KR100960265B1 - 플랜트용 전동기의 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랜트에 있는 수백 대의 전동기를 효율적으로 관리 및 제어하기 위해 MCC와 POS의 복잡한 케이블 연계를 최소화 하고 MCC 큐비클을 규격화하며 각 MCC 부하의 운전상태를 Database화한 플랜트용 전동기의 제어 시스템에 관한 것으로, 각 장비에 연결되어 있는 케이블 수를 대폭 줄이고 큐비클 크기를 소형화 및 규격화 함으로써 공간과 설비비용 절감의 효과를 가질 수 있도록 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템에 관한 것이다.

MCC, 전동기, 큐비클, 제어실, 전동기, 센서, 케이블

Description

플랜트용 전동기의 제어 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING THE MCC OF PLANTS}

본 발명은 산업용 플랜트 및 해양 플랜트나 선박의 무인 설비 저압 차단기반이나 발전소 저압 차단기반 등에 적용되는 저압 전동기 제어반(Motor Control Center, 이하 MCC 라함) 이 구성되어 있는 플랜트용 전동기의 제어 시스템에 관한 것이다.

산업용 플랜트 및 해양 플랜트는 유체의 이송 등을 위한 많은 전동기들이 사용된다.

오늘날 이 수많은 전동기들은 각 현장에서 조작되지 않고 제어실이라는 중앙통제실에서 원격상태로 운전되는 바, 도 1에서 보여 지는바와 같이 센서를 통한 수많은 현장 신호 및 이들 신호를 전송하기 위한 제어용 케이블이 중앙으로 집중됨으로써 현장신호를 처리하여 제어하도록 운영되고 있다.

즉, 도 1에서 보는 바와 같이 현장센서(1)와 각각 연결되어 있는 케이블들(2)은 각 단말처리를 위하여 1차적으로 전자기기실의 터미널 판넬(3)로 집중화되 고, 각 신호는 아날로그와 디지털 신호를 구분된 후 인터페이스 판넬(4)을 경유함으로써 제어 신호로 변환된 뒤 POS(5 : Plant Operating System, 이하 POS 라 함)로 보내진다.

이때, 현장센서(1)에서 터미널 판넬(3)까지의 케이블 종류는 대부분 제어용 전선으로써 CVV-S 등이 있다.

이들 케이블은 여러 가닥 형태로 가게 되어 통상 1대의 전동기 구동에 필요한 케이블 수는 최소 3~10여 가닥이 된다.

상기 케이블은 밸브 개도 상태 신호선 3가닥, 유체의 온도(압력, 유량 등)센서 데이터를 전송하는 2가닥(아날로그), 압력 스위치 데이터를 전송하는 3가닥 등 추가적 제어 필요성에 따라 약 10가닥의 제어용 케이블이 필요하게 된다.

상기 POS(5)와 통신케이블로 연결되어 있는 제어실의 제어컴퓨터(6)를 통해 운전자가 제어컴퓨터 상의 HMI(Human Machine Interface)를 통하여 POS(5)로 지시를 내리면, 상기 POS(5)는 다시 신호를 변환하여 터미널 판넬(3)이나 인터페이스 판넬(4)로 변환된 제어신호를 전달하고, 상기 터미널 판넬(3) 혹은 인터페이스 판넬(4)로부터 전달된 제어신호는 MCC 판넬(7)의 제어하고자 하는 해당 큐비클로 전송된다.

이때, 인터페이스 판넬(4)에서 POS(5)로 가는 케이블은 데이터 전송케이블이며, 상기 인터페이스 판넬과 터미널 판넬로부터 MCC로 가는 케이블은 사용수에 따라 차이가 있지만 한 MCC 큐비클마다 약 2가닥 이상의 제어용 케이블이 연결되며, 통상 1대의 전동기 구동에 필요한 큐비클과 연계되는 케이블 수는 기본적으로 최소 2~9여 가닥이 된다.

케이블 수에 있어서, 전동기 제어선 2가닥(전자접촉기 구동용 전원, 필수 제어선), 전동기 On/Off 신호전달용 제어케이블 3가닥, 차단기 Trip 신호 2가닥, 통합경보(Overload 등) 2가닥 등 약 9가닥의 제어용 케이블이 필요하게 된다.

또한 사용자의 필요에 의해서 추가적으로 구성되면 케이블 수는 더욱 많아지게 된다.

