KR101465115B1 - Apparatus for controlling of electric governor in vessel - Google Patents

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Abstract

가버너 전원 실패시(Governor Power Failure)에도 가버너 액추에이터(Actuator)의 오동작을 방지할 수 있도록 한 선박의 전자식 가버너 제어장치 및 그 방법이 개시된다.
개시된 선박의 전자식 가버너 제어장치는 메인 전원 또는 비상 전원 또는 무정전 전원 공급기를 통해 배터리 전원을 가버너 컨트롤 및 엔진 컨트롤 전원으로 공급해주는 로컬 컨트롤 패널; 상기 로컬 컨트롤 패널에서 공급되는 가버너 전원으로 엔진 컨트롤 패널 내의 가버너 액추에이터를 제어하여 엔진 회전수를 제어하며, 상기 가버너 전원 실패시 임시로 유지된 가버너 제어 전원을 이용하여 상기 가버너 액추에이터를 정지시키는 가버너 컨트롤 패널을 포함한다.Disclosed is an electronic governor control apparatus and method for a ship capable of preventing a malfunction of a governor actuator even when a governor power failure occurs.
The electronic governor control device of the disclosed ship includes a local control panel for supplying battery power to the governor control and engine control power via main power, emergency power or uninterruptible power supply; The governor actuator is controlled by the governor power supplied from the local control panel to control the engine speed. When the governor power failure is temporarily maintained, the Governor actuator And a governor control panel for stopping the operation.

Figure R1020130023436
Figure R1020130023436

Description

선박의 전자식 가버너 제어장치{Apparatus for controlling of electric governor in vessel}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electronic governor control apparatus for a ship,

본 발명은 선박의 전자식 가버너(Governor) 제어에 관한 것으로서, 특히 가버너 전원 실패시(Governor Power Failure)에도 가버너 액추에이터(Actuator)의 오동작을 방지할 수 있도록 한 선박의 전자식 가버너 제어장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an electronic governor control of a ship, and more particularly, to an electronic governor control apparatus for a ship capable of preventing a malfunction of a governor actuator even when a governor power failure occurs .

일반적으로, 심해에 파이프(pipe)를 설치하기 위한 파이프 설치선(pipe lay vessel)을 포함하는 선박에는 속도를 조정하는 장치인 가버너(Gavernor)가 구비된다.Generally, a vessel including a pipe lay vessel for installing a pipe in a deep sea is equipped with a Gavernor, which is a speed adjusting device.

예컨대, 선박은 부하변동에 대해서도 엔진의 회전(RPM)을 안정된 회전수로 유지하는 것이 필요하다. 디젤 엔진의 경우 흡입 공기량이 엔진 회전수와 관계없이 거의 일정하기 때문에 발생 토크 특성은 분사량 특성에 의해 결정되며, 가버너는 연료분사펌프 본체의 분사량 조절기구와 연결되어 엔진 회전수와 부하에 따른 연료 분사량을 제어하는 기능을 수행한다.For example, it is necessary for the ship to maintain the rotation (RPM) of the engine at a stable number of revolutions even for load fluctuations. In the case of a diesel engine, since the intake air amount is almost constant irrespective of the engine speed, the generated torque characteristic is determined by the injection amount characteristic, and the governor is connected to the injection amount adjusting mechanism of the fuel injection pump main body and calculates the fuel injection amount As shown in FIG.

즉, 엔진의 가버너는 부하의 변동에 관계없이 원하는 범위 내에서 엔진의 속도를 유지해 주는 장치인데, 디젤 엔진 가버너는 엔진 연소실 내로 공급되는 연료의 양을 자동으로 변화시킴으로써 속도를 조정한다. 여기서 원하는 응답 시간, 속도, 정확도 등에 따라 여러 종류의 가버너가 사용되는 데, 기계식, 기계식/유압식, 기계식/유압식/전기식, 전자식 가버너 등이 있다.That is, the governor of the engine maintains the speed of the engine within a desired range regardless of the variation of the load. The diesel engine governor adjusts the speed by automatically changing the amount of fuel supplied into the engine combustion chamber. Several kinds of governors are used depending on the desired response time, speed, and accuracy, such as mechanical, mechanical / hydraulic, mechanical / hydraulic / electric, and electronic governor.

통상 비상용 발전기나 선박용 발전기의 구동원으로는 디젤엔진을 사용하고, 디젤엔진을 제어하기 위해서는 가버너를 사용하는 데, 기계식/전기식 가버너에서 점차 전자식 가버너로 대체되고 있다. 전자식 가버너는 제어기와 연료분사량을 조절하기 위하여 인젝션 펌프의 레버를 작동시키는 액추에이터를 포함하며, 제어 알고리즘으로 비례적분미분(PID) 제어 알고리즘을 이용한다.Generally, diesel engine is used as the driving source of the emergency generator or ship generator, and governor is used to control the diesel engine. In the mechanical / electric governor, the electronic governor is gradually replaced. The electronic governor includes an actuator that actuates the lever of the injection pump to adjust the controller and fuel injection amount, and uses a proportional integral derivative (PID) control algorithm as a control algorithm.

선박에 적용된 전자식 가버너의 제어를 위한 일반적인 선박의 가버너 제어장치가 첨부한 도면 도 1에 개시된다.A conventional ship's governor control system for controlling an electronic governor applied to a ship is shown in FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 선박의 가버너 제어장치는 크게 메인 파워 스위치 보드(main power switch board)(10), 로컬 컨트롤 패널(local control panel)(20), 엔진 컨트롤 패널(engine control panel)(30), 가버너 컨트롤 패널(governor control panel)(40), 비상전원 스위치 보드(50)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a general ship's governor control apparatus includes a main power switch board 10, a local control panel 20, an engine control panel 30, a governor control panel 40, and an emergency power switchboard 50.

