KR101088343B1 - 제어 시스템 및 그 확장 제어모듈 - Google Patents

제어 시스템 및 그 확장 제어모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발전장치와 같은 제어대상장치의 동작 상태를 모니터링/제어하기 위하여 이용되는 제어모듈에 있어서, 사용 가능한 접속 인터페이스(예를 들어, 포트)가 부족한 경우, 확장 제어모듈을 이용하여 접속 인터페이스를 확장하기 위한 제어 시스템 및 그 확장 제어모듈에 관한 것이다. 이를 위한, 본 발명에 따른 제어 시스템(Control System)은 제어대상장치에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 해당 동작 신호값을 수신하는 입력부;와 메모리부에 저장된 제어 설정값과 동작 신호값을 비교하여 상기 동작 신호값의 이상 유무를 판단하는 판단부;와 이상 발생 시 메모리부에 저장된 제어 동작 설정 정보에 따라 소정의 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 제어부;를 구비한 주 제어모듈;과 제어대상장치의 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모듈에 요청하여 수신하는 확장 입력부;와 확장 메모리부에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보와 이상 유무 정보를 이용하여, 확장 설치 릴레이 중 제어가 필요한 릴레이를 선택하는 확장 판단부;및 선택된 확장 설치 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 확장 제어부;를 구비한 확장 제어모듈;을 포함한다.
주 제어모듈, 확장 제어모듈, 포트 확장, 장치 제어

Description

제어 시스템 및 그 확장 제어모듈{CONTROL SYSTEM AND EXTENTION CONTROL MODULE FOR THE SAME}
본 발명은 발전장치와 같은 제어대상장치의 동작 상태를 모니터링/제어하기 위하여 이용되는 제어모듈에 있어서, 사용 가능한 접속 인터페이스가 부족한 경우, 확장 제어모듈을 이용하여 접속 인터페이스를 확장하기 위한 제어 시스템 및 그 확장 제어모듈에 관한 것이다.
일반적으로 발전장치와 같은 기계 설비의 동작을 모니터(Monitoring)링하고, 그 동작을 제어하는 경우, 제어모듈의 컨트롤 패널(Control Panel)에 구비된 각종 인터페이스(interface)를 이용한다. 즉, 사용자는 디스플레이부를 통해 발전장치의 동작 상태를 용이하게 확인할 수 있고, 또한, 제어 인터페이스(Control interface)를 이용하여 장치가 설정 값 범위에서 동작하도록 제어할 수 있다.
도 1은 종래의 일반적인 제어모듈의 구성을 예시한 블록도이다.
제어모듈(Control Module)(100)은 제어대상장치(10)에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 해당 동작 신호값을 수신하는 입력부(110), 메모리부(140)에 저장된 제어 설정값과 동작 신호값을 비교하여 동작 신호값의 이상 유무를 판단하는 판단부(120), 이상 발생 시 메모리부(140)에 저장된 제어 동작 설정 정보에 따라 소정의 릴레이(150)에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터(11)를 동작시키는 제어부(130)를 포함한다.
입력부(110)는 제어대상장치(10)에서 검출된 적어도 하나의 동작 신호값을 센서(12)로부터 수신한다. 이를 위하여, 입력부(110)는 제어모듈(100)에 구비된 접속 인터페이스(예를 들어, 포트)(160)를 통해 제어대상장치(10)의 센서(12)와 연결된다. 접속 인터페이스(160)는 센서(12) 및/또는 엑튜에이터(11)와 접속되며, 제어부(130)의 제어에 상응하여 엑튜에이터(11)의 동작을 제어하는 릴레이(150)와 연결될 수 있다. 이때, 접속 인터페이스(160)는 제어모듈(100)의 구조 및 기타 특성에 따라 다른 요소를 경유하여 센서(12), 엑튜에이터(11) 및 릴레이(150) 중 적어도 어느 하나와 간접적으로 연결될 수 있다.
판단부(120)는 입력부(110)로부터 입력된 동작 신호값과, 메모리부(140)에 저장된 제어 설정값을 비교하여 제어대상장치(10)가 정상적으로 동작하는지를 판단한다.
