KR100798280B1 - 다채널 온도제어기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 온도 제어 채널을 제어할 수 있고, 다양한 통신프로토콜루틴을 저장하고 있어서 간단히 설정 스위치의 동작만으로 다양한 통신프로토콜을 갖는 외부 통신장비와 통신할 수 있고, 유저의 선택에 의하여 선택된 데이터(특히, 갱신된 데이터)만을 선별적으로 다운로드/업로드할 수 있으며, 채널별로 운전/정지를 수행할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 다채널 온도제어기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 온도센서(S1)로부터 검출된 현재값(PV)과 수신되는 설정값(SP)을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산하여 온도제어대상으로 출력하는 복수의 CU(Control Unit)(200), 및 상기 복수의 CU(200) 각각에 대한 운전(RUN) 또는 정지(STOP) 제어를 수행하며, 상기 복수의 CU(200)의 정상동작상태를 체크하고, 상기 CU(200)로 설정값(SP)을 송신하며, 상기 CU(200)에 저장되어 있는 현재값(PV)과 제어 출력값(MV)의 갱신여부를 감지하여 상기 CU(200)의 제어채널의 데이터를 저장하고 있는 MU(Main Unit)(110)를 포함하여 구성되고, MU(100)의 주소번지가 설정되는 단계, 통신프로토콜이 설정되는 단계, 설정된 통신프로토콜이 PLC의 통신프로토콜인지 여부를 판단하는 단계, PLC의 통신프로토콜인 경우에는, PLC 헤더의 '데이터 전송모드' 영역을 MU(100)가 리드하여 상기 '데이터 전송모드'를 판단하는 단계, 상기 데이터 전송모드 영역을 리드한 결과 '데이터 설정 모드'인 경우, PLC의 RW 속성 데이터를 리드하고 MU 메모리(120)에 라이트하는 단계, 및 상기 RW 속성 데이 터를 라이트하는 단계가 완료된 후에는 자동으로 MU 메모리(120)의 RO 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계를 포함하여 구성되며, MU(100)가 MU(100)에 연결된 CU(200)의 개수를 체크하는 단계, CU가 정상상태로 동작하는지 여부를 체크하는 단계, PLC(300)로부터 수신한 설정값(SP)을 MU(100)가 CU(200)로 송신하는 단계, MU(100)로부터 수신한 설정값(SP)과 온도센서(S1)로부터 수신한 현재값(PV)을 CU 메모리(220)에 저장하고, 상기 저장된 설정값(SP)과 현재값(PV)을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산 및 저장하는 단계, 및 상기 저장된 제어 출력값(MV)과 현재값(PV)을 포함한 각 채널의 데이터값을 리드하여 MU 메모리(120)의 채널 데이터 저장부(121)에 저장하는 단계를 포함하여 구성되어서, 다채널을 제어할 수 있는 이점이 있다.

온도제어, 통신프로토콜, 다채널

Description

다채널 온도제어기 및 그 제어방법{Temperature Multi Loop controller and Control Method thereof}

도 1은, 종래 기술에 의한 온도제어기를 이용한 온도제어시스템의 블록 구성도이다.

도 2는, 도 1에서의 온도제어기의 상세 블록 구성도이다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 의한 다채널 온도제어기를 이용한 온도제어시스템의 블록 구성도이다.

도 4는, 도 3에서의 MU의 상세 블록 구성도이다.

도 5는, 도 3에서의 CU의 상세 블록 구성도이다.

도 6은, 도 4에서의 설정입력부의 상세 블록 구성도이다.

도 7은, 도 4에서의 MU 메모리의 상세 블록 구성도이다.

도 8은, 도 7에서의 채널 데이터 저장부의 상세 블록 구성도이다.

도 9는, 본 발명의 일 실시예에 의한 다채널 온도제어방법의 흐름도이다.

도 10은, 본 발명의 다른 실시예에 의한 다채널 온도제어방법의 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 ; MU 20 ; CU