상기 메인 파워 스위치 보드(10)는 발전기에서 생성된 메인 전원(220V, 440V)을 공급해주는 역할을 한다. 통상의 선박에 구비된 고압 배전반을 의미한다.The main power switch board 10 serves to supply the main power sources 220V and 440V generated by the generator. Means a high-voltage switchboard provided in an ordinary ship.

상기 로컬 컨트롤 패널(20)은 상기 메인 파워 스위치 보드(10)에서 공급되는 AC220V의 전압을 소정의 직류전압(24V)으로 변환하여 엔진 컨트롤 패널(30) 및 가버너 컨트롤 패널(40)에 공급해주는 역할을 한다.The local control panel 20 converts the AC 220 V voltage supplied from the main power switch board 10 into a predetermined DC voltage 24 V and supplies the DC voltage to the engine control panel 30 and the governor control panel 40 It plays a role.

또한, 로컬 컨트롤 패널(20)은 상기 메인 파워 스위치 보드(10)로부터 전원 실패시 비상전원 스위치 보드(50)로부터 공급되는 비상 전원을 소정의 직류전압(24V)으로 변환하여 상기 엔진 컨트롤 패널(30) 및 가버너 컨트롤 패널(40)에 공급해주는 역할을 한다.The local control panel 20 converts the emergency power supplied from the emergency power switch board 50 to a predetermined DC voltage 24V when the power failure occurs from the main power switch board 10, And the governor control panel 40, as shown in FIG.

아울러 로컬 컨트롤 패널(20)은 상기 메인 파워 스위치 보드(10) 및 상기 비상 전원 스위치 보드(50)가 모두 전원 실패시 무정전 전원 공급기(22)를 통해 배터리에 저장된 전원을 상기 엔진 컨트롤 패널(30) 및 가버너 컨트롤 패널(40)에 공급해주는 역할을 한다.The local control panel 20 is connected to the engine control panel 30 via the uninterruptible power supply 22 when both the main power switchboard 10 and the emergency power switchboard 50 fail to supply power stored in the battery. And the governor control panel 40, as shown in FIG.

이를 위해 로컬 컨트롤 패널(20)은 메인 전원을 엔진 컨트롤 패널(30) 및 가버너 컨트롤 패널(40)에 공급해주기 위한 제1 교류/직류 변환기(21), 상기 메인 전원 실패시 비상 전원을 상기 엔진 컨트롤 패널(30) 및 가버너 컨트롤 패널(40)에 공급해주기 위한 제2 교류/직류 변환기(23), 상기 메인 전원 및 비상 전원이 모두 실패시 배터리에 저장된 전원을 공급해주기 위한 무정전 전원 공급기(22)를 포함한다.To this end, the local control panel 20 includes a first AC / DC converter 21 for supplying main power to the engine control panel 30 and the governor control panel 40, A second AC / DC converter 23 for supplying power to the control panel 30 and the governor control panel 40, an uninterruptible power supply 22 for supplying power stored in the battery when both the main power and the emergency power are in failure ).

여기서 무정전 전원 공급기(22)는 비상전원 스위치 보드(50)에서 정상적으로 비상 전원이 공급되면, 그 공급되는 비상전원을 바이-패스(by-pass) 시키는 역할도 한다.Here, the uninterruptible power supply 22 also serves to bypass the supplied emergency power when the emergency power is normally supplied from the emergency power switchboard 50.

또한, 상기 엔진 컨트롤 패널(30)에는 비상 정지를 위한 비상 정지 솔레노이드 밸브(31), 전원 실패시에도 안전성을 도모하기 위해 동작하는 전원 실패 솔레노이드 밸브(32), 연료분사량을 조절하기 위하여 인젝션 펌프의 레버를 작동시키는 가버너 액추에이터(33)를 포함한다. 이러한 엔진 컨트롤 패널(30)의 구성은 일반적인 선박의 엔진 컨트롤 패널(30)의 구성과 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, the engine control panel 30 is provided with an emergency stop solenoid valve 31 for emergency stop, a power failure solenoid valve 32 that operates to ensure safety even in the event of power failure, an injection pump And a governor actuator 33 for operating the lever. Since the structure of the engine control panel 30 is the same as that of the engine control panel 30 of a general ship, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 가버너 컨트롤 패널(40)은 상기 제1교류/직류 변환기(21)에서 공급되는 메인 전원 또는 상기 제2 교류/직류 변환기(23)에서 공급되는 비상전원 또는 무정전 전원 공급기(UPS)의 배터리 전원으로 구동하여, 가버너의 회전 제어신호를 발생하는 가버너 컨트롤러(41), 상기 가버너 컨트롤러(42)에서 발생하는 회전 제어신호에 따라 상기 엔진 컨트롤 패널(30)에 구비된 가버너 액추에이터(33)를 구동시키는 가버너 액추에이터 드라이버(42)를 포함한다.The governor control panel 40 is connected to the main power supplied from the first AC / DC converter 21 or the emergency power or uninterruptible power supply (UPS) supplied from the second AC / A governor controller 41 driven by the battery power to generate a rotation control signal of the governor, and a governor actuator 41 provided in the engine control panel 30 in accordance with a rotation control signal generated by the governor controller 42. [ And a governor actuator driver (42) for driving the actuator (33).

이와 같이 구성된 일반적인 선박의 가버너 제어장치는 메인 전원이 정상적으로 공급되면 메인 전원을 이용하여 가버너 컨트롤러(41)가 가버너 액추에이터(33)를 동작시키게 된다.In general, when the main power is normally supplied, the governor controller 41 operates the governor actuator 33 using the main power.

아울러 메인 전원 실패이면 비상 전원 스위치 보드(50)에서 공급되는 비상 전원을 이용하여 가버너 컨트롤러(41)가 가버너 액추에이터(33)를 동작시키게 된다.If the main power failure occurs, the governor controller 41 operates the governor actuator 33 using the emergency power supplied from the emergency power switch board 50.