비교결과, 제어대상장치(10)의 운전 중, 이상 동작이 검출된 경우, 제어부(130)는 메모리부(140)에 저장된 제어 동작 설정 정보에 따라 소정의 릴레이(150)에 공통신호(예를 들어, GND, VDC)를 인가하여 엑튜에이터(11)의 동작을 제어한다. 이를 위하여, 릴레이(150)는 각 동작 신호값의 항목에 대해 개별적으로 지정될 수 있다.
여기서, 제어 동작 설정 정보는 동작 신호값의 이상 유무를 판단하기 위한 제어 설정값 및, 각 이상 유무 상태에 대한 제어 시퀀스, 제어 시퀀스에 따라 제어될 릴레이(150)-엑튜에이터(11) 설정 정보 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 발전장치(10)의 동작 상태와 관련된 복수의 동작 신호값을 센서(12)로부터 수신하여 메모리부(140)에 저장된 제어 설정값과 비교한 결과, 발전장치(10)의 냉각수 온도가 메모리부(140)에 저장된 제어 설정값을 초과한 경우, 판단부(120)는 고장 항목 중,"냉각수 과온도"가 감지된 것으로 판단한다.
제어부(130)는 "경고(Warning)" 알람 신호를 제어모듈(100)의 디스플레이부(190)에 표시하고, 엑튜에이터(예를 들어, 냉각 팬)(11)를 제어하여 엑튜에이터(11)의 동작(예를 들어, 냉각수 과온 시 동작 시간은 30초인 것으로 가정)을 제어한다.
엑튜에이터(11)의 동작(예를 들어, 30초)을 일정 시간(예를 들어, 15분) 동안 일정 횟수(예를 들어, 25 회)를 반복하여 제어한 후, 냉각수 온도를 재 측정한 결과, 냉각수 온도가 제어 설정값 범위로 감소하지 않은 경우, 판단부(120)는 발전 장치(10)에 중고장이 발생한 것으로 판단하고, 제어부(130)는 릴레이(150)의 동작과 관련하여 메모리부(140)에 저장된 제어 동작 설정 정보에 따라 발전장치(10)의 일측에 구비된 트립코일에 전원을 인가하여 발전장치(10)의 전원(Shutdown)공급을 중단하거나, 또는 운전을 정지(TRIP)시킨다. 이때, 디스플레이부(190)는"운전정지 알람신호"를 표시한다.
종래의 경우, 제어대상장치(예를 들어, 발전장치)(10)의 동작 상태를 모니터링/제어하기 위하여 이용되는 제어모듈(100)에 있어서, 사용 가능한 포트(160)가 부족한 경우, 포트(160)를 확장하는 구조로 설계 변경을 하게 되는데, 단순히 포트(160) 개수만 확장하게 되면, 확장된 포트로부터 입력되는 데이터에 대한 모든 처리를 제어모듈(100)의 MCU(Micro-Controller Unit)에서 처리하게 되므로, 전체적인 제어모듈(100)의 동작에 큰 영향을 준다. 즉, 제어모듈(100)의 처리속도 저하, 메모리 용량 부족 등이 대표적으로 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 제어모듈(100)에 복수개의 MCU를 구비할 수 있지만, 제어모듈(100) 자체에 대한 하드웨어적인 구조변경이 반드시 필요하므로, 이에 따른 비용부담이 크게 증가하게 된다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 주 제어모듈(Main Control Module)에 사용 가능한 접속 인터페이스가 부족한 경우, 주 제어모듈의 하드웨어적인 구조에 영향을 주지 않으면서, 상대적으로 저가로 구현 가능한 확장 제어모듈(Extension Control Module)을 통해 주 제어모듈의 접속 인터페이스(Access Interface)를 확장할 수 있는 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이러한 제어 시스템을 구성하기 위한 확장 제어모듈을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제어 시스템이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템(Control System)은, 제어대상장치에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 해당 동작 신호값을 수신하는 입력부;와 메모리부에 저장된 제어 설정값과 동작 신호값을 비교하여 상기 동작 신호값의 이상 유무를 판단하는 판단부;와 이상 발생 시 메모리부에 저장된 제어 동작 설정 정보에 따라 소정의 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 제어부;를 구비한 주 제어모듈;과 제어대상장치의 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모 듈에 요청하여 수신하는 확장 입력부;와 확장 메모리부에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보와 이상 유무 정보를 이용하여, 확장 설치 릴레이 중 제어가 필요한 릴레이를 선택하는 확장 판단부;및 선택된 확장 설치 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 확장 제어부;를 구비한 확장 제어모듈;을 포함한다.