또한 POS(5)에서 제어컴퓨터(6)로 전달되는 케이블은 통합되어 2~8 가닥으로 모든 정보(플랜트의 모든 신호)를 전달한다.

상기 제어신호(220V AC)를 받은 MCC의 해당 큐비클은 그 신호가 전자접촉기를 구동시켜 이와 전원선으로 연결되어 있는 전동기(8)에 부하전압 및 전류를 공급하여 가동시키게 되는 것이다.

또한 도 2에서와 같이, MCC 각 큐비클 전면에는 부하의 운전상태 확인용 Lamp(기동, 정지, 트러블) 3개와, 조작스위치(기동, 정지, Reset, Auto/Manual Select S/W)4개, 차단기를 외부에서 조작할 수 있는 수동 조작스위치 및 필요에 따라 전류계, 전압계 등 많은 전기 부속품이 설치되어 있다.

또한 MCC 각 큐비클 내부에는 차단기, 전자접촉기, OCR(또는 열동계전기, EOCR)등 필수부품 외에 보조릴레이, 제어용 변압기, 퓨즈, 제어전원컨넥터, CT(Current Transformer), 상기 큐비클 전면 부속과 결선에 따른 수많은 컨트롤용 배선 그에 따르는 단자대(Terminal Block)등 내부 시퀀스에 의한 필요한 수 만큼 부속이 포함되어져, 그에 따라 큐비클 크기가 일정하지 않아 공간 활용이 비효율적으로 운영되고 있다.

이러한 종래의 플랜트용 전동기의 제어 시스템에 있어서, 터미널 판넬과 인터페이스 판넬로부터 MCC로 연결되어 있는 케이블 수가 많아지게 되며, 가령 200대의 전동기에 관련되는 케이블일 경우 대략 1600 가닥(또는 이상) 케이블이 판넬과 연결되어야 하는 바, 이는 막대한 설치비용과 운용비용을 발생시키게 되는 것이다.

또한 수많은 전동기 및 MCC 부속을 관리하기위해 많은 인력이 정비계획 수립및 유지보수를 실시하고 있으며, 각 부속은 별도의 이력사항(전동기 및 MCC부속의 정비이력)을 토대로 정리하여 예측정비를 시행하는 플랜트가 많이 있으나, 각 전동기의 운전상태(상간전압, 기동 및 운전전류, Trip 횟수, Trouble 횟수, 운전시간 등)를 실시간으로 확인하기 어려우며, 또한 운전 Data를 별도 인력이 관리하거나 각종 문서로 기록하여 관리하니 그 양이 매우 방대하며 비효율적이게 되어 정확한 유지보수 계획의 자료 관리가 힘들어 Data 활용이 미진하게 되어, 설비운영에 비효율적이며 많은 문제점이 발생되기도 한다.

즉, 플랜트를 운영하기위해서는 많은 전동기가 불가피하게 많이 사용하게 되어 그 제어계통이 방대하여 설비운영을 효율적으로 집중화할 필요가 있으나 현재까지 사용 중인 전동기제어반(또는 차단기반)은 중앙 집중 제어를 하더라도 그 구성에 많은 부품과 정비비용이 수반되고 있으며, 각 부품의 수명관리와 각 부하의 이력관리 등은 모두 수기 또는 기타 독립적 방식으로 관리되고 별도의 관리인원이 많이 필요하게 되어 설비운영에 매우 비효율적으로 운영되고 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 MCC와 POS의 복잡한 케이블 연계를 최소화 하고 MCC 큐비클을 규격화하며 각 MCC 부하(전동기 등)의 운전상태를 Database화한 플랜트용 전동기 제어시스템을 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 목적은 상기 MCC의 일 측에 MPC(Multiple Programmable Controller)가 설치되어 있어, 현장센서 신호를 전달받아 이를 바로 MPC에서 처리하고 제어실의 MCC 제어컴퓨터에 전달하며, MCC 제어컴퓨터로부터 전달받은 제어신호를 MPC 내부 로직(Logic)을 통하여 MCC의 각 큐비클 해당 부하를 작동시키도록 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템을 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 MCC의 큐비클 내부회로(시퀀스)를 MCC MPC에 무접점형태로 구성하여 큐비클 구성을 차단기, 전자접촉기, EOCR의 3 가지로 단순화시킴으로써 큐비클 내부의 부품수를 줄이고 관련 케이블을 획기적으로 줄이며 또한 큐비클 크기를 동일 규격화 한 플랜트용 전동기의 제어 시스템을 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 각 큐비클이 차례로 병렬 연결되어 있는 케이블을 MPC에 연결시키도록 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템을 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 목적은 각 운전정보(전동기의 운전전류, 각 상간전압, 경보, Trip 횟수 및 날짜, 운전시간 등)를 Database화하여 효율적 정비를 위한 자료를 제 공하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템을 제공하기 위함이다.

