KR101536463B1 - Simulation apparatus and method of continuous casting process - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 공정 가상 조업 장치는, 연주 설비 3D 형상 모델 정보를 저장한 연주 설비 3D 형상 모델 데이터베이스; 조업 데이터들을 저장한 가상 조업 데이터베이스; 연주 수식 모델들을 저장한 연주 수식 모델 데이터베이스; 사용자로부터 입력된 정보, 상기 연주 설비 3D 형상 모델 정보, 상기 조업 데이터들 및 상기 연주 수식 모델들을 이용하여 연주 시뮬레이션을 수행하는 연주 시뮬레이션 구동부; 설비별 관리사항 정보를 출력하는 연주 설비 관리 기능부; 연주 조업 중 확인해야 할 설비별 안전사항 정보를 출력하는 연주 안전 가이드 기능부; 물리엔진 및 유체 시뮬레이션 엔진을 이용하여 연주를 구성하는 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish) 및 몰드(Mold) 사이의 변화를 시뮬레이션하여 가시화하는 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부; 특수효과 텍스처 콘텐츠들을 저장한 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스; 상기 연주 시뮬레이션 구동부 및 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부의 출력 정보에 따라 다른 특수효과 텍스처 콘텐츠를 상기 연주 설비 3D 형상 모델 위에 입혀서 하나의 가시화 모델로 구성하는 연주 시뮬레이션 가시화부; 및 상기 가시화 모델을 영상으로 출력하는 영상 표현부를 포함한다. A performance processing virtual operating apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a performance facility 3D shape model database storing performance facility 3D shape model information; A virtual operation database storing operational data; A performance expression model database storing performance expression models; A performance simulation driver that performs performance simulations using information input from a user, the 3D model information of the performance facility, the operation data, and performance expression models; A performance facility management function unit for outputting management facility information for each facility; A performance safety guide function unit for outputting safety information for each facility to be checked during the performance of the performance; A performance physics engine / fluid simulation visualization unit for simulating and visualizing changes between a ladle, a tundish and a mold constituting a performance using a physical engine and a fluid simulation engine; A special effect texture content database storing special effect texture contents; A performance simulation visualization unit for composing one visualization model by coating different special effect texture contents on the performance facility 3D shape model according to output information of the performance simulation driving unit and the performance physics engine / fluid simulation visualization unit; And an image display unit for outputting the visualization model as an image.

Figure R1020130162695
Figure R1020130162695

Description

연주 공정 가상 조업 장치 및 방법{SIMULATION APPARATUS AND METHOD OF CONTINUOUS CASTING PROCESS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a virtual operation apparatus,

본 출원은 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 연주 공정 조업에서 일어날 수 있는 상황에 대해 점검할 수 있으며 실 조업에서 발생하기 어려운 이상상황에 대한 대처를 경험해 볼 수 있으며 현장에서 필요한 설비 관리 및 안전 가이드 기능이 포함된 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present application relates to a virtual operation apparatus and method of a performance process, and more particularly, it is possible to check a situation that may occur in a performance process operation, and to cope with an abnormal situation that is difficult to occur in a production operation. The present invention relates to a performance process virtual operation apparatus and method including a facility management and safety guide function.

연주 설비의 구조, 연주 공정 흐름에 대한 이해 등을 기반으로 한 연주 조업자의 교육은 다음과 같은 과정을 거친다. 주조 및 정정 공정에 대해 설비 사양 및 연주 이론, 유틸리티(Utility) 라인 교육, 주조 및 이상 처치 작업 교육, 연주 강종별 작업법 교육, 연주 설비 운전 방법 등의 교육을 실시한 후 선배 사원을 붙여 실조업을 실시한다. 이러한 일련의 과정은 작업 표준서 및 여러 교육 자료를 통한 교육과 현장의 교대근무조로 이루어진 실조업 환경에서 진행되므로 신입 조업자가 어느 정도 능력을 갖추기까지는 많은 시간과 비용이 소요된다.The training of a musician based on the structure of the performance facility and understanding of the flow of the performance process is as follows. For the casting and correcting process, after training such as equipment specification and performance theory, utility line training, casting and abnormality treatment work training, training method for each kind of performance lecture, how to operate performance facility, Conduct. This process takes place in a working environment consisting of training manuals and on-site shift workshops through work standards and training materials, so it takes a lot of time and money for newcomers to gain some ability.

또한, 신입 조업자 교육 시에는 조업 실수로 인해 브레이크 아웃(Break Out)이 발생하거나, 연주 주편의 품질 문제, 연주 생산성 저하, 주문 제품의 납기 지연등이 발생하여 심각한 파손을 초래한다. 특히, 브레이크 아웃이 발생한 경우에는 설비 파손이 크게 문제가 되어 정비 비용 및 시간이 소요되고, 경우에 따라 인명사고 등이 발생할 수 있다.
In addition, when new recruiters are trained, they break out due to mistakes in operation, quality problems in performance casts, deterioration in performance and delay in delivery of order products, resulting in serious damage. Especially, in the case of breakout, equipment breakage is a serious problem, and maintenance cost and time are required, and human accidents may occur in some cases.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2010-0011689호(공개일: 2010년 02월 03일)가 있다.A prior art related to the present invention is Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0011689 (published on February 03, 2010).