또한, 메인 전원 및 비상 전원이 모두 실패된 경우에는 무정전 전원 공급기(22)에서 공급되는 배터리 전원을 이용하여 가버너 컨트롤러(41)가 가버너 액추에이터(33)를 동작시키게 된다.In addition, when both the main power source and the emergency power source fail, the governor controller 41 operates the governor actuator 33 using the battery power supplied from the uninterruptible power supply 22.

한편, 상기와 같은 전자식 가버너 제어장치에 대한 다른 종래기술이 공개특허공보 공개번호 10-2006-0063441호(2006.06.12. 공개)에 개시된다.Meanwhile, another conventional technology for the electronic governor control device is disclosed in the Laid-Open Publication No. 10-2006-0063441 (Jun. 12, 2006).

개시된 종래기술은 속도 에러신호와 속도에러 변화량신호를 입력받아 퍼지제어 알고리즘에 따라 퍼지 제어를 수행하는 퍼지제어기, 속도에러 변화량신호를 입력받아 비례 적분(PI) 제어하는 비례적분 제어기를 포함하고, 엔진의 구동 초기나 속도 변동시에는 퍼지 제어기를 선택하고, 지령속도 도달시에는 비례 적분 제어기를 선택하여 가버너 제어장치를 동작하게 된다.
The prior art includes a fuzzy controller that receives a speed error signal and a speed error variation amount signal and performs fuzzy control according to a fuzzy control algorithm, and a proportional integral controller that receives a speed error variation amount signal and performs proportional integral (PI) The fuzzy controller is selected at the beginning of the drive or at the time of the speed change, and the proportional integral controller is selected at the command speed to operate the governor control device.

공개특허공보 공개번호 10-2006-0063441호(2006.06.12. 공개)Open Patent Publication No. 10-2006-0063441 (published on Jun. 12, 2006)

그러나 상기와 같은 일반적인 선박의 전자식 가버너 제어장치는 전원 실패시(메인 전원 실패, 비상 전원 실패, 무정전 전원 실패)에 가버너 컨트롤러에서 가버너 액추에이터를 정상적으로 정지시킬 수 없는 단점이 있다. 여기서 전원 실패시 가버너 컨트롤러가 불능상태가 되어 가버너 액추에이터를 정상적으로 정지시키지 못하게 되며, 이로 인해 엔진 회전수 상승으로 인해 기계적인 문제가 발생한다. 기계적인 문제 발생시에는 선박이 다른 선박과 충돌할 수 있는 위험 상태를 초래하기도 한다.However, the conventional electronic governor control apparatus of the above-described conventional art has a disadvantage in that the governor actuator can not be normally stopped at the time of power failure (main power failure, emergency power failure, uninterruptible power supply failure). In this case, when the power failure occurs, the governor controller is disabled and the governor actuator can not be normally stopped. As a result, a mechanical problem arises due to an increase in the engine speed. In the event of a mechanical problem, the ship may be in danger of colliding with other ships.

예컨대, 전자식 액추에이터는 기계식 액추에이터와는 달리 전원이 오프되어도 일정 시간 동안은 액추에이터가 동작을 하게 된다. 이때 동작하는 액추에이터는 정상적인 동작 상태가 아니고 제어 불능 상태의 동작이 되며, 이로 인해 선박의 속도를 조정할 수 없는 상태가 되어, 선박 충돌 등과 같은 위험 상태를 초래하게 된다.For example, unlike a mechanical actuator, an electronic actuator operates an actuator for a predetermined time even if the power is turned off. The actuator operating at this time is not in a normal operating state but in an uncontrollable state, which results in a state in which the speed of the ship can not be adjusted, resulting in a dangerous state such as a ship collision.

또한, 종래기술은 메인 전원이 정상적으로 공급될 경우에는 정상적으로 가버너 액추에이터를 제어할 수 있지만, 메인 전원이나 기타 전원 실패시 가버너를 제어하는 것이 불가능하다는 단점이 있다.
In addition, although the prior art can normally control the governor actuator when the main power is normally supplied, it is impossible to control the governor when the main power or other power fails.

이에 본 발명은 상기와 같은 일반적인 선박의 가버너 제어장치 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로, 가버너 전원 실패시(Governor Power Failure)에도 가버너 액추에이터(Actuator)의 오동작을 방지할 수 있도록 한 선박의 전자식 가버너 제어장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to overcome the above-mentioned problems of the conventional ship's governor control apparatus and the related art, and it is an object of the present invention to provide a control system for a ship, And to provide an electronic governor control device for a ship capable of preventing the occurrence of an accident.

본 발명의 다른 목적은 가버너 전원 실패시 소정 시간 동안 가버너 컨트롤러에 구동 전원을 공급해주어, 정상적으로 가버너 액추에이터를 정지시킬 수 있도록 한 선박의 전자식 가버너 제어장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an electronic governor control apparatus for a ship which can supply a driving power to a governor controller for a predetermined time when the governor power failure occurs, so that the governor actuator can be normally stopped.

본 발명의 또 다른 목적은 가버너 컨트롤러에서 가버너 전원 실패를 인지하고, 가버너 전원 실패시에는 무조건 가버너 액추에이터를 정지시키도록 한 선박의 전자식 가버너 제어장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an electronic governor control apparatus for a ship that recognizes a governor power failure in a governor controller and stops the governor actuator unconditionally in the event of a power failure of the governor.

본 발명의 또 다른 목적은 가버너 전원 실패시에도 가버너 액추에이터의 오동작을 방지하여, 가버너 전원 실패시 엔진 회전수 상승으로 인해 발생할 수 있는 선박 사고를 미리 방지할 수 있도록 한 선박의 전자식 가버너 제어장치를 제공하는 데 있다.
It is still another object of the present invention to provide an electronic governor of a ship capable of preventing malfunction of the Governor actuator even in the event of failure of the governor power source, And to provide a control device.