300 ; PLC 400 ; 터치패널

110 ; 설정입력부 120 ; MU 메모리

130 ; CPU 140 ; 외부통신모듈

150 ; CU 통신부 160 ; DI/DO부

210 ; 센서입력부 220 ; CU 메모리

250 ; MU 통신부 111 ; MU주소 설정부

112 ; 통신프로토콜 설정부 121 ; 채널 데이터 저장부

122 ; MU 데이터 저장부 123 ; 통신프로토콜루틴 저장부

본 발명은 온도제어기에 관한 것으로, 특히 다수의 온도 제어 채널을 제어할 수 있고, 간단하고도 신속 용이하게 통신프로토콜을 설정하여 외부 통신기기와 데이터 통신할 수 있고, 유저의 선택에 의하여 선택된 데이터(특히, 갱신된 데이터)만을 선별적으로 다운로드/업로드할 수 있으며, 채널별로 운전/정지를 수행할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 다채널 온도제어기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 온도제어기를 이용한 온도제어시스템의 블록 구성도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 온도제어기(10)는 PLC(Programmable Logic Controller)(30)의 제어와 온도센서(S1)로부터 수신되는 검출 온도를 기초로 외부기기(20)(예컨대, 히터(heater)나 냉각기)를 제어하여 제 어대상체의 온도를 제어하는 기기이다. 물론 상기 온도센서(S1)는 측온대상인 제어대상체 예컨대 챔버(미도시) 내부에 있어야 함은 물론이다.

도 2에는 상기 온도제어기(10)의 상세 블록 구성도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 온도제어기(10)는, PLC(30)와 통신하기 위한 통신모듈(14)과 상기 온도센서(S1)로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부(12)와, 상기 A/D변환부(12)로부터 수신한 현재 온도값과 상기 PLC(30)로부터 수신한 온도 설정값을 기초로 외부기기(20)의 온도를 제어하기 위한 출력값을 연산한 후 외부기기(20)로 출력하며 온도제어기(10) 전체를 제어하는 CPU(11)와, 상기 CPU(11)의 제어에 의해서 현재 온도값과 설정값과 출력값을 디스플레이하는 디스플레이부(13)로 구성된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 온도제어기(10)는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 종래의 온도제어기(10)는 제어하고자 하는 채널(온도센서와 온도제어기와 외부기기로 연결되는 온도 제어 루프를 의미)의 수가 한정되어 있기 때문에, 채널수를 증가시키기 위해서는 온도제어기 자체를 늘려야 하는 문제점이 있었다.

상기와 같이 종래 기술에 있어서는 채널의 수를 다수로 하기 위해서는 단일 온도제어기를 병렬로 연결하였고, 이러한 단순한 온도제어기의 병렬 연결에 의한 다채널을 구현하는 종래 기술은 입력과 출력의 채널 수가 단순히 증가되는 것에 그친다.