실제 연주 공정의 운전실 및 현장과 같은 환경에서 HMI, 조작반, 조작레버를 사용함에 있어서 실제 조업에 들어가기 전 운전 절차 이행, 설비 구조 파악, 공정 흐름 파악 등을 하여 사전에 조업에서 일어날 수 있는 상황에 대해 점검할 수 있고, 조업 결과를 피드백 받을 수 있도록 한 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법이 제안된다. In using the HMI, operator panel, and operation lever in the environment such as the cabin and the field of the actual playing process, it is necessary to carry out the operation procedure before the actual operation, A virtual operation apparatus and a method of a performance process which can be checked and feedback of the operation result are proposed.

조업자가 실제 발생할 수 있는 브레이크 아웃(Break out), 몰드 실링(Mold Sealing) 불량, S/N 체결 불량 등의 이상 조업 현상의 발생을 막고, 안정적인 조업을 할 수 있는 기술을 습득할 수 있도록 연주 공정을 모사한 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법이 제안된다. In order to prevent the occurrence of abnormal operation such as breakout, mold sealing, S / N connection failure and so on, which can be practiced by the operator, A virtual operation apparatus and a method are proposed.

실제 현장에서는 항상 조업 전에 설비에 대한 점검을 먼저 진행하는데 가상 조업 장치에서도 설비 점검에 대한 기능을 제공하여 실습 시뮬레이션 전에 설비 관리 기능을 통해 설비의 사양, 점검 포인트, 이상상황 대처에 대해 확인할 수 있도록 하고, 안전 사항에 대한 정보를 제공하고 어떠한 위험 요소가 있는지 확인할 수 있도록 한 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법이 제안된다.In the actual field, we always check the facilities before the operation. We also provide the function of facility inspection in the virtual operation equipment so that we can check the specifications of equipment, check points, , A virtual operation apparatus and a method of a performance process in which information on safety issues are provided and the risk factors are confirmed can be suggested.

실제 조업에서 일어날 수 있는 고체, 유체, 기체의 흐름 및 온도 변화 등의 특수 효과를 시뮬레이션 구동과 함께 표현함으로써 실 조업과 더욱 유사하게 모사하여 조업자가 인지하기 쉽도록 하여 의사 결정을 지원하거나 이해관계자와의 의사 소통을 쉽게 할 수 있도록 한 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법이 제안된다.Special effects such as solid, fluid, gas flow, and temperature changes that can occur in actual operation can be simulated and simulated to simulate the actual operation more easily so that the operator can easily recognize and support decision making. A virtual operation device and a method of a performance process are provided.

연주 조업 시 일어날 수 있는 상황에 대해서도 실 조업 데이터를 이용하여 실 조업과 유사하게 시뮬레이션할 수 있으며 그 결과를 피드백 받을 수 있도록 한 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법이 제안된다.
It is also proposed to simulate the situation that may occur during the performance of the performance and to simulate the actual production using the actual production data and feed back the results.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 태양은, 연주 공정 가상 조업 장치를 제공한다. 상기 연주 공정 가상 조업 장치는, 연주 설비 3D 형상 모델 정보를 저장한 연주 설비 3D 형상 모델 데이터베이스; 조업 데이터들을 저장한 가상 조업 데이터베이스; 연주 수식 모델들을 저장한 연주 수식 모델 데이터베이스; 사용자로부터 입력된 정보, 상기 연주 설비 3D 형상 모델 정보, 상기 조업 데이터들 및 상기 연주 수식 모델들을 이용하여 연주 시뮬레이션을 수행하는 연주 시뮬레이션 구동부; 설비별 관리사항 정보를 출력하는 연주 설비 관리 기능부; 연주 조업 중 확인해야 할 설비별 안전사항 정보를 출력하는 연주 안전 가이드 기능부; 물리엔진 및 유체 시뮬레이션 엔진을 이용하여 연주를 구성하는 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish) 및 몰드(Mold) 사이의 변화를 시뮬레이션하여 가시화하는 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부; 특수효과 텍스처 콘텐츠들을 저장한 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스; 상기 연주 시뮬레이션 구동부 및 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부의 출력 정보에 따라 다른 특수효과 텍스처 콘텐츠를 상기 연주 설비 3D 형상 모델 위에 입혀서 하나의 가시화 모델로 구성하는 연주 시뮬레이션 가시화부; 및 상기 가시화 모델을 영상으로 출력하는 영상 표현부를 포함한다.
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention provides a virtual operation device for a performance process. The performance process virtual operating apparatus includes: a performance facility 3D shape model database storing performance facility 3D shape model information; A virtual operation database storing operational data; A performance expression model database storing performance expression models; A performance simulation driver that performs performance simulations using information input from a user, the 3D model information of the performance facility, the operation data, and performance expression models; A performance facility management function unit for outputting management facility information for each facility; A performance safety guide function unit for outputting safety information for each facility to be checked during the performance of the performance; A performance physics engine / fluid simulation visualization unit for simulating and visualizing changes between a ladle, a tundish and a mold constituting a performance using a physical engine and a fluid simulation engine; A special effect texture content database storing special effect texture contents; A performance simulation visualization unit for composing one visualization model by coating different special effect texture contents on the performance facility 3D shape model according to output information of the performance simulation driving unit and the performance physics engine / fluid simulation visualization unit; And an image display unit for outputting the visualization model as an image.

