KR100878792B1

KR100878792B1 - 무대기계 속도동기 제어시스템

Info

Publication number: KR100878792B1
Application number: KR1020070053491A
Authority: KR
Inventors: 배관영; 정인호
Original assignee: 주식회사 진성
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2009-01-15
Also published as: KR20080105650A

Abstract

본 발명은 PLC와 복수의 인버터 간에 프로피버스(PROFIBUS) 통신을 하여 디지털 신호에 의하여 통신할 수 있도록 하고, 여러 대의 인버터 중에 PLC에서 마스터인버터를 자동 선정하여 슬레이버인버터들이 마스터인버터의 속도를 따라가도록 속도동기시켜서 여러 대의 무대기계가 동시에 같은 속도를 유지하면서 구동하고 정지할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무대기계 속도동기 제어시스템에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 무대기계 제어 시스템에 있어서, 동작 제어 대상인 복수의 무대기계를 선택하고, 상기 선택된 무대기계의 속도와 높이(height)를 설정하고, 속도동기모드 명령을 입력하는 무대조정실 PC(110), 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 PLC 런 제어신호를 기초로 운전되며, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 상기 선택된 무대기계의 ID와 속도데이터와 높이데이터를 수신하고, 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하고, 마스터인버터로 선택한 인버터로 마스터선택신호를 전송하고, 상기 선택된 무대기계에 대응하는 복수의 인버터로 인버터 런 제어신호를 출력하는 PLC(120), 상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 PLC(120)로부터 마스터선택신호를 수신한 후, 수신된 마스터모터회전수신호를 슬레이브인버터(132,133)로 전송하는 마스터인버터(131), 상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 마스터인버터(131)로부터 수신한 마스터모터회전수신호에 속도 동기되도록 슬레이브모터(142,143)로 전류를 출력하여 슬레이브모터(142,143)를 구동하는 슬레이브인버터(132,133), 상기 마스터인버터(131)에 연결되어서 상기 마스터인버터(131)에 의한 전류 제어에 의해서 구동하는 마스터모터(141), 상기 마스터모터(141)에 구비되어서 마스터모터(141)의 회전수를 감지하는 마스터엔코더(151), 상기 슬레이브인버터(132,133)에 연결되어서 상기 슬레이브인버터(132,133)에 의한 전류 제어에 의해서 구동하는 슬레이브모터(142,143), 상기 슬레이브모터(142,143)에 구비되어서 슬레이브모터(142,143)의 회전수를 감지하는 슬레이브엔코더(152,153)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의하면, 바튼과 같은 여러 대의 무대기계를 수평을 유지하면서 같은 위치에 유지할 수 있도록 하는 이점이 있다.

무대기계, 바튼, 속도동기, 무대세트물, 프로피버스, PLC

Description

무대기계 속도동기 제어시스템{Control System of Velocity Synchronization for Floor Apparatus}

도 1은, 종래 기술에 의한 무대세트물 제어 시스템에 의한 사용상태도이다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템의 블록구성도이다.

도 3은, 도 2에서의 무대조정실 PC의 입력부의 상세구성도이다.

도 4는, 도 2에서의 PLC의 상세 구성도이다.

도 5는, 도 4에서의 제어보드의 상세 구성도이다.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템에 의한 속도동기 제어방법의 흐름도이다.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템에 의한 무대기계의 동작 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 ; 무대조정실 PC

