KR101468175B1 - Diagnostic method of isolator condition of input and output modules in a distributed control system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분산제어시스템의 입출력회로 모듈의 절연부 상태 진단방법에 관한 것으로, 특히 전원이 정상적인 전원범위로 투입되었는지를 비교 판단한 상태에서 정상이면 절연소자와 직렬버스로 연결된 IC의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시켜 저장하면서 CPU 자체에도 동일한 카운터값을 저장하면서, 전원부 진단과정을 3회 반복시행하여 IC의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시키면서 CPU 자체에도 동일한 카운터값을 저장하고, 이후 IC의 내부 메모리에 저장된 카운터값과 CPU 자체에 저장된 카운터값을 비교하여 일치하면 절연소자정상, 일치하지 않으면 절연소자 이상으로 판단한 것인 바, 이를 통해 분산제어시스템의 입출력회로모듈의 절연회로가 과도전압으로 인하여 소손된 것을 진단하여 알아낼 수 있고, 이를통해 절연회로 이상에 의한 기능오류를 차단할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있으며, 또한 전원부의 정상여부를 체크할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.The present invention relates to a method of diagnosing an insulation state of an input / output circuit module of a distributed control system, and more particularly, to a method of diagnosing an insulation state of an input / output circuit module of a distributed control system, The same counter value is stored in the CPU itself while increasing the counter value of the result, and the power source diagnosis process is repeated three times to increase the counter value of the power judgment result in the internal memory of the IC, And the counter value stored in the internal memory of the IC is compared with the counter value stored in the CPU itself. If the coincidence is found to be normal and the coincidence does not coincide with the counter value stored in the internal memory of the IC, It is possible to diagnose that the insulation circuit of the transformer is damaged due to the transient voltage Therefore, it is possible to expect an effect of blocking the functional error due to the abnormality of the insulation circuit, and the effect of checking whether the power source is normal can be expected.

분산제어시스템, 절연소자, 입출력회로, CPU, 카운터 Distributed control system, isolation device, input / output circuit, CPU, counter

Description

분산제어시스템의 입출력회로 모듈의 절연부 상태 진단방법{Diagnostic method of isolator condition of input and output modules in a distributed control system}[0001] The present invention relates to a method for diagnosing an insulation condition of an input / output circuit module of a distributed control system,

본 발명은 분산제어시스템의 입출력회로 모듈의 절연부 상태 진단방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분산제어시스템의 입출력회로모듈의 절연회로가 과도전압으로 인하여 소손된 것을 진단하여 알아내어 절연회로 이상에 의한 기능오류를 차단할 수 있도록 한 분산제어시스템의 입출력회로 모듈의 절연부 상태 진단방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing an insulation state of an input / output circuit module of a distributed control system, and more particularly, to a method for diagnosing an insulation state of an input / output circuit module of a distributed control system, Output circuit module of a distributed control system so as to prevent a functional error caused by an error in the operation of the input / output circuit module.

분산제어시스템(DCS)은 입출력모듈을 외부의 외란 요소를 제거하기 위해 절연소자(예: 포토커플러)를 사용한다.Distributed control system (DCS) uses I / O modules to isolate external disturbance elements (eg photo couplers).

필드 전원 및 외부 입출력 결선은 선로주위의 노이즈 및 전기적 사고로부터 노출되어 있어 하드웨어적으로 이러한 절연 회로를 구성하는 것이 일반적이다.Field power and external input / output wiring are exposed from noise and electric accidents around the line, and it is general to construct such an insulation circuit by hardware.

이러한 절연소자는 소자 특성중의 내부 절연강도 범위 내에 한해서 보호하게 된다.These insulating elements are protected only within the range of the internal insulation strength of the device characteristics.

일반적으로 분산제어시스템에 사용되는 절연소자는 주로 외부로부터의 전기 적 절연을 위해 다수의 신호를 절연하기 보다, 내부 직렬통신 버스를 절연함으로서 절연 신호 갯수를 줄여서 구현하게 된다.In general, an isolation device used in a distributed control system is realized by inserting an internal serial communication bus, rather than isolating a plurality of signals for electrical insulation from the outside, thereby reducing the number of insulation signals.

외란의 영향으로 인해 절연소자에 이상이 생기는 경우 직렬통신은 가능하나 통신 데이터에 영향을 받을 여지가 발생하게 된다.In the case of an abnormality in the insulation element due to the influence of the disturbance, serial communication is possible but there is room for influence on the communication data.

그리고, 절연소자를 이용하게 되면 외부 노이즈로부터 노출된 회로부의 전원이 이상이 있을때, 비정상적인 동작으로 인한 기능 오류가 발생할 수 있다.If an insulation element is used, a malfunction due to an abnormal operation may occur when the power of the circuit portion exposed from the external noise is abnormal.