상기와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박의 전자식 가버너 제어장치는 메인 전원 또는 비상 전원 또는 무정전 전원 공급기를 통해 배터리 전원을 가버너 컨트롤 및 엔진 컨트롤 전원으로 공급해주는 로컬 컨트롤 패널; 상기 로컬 컨트롤 패널에서 공급되는 가버너 전원으로 엔진 컨트롤 패널 내의 가버너 액추에이터를 제어하여 엔진 회전수를 제어하며, 상기 가버너 전원 실패시 임시로 유지된 가버너 제어 전원을 이용하여 상기 가버너 액추에이터를 정지시키는 가버너 컨트롤 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electronic governor control apparatus for a ship, comprising: a local control panel for supplying battery power to a governor control and an engine control power source through a main power, an emergency power or an uninterruptible power supply; The governor actuator is controlled by the governor power supplied from the local control panel to control the engine speed. When the governor power failure is temporarily maintained, the Governor actuator And a governor control panel for stopping the control panel.

상기에서 가버너 컨트롤 패널은 상기 가버너 전원 실패시 상기 가버너 액추에이터의 오동작을 방지하기 위한 제어 전원을 소정 시간 유지시켜주는 가버너 제어 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The governor control panel includes a governor control power supply unit for maintaining a control power for preventing a malfunction of the Governor actuator when the governor power failure occurs for a predetermined time.

상기에서 가버너 제어 전원 공급부는 상기 가버너 전원 실패시 설정된 정전 용량만큼 전원 공급을 유지시켜주는 임시 에너지 저장장치인 것을 특징으로 한다.The governor control power supply unit is a temporary energy storage unit that maintains the power supply by a set capacitance when the governor power fails.

상기에서 임시 에너지 저장장치는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the temporary energy storage device includes a capacitor.

상기에서 가버너 컨트롤 패널은 상기 로컬 컨트롤 패널에서 공급되는 전원 및 상기 가버너 제어 전원 공급부의 출력 전원을 검출하고, 검출한 전원 종류에 따라 상기 가버너 액추에이터의 제어신호를 발생하는 가버너 컨트롤러; 상기 가버너 컨트롤러에서 발생하는 제어신호에 따라 상기 가버너 액추에이터의 동작을 제어하는 가버너 액추에이터 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 한다.The governor control panel detects a power source supplied from the local control panel and an output power source of the Governor control power supply unit and generates a control signal of the Governor actuator according to the detected power source type; And a Governor actuator driver for controlling the operation of the Governor actuator according to a control signal generated by the Governor controller.

상기에서 가버너 컨트롤러는 상기 로컬 컨트롤 패널에서 공급되는 메인 전원 또는 비상 전원 또는 UPS전원인 가버너 전원과 상기 가버너 제어 전원 공급부에서 공급되는 가버너 제어 전원을 검출하여 전원 종류를 구분하는 전원 검출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The governor controller detects a governor control power supplied from the governor control power supply unit, which is a main power or an emergency power or UPS power supplied from the local control panel, And a control unit.

상기에서 가버너 컨트롤러는 상기 전원 검출 모듈에서 검출한 전원 종류가 가버너 전원 실패시 발생하는 가버너 제어 전원이면 상기 가버너 액추에이터의 동작을 정지시키는 제어를 하는 가버너 제어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The governor controller may further include a governor control module for controlling operation of the Governor actuator when the power source type detected by the power source detection module is a governor control power generated when the governor power source fails. .

상기와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박의 전자식 가버너 제어방법은 (a) 가버너 전원을 검출하는 단계; (b) 상기 검출한 가버너 전원의 종류가 가버너 제어 전원인지를 확인하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 확인한 결과 가버너 제어 전원일 경우 가버너 전원 실패로 판단하는 단계; (d) 상기 가버너 전원 실패시 가버너 액추에이터를 비상정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an electronic governor of a ship, the method comprising: (a) detecting a power source of a governor; (b) confirming whether the type of the governor power source detected is a governor control power source; (c) determining that the governor power fails if the result of the checking in the step (b) is the governer control power; (d) Emergency stopping the governor actuator when the governor power failure occurs.

상기에서 선박의 전자식 가버너 제어방법은 (e) 상기 (b)단계에서 확인한 결과 가버너 제어 전원이 아닐 경우 가버너 액추에이터를 정상적으로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of controlling an electronic governor of a ship may further include the step of controlling the governor actuator normally when the control power source is not a control power source as a result of the checking in the step (b).

상기에서 가버너 전원은 메인 전원과 비상 전원과 UPS전원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The governor power source includes a main power source, an emergency power source, and a UPS power source.

본 발명에 따르면 가버너 전원 실패시(Governor Power Failure)에도 가버너 액추에이터(Actuator)의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to prevent malfunction of the governor actuator even when the governor power failure occurs.

또한, 본 발명에 따르면 가버너 전원 실패시에도 가버너 액추에이터의 제어가 가능하므로, 기존과 같이 가버너 전원 실패시 엔진 회전수 상승으로 인해 발생할 수 있는 선박 사고를 미리 방지할 수 있는 장점이 있다.Also, according to the present invention, since the governor actuator can be controlled even when the governor power failure occurs, it is possible to prevent a vessel accident that may occur due to an increase in engine speed when a governor power failure occurs.

또한, 본 발명에 따르면 가버너 전원 실패시에 가버너 액추에이터를 제어할 수 있는 시스템 구현을 통해, 선박의 안전성 향상을 도모할 수 있으며, 이러한 안전성 향상으로 선박의 성능 개선도 가능한 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to improve the safety of a ship by implementing a system that can control the Governor actuator when a governor power failure occurs, and it is possible to improve the performance of the ship by such safety improvement.