또한, 종래 기술에 의한 온도제어기에서는 온도제어기가 측정한 데이터를 PLC로 업로드하거나 PLC의 데이터를 온도제어기로 다운로드하는 경우에는 PLC와 온도제어기에 있는 모든 데이터를 동시에 전송하여야만 하기 때문에 데이터 획득 시간이 지연되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 다채널 온도제어기 및 그 제어방법의 목적은, 다수의 채널을 하나의 온도제어기에서 제어할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 온도제어기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 하나의 온도제어기가 다른 통신프로토콜을 가지는 복수의 통신기기 내지 통신단말기와 간단한 구성에 의하여 통신할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 온도제어기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 데이터의 업로드나 다운로드에 있어서 유저에 의해서 선택된 데이터만을 업로드 또는 다운로드 하거나, 또는 변화되거나 갱신된 데이터만을 선별적으로 선택해서 데이터 다운로드 또는 업로드할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 온도제어기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 온도 제어 채널을 구성하고 각 채널에 대하여 개별 독립적으로 운전(RUN) 또는 정지(STOP)를 제어할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 온도제어기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 각 온도제어채널에 관련된 모든 데이터를 하나의 MU(Main Unit)에 모두 저장시키고, 외부통신기기는 각 온도제어채널마다 폴링할 필 요 없이 각 채널의 모든 데이터가 저장되어 있는 MU만을 폴링함으로써, 데이터 획득시간을 감소시킬 수 있도록 하기에 적당하도록 한 온도제어기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 본 발명에 의한 온도제어기가 외부통신기기와 통신하는 경우 마스터로 작동하도록 구성함으로써, 외부통신기기는 별도의 프로그래밍 작업이 없어도 본 발명에 의한 온도제어기와 통신할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 온도제어기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 다채널 온도제어기는, 온도를 제어하기 위한 온도제어기에 있어서, 온도센서로부터 검출된 현재값(PV)과 수신되는 설정값(SP)을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산하여 온도제어대상으로 출력하는 복수의 CU(Control Unit), 및 상기 복수의 CU 각각에 대한 운전(RUN) 또는 정지(STOP) 제어를 수행하며, 상기 복수의 CU의 정상동작상태를 체크하고, 상기 CU로 설정값(SP)을 송신하며, 상기 CU(200)에 저장되어 있는 현재값(PV)과 제어 출력값(MV)의 갱신여부를 감지하여 상기 CU의 제어채널의 데이터를 저장하고 있는 MU를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 다채널 온도제어방법은, MU의 주소번지가 설정되는 단계, 통신프로토콜이 설정되는 단계, 설정된 통신프로토콜이 PLC의 통신프로토콜인지 여부를 판단하는 단계, PLC의 통신프로토콜인 경우에는, PLC 헤더의 '데이터 전송모드' 영역을 MU가 리드하여 상기 '데이터 전송모드'를 판단하는 단계, 상기 데이터 전송모드 영역을 리드한 결과 '데이터 설정 모드'인 경우, PLC의 RW 속성 데이터를 리드하고 MU 메모리에 라이트하는 단계, 및 상기 RW 속성 데이터를 라이트하는 단계가 완료된 후에는 자동으로 MU 메모리의 RO 속성 데이터를 PLC에 라이트하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 다채널 온도제어방법은, MU가 MU에 연결된 CU의 개수를 체크하는 단계, CU가 정상상태로 동작하는지 여부를 체크하는 단계, PLC로부터 수신한 설정값(SP)을 MU가 CU로 송신하는 단계, MU로부터 수신한 설정값(SP)과 온도센서로부터 수신한 현재값(PV)을 CU 메모리에 저장하고, 상기 저장된 설정값(SP)과 현재값(PV)을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산 및 저장하는 단계, 및 상기 저장된 제어 출력값(MV)과 현재값(PV)을 포함한 각 채널의 데이터값을 리드하여 MU 메모리의 채널 데이터 저장부에 저장하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음은 본 발명인 다채널 온도제어기와 그 제어방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 의한 다채널 온도제어기를 이용한 온도제어시스템의 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에서의 MU의 상세 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 3에서의 CU의 상세 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 4에서의 설정입력부의 상세 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 4에서의 MU 메모리의 상세 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7에서의 채널 데이터 저장부의 상세 블록 구성도가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 온도제어기는 MU(Main Unit)(100)와 상기 MU(100)에 연결되는 복수의 CU(Control Unit)(200)로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 CU(200)는 10개이고 각 CU(200)에는 2개의 채널(온도센서(S1)와 CU(200)와 외부기기(20)에 의해 형성되는 가상의 제어 루프를 의미)이 구성된다.

상기 CU(Control Unit)(200)는 온도센서(S1)로부터 검출된 현재값(PV)(현재 센싱된 챔버와 같은 측온대상의 온도)과 수신되는 설정값(SP)(즉, 설정 온도)을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산하여 온도제어대상으로 출력한다.

본 발명의 일 실시예에서는 각각의 CU(200)에는 2개의 채널(즉, 2개의 입력단과 2개의 출력단)이 구성되어 있다.

상기 MU(100)는 상기 복수의 CU(200) 각각에 대한 운전(RUN) 또는 정지(STOP) 제어를 수행하며, 상기 복수의 CU(200)의 정상동작상태를 체크하고, 상기 CU(200)로 설정값(SP)을 송신하며, 상기 CU(200)에 저장되어 있는 현재값(PV)과 제어 출력값(MV)의 갱신여부를 감지하여 상기 CU(200)의 제어 채널의 데이터를 저장한다.

즉, 상기 MU(100)는 상기 CU(200)가 현재 가지고 있는 모든 데이터를 저장하고 있고, 또한 각 CU(200)에서 데이터 변화가 있는 경우 이를 감지하여 변화된 데이터 값을 갱신 저장한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 MU(100)는, 설정입력부(110)와 MU 메모리(120)와 CPU(130)와 외부통신모듈(140)과 CU통신부(150)와 DI/DO부(160)로 구성 된다.

상기 설정입력부(110)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 해당 MU의 주소번지를 설정하는 MU 주소설정부(111)와, 통신프로토콜을 설정하는 통신프로토콜 설정부(112)로 구성된다.

상기 MU 주소설정부(111)에 의해서 설정되는 MU의 주소는 도 3에 도시된 바와 같이 MU(100)가 다수 개 존재하는 경우에 PC나 터치패널이 MU(200)를 식별할 수 있도록 하기 위해 사용하는 주소번지(address)이다.

상기 통신프로토콜 설정부(112)는, 딥(DIP) 스위치로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 통신프로토콜 설정부(112)에 의한 설정 입력에 의해서 원하는 통신프로토콜을 실행시킬 수 있게 된다.

상기 MU 메모리(120)는 상기 CU(200)의 각 채널의 데이터와 MU의 데이터와 복수의 통신프로토콜 루틴과 기타 MU(100)가 리드한 예컨대 PLC 등의 통신기기의 데이터가 저장되어 있다.

상기 MU 메모리(120)는 도 7에 도시된 바와 같이, 채널 데이터 저장부(121)와 MU 데이터 저장부(122)와 통신프로토콜 루틴 저장부(123)를 포함하여 구성된다.

상기 채널 데이터 저장부(121)에는 상기 CU(200)의 각 채널의 현재값(PV), 설정값(SP), 출력값(MV)을 포함한 데이터가 저장되어 있다.

상기 MU 데이터 저장부(122)에는 MU의 데이터, 예컨대, 초기화 정보, 제어사양 설정 정보, 메모리영역 편집 정보, DI/DO 정보 등이 저장되어 있다.

상기 통신프로토콜 루틴 저장부(123)에는 복수의 통신프로토콜(예컨대, 미쓰 비시 MELSEC Q시리즈, LG PLC 전용프로토콜 등)의 데이터프레임을 생성하기 위한 루틴이 저장되어 있다.

상기 채널 데이터 저장부(121)에는 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 CU(200)의 각 채널에 대한 데이터가 영역별로 저장되어 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 CU(200)에 모두 20개의 채널이 있기 때문에 상기 채널 데이터 저장부(121)에는 20 개 채널에 대한 데이터가 저장되어 있다.

상기 CPU(130)는 상기 통신프로토콜 설정부(112)에 의해서 입력된 통신프로토콜에 해당하는 통신프로토콜을 상기 MU 메모리(120)의 통신프로토콜 루틴 저장부(123)로부터 읽어 들이고 해당 통신프로토콜을 실행하여 데이터프레임을 생성하며, 시스템 전체를 제어한다.

그리고, 상기 CPU(130)는 상기 복수의 CU(200) 각각에 대한 운전(RUN) 또는 정지(STOP) 제어를 수행한다.

상기 외부통신모듈(140)은 PLC(300)와 PC(미도시)를 포함한 외부 통신기기 또는 통신단말기와 통신하기 위한 통신모듈이다.

상기 CU통신부(150)는 CU(200)와 통신하기 위한 통신모듈이다.

상기 DI/DO부(Digital Input/Digital Output Part)(160)는 디지털 신호가 입출력되는 입출력 인터페이스이다. 상기 DI부(디지털 입력부)에는 온/오프 신호가 입력되고, DO부(디지털 출력부)에는 일반적으로 기계적 구동을 위한 무접점 릴레이가 연결된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 CU(200)는, 입력부(210)와 CPU(230)와 CU 메 모리(220)와 MU 통신부(250)와 출력부(260)로 구성된다.

상기 입력부(210)는 온도센서(S1)로부터 입력되는 아날로그신호의 현재값(PV)을 디지털신호의 현재값(PV)으로 변환하는 A/D 변환부이다.

상기 CPU(230)는 상기 입력부(210)로부터 수신한 현재값(PV)과 상기 MU(100)로부터 수신한 설정값을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산하고, 상기 연산한 제어 출력값(MV)을 출력하며 CU 전체를 제어한다.

상기 CU 메모리(220)에는 상기 CPU(230)의 제어에 의하여 현재값(PV), 설정값(SP) 및 제어 출력값(MV)을 포함하는 CU(230)의 각 채널의 데이터가 저장되어 있다.

상기 MU 통신부(250)는 상기 MU(100)와 통신하기 위한 통신모듈이다.

상기 출력부(260)는 상기 CPU(230)로부터 수신한 디지털신호의 제어 출력값(MV)을 아날로그신호의 제어 출력값으로 변환한 후 외부기기(20)(예컨대, 히터 또는 냉각기)로 출력한다.

그리고, 상기 MU(100)와 CU(200)는 I2C통신에 의하여 수행되는 것이 바람직하다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 다채널 온도제어기는, 상기 MU(100)와 상기 MU(100)에 연결된 복수의 CU(200)가 다수로 멀티드롭되어서 연결된다.

즉, MU(100)에는 예컨대, 2개의 통신단자가 있어서, 하나는 외부통신기기인 PLC(300)와 연결되고, 상기 MU(100)에 멀티드롭되어서 다수의 MU(100)가 통신케이 블을 통해서 연결된다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 PLC(300)에 연결되는 MU(100)는 32개 연결되며, 그 결과, PLC(300)에 연결되는 채널의 수는 총 640개가 된다.