상기의 목적에 의한 본 발명은, 제어선을 통해 현장센서로부터 센서신호와 데이터케이블을 통해 제어지령을 전달받는 MCC MPC와; 데이터케이블을 통해 상기 MCC MPC로부터 센서신호와 부하 운전정보 및 상태정보를 실시간으로 전달받으며, 전달받은 각종정보를 데이터베이스로 구축하며, POS에서 데이터케이블을 통해 전달받은 제어신호를 MCC MPC로 데이터케이블을 통하여 전송하는 MCC 제어컴퓨터와; 상기 MCC 제어컴퓨터로부터 제어신호를 전달받아 내부 시퀀스(무접점)회로를 이용하여 동작신호로 변환시키는 MCC MPC와; 통신케이블로 연결되도록 동일 규격의 복수개가 병렬 연결되어 있으며, 상기 MCC MPC로부터 전달되는 동작신호에 따라 전원을 공급/차단함으로써 부하를 가동/정지시키고, 부하의 운전정보와 상태정보를 MCC MPC로 전달하는 MCC 큐비클로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템에 의해 달성된다.

상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명의 플랜트용 전동기의 제어 시스템은 POS의 제어신호를 MCC제어컴퓨터를 통해 MCC로 2P 한 가닥 케이블을 통해 바로 전달받게 되어 인터페이스 판넬 및 터미널 판넬과 MCC간의 400~2000가닥(200대 전동기기준)에 달하는 수많은 복잡한 케이블 연결이 필요 없게 되므로, MCC 설치의 용 이성과 비용의 절감 효과를 가질 수 있게 될 뿐만 아니라 점유면적이 축소되며 설치 공간 확보가 용이하게 된다.

또한 본 발명의 플랜트용 전동기의 제어 시스템은 상기 MCC의 일측에 MPC(Multiple Programmable Controller)를 설치함으로써 기존 큐비클 내에 구성되어진 유접점 회로를 무접점 내부회로로 구성되어져 별도의 큐비클 시퀀스를 위한 유접점 회로 구성이 필요 없게 되므로 큐비클 내부의 부품 수가 줄어들게 되고 공간이 축소되어 표준화된 큐비클 제작 및 슬림화를 통화여 점유면적 축소를 이룰 수 있게 된다.

또한 상기 MCC 제어컴퓨터는 MCC MPC로부터 전송되는 각종 제어신호, 부하 운전신호, 상태신호 등을 데이터베이스로 구축함으로써 전동기 및 부분품 예측진단을 가능하게 하고 설비의 이력관리를 하게 되므로 정비이력사항 기록, 열람에 편리할 뿐만 아니라 각 부품 교체일자를 확인할 수 있게 된다.

또한 MCC 제어컴퓨터는 인터넷을 통한 원격제어가 가능하므로 원격에서 실시간으로 부하의 운전상태를 모니터링 할 수 있게 되고, 설비 문제 발생 전에 세팅값을 미리 설정해 둠으로써 설정치에 도달하게 되면 알람이 작동하여 사고를 사전에 예방할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명은 효율적이고 보다 집적화된 방식으로 전동기 및 부하를 제어하고 이를 토대로 각종 운전정보를 자료화하여 플랜트 운영, 특히 예방정비 및 정비를 편리하게 하며, 또한 각 전원별 운전 전력량을 파악하여 보다 효율적 전원관리를 할 수 있을 뿐만 아니라 집적화된 제어방식을 통해 각 기기 구성을 최소화 하여 설치비용 및 운영비용(정비비용 및 정비자재비)을 획기적으로 절감할 수 있으며 MCC의 각부하를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.

이하 본 발명의 플랜트용 전동기의 제어 시스템의 실시 예들을 첨부되는 도면들을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 플랜트용 전동기의 제어 시스템의 전체 구성도를 도시하고 있다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명은 MCC 제어용 현장센서(70), MCC 제어컴퓨터(200), MCC(100), 각 큐비클 및 해당 전동기(혹은 부하 : 80)로 구성된다.