본 발명의 제2 태양은, 연주 설비 3D 형상 모델 정보를 저장한 연주 설비 3D 형상 모델 데이터베이스, 조업 데이터들을 저장한 가상 조업 데이터베이스, 연주 수식 모델들을 저장한 연주 수식 모델 데이터베이스, 특수효과 텍스처 콘텐츠들을 저장한 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스를 구비한 연주 공정 가상 조업 장치의 연주 공정 가상 조업 방법을 제공한다. 상기 연주 공정 가상 조업 방법은, 사용자로부터 입력된 정보, 상기 연주 설비 3D 형상 모델 정보, 상기 조업 데이터들 및 상기 연주 수식 모델들을 이용하여 연주 시뮬레이션을 수행하는 단계; 설비별 관리사항 정보를 출력하는 단계; 연주 조업 중 확인해야 할 설비별 안전사항 정보를 출력하는 단계; 물리엔진 및 유체 시뮬레이션 엔진을 이용하여 연주를 구성하는 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish) 및 몰드(Mold) 사이의 변화를 시뮬레이션하여 가시화하는 단계; 상기 연주 시뮬레이션 결과정보와 상기 래들, 턴디쉬 및 몰드 사이의 변화 시뮬레이션 결과정보에 따라 다른 특수효과 텍스처 콘텐츠를 상기 연주 설비 3D 형상 모델 위에 입혀서 하나의 가시화 모델로 구성하는 단계; 및 상기 가시화 모델을 영상으로 출력하는 단계를 포함한다.
A second aspect of the present invention is a game system comprising a performance facility 3D shape model database storing performance equipment 3D shape model information, a virtual operation database storing operation data, a performance equation model database storing performance expression models, And a virtual operation method of a performance process virtual machine having a special effect texture content database. The virtual operation method of the playing process includes performing performance simulations using information input from a user, the 3D model information of the performance facility, the operation data, and performance expression models; Outputting management-specific management item information; Outputting safety information for each facility to be checked during the performance of the performance; Simulating and visualizing changes between a ladle, a tundish, and a mold constituting a performance using a physical engine and a fluid simulation engine; Constructing a visualization model by applying the performance simulation result information and other special effect texture contents according to the change simulation result between the ladle, the tundish, and the mold on the performance equipment 3D shape model; And outputting the visualization model as an image.

덧붙여 상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시 형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.

실제 연주 공정의 운전실 및 현장과 같은 환경에서 HMI, 조작반, 조작레버를 사용함에 있어서 실제 조업에 들어가기 전 운전 절차 이행, 설비 구조 파악, 공정 흐름 파악 등을 하여 사전에 조업에서 일어날 수 있는 상황에 대해 점검할 수 있고, 조업 결과를 피드백 받을 수 있다.In using the HMI, operator panel, and operation lever in the environment such as the cabin and the field of the actual playing process, it is necessary to carry out the operation procedure before the actual operation, Can be checked, and the results of the operation can be fed back.

조업자가 실제 발생할 수 있는 브레이크 아웃(Break out), 몰드 실링(Mold Sealing) 불량, S/N 체결 불량 등의 이상 조업 현상의 발생을 막고, 안정적인 조업을 할 수 있는 기술을 습득할 수 있도록 연주 공정을 모사할 수 있다.In order to prevent the occurrence of abnormal operation such as breakout, mold sealing, S / N connection failure and so on, which can be practiced by the operator, Can be simulated.

실제 현장에서는 항상 조업 전에 설비에 대한 점검을 먼저 진행하는데 가상 조업 장치에서도 설비 점검에 대한 기능을 제공하여 실습 시뮬레이션 전에 설비 관리 기능을 통해 설비의 사양, 점검 포인트, 이상상황 대처에 대해 확인할 수 있도록 하고, 안전 사항에 대한 정보를 제공하고 어떠한 위험 요소가 있는지 확인할 수 있도록 해준다.In the actual field, we always check the facilities before the operation. We also provide the function of facility inspection in the virtual operation equipment so that we can check the specifications of equipment, check points, , Provides information on safety and allows you to identify any hazards.

실제 조업에서 일어날 수 있는 고체, 유체, 기체의 흐름 및 온도 변화 등의 특수 효과를 시뮬레이션 구동과 함께 표현함으로써 실 조업과 더욱 유사하게 모사하여 조업자가 인지하기 쉽도록 하여 의사 결정을 지원하거나 이해관계자와의 의사 소통을 쉽게 할 수 있도록 해준다.Special effects such as solid, fluid, gas flow, and temperature changes that can occur in actual operation can be simulated and simulated to simulate the actual operation more easily so that the operator can easily recognize and support decision making. It is easy to communicate.

연주 조업 시 일어날 수 있는 상황에 대해서도 실 조업 데이터를 이용하여 실 조업과 유사하게 시뮬레이션할 수 있으며 그 결과를 피드백 받을 수 있도록 해준다.
It is also possible to simulate situations that may arise during the performance of the performance, similar to actual production, by using actual production data, and to feed back the results.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 공정 가상 조업 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 공정 가상 조업 방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a playing process virtual operating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a virtual operation method of a performance process according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

이하, 본 발명의 실시 형태인 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법에 대해 설명한다. 더욱 자세하게는 연주 공정 조업에서 일어날 수 있는 상황에 대해 점검할 수 있으며 실 조업에서 발생하기 어려운 이상상황에 대한 대처를 경험해 볼 수 있으며 현장에서 필요한 설비 관리 및 안전 가이드 기능이 포함된 연주 공정 가상 조업 장치 및 방법에 대해 설명한다.
Hereinafter, a virtual operation apparatus and method of a performance process which is an embodiment of the present invention will be described. In more detail, you can check the situations that may arise in the performance process, and you will be able to cope with the situation that is difficult to occur in the production process. And a method will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 공정 가상 조업 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a playing process virtual operating apparatus according to an embodiment of the present invention.