111a, 111b, 111c ; 무대기계선택부

112a, 112b, 112c ; 속도설정부

113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c' ; 높이설정부

114, 114' ; 높이선택부 115 ; 그룹운전선택부

116 ; 속도동기모드 선택부 117 ; 런 제어신호 입력부

120 ; PLC 131 ; 마스터인버터

132,133 ; 슬레이브인버터 141 ; 마스터모터

142,143 ; 슬레이브모터 151 ; 마스터엔코더

152,153 ; 슬레이브엔코더 410 ; 이더넷통신보드

420 ; PLC제어보드 430 ; 프로피버스통신보드

510 ; CPU 512 ; 연산부

514 ; 마스터인버터선택부

본 발명은 무대기계 제어시스템에 관한 것으로, 특히 PLC와 복수의 인버터 간에 프로피버스(PROFIBUS) 통신을 하여 디지털 신호에 의하여 통신할 수 있도록 하고, 여러 대의 인버터 중에 PLC에서 마스터인버터를 자동 선정하여 슬레이버인버터들이 마스터인버터의 속도를 따라가도록 속도동기시켜서 여러 대의 무대기계가 동시에 같은 속도를 유지하면서 구동하고 정지할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무대기계 속도동기 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 대형 무대 공연에서는 공연에 사용되는 각종 배경 LAC 조명기구 등 무대 세트물을 바튼(batten)이나 호이스트 등에 부착하거나 메달아서 공연 진행 을 한다. 그리고, 상기 바튼이나 호이스트는 인버터와 PLC(Programmable Logic Controller)의 제어에 의한 구동 모터에 의해서 승강된다.

도 1에는 종래 기술에 의한 무대세트물 제어 시스템에 의한 사용상태도가 도시되어 있다. 도 1에서 바튼(t1, t2, t3)에는 각각 모터가 연결됨은 물론이다.

예컨대 바튼(t1)과 같은 무대기계의 제어는 PLC(12)와 인버터(13)를 사용하여 여러 대를 동시에 구동하는 방식, 그리고 같은 속도 값을 여러 대의 인버터에 동시에 인가하는 방식이 있다.

종래기술에 의한 무대기계 제어는 인버터(13)의 특성 및 모터(14)의 특성이 상이하기 때문에 정확한 모터의 속도 동기를 구현할 수가 없었다.

각 모터의 운전속도가 동일하지 않으면 즉, 정확한 속도 동기가 이루어 지지 않으면 대형 무대세트물을 바튼 1대에 설치 할 수 없는 경우는 도 1에 도시된 바와 같이 여러 대의 바튼(t1, t2, t3)에 설치하여 동시에 구동을 해야 하는데, 이와 같이 출발시에는 동일위치(P1)의 바튼(t1, t2, t3)에 세트물이 설치된 상태에서 여러 대의 무대기계가 동시에 하강 하는 경우, 각 바튼이 도착하는 도착 지점이 서로 상이하고(바튼(t1)은 P2a의 위치에, 바튼(t2)은 P2b의 위치에, 바튼(t3)은 P2c의 위치에 도착), 세트물이 평형을 유지하지 못하여 플로어(F)에 부딪쳐서 무대 세트물이 파손 되거나 사고가 발생하는 문제점이 있었고, 또한 공연 진행에 문제가 있었다.

그로 인하여 점차 화려해지고 대형화 되어가는 공연장의 공연문화에 대응을 할 수가 없다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템의 목적은, PLC와 복수의 인버터 간에 프로피버스(PROFIBUS) 통신을 하여 디지털 신호에 의하여 통신할 수 있도록 하고, 종래의 단순히 속도값만 인버터로 동시에 인가하는 방식이 아닌 여러 대의 인버터 중에 PLC에서 마스터(MASTER) 인버터를 자동선정하여 슬레이버(SLAVE) 인버터들이 마스터인버터의 속도를 따라가도록 속도동기시켜서 여러 대의 무대기계가 동시에 같은 속도를 유지하면서 구동하고 정지할 수 있도록 하며, 속도동기를 PLCDML 개입 없이 인버터 간에 수행될 수 있도록 하여 시스템 구현 코스트도 낮출 수 있도록 하기에 적당하도록 한 무대기계 속도동기 제어시스템를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템은, 무대기계 제어 시스템에 있어서, 동작 제어 대상인 복수의 무대기계를 선택하고, 상기 선택된 무대기계의 속도와 높이(height)를 설정하고, 속도동기모드 명령을 입력하는 무대조정실 PC, 상기 무대조정실 PC로부터 수신한 PLC 런 제어신호를 기초로 운전되며, 상기 무대조정실 PC로부터 상기 선택된 무대기계의 ID와 속도데이터와 높이데이터를 수신하고, 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 무대조정실 PC로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하고, 마스터인버터로 선택한 인버터로 마스터선택신호를 전송 하고, 상기 선택된 무대기계에 대응하는 복수의 인버터로 인버터 런 제어신호를 출력하는 PLC, 상기 PLC로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 PLC로부터 마스터선택신호를 수신한 후, 수신된 마스터모터회전수신호를 슬레이브인버터로 전송하는 마스터인버터, 상기 PLC로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 마스터인버터로부터 수신한 마스터모터회전수신호에 속도 동기되도록 슬레이브모터로 전류를 출력하여 슬레이브모터를 구동하는 슬레이브인버터, 상기 마스터인버터에 연결되어서 상기 마스터인버터에 의한 전류 제어에 의해서 구동하는 마스터모터, 상기 마스터모터에 구비되어서 마스터모터의 회전수를 감지하는 마스터엔코더, 상기 슬레이브인버터에 연결되어서 상기 슬레이브인버터에 의한 전류 제어에 의해서 구동하는 슬레이브모터, 상기 슬레이브모터에 구비되어서 슬레이브모터의 회전수를 감지하는 슬레이브엔코더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템은, 상기 무대조정실 PC에는, 동작 제어대상인 복수의 무대기계를 선택하기 위한 무대기계선택부, 상기 복수의 무대기계에 대한 속도를 설정 입력하기 위한 속도설정부, 상기 복수의 무대기계에 대한 높이를 설정 입력하기 위한 높이설정부, 상기 높이설정부에 의해서 설정된 높이 중에서 실행하고자 하는 높이를 선택하는 높이선택부, 속도동기모드 명령을 설정 입력하기 위한 속도동기모드 선택부 및 상기 PLC의 운전명령을 입력하기 위한 PLC 런 제어신호 입력부를 포함하여 구비하고 있는 키 입력부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템은, 상기 PLC는, 상기 무대조정실 PC와 이더넷통신을 수행하여 무대조정실 PC로부터 무대기계의 ID와 속도데이터와 높이데이터와 속도동기모드 명령 신호와 PLC 런 제어신호를 포함한 데이터와 명령을 수신하는 이더넷통신보드, 상기 이더넷통신보드로부터 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 이더넷통신보드로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하고 PLC 전체를 제어하는 PLC제어보드, 상기 PLC제어보드의 제어에 의해서 상기 마스터인버터 및 슬레이브인버터와 프로피버스(PROFIBUS)통신하여, 상기 마스터인버터로 마스터선택신호를 전송하고 상기 마스터인버터와 슬레이브인버터로 인버터 런 제어신호를 전송하는 프로피버스통신보드로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템은, 상기 PLC제어보드는, 상기 이더넷통신보드와 프로피버스통신보드에 의한 데이터 및 명령 송수신을 실행 제어하는 CPU, 상기 CPU의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드로부터 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하는 연산부, 상기 CPU의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하는 마스터인버터선택부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템은, 마스터인버터선택부는 상기 무대조정실 PC로부터 수신된 복수의 무대기계 ID 중에서 ID 숫자가 가장 낮은 무대기 계에 연결된 인버터를 마스터인버터로 선택하는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템은, 상기 마스터인버터는 상기 마스터엔코더로부터 수신한 마스터모터의 회전수신호를 전압신호로 실시간으로 상기 슬레이브인버터로 출력하는 것을 특징으로 한다.

다음은 본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템의 블록구성도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템(100)은, 무대조정실 PC(110)와 PLC(120)와 마스터인버터(131)와 슬레이브인버터(132,133)와 마스터모터(141)와 마스터엔코더(151)와 슬레이브모터(142,143)와 슬레이브엔코더(152,153)를 포함하여 구성된다.

상기 무대조정실 PC(110)는 동작 제어 대상인 복수의 무대기계를 선택하고, 상기 선택된 무대기계의 속도와 높이(height)(플로어로부터의 높이)를 설정하고, 속도동기모드 명령을 입력하기 위한 입력부가 구비되어 있고, 상기 PLC(120)로 선택된 무대기계의 고유번호 즉 ID와 선택된 무대기계의 속도데이터와 높이데이터를 PLC(120)로 전송하고 속도동기모드 명령을 PLC(120)로 전송한다.

상기 PLC(120)는 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 런 제어신호를 기초로 운전되며, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 상기 선택된 무대기계의 ID와 속도데이터와 높이데이터를 수신하고, 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하고, 마스터인버터로 선택한 인버터로 마스터선택신호를 전송하고, 상기 선택된 무대기계에 대응하는 복수의 인버터로 인버터 런 제어신호를 출력한다.

상기 마스터인버터(131)는 상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 PLC(120)로부터 마스터선택신호를 수신한 후 자신을 마스터라고 인식하고, 마스터엔코더(151)로부터 수신된 마스터모터회전수신호(즉, 마스터모터(141)의 회전수 펄스신호)를 감지하고, 감지한 마스터모터회전수신호를 슬레이브인버터(132,133)로 전송한다.

상기 슬레이브인버터(132,133)는 상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 마스터인버터(131)로부터 수신한 마스터모터회전수신호에 속도 동기되도록 슬레이브모터(142,143)로 전류를 출력하여 슬레이브모터(142,143)를 구동한다.

상기 마스터모터(141)는 상기 마스터인버터(131)에 연결되어서 상기 마스터인버터(131)에 의한 전류 제어에 의해서 구동한다.

상기 마스터엔코더(151)는 상기 마스터모터(141)에 구비되어서 마스터모터(141)의 회전수를 감지하여 상기 마스터인버터(131)로 전송한다.

상기 슬레이브모터(142,143)는 상기 슬레이브인버터(132,133)에 연결되어서 상기 슬레이브인버터(132,133)에 의한 전류 제어에 의해서 구동한다.

상기 슬레이브엔코더(152, 153)는 상기 슬레이브모터(142,143)에 구비되어서 슬레이브모터(142,143)의 회전수를 감지한다.

도 3에는 상기 무대조정실 PC(11)의 입력부의 상세구성도가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 무대조정실 PC(110)에는, 동작 제어대상인 복수의 무대기계를 선택하기 위한 무대기계선택부(111a, 111b, 113c)(도 3 도시에서는 무대기계는 바튼1(T1), 바튼2(T2), 바튼3(T3)를 선택하는 구성으로 예시되어 있음)와, 상기 복수의 무대기계에 대한 속도를 설정 입력하기 위한 속도설정부(112a, 112b, 112c)와, 상기 복수의 무대기계에 대한 높이를 설정 입력하기 위한 높이설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')와, 상기 높이설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')에 의해서 설정된 높이 중에서 실행하고자 하는 높이를 선택하는 높이선택부(114, 114')와, 그룹운전/개별운전을 선택하기 위한 그룹운전설정부(115)와, 속도동기모드 명령을 설정 입력하기 위한 속도동기모드 선택부(116)와, 상기 PLC(120)의 운전명령을 입력하기 위한 런 제어신호 입력부(117)와, PLC의 운전을 정지하기 위한 스톱 제어신호를 입력하기 위한 스톱 제어신호 입력부(118)를 포함하여 구비하고 있는 키 입력부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

도 4에는 상기 PLC(120)의 상세 구성도가 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 PLC(120)는 이더넷통신보드(410)와 PLC제어보드(420)와 프로피버스통신보드(430)로 구성된다.

상기 이더넷통신보드(410)는 상기 무대조정실 PC(110)와 이더넷통신을 수행 하여 무대조정실 PC(110)로부터 무대기계의 ID와 속도데이터와 높이데이터와 속도동기모드 명령 신호와 PLC 런 제어신호를 포함한 데이터와 명령을 수신한다.

상기 PLC제어보드(420)는 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 대응하는 즉, 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터(131)를 선택하고 PLC(120) 전체를 제어하는 제어한다.

상기 프로피버스통신보드(430)는 상기 PLC제어보드(420)의 제어에 의해서 상기 마스터인버터(131) 및 슬레이브인버터(132,133)와 프로피버스(PROFIBUS)통신하여, 상기 마스터인버터(131)로 마스터선택신호를 전송하고 상기 마스터인버터(131)와 슬레이브인버터(132,133)로 런 제어신호를 전송한다.

도 5에는 상기 제어보드(420)의 상세 구성도가 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 PLC제어보드(420)는 CPU(510)와 연산부(512)와 마스터인버터선택부(514)로 구성된다.

상기 CPU(510)는 상기 이더넷통신보드(410)와 프로피버스통신보드(430)에 의한 데이터 및 명령 송수신을 실행 제어하고, PLC 전체 구성을 제어한다.

상기 연산부(512)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산한다.

상기 마스터인버터선택부(514)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더 넷통신보드(410)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 선택된 무대기계에 대응하는 즉 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터(131)를 선택 지정한다.

그리고, 마스터인버터선택부(514)는 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신된 복수의 무대기계 ID 중에서 ID 숫자가 가장 낮은 무대기계에 연결된 인버터를 마스터인버터로 선택하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 마스터인버터(131)는 상기 마스터엔코더(151)로부터 수신한 마스터모터(141)의 회전수신호를 전압신호로 실시간으로 상기 슬레이브인버터(132,133)로 출력한다.

