습도 및 배양 시간대에 따라 단위 시간당 상이한 릴레이 On/Off 회수가 설정되고, 릴레이 On/Off 여부는 온도 또는 습도에 따라 설정되며, 단위 시간당 릴레이 On/Off 횟수의 상한선은 종국 품질에 기초하여 제한되는 규칙 세트를 구비한 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램이 기록된 메모리부를 포함하는 종국 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은,
    상기 모니터링 컴퓨터 및 상기 센서 인터페이스와 통신을 수행하는 통신 인터페이스;
    상기 릴레이 박스의 복수의 릴레이에 연결되어 릴레이 On/Off 동작을 절환하는 릴레이 제어부;
    상기 메모리부에 기록된 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스 및 프로그램에 의해 상기 릴레이 제어부에 상기 규칙세트에 따른 명령을 전송하는 중앙 프로세서;
    상기 배양 시간대 및 상기 단위 시간을 확인하여 규칙세트의 변경을 제어하는 타이머 스위치를 더 포함하는 종국 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 종국 배양실 관리 장치는 히터, 가습기, 환기팬, 환적 장치 중 적어도 하나를 포함하는 종국 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 종국 제어 방법에 있어서,
    단위 시간당 종국 배양 관리 장치의 On/Off 횟수에 기초하여 배양 시간대별로 상이한 릴레이 On/Off 횟수의 규칙세트를 데이터베이스화하는 전문가 지식 기반 데이터베이스 구축단계;
    배양실 온도 또는 습도에 따라 제어 시스템이 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스의 규칙세트를 선택할 수 있도록 프로그래밍하는 단계;
    단위 시간별로 배양실의 온도 또는 습도를 측정하는 단계;
    상기 측정된 온도 또는 습도에 대응하는 시간대별 규칙세트를 상기 전문가 지식 기반 데이터베이스에서 검색하여 적용하는 단계를 포함하고,
    상기 전문가 지식 데이타베이스 구축단계는,
    단위 시간당 상이한 릴레이 On/Off 횟수를 가진 세트를 정의하는 단계;
    상기 릴레이 On/Off 세트를 변경하여 적용하는 단계;
    상기 릴레이 On/Off 세트 적용시의 배양실의 온도 또는 습도를 측정하고, 미리 정해진 온도 또는 습도 범위에 포함되는 경우 관련 정보를 기록하는 단계;
    상기 관련 정보 기록 횟수가 미리 정해진 횟수를 초과하는 경우, 배양된 종국의 품질을 측정하는 단계;
    상기 종국의 품질이 임계치 이상인 경우, 상기 누적된 관련 정보 및 릴레이 On/Off 세트를 대응시켜 데이터베이스화하는 단계
    를 포함하는 종국 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 종국 배양 관리 장치는 히터, 가습기, 환적 장치, 환기팬 중 적어도 하나를 포함하는 종국 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    단위 시간당 히터 On/Off 횟수가 제 1 설정치 이하인 규칙세트에서, 측정된 온도가 소정치 이상인 경우, 환적 장치를 구동하는 단계를 더 포함하는 종국 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    단위 시간당 가습기 On/Off 횟수가 제 2 설정치 이하인 규칙세트에서, 측정된 습도가 소정치 이상인 경우, 환기팬을 구동하는 단계를 더 포함하는 종국 제어 방법.
  11. 제6항, 제8항, 제9항 및 제10항 중 어느 하나의 항을 따르는 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 기록매체.
KR1020040014568A 2004-03-04 2004-03-04 전문가 지식 기반 데이터베이스를 이용한 종국 제어 시스템, 제어방법 및 방법 프로그램을 기록한 기록매체 KR100589524B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040014568A KR100589524B1 (ko) 2004-03-04 2004-03-04 전문가 지식 기반 데이터베이스를 이용한 종국 제어 시스템, 제어방법 및 방법 프로그램을 기록한 기록매체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040014568A KR100589524B1 (ko) 2004-03-04 2004-03-04 전문가 지식 기반 데이터베이스를 이용한 종국 제어 시스템, 제어방법 및 방법 프로그램을 기록한 기록매체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040027775A KR20040027775A (ko) 2004-04-01
KR100589524B1 true KR100589524B1 (ko) 2006-06-14

Family

ID=37330140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040014568A KR100589524B1 (ko) 2004-03-04 2004-03-04 전문가 지식 기반 데이터베이스를 이용한 종국 제어 시스템, 제어방법 및 방법 프로그램을 기록한 기록매체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100589524B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112015005462B1 (pt) * 2012-09-14 2022-04-05 Global Life Sciences Solutions Usa Llc Aparelho e método para controlar a execução de uma tarefa de processo dentro de uma configuração de um sistema de controle de biorreator, e, meio de armazenamento acessível por máquina tangível

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040027775A (ko) 2004-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5771634A (en) Hydroponic control apparatus
US10042334B2 (en) Microbial monitoring and prediction
CA2909596C (en) Selective execution of scheduled operations by an intelligent controller
US7966104B2 (en) Apparatus and method for the control of the indoor thermal environment having feed forward and feedback control using adaptive reference models
US7272452B2 (en) Controller with configurable connections between data processing components
Kondakci et al. Recent applications of advanced control techniques in food industry
JP2019526768A (ja) 二酸化炭素の濃度調節機能を有する室内環境調節装置
CN107526297A (zh) 基于连续调度的模型参数的自适应控制器
WO2001018525A3 (en) Method and apparatus for automatic synthesis of controllers
WO2013104511A1 (de) Ansteuerung eines haushaltsgeräts
KR100589524B1 (ko) 전문가 지식 기반 데이터베이스를 이용한 종국 제어 시스템, 제어방법 및 방법 프로그램을 기록한 기록매체
US7587250B2 (en) Controller with configurable connections between data processing components
CN107305350A (zh) 智能家居系统的控制方法及其智能家居系统
KR20110107135A (ko) 버섯 재배 프로그램을 입력할 수 있는 가정용 자동 버섯 재배기
KR102071175B1 (ko) 작물 생육상태에 따른 생장 관리 시스템
CN101950165B (zh) 一种黄酒开耙控制系统及其应用
TWI584232B (zh) 區域異常偵測系統及區域異常偵測方法
JP2000304337A (ja) 複数室環境管理システム
KR19990046005A (ko) 콘테이너버섯재배설비용자동제어시스템
CN108849107A (zh) 一种耐冷种子培育设备
CN109328881A (zh) 一种食用菌室内种植用培养床架及其系统
CN215416422U (zh) 一种多箱体温湿度控制系统
CN112462830B (zh) 一种基于边缘计算和智能推荐的桑蚕养殖自动化管理系统
Kim et al. Design a cloud-based smart indoor plant growing system
Hopkins et al. Bioreactor automation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G15R Request for early opening
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130605

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140602

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee