KR100877844B1 - HiMAP-Motor Controller - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 모터 보호 제어 장치(HiMAP-MC; Hyundai Intelligent Measuring and Protection device-Motor Controller)에 관한 것으로, 특히 AC전압 검출회로, 정전검출회로, 3상전류검출회로, 지락검출회로, 다양한 시퀀스(sequence)로직을 다운로드받는 PLC 래더 다운로드부, 상태표시부, 키이입력부 및 통신부 등을 디지털기기로 집약시켜 구성함으로써, 전체적인 구성의 간소화로 인해 배선이 간편하고 유지보수가 용이하며, 과전류, 구속, 지락, 결상, 역상, 불평형, 부족전류 등 모터보호의 다양한 기능을 제공하며 부하전류를 물론 각종 사고의 Trip 원인까지 표시할 수 있어 사고 원인을 신속 정확하게 파악하고 대처할 수 있을 뿐만 아니라 직입기동, Y-Δ기동, 리액터(Reactor)기동, 정역기동 등의 각종 로직을 다운로드받아 적용할 수 있으며, 고속의 데이타 통신 기능을 가지고 있어 원격지에서 통신에 의한 모터제어를 할 수 있고 전압 및 전류값, Fault 정보 등 각종 상태감시가 가능하고 다양한 상위시스템과 네트워크 구성이 가능하도록 한 래더 로직 다운로드 가능한 디지털 모터 보호 제어 장치를 제공한다.The present invention relates to a digital motor protection control device (HiMAP-MC; Hyundai Intelligent Measuring and Protection device-Motor Controller), in particular an AC voltage detection circuit, a power failure detection circuit, a three-phase current detection circuit, a ground fault detection circuit, various sequences PLC ladder download unit, status display unit, key input unit, and communication unit that download logic are integrated into digital devices, so the wiring is simple and easy to maintain due to the simplification of the overall structure. It provides various functions of motor protection, such as reversed phase, unbalanced, undercurrent, and it can display the load current as well as the cause of trip of various accidents, so that it is possible to quickly and accurately identify the cause of the accident and cope with it. It is possible to download and apply various logic such as reactor start, reverse start, etc., and have high speed data communication function. It is possible to set the motor control by a communication from a remote location and provides the voltage and current values, Fault information, various condition monitoring is available and downloads the ladder logic one to enable a variety of the host system and the network configuration protection capable digital motor controller.

모터보호 제어장치(HiMAP-MC), 디지털, 정전검출회로, CPU, NVS 램, 상태표시부, 키입력부, 전원부, 통신부,Motor Protection Control Device (HiMAP-MC), Digital, Power Failure Detection Circuit, CPU, NVS RAM, Status Display, Key Input, Power Supply, Communication,

Description

래더 로직 다운로드 가능한 디지털 모터 보호 제어 장치{HiMAP-Motor Controller}Ladder Logic Downloadable Digital Motor Protection Controller {HiMAP-Motor Controller}

도 1 은 본 발명의 디지털 모터 보호 제어장치를 보인 블럭도.1 is a block diagram showing a digital motor protection control device of the present invention.

도 2 는 본 발명의 외형을 보인 도면.
2 is a view showing the appearance of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1: AC 전압 검출회로, 2: 정전검출회로,1: AC voltage detection circuit, 2: blackout detection circuit,

3: 3상 전류 검출회로, 4: 지락검출회로,3: three-phase current detection circuit, 4: ground fault detection circuit,

5: 래더 로직 다운로드부, 6: CPU,5: ladder logic download section, 6: CPU,

7: 비휘발성 Memory(NVS 램), 8: 상태표시부,7: non-volatile memory (NVS RAM), 8: status display,