다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템의 동작과정에 대하여 기술한다.

도 6에는 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템에 의한 속도동기 제어방법의 흐름도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템에 의한 무대기계의 동작 상태도가 도시되어 있다.

본 발명에 의한 무대기계 속도동기 제어시스템에 있어서는, 상기 무대조정실 PC(110)와 PLC(120) 간에는 이더넷통신에 의해서 데이터 및 신호가 송수신되고, PLC(120)와 인버터(131, 132, 133) 간에는 프로피버스통신에 의해서 데이터 및 신호가 송수신되는 것을 특징으로 한다.

사용자는 무대조정실 PC(110)에 구비되어 있는 입력부를 통해서 동작하고자 하는 무대기계 예컨대, 바튼1(T1), 바튼2(T2), 바튼3(T3)을 무대기계선택부(111a, 111b, 111c)를 통해서 선택하고(S610), 속도설정부(112a, 112b, 112c)를 통해서 각 무대기계에 속도(예컨대, 80%, 이 때 80%의 의미는 모터 최대 출력의 80%임은 물론이다)를 설정하고, 높이설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')를 통해서 바튼들을 위치시키고자 하는 높이를 미리 설정해둔다(S612).

그리고, 높이설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')에 의해서 설정된 높이 중에서 원하는 높이를 높이선택부(114, 114')를 통해서 실제 동작시키고자 하는 높이를 선택한다(높이1을 선택하고자 하는 경우에는 높이선택부(114)를 누르고, 높이2를 선택하고자 하는 경우에는 높이선택부(114')를 누른다)(S614).

상기 그룹운전(바튼 3개(T1, T2, T3)를 동시에 동작하는 경우의 운전태양)을 선택한 후(S616), 속도동기모드 선택부(116)를 통해서 속도동기모드를 선택하여 속도동기모드(본 발명에 의하여 무대기계(예컨대, 바튼1, 바튼2, 바튼3)의 속도를 동일하게 하여 동시에 같은 위치에서 정시시키는 동작 모드)를 실행하도록 명령을 입력하고(S618), 런 제어신호 입력부(117)를 통해서 PLC 런 제어신호를 입력한다(S620).

상기 무대조정실 PC(110)와 이더넷통신을 수행하여 무대조정실 PC(110)로부터 무대기계의 ID와 속도데이터와 높이데이터와 속도동기모드 명령 신호와 런 제어신호를 포함한 데이터와 명령을 수신한 상기 이더넷통신보드(410)는 이를 상기 PLC제어보드(420)로 송신한다.

상기 PLC제어보드(420)는 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상 기 이더넷통신보드(410)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터(131)를 선택한다.

즉, 상기 연산부(512)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하는데, 더욱 상세하게 설명하면, 속도데이터는 분해능이 더욱 향상된 데이터로 변환하고, 높이데이터는 엔코더의 펄스데이터로 변환한다(S622).

그리고, 상기 마스터인버터선택부(514)는 상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터(131)를 선택 지정한다(S624).

상기 마스터인버터선택부(514)가 마스터인버터(131)를 지정하는 방법은, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신된 복수의 무대기계 ID(예컨대, 바튼1, 바튼2, 바튼3) 중에서 ID 숫자가 가장 낮은(상기예에서 바튼1) 무대기계에 연결된 인버터(131)를 마스터인버터로 선택한다.

상기와 같이 마스터인버터 선택을 완료한 후, 상기 프로피버스통신보드(430)는 상기 PLC제어보드(420)의 제어에 의해서 상기 마스터인버터(131) 및 슬레이브인버터(132,133)와 프로피버스(PROFIBUS)통신하여, 상기 마스터인버터(131)로 마스터선택신호를 전송하고, 상기 마스터인버터(131)와 슬레이브인버터(132,133)로 각각 인버터 런 제어신호를 전송한다(S626).

상기 마스터인버터(131)는 상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전하고, 상기 PLC(120)로부터 마스터선택신호를 수신한 경우 자신을 마스터라고 인식하고, 마스터엔코더(151)로부터 마스터모터회전수신호(즉, 마스터모터(141)의 회전수 펄스신호)를 수신하여, 이를 슬레이브인버터(132,133) 각각 전송한다(S628).