도 1은 일반적인 선박의 전자식 가버너 제어장치 블록구성도.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 전자식 가버너 제어장치 블록구성도.
도 3은 도 1의 가버너 컨트롤러의 실시 예 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 선박의 전자식 가버너 제어방법을 보인 흐름도.1 is a block diagram of an electronic governor control device block of a general ship;
2 is a block diagram of an electronic governor control device of a ship according to the present invention.
3 is a block diagram of an embodiment of the governor controller of FIG.
4 is a flowchart showing a method of controlling an electronic governor of a ship according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

<실시 예1>&Lt; Example 1 >

도 2는 본 발명에 따른 선박의 전자식 가버너 제어장치의 블록 구성도로서, 메인 파워 스위치 보드(10), 비상 전원 스위치 보드(60), 로컬 컨트롤 패널(20), 엔진 컨트롤 패널(30) 및 가버너 컨트롤 패널(40)을 포함한다.FIG. 2 is a block diagram of an electronic governor control apparatus for a ship according to the present invention. The main power switch board 10, the emergency power switch board 60, the local control panel 20, the engine control panel 30, And a governor control panel 40.

여기서 메인 파워 스위치 보드(10), 비상 전원 스위치 보드(50), 로컬 컨트롤 패널(20) 및 엔진 컨트롤 패널(30)의 내부 구성 및 작용은 도 1에 개시된 종래 선박의 전자식 가버너 제어장치의 구성 및 작용과 동일하다. 따라서 상기 메인 파워 스위치 보드(10), 비상 전원 스위치 보드(50), 로컬 컨트롤 패널(20) 및 엔진 컨트롤 패널(30)에 대한 구체적인 동작을 생략하기로 한다.The internal configuration and operation of the main power switch board 10, the emergency power switchboard 50, the local control panel 20, and the engine control panel 30 are the same as those of the conventional electronic governor control device And action. Therefore, detailed operation of the main power switchboard 10, the emergency power switchboard 50, the local control panel 20, and the engine control panel 30 will be omitted.

상기 로컬 컨트롤 패널(20)은 메인 전원 또는 비상 전원 또는 무정전 전원(배터리 전원)을 가버너 컨트롤 패널(30) 및 엔진 컨트롤 패널(30)에 공급해주는 역할을 한다.The local control panel 20 supplies the main power source, the emergency power source, or the uninterruptible power source (battery power source) to the governer control panel 30 and the engine control panel 30.

또한, 상기 가버너 컨트롤 패널(30)은 상기 로컬 컨트롤 패널(20)에서 공급되는 가버너 전원으로 상기 엔진 컨트롤 패널(30) 내의 가버너 액추에이터(33)를 제어하여 엔진 회전수를 제어하며, 상기 가버너 전원 실패시 임시로 유지된 가버너 제어 전원을 이용하여 상기 가버너 액추에이터(33)를 정지시키는 역할을 한다.The governor control panel 30 controls the engine speed by controlling the governor actuator 33 in the engine control panel 30 with the governor power supplied from the local control panel 20, And serves to stop the Governor actuator 33 by using a governor control power temporarily maintained at the time of a power failure of the governor.

여기서 가버너 컨트롤 패널(30)은 상기 가버너 전원 실패시 상기 가버너 액추에이터(33)의 오동작을 방지하기 위한 제어 전원을 소정 시간 유지시켜주는 가버너 제어 전원 공급부(63); 상기 로컬 컨트롤 패널(20)에서 공급되는 전원 및 상기 가버너 제어 전원 공급부(63)의 출력 전원을 검출하고, 검출한 전원 종류에 따라 상기 가버너 액추에이터(33)의 제어신호를 발생하는 가버너 컨트롤러(61); 상기 가버너 컨트롤러(61)에서 발생하는 제어신호에 따라 상기 가버너 액추에이터(33)의 동작을 제어하는 가버너 액추에이터 드라이버(62)를 포함한다.Here, the governor control panel 30 may include a governor control power supply unit 63 for maintaining a control power for preventing malfunction of the governor actuator 33 when the governor power failure occurs, for a predetermined period of time; A governor controller for detecting a power supplied from the local control panel 20 and an output power of the governor control power supply unit 63 and generating a control signal of the Governor actuator 33 according to the detected power supply type, (61); And a Governor actuator driver 62 for controlling the operation of the Governor actuator 33 according to a control signal generated by the Governor controller 61.

상기 가버너 제어 전원 공급부(63)는 상기 가버너 전원 실패시 설정된 정전 용량만큼 전원 공급을 유지시켜주는 임시 에너지 저장장치로서, 커패시터를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 임시 에너지 저장장치로 커패시터를 사용하는 것을 실시 예로 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며 에너지를 임시로 저장할 수 있는 다양한 장치의 사용이 가능하다.Preferably, the governor control power supply unit 63 is a temporary energy storage unit that maintains the power supply by the capacitance set at the time of failure of the governor power supply, using a capacitor. Here, the capacitor is used as the temporary energy storage device. However, the present invention is not limited thereto, and it is possible to use various devices capable of temporarily storing energy.

상기 가버너 컨트롤러(61)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 로컬 컨트롤 패널(20)에서 공급되는 메인 전원과 비상 전원과 UPS전원 및 상기 가버너 제어 전원 공급부(63)에서 공급되는 가버너 제어 전원을 검출하여 전원 종류를 구분하는 전원 검출 모듈(61a); 상기 전원 검출 모듈(61a)에서 검출한 전원 종류가 가버너 전원 실패시 발생하는 가버너 제어 전원이면 상기 가버너 액추에이터(33)의 동작을 정지시키는 제어를 하는 가버너 제어 모듈(61b)을 포함한다.3, the governor controller 61 controls the main power source, the emergency power source, the UPS power source, and the governor control power supply unit 63, which are supplied from the local control panel 20, A power detecting module (61a) for detecting a power source and sorting the power source type; And a governor control module 61b for controlling the operation of the governor actuator 33 when the power source type detected by the power source detection module 61a is a governor control power generated when the governor power failure occurs .

