KR101533412B1 - 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터 - Google Patents

제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터에 관한 것으로, 선박 엔진 룸안의 팬에 실제 제어 수단을 장착하여 선박 엔진 룸안의 팬을 제어하는 부하(Load) 테스트 공간부와 상기 제어 수단을 부하 테스트 공간부에 적용시키기 전 테스트 지그(Jig)를 이용하여 상기 제어 수단의 동작 상태를 모의 실험하는 테스트 장비 검사 공간부가 갖추어진 컨테이너(Container)로 구성되고, 상기 부하 테스트 공간부가 설치된 컨테이너의 벽체에는 부하 테스트 공간부안의 공기를 컨테이너 바깥으로 내보내는 에어 홀(Air Hole)과, 상기 에어 홀을 통해 부하 테스트 공간부의 공기를 컨테이너 바깥으로 내보내는 팬(Fan)과 팬을 구동시키는 모터가 조립된 2개 이상의 팬 모터 조립체, 인버터의 모터 구동 신호에 따라 팬 모터 조립체에 갖추어진 모터를 회전시켜 팬 모터 조립체에 갖추어진 팬을 구동시키는 팬 제어부가 설치되며, 상기 부하 테스트 공간부에는 부하 테스트 공간부 내의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 상기 부하 테스트 공간부에 장착된 선박용 차동 압력 센서, 저장된 프로그램에 따라 인버터를 컨트롤하여 팬의 회전 속도 및 회전 방향을 조정하고 인버터로부터 피드백(Feed Back)된 신호를 바탕으로 인버터의 현재 상태를 실시간으로 파악하며 온도 검출부와 차동 압력 센서로부터 부하 테스트 공간부 내의 온도와 압력에 대한 센싱 데이터를 수신하는 통합 제어 모듈을 갖춘 제어 수단, 및 HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 팬의 구동 상태를 표시함과 더불어 제어 수단을 구동시키는 인터페이스(Interface)를 제공하는 디스플레이부가 설치된다.

Description

제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터{ENGINE ROOM FAN CONTROL SIMULATOR HAVING A CONTROL MODULE TESTER}
본 발명은 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 통합 제어 모듈과 릴레이 제어 모듈을 갖춘 제어 수단을 이용하여 선박 엔진 룸안에 장착된 팬(Fan) 구동을 모의 실험할 수 있고, 통합 제어 모듈과 릴레이 제어 모듈을 갖춘 제어 수단을 실제 부하에 연결되기 전에 테스트 지그(Jig)를 이용하여 모의 실험할 수 있는 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터에 관한 것이다.
일반적으로, 다른 이동 수단에 비해 저렴한 비용으로 화물을 운송할 수 있는 선박은 갈수록 대형화되고 있으며, 상기 선박에 탑재되는 엔진 또한, 갈수록 그 크기가 증대되고 있다.
또한, 상기 선박 엔진이 장착되는 선박 엔진 룸안에는 선박 엔진 룸안의 온도와 압력을 검출하기 위해 온도 센싱 수단과 압력 센싱 수단이 장착되고, 선박 엔진 룸안의 온도와 압력을 일정하게 유지시키기 위하여 팬 및 모터가 장착된다.
하지만, 기존의 선박 엔진 룸은 선박 엔진 룸안과 동일한 환경에서 팬 제어 시스템을 모의 실험할 수 없기 때문에 선박 엔진 룸안의 최적화된 환경을 구성하기 위한 팬 제어 알고리즘을 개발하기 어렵다는 문제점이 있었다.
또한, 선박 엔진 룸안의 팬을 제어할 때 인버터나 인버터를 제어하기 위한 통합 제어 모듈, 및 릴레이 제어 모듈의 이상 유무를 테스트할 수 있는 적합한 수단이 없기 때문에 인버터나, 인버터를 제어하기 위한 통합 제어 모듈, 및 릴레이 제어 모듈을 모의 실험 장치나 현장에 설치한 다음, 고장이 발생되었을 때 고장 원인을 찾기 위해 많은 시간을 소비해야 한다는 문제점이 있었다.
한편, 본 발명의 선행 기술로는 특허등록번호 "10-1221357"호의 "선박 엔진용 시뮬레이션 장치와 그 시뮬레이션 방법"이 있는데, 상기 선반 엔진용 시뮬레이션 장치와 그 시뮬레이션 방법은 시뮬레이션의 대상인 선박 엔진과, 시뮬레이션의 대상인 선박 엔진에 대한 제어 신호를 입력하는 입력 콘솔, 상기 입력 콘솔에 입력된 조종 제어 신호를 입력 받아 시뮬레이션을 발생시키는 모의 제어 신호를 발생하는 시뮬레이터 발생부, 상기 입력 콘솔과 시뮬레이터 발생부와 전기적으로 연결되어 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 메인 CPU, 및 상기 모의 제어 신호에 따른 출력값을 통신하는 통신부를 포함한다.
대한민국 특허등록번호 "10-1221357" (2012.08.21)
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 선박 엔진 룸과 동일한 환경을 구성한 다음, 팬 제어에 따른 선박 엔진 룸안의 온도와 압력 상태를 모의 실험함으로써 선박 엔진 룸안의 팬 제어를 위한 최적의 알고리즘을 개발함과 더불어, 선박 엔진 룸 관리 인원이 현장 투입에 앞서 선박 엔진 룸 운용 기술을 숙달할 수 있도록 한 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명은 선박 엔진 룸안의 팬 제어를 위한 인버터와 인버터 제어를 위한 통합 제어 모듈, 및 릴레이 제어 모듈의 이상 유무를 실제 선박 엔진 룸안의 부하에 연결하기 전 테스트 지그(Jig)를 이용하여 테스트할 수 있도록 한 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터를 제공하는데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터는 선박 엔진 룸안의 팬에 실제 제어 수단을 장착하여 선박 엔진 룸안의 팬을 제어하는 부하(Load) 테스트 공간부와 상기 제어 수단을 부하 테스트 공간부에 적용시키기 전 테스트 지그(Jig)를 이용하여 상기 제어 수단의 동작 상태를 모의 실험하는 테스트 장비 검사 공간부가 갖추어진 컨테이너(Container)로 구성되고, 상기 부하 테스트 공간부가 설치된 컨테이너의 벽체에는 부하 테스트 공간부안의 공기를 컨테이너 바깥으로 내보내는 에어 홀(Air Hole)과, 상기 에어 홀을 통해 부하 테스트 공간부의 공기를 컨테이너 바깥으로 내보내는 팬(Fan)과 팬을 구동시키는 모터가 조립된 2개 이상의 팬 모터 조립체, 인버터의 모터 구동 신호에 따라 팬 모터 조립체에 갖추어진 모터를 회전시켜 팬 모터 조립체에 갖추어진 팬을 구동시키는 팬 제어부가 설치되며, 상기 부하 테스트 공간부에는 부하 테스트 공간부 내의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 상기 부하 테스트 공간부에 장착된 선박용 차동 압력 센서, 저장된 프로그램에 따라 인버터를 컨트롤하여 팬의 회전 속도 및 회전 방향을 조정하고 인버터로부터 피드백(Feed Back)된 신호를 바탕으로 인버터의 현재 상태를 실시간으로 파악하며 온도 검출부와 차동 압력 센서로부터 부하 테스트 공간부 내의 온도와 압력에 대한 센싱 데이터를 수신하는 통합 제어 모듈을 갖춘 제어 수단, 및 HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 팬의 구동 상태를 표시함과 더불어 제어 수단을 구동시키는 인터페이스(Interface)를 제공하는 디스플레이부가 설치된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터는 선박 엔진 룸안에 장착된 팬을 제어하는 통합 제어 모듈과 릴레이 제어 모듈을 구비한 제어 수단을 부하 테스트 공간부에 장착하기 전 테스트 장비 검사 공간부에서 테스트 지그(Jig)를 이용하여 기능 검사를 실시할 수 있다.
또한, 제어 수단을 부하 테스트 공간부에 장착시킨 다음, HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 선박 엔진 룸안에 장착되는 팬(Fan)을 모의 실험할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터는 선박 엔진 룸과 동일한 환경을 구성한 다음, 팬 제어에 따른 선박 엔진 룸안의 온도와 압력 상태를 모의 실험함으로써 선박 엔진 룸안의 환경 최적화를 위한 알고리즘을 개발함과 더불어, 선박 엔진 룸 관리자가 현장 투입에 앞서 선박 엔진 룸 운용 기술을 습득할 수 있다.
또한, 본 발명은 선박 엔진 룸안의 팬 제어를 위한 인버터와 인버터 제어를 위한 통합 제어 모듈, 및 릴레이 제어 모듈의 이상 유무를 실제 선박 엔진 룸안의 부하에 연결하기 전 테스트 지그(Jig)를 이용하여 테스트할 수 있다.
도면 1은 본 발명의 제어 시스템 블록도,
도면 2는 본 발명의 제어 판넬을 도시한 도면,
도면 3은 컨테이너(Container) 내부를 도시한 도면,
도면 4는 본 발명에 갖추어진 통합 제어 모듈을 도시한 도면,
도면 5는 상기 통합 제어 모듈의 핀 맵을 도시한 도면,
도면 6은 릴레이 제어 모듈을 도시한 도면,
도면 7a와 도면 7b 및 도면 7c는 윈도우 프로그램을 이용하여 신호 로직을 텍스트 파일로 변환한 다음 릴레이 제어 모듈에 저장하는 과정을 순차적으로 도시한 도면,
도면 8은 디스플레이부에 표시된 HMI(Human Machine Interface)를 도시한 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터는 도면 1 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 선박 엔진 룸안의 팬(1)에 실제 제어 수단(23)을 장착하여 선박 엔진 룸안의 팬(1)을 제어하는 부하(Load) 테스트 공간부(5)와 상기 제어 수단(23)을 부하 테스트 공간부(5)에 적용시키기 전 테스트 지그(Jig)를 이용하여 상기 제어 수단(23)의 동작 상태를 모의 실험하는 테스트 장비 검사 공간부(7)가 갖추어진 컨테이너(9)(Container)로 구성된다.
또한, 상기 부하 테스트 공간부(5)가 설치된 컨테이너(9)의 벽체에는 부하 테스트 공간부(5)안의 공기를 컨테이너(9) 바깥으로 내보내는 에어 홀(Air Hole)과, 상기 에어 홀을 통해 부하 테스트 공간부(5)의 공기를 컨테이너(9) 바깥으로 내보내는 팬(1)(Fan)과 팬(1)을 구동시키는 모터(11)가 조립된 2개 이상의 팬 모터 조립체(13), 인버터(15)의 모터(11) 구동 신호에 따라 팬 모터 조립체(13)에 갖추어진 모터(11)를 회전시켜 팬 모터 조립체(13)에 갖추어진 팬(1)을 구동시키는 팬 제어부(17)가 설치된다.
또, 상기 부하 테스트 공간부(5)에는 부하 테스트 공간부(5) 내의 온도를 검출하는 온도 검출부(19)와, 상기 부하 테스트 공간부(5)에 장착된 선박용 차동 압력 센서(21), 저장된 프로그램에 따라 인버터(15)를 컨트롤하여 팬(1)의 회전 속도 및 회전 방향을 조정하고 인버터(15)로부터 피드백(Feed Back)된 신호를 바탕으로 인버터(15)의 현재 상태를 실시간으로 파악하며 온도 검출부(19)와 차동 압력 센서(21)로부터 부하 테스트 공간부(5) 내의 온도와 압력에 대한 센싱 데이터를 수신하는 통합 제어 모듈(47)을 갖춘 제어 수단(23), 및 HMI(41)(Human Machine Interface)를 이용하여 팬(1)의 구동 상태를 표시함과 더불어 제어 수단(23)을 구동시키는 인터페이스(Interface)를 제공하는 디스플레이부(25)가 설치된다.
또한, 상기 부하 테스트 공간부(5)에는 댐퍼(damper)가 장착된다.
또, 상기 컨테이너(9)에는 외부 전원을 입력하는 전원 인입구(27)가 갖추어지고, 상기 전원 인입구(27)에는 전원 인입구(27)로부터 과전류가 흐를 때 전류의 흐름을 차단하는 제1 차단기(29)가 장착되며, 상기 제1 차단기(29)의 출력 단자에는 전원 인입구(27)로부터 입력된 전압을 감압하는 제1 감압부(31)가 장착되며, 상기 제1 감압부(31)의 출력 단자에는 과전류가 흐를 때 전류의 흐름을 차단하는 제2 차단기(33)가 장착된다.
상기 전원 인입구(27)를 통해 입력된 전원은 3상 440V 전원과 단상 220V 전원이 입력된다.
또한, 상기 제2 차단기(33)의 출력단에는 팬(1)이 장착된 모터(11)가 장착될 수 있고, 상기 제2 차단기(33)의 출력 선로에는 온도 센서(35)(Temperature Sensor)가 장착될 수 있다.
또, 상기 제어 수단(23)에는 전원 인입구(27)로부터 입력된 전원을 DC 전압으로 감압하여 제어 수단(23)으로 제공하는 SMPS(37)(Switching Mode Power Supply)가 장착될 수 있다.
또, 상기 440V 전압이 출력되는 전원 인입구(27)에는 과전류가 흐를 때 전류의 흐름을 차단하는 제3 차단기(39)가 장착되고, 상기 제3 차단기(39)의 출력단은 인버터(15)와 연결되어 440V의 3상 전원을 인버터(15)에 공급한다.
상기 팬 제어부(17)는 모터(11)에 과전류가 흐르게 되면 주회로를 차단하여 모터(11)에 화재가 발생됨을 예방하는 과전류 계전기(38)(Over Current Relay)가 장착될 수 있다.
또한, 상기 팬 제어부(17)에는 삼상 전원과 인버터(15) 및 모터(11)를 전기 결선하는 2개 이상의 마그네트(40)(Magnet)가 장착될 수 있다.
상기 모터(11)에는 모터(11)로 유입되는 전류를 측정하는 암페어 미터(Ampere meter)(42)가 장착된다.
상기 제어 수단(23)은 도면 1에 도시한 바와 같이, HMI(41)(Human Machine Interface)와 HUB(43), Timer, 및 PLC(45) 기능을 통합한 통합 제어 모듈(47)과 릴레이 제어 모듈(49)로 이루어짐이 바람직하다.
상기 통합 제어 모듈(47)은 도면 4와 도면 5에 도시한 바와 같이, 출력 전압과 출력 전류를 제어함으로써 인버터(15)의 주파수를 높이거나 줄여 팬(1)에 결합된 모터(11)를 구동시킴으로써 팬(1)의 회전 속도를 조절하는 전압 전류 출력부(51)와, 팬(1)(Fan)의 회전 방향을 제어하는 신호를 출력하는 팬 방향 제어부(53), 알람 신호를 출력하는 알람 신호 출력부(55), 인버터(15)의 알람을 리셋(Reset)시키는 알람 리셋 신호 출력부(57), 댐퍼(Damper)로부터 신호를 입력받거나 출력하는 댐퍼 신호 입출력부(61), 및 디지털 신호를 입력받거나 출력하는 범용 입출력부(63)를 포함한다.
또한, 상기 통합 제어 모듈(47)은 도면 4와 도면 5에 도시한 바와 같이, 외부 장치와 RS-485나 CAN 통신 프로토콜을 통해 통신하는 외부 통신부(65)와, 복수 개의 팬(1)(Fan)으로부터 팬(1) 상태 정보를 입력받는 팬 상태 신호 입력부(67), 인버터(15)로부터 피드백(Feed-Back)된 인버터(15) 제어 상태 피드백 신호를 입력받는 인버터 피드백 신호 입력부(69), 및 온도 검출부(19)와 차동 압력 센서(21)로부터 전송된 센싱 데이터를 입력받는 센싱 데이터 입력부(71)를 포함한다.
또한, 상기 통합 제어 모듈(47)에는 도면 4와 도면 5에 도시한 바와 같이, 전압 전류 출력부(51)로부터 인버터(15) 제어를 위해 전류를 출력할 지 또는 전압을 출력할 지 선택하는 전압 전류 선택부(72)가 갖추어질 수 있다.
상기 릴레이 제어 모듈(49)은 도면 6에 도시한 바와 같이, 교류 220V의 신호가 입력되었을 때 상기 교류 220V의 신호에 따라 직류 24V를 출력한다.
상기 릴레이 제어 모듈(49)은 도면 7a와 도면 7b 및 도면 7c에 도시한 바와 같이, 윈도우 프로그램을 이용하여 신호 로직(Logic)을 텍스트 형태로 변환하여 릴레이 제어 모듈(49)에 저장한다.
이때, 상기 릴레이 제어 모듈(49)은 릴레이 제어 모듈(49)의 입력단으로 입력된 입력 신호 로직과 릴레이 제어 모듈(49)에 저장된 저장 신호 로직이 일치한다면, 릴레이 제어 모듈(49)에 저장된 출력 신호 로직을 출력한다.
본 발명은 도면 8에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(25)에 표시된 HMI(41)(Human Machine Interface)를 이용하여 통합 제어 모듈(47)이나 릴레이 제어 모듈(49)을 제어함으로써 선박 엔진 룸안에 장착된 팬(1)(Fan)을 구동시킬 수 있고, 각종 센서로부터 검출된 센싱 데이터를 표시할 수 있다.
상기 부하 테스트 공간부(5)와 테스트 장비 검사 공간부(7)는 도면 3에 도시한 바와 같이, 파티션(73)(Partition)을 통해 공간 분할되고, 상기 테스트 장비 검사 공간부(7)에는 테스트 지그(Jig)를 이용하여 통합 제어 모듈(47)을 검사하는 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)과, 테스트 지그(Jig)를 이용하여 릴레이 제어 모듈(49)을 검사하는 릴레이 제어 모듈 테스트 수단(77), 및 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)이나 릴레이 제어 모듈 테스트 수단(77)에 테스트용 소프트웨어를 다운로드시키는 소프트웨어 다운로더(79)가 장착된다.
또한, 상기 테스트 장비 검사 공간부(7)에는 부가적으로 테스트 과정을 윈도우 응용 프로그램을 통해 표시하는 PC(81)(Personal Computer)가 장착됨이 바람직하다.
상기 테스트 장비 검사 공간부(7)에는 테스트 장비 검사 공간부(7) 내의 온도를 측정하는 온도 송신기(83)(Temperature Transmitter)가 장착되고, 테스트 장비 검사 공간부(7) 내의 압력을 측정하는 압력 송신기(85)(Press Transmitter)가 장착될 수 있다.
상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 테스트용 지그(Jig)를 이용하여 온도 검출부(19)로부터 통합 제어 모듈(47)로 입력된 전기 신호(4 ~ 20mA)를 판별하여 정상 여부를 판정한다.
이때, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 테스트 지그(Jig)를 이용하여 온도 검출부(19)로부터 송신된 데이터값의 최소값과 중심값 및 최대값을 읽은 다음, 이를 기준 레퍼런스(Reference) 값과 비교하여 정상 여부를 판별할 수 있다.
또한, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 테스트용 지그(Jig)를 이용하여 차동 압력 센서(21)로부터 입력된 전기 신호(4 ~ 20mA)를 판별하여 정상 여부를 판정한다.
상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 테스트 지그(Jig)를 이용하여 차동 압력 센서(21)로부터 송신된 데이터값의 최소값과 중심값 및 최대값을 읽은 다음, 이를 기준 레퍼런스(Reference) 값과 비교하여 정상 여부를 판별할 수 있다.
또한, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 GPIO(General Purpose Input/Ouput)의 정상 동작 여부를 판정하고, 인버터(15)의 정상 동작 상태 및 비정상 동작시 알람(Alarm) 상태를 판별하여 인버터(15)를 점검한다.
또, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 통합 제어 모듈(47)이 인버터(15)로부터 피드백(Feed Back)된 전류(4~20mA)를 정상적으로 받아 들이는지 점검하고, 통합 제어 모듈(47)이 인버터(15)로부터 피드백(Feed Back)된 전압(0~10V)을 정상적으로 받아 들이는지 점검하며, 통합 제어 모듈(47)로부터 인버터(15)의 출력 주파수를 조절하는 전류(4~20mA)가 정상적으로 출력되는지 점검한다.
또, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 통합 제어 모듈(47)로부터 인버터(15)의 출력 주파수를 조절하는 전압(0~10V)이 정상적으로 출력되는지 점검한다.
이때, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 위와 마찬가지로 인버터(15)로부터 피드백(Feed Back)된 전류(4~20mA) 또는 전압(0~10V), 인버터(15)의 출력 주파수를 조절하는 전류(4~20mA) 또는 전압(0~10V)의 최소값과 중심값 및 최대값을 읽은 다음, 이를 기준 레퍼런스(Reference) 값과 비교하여 정상 여부를 판별한다.
또한, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 통합 제어 모듈(47)로 댐퍼(Damper) 동작 상태가 정상적으로 입력되는지 점검하고, 상기 통합 제어 모듈(47)로부터 댐퍼(Damper)를 온(On)시키거나 오프(Off)시키는 제어 신호가 정상적으로 출력되는지 점검하며, 상기 통합 제어 모듈(47)로부터 인버터(15)의 알람을 리셋(Reset)시키기 위한 제어 신호가 정상적으로 출력되는지 점검한다.
또, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 인버터(15)로부터 모터(11)를 정방향으로 회전시키는 포워드(Forward) 제어 신호와 모터(11)를 역방향으로 회전시키는 리버스(Reverse) 제어 신호가 출력되는지 점검하고, 상기 통합 제어 모듈(47)로부터 외부 알람 신호가 정상적으로 출력되는지 점검하며, 통합 제어 모듈(47)에 장착된 MPU(Micro Processor Unit)로부터 프로그램이 정상적으로 업로드되는지 점검한다.
또, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 통합 제어 모듈(47)과 외부 기기가 RS485 통신 방식이나 CAN 통신 방식 또는 USB 통신 방식을 이용하여 정상적으로 통신하는지 점검하고, 상기 통합 제어 모듈(47)이 통합 제어 모듈(47)의 내부에서 RS232C 통신 방식이나 USB 통신 방식을 이용하여 정상적으로 통신하는지 점검한다.
상기 RS232C 통신 프로토콜이나 USB 통신 프로토콜은 통합 제어 모듈(47)과 디스플레이부(25)의 사이 또는 통합 제어 모듈(47)과 터치 센서 사이의 통신 인터페이스를 담당한다.
또, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 통합 제어 모듈(47)에 장착된 MPU(Micro Processor Uint)로 프로그램이 정상적으로 다운로드되는지 점검하고, MPU의 업로드와 다운로드를 금지시켰을 때 MPU의 업로드와 다운로드가 정상적으로 차단되는지 점검한다.
또, 상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)은 통합 제어 모듈(47)에 장착된 외부 버튼(External Button)의 동작 상태를 점검하고, 상기 외부 버튼은 엔진 룸 팬(1)을 자동으로 제어하는 오토(Auto) 버튼과, 엔진 룸 팬(1)을 수동으로 제어하는 수동(Manual) 버튼, 엔진 룸 팬(1) 제어를 위한 시스템 제어 버튼, 모든 알람(Alarm)을 리셋(Reset) 시키는 알람 리셋 버튼, 및 통합 제어 모듈(47)을 리셋(Reset)시키는 모듈 리셋 버튼을 구비한다.