해당 분야의 기술 범위에 있어서는 MCC 부하의 운전과 직접 관계없고 플랜트 운영에 관계된 현장 센서신호를 처리하기 위한 터미널판넬과 인터페이스판넬 및 POS가 구성될 수 있겠으나, 본 발명에서는 MCC에서 직접 전달받아 신호 처리될 수 있는 현장 센서신호만을 언급하기로 하므로 상기의 터미널판넬, 인터페이스판넬, POS 등에 대한 설명은 생략하도록 한다.

상기 현장센서(70)는 건물 내 외부의 플랜트현장에 위치하여 유체의 온도, 밸브 온오프 상태, 유체 압력 등을 측정하여 신호를 생성하는 센서이다.

상기 현장센서(70)는 MCC(100)와 CVV 계통 케이블인 제어선으로 연결되어 있는 바, 1대의 전동기 구동을 위해 대체적으로 유체 온도(또는 전동기 운전 이전에 운전되어야 할 기기의 선행 운전 등을 위한 각종 입력신호)를 나타내는 아날로그 신호용 2가닥, 밸브 개도 상태를 나타내는 디지털신호 3가닥, 압력 스위치 상태를 나타내는 디지털 신호 3가닥 등의 제어용 케이블이 필요하다.

상기 제어선은 전류 또는 전압과 같은 신호를 MPC로 전송함에 있어서, 두 가닥의 케이블은 한 신호에만 사용되어진다(ex. CVV-S(B)등)

상기 센서신호는 아날로그 신호와 디지털 신호로 구분되며, 상기 아날로그 신호는 유체 온도, 압력 상태를 나타내는 신호이며, 상기 디지털 신호는 스위치 신호에 해당한다.

상기 MCC(100)는 도 5에서 보는 바와 같이, 1대의 MPC(110 : Multiple Programmable Controller)와 여러 대의 MCC 큐비클(120)로 구성되어 있다.

상기 MPC(110)는 현장센서(70)의 디지털/아날로그 센서신호를 처리하여 통신테이터를 MCC 제어컴퓨터(200)로 전달한다.

또한 상기 MPC(110)는 MCC 제어컴퓨터(200)를 통하여 제어신호를 전달받아 이를 해당 MCC 큐비클(120)에 전송함으로써 이에 의해 전동기가 구동되어지게 한다.

상기 MPC(110)는 MCC의 각 부하를 조작할 수 있는 프로그래밍이 가능한 콘트롤러로써 POS에서 MCC 제어컴퓨터로 전달된 명령신호 혹은 MCC 제어컴퓨터로부터 직접 전달된 명령신호를 토대로 부하를 기동하게 된다.

또한 MPC(110)는 MCC 관련 센서신호를 MCC 제어컴퓨터(200)로 보내지 않고 직접 처리하여 POS(90)으로 보내줄 수도 있으며, 기존 MCC 내부 시퀀스(유접점)을 무접점방식으로 흡수하여(프로그래밍되어 Logic으로 기억됨) 최종 출력을 MCC 큐비 클로 보내어 제어하게 되며, 제어된 값(부하의 ON, OFF) 및 기타 운전상태를 MCC 제어컴퓨터에 1차 전송하고 전송받은 자료 중 POS에 필요한 정보는 MCC 제어컴퓨터에서 POS로 전송하도록 한다.

이들 신호의 송수신을 위해 상기 MPC(110)와 MCC 제어컴퓨터(200) 간에는 2가닥의 데이터케이블로 연결되어 있다.

상기 데이터케이블은 데이터통신을 위한 2 가닥으로 구성된 케이블로 한 가닥의 케이블로 다중의 데이터를 전송할 수 있다.

상기 MPC(110)는 센서신호의 데이터 저장 및 신호처리, 전달받은 제어신호의 처리, 각 부하의 시퀀스(회로)구현 및 저장, MCC 큐비클의 상태정보 디스플레이 등을 위해 도 5와 같은 회로 구성을 갖게 된다.

도 5에서 보는 바와 같이, 상기 MPC(110)는 중앙처리장치(111), 전원공급기(112), 데이터 저장장치(114), 입력모듈(115), 케이블포트(116)로 구성되며, MCC 외부 전면에 부착되는 터치스크린(113)으로 구성된다.