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 선박의 전자식 가버너 제어장치는 메인 파워 스위치 보드(10)에서 정상적으로 메인 전원이 공급되거나, 상기 메인 전원이 실패되고 비상 전원 스위치 보드(50)에서 비상 전원이 공급되거나, 상기 메인 전원 및 비상 전원이 모두 실패되고 무정전 전원 공급기(UPS)(22)에서 배터리에 충전된 전원이 공급될 경우, 로컬 컨트롤 패널(20)은 가버너 컨트롤 패널(60) 및 엔진 컨트롤 패널(30)에 정상적으로 구동 전원을 공급해주게 된다.The apparatus for controlling the electronic governor of the ship according to the present invention configured as described above is configured such that the main power is normally supplied from the main power switch board 10, the main power fails, the emergency power is supplied from the emergency power switchboard 50, When both main power and emergency power are failed and power supplied from the uninterruptible power supply (UPS) 22 is supplied to the battery, the local control panel 20 controls the governor control panel 60 and the engine control panel 30 The driving power is supplied normally.

정상적으로 구동 전원이 공급되면 가버너 컨트롤 패널(60)의 가버너 컨트롤러(61)는 입력되는 속도 신호에 따라 비례 적분 미분 제어 또는 비례 적분 제어 알고리즘을 통해 가버너 액추에이터 드라이버(62)를 구동시키게 된다. 이러한 구동에 연동하여 가버너 액추에이터 드라이버(62)는 엔진 컨트롤 패널(30) 내의 가버너 액추에이터(33)를 구동시키게 된다. 상기 가버너 액추에이터(33)의 동작에 따라 엔진에 공급되는 연료 량이 조절되고, 이러한 연료 량 조절에 따라 엔진 회전수가 달라진다.When the driving power is normally supplied, the governor controller 61 of the governor control panel 60 drives the Governor actuator driver 62 through the proportional integral derivative control or the proportional integral control algorithm according to the input speed signal. In conjunction with this drive, the Governor actuator driver 62 drives the Governor actuator 33 in the engine control panel 30. The amount of fuel supplied to the engine is adjusted according to the operation of the Governor actuator 33, and the number of revolutions of the engine is changed according to the adjustment of the amount of fuel.

상기와 같이 로컬 컨트롤 패널(20)로부터 정상적으로 가버너 전원이 공급되다가, 전원 실패(메인 전원 실패, 비상 전원 실패, 배터리 전원 실패)가 발생하면, 기존에는 가버너 컨트롤 패널(60)에 가버너 전원이 공급되지 않아, 가버너 액추에이터를 제어할 수 없는 제어 불능상태가 된다. 이때 전자식 가버너의 가버너 액추에이터(33)는 전원이 차단되었음에도 불구하고 기계적으로 소정 시간 동안 임의로 동작을 하여 엔진에 연료를 공급해주게 되고, 이러한 연료 공급에 따라 엔진 회전수가 상승하여 선박의 속도가 의도와는 달리 조절되어, 다른 선박과 충돌하는 등의 문제를 발생하였다.If a power failure (main power failure, emergency power failure, battery power failure) occurs while the governor power is normally supplied from the local control panel 20 as described above, the governor control panel 60 is provided with a governor power source And the governor actuator can not be controlled. At this time, the governor actuator 33 of the electronic governor is mechanically operated for a predetermined period of time to supply fuel to the engine, even though the power source is shut off. Are differently controlled, causing problems such as collision with other ships.

이러한 문제를 해결하고자 본 발명에서는 가버너 컨트롤러(61)에서 로컬 컨트롤 패널(20)에서 공급되는 가버너 전원과 가버너 제어 전원 공급부(63)에서 공급되는 가버너 제어 전원의 종류를 구분하여, 가버너 전원 실패로 판단이 되면 즉시 가버너 액추에이터(33)의 구동을 정지시키는 명령을 발생한다.In order to solve such a problem, in the present invention, the governor controller 61 divides the type of the governor power supplied from the local control panel 20 and the governor control power supplied from the governor control power supplier 63, When the power failure is judged to be a failure, the controller immediately issues a command to stop the operation of the governor actuator 33.

여기서 가버너 제어 전원 공급부(63)는 임시 에너지 저장장치로서, 로컬 컨트롤 패널(20)에서 공급되는 가버너 전원을 공급받아 커패시터를 통해 충전 및 방전 동작을 하게 된다. 이때 커패시터의 특성상 입력 전원(가버너 전원)이 차단되어도 정전용량만큼 충전된 전원을 방전하여 가버너 제어 전원을 가버너 컨트롤러(61)에 공급해주게 된다. 예컨대, 가버너 전원이 차단되어도 정전용량만큼 충전된 전원의 방전을 유지하게 된다.  Here, the governor control power supply unit 63 is a temporary energy storage device, and receives the governor power supplied from the local control panel 20 to charge and discharge the capacitor through the capacitor. At this time, even if the input power source (governor power source) is cut off due to the characteristics of the capacitor, the power source charged by the electrostatic capacity is discharged to supply the governor control power to the governor controller 61. For example, even if the governor power is shut off, the discharge of the power source charged by the electrostatic capacity is maintained.

따라서 가버너 컨트롤러(61)의 전원 검출 모듈(61a)은 지속적으로 가버너 전원과 가버너 제어 전원을 검출하여, 공급 전원의 종류를 구분한다. 이 구분 결과 가버너 전원이 차단되고 가버너 제어 전원만이 공급되면, 가버너 전원 실패로 판단을 하고, 입력되는 속도 신호와는 무관하게 무조건 적으로 가버너 액추에이터(33)의 구동을 정지시키라는 명령을 출력하여 가버너 액추에이터(62)에 전달한다. 이러한 명령 출력 후 가버너 컨트롤러(61)는 구동 전원의 차단으로 동작 불능 상태가 될 수 있다.Therefore, the power detection module 61a of the governor controller 61 continuously detects the governor power and the governor control power, and classifies the type of the power. If it is determined that the governor power failure occurs and only the governor control power is supplied, it is determined that the governor power failure has occurred and the drive of the governor actuator 33 is stopped unconditionally regardless of the input speed signal And outputs the command to the governor actuator 62. After outputting the command, the governor controller 61 can be disabled due to the interruption of the driving power.