또, 상기 릴레이 모듈 테스트 수단은 테스트 지그(Jig)를 이용하여 릴레이 제어 모듈(49)안으로 AC 220V 입력 신호가 정상적으로 들어오는지 점검하고, 테스트 지그(Jig)를 이용하여 릴레이 제어 모듈(49)로부터 DC 24V 출력 신호가 정상적으로 출력되는지 점검하며, 테스트 지그(Jig)를 이용하여 릴레이(Relay)의 작동 전압인 AC 220V가 정상적인지 판별한다.
또, 상기 릴레이 모듈 테스트 수단은 테스트 지그(Jig)를 이용하여 릴레이 제어 모듈(49)에 장착된 MPU(Micro Processor Unit)로 프로그램이 정상적으로 다운로드(Download) 되는지 점검하고, 테스트 지그(Jig)를 이용하여 릴레이 제어 모듈(49)에 장착된 MPU(Micro Processor Unit)으로부터 프로그램이 정상적으로 업로드(Upload) 되는지 점검하며, 상기 릴레이 제어 모듈(49)에 장착된 MPU에 업로드와 다운로드를 금지시켰을 때 업로드와 다운로드가 정상적으로 차단되는지 점검한다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터는 선박 엔진 룸안에 장착된 팬(1)을 제어하는 통합 제어 모듈(47)과 릴레이 제어 모듈(49)을 구비한 제어 수단(23)을 부하 테스트 공간부(5)에 장착하기 전 테스트 장비 검사 공간부(7)에서 테스트 지그(Jig)를 이용하여 기능 검사를 실시할 수 있다.
또한, 제어 수단(23)을 부하 테스트 공간부(5)에 장착시킨 다음, HMI(Human Machine Interface)(41)를 이용하여 선박 엔진 룸안에 장착되는 팬(Fan)(1)을 모의 실험할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터는 선박 엔진 룸과 동일한 환경을 구성한 다음, 팬(1) 제어에 따른 선박 엔진 룸안의 온도와 압력 상태를 모의 실험함으로써 선박 엔진 룸안의 환경 최적화를 위한 알고리즘을 개발함과 더불어, 선박 엔진 룸 관리자가 현장 투입에 앞서 선박 엔진 룸 운용 기술을 습득할 수 있다.
또한, 본 발명은 선박 엔진 룸안의 팬 제어를 위한 인버터(15)와 인버터(15) 제어를 위한 통합 제어 모듈(47), 및 릴레이 제어 모듈(49)의 이상 유무를 실제 선박 엔진 룸안의 부하에 연결하기 전 테스트 지그(Jig)를 이용하여 테스트할 수 있다.
5. 부하 테스트 공간부 7. 테스트 장비 검사 공간부
9. 컨테이너 11. 모터
13. 팬 모터 조립체 15. 인버터
17. 팬 제어부 19. 온도 검출부
21. 차동 압력 센서 23. 제어 수단
25. 디스플레이부 27. 전원 인입구
29. 제1 차단기 31. 제1 감압부
33. 제2 차단기 35. 온도 센서
37. SMPS 39. 제3 차단기
41. HMI 43. HUB
45. PLC 47. 통합 제어 모듈
49. 릴레이 제어 모듈 51. 전압 전류 출력부
53. 팬 방향 제어부 55. 알람 신호 출력부
61. 댐퍼 신호 입출력부 63. 범용 입출력부
65. 외부 통신부 67. 팬 상태 신호 입력부
69. 인버터 피드백 신호 입력부 71. 센싱 데이터 입력부
73. 파티션 75. 통합 제어 모듈 테스트 수단
77. 릴레이 제어 모듈 테스트 수단 79. 소프트웨어 다운로더
81. PC 83. 온도 송신기
85. 압력 송신기

Claims (3)

  1. 선박 엔진 룸안의 팬(1)에 실제 제어 수단(23)을 장착하여 선박 엔진 룸안의 팬(1)을 제어하는 부하(Load) 테스트 공간부(5)와 상기 제어 수단(23)을 부하 테스트 공간부(5)에 적용시키기 전 테스트 지그(Jig)를 이용하여 상기 제어 수단(23)의 동작 상태를 모의 실험하는 테스트 장비 검사 공간부(7)가 갖추어진 컨테이너(9)(Container)로 구성되고,
    상기 부하 테스트 공간부(5)가 설치된 컨테이너(9)의 벽체에는 부하 테스트 공간부(5)안의 공기를 컨테이너(9) 바깥으로 내보내는 에어 홀(Air Hole)과;
