KR101408862B1 - 이중 프로세서를 사용한 실시간 스마트 온도제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실시간 스마트 온도제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서,　그 실시간 스마트 온도제어 장치는, 제1프로세서를 구비하며, 온도센서에 의해 제어대상 시스템의 온도가 감지되면 그 감지된 온도 값을 이용하여 실시간으로 제어대상 시스템의 온도를 제어하는 실시간 제어부; 및 제2프로세서를 구비하며, 실시간 제어부에서 출력되는 제어대상 시스템의 제어 정보를 수신하여 저장하고, 사용자의 요구에 응답하여 저장되어 있는 제어 정보로부터 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하고, 외부 서버시스템으로부터 정보 요구를 수신하면 저장된 데이터를 읽어 제공하는 스마트 정보 처리부를 포함하고, 제1프로세서는 소정의 주기 내에 제어 알고리즘을 수행하여 주기적으로 온도 제어에 따른 제어 정보를 처리하고, 제2프로세서는 사용자의 요구에 응답하거나 외부 서버 시스템과 연동되는 프로그램을 수행하여 비주기적으로 정보를 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 이중프로세서를 사용하고 프로세서 별로 주기적인 정보처리와 비주기적인 정보처리를 분담하여 처리하게 함으로써 실시간 제어성능을 유지하면서도 스마트한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

Description

이중 프로세서를 사용한 실시간 스마트 온도제어 장치{Apparatus for controlling temperature in real time using dual processor}
본 발명은 온도제어장치에 관한 것으로서, 특히 온도제어 장치의 자체 제어 기능 뿐만 아니라 제어시스템의 제어상태 및 비상 알람(alarm)에 대한 정보를 서버 시스템과 연동하기 위하여 무선 WiFi 기능이 내장된 실시간 스마트 온도 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업계 자동제어 분야에서는 항온 항습 장치 등의 온도제어용으로 온도제어기를 사용하고 있으나 주로 마이크로 컨트롤러와 입출력회로로 구성되는 단순한 펌웨어(firmware) 형태의 온도제어기를 사용하고 있는 실정이다.
최근 스마트 정보기기에 사용되는 기술들을 산업용 기기에 접목하여 스마트한 산업용 기기를 개발하는 시도들이 이루어지고 있지만 온도제어기에 적용된 사례는 찾아보기 쉽지 않은 편이다.　 따라서, 제어 대상 시스템의 온도 그래프 및 온도 데이터를 원거리에서 모바일 장치를 통하여 확인할 수 있도록 무선 WiFi 기능을 탑재하여 외부 서버 시스템과 연동되는 스마트한 온도제어 장치를 개발하는 것이 필요하다.
최근 스마트 정보기술이 적용된 스마트 산업용 기기에서는 기존의 산업용 기기가 수행하는 기능과 스마트 정보 처리기능을 하나의 32bit RISC CPU를 사용하여 구현하고 있는데, 이는 실시간 제어가 중요하지 않는 산업용 기기에서는 적당한 방법이 될 수도 있다.
그러나 실시간 제어가 필요한 산업용 제어장치에서는 실시간 제어 성능을 고려하여 제어장치를 구성할 필요가 있다.　 왜냐하면 실시간 제어가 중요한 디지털 제어에서는 센서로부터 정보를　샘플링하여 제어 알고리즘을 수행하여 출력장치로 보내는 일련의 과정이 한 주기의 시간 간격으로 정확하게 지켜져야 한다. 즉 샘플링 시간이 100 msec마다 이루어진다면 100 msec 동안에 센서정보를 입력하고 입력된 센서정보를 이용하여 제어 알고리즘을 수행하여 출력장치로 전송하는 일련의 과정이 모두 샘플링 시간인 100 msec 내에 이루어져야 한다. 이와 같이 매 주기마다 상기 일련의 처리과정들이 일정하게 지켜져야만 디지털 제어 장치의 제어성능이 보장될 수 있다.