상기 제어 시스템은, 확장 제어모듈을 통해 동작 신호값의 이상 유무 정보를 수신받아 제어대상장치의 동작 상태를 모니터링하는 모니터링부; 동작 상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이부;및 입력 인터페이스를 통해 입력된 제어요청 정보를 확장 제어모듈을 개재하여 주 제어모듈로 전송하는 원격 제어부;를 구비한 원격제어 모듈을 포함할 수 있다.
상기 제어요청 정보는, 메모리부에 저장된 제어 동작 설정 정보 또는 확장 메모리부에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보 중의 적어도 어느 하나를 설정 또는 변경하기 위한 정보일 수 있다.
상기 제어 동작 설정 정보는, 동작 신호값의 이상 유무를 판단하기 위한 제어 설정값 및, 각 이상 유무 상태에 대한 제어 시퀀스, 제어 시퀀스에 따라 제어될 릴레이-엑튜에이터 설정 정보 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 확장 제어 동작 설정 정보는, 제어 시퀀스에 따라 제어될 확장 설치 릴 레이-엑튜에이터 설정 정보를 적어도 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 확장 제어모듈이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 확장 제어모듈은, 제어대상장치에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 해당 동작 신호값을 수신하는 입력부;와 메모리부에 저장된 제어 설정값과 동작 신호값을 비교하여 동작 신호값의 이상 유무를 판단하는 판단부;와 이상 발생 시 메모리부에 저장된 제어 동작 설정 정보에 따라 소정의 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 제어부;를 구비한 주 제어모듈;에 연결되며, 제어대상장치의 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모듈에 요청하여 수신하는 확장 입력부;와 확장 메모리부에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보와 이상 유무 정보를 이용하여, 확장 설치 릴레이 중 제어가 필요한 릴레이를 선택하는 확장 판단부;및 선택된 확장 설치 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 확장 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 주 제어모듈(Main Control Module)에 사용 가능한 접속 인터페이스가 부족한 경우, 주 제어모듈의 하드웨어적인 구조에 영향을 주지 않으면서, 상대적으로 저가로 구현 가능한 확장 제어모듈(Extension Control Module)을 통해 주 제어모듈의 접속 인터페이스(Access Interface)를 확장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 확장 제어모듈이 주 제어모듈로부터 수신한 동작 신호값의 이상 유무 정보에 따라 확장 설치 릴레이에 대한 제어 조작을 직접 처리하므로, 주 제어모듈의 신호 처리 부하가 과중해지지 않고 일부 분산되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 원격 제어모듈 또는 2 이상의 확장 제어모듈이 추가적으로 연결설치가 가능하므로, 제어 시스템의 접속 인터페이스의 확장성이 더욱 유연하게 구현되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은, 확장 제어모듈을 주 제어모듈의 서브 모듈(Sub-Module)로 구현하므로, 주 제어모듈의 기본 제어 시퀀스 설정에 영향을 미치지 않으면서도 유연한 확장성을 부여하는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템 및 그 확장 제어모듈을 상세히 설명한다. 설명의 편의상 각 도면에 기재된 동일부재는 동일한 참조부호로 표시한다.
이하 사용된 용어 중,"제어대상장치"는 동작 제어가 요구되는 산업계의 일반적인 장치이며, 동작 상태를 감지하는 적어도 하나 이상의 센서, 센서로부터 감지된 장치의 동작 상태에 따라 주 제어모듈로부터 입력된 제어 명령에 상응하여 동작하는 엑튜에이터를 구비할 수 있다.
본 발명에서는 설명의 편의 상 발전장치(이하"제어대상장치"와 동일한 것으로 간주)로 실시예를 한정하여 설명하고 있다. 그러나, 본 발명의 제어 시스템은 발전장치(Generator)에만 한정되는 것이 아니며, 유사한 형태의 동작 제어가 요구되는 다양한 분야의 장치에 이용될 수 있다.