이 때, 상기 마스터인버터(131)는 상기 마스터엔코더(151)로부터 수신한 마스터모터(141)의 회전수신호를 실시간으로 전송하기 위하여 전압신호의 형태로 슬레이브인버터(132,133)로 출력한다.

상기 슬레이브인버터(132, 133)는 상기 마스터인버터(131)로부터 마스터모터회전수신호를 수신하고, 수신된 마스터모터회전수신호에 속도동기되도록 슬레이브모터(142,143)로 전류를 출력하면(S630), 상기 슬레이브모터(142,143)들은 마스터모터(141)의 회전수와 동일한 회전수로 구동한다.

상기와 같이 슬레이브모터(142,143)들이 마스터모터(141)의 회전수와 동일한 회전수로 구동되면, 슬레이브모터(142,143)와 마스터모터(141)는 동일한 속도로 회전하게 되고, 모든 바튼(T1, T2, T3)들이 같은 속도로 하강 또는 상승하고, 그 결과 같은 수평 위치에서 정지하게 된다.

한편, 사용자가 무대조정실 PC(110)의 입력부를 통해서 입력 오류 예컨대, 그룹운전모드임에도 바튼1과 바튼3의 속도는 80%를 입력하였으나, 바튼2의 속도는 70%로 잘못 입력한 경우, 본 발명에 의한 속도동기모드에 의한 속도동기제어가 수행되지 않는다면 바튼들의 속도가 달라서 바튼들이 평행하게 위치되지 않을 것이나, 본 발명에 의한 속도동기모드가 실행되는 경우에는, 비록 바튼2의 속도는 70% 로 입력되었다고 하더라도 슬레이브인버터(132)는 마스터인버터(131)의 속도에 동기화(즉, 마스터인버터의 속도를 따라감)되기 때문에, 입력오류가 있더라도 실제로는 속도동기 제어에 의해서 오류 자체에 의해서 무대기계의 동작 제어에 오류가 발생되지는 않는다.

그리고, 이러한 상기와 같은 입력 오류 정정 작용은 높이데이터의 입력 오류가 있는 경우에도 마찬가지로 구현된다.

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 동작 과정을 가지는 본 발명인 무대기계 속도동기 제어시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, PLC와 복수의 인버터 간에 프로피버스(PROFIBUS) 통신을 하여 디지털 신호에 의하여 통신할 수 있도록 하는 효과가 있고, 둘째, 종래의 단순히 속도값만 인버터로 동시에 인가하는 방식이 아닌 여러 대의 인버터 중에 PLC에서 마스터인버터를 자동 선정하여 슬레이버인버터들이 마스터인버터의 속도를 따라가도록 속도동기시켜서 여러 대의 무대기계가 동시에 같은 속도를 유지하면서 구동하고 정지할 수 있는 효과가 있다.

이와 같은 본 발명에 의한 속도동기제어시스템의 채용 결과, 점차 대형화 되어가는 뮤지컬 및 오페라 등 여러 공연에 안정적이고 고급스러운 연출을 구현할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 사용자가 무대조정실 PC(110)의 입력부를 통해서 입력 오류를 범하는 경우에도 슬레이브인버터(132)는 마스터인버터(131)의 속도에 동기화되기 때문에, 실제로는 속도동기 제어에 의해서 오류 자체에 의해서 무대기계의 동작 제어에 오류가 발생되지는 않게되어서 오류 정정 작용이 수행되는 효과가 있다.

넷째, 속도동기를 고가의 PLC 개입 없이 인버터 간에만 수행될 수 있도록 함으로써, 부품비용 및 설치 인건비 등 비용 절감 효과를 기대 할 수 있다.