그리고, 상기 MU(100)에 연결되는 외부통신기기는 PLC(300)를 예를 들고 있으나, 통신모듈을 구비한 통신용 PC나 터치패널인 경우에도 MU(100)에 연결되어서 설정값을 설정하거나 CU(200)의 여러 데이터를 디스플레이하여 볼 수 있음은 물론이다.

다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 온도제어기를 이용한 온도제어방법에 대하여 기술한다.

도 9에는 본 발명의 일 실시예에 의한 다채널 온도제어방법의 흐름도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 다채널 온도제어방법의 흐름도가 도시되어 있다.

먼저, MU(100)와 외부통신기기 사이에 수행되는 제어방법에 대하여 기술한다.

먼저, MU(100)의 주소번지가 MU 주소 설정부(111)에 의해서 설정된다(S910). 상기 MU 주소 설정부(111)에 의해서 설정되는 MU의 주소번지가 해당 MU(100)의 고유한 주소번지가 됨은 물론이다.

다음으로 통신프로토콜 설정부(112)에 의해서 통신프로토콜이 설정되는 단계가 진행된다(S912). 즉, 유저는 통신프로토콜 설정부(112)에 의한 입력을 통해서 MU(100)와 통신하고자 하는 외부통신기기 예컨대 PLC(300)의 통신프로토콜과 동일 한 통신프로토콜을 설정함으로써, MU(100)와 PLC(300) 사이에 통신이 수행될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 CPU(130)는 상기 S912 단계에 의해서 설정된 통신프로토콜이 PLC(300)의 통신프로토콜인지 여부를 판단한다(S914).

상기 S914 단계의 수행에 의해서 설정된 통신프로토콜이 PLC의 통신프로토콜인 경우에는 MU(100)가 마스터로 동작하고, 설정된 통신프로토콜이 PLC의 통신프로토콜이 아닌 경우에는 MU(100)가 슬레이브로 동작한다(S950).

상기와 같이 만약 MU(100)가 슬레이브로 동작하게 되면 외부통신기기(예컨대, PC나 터치패널)로부터 요구(REQUEST)가 있는 경우에 한하여 MU(100)가 응답(RESPONSE)을 수행하게 됨은 물론이다.

상기와 같이 MU(100)가 마스터로 작동하는 경우, MU(100)가 자신이 데이터를 리드 또는 라이트를 하기 때문에, PLC와 같은 외부통신기기는 별도의 프로그래밍 작업을 요하지 않게 된다.

이하에서 동작하는 모드는 MU(100)가 마스터로 동작하는 데이터 전송모드이다.

상기 S914 단계의 판단에 의해서, 설정된 통신프로토콜이 PLC의 통신프로토콜인 경우에는, 상기 CPU(130)는 통신프로토콜루틴 저장부(123)에 저장된 해당 프로토콜의 루틴을 읽어오고 실행하여 해당 통신프로토콜의 데이터 프레임을 생성한다.

상기와 같이 CPU(130)가 해당 통신프로토콜의 데이터 프레임을 생성한 후, 상기 CPU(130)는 PLC 헤더의 '데이터 전송모드' 영역을 리드하고, 리드한 PLC(300)의 '데이터 전송모드'가 어떤 상태인지를 판단한다(S918).

상기 데이터 전송모드는 데이터 설정 모드, 설정값 모니터 모드, 모니터 모드의 3 종류가 있다.

상기 데이터 전송모드 영역을 리드한 결과 '데이터 설정 모드'인 경우, 상기 CPU(130)는 PLC의 RW(READ WRITE) 속성 데이터(예컨대, 설정값, 알람 설정값, PID 값 등)를 리드하고 MU 메모리(120)에 라이트한다(S920, S922).

상기 S920 및 S922 단계 즉, PLC(300)의 RW 속성 데이터를 리드하고 MU 메모리(120)에 라이트하는 단계에서 RW 속성 데이터는 PLC에 연결된 터치패널에 의한 설정 입력에 의해서 선택적으로 MU 메모리(120)에 라이트될 수 있다.

즉, PLC(300)에 연결된 터치패널(400)의 입력부를 통해서 유저는 PLC(300)에서 MU(100)로 다운로드하기 위한 데이터를 선택할 수 있고, 상기와 같이 유저가 PLC(300)에서 MU(100)로 다운로드하기 위한 데이터를 선택하는 경우 선택된 데이터만 MU(100)로 다운로드된다.