그러나, 종래에는 절연소자의 손상여부를 판단할 수 있는 기술이 제공되지 않았기 때문에 절연소자가 손상된 것을 알수 없어 절연소자 손상으로 인한 기능오류에 무방비상태로 노출되어 있는 문제점이 발생하고 있었다.However, in the prior art, there is no technology to determine whether the insulation element is damaged, so that it is not known that the insulation element is damaged, and thus, there is a problem that the insulation resistance is exposed to a function error due to the insulation element damage.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 분산제어시스템의 입출력회로모듈의 절연회로가 과도전압으로 인하여 소손된 것을 진단하여 알아내는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to diagnose that an insulation circuit of an input / output circuit module of a distributed control system has been damaged due to an excessive voltage.

상기 목적달성을 위한 본 발명은, 전원부를 평가하기 위해 전원이 정상적인 전원범위로 투입되었는지를 비교기를 통해 비교 판단하고, 그 판단결과를 절연소자를 통해 CPU가 제공받는 제 1 과정과; 제 1 과정의 판단결과 전원이 정상이면, 절연소자와 직렬버스로 연결된 IC의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시켜 저장하면서 CPU 자체에도 동일한 카운터값을 저장하는 제 2 과정과; 전원부 진단과정(제 1 과정)을 3회 반복 시행하면서 IC의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시키면서 CPU 자체에도 동일한 카운터값을 저장하는 제 3 과정과; 제 3 과정 이후 IC의 내부 메모리에 저장된 카운터값과 CPU 자체에 저장된 카운터값을 비교하여 일치하면 절연소자정상, 일치하지 않으면 절연소자 이상으로 판단하는 제 4 과정; 으로 구성한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a power supply, the method comprising: comparing a power source with a comparator to determine whether the power source is in a normal power source range; A second step of storing the same counter value in the CPU itself while increasing the counter value of the result of power judgment in the internal memory of the IC connected to the insulated element by the serial bus if the power is normal as a result of the first step; A third step of storing the same counter value in the CPU itself while increasing the counter value of the power judgment result in the internal memory of the IC while repeating the power source diagnosis process (first process) three times; A fourth step of comparing the counter value stored in the internal memory of the IC with the counter value stored in the CPU itself after the third process, .

본 발명에 의하면, 분산제어시스템의 입출력회로모듈의 절연회로가 과도전압으로 인하여 소손된 것을 진단하여 알아낼 수 있고, 이를통해 절연회로 이상에 의한 기능오류를 차단할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있으며, 또한 전원부의 정 상여부를 체크할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, it is possible to diagnose that the insulation circuit of the input / output circuit module of the distributed control system is burned out due to the transient voltage, The effect of checking whether or not the power source is normal can be expected.

이하, 첨부된 도면 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIG. 1 and FIG.

본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.The terms defined in describing the present invention have been defined in consideration of the functions of the present invention and should not be construed to limit the technical elements of the present invention.

도 1은 본 발명의 구현을 위한 하드웨어적 구성을 보인 도면이고, 도 2는 본 발명의 분산제어시스템의 입출력회로 모듈의 절연부 상태 진단방법을 보인 플로우챠트이다.FIG. 1 is a diagram showing a hardware configuration for implementing the present invention, and FIG. 2 is a flow chart showing a method of diagnosing an insulation state of an input / output circuit module of a distributed control system of the present invention.

도 1은 본 발명의 구현을 위한 분산제어시스템의 입출력회로부를 도시한 것으로서, 입출력모듈(1)과 CPU(2)가 절연소자(3)에 의해 절연되어 있으면서 상기 절연소자(3)는 내부 직렬버스와 연결되어 있는 IC(6) 또한 절연하고 있다.1 shows an input / output circuit part of a distributed control system for the implementation of the present invention, in which the input / output module 1 and the CPU 2 are insulated by an insulated element 3, The IC 6 connected to the bus is also isolated.

그리고, 전원을 공급하는 전원부(4)의 출력단에 비교기(5)를 연결하고, 상기 비교기(5)의 출력이 절연소자(3)를 통해 CPU(2)로 공급되도록 하며, 상기 CPU(2)는 본 발명의 제어과정을 실행하는 프로세서이다.The comparator 5 is connected to the output terminal of the power supply unit 4 for supplying power and the output of the comparator 5 is supplied to the CPU 2 through the insulating element 3, Is a processor for executing the control process of the present invention.