상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 공정 가상 조업 장치는, 입출력부, 연주 수식 모델 데이터베이스(30), 연주 시뮬레이션 구동부(40), 연주 설비 3D 형상 모델 데이터베이스(50), 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부(60), 가상조업 데이터베이스(70), 연주조업 데이터베이스(80), 훈련관리부(90), 연주 시뮬레이션 가시화부(100), 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스(110), 연주 시뮬레이션 렌더링 기능부(120), 멀티뷰 렌더링 기능부(130), 영상 표현부(140), 연주 설비 관리 기능부(150), 연주 설비 데이터베이스(160), 연주 안전 가이드 기능부(170), 및 글로벌 안전 보건 시스템 데이터베이스(180)를 구비할 수 있다. Referring to FIG. 1, a virtual operation apparatus according to an embodiment of the present invention includes an input / output unit, a performance equation model database 30, a performance simulation drive unit 40, a performance facility 3D shape model database 50, A virtual simulation database 70, a performance operation database 80, a training management unit 90, a performance simulation visualization unit 100, a special effect texture content database 110, The simulation rendering function unit 120, the multi-view rendering function unit 130, the image expression unit 140, the performance facility management function unit 150, the performance facility database 160, the performance safety guide function unit 170, A global health and safety system database 180 may be provided.

입출력부는 HMI(Human Machine Interface)(10), 조작반(11), 조작레버(12)를 포함한다. The input / output unit includes an HMI (Human Machine Interface) 10, an operation panel 11, and an operation lever 12.

HMI(10)는 실제 주조 운전실에서 사용하는 시스템과 같은 구성으로 이뤄진 가상 시스템을 화면에 출력하고 사용자로부터 키보드, 마우스 등과 입력장치(미도시)를 통해서 정보를 입력받는다. 여기서 입력받는 정보에는 주조 속도, 몰드 레벨(Mold Level), 냉각수 제어를 위한 밸브 온/오프(on/off) 등으로 실제 조업에서 사용되는 정보일 수 있다.The HMI 10 outputs the virtual system having the same configuration as the system used in the actual casting cabin to the screen, and receives information from the user through the keyboard, the mouse, and the input device (not shown). The input information may be information used in actual operation such as casting speed, mold level, valve on / off for cooling water control, and the like.

조작반(11)은 터치 패널 모니터로 구성된 하드웨어에 실제 운전실의 조작반과 같은 구성으로 이뤄진 가상 조작반을 운영하는 소프트웨어일 수 있으며, 상기 가상 조작을 통해서 래들 터렛(Ladle Turret) 회전, 래들 호출, 턴디쉬 카(Tundish car) 이동, 턴디쉬 이동, 몰드 오실레이션(Mold Oscillation) 제어, 주조 속도 제어 등을 할 수 있다. 또한 소프트웨어(S/W) 변경을 통해 주조 운전실이 아닌 주상 위치, 래들 맨 덱(Ladle Man Deck) 위치의 가상 조작반으로 변경하여 조작 가능하다.The operation panel 11 may be software for operating a virtual operation panel having the same configuration as that of an operation panel of an actual cabin on a hardware constituted by a touch panel monitor. Through the virtual operation, a ladle turret rotation, a ladle call, (Tundish car) movement, tundish movement, mold oscillation control, casting speed control, and so on. In addition, it is possible to change and manipulate the virtual operation panel at the position of the columnar position, the ladle man deck, rather than the casting cab through the software (S / W) change.

조작 레버(12)는 슈라우드 노즐 매니퓰레이터(Shroud Nozzle Manupulator)의 조작이 이뤄지도록 하며, 슈라우드 노즐을 전후, 상하, 회전을 할 수 있도록 고안된 장치이며, 움직인 위치 및 각도에 따라 신호의 세기가 달라지는 레버 방향 및 각도 정보를 출력한다.The operation lever 12 is a device designed to allow the operation of a shroud nozzle manipulator to be performed, that is, a shroud nozzle can be rotated forward, backward, up and down, and a lever Direction and angle information.

입출력부는 HMI 신호 처리부(20), 조작반 신호 처리부(21), 및 조작레버 신호 처리부(22)를 더 구비할 수 있다. HMI (10)와 연주 시뮬레이션 구동부(40) 사이에서 전송되는 신호는 HMI 신호 처리부(20)를 통하여 전송될 수 있다. 조작반(11)과 연주 시뮬레이션 구동부(40) 사이에서 전송되는 신호는 조작반 신호 처리부(21)를 통하여 전송될 수 있다. 조작 레버(12)로부터 출력되는 레버 방향 및 각도 정보는 조작레버 신호 처리부(22)를 통해 연주 시뮬레이션 구동부(40)로 전송될 수 있다.The input / output unit may further include an HMI signal processing unit 20, an operation panel signal processing unit 21, and an operation lever signal processing unit 22. [ A signal transmitted between the HMI 10 and the performance simulation driving unit 40 may be transmitted through the HMI signal processing unit 20. The signals transmitted between the operation panel 11 and the performance simulation driving section 40 can be transmitted through the operation panel signal processing section 21. [ The lever direction and angle information outputted from the operation lever 12 can be transmitted to the performance simulation driving unit 40 through the operation lever signal processing unit 22. [