또한 스마트 산업용 기기에서 사용자 인터페이스에서 제공하는 기능을 이용할 때 사용자가 터치 입력을 잘못 입력하게 되면, 일어날 수 없는 조합이 발생하여 오작동이 발생 할 경우도 발생하는데, 이와 같은 경우에도 실시간 제어 성능은 영향을 받지 않고 동작하여야 한다. 따라서 실시간 제어성능을 고려한 실시간 스마트 제어 장치를 구성하는 것이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실시간 제어성능을 유지하면서도 스마트 정보처리 기능을 가지는 실시간 스마트 온도제어 장치를 제공하는 것이다.
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상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한　실시간 스마트 온도제어 장치는, 제1프로세서를 구비하며, 온도센서에 의해 제어대상 시스템의 온도가 감지되면 상기 감지된 온도 값을 이용하여 실시간으로 상기 제어대상 시스템의 온도를 제어하는 실시간 제어부; 및 제2프로세서를 구비하며, 상기 실시간 제어부에서 출력되는 상기 제어대상 시스템의 제어 정보를 상기 실시간 제어부로 부터 수신하여 저장하고, 사용자의 요구에 응답하여 사용자 인터페이스를 통해 상기 저장된 제어 정보로부터 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하고, 외부 서버시스템으로부터 정보 요구를 수신하면 상기 저장된 데이터를 읽어 상기 외부 서버시스템에 제공하는 스마트 정보 처리부를 포함하고, 상기 제1프로세서는 상기 제어대상 시스템의 온도를 제어하는 소정의 주기 내에 제어 알고리즘을 수행하여 주기적으로 온도 제어에 따른 제어 정보를 처리하고, 상기 제2프로세서는 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자의 요구에 응답하거나 외부 서버 시스템과 연동되는 프로그램을 수행하여 비주기적으로 정보를 처리하는 것을 특징으로 한다.
상기 실시간 제어부는, 제어대상 시스템에 장착된 센서에 상응하는 입력채널 신호를 받아들이고, 상기 입력채널 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서입력부; 상기 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 독출하여 저장하는 시스템 로직부; 상기 디지털 신호를 이용하여 제어 알고리즘의 제어 이득값을 산출하고, 상기 제어 이득값이 설정되어 있는 제어 알고리즘을 실행하여 상기 제어대상 시스템의 제어신호를 출력하는 제1프로세서; 및 상기 제어대상 시스템의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제어 대상 시스템에 출력하는 제어 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1프로세서는 전원이 인가되면 센서 입력부로 부터 온도값과 시스템 로직부로부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 읽어서 제어 알고리즘을 수행하여 제어출력 값을 출력하고, 상기 제어출력 값은 상기 제어 출력부로 전달되어 상기 제어대상 시스템의 히터 또는 냉동기를 정상 동작하게 하며, 상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 상기 스마트 정보처리기로 송신하며, 상기 제어 알고리즘 수행, 제어 출력값 전달 및 통신데이터 전송은 연속되는 과정으로 이루어지며, 상기 연속되는 과정은 상기 센서 입력부에 내장된 A/D 컨버터의 샘플링 동작 시간과 동기되어　1주기 동안에 처리되며 주기적으로 반복되는 것을 특징으로 한다.