특히, 유저는 다운로드하고자 하는 데이터 중에서, 변화가 있는 즉, 갱신된 데이터만을 선택하여 다운로드할 수 있고, 그 결과 폴링 시간이 단축되고, 따라서 데이터 획득시간이 단축되게 된다. 상기와 같이 데이터 획득시간이 단축되면 리드하는 현재의 데이터값의 변화 추이를 더욱 상세하게 알 수 있게 됨은 물론이다.

상기 S922 단계 즉, RW 속성 데이터를 라이트하는 단계가 완료된 후에는 자동으로 모니터 모드로 복귀한다. 즉, RW 속성 데이터를 라이트하는 단계가 완료된 후에는 자동으로 MU 메모리(120)의 RO(READ Only) 속성 데이터(예컨대, 현재값(PV), 출력값, 현재 상태정보 등)를 PLC(300)에 라이트하는 단계가 수행된다.

한편, S918 단계의 수행에 의해서 상기 데이터 전송모드 영역을 리드한 결과 '설정값 모니터 모드'인 경우, 상기 CPU(130)는 MU 메모리(120)에 저장되어 있는 RW 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트한다(S926, S928).

그리고, 상기 MU 메모리(120)에 저장되어 있는 RW 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계에 있어서, 상기 RW 속성 데이터는 PLC(300)에 연결된 터치패널(400)에 의한 설정 입력에 의해서 선택적으로 PLC에 라이트된다. 즉, MU(100)에 있는 데이터 중에서 터치패널(400)의 입력부를 통해서 선택된 데이터만을 PLC(300)로 업로드할 수 있다.

더 나아가, 유저는 갱신된(즉, 변화가 있는) 데이터만이 PLC(300)로 업로드 되도록 설정할 수도 있다.

그리고, 상기와 같이 선택적으로 데이터를 업로드함으로써 폴링시간이 단축되어 데이터 획득시간이 짧아지는 이점이 있게 됨은 물론이다.

상기 RW 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계 수행 후에는, 자동으로 모니터 모드로 복귀한다.

상기 데이터 전송모드 영역을 리드한 결과, '모니터 모드'인 경우, MU 메모(120)의 RO 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트한다. 그리고, 상기 모니터 모드는 상시 모드이다.

그리고, 상기 MU 메모리(120)의 RO 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단 계에 있어서, 상기 RO 속성 데이터는 PLC(300)에 연결된 터치패널(400)에 의한 초기설정(User Map)의 설정 입력에 의해서 PLC(300)에 선택적으로 라이트될 수 있음은 물론이다.

다음은 MU(100)와 CU(200) 간에 수행되는 온도제어방법에 대하여 기술한다.

먼저, MU(100)와 CU(200)에 전원이 공급되면, MU(100)는 MU(100)에 연결된 CU(200)의 개수를 체크하고(S1010), CU(200)가 정상상태로 동작(엄밀하게는 CU의 각 채널이 정상상태로 동작)하는지 여부를 체크한다(S1012).

그리고, 상기 MU(100)는 PLC(300)로부터 수신한 설정값(SP)을 CU(200)로 송신한다(S1014).

상기 CU(200)는 MU(100)로부터 수신한 설정값(SP)과 온도센서(S1)로부터 수신한 현재값(PV)을 CU 메모리(220)에 저장하고, 상기 저장된 설정값(SP)과 현재값(PV)을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산 및 저장한다(S1016).

그리고, 상기 MU(100)는 상기 저장된 제어 출력값(MV)과 현재값(PV)을 포함한 각 채널의 데이터값을 리드하여 MU 메모리(120)의 채널 데이터 저장부(121)에 저장한다(S1018).

상기 MU(100)의 CPU(130)는 CU 메모리(220)에 저장된 복수의 채널 데이터를 리드하여 데이터 갱신이 있는지 여부를 판단하고(S1020), 상기 판단에 의해서 데이터의 갱신이 있는 경우, 갱신된 데이터만을 상기 MU의 메모리의 채널 데이터 저장부(121)의 해당 영역에 저장한다(S1022).

상기와 같이 MU(100)는 CU(200)에 저장되어 있는 모든 데이터를 계속하여 업 로드하는 것이 아니라 데이터 갱신(즉, 데이터 값의 변화)이 있는 경우에만 이를 감지하여서 갱신된 데이터만을 CU(200)로부터 MU(100)로 업로드하게 된다.