이하 사용된 용어 중,"엑튜에이터(Actuator)"는 제어대상장치의 특정한 일 구성을 지칭하는 것은 아니며, 제어대상장치의 일측에 구성되어 소정의 기능을 수행하기 위해 주 제어모듈 또는 확장 제어모듈의 제어에 따라 동작하는 장치를 통칭한다. 예를 들어, 엑튜에이터는 연료펌프 등과 같은 장치일 수 있고, 또한 알람 신호를 송출하는 소정의 장치를 포함할 수 있다.
이하 사용된 용어 중,"동작(Operated Condition) 신호값"은 센서에서 검출된 장치의 작동 상태 정보이며, 예를 들어, 발전장치의 내부 온도 측정값, 전압 측정값, 냉각수 온도 측정값, 윤활유 압력 측정값, 연료량 측정값, 운전속도 측정값, 배터리 전압 측정값 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
이하 사용된 용어 중,"고장항목"은 센서를 통해 검출된 제어대상장치의 동작 신호값 중 이상 신호가 발생한 기능, 또는 그 기능을 동작하는 하드웨어적인 장치를 의미한다.
이하에서 사용된 용어 중,"구비하다"라는 표현은 해당 구성 요소를 포함하여 구성되는 것을 의미하며, 반드시 해당 구성 요소만으로 구성되는 것을 의미하는 것은 아니다.
일반적으로 발전장치의 동작을 제어하는 과정은 크게 두가지로 분류된다.
첫 번째, 사용자가 설정한 제어 설정값 내에서 발전장치가 정상적으로 운전 동작을 하도록 제어하는 경우이고, 둘째는, 발전장치의 동작 상태를 모니터링하여 발전장치에 이상 신호가 발생된 경우, 하드웨어적인 고장(중고장)으로 판단하여 발전장치의 운전을 정지(Shutdown)하는 경우이다.
이러한, 각 실시예의 과정은 발전장치의 동작 상태를 어떠한 방식으로 경고장, 또는 중고장으로 구분하여 발전장치의 이상 동작을 제어할 것인가의 차이인 것이므로, 별도의 실시예를 통해 각 과정별로 구체적인 설명을 하지 않더라도, 당업자는 본 발명의 실시예를 통해 용이하게 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 과정을 이해할 수 있다.
예를 들어, 발전장치의 동작 상태 중, 과속도(Overspeed), 저속도(Underspeed), 비상정지(Emergency Shutdown), 시동실패(fail), 냉각수온도 과온(Cool temp high) 등의 이상 신호가 검출되는 경우, 하드웨어적(중고장)으로 고장이 발생한 것으로 판단하여, 별도의 엑튜에이터 제어 없이, 발전장치의 운전을 제어(shutdown, trip)하고, 이상 신호가 발생한 항목에 대한 알람 신호를 디스플레이부에 표시함으로써, 기술자가 직접 부품을 교체 또는 정비하도록 안내한다.
그러나, 냉각수 과온도(Over temperature), 냉각수 저온도(Low temperature), 연료 흐름(Fuel flow), 윤활유 압력(Pressure) 등과 같이 엑튜에이터의 동작 제어를 통해 발전장치가 제어 설정값에서 동작하도록 제어할 수 있는 경우는, 경고장으로 구분하여 이상 동작이 발생한 항목에 대해 알람 신호를 디스플레이부에 표시하되, 엑튜에이터의 동작을 자체적으로 제어하여 발전장치가 제어 설정값에서 동작하도록 제어한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 확장 제어모듈이 주 제어모듈에 접속된 제어 시스템을 도시한 블록도이다.
주 제어모듈(100)에 확장 제어모듈(200)이 결합되어 한정된 접속 인터페이스(예를 들어, 포트)(160)를 확장할 수 있다.
즉, 제어대상장치(10)에 구비된 복수의 센서(12)로부터 동작 신호값을 입력받고, 또한 동작 신호값에 따라 엑튜에이터(11)의 동작을 제어하기 위한 주 제어모듈(100)의 포트(160)는 한정되어 있는데, 확장 제어모듈(200)을 결합하여 포트(160)를 확장할 수 있다.
확장 제어모듈(Extension Control Module)(200)은 제어대상장치(10)의 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모듈(100)에 요청하여 수신하는 확장 입력 부(210), 확장 메모리부(240)에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보와 이상 유무 정보를 이용하여, 확장 설치 릴레이(250) 중 제어가 필요한 릴레이를 선택하는 확장 판단부(220), 및 선택된 확장 설치 릴레이(250)에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터(11)를 동작시키는 확장 제어부(230)를 포함한다.