상기 전원공급기(112)는 AC 220V/DC 24V이며 MPC(110)의 중앙처리 장치(111) 및 회로 전체에 전원을 공급하게 된다.

상기 입력모듈(115)은 현장센서의 아날로그/디지털 센서신호를 구분하여 전달받도록, 상기 현장센서로부터 연결되어 있는 제어용전선과 직접 연결되어 있다.

따라서 상기 입력모듈(115)은 아날로그센서 신호를 전달받는 아날로그 입력포트와 디지털 센서 신호를 전달받는 디지털 입력포트로 구성되어 있다.

상기 중앙처리장치(111)는 상기 입력모듈(115)로 전송된 센서신호를 전달받 아 이를 데이터 저장장치(114)에 저장함과 동시에, 이들 센서신호를 MCC 제어컴퓨터(200)로 전달하도록 데이터통신모듈(116)과 연결되어 있다.

상기 터치스크린(113)은 상기 중앙처리장치의 일 측에 연결되어 있어, 중앙처리장치로 전송되는 MCC 큐비클의 운전상태정보 등을 디스플레이 하도록 한다.

또한 상기 터치스크린(113)은 MCC 큐비클을 통한 전 부하의 수동 조작을 수행하게 된다.

상기 데이터 통신모듈(116)은 MCC 큐비클 케이블 입출력 포트와 MCC 제어컴퓨터(200) 케이블 입출력 포트로 구성되어 있다.

상기 데이터 통신모듈(116)로부터 큐비클과 MCC 제어컴퓨터(200)에 각각 연결되어 있는 케이블은 2P 통신케이블이다.

상기 MCC 큐비클(120)은 차단기(121), 전자접촉기(122), EOCR(123)의 회로 구성을 갖는다.

상기 차단기(121)는 부하전원을 차단할 수 있도록 그 일측이 전원과 연결되어 있는 전원차단기이며, 큐비클 외부의 차단기 조작핸들(124)에 의해 강제적으로 전원공급을 차단시킴으로써 전동기 구동을 정지시키도록 한다.

상기 차단기(121)의 타 측과 전동기 Main Power에 직결되게 연결되어 있는 전자접촉기(122)는 상기 MPC(110)를 통해 전달된 제어신호에 따라 주 전원를 개폐함으로써 전동기 구동을 가동 및 정지시키도록 하는 스위치 역할을 한다.

상기 EOCR(123 : 전자과부하릴레이, Electronic Over Current Relays)은 상기 전자접촉기(112)의 일 측과 연결되어 있으며, 반도체 무접점으로 되어 있어 반 응 속도가 빠르며 반응 속도를 조절 할 수 있다.

상기 EOCR(123)은 2P 통신케이블로 연결되어 있는 바, 통신케이블은 인접한 EOCR(123)들과 병렬 연결되도록 구성되어 있으며 그 케이블 말단은 MPC(110)의 데이터통신모듈과 연결되어 있으며, EOCR(123)에서 수집할 수 있는 정보(운전전류, 전압 등)를 MPC(110)에 전송한다.

따라서 상기 MCC 큐비클(120)의 차단기 전압, 전류 및 기타 운전상태 정보가 케이블을 통해 MPC(110)에 전송됨으로써, 상기 MPC(110)는 상기 MCC 큐비클의 운전상태 등을 LCD 터치 스크린을 통해 디스플레이하며, 그 데이터를 MCC 제어컴퓨터로 전송한다.

또한 상기 EOCR(123)의 통신기능과 Dry Contact(전원이 가압되지 않은 구동접점)를 이용하여 전자접촉기(122)의 원격제어신호를 통해 On/Off 구동을 가능하게 하여, 제어신호에 따른 전동기(80) 전원이 전송되도록 한다.

도 4에서 보는 바와 같이, MPC(110)을 통해 MCC BUS 총 부하의 전류, 전력량 및 전압을 표시하는 디지털표시계(117)가 MCC의 외부에 설치되어 정보를 제공하게 된다.

또한 MCC 큐비클은 동일 규격을 가지며 적층 배열되어 있으며, 차단기를 수동으로 온/오프 조작하는 핸들(124)과 차단기의 온/오프 상태 표시 트립(Trip) 및 기타정보, 전류표시를 별도 모니터링 시스템(125)에서 보여주게 된다.