도 2 는 본 발명의 절연부 상태 진단방법을 도시한 플로우챠트로, 전원부(4)를 평가하기 위해 전원이 정상적인 전원범위로 투입되었는지를 비교기(5)를 통해 비교 판단하고, 그 판단결과를 절연소자(3)를 통해 CPU(2)가 제공받는 제 1 과정, 제 1 과정의 판단결과 전원이 정상이면, 절연소자(3)와 직렬버스로 연결된 IC(6)의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시켜 저장하면서 CPU(2) 자체에도 동일한 카운터값을 저장하는 제 2 과정, 전원부(4) 진단과정(제 1 과정)을 3회 반복 시행하면서 IC(6)의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시키면서 CPU(2) 자체에도 동일한 카운터값을 저장하는 제 3 과정, 그리고 상기 제 3 과정 이후 IC(6)의 내부 메모리에 저장된 카운터값과 CPU(2) 자체에 저장된 카운터값을 비교하여 일치하면 절연소자정상, 일치하지 않으면 절연소자 이상으로 판단하는 제 4 과정을 포함한다.FIG. 2 is a flow chart showing a method for diagnosing an insulation part condition according to the present invention. The comparator 5 compares and judges whether or not a power source has been put into a normal power source range in order to evaluate the power source part 4, If the power supply is normal as a result of the first and second steps of the CPU 2 being provided through the element 3, the internal memory of the IC 6 connected to the insulating element 3 via the serial bus A second step of storing the same counter value in the CPU 2 itself while storing the counter value for increasing the counter value for the power supply unit 4 and repeating the diagnosis process of the power supply unit 4 A third step of storing the same counter value in the CPU 2 itself while increasing the counter value of the determination result, and a third step of storing the counter value stored in the internal memory of the IC 6 and the CPU 2 itself When the counter values are compared and matched, Phase, do not match, a fourth step of determining the insulating element or more.

그리고, 상기 제 4 과정에서 절연소자 이상으로 판단되면 그 결과를 외부 디스플레이 화면으로 출력하여 절연소자 이상상태를 관리자에게 알려주는 것을 특징으로 한다.In the fourth step, if it is determined that the insulation element is abnormal, the result is outputted to the external display screen to inform the manager of the insulation element abnormal state.

또한, 상기 제 1 과정의 전원부 테스트를 3회 반복시행하여도 전원 투입이 비정상적이면 전원이상으로 진단하는 것을 특징으로 한다.Further, even if the power source unit test of the first process is repeated three times, it is diagnosed that the power source abnormality is abnormal if the power source input is abnormal.

이와같이 구성되는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

먼저, CPU(2)는 절연상태 평가모드로 진입하고, 먼저 전원부(4)를 평가하기 위해 전원부(4)에 공급되는 전원이 정상적인 전원범위로 투입되는지를 판단한다.First, the CPU 2 enters the insulation state evaluation mode, and first determines whether the power supplied to the power supply unit 4 is put in a normal power supply range for evaluating the power supply unit 4. [

그 판단은 전원부(4)에서 출력되는 전원을 비교기(5)가 기준값과 비교하여 정상여부를 판단한 전기신호를 절연소자(3)를 통해 CPU(2)로 공급한다.The determination is made by comparing the power output from the power supply unit 4 with the reference value and supplying the electrical signal to the CPU 2 via the insulating element 3.

이때, 상기 CPU(2)는 전원부(4) 정상여부 판단에 대한 정확성을 높이기 위해 3회 이상 반복 실시한다.At this time, the CPU 2 repeats three or more times in order to increase the accuracy of the determination of whether or not the power source unit 4 is normal.

상기 3회 이상 반복실시한 결과 계속해서 전원이 정상인 것으로 판단되면, CPU(2)는 전원부 정상상태로 판정하고, 3회 이상 반복실시한 결과 계속해서 전원이 비정상이면 전원이상으로 판정한다.If it is determined that the power source continues to be normal after the above-described three or more repetitive operations, the CPU 2 determines that the power source unit is in a normal state, and if the power source continues to be abnormal three times or more,

한편, 상기 판단결과 전원부가 정상이면, 상기 CPU(2)는 직렬버스와 연결되어 있는 IC(6)의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시키면서 CPU(2) 자체에도 동일한 카운터값을 저장한다.On the other hand, if it is determined that the power supply unit is normal, the CPU 2 increases the counter value of the power determination result to the internal memory of the IC 6 connected to the serial bus, .

그리고, IC(6)의 내부 메모리에 누적된 카운터값을 직렬버스를 통해 읽어와 CPU(2) 자체에 저장되어 있는 카운터값과 비교한다.Then, the counter value accumulated in the internal memory of the IC 6 is read through the serial bus and compared with the counter value stored in the CPU 2 itself.