상기 스마트 정보 처리부는 인터넷 연결 및 외부 서버 시스템과의 통신을 위한 유무선 통신을 제공하는 이더넷/WiFi 통신부; 사용자 인터페이스 프로그램이 동작하여 출력되는 디스플레이부, 사용자가 입력하기 위한 터치스크린을 포함하는 사용자 인터페이스 장치; 메모리; 제2프로세서; 및 하나 이상의 프로그램을 포함하는 장치로서, 상기 하나 이상의 프로그램은 모바일 플랫폼을 포함하며, 상기 메모리에 저장되고 상기 제2프로세서에 의해 실행되도록 구성되며, 상기 하나 이상의 프로그램은 상기 사용자 인터페이스 장치를 구동하기 위한 명령어; 상기 실시간 제어부와 통신하여 전송받은 상기 제어대상 시스템의 온도값과 관리항목의 정보값을 상기 메모리에 저장하기 위한 명령어; 외부 서버 시스템으로부터 정보 요구시 상기 메모리로부터 정보값을 읽어 패킷단위로 상기 외부 서버 시스템으로 전송하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하나 이상의 프로그램은 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼를 읽어 상기 실시간 온도제어부의 제1프로세서가 송신한 정보가 있는지를 체크하고, 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하기 위한 명령어; 상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진을 구동하여 메모리에 저장하기 위한 명령어; 사용자 인터페이스 장치를 구동하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 디스플레이 하기 위한 명령어; 외부 서버 시스템으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 메모리 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템으로 전송하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한　실시간 스마트 온도제어 방법은, 제1프로세서가 전원이 인가되면 센서 입력부로 부터 온도값과 시스템 로직부로 부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 읽어서 제어 알고리즘을 수행하는 단계; 상기 제어 알고리즘에 수행결과 제어출력 값을 출력하여 제어대상 시스템을 제어하는 단계; 상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 스마트 정보처리부로 송신하는 단계; 제2프로세스는 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼를 읽어 실시간 온도제어부에 설치된 제1프로세서가 송신한 정보가 있는지를 체크하여 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하는 단계; 상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진을 통해 저장하는 단계; 사용자 인터페이스를 통해 사용자의 요구가 있으면, 상기 사용자 인터페이스를 통해 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하는 단계; 및 외부 서버 시스템으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 상기 외부 서버 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 본 발명에 의한　실시간 스마트 온도제어 장치 및 방법에 의하면, 이중프로세서 사용과 각 프로세서에 주기적인 정보처리에 대한 역할과 비주기적인 정보처리에 대한 역할을 분리 처리하게 함으로써 실시간 제어성능을 유지하면서도 스마트한 사용자 인터페이스 기능을 효과적으로 수행할 수 있다.
이와 같이 이중 프로세서를 사용함에 있어, 하나의 프로세서가 제어 알고리즘 수행의 주기적인 정보처리에 대한 역할을 담당하고, 다른 하나의 프로세서는 비주기적인 정보처리에 대한 역할과 사용자인터페이스 프로그램 및 외부 서버시스템 연동 프로그램 수행을 담당함으로써, 실시간 제어성능을 유지하면서도 스마트한 사용자 인터페이스 기능을 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 장치의 일실시예에 대한 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예에서 실시간 제어부에서의 온도 제어방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예에서 스마트 정보 처리부에서의 온도 제어방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 장치의 일실시예에 대한 구성을 블록도로 나타낸 것으로서, 상기 실시간 스마트 온도제어 장치의 일실시예는 실시간 제어부(100) 및 스마트 정보 처리부(120)를 포함하여 이루어진다.
실시간 제어부(100)는 제1프로세서(106)를 구비하며, 온도센서(142)에 의해 제어대상 시스템(140)의 온도가 감지되면 상기 감지된 온도 값을 이용하여 실시간으로 제어대상 시스템(140)의 온도를 제어하며, 센서입력부(102), 제1프로세서(106), 시스템 로직부(104) 및 제어출력부(108)를 포함하여 이루어진다.
센서입력부(102)는 제어대상 시스템(140)에 장착된 센서(142)에 상응하는 입력채널 신호를 받아들이고, 상기 입력채널 신호를 디지털 신호로 변환한다. 상기 입력 채널 신호는 온도 신호가 될 수 있으며, 센서(142)는 온도 센서가 될 수 있다. 센서입력부(102)는 온도 센서(142)로부터 출력된 온도신호의 노이즈를 제거하고 신호를 증폭하여 디지털 신호로 변환한다.
제1프로세서(106)는 제어대상 시스템(140)의 온도를 제어하는 소정의 주기 내에 제어 알고리즘(107)을 수행하여 주기적으로 온도 제어에 따른 제어 정보를 처리한다. 제1프로세서(105)는 마이크로 컨트롤러(microcontroller)가 사용될 수 있다. 또한 제1프로세서(106)는 상기 디지털 신호를 이용하여 제어 알고리즘(107)의 제어 이득값을 산출하고, 상기 제어 이득값이 설정되어 있는 제어 알고리즘(107)을 실행하여 제어대상 시스템(140)의 제어신호를 출력한다.