따라서 도 6에서와 같이 각 큐비클의 EOCR(123) 데이터모듈을 통해 케이블이 병렬 연결되어 있으며 케이블 말단은 MCC MPC(110)와 연결되게 된다.

상기 MCC 제어컴퓨터(200)는 제어실에 위치하고 있으며, MCC의 각 부하의 데이터베이스 구축, 기존 운전실에서 알 수 없었던 각종 정보(운전전류, 전압, 트립내용, 기기 운전시간, 기기의 트립내용)을 보기위한 설비로써 자체적으로 제어신호를 전송하여 부하를 제어하면서, POS의 명령을 수행 하는 기능을 한다.

상기 워크스테이션 기능을 수행하는 MCC 제어컴퓨터(200)는 운전상태 확인, 전동기 구동 설정, 오류나 트러블 발생 전 알람 송출 혹은 이벤트 출력, 과거 운전데이터 검색 등 각종 원격제어 등을 수행하게 된다.

특히 MCC 제어컴퓨터(200)와 MCC MPC(110)간은 데이터 통신모듈간의 데이터케이블 연결에 의해 직접 신호 송수신을 수행하게 된다.

따라서 MCC 제어컴퓨터(200)는 상기 MCC의 MPC(110)로부터 센서신호를 전달받으며 운전자가 요청한 제어신호를 MCC MPC(110)에 전달하게 된다.

또한 MCC 제어컴퓨터(200)는 웹서버를 구축하고 있어, 인터넷망에 접속한 원격 제어컴퓨터(240)가 제어신호 및 운전상태 설정 및 알람 설정 등을 수행함에 따라 각 신호들을 전달받아 이를 MCC MPC로 전달하게 된다.

또한 MCC 제어컴퓨터(200)는 MCC MPC(110)로부터 각 MCC 큐비클의 제어명령 및 플랜트 운영에 필요한 필수정보인 각 부하(전동기 혹은 모터 등)의 전압, 전류, 운전시간, 운전상태 등과 같은 운전정보를 전달받아 화면을 통해 실시간으로 모니터링하고 상기의 운전정보를 MCC 제어컴퓨터(200)에 저장하여 데이터베이스화하게 되는 바, 이에 대한 Scanning 시간간격은 MCC 큐비클 수량에 따라 틀리지만 통상 세팅에 따라 0.1sec~ 원하는 시간까지 설정 가능하다.

상기 데이터베이스화된 운전정보나 부품 및 부하의 상태정보를 바탕으로 트러블이나 오류 발생에 대한 필요값 또는 기준값을 분석데이터로 추출할 수 있게 되며, 이를 통해 부품 및 부하의 작동 및 오류 경향이나 정비 보고서 등을 출력할 수 있게 된다.

따라서 상기 MCC 제어컴퓨터(200)는 각 부품 및 부하에 따른 필요값 혹은 기준값 그리고 이에 따른 알람 설정을 미리 설정해 두었다가, 상기 MCC MPC(110)로부터 전송되는 운전정보를 통해 필요값 혹은 기준값에 도달할 경우 자동경보 및 이벤트 출력을 하도록 한다.

이와 마찬가지로 부품 및 부하에 트러블이나 오류가 발생하기 직전에 알람이 송출될 수 있도록 설정한다.

상기 MCC 제어컴퓨터(200)는 큐비클 내 차단기의 비상 트립 및 이에 따른 경보를 원격제어 할 수 있다.

이때, 안전을 위해 차단기 Trip은 원격제어로 차단 가능하며, 다시 리셋 할 경우에는 현장에서 가능하도록 한다.

또한 상기 MCC 제어컴퓨터(200)는 큐비클 전자접촉기의 Logic에 의한 자동연동 온/오프를 원격 제어할 수 있다.

또한 상기 MCC 제어컴퓨터(200)는 ECOR의 과부하 전류치, 순, 한시 지정 등 장비 부하에 맞는 각종 세팅 및 지정값 확인을 원격 제어로 수행할 수 있다.

또한 MCC 제어컴퓨터(200)는 로직에 의한 부하 제어, 인버터 적용 시 속도, 정역운전, 기타 모든 기능을 원격조정 할 수 있도록 한다.