Claims

삭제
무대기계 제어 시스템에 있어서:

동작 제어 대상인 복수의 무대기계를 선택하고, 상기 선택된 무대기계의 속도와 높이(height)를 설정하고, 속도동기모드 명령을 입력하는 무대조정실 PC(110);

상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 PLC 런 제어신호를 기초로 운전되며, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 상기 선택된 무대기계의 ID와 속도데이터와 높이데이터를 수신하고, 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터를 선택하고, 마스터인버터로 선택한 인버터로 마스터선택신호를 전송하고, 상기 선택된 무대기계에 대응하는 복수의 인버터로 인버터 런 제어신호를 출력하는 PLC(120);

상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 PLC(120)로부터 마스터선택신호를 수신한 후, 수신된 마스터모터회전수신호를 슬레이브인버터(132,133)로 전송하는 마스터인버터(131);

상기 PLC(120)로부터 수신한 인버터 런 제어신호를 기초로 운전되고, 상기 마스터인버터(131)로부터 수신한 마스터모터회전수신호에 속도 동기되도록 슬레이브모터(142,143)로 전류를 출력하여 슬레이브모터(142,143)를 구동하는 슬레이브인버터(132,133);

상기 마스터인버터(131)에 연결되어서 상기 마스터인버터(131)에 의한 전류 제어에 의해서 구동하는 마스터모터(141);

상기 마스터모터(141)에 구비되어서 마스터모터(141)의 회전수를 감지하는 마스터엔코더(151);

상기 슬레이브인버터(132,133)에 연결되어서 상기 슬레이브인버터(132,133)에 의한 전류 제어에 의해서 구동하는 슬레이브모터(142,143); 및

상기 슬레이브모터(142,143)에 구비되어서 슬레이브모터(142,143)의 회전수를 감지하는 슬레이브엔코더(152,153)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,

상기 무대조정실 PC(110)에는,

동작 제어대상인 복수의 무대기계를 선택하기 위한 무대기계선택부(111a, 111b, 11c);

상기 복수의 무대기계에 대한 속도를 설정 입력하기 위한 속도설정부(112a, 112b, 112c);

상기 복수의 무대기계에 대한 높이를 설정 입력하기 위한 높이설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c');

상기 높이설정부(113a, 113b, 113c, 113a', 113b', 113c')에 의해서 설정된 높이 중에서 실행하고자 하는 높이를 선택하는 높이선택부(114, 114');

속도동기모드 명령을 설정 입력하기 위한 속도동기모드 선택부(116); 및

상기 PLC(120)의 운전명령을 입력하기 위한 PLC 런 제어신호 입력부(117)를 포함하여 구비하고 있는 키 입력부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 무대기계 속도동기 제어시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 PLC(120)는,

상기 무대조정실 PC(110)와 이더넷통신을 수행하여 무대조정실 PC(110)로부터 무대기계의 ID와 속도데이터와 높이데이터와 속도동기모드 명령 신호와 PLC 런 제어신호를 포함한 데이터와 명령을 수신하는 이더넷통신보드(410);

상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하고, 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 상기 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터(131)를 선택하는 PLC제어보드(420);

상기 PLC제어보드(420)의 제어에 의해서 상기 마스터인버터(131) 및 슬레이브인버터(132,133)와 프로피버스(PROFIBUS)통신하여, 상기 마스터인버터(131)로 마스터선택신호를 전송하고 상기 마스터인버터(131)와 슬레이브인버터(132,133)로 인버터 런 제어신호를 전송하는 프로피버스통신보드(430)로 구성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 무대기계 속도동기 제어시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 PLC제어보드(420)는,

상기 이더넷통신보드(410)와 프로피버스통신보드(430)에 의한 데이터 및 명령 송수신을 실행 제어하는 CPU(510);

상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신된 상기 속도데이터와 높이데이터를 인버터가 인식 처리할 수 있는 데이터로 변환 연산하는 연산부(512);

상기 CPU(510)의 제어에 의해서 상기 이더넷통신보드(410)로부터 수신한 속도동기모드 명령을 기초로 선택된 무대기계에 연결된 복수의 인버터 중에서 마스터인버터(131)를 선택하는 마스터인버터선택부(514)로 구성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 무대기계 속도동기 제어시스템.
청구항 4에 있어서,

마스터인버터선택부(514)는 상기 무대조정실 PC(110)로부터 수신된 복수의 무대기계 ID 중에서 ID 숫자가 가장 낮은 무대기계에 연결된 인버터를 마스터인버터로 선택하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 무대기계 속도동기 제어시스템.
청구항 5에 있어서,

상기 마스터인버터(131)는 상기 마스터엔코더(151)로부터 수신한 마스터모터(141)의 회전수신호를 전압신호로 실시간으로 상기 슬레이브인버터(132,133)로 출력하는 것을 특징으로 하는 무대기계 속도동기 제어시스템.