상기 가버너 액추에이터 드라이버(62)는 상기 가버너 액추에이터 구동 정지명령에 따라 엔진 컨트롤 패널(30)의 가버너 액추에이터(33)를 정지시키게 된다. 여기서 가버너 액추에이터 드라이버(62) 내에도 필수적으로 콘덴서가 내장되어, 입력 전원이 차단되어도 일정 시간 동안은 제어 동작 유지가 가능하다. 그리고 내장된 콘덴서에 의해 임시 저장된 전원이 전부 방전되면 가버너 액추에이터 드라이버(62)도 동작 불능상태가 된다.The Governor actuator driver 62 stops the Governor actuator 33 of the engine control panel 30 in response to the Governor actuator drive stop command. In this case, a capacitor is also built in the governor actuator driver 62 so that the control operation can be maintained for a certain period of time even if the input power is cut off. When the power source temporarily stored by the built-in condenser is discharged, the governor actuator driver 62 also becomes inoperable state.

엔진 컨트롤 패널(30)의 가버너 액추에이터(33)는 상기 가버너 액추에이터 드라이버(62)의 제어에 따라 정상적으로 즉시 동작을 정지하게 된다. 상기 가버너 액추에이터(33)의 동작이 정지되면 엔진의 연료 공급이 차단되어, 엔진도 정지하게 된다.The governor actuator 33 of the engine control panel 30 is normally stopped immediately under the control of the Governor actuator driver 62. When the operation of the Governor actuator 33 is stopped, the fuel supply to the engine is interrupted and the engine is also stopped.

예컨대, 본 발명은 가버너 전원 실패가 발생하여도 가버너 액추에이터를 정상적으로 정지시킬 수 있으므로, 기존과 같이 가버너 전원 실패시에도 전자식 가버너의 액추에이터 오동작으로 인해 발생하는 엔진 회전수 상승을 방지할 수 있다. 특히, 가버너 전원 실패와 동시에 자동으로 엔진에 공급되는 연료를 차단함으로써, 가버너 전원 실패시 엔진을 즉시 정지시킬 수 있게 되는 것이다.
For example, according to the present invention, the Governor actuator can be normally stopped even when the Governor power failure occurs, so that even when the Governor power failure occurs, it is possible to prevent the engine speed from being increased due to the actuator malfunction of the electronic governor . In particular, by automatically shutting off fuel supplied to the engine at the same time as the governor power failure, the engine can be stopped immediately when the governor fails.

<실시 예2>&Lt; Example 2 >

도 4는 본 발명에 따른 선박의 전자식 가버너 제어방법을 보인 흐름도로서, S는 단계(Step)를 나타내며, 도 2의 가버너 컨트롤러(61)에서 가버너 전원 실패시 소프트웨어적으로 가버너 액추에이터를 제어하는 과정을 보인 것이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of controlling an electronic governor of a ship according to the present invention. In FIG. 4, S indicates a step. When the governor controller 61 shown in FIG. Control process.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 전자식 가버너 제어방법은 (a) 가버너 전원을 검출하는 단계(S10); (b) 상기 검출한 가버너 전원의 종류가 가버너 제어 전원인지를 확인하는 단계(S20); (c) 상기 (b)단계에서 확인한 결과 가버너 제어 전원일 경우 가버너 전원 실패로 판단하는 단계(S40); (d) 상기 가버너 전원 실패시 가버너 액추에이터를 비상정지시키는 단계(S50); (e) 상기 (b)단계에서 확인한 결과 가버너 제어 전원이 아닐 경우 가버너 액추에이터를 정상적으로 제어하는 단계(S30)로 이루어진다.As shown in FIG. 4, an electronic governor control method for a ship according to the present invention includes the steps of: (a) detecting a governor power source; (b) confirming whether the detected type of governor power source is a governor control power source (S20); (c) a step (S40) of determining that the governor power failure has occurred in the case of the governor control power as a result of the checking in the step (b); (d) an emergency stop of the governor actuator when the governor power failure occurs (S50); (e) controlling the governor actuator normally when the result of the checking in the step (b) is not S (S30).

여기서 가버너 전원은 로컬 컨트롤 패널(20)에서 정상적으로 가버너 컨트롤 패널(60)에 공급되는 메인 전원과 비상 전원과 UPS전원을 포함한다.Here, the governor power source includes the main power source, the emergency power source, and the UPS power source, which are normally supplied to the governor control panel 60 in the local control panel 20.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 선박의 전자식 가버너 제어방법은 단계 S10에서 입력되는 전원을 검출한다. 즉, 가버너 전원과 가버너 제어 전원을 검출하게 된다.The method of controlling the electronic governor of the ship according to the present invention detects power input at step S10. In other words, the governor power and the governor control power are detected.

그리고 단계 S20에서 검출된 전압이 가버너 전원과 가버너 제어 전원인지 아니면 가버너 제어 전원 단독인지를 확인한다. 이 확인 결과 입력 전원이 가버너 전원과 가버너 제어 전원 두 가지일 경우에는 단계 S30으로 이동하여 정상적으로 가버너 액추에이터를 제어하게 된다.Then, it is determined whether the voltage detected in step S20 is a governor power source, a governor control power source, or a governor control power source alone. As a result, if the input power source is both the governor power source and the governor control power source, the flow goes to step S30 to normally control the governor actuator.