그 결과 MU가 폴링하는 시간이 단축되어서 데이터 획득시간이 짧아지는 이점이 발생한다.

한편, PLC(300)에 연결된 터치패널(400)로부터 초기설정(User Map) 입력에 의해 선택적으로 데이터를 리드/라이트하라는 명령이 입력되는 경우에는, 갱신된 데이터가 MU(100)로 업로드되는 것이 아니라 유저가 초기설정에 의해 설정한 데이터가 각 CU(200)로부터 MU(100)로 업로드될 수 있음은 물론이다.

상기의 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

상기와 같은 구성과 제어 과정을 가지는 본 발명인 다채널 온도제어기 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 종래와는 달리 다수의 채널을 하나의 온도제어기에서 제어할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 하나의 온도제어기가 다른 통신프로토콜을 가지는 복수의 통신기기 내지 통신단말기와 원활하게 통신할 수 있는 효과가 있다.

즉, 간단하고도 신속 용이하게 통신프로토콜을 설정하여 외부 통신기기와 데이터 통신할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 데이터의 업로드나 다운로드에 있어서 유저의 선택(특히, 변화되거나 갱신된 데이터만을 선택)에 의해서 선별적으로 선택된 데이터만을 다운로드 또는 업로드할 수 있기 때문에, 폴링 시간이 단축되어서 데이터 획득시간이 짧아지는 효과가 있다.

넷째, 다수의 온도 제어 채널을 구성하고 각 채널에 대하여 개별 독립적으로 운전(RUN) 또는 정지(STOP)를 제어할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 종래와 같이 하나의 채널에 장애가 생긴 경우에 시스템 전체의 동작을 정지시키지 않고 장애가 발생한 채널만을 정지시킬 수 있는 효과가 있다. 그 결과 채널 장애시에 유리한 효과가 있게 된다.

다섯째, 본 발명에 의한 온도제어기를 구성하는 MU(100)가, PLC와 같은 외부통신기기와의 데이터 통신시 마스터로 작동하기 때문에, PLC(300)와 같은 외부통신기기에 별도의 프로그래밍 작업을 요하지 않게 되는 이점이 있다.

Claims (14)

1. 삭제
2. 온도를 제어하기 위한 온도제어기에 있어서:

   온도센서(S1)로부터 검출된 현재값(PV)과 수신되는 설정값(SP)을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산하여 온도제어대상으로 출력하는 복수의 CU(Control Unit)(200); 및,

   상기 복수의 CU(200) 각각에 대한 운전(RUN) 또는 정지(STOP) 제어를 수행하며, 상기 복수의 CU(200)의 정상동작상태를 체크하고, 상기 CU(200)로 설정값(SP)을 송신하며, 상기 CU(200)에 저장되어 있는 현재값(PV)과 제어 출력값(MV)의 갱신여부를 감지하여 상기 CU(200)의 제어채널의 데이터를 저장하고 있는 MU(Main Unit)(110)를 포함하여 구성되되,

   상기 MU(100)는,

   해당 MU의 주소번지를 설정하는 MU주소설정부(111)와, 통신프로토콜을 설정하는 통신프로토콜 설정부(112)로 구성되는 설정입력부(110);

   상기 CU(200)의 각 채널의 데이터와 MU의 데이터와 복수의 통신프로토콜 루틴이 저장되어 있는 MU 메모리(120);

   상기 통신프로토콜 설정부(112)에 의해서 입력된 통신프로토콜에 해당하는 통신프로토콜을 상기 MU 메모리(120)로부터 읽어 들여서 해당 통신프로토콜을 실행하여 데이터프레임을 생성하고 시스템 전체를 제어하는 CPU(130);

   PLC(300)를 포함한 외부 통신기기와 통신하기 위한 외부통신모듈(140); 및,

   CU(200)와 통신하기 위한 CU통신부(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도제어기.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 MU 메모리(120)는,

   상기 CU(200)의 각 채널의 현재값(PV), 설정값(SP), 출력값(MV)을 포함한 데이터가 저장되어 있는 채널 데이터 저장부(121);

   MU의 데이터가 저장되어 있는 MU 데이터 저장부(122); 및,

   복수의 통신프로토콜의 루틴이 저장된 통신프로토콜 루틴 저장부(123)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도제어기.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 MU주소설정부(111)와 통신프로토콜 설정부(112)는, 딥(DIP) 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도제어기.
5. 청구항 2 내지 청구항 4 중에서 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 CU(200)는,