또한 제1프로세서(106)는 전원이 인가되면 센서 입력부(102)로 부터 온도값과 시스템 로직부(104)로부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값(시스템 정보값)을 읽어서 제어 알고리즘(107)을 수행하여 제어출력 값을 출력한다. 상기 제어대상 시스템의 관리항목에는 제어대상시스템(140)의 온도제어와 관련된 사항들이 될 수 있으며, 예를 들면 제어대상 시스템이 문을 사용하고 있으면 문의 열림 또는 닫힘 정보, 물을 사용하고 있으면 물의 수위 등 제어대상 시스템의 온도에 영향을 미칠 수 있는 요인들에 대한 정보가 포함된다.
상기 제어출력 값은 제어출력부(108)로 전달되어 제어대상 시스템(140)의 히터 또는 냉동기를 정상 동작하게 한다. 상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 상기 스마트 정보처리기(120)로 송신한다. 그리고 제어 알고리즘(107) 수행, 제어 출력값 전달 및 통신데이터 전송은 연속되는 과정으로 이루어지며, 상기 연속되는 과정은 상기 센서 입력부(102)에 내장된 A/D 컨버터의 샘플링 동작 시간과 동기되어　1주기 동안에 처리되며 주기적으로 반복된다.
제어출력부(108)는 제어대상 시스템(140)의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 제어대상 시스템(140)에 출력한다. 제어출력부(108)는 위상제어 출력회로가 사용될 수 있으며, 제1프로세서(106)에서 출력된 출력신호로부터 제어대상 시스템(140)의 온도를 높이거나 낮추는 히터와 냉동기의 교류전원을 제어한다. .
스마트 정보 처리부(120)는 제2프로세서(122)를 구비하며, 실시간 제어부(100)에서 출력되는 제어대상 시스템(140)의 제어 정보를 실시간 제어부(100)로 부터 수신하여 저장하고, 사용자의 요구에 응답하여 사용자 인터페이스 장치(136)를 통해 상기 저장된 제어 정보로부터 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하고, 외부 서버시스템(160)으로부터 정보 요구를 수신하면 상기 저장된 데이터를 읽어 외부 서버시스템(160)에 제공한다.
스마트 정보 처리부(120)는 이더넷 통신부(132), WiFi통신부(134), 사용자 인터페이스 장치(138), 메모리(126), 제2프로세서(122) 및 하나 이상의 프로그램(미도시)을 포함하는 장치이다. 이더넷 통신부(132)와 WiFi통신부(134)는 인터넷 연결 및 외부 서버 시스템(160)과의 통신을 위해 이더넷과 WiFi를 이용한 유무선 통신을 제공한다. 사용자 인터페이스 장치(138)는 사용자 인터페이스 프로그램이 동작하여 출력되는 디스플레이부, 사용자가 입력하기 위한 터치스크린을 포함하며, 사용자 입출력 회로를 포함할 수 있다.
그리고 상기 하나 이상의 프로그램에는 모바일 플랫폼(124)과 응용프로그램이 포함되며, 메모리(126)에 저장되고 제2프로세서(122)에 의해 실행되도록 구성된다. 상기 하나 이상의 프로그램은 사용자 인터페이스장치(136)를 구동하기 위한 명령어, 실시간 제어부(100)와 통신하여 전송 받은 제어대상 시스템(140)의 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 메모리(126)에 저장하기 위한 명령어, 외부 서버 시스템(160)으로부터 정보 요구시 메모리(126)로부터 정보값을 읽어 패킷단위로 외부 서버 시스템(160)으로 전송하기 위한 명령어를 포함한다.
제2프로세서(122)는 사용자 인터페이스 장치(136)를 통해 입력되는 사용자의 요구에 응답하거나 외부 서버 시스템(160)과 연동되는 프로그램을 수행하여 비주기적으로 정보를 처리한다.
또한 상기 하나 이상의 프로그램은 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼(미도시)를 읽어 실시간 온도제어부(100)의 제1프로세서(106)가 송신한 정보가 있는지를 체크하고, 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하기 위한 명령어, 상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진(미도시)을 구동하여 메모리(126)에 저장하기 위한 명령어, 사용자 인터페이스 장치(136)를 구동하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 디스플레이 하기 위한 명령어, 외부 서버 시스템(160)으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 메모리 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템(160)으로 전송하기 위한 명령어를 포함한다.