상기 POS(90)는 MCC MPC에 제어신호를 전송해 주도록 MCC 제어컴퓨터(200)의 일측에 데이터케이블로 연결되어 있는 플랜트 운영시스템으로써, MCC MPC로 전송되는 센서신호와 부하의 상태신호 및 운전신호 외에 터미널판넬과 인터페이스 판넬 등을 통해 전송되는 기타 각종운전 정보를 수집 분석하여 수많은 플랜트 설비를 관리하는 시스템이다.

현장센서(70)로부터 생성된 온도, 유압, 스위치 상태에 대한 센서신호는 MCC의 MCC MPC(110)로 전송된다.

특히 상기 센서신호는 아날로그/디지털 신호에 따라 각각 MCC MPC(110)의 입력모듈의 해당 포트에 연결된 케이블을 통해 각각 중앙처리장치(111)로 전달된다.

상기 중앙처리장치(111)로 전달된 센서신호는 데이터통신모듈(116)의 케이블을 통해 MCC 제어컴퓨터(200)로 전달된다.

또한 상기 센서신호는 중앙처리장치(111)의 데이터 저장장치(114)에 저장되며, 중앙처리장치(111)의 데이터처리에 의해 터치스크린(113) 상에서 현장신호 값으로 디스플레이 되어진다.

상기 중앙처리장치(111)에서 MCC 제어컴퓨터(200)로 전송된 센서신호 및 부하의 운전 상태를 실시간으로 저장되어 데이터베이스로 구축되어진다.

또한 MCC 제어컴퓨터(200)에서 설정해 놓은 기준값 혹은 필요값에 의해 생성되는 제어신호는 MCC MPC(110)로 전달된다.

상기 MCC MPC(110)의 데이터통신모듈(116)로 전송된 제어신호는 중앙처리장치(111)를 거쳐 데이터처리되어 동작신호로 변환되고 동작신호는 MPC 내부 저장장 치에 기록된 각 MCC 큐비클 부하별 시퀀스의 동작을 출력하고 이들 동작신호는 다시 데이터통신모듈(116)을 통해 MCC 큐비클(120)의 EOCR(123)으로 전달된다.

상기 EOCR(123)로 전송된 동작신호에 따라 EOCR 내부 Dry Contact에 별도 인가된 Control Power(AC 110~220V)를 전자접촉기(122) 기동코일로 인가하여 전동기 혹은 다른 부하를 가동하게 된다.

마찬가지로 웹서버를 통한 원격 컴퓨터(240) 혹은 MCC 제어컴퓨터(200)로부터 가동 정지 제어신호가 MCC MPC(110)로 전달되면 상기 MCC 큐비클은 전원 공급을 차단하여 부하의 가동을 정지시키게 되는 것이다.

또한 상기 MCC 큐비클에 의해 전송되는 각 부하(전동기 혹은 모터 등)의 전압, 전류, 운전시간, 운전상태 등과 같은 운전정보는 EOCR(123)의 데이터통신모듈을 통해 MCC MPC(110)의 중앙처리장치(111)로 전달되며, 전달된 운전정보는 중앙처리장치(111)에 의해 터치스크린(113) 상에 디스플레이 되어지며, 데이터 저장장치(114) 저장된다.

또한 상기 운전정보는 다시 중앙처리장치를 거쳐 데이터통신모듈을 통해 MCC 제어컴퓨터(200)에 전달되며, 상기 MCC 제어컴퓨터(200)에 전송된 운전정보는 데이터베이스로 구축되어진다.

또한 운전정보 뿐만 아니라 부품 및 부하의 상태정보 그리고 부하의 가동에 따른 트러블이나 오류 발생시에 생성되는 데이터들도 MCC 제어컴퓨터(200)에서 데이터베이스로 구축되어진다.

도 1은 종래의 전동기 제어 시스템의 구성도,

도 2는 도 1의 종래 MCC 큐비클 상태도,

도 3은 본 발명의 플랜트용 전동기의 제어 시스템의 전체 구성도,

도 4는 도 3의 MCC MPC와 MCC 큐비클 평면도,

도 5는 도 3의 MCC MPC(110)와 MCC 큐비클의 회로 블록도,

도 6은 MCC MPC(110)와 MCC 큐비클의 케이블 연결 상태도,

*도면부호에 대한 상세한 설명*

70 : 현장센서 100 : MCC

110 : MCC MPC 120 : MCC 큐비클

200 : MCC 제어컴퓨터 240 : 원격제어컴퓨터

Claims (5)