연주 시뮬레이션 구동부(40)는 연주 설비 3D 형상 모델 데이터베이스(50) 내 연주 설비 3D 형상 모델 정보, 가상 조업 데이터베이스(70) 내 조업 데이터들, 연주 수식 모델 데이터베이스(30) 내 연주 수식 모델들과, HMI 신호 처리부(20), 조작반 신호 처리부(21), 조작레버 신호 처리부(22)를 통해서 수신되는 입력정보들을 이용하여 연주 시뮬레이션을 수행하고 이의 결과를 도출한다. 이때 상기 HMI 신호 처리부(20), 조작반 신호 처리부(21), 조작레버 신호 처리부(22)를 통해서 수신되는 입력정보들은 HMI 입력값, 조작반 신호값, 조작레버 방향 및 각도 값 등일 수 있다. 그러나 이는 예시에 불과하며 이에 한정되지는 않는다. The performance simulation drive unit 40 includes performance equipment 3D shape model information in the performance facility 3D shape model database 50, operation data in the virtual operation database 70, performance expression models in the performance model database 30, The performance simulation is performed using the input information received through the signal processing unit 20, the operation panel signal processing unit 21, and the operation lever signal processing unit 22, and the result thereof is derived. The input information received through the HMI signal processing unit 20, the operation panel signal processing unit 21, and the operation lever signal processing unit 22 may be an HMI input value, an operation panel signal value, an operation lever direction, and an angle value. However, this is merely an example, and is not limited thereto.

가상 조업 데이터베이스(70)는 실제 연주 조업 시 발생하는 각종 조업 데이터를 저장하고 있는 연주조업 데이터베이스(80)에서 주기적으로 상기 각종 조업 데이터들을 가져와서 저장한다. 이때 상기 각종 조업 데이터들에는 강종번호, 용강온도, 래들(Ladle) 중량, 턴디쉬(Tundish) 중량, 조업 패턴, 용강 성분, 조업 시간, 주조 속도 등이 있을 수 있다. 또한 가상 조업 데이터베이스(70)는 연주 시뮬레이션 구동부(40)의 연주 시뮬레이션의 결과, 예를 들어 가상 조업 데이터, 각종 훈련 지표에 따른 훈련 평가 데이터 등을 저장하고 이들 중 HMI(10) 화면에 표시가 필요한 정보를 HMI 신호 처리부(20)로 송신한다.The virtual operation database 70 periodically fetches and stores the various operation data in the performance operation database 80 storing various operation data generated during actual performance operation. At this time, the various operation data may include a steel grade, a molten steel temperature, a ladle weight, a tundish weight, a working pattern, a molten steel composition, a working time, a casting speed, and the like. The virtual operation database 70 stores virtual simulation data, training evaluation data according to various training indexes, and the like as a result of the performance simulation of the performance simulation driver 40, And transmits the information to the HMI signal processing unit 20.

실시예에 있어서, 연주 시뮬레이션 구동부(40)는 연주 설비 3D 형상 모델 정보와 냉각수를 조정하는 냉각모델 등의 연주 수식 모델과 물리엔진을 이용하여 연주 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이때 냉각 모델은 강종 및 용강온도에 따라 냉각수량을 조절하고 이에 따라 주편의 온도 등을 계산하는 모델이다. In the embodiment, the performance simulation driving unit 40 can perform performance simulations using a performance model such as a performance model 3D shape model information and a cooling model for adjusting cooling water, and a physical engine. At this time, the cooling model is a model for controlling the cooling water according to the temperature of the steel and the molten steel, and then calculating the temperature of the casting.

연주 시뮬레이션 구동부(40)에서 시뮬레이션 진행 시 변화하는 연주 설비 3D 형상 모델의 계속성 정보와 수식모델의 결과값인 온도, 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish)의 용량 정보는 HMI 신호처리부(20)에 전달되어 사용자(조업자)가 HMI(10) 화면을 통해서 모니터링 할 수 있으며, 같은 정보가 훈련 실시에 따른 데이터로 가상 조업 데이터베이스(70)에 저장되어 훈련 관리부(90)가 관련 정보를 조회 및 평가할 수 있도록 한다.The continuity information of the performance equipment 3D shape model that changes at the time of simulation in the performance simulation driving unit 40 and the capacity information of temperature, Ladle, and tundish, which are the results of the mathematical model, are stored in the HMI signal processing unit 20 And the user (operator) can monitor through the HMI 10 screen. The same information is stored in the virtual operation database 70 as data according to the training execution, and the training management unit 90 inquires and evaluates the relevant information .

또한 연주 설비 3D 형상 모델 속성 정보와 용강의 온도, 용량, 주편위치 등의 조업 데이터는 연주 시뮬레이션 가시화부(100)로 전달되어 특수효과 텍스처 콘텐츠와 함께 하나의 가시화 모델로 구성될 수 있도록 한다. In addition, the performance data such as the performance facility 3D shape model attribute information, the temperature of molten steel, the capacity, and the position of the cast steel are transmitted to the performance simulation visualization unit 100 so that the visualization model can be constructed together with the special effect texture content.