확장 입력부(210)는 제어대상장치(100)의 동작 상태에 대한 판단결과, 즉 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모듈(100)에 요청하여 확장 통신 인터페이스(270)를 통해 수신한다.
확장 제어부(230)는 확장 제어모듈(200)에 구비된 확장 접속 인터페이스(예를 들어, 포트)(260)를 통해 엑튜에이터(11)와 접속되며, 확장 제어부(230)의 제어에 상응하여 엑튜에이터(11)의 동작을 제어하는 릴레이(250)와 연결될 수 있다. 이때, 확장 접속 인터페이스(260)는 확장 제어모듈(200)의 구조 및 기타 특성에 따라 다른 요소를 경유하여 엑튜에이터(11) 및 릴레이(250)와 간접적으로 연결될 수 있으며, 주 제어모듈(100)의 통신 인터페이스(170)와 접속되는 RS232 포트(Port)일 수 있다.
확장 판단부(220)는 확장 메모리부(240)에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보와 동작 신호값의 이상 유무 정보를 이용하여 제어가 필요한 확장 설치 릴레이(250)를 선택한다. 여기서, 확장 제어 동작 설정 정보는, 동작 신호값의 각 이상 유무 상태에 대한 제어 시퀀스에 따라 제어될 확장 설치 릴레이(250)-엑튜에이터(11)에 대한 설정 정보를 적어도 포함할 수 있다.
확장 제어부(230)는 확장 판단부(220)에서 선택된 소정의 확장 설치 릴레이(250)에 공통전압(GND, VDC)을 인가하여 엑튜에이터(11)의 동작을 제어한다.
본 실시예에 따르면, 확장 판단부(220)에서 선택되는 확장 설치 릴레이(250)는 하나, 또는 복수개일 수 있다. 따라서, 동작 신호값을 통해 검출된 하나의 이상 동작에 대해 복수개의 확장 설치 릴레이(250)를 제어할 수 있다. 즉, 각각의 확장 릴레이(250)에 접속된 복수개의 엑튜에이터(10) 동작을 동시에 제어할 수 있다.
예를 들어, 고장항목 중,"냉각수온도 과온(Cool temp high)"과 관련된 이상 신호가 검출되는 경우, 확장 제어부(230)는 확장 메모리부(240)에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보를 이용하여 트립코일에 전원을 인가하여 제어대상장치(10)의 동작을 운전정지(Shutdown, Trip)하고, 경고음 송출(Warnig)과 관련하여 지정된 확장 설치 릴레이(250)에 공통전원을 인가하여 경고음을 송출한다.
그러나, 고장항목 중,"냉각수온도 저온(Cool temp low)"과 관련된 이상 신호가 검출되는 경우, 확장 제어부(230)는 확장 메모리부(240)에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보를 이용하여 경고음 송출(Warnig)과 관련하여 지정된 확장 설치 릴레이(250)에 공통전원을 인가하여 경고음을 송출한다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에 따른 확장 제어모듈(200)은 주 제어모듈(100)로부터 수신한 동작 신호값의 이상 유무 정보에 따라 확장 설치 릴레이(250)에 대한 제어 조작을 직접 처리하므로, 주 제어모듈(100)의 신호 처리 부하가 과중해지지 않고 일부 분산되는 효과가 있다.
또한, 주 제어모듈(Main Control Module)(100)에 사용 가능한 접속 인터페이스(160)가 부족한 경우, 주 제어모듈(100)의 하드웨어적인 구조에 영향을 주지 않으면서, 상대적으로 저가로 구현 가능한 확장 제어모듈(Extension Control Module)(200)을 통해 주 제어모듈(100)의 접속 인터페이스(Access Interface)(160)를 확장할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 종래의 경우, 제어대상장치(예를 들어, 발전장치)(10)의 동작 상태를 모니터링/제어하기 위하여 이용되는 주 제어모듈(100)에 있어서, 사용 가능한 포트(160)가 부족한 경우, 포트(160)를 확장하는 구조로 설계 변경을 하게 되는데, 단순히 포트(160) 개수만 확장하게 되면, 확장된 포트로부터 입력되는 데이터에 대한 모든 처리를 주 제어모듈(100)의 MCU(Micro-Controller Unit)에서 처리하게 되므로, 전체적인 주 제어모듈(100)의 동작에 큰 영향을 준다. 즉, 주 제어모듈(100)의 처리속도 저하, 메모리 용량 부족 등이 대표적으로 발생한다.