이와는 달리 입력 전원이 가버너 제어 전원 단독일 경우, 즉, 가버너 전원은 검출되지 않고 가버너 제어 전원만이 검출되면, 단계 S40으로 이동하여 가버너 전원 실패로 판단을 한다.In contrast, if the input power source is the governor control power source alone, that is, if only the governor control power source is detected without the governor power source, the process proceeds to step S40 and determines that the governor power source fails.

가버너 전원 실패로 판단된 경우에는 단계 S50으로 이동하여 강제로 가버너 액추에이터를 비상 정지시키게 된다.If it is determined that the governor power failure has occurred, the flow goes to step S50 to forcibly stop the Governor actuator.

예컨대, 본 발명은 가버너 전원 실패가 발생하여도 가버너 액추에이터를 정상적으로 정지시킬 수 있으므로, 기존과 같이 가버너 전원 실패시에도 전자식 가버너의 액추에이터 오동작으로 인해 발생하는 엔진 회전수 상승을 방지할 수 있다. 특히, 가버너 전원 실패와 동시에 자동으로 엔진에 공급되는 연료를 차단함으로써, 가버너 전원 실패시 엔진을 즉시 정지시킬 수 있게 되는 것이다.For example, according to the present invention, the Governor actuator can be normally stopped even when the Governor power failure occurs, so that even when the Governor power failure occurs, it is possible to prevent the engine speed from being increased due to the actuator malfunction of the electronic governor . In particular, by automatically shutting off fuel supplied to the engine at the same time as the governor power failure, the engine can be stopped immediately when the governor fails.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

20… 로컬 컨트롤 패널
30… 엔진 컨트롤 패널
60… 가버너 컨트롤 패널
61… 가버너 컨트롤러
61a… 전원 검출 모듈
61b… 가버너 제어 모듈
62… 가버너 액추에이터 드라이버
63… 가버너 제어 전원 공급부20 ... Local Control Panel
30 ... Engine control panel
60 ... Governor control panel
61 ... Governor controller
61a ... Power detection module
61b ... Governor control module
62 ... Governor actuator driver
63 ... Governor control power supply

Claims (10)

선박의 전자식 가버너 제어장치에 있어서,
메인 전원 또는 비상 전원 또는 무정전 전원 공급기를 통해 배터리 전원을 가버너 컨트롤 및 엔진 컨트롤 전원으로 공급해주는 로컬 컨트롤 패널; 상기 로컬 컨트롤 패널에서 공급되는 가버너 전원으로 엔진 컨트롤 패널 내의 가버너 액추에이터를 제어하여 엔진 회전수를 제어하며, 상기 가버너 전원 실패시 임시로 유지된 가버너 제어 전원을 이용하여 상기 가버너 액추에이터를 정지시키는 가버너 컨트롤 패널을 포함하고;
상기 가버너 컨트롤 패널은 상기 가버너 전원 실패시 상기 가버너 액추에이터의 오동작을 방지하기 위한 제어 전원을 소정 시간 유지시켜주는 가버너 제어 전원 공급부; 상기 로컬 컨트롤 패널에서 공급되는 전원 및 상기 가버너 제어 전원 공급부의 출력 전원을 검출하고, 검출한 전원 종류에 따라 상기 가버너 액추에이터의 제어신호를 발생하는 가버너 컨트롤러; 상기 가버너 컨트롤러에서 발생하는 제어신호에 따라 상기 가버너 액추에이터의 동작을 제어하되, 입력 전원 차단시 내장된 콘덴서에 저장된 전원으로 일정 시간 동안 제어동작을 유지하는 가버너 액추에이터 드라이버를 포함하며,
상기 가버너 컨트롤러는 상기 로컬 컨트롤 패널에서 공급되는 메인 전원 또는 비상 전원 또는 UPS전원인 가버너 전원과 상기 가버너 제어 전원 공급부에서 공급되는 가버너 제어 전원을 검출하여 전원 종류를 구분하는 전원 검출 모듈; 상기 전원 검출 모듈에서 검출한 전원 종류가 가버너 전원 실패시 발생하는 가버너 제어 전원이면 상기 가버너 액추에이터의 동작을 정지토록 제어하는 가버너 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 전자식 가버너 제어장치.
1. An electronic governor control apparatus for a ship,
A local control panel that supplies battery power to the governor control and engine control power via the main or emergency or uninterruptible power supply; The governor actuator is controlled by the governor power supplied from the local control panel to control the engine speed. When the governor power failure is temporarily maintained, the Governor actuator And a governor control panel for stopping the control panel;
Wherein the governor control panel includes a governor control power supply unit for maintaining a control power for preventing a malfunction of the Governor actuator when the governor power failure occurs; A governor controller for detecting a power supplied from the local control panel and an output power of the Governor control power supply and generating a control signal of the Governor actuator according to the detected power source type; And a Governor actuator driver for controlling the operation of the Governor actuator according to a control signal generated by the Governor controller and for maintaining a control operation for a predetermined period of time by a power source stored in a built-
Wherein the governor controller detects a governor control power supplied from the governor control power supplier and the main power source, the emergency power or the UPS power supplied from the local control panel to classify the power source type; And a governor control module for controlling the operation of the governor actuator to stop if the power source type detected by the power source detection module is a governor control power generated when the governor power failure occurs. Device.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 가버너 제어 전원 공급부는 상기 가버너 전원 실패시 설정된 정전 용량만큼 전원 공급을 유지시켜주는 임시 에너지 저장장치인 것을 특징으로 하는 선박의 전자식 가버너 제어장치.
The apparatus as claimed in claim 1, wherein the governor control power supply unit is a temporary energy storage unit that maintains power supply by a capacitance set at the time of failure of the governor power supply.
청구항 3에 있어서, 상기 임시 에너지 저장장치는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 전자식 가버너 제어장치.


The apparatus of claim 3, wherein the temporary energy storage device includes a capacitor.


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