여기서 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스(110)에 저장된 특수효과 텍스처 콘텐츠들은 일반적으로 솔리드(Solid) 기반의 형상 모델에서 표현되지 않는 유체 또는 기체의 흐름 및 변화를 유체 또는 기체의 성분 특징에 따라 다르게 표현하도록 정의한 정보들을 말한다. 예를 들어 똑같은 파이프를 통과하는 물과 기름은 유체이지만 흐름의 속도, 색깔 등이 다르다. 따라서 연주 조업 데이터베이스(80)에 저장되어 있는 데이터를 바탕으로 턴디쉬(Tundish) 및 몰드(Mold) 내부의 용강의 움직임, 주조시 일어날 수 있는 주편의 변화 등을 미리 정하며 특수효과 텍스처 콘텐츠 정보로 구성한다.Here, the special effect texture contents stored in the special effect texture content database 110 are defined such that the flow and change of a fluid or gas, which is generally not represented in a solid-based shape model, Information. For example, water and oil that pass through the same pipe are fluid but have different flow speeds and colors. Therefore, based on the data stored in the performance operation database 80, the movement of the molten steel in the tundish and the mold, the change in the casting that may occur during casting, and the like are determined in advance, do.

연주는 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish), 몰드(Mold)까지는 유체이고 몰드(Mold)에서 표면부터 고체로 변하기 시작한다. 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부(60)는 연주를 구성하는 래들(Ladle)과 용강, 턴디쉬(Tundish)와 용강, 몰드(Mold)와 용강 사이의 변화를 시뮬레이션하여 가시화하기 위해, 물리엔진 및 유체 시뮬레이션 엔진을 사용하여, 용강을 다수의 부분(Particle)으로 표현하여 각 부분(particle)에 유체에 대한 특성을 주고, 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish), 몰드(Mold)의 작용반작용에 대한 물리 모델을 반영하여 실시간 시뮬레이션이 가능하도록 한다. 실시간 시뮬레이션 된 결과는 연주 시뮬레이션 가시화부(100)에 전달된다. The performance is fluid to ladle, tundish, and mold, and begins to change from surface to solid in the mold. The simulation physics engine / fluid simulation visualization unit 60 visualizes the physics engine and the fluid simulation to simulate and visualize the changes between ladle and molten steel, tundish and molten steel, Using a fluid simulation engine, the molten steel is represented by a number of particles, giving the characteristics of the fluid to each particle, and being used for reaction reactions of ladles, tundishes, and molds. Real-time simulation is possible by reflecting the physical model. The real-time simulated result is transmitted to the performance simulation visualization unit 100.

연주 시뮬레이션 가시화부(100)에서는 연주 시뮬레이션 구동부(40), 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부(60)에서 전달되는 정보에 따라 다른 특수효과 텍스처 콘텐츠를 연주 설비 3D 형상 모델 위에 입혀서 하나의 가시화 모델로 구성하고 구성된 가시화 모델은 연주 시뮬레이션 렌더링 기능부(120)로 전달된다.In the performance simulation visualizing unit 100, different special effect texture contents are coated on the performance equipment 3D shape model according to the information transmitted from the performance simulation driving unit 40 and the performance physics engine / fluid simulation visualization unit 60 to produce a single visualization model The constructed and configured visualization model is transmitted to the performance simulation rendering function unit 120.

연주 시뮬레이션 렌더링 기능부(120)는 하나의 가시화 모델에 빛에 대한 정보를 입혀서 가시화 모델에 음영 효과, 질감 효과 등을 주는 기능을 하고 빛에 대한 정보가 입혀진 가시화 모델을 멀티뷰 렌더링 기능부(130)로 전달한다.The performance simulation rendering function unit 120 imparts a lightness information to a visualization model to give a visualization model a shading effect and a texture effect, and a visualization model in which information about light is displayed is displayed on a multi-view rendering function unit 130 ).

또한 멀티뷰 렌더링 기능부(130)는 하나의 가시화 모델을 다각도에서 바라본 각각의 모습을 영상(image)으로 표현해서 영상 표현부(140)로 전송하는 역할을 한다. 이는 실제 연주 운전실의 감시 TV의 화면이 n분할(예를 들어 4분할)되어 다수의 CCTV에 의해 촬영된 영상들이 멀티 뷰(multi-view)로 표현되는 것과 같다. In addition, the multi-view rendering function unit 130 expresses each view of the single visualization model in various angles, and transmits the images to the image display unit 140. This is because the screen of the surveillance TV of the actual performance cabin is divided into n divisions (for example, four divisions) so that images photographed by a plurality of CCTVs are displayed in a multi-view.