이를 위하여, 주 제어모듈의 하드웨어, 예를 들어 고사양의 MCU(16bit)로 교체할 수 있지만, 이 경우, 주 제어모듈(100)의 구조 자체가 변경되므로 비용부담이 증가한다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 제어모듈(200)을 이용할 경우, 주 제어모듈(100)의 하드웨어적인 구성을 변경하지 않더라도, 접속 인터페이스를 확장할 수 있다. 또한, 확장 제어모듈(200)은 고사양의 MCU를 요구하는 주 제어모듈(100)과 달리 저사양의 MCU(8bit)로도 동작이 가능하므로, 주 제어모듈(100)에 비해 상대적으로 저렴한 가격으로 접속 인터페이스를 확장할 수 있다.
또한, 확장 제어모듈(200)을 주 제어모듈(100)의 서브 모듈(Sub-Module)로 구현하므로, 주 제어모듈(100)의 기본 제어 시퀀스 설정에 영향을 미치지 않으면서도 유연한 확장성을 부여할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 확장 제어모듈이 주 제어모듈에 접속되어 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.
주 제어모듈(100)은 제어대상장치(10)에 설치된 적어도 하나의 센서(12)로부터 해당 동작 신호값을 수신하고(S301), 메모리부에 저장된 제어 설정값과 동작 신호값을 비교하여 동작 신호값의 이상 유무를 판단한다(S302).
확장 제어모듈(200)은 제어대상장치(100)의 동작 상태에 대한 판단결과, 즉 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모듈(100)에 요청하고(S303), 확장 통신 인터페이스를 통해 수신한다(S304).
확장 제어모듈(200)은 확장 메모리부(240)에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보와 동작 신호값의 이상 유무 정보를 이용하여 확장 설치 릴레이 중 제어가 필요한 확장 설치 릴레이를 선택한다(S305). 여기서, 확장 제어 동작 설정 정보는, 동작 신호값의 각 이상 유무 상태에 대한 제어 시퀀스에 따라 제어될 확장 설치 릴레이-엑튜에이터 설정 정보를 적어도 포함할 수 있다.
확장 제어모듈(200)은 선택된 확장 설치 릴레이에 공통전압(GND, VDC)을 인가하여 엑튜에이터(11)의 동작을 제어한다(S306).
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 확장 제어모듈이 주 제어모듈 및 원격 제어모듈과 접속된 제어 시스템을 도시한 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제어 시스템(1000)은 제어대상장치(10), 주 제어모듈(100), 확장 제어모듈(200), 원격 제어모듈(300)을 포함하여 구성된다.
주 제어모듈(100)은 통신 인터페이스(170)를 통해 원격 제어장치(300)로부터 제어요청 정보를 수신하여 제어대상장치(10)가 제어 설정값 범위에서 동작하도록 제어한다. 즉, 주 제어모듈(100)의 접속 인터페이스(160)를 확장하기 위해 확장 제어모듈(200)이 주 제어모듈(100)에 접속되고, 또한 원격 제어모듈(300)이 확장 제어모듈(200)의 확장 통신 인터페이스(280)에 접속된 경우, 확장 제어모듈(200)은 원격 제어모듈(300)로부터 입력된 제어요청 정보를 주 제어모듈(100)에 전달한다.
본 실시예에 따르면, 주 제어모듈(100)의 메모리(140), 및 확장 제어모 듈(200)의 확장 메모리(240)에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보, 및 이상 유무 정보는 동일하다. 즉, 확장 제어모듈(200)은 주 제어모듈(100)로부터 입력된 확장 제어 동작 설정 정보와 이상 유무 정보를 확장 메모리부(240)에 저장하고, 만일 이상 유무 정보에 이상 신호가 발생된 동작이 있는 경우, 확장 제어 동작 설정 정보를 이용하여, 이상 신호가 발생한 동작과 대응되어 설정된 확장 설치 릴레이(250)에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터(11)의 동작을 제어한다.