   온도센서(S1)로부터 입력되는 아날로그신호의 현재값(PV)을 디지털신호의 현재값(PV)으로 변환하는 입력부(210);

   상기 입력부(210)로부터 수신한 현재값(PV)과 상기 MU(100)로부터 수신한 설정값을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산하고, 상기 연산한 제어 출력값(MV)을 출력하며 CU 전체를 제어하는 CPU(230);

   상기 CPU(230)의 제어에 의하여 현재값(PV), 설정값(SP) 및 제어 출력값(MV)을 포함하는 CU의 각 채널의 데이터를 저장하고 있는 CU 메모리(220);

   상기 MU(100)와 통신하기 위한 MU 통신부(250); 및,

   상기 CPU(230)로부터 수신한 디지털신호의 제어 출력값(MV)을 아날로그신호의 제어 출력값으로 변환한 출력하는 출력부(260)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도제어기.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 MU(100)와 CU(200)는 I2C 방식에 의하여 통신이 수행되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도제어기.
7. MU(100)의 주소번지가 설정되는 단계;

   통신프로토콜이 설정되는 단계;

   설정된 통신프로토콜이 PLC의 통신프로토콜인지 여부를 판단하는 단계;

   PLC의 통신프로토콜인 경우에는, PLC 헤더의 '데이터 전송모드' 영역을 MU(100)가 리드하여 상기 '데이터 전송모드'를 판단하는 단계;

   상기 데이터 전송모드 영역을 리드한 결과 '데이터 설정 모드'인 경우, PLC의 RW 속성 데이터를 리드하고 MU 메모리(120)에 라이트하는 단계; 및,

   상기 RW 속성 데이터를 라이트하는 단계가 완료된 후에는 자동으로 MU 메모리(120)의 RO 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 제어방법.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 데이터 전송모드 영역을 리드한 결과 '설정값 모니터 모드'인 경우, MU 메모리(120)에 저장되어 있는 RW 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계; 및,

   상기 RW 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계 수행 후에는, 자동으로 MU 메모리(120)의 RO 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 제어방법.
9. 청구항 7에 있어서,

   상기 데이터 전송모드 영역을 리드한 결과, '모니터 모드'인 경우, MU 메모리(120)의 RO 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 제어방법.
10. 청구항 7에 있어서,

    PLC의 RW 속성 데이터를 리드하고 MU 메모리(120)에 라이트하는 단계에서 RW 속성 데이터는 PLC에 연결된 터치패널에 의한 설정 입력에 의해서 선택적으로 MU 메모리(120)에 라이트되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 제어방법.
11. 청구항 8에 있어서,

    MU 메모리(120)에 저장되어 있는 RW 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계에 있어서, 상기 RW 속성 데이터는 PLC에 연결된 터치패널에 의한 설정 입력에 의해서 선택적으로 PLC에 라이트되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 제어방법.
12. 청구항 7 내지 청구항 11 중에서 어느 하나의 청구항에 있어서,

    상기 MU 메모리(120)의 RO 속성 데이터를 PLC(300)에 라이트하는 단계에 있어서, 상기 RO 속성 데이터는 PLC에 연결된 터치패널에 의한 설정 입력에 의해서 PLC(300)에 선택적으로 라이트되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 제어방법.
13. MU(100)가 MU(100)에 연결된 CU(200)의 개수를 체크하는 단계;

    CU가 정상상태로 동작하는지 여부를 체크하는 단계;

    PLC(300)로부터 수신한 설정값(SP)을 MU(100)가 CU(200)로 송신하는 단계;

    MU(100)로부터 수신한 설정값(SP)과 온도센서(S1)로부터 수신한 현재값(PV)을 CU 메모리(220)에 저장하고, 상기 저장된 설정값(SP)과 현재값(PV)을 기초로 제어 출력값(MV)을 연산 및 저장하는 단계; 및,

    상기 저장된 제어 출력값(MV)과 현재값(PV)을 포함한 각 채널의 데이터값을 리드하여 MU 메모리(120)의 채널 데이터 저장부(121)에 저장하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 온도 제어방법.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 MU(100)의 CPU(130)는 CU 메모리(220)에 저장된 복수의 채널 데이터를 리드하여 데이터 갱신이 있는지 여부를 판단하고,

    상기 판단에 의해서 데이터의 갱신이 있는 경우, 갱신된 데이터만을 상기 MU의 메모리(120)의 채널 데이터 저장부(121)의 해당 영역에 저장하는 것을 특징으로 다채널 온도 제어방법.

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