영상 표현부(140)는 3D 일반 영상 표현부(141)와 3D 입체 영상 표현부(142)를 포함한다. 즉 영상 표현부(140)에 전달된 가시화 모델은 3D 일반 영상 표현부(141), 3D 입체 영상 표현부(142)에 전송되며, 3D 일반 영상 표현부(141)는 상기 가시화 모델을 2차원 영상으로 변환하여 출력하며 3D 입체 영상 표현부(142)는 상기 가시화 모델을 3D 입체 영상으로 변환하여 출력한다. 따라서 사용자(조업자)가 원하는 형태에 따라 화면에 표현되며, 영상 표현부(140)는 3D 입체 영상 및 2차원 영상을 모두 표현할 수 있는 장치이다. 또한 3D 입체 영상은 셔터 글라스(Shutter Glass) 방식의 액티브(active) 방식, 편광 필름 방식의 패시브(passive) 방식을 모두 차용할 수 있다. 2차원 영상 및 3D 입체 영상은 각각 하나의 화면을 분할하여 표시할 수 있으며, 2차원 영상 및 3D 입체 영상은 동기화되어 표시될 수 있다.The image rendering unit 140 includes a 3D general image rendering unit 141 and a 3D stereoscopic image rendering unit 142. That is, the visualization model transmitted to the image display unit 140 is transmitted to the 3D general image display unit 141 and the 3D stereoscopic image display unit 142, and the 3D stereoscopic image display unit 141 transmits the visualization model to the two- And the 3D stereoscopic image display unit 142 converts the visualization model into a 3D stereoscopic image and outputs the 3D stereoscopic image. Accordingly, the user (operator) is displayed on the screen according to the desired form, and the image display unit 140 is a device capable of displaying both the 3D stereoscopic image and the 2D image. In addition, the 3D stereoscopic image can be borrowed from both a shutter glass active mode and a polarizing film passive mode. The two-dimensional image and the 3D stereoscopic image can be divided into one screen and the two-dimensional image and the 3D stereoscopic image can be displayed in synchronization.

훈련 관리부(90)는 사용자에 따라 가상 조업 훈련 레벨을 조정할 수 있으며, 시뮬레이션이 일어나는 전 과정의 데이터를 저장한 가상 조업 데이터베이스(70)로부터 가상 조업 결과 데이터, 예를 들어 조업 시간, 주편 사이즈, 주조 속도, 조업에 따른 원가 계산 등을 가져와서 사용자의 가상 조업 수행을 평가 및 분석하며, 가상 조업 완료 후 사용자의 가상 조업 재생 요청에 따라 조업 진행 사항에 대하여 재생(replay)한다. The training management unit 90 can adjust the virtual operation training level according to the user and receives the virtual operation result data from the virtual operation database 70 storing the data of the entire process in which the simulation is performed, for example, the operation time, Speed and operation cost calculation, and evaluates and analyzes the user's virtual operation performance. After completion of the virtual operation, the user replay the operation progress according to the request for virtual operation replay.

연주 설비 관리 기능부(150)는 설비별 관리사항 정보를 저장하고 있는 연주 설비 데이터베이스(160)에서 주기적으로 설비별 관리사항 정보를 가져와서 연주 시뮬레이션 구동부(40)에 제공한다. 상기 설비별 관리사항 정보에는, 예를 들어, 래들 터렛(Ladle Turret), 턴디쉬(Tundish), 몰드(Mold), 세그먼트(Segment), TCM(Torch Cutting Machine), 디버러(Deburrer), RCM(Rapid Compression Machine), 그라인더(Grinder), 스카퍼(Scarfer), 크레인(Crane) 등의 설비의 사양, 설비 관리 포인트, 대/중수리 등의 일정, 설비 점검 시 체크 사항 등이 있을 수 있다. 이 때 상기 설비별 관리사항 정보는 연주 시뮬레이션 구동부(40)에서 HMI 신호처리부(20)에 전달되어, 사용자가 HMI(10) 화면을 통해서 이를 확인하여 각 설비에 이상이 없는지, 관리 포인트는 무엇인지 확인하여 설비에 이상이 있다면 조치를 취하도록 한다.The performance facility management function unit 150 periodically acquires facility-specific management item information from the performance facility database 160 storing facility-specific management item information, and provides the performance-related management item information to the performance simulation drive unit 40. The facility-specific management information includes, for example, Ladle Turret, Tundish, Mold, Segment, TCM (Torch Cutting Machine), Deburrer, RCM Rapid Compression Machine, Grinder, Scarfer, and Crane, facility management points, schedule such as heavy / heavy water, check items, and so on. At this time, the facility-specific management information is transmitted to the HMI signal processing unit 20 in the performance simulation driving unit 40, and the user confirms the facility management information on the HMI 10 screen, Check if the equipment is faulty.

연주 안전 가이드 기능부(170)는 연주 조업 중 확인해야 할 설비별 안전사항 정보를 연주 시뮬레이션 구동부(40)에 제공한다. 상기 설비별 안전사항 정보에는, 재해 사고 사례, 니어 미스(Near Miss) 사례 등의 정보가 있을 수 있다. 이 때 상기 설비별 안전사항 정보는 연주 시뮬레이션 구동부(40)에서 HMI 신호처리부(20)에 전달되어, 사용자가 HMI(10) 화면을 통해서 이를 확인하여 재해 사고 및 니어 미스가 어떤 원인에 의해 발생하였으며 어떤 조치가 이뤄졌는지 확인하며, 항상 설비 운전을 하기 전에 안전사항에 대해 유념하도록 한다. 또한 연주 안전 가이드 기능부(170)는 각 조업 상황마다 미비한 안전사항에 대해서는 알람을 제공할 수 있다. 또한 연주 안전 가이드 기능부(170)는 글로벌 안전 보건 시스템 데이터베이스(180)로부터 글로벌 안전 보건 시스템의 정보를 가져와서 연주 시뮬레이션 구동부(40)에 제공하여, 해당 정보를 HMI(10) 화면에 표시할 수 있다.
The performance safety guide function unit 170 provides the performance simulation driving unit 40 with safety information for each facility to be checked during the performance of the performance. The safety information for each facility may include information such as a case of a disaster accident, a case of a near miss, and the like. At this time, the safety-related information for each facility is transmitted to the HMI signal processing unit 20 in the performance simulation driving unit 40, and the user confirms the safety information on the HMI 10 screen, thereby causing a disaster accident and a near miss Check what actions have been taken and keep safety precautions before operating the equipment at all times. In addition, the performance safety guide function unit 170 can provide an alarm for safety issues that are not satisfied in each operation state. In addition, the performance safety guide function unit 170 may acquire information on the global safety and health system from the global safety and health system database 180 and provide the information to the performance simulation driving unit 40 so that the information can be displayed on the HMI 10 screen have.