즉, 제2프로세서(122)는 상기 하나 이상의 프로그램을 실행하여 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼(미도시)를 읽어 실시간 온도제어부(100)의 제1프로세서(106)가 송신한 정보가 있는지를 체크하고, 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출한다. 또한 제2프로세서(122)는 상기 하나 이상의 프로그램을 실행하여 상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진(미도시)을 구동하여 메모리(126)에 저장하며, 사용자 인터페이스 장치(136)를 구동하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 디스플레이 하고, 외부 서버 시스템(160)으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 메모리 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템(160)으로 전송한다.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예에서 실시간 제어부에서의 온도 제어방법을 흐름도로 나타낸 것이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예에서 스마트 정보 처리부에서의 온도 제어방법을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 실시간 스마트 온도제어 방법의 일실시예를 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 제1프로세서(106)는 전원이 인가되면 센서 입력부(102)로 부터 온도값과 시스템 로직부(104)로 부터 제어대상 시스템(140)의 관리항목의 정보값(시스템 정보값)을 읽어서(S200단계), 제어 알고리즘(107)을 수행한다.(S220단계) 제어 알고리즘(107) 수행은 비례-미분-적분 제어 등의 여러 제어기법을 적용할 수 있다.
제어 알고리즘(107)에 수행결과 제어출력 값을 출력하여 제어대상 시스템(140)을 제어한다.(S240단계) 즉, 제어 알고리즘이 수행되면, 제어 출력 값이 계산되고, 제어출력 값은 위상제어를 하는 제어출력부(108)로 전달되어 제어대상 시스템(140)의 히터와 냉동기가 적절하게 동작하게 하여 제어대상 시스템(140)의 온도를 조절한다.
한편, 상기 제어출력 값이 제어출력부(108)로 전달될 때 미리 약속된 통신 프로토콜을 사용하여 통신 데이터를 구성하여 스마트 정보처리부(120)로 송신한다.(S260단계) 상기와 같은 일련의 연속되는 과정은 상기 센서 입력부(102)에 내장된 A/D 컨버터(미도시)의 샘플링 동작 시간과 동기되어　1주기 동안에 처리되며 주기적으로 반복된다.
도 3을 참조하면, 제2프로세스(122)는, 전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼(미도시)를 읽어(S300단계), 실시간 온도제어부(100)에 설치된 제1프로세서(106)가 송신한 정보가 있는지를 주기적으로 체크한다.(S310단계) 체크 결과, 제1프로세서(106)가 송신한 정보가 있으면 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템(140)의 관리항목의 정보값을 추출한다.(S320단계)
상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템(140)의 관리항목의 정보값을 모바일 플랫폼(124)에 탑재되어 있는 데이터 베이스 엔진(미도시)을 통해 누적 저장한다.(S330단계)
사용자 인터페이스를 통해 실시간 제어부(100)의 제어 이력에 대한 사용자의 요구가 있으면(S340단계), 상기 사용자 인터페이스를 통해 온도값과 제어대상 시스템(140)의 관리항목의 정보값을 LCD와 같은 디스플레이 장치에 출력한다.(S350단계)
외부 서버 시스템(160)으로부터 실시간 제어부(100)의 제어 이력에 대한 정보 요구가 있을 경우(S360단계), 누적된 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템(160)으로 전송한다.(S370단계)
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 실시간 제어부 102 : 센서 입력부
104 : 시스템 로직부 106 : 제1프로세서
107 : 제어 알고리즘 108 : 시스템 로직부
120 : 스마트 정보 처리부 122 : 제2프로세서
124 : 모바일 플랫폼 126 : 메모리
132 : 이더넷 통신부 134 : WiFi통신부
136 : 사용자 인터페이스 장치 140 : 제어대상 시스템
142 : 센서 160 : 외부서버 시스템

Claims (6)