주 제어모듈(100)은 확장 제어모듈(200)로부터 입력된 원격 제어모듈(300)의 제어요청 정보에 상응하여 제어대상장치(10)가 제어 설정값 범위에서 동작하도록 제어한다.
본 실시예에 따르면, 확장 제어모듈(200)은 예를 들어, RS232 통신 인터페이스를 통해 주 제어모듈(100)과 접속하고, 또한 원격 제어모듈(300)과 RS485 통신 인터페이스를 통해 접속될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 통신 인터페이스의 구성 방식, 예를 들어, 제어 시스템(1000)에 연결된 각 구성이 접속된 거리, 및 통신 인터페이스의 구조적인 환경 등에 따라 다양한 통신 인터페이스가 적용될 수 있다는 점은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다.
원격 제어모듈(Remote Control Module)(300)은 확장 제어모듈(200)을 통해 동작 신호값의 이상 유무 정보를 수신받아 제어대상장치(10)의 동작 상태를 모니터링하는 모니터링부(310), 동작 상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이부(330), 및 입력 인터페이스(340)를 통해 입력된 제어요청 정보를 확장 제어모듈(200)을 개재하여 주 제어모듈(100)로 전송하는 원격 제어부(320)를 포함한다.
여기서, "개재한다"라는 표현은 시스템 연결 구성 상 모든 제어요청 정보가 확장 제어모듈(200)을 통해 전달되지만, 확장 제어모듈(200)이 주 제어모듈(100)의 단순 정보전달 기능 외에 수신처리도 할 수 있다는 의미이다.
확장 제어모듈(300)은 모니터링부(310)로부터 모니터링 요청 정보가 입력되면, 제어대상장치(10)로부터 입력된 적어도 하나의 동작 신호값의 이상 유무 정보를 모니터링부(310)로 제공한다.
이때, 확장 제어모듈(200)은 원격제어 통신 인터페이스(360)를 통해 모니터링부(310)와 접속될 수 있으며, 원격제어 통신 인터페이스(360)는 RS 485 통신 포트일 수 있다.
모니터링부(310)는 입력된 동작 신호값의 이상 유무 정보를 이용하여 제어대상장치(10)의 동작 상태를 모니터링하고, 제어대상장치(10)의 동작상태에 대한 정보를 디스플레이부(330)에 표시하여 사용자에게 제공한다.
확장 제어모듈(200)은 원격 제어부(320)로부터 제어대상장치(10)에 대한 제어요청 정보가 입력되면, 제어요청 정보를 주 제어모듈(100)에 전달한다.
주 제어모듈(100)은 제어요청 정보에 상응하여 제어대상장치(10)의 동작을 제어한다. 여기서, 제어요청 정보는, 메모리부(140)에 저장된 제어 동작 설정 정보 또는 확장 메모리부(240)에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보 중의 적어도 어느 하나를 설정 또는 변경하기 위한 정보일 수 있다.
확장 제어 동작 설정 정보는, 동작 신호값의 이상 유무를 판단하기 위한 제어 설정값 및, 각 이상 유무 상태에 대한 제어 시퀀스, 제어 시퀀스에 따라 제어될 릴레이-엑튜에이터 설정 정보 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 확장 제어모듈에 접속된 원격 제어모듈이 주 제어모듈을 제어하여 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.
주 제어모듈(Control Module)(100)은 제어대상장치에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 해당 동작 신호값을 수신하고(S501), 메모리부에 저장된 제어 설정값과 동작 신호값을 비교하여 동작 신호값의 이상 유무를 판단한다(S502).
확장 제어모듈(200)은 제어대상장치(10)의 동작 상태에 대한 판단결과, 즉 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모듈(100)에 요청하고(S503), 확장 통신 인터페이스를 통해 수신한다(S504).
확장 제어모듈(200)은 원격 제어모듈(300)로부터 모니터링 요청 정보가 입력되면(S506), 제어대상장치(10)로부터 입력된 적어도 하나의 동작 신호값의 이상 유무 정보를 원격 제어모듈(300)로 제공한다(S507).
확장 제어모듈(200)은 원격 제어모듈(300)로부터 제어대상장치(10)에 대한 제어요청 정보가 입력되면(S507), 제어요청 정보를 주 제어모듈(100)에 전달한 다(S508).