1. 제어선을 통해 현장센서로부터 센서신호를 전달받으며 하기 MCC 제어컴퓨터로부터 제어신호를 전달받아 동작신호로 변환시키는 하나의 MCC MPC와, 상기 하나의 MCC MPC와 통신케이블로 병렬로 연결되도록 동일 규격으로 적층 배열되어 있으며 상기 MCC MPC로부터 전달되는 동작신호에 따라 전원을 공급/차단함으로써 부하를 가동/정지시키고 부하의 운전정보와 상태정보를 상기 MCC MPC로 전달하는 복수의 MCC 큐비클로 구성된 MCC와;

   상기 MCC와 별도로 제어실에 위치하고 있으며 상기 MCC와는 데이터케이블로 연결되어 있고, 상기 MCC MPC로부터 센서신호와 부하 운전정보 및 상태정보를 실시간으로 전달받으며, 상기 부하의 운전, 상태 모니터링, 운전 및 상태에 따른 설정값 입력 및 데이터 케이블을 통해 상기 MCC MPC로부터 전달받은 센서신호, 운전정보, 상태정보를 데이터베이스로 구축하는 MCC 제어컴퓨터와;

   상기 MCC MPC에 제어신호를 전송해 주도록 상기 MCC 제어컴퓨터의 일 측에 데이터케이블로 연결되어 있는 플랜트 운영시스템으로, 터미널판넬과 인터페이스 판넬 등을 통해 전달된 각종 운전정보와 상기 MCC 제어컴퓨터로부터 전달받은 부하 관련 신호를 수집 분석하며, 상기 수집 분석된 신호들을 통해 생성한 부하 작동 제어신호를 상기 MCC 제어컴퓨터에 전달하는 POS로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 MCC MPC는,

   MCC MPC 회로 전체에 전원을 공급하는 전원공급기와;

   현장센서의 아날로그/디지털 센서신호를 구분하여 전달받도록, 상기 현장센서로부터 연결되어 있는 제어용전선과 직접 연결되는 아날로그 입력단자와 디지털 입력포트로 구성되는 입력모듈과;

   상기 MCC 큐비클로부터 전달된 운전정보 및 상태정보를 MCC 제어컴퓨터로 전송하도록 MCC 큐비클 케이블 입출력 포트와 MCC 제어컴퓨터 케이블 입출력 포트로 구성되는 데이터통신모듈과;

   상기 입력모듈로 전송된 센서신호, 상기 데이터통신모듈로 전송된 운전정보와 상태정보를 MCC 제어컴퓨터로 전달하며, 상기 MCC 큐비클을 수동 조작하도록 MCC 큐비클과 연결되어 있는 중앙처리장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 MCC MPC는 중앙처리장치의 일측에 터치스크린을 더 포함하도록 구성되어 있어, 상기 터치스크린이 중앙처리장치로 전송되는 MCC 큐비클의 운전정보, 상태정보를 디스플레이하며, MCC 큐비클을 수동 조작하도록 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 MCC 큐비클은,

   전원을 차단할 수 있도록 그 일측이 전원과 연결되어 있으며, 큐비클 외부의 차단기 조작핸들에 의해 강제적으로 전원공급을 차단시킴으로써 전동기 구동을 정지시키는 차단기와;

   차단기의 타 측에 연결되어 있으며, 상기 MCC MPC를 통해 전달된 제어신호에 따라 회로를 개폐함으로써 전원을 공급 및 차단시킴으로써 전동기 구동을 가동 및 정지시키는 전자접촉기와;

   상기 전자접촉기의 일 측과 연결되어 있으며, 부하와 간접 연결되어 있는 EOCR로 구성되어 있되,

   상기 EOCR은 통신케이블을 통해 반도체 무접점으로 양 측 큐비클의 EOCR과 병렬 연결되어 있으며 상기 통신케이블 말단은 MCC MPC의 데이터통신모듈과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 MCC 제어컴퓨터는 웹서버를 구축하고 있어, 인터넷망을 통해 웹서버에 접속하는 원격 제어 컴퓨터가 MCC 제어컴퓨터의 데이터베이스 및 운전정보와 상태정보를 모니터링하고 제어정보(MCC 제어컴퓨터에서 생성하는 제어정보와 동일)를 전송함으로써, 상기 MCC 제어컴퓨터로 전송되는 제어정보가 MCC MPC를 통해 원격에서 부하를 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 플랜트용 전동기의 제어 시스템.

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