  1. 온도센서에 의해 제어대상 시스템의 온도가 감지되면 상기 감지된 온도 값을 이용하여 실시간으로 상기 제어대상 시스템의 온도를 제어하는 실시간 제어부; 및
    제2프로세서를 구비하며, 상기 실시간 제어부에서 출력되는 상기 제어대상 시스템의 제어 정보를 상기 실시간 제어부로 부터 수신하여 저장하고, 사용자의 요구에 응답하여 사용자 인터페이스를 통해 상기 저장된 제어 정보로부터 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 출력하고, 외부 서버시스템으로부터 정보 요구를 수신하면 상기 저장된 데이터를 읽어 상기 외부 서버시스템에 제공하는 스마트 정보 처리부를 포함하고,
    상기 실시간 제어부는
    제어대상 시스템에 장착된 센서에 상응하는 입력채널 신호를 받아들이고, 상기 입력채널 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서입력부;
    상기 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 독출하여 저장하는 시스템 로직부;
    상기 디지털 신호를 이용하여 제어 알고리즘의 제어 이득값을 산출하고, 상기 제어 이득값이 설정되어 있는 제어 알고리즘을 실행하여 상기 제어대상 시스템의 제어신호를 출력하는 제1프로세서; 및
    상기 제어대상 시스템의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제어 대상 시스템에 출력하는 제어 출력부를 포함하고,
    상기 제1프로세서는
    전원이 인가되면 센서 입력부로 부터 온도값과 시스템 로직부로부터 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 읽어서 제어 알고리즘을 수행하여 제어출력 값을 출력하고,
    상기 제어출력 값은 상기 제어 출력부로 전달되어 상기 제어대상 시스템의 히터 또는 냉동기를 정상 동작하게 하며,
    상기 제어출력 값이 전달될 때 소정의 통신 프로토콜로 통신 데이터를 구성하여 상기 스마트 정보처리기로 송신하며,
    상기 제어 알고리즘 수행, 제어 출력값 전달 및 통신데이터 전송은 연속되는 과정으로 이루어지며, 상기 연속되는 과정은 상기 센서 입력부에 내장된 A/D 컨버터의 샘플링 동작 시간과 동기되어　1주기 동안에 처리되며 주기적으로 반복되며,
    상기 제2프로세서는
    사용자 인터페이스를 통해 입력되는 사용자의 요구에 응답하거나 외부 서버 시스템과 연동되는 프로그램을 수행하여 비주기적으로 정보를 처리하는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 스마트 정보 처리부는
    인터넷 연결 및 외부 서버 시스템과의 통신을 위한 유무선 통신을 제공하는 이더넷/WiFi 통신부;
    사용자 인터페이스 프로그램이 동작하여 출력되는 디스플레이부, 사용자가 입력하기 위한 터치스크린을 포함하는 사용자 인터페이스 장치;
    메모리;
    제2프로세서; 및
    하나 이상의 프로그램을 포함하는 장치로서,
    상기 하나 이상의 프로그램은 모바일 플랫폼을 포함하며, 상기 메모리에 저장되고 상기 제2프로세서에 의해 실행되도록 구성되며,
    상기 하나 이상의 프로그램은
    상기 사용자 인터페이스 장치를 구동하기 위한 명령어;
    상기 실시간 제어부와 통신하여 전송받은 상기 제어대상 시스템의 온도값과 관리항목의 정보값을 상기 메모리에 저장하기 위한 명령어;
    외부 서버 시스템으로부터 정보 요구시 상기 메모리로부터 정보값을 읽어 패킷단위로 상기 외부 서버 시스템으로 전송하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 하나 이상의 프로그램은
    전원이 인가되면 주기적으로 수신 버퍼를 읽어 상기 실시간 온도제어부의 제1프로세서가 송신한 정보가 있는지를 체크하고, 소정의 통신 프로토콜을 사용하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 추출하기 위한 명령어;
    상기 추출된 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 데이터 베이스 엔진을 구동하여 메모리에 저장하기 위한 명령어;
    사용자 인터페이스 장치를 구동하여 온도값과 제어대상 시스템의 관리항목의 정보값을 디스플레이 하기 위한 명령어;
    외부 서버 시스템으로부터 정보 요구가 있을 때, 누적된 메모리 저장값을 상기 데이터 베이스 엔진을 통하여 읽어 와서 패킷 단위로 구성하여 외부 서버 시스템으로 전송하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 스마트 온도 제어장치.
  6. 삭제
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