주 제어모듈(100)은 제어요청 정보에 상응하여 제어대상장치(10)의 동작을 제어한다(S509).
본 실시예에 따르면, 복수개의 확장 제어모듈(200)이 제어 시스템(1000)에 접속되어 동작할 수 있다. 따라서, 본 발명은 하나의 확장 제어모듈(200)이 제어 시스템(1000)에 접속되는 실시예에 한정되지 않는다. 복수개의 확장 제어모듈(200)이 제어 시스템(1000)에 접속되어 동작하는 구성 및 과정은, 도 4 및 도 5에서 설명한 내용과 유사 또는 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 제어 시스템 및 확장 제어모듈의 각 동작 과정은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한 다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 제어모듈의 구성을 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 확장 제어모듈이 주 제어모듈에 접속된 제어 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 확장 제어모듈이 주 제어모듈에 접속되어 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 확장 제어모듈이 주 제어모듈 및 원격 제어모듈과 접속된 제어 시스템을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 확장 제어모듈에 접속된 원격 제어모듈이 주 제어모듈을 제어하여 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
11: 엑튜에이터 200: 확장 제어모듈
12: 센서 300: 원격 제어모듈
100: 주 제어모듈

Claims (6)

  1. 제어대상장치에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 해당 동작 신호값을 수신하는 입력부;와
    메모리부에 저장된 제어 설정값과 상기 동작 신호값을 비교하여 상기 동작 신호값의 이상 유무를 판단하는 판단부;와
    이상 발생 시 상기 메모리부에 저장된 제어 동작 설정 정보에 따라 소정의 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 제어부;를 구비한 주 제어모듈;과,
    상기 제어대상장치의 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모듈에 요청하여 수신하는 확장 입력부;와
    상기 주 제어모듈로부터 입력되어 확장 메모리부에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보와 상기 이상 유무 정보를 이용하여, 확장 설치 릴레이 중 제어가 필요한 확장 설치 릴레이를 선택하는 확장 판단부; 및
    상기 선택된 확장 설치 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 확장 제어부;
    를 구비한 확장 제어모듈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확장 제어모듈을 통해 상기 동작 신호값의 이상 유무 정보를 수신받아 상기 제어대상장치의 동작 상태를 모니터링하는 모니터링부;
    상기 동작 상태에 관한 정보를 표시하는 디스플레이부; 및
    입력 인터페이스를 통해 입력된 제어요청 정보를 상기 확장 제어모듈을 개재하여 주 제어모듈로 전송하는 원격 제어부;
    를 구비한 원격제어 모듈;을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어요청 정보는,
    상기 메모리부에 저장된 제어 동작 설정 정보 또는 상기 확장 메모리부에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보 중의 적어도 어느 하나를 설정 또는 변경하기 위한 정보인 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 동작 설정 정보는,
    상기 동작 신호값의 이상 유무를 판단하기 위한 제어 설정값 및, 각 이상 유무 상태에 대한 제어 시퀀스, 상기 제어 시퀀스에 따라 제어될 릴레이-엑튜에이터 설정 정보 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 확장 제어 동작 설정 정보는,
    상기 제어 시퀀스에 따라 제어될 확장 설치 릴레이-엑튜에이터 설정 정보를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  6. 제어대상장치에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 해당 동작 신호값을 수신하는 입력부;와
    메모리부에 저장된 제어 설정값과 상기 동작 신호값을 비교하여 상기 동작 신호값의 이상 유무를 판단하는 판단부;와
    이상 발생 시 상기 메모리부에 저장된 제어 동작 설정 정보에 따라 소정의 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 제어부;를 구비한 주 제어모듈;에 연결되며,
    상기 제어대상장치의 동작 신호값의 이상 유무 정보를 주 제어모듈에 요청하여 수신하는 확장 입력부;와
    상기 주 제어모듈로부터 입력되어 확장 메모리부에 저장된 확장 제어 동작 설정 정보와 상기 이상 유무 정보를 이용하여, 확장 설치 릴레이 중 제어가 필요한 확장 설치 릴레이를 선택하는 확장 판단부; 및
    상기 선택된 확장 설치 릴레이에 전원을 인가하여 해당 엑튜에이터를 동작시키는 확장 제어부;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 확장 제어모듈.
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