상기 비교결과 두개의 카운터값이 일치하면 절연소자(3)가 정상인 것으로 판단하고, 상기 비교결과 두개의 카운터값이 불일치하면 절연소자(3)가 소손되어 비정상인 것으로 판단하는 것이다.As a result of the comparison, if the two counter values coincide with each other, it is determined that the insulating element 3 is normal. If the two counter values do not coincide with each other, it is determined that the insulating element 3 is broken and is abnormal.

즉, 절연소자(3)가 정상이라면 IC(6)의 내부 메모리에 저장된 카운터값과 CPU(2)에 저장된 카운터값이 일치할 것이고, 절연소자(3)가 비정상이라면 IC(6)의 내부 메모리에 저장되는 카운터값이 정상적으로 저장되지 못할 것이므로 두개의 카운터값이 불일치할 것이므로 상기 비교결과 두개의 카운터값이 불일치하면 절연소자(3)가 비정상인것으로 판단하는 것이다.That is, if the insulating element 3 is normal, the counter value stored in the internal memory of the IC 6 and the counter value stored in the CPU 2 will match. If the insulating element 3 is abnormal, The two counter values will not match. Therefore, if the two counter values do not coincide with each other, it is determined that the insulating device 3 is abnormal.

그리고, 절연소자 이상으로 판단되면 그 결과를 외부 디스플레이 화면으로 출력하여 절연소자 이상상태를 관리자가 인식하고 신속하게 조치할 수 있도록 한 것이다.If it is judged that the insulation element is abnormal, the result is outputted to the external display screen so that the manager can recognize the abnormal state of the insulation element and take quick action.

도 1은 본 발명의 구현을 위한 하드웨어적 구성을 보인 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows a hardware configuration for an implementation of the present invention;

도 2는 본 발명의 분산제어시스템의 입출력회로 모듈의 절연부 상태 진단방법을 보인 플로우챠트.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of diagnosing an insulation condition of an input / output circuit module of a distributed control system.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

1: 입출력모듈, 2: CPU,1: I / O module, 2: CPU,

3: 절연소자, 4: 전원부,3: Insulation element, 4: Power section,

5: 비교기, 6: IC,5: comparator, 6: IC,

Claims (3)

전원부를 평가하기 위해 전원이 정상적인 전원범위로 투입되었는지를 비교기를 통해 비교 판단하고, 상기 판단결과를 절연소자를 통해 CPU가 제공받는 제 1 과정; 상기 제 1 과정의 판단결과 전원이 정상이면, 절연소자와 직렬버스로 연결된 IC의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시켜 저장하면서 CPU 자체에도 동일한 카운터값을 저장하는 제 2 과정; 상기 전원부 진단과정(제 1 과정)을 3회 반복 시행하면서 IC의 내부 메모리에 전원판단 결과에 대한 카운터값을 증가시키면서 CPU 자체에도 동일한 카운터값을 저장하는 제 3 과정; 및 상기 제 3 과정 이후 IC의 내부 메모리에 저장된 카운터값과 CPU 자체에 저장된 카운터값을 비교하여 일치하면 절연소자정상, 일치하지 않으면 절연소자 이상으로 판단하는 제 4 과정; 을 포함하여 진행하고,A first step of comparing a power source with a comparator through a comparator to determine whether the power source has been supplied to a normal power source range to evaluate the power source unit and receiving a result of the determination from the CPU through an insulating device; A second step of storing the counter value in the internal memory of the IC connected to the insulated element by increasing the counter value of the power judgment result when the power is normal as a result of the first step; A third step of storing the same counter value in the CPU itself while increasing the counter value of the power decision result in the internal memory of the IC while repeating the power source diagnosis process (first process) three times; And a fourth step of comparing the counter value stored in the internal memory of the IC and the counter value stored in the CPU itself after the third process, ≪ / RTI > 상기 제 1 과정의 전원부 테스트를 3회 반복시행하여도 전원 투입이 비정상적이면 전원이상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 분산제어시스템의 입출력회로 모듈의 절연부 상태 진단방법.Wherein the power supply unit is diagnosed as a power supply abnormality if the power supply is abnormal even if the power supply unit test is repeated three times. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 과정에서 절연소자 이상으로 판단되면 그 결과를 외부 디스플레이 화면으로 출력하여 절연소자 이상상태를 관리자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 분산제어시스템의 입출력회로 모듈의 절연부 상태 진단방법.The method as claimed in claim 1, wherein, in the fourth step, if it is determined that the insulated element is abnormal, the result is outputted to an external display screen to inform the manager of the abnormal state of the insulated element. Diagnostic method. 삭제delete
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