9: 키입력부, 10: 제어전원부, 9: key input, 10: control power supply,

11: 통신부, 12: 외부신호 입력부,11: communication unit, 12: external signal input unit,

13: 릴레이 출력부,13: relay output,

본 발명은 래더 로직 다운로드가 가능한 디지털 모터 보호 제어 장치(HiMAP- MC; Hyundai Intelligent Measuring and Protection device-Motor Controller)에 관한 것으로서, 특히 전체적인 구성의 간소화로 인해 배선이 간편하고 유지보수가 용이하며, 과전류, 구속, 지락, 결상, 역상, 불평형, 부족전류 등 모터보호의 다양한 기능을 제공하며 부하전류를 물론 각종 사고의 Trip 원인까지 표시할 수 있어 사고 원인을 신속 정확하게 파악하고 대처할 수 있을 뿐만 아니라 직입기동, Y-Δ기동, 리액터(Reactor)기동, 정역기동 등의 각종 래더 로직을 다운로드받아 적용할 수 있으며, 고속의 데이타 통신 기능을 가지고 있어 원격지에서 통신에 의한 모터제어를 할 수 있고 전압 및 전류값, Fault 정보 등 각종 상태감시가 가능하고 다양한 상위시시스템과 네트워크 구성이 가능하도록 한 디지털 모터 보호 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital motor protection control device (HiMAP-MC; Hyundai Intelligent Measuring and Protection device-Motor Controller) capable of downloading ladder logic. In particular, the wiring is simple, easy to maintain, and overcurrent due to the simplification of the overall configuration. It provides various functions of motor protection such as motor, restraint, ground fault, phase loss, reverse phase, unbalance, under current, and it can display the load current as well as the cause of trip of various accidents. It is possible to download and apply various ladder logics such as dynamic, Y-Δ, reactor, and forward and reverse, and it has high speed data communication function to control motor by remote communication, and to control voltage and current. It is possible to monitor various statuses such as value and fault information and to configure various high-level systems and networks. It relates to a digital motor protection control device.

일반적으로 모터를 보호하는 장치로는 열동형, 전자식, 유도형, 정지형 등 각종 과부하계전기가 있다. 이중 가장 기본적인 보호기능을 가지고 있는 열동형 과부하계전기는 모터의 열특성과 유사한 특성곡선을 그리는 바이메탈의 만곡특성을 이용하여 전자접촉기를 석방시켜 모터에 흐르는 과전류를 차단함으로써 그 보호기능을 수행하게 된다.In general, there are various overload relays such as thermal type, electronic type, inductive type and stationary type. Among them, the thermal overload relay, which has the most basic protection function, performs the protection function by releasing the magnetic contactor and blocking the overcurrent flowing to the motor by using the bimetal's bending characteristic, which draws a characteristic curve similar to that of the motor.

최근에는 여러가지 보호기능이 추가되고 권선에 흐르는 전류를 검출하기 위해 전류변환기(CT) 2차측 전류를 내부 제어장치에서 사고 여부를 판독하고 릴레이를 동작시켜 모터보호를 수행하는 전자식 모터 보호 계전기가 제공되어 급속히 확산되고 있는 실정이다.Recently, various protection functions have been added, and an electronic motor protection relay is provided which reads the secondary current of the current transformer (CT) from the internal control device to detect an accident and operates a relay to detect the current flowing through the winding. It is rapidly spreading.

그러나, 종래의 전자식 모터 보호 계전기는 단순히 모터 보호의 기능만을 갖 고 있어서 모터 보호 계전기에 의해 보호 작동하게 되는 모터의 작동상태 및 원격제어를 위해서는 별도의 모니터링 장치와 원격제어를 위한 인터페이스 장비를 구축해야만 하는 문제점이 있었으며, 그 구조가 매우 복잡 해져서 배선이 어려울 뿐만 아니라 유지보수가 어려운 문제점이 있었다.However, the conventional electronic motor protection relay has only a function of motor protection. Therefore, in order to operate and remotely control a motor operated by the motor protection relay, a separate monitoring device and an interface device for remote control must be established. There was a problem, and the structure is very complicated, not only the wiring is difficult, but also difficult to maintain a problem.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 AC전압 검출회로, 정전검출회로, 3상전류검출회로, 지락검출회로, 다양한 시퀀스(sequence)로직을 다운로드받는 래더 로직 다운로드부, 상태표시부, 키입력부 및 통신부 등을 디지털 기기로 집약시켜 구성함으로써, 전체적인 구성의 간소화로 인해 배선이 간편하고 유지보수가 용이하며, 과전류, 구속, 지락, 결상, 역상, 불평형, 부족전류 등 모터보호의 다양한 기능을 제공하며 부하전류는 물론 각종 사고의 Trip 원인까지 표시할 수 있어 사고 원인을 신속 정확하게 파악하고 대처할 수 있을 뿐만 아니라 직입기동, Y-Δ기동, 리액터(Reactor)기동, 정역기동 등의 각종 래더 로직을 다운로드 받아 적용할 수 있으며, 고속의 데이타 통신 기능을 가지고 있어 원격지에서 통신에 의한 모터 제어를 할 수 있고 전압 및 전류값, Fault 정보 등 각종 상태감시가 가능하고 다양한 상위 시스템과 네트워크 구성이 가능하도록 한 래더 로직 다운로드가 가능한 디지털 모터 보호 제어 장치를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is an AC voltage detection circuit, a power failure detection circuit, a three-phase current detection circuit, a ground fault detection circuit, a ladder logic download unit for downloading various sequence logic, status display unit, key input unit and communication unit By converging and configuring digital devices, the wiring is simple and easy to maintain due to the simplification of the overall configuration, and it provides various functions of motor protection such as overcurrent, restraint, ground fault, phase loss, reverse phase, unbalance, undercurrent, and load. It can display not only current but also trip cause of various accidents, so that you can quickly and accurately identify the cause of the accident and cope with it, and download various ladder logic such as direct start, Y-Δ start, reactor start and forward start. It can be applied, and it has a high speed data communication function to control the motor by remote communication, and The ryugap, Fault information, various condition monitoring is possible, and a variety of the host system and the network configuration is a ladder logic download is possible to allow the digital protective control apparatus and a motor providing for the purpose.

이하, 도 1 및 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.                     

상기 목적달성을 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

계기용 변압기(PT)로부터 모터로 공급되는 AC 전압을 감지하는 AC전압 검출회로(1)와;An AC voltage detection circuit 1 for sensing an AC voltage supplied from the instrument transformer PT to the motor;

모터로 공급되는 전압을 이용하여 정전여부를 검출하는 정전검출회로(2)와;An electrostatic detection circuit (2) which detects whether an electrostatic power is detected using a voltage supplied to the motor;

3상 계기용 변류기(3CT)를 통해 모터로 공급되는 전류를 감지하는 3상전류검출회로(3)와;A three-phase current detection circuit 3 for sensing current supplied to the motor through the three-phase instrument current transformer 3CT;

영상변류기(ZCT)로부터 지락전류를 감지하는 지락검출회로(4)와;A ground fault detection circuit (4) for detecting a ground fault current from an image current transformer (ZCT);

외부기기로부터 다양한 시퀀스 로직을 다운로드받는 래더 로직 다운로드부(5)와;A ladder logic download unit 5 for downloading various sequence logics from an external device;

상기 각종 검출회로(1~4) 및 래더 로직 다운로드부(5)를 통해 입력되는 모터의 전압, 전류, 지락, 시퀀스 로직에 따라 모터의 동작상태를 파악하고, 그 동작상태를 상태표시부(8)를 통해 표시되도록 제어하는 CPU(6)와;The operation state of the motor is determined according to the voltage, current, ground fault, and sequence logic of the motor input through the various detection circuits 1 to 4 and the ladder logic download unit 5, and the operation state is displayed in the state display unit 8 CPU 6 for controlling to be displayed through;

사고 데이터, Fault정보 및 설정값을 저장하는 비휘발성 메모리인 NVS램(7)과;An NVS RAM 7 which is a nonvolatile memory for storing accident data, fault information, and setting values;

엘이디(LED) 및 세븐 세그먼트(7-segment)로 구성되어 모터의 각종 동작상태를 표시하는 상태표시부(8)와;A status display unit 8 composed of an LED and a seven-segment to display various operating states of the motor;

각종 제어명령을 입력하기 위한 다수의 키로 이루어진 키입력부(9); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A key input unit 9 comprising a plurality of keys for inputting various control commands; Characterized in that configured to include.

그리고, 본 발명은 통신라인을 통해 외부기기와 데이타를 송수신하기 위한 통신부(11)를 더 포함하여 원격제어가 가능 하도록 한 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that it further comprises a communication unit 11 for transmitting and receiving data with the external device through a communication line to enable remote control.                     

또한, 사고발생시 차단기 투입 및 개방을 위한 릴레이 제어신호를 출력하는 릴레이 출력부(13)를 더 포함하여 구성된다.In addition, it is configured to further include a relay output unit 13 for outputting a relay control signal for inputting and opening the breaker when an accident occurs.

미설명된 도면부호 10은 각 구성요소로 구동전원을 공급하는 제어전원부를 나타내고, 도면부호 12는 통신부(11)를 통해 외부기기로부터 전송되는 외부제어신호를 CPU(6)로 공급해주는 외부신호 입력부를 나타낸다.Unexplained reference numeral 10 denotes a control power supply for supplying driving power to each component, and reference numeral 12 denotes an external signal input for supplying an external control signal transmitted from an external device via the communication unit 11 to the CPU 6. Represents wealth.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.

모터 구동시 AC 전압 검출회로(1)는 PT를 통해 모터로 공급되는 AC전압을 검출하여 CPU(6)로 공급하고, 정전검출회로(2)는 정전여부를 감지하여 CPU(6)로 공급하며, 3상 전류 검출회로(3)는 3CT를 통해 모터로 공급되는 전류를 감지하여 CPU(6)로 공급하고, 지락검출회로(4)는 ZCT를 통해 지락전류를 감지하여 CPU(6)로 공급한다.When the motor is driven, the AC voltage detection circuit 1 detects the AC voltage supplied to the motor through PT and supplies it to the CPU 6, and the power failure detection circuit 2 detects the power failure and supplies it to the CPU 6. The three-phase current detection circuit 3 detects a current supplied to the motor through 3CT and supplies it to the CPU 6, and the ground fault detection circuit 4 detects a ground current through ZCT and supplies it to the CPU 6. do.

상기 CPU(6)는 각각의 검출회로(1~4)를 통해 공급되는 전압, 전류, 정전여부, 지락전류를 동작 시퀀스에 의해 신호 처리하여 모터의 동작상태를 판단하고, 그 판단결과를 상태표시부(8)를 구성하는 엘이디(LED) 및 세븐 세그먼트를 통해 표시하여 사용자가 모터의 작동상태를 한눈에 알아볼 수 있도록 한다.The CPU 6 processes the voltage, current, power failure, and ground current supplied through each of the detection circuits 1 through 4 according to an operation sequence to determine the operation state of the motor, and the determination result is displayed on the state display unit. (8) It is displayed through LED and seven segments that make up the user's operation status at a glance.

또한, 상기 CPU(6)는 과전류, 구속, 지락, 결상, 역상, 불평형, 부족전류 등 모터보호에 필요한 다양한 기능을 수행하게 되며, 이에 부수적으로 모터의 고장여부를 판단하여 상태표시부(8)를 통해 출력하게 되며, 사고발생이 감지 되었을때 릴레이 출력부(13)를 통해 릴레이 구동을 위한 제어신호를 출력하여 차단기가 정확하게 작동하도록 한다. In addition, the CPU 6 performs various functions necessary for motor protection such as over current, restraint, ground fault, phase loss, reverse phase, unbalance, under current, and the like. When the occurrence of an accident is detected, the relay output unit 13 outputs a control signal for driving the relay so that the breaker operates correctly.                     

그리고, 고장 발생시 그 고장의 Trip 원인까지 상태표시부(8)를 통해 표시할 수 있게 되어 사고원인을 신속 정확하게 대처할 수 있게 된다.When a failure occurs, the trip cause of the failure can be displayed through the status display unit 8 so that the cause of the accident can be dealt with quickly and accurately.

또한, 래더 로직 다운로드부(5)를 통해 다양한 시퀀스 로직을 다운로드하여 직입기동, Y-Δ기동, 리액터(Reactor)기동, 정역기동 등의 처리가 가능하게 된다.In addition, various sequence logics are downloaded through the ladder logic download unit 5 to enable processing such as direct start, Y-Δ start, reactor start, and forward start.

한편, 본 발명에서는 외부 통신라인과 통신할 수 있는 통신부(11)가 구비되어 있어서 사용자가 원격지에서 통신에 의한 모터의 원격제어를 실시할 수 있게 된다.On the other hand, in the present invention is provided with a communication unit 11 that can communicate with the external communication line, the user can remotely control the motor by communication at a remote location.