    상기 에어 홀을 통해 부하 테스트 공간부(5)의 공기를 컨테이너(9) 바깥으로 내보내는 팬(1)(Fan)과 팬(1)을 구동시키는 모터(11)가 조립된 2개 이상의 팬 모터 조립체(13);
    인버터(15)의 모터(11) 구동 신호에 따라 팬 모터 조립체(13)에 갖추어진 모터(11)를 회전시켜 팬 모터 조립체(13)에 갖추어진 팬(1)을 구동시키는 팬 제어부(17)가 설치되며,
    상기 부하 테스트 공간부(5)에는 부하 테스트 공간부(5) 내의 온도를 검출하는 온도 검출부(19)와;
    상기 부하 테스트 공간부(5)에 장착된 선박용 차동 압력 센서(21);
    저장된 프로그램에 따라 인버터(15)를 컨트롤하여 팬(1)의 회전 속도 및 회전 방향을 조정하고 인버터(15)로부터 피드백(Feed Back)된 신호를 바탕으로 인버터(15)의 현재 상태를 실시간으로 파악하며 온도 검출부(19)와 차동 압력 센서(21)로부터 부하 테스트 공간부(5) 내의 온도와 압력에 대한 센싱 데이터를 수신하는 통합 제어 모듈(47)을 갖춘 제어 수단(23);
    및 HMI(41)(Human Machine Interface)를 이용하여 팬(1)의 구동 상태를 표시함과 더불어 제어 수단(23)을 구동시키는 인터페이스(Interface)를 제공하는 디스플레이부(25)가 설치된 것을 특징으로 하는 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 수단(23)은 교류 220V의 신호가 입력되었을 때 상기 교류 220V의 신호에 따라 직류 24V를 출력하는 릴레이 제어 모듈(49)을 더 포함하고,
    상기 릴레이 제어 모듈(49)은 윈도우 프로그램을 이용하여 신호 로직(Logic)을 텍스트 형태로 변환하여 릴레이 제어 모듈(49)에 저장하며,
    상기 릴레이 제어 모듈(49)은 릴레이 제어 모듈(49)의 입력단으로 입력된 입력 신호 로직과 릴레이 제어 모듈(49)에 저장된 저장 신호 로직이 일치한다면, 릴레이 제어 모듈(49)에 저장된 출력 신호 로직을 출력하는 것을 특징으로 하는 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 테스트 장비 검사 공간부(7)에는 테스트 지그(Jig)를 이용하여 통합 제어 모듈(47)을 검사하는 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)과,
    테스트 지그(Jig)를 이용하여 릴레이 제어 모듈(49)을 검사하는 릴레이 제어 모듈 테스트 수단(77),
    상기 통합 제어 모듈 테스트 수단(75)이나 릴레이 모듈 테스트 수단(77)에 테스트용 소프트웨어를 다운로드시키는 소프트웨어 다운로더(79),
    테스트 과정을 윈도우 응용 프로그램을 통해 표시하는 PC(81)(Personal Computer),
    테스트 장비 검사 공간부(7) 내의 온도를 측정하는 온도 송신기(83)(Temperature Transmitter),
    테스트 장비 검사 공간부(7) 내의 압력을 측정하는 압력 송신기(85)(Press Transmitter)가 장착되는 것을 특징으로 하는 제어 모듈 테스터기가 장착된 엔진 룸 팬 제어 시뮬레이터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107016892A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 中国人民解放军镇江船艇学院 一种船舶机舱教学训练系统

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KR101221357B1 (ko) * 2011-02-11 2013-01-11 대양전기공업 주식회사 선박엔진용 시뮬레이션 장치

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