즉, 사용자가 데이타 통신이 가능한 외부단말기를 통해 통신부(11)에 접속하여 모터제어를 위한 제어정보를 입력하게 되면, 그 제어정보가 외부신호 입력부(12)를 통해 CPU(6)로 공급되어 모터의 원격제어가 구현되는 것이다.That is, when a user connects to the communication unit 11 through an external terminal capable of data communication and inputs control information for motor control, the control information is supplied to the CPU 6 through the external signal input unit 12 to supply the motor. Remote control is implemented.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 AC전압 검출회로, 정전검출회로, 3상전류검출회로, 지락검출회로, 다양한 시퀀스(sequence)로직을 다운로드받는 래더 로직다운로드부, 상태표시부, 키입력부 및 통신부 등을 디지털기기로 집약시켜 구성함으로써, 전체적인 구성의 간소화로 인해 배선이 간편하고 유지보수가 용이하며, 과전류, 구속, 지락, 결상, 역상, 불평형, 부족전류 등 모터보호의 다양한 기능을 제공하며 부하전류를 물론 각종 사고의 Trip 원인까지 표시할 수 있어 사고 원인을 신속 정확하게 파악하고 대처할 수 있을 뿐만 아니라 직입기동, Y-Δ기동, 리액터(Reactor)기동, 정역기동 등의 각종 기동방식별 로직을 다운로드받아 적용할 수 있으며, 고속의 데이타 통신 기능을 가지고 있어 원격지에서 통신에 의한 모터 제어를 할 수 있고 전압 및 전류값, Fault 정보 등 각종 상태감시가 가능하고 다양한 상위시스템과 네트워크 구성이 가능하도록 한 래더 로직 다운로드가 가능한 디지털 모터 보호 제어 장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention provides an AC voltage detection circuit, a power failure detection circuit, a three-phase current detection circuit, a ground fault detection circuit, a ladder logic download unit for downloading various sequence logics, a status display unit, a key input unit, a communication unit, and the like. By converging with the device, the wiring is simple and easy to maintain due to the simplification of the overall configuration, and provides various functions of motor protection such as overcurrent, restraint, ground fault, phase loss, reverse phase, unbalance, and undercurrent. Trip cause of various accidents can be displayed so that the cause of the accident can be identified and responded quickly and accurately, and the logic for each start-up method such as direct start, Y-Δ start, reactor start, and forward start is downloaded and applied. It has high speed data communication function, so it can control motor by remote communication It can be expected to provide a digital motor protection control device capable of monitoring various states such as faults and fault information and downloading ladder logic to enable various host systems and network configurations.

Claims (3)

PT로부터 모터로 공급되는 AC 전압을 감지하는 AC전압 검출회로와, 모터로 공급되는 전압을 이용하여 정전여부를 검출하는 정전검출회로와, 3상CT를 통해 모터로 공급되는 전류를 감지하는 3상전류검출회로와, ZCT로부터 지락전류를 감지하는 지락검출회로와, 사고 데이터, Fault정보 및 설정값을 저장하는 비휘발성 메모리인 NVS램과, 엘이디(LED) 및 세븐 세그먼트로 구성되어 모터의 각종 동작상태를 표시하는 상태표시부와, 각종 제어명령을 입력하기 위한 다수의 키로 이루어진 키입력부; 를 포함하여 구성하고,AC voltage detection circuit for detecting AC voltage supplied from the PT to the motor, blackout detection circuit for detecting the power failure by using the voltage supplied to the motor, and 3-phase current for detecting current supplied to the motor through 3-phase CT It consists of a detection circuit, a ground fault detection circuit that detects a ground current from ZCT, NVS RAM, a nonvolatile memory that stores accident data, fault information, and setting values, LEDs, and seven segments. A key input unit comprising a status display unit for displaying a plurality of keys and a plurality of keys for inputting various control commands; And including 노트북PC나 외부기기로부터 다양한 시퀀스 로직을 다운로드받는 래더 로직 다운로드부;A ladder logic downloader for downloading various sequence logics from a notebook PC or an external device; 상기 각종 검출회로를 통해 입력되는 모터의 전압, 전류, 지락, 시퀸스 로직에 따라 모터의 동작상태를 파악하고 그 동작상태를 상태표시부를 통해 표시되도록 제어하며, 상기 래더 로직 다운로드부에 의해 다운로드되는 다양한 시퀸스 로직을 통해 모터의 기동방식을 변경 제어하는 CPU; 및,Determines the operation state of the motor according to the voltage, current, ground fault, and sequence logic of the motor input through the various detection circuits, and controls the operation state to be displayed through the state display unit, and various downloaded by the ladder logic download unit. A CPU for changing and controlling a motor starting method through sequence logic; And, 사고발생시 상기 CPU의 제어를 받아 차단기 투입 및 개방을 위한 릴레이 제어신호를 출력하는 릴레이 출력부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 래더 로직 다운로드 가능한 디지털 모터 보호 제어 장치.A relay output unit configured to output a relay control signal for inputting and opening a breaker under the control of the CPU when an accident occurs; Ladder logic downloadable digital motor protection control device characterized in that it further comprises a. 제 1 항에 있어서, 상기 디지털 모터 보호 제어장치에는,According to claim 1, The digital motor protection control device, 통신라인을 통해 외부기기와 데이타를 송수신하기 위한 통신부를 더 포함하여 원격제어가 가능 하도록 한 것을 특징으로 하는 래더 로직 다운로드 가능한 디 지털 모터 보호 제어 장치.Ladder logic downloadable digital motor protection control device further comprising a communication unit for transmitting and receiving data with an external device through a communication line to enable remote control. 삭제delete
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