상기 도 1의 구성을 갖는 연주 공정 가상 조업 장치는 사용자로부터 입력된 정보, 상기 연주 설비 3D 형상 모델 정보, 상기 조업 데이터들 및 상기 연주 수식 모델들을 이용하여 연주 시뮬레이션을 수행하고, 물리엔진 및 유체 시뮬레이션 엔진을 이용하여 연주를 구성하는 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish) 및 몰드(Mold) 사이의 변화를 시뮬레이션하여 가시화하고, 상기 연주 시뮬레이션 결과정보와 상기 래들, 턴디쉬 및 몰드 사이의 변화를 시뮬레이션 결과정보에 따라 다른 특수효과 텍스처 콘텐츠를 상기 연주 설비 3D 형상 모델 위에 입혀서 하나의 가시화 모델로 구성하고, 상기 가시화 모델을 영상으로 출력하는 흐름으로 연주 공정 가상 조업을 수행할 수 있다. 이에 대한 구체적인 실시 예가 도 2에 도시되어 있다.
The performance process virtual operating device having the configuration of FIG. 1 performs performance simulations using information input from a user, the performance equipment 3D shape model information, the operation data, and performance expression models, A change between a ladle, a tundish, and a mold constituting a performance using an engine is simulated and visualized, and the performance simulation result information and the change between the ladle, the tundish and the mold are simulated And the visualization model is displayed as an image by coating the special effect texture contents on the performance facility 3D shape model according to the result information, and performing the virtual operation of the performance process. A specific embodiment thereof is shown in Fig.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 공정 가상 조업 방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a virtual operation method of a performance process according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연주 공정 가상 조업 방법은 도 1에 도시된 연주 공정 가상 조업 장치에 의해서 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Referring to FIG. 2, the virtual operation method of the performance process according to an embodiment of the present invention can be performed by the virtual operation apparatus of the performance process shown in FIG. 1, but the present invention is not limited thereto.

실제 연주 조업 상황을 모사하는 것으로 훈련 관리부(90)를 통해 사용자로부터 연주 공정 가상 조업의 훈련 레벨 선택을 받는다(S1). 이 때 사용자의 수준에 따라 학생, 신입 오퍼레이터 등이 선택될 수 있다. (S1). The training management unit (90) receives the selection of the training level of the virtual performance of the performance process from the user (S1). At this time, a student, a new operator, or the like may be selected according to the level of the user.

HMI(10) 화면을 통해 가상 조업 데이터베이스(70)의 정보를 바탕으로 한 가상 조업 스케줄 정보를 출력한 후(S2), 사용자로부터 상기 연주 공정에서 조업할 강종을 선택받는다(S3). After outputting the virtual operation schedule information based on the information of the virtual operation database 70 on the screen of the HMI 10 (S2), the user selects a steel to be operated in the performance process (S3).

HMI(10) 화면을 통해 설비별 관리사항 정보를 출력하여, 사용자가 각 설비에 이상이 없는지, 관리 포인트는 무엇인지 확인하여 설비에 이상이 있다면 조치를 취하도록 한다(S4).(Step S4). If the user has an error in the equipment, it is checked whether there is any abnormality in the respective facilities or what the management point is (S4).

HMI(10) 화면을 통해 연주 조업 중 확인해야 할 설비별 안전사항 정보를 출력하여, 사용자가 재해 사고 및 니어 미스가 어떤 원인에 의해 발생하였으며 어떤 조치가 이뤄졌는지 확인하며, 항상 설비 운전을 하기 전에 안전사항에 대해 유념하도록 한다(S5). The HMI (10) screen will display the safety information for each facility that should be checked during the performance of the performance, so that the user can ascertain the cause of the accident and the near mistake and check what actions have been taken. Keep safety notes in mind (S5).

사용자의 조작반(11)을 통한 선택 및 조작에 따라 조업에 필요한 턴디쉬(Tundish)를 이동시켜 턴디쉬 카(Tundish car)에 안착시킨다(S6). The tundish necessary for the operation is moved according to the selection and operation through the operation panel 11 of the user, and the tundish is placed on the tundish car (S6).

사용자의 조작반(11)의 턴디쉬 프리히터(Tundish Preheater) 조작반을 통한 예열온도, 예열 패턴 등의 설정이 완료되면, 이렇게 안착된 턴디쉬(Tundish)를 설정된 예열온도, 예열 패턴 등에 따라 예열한다(S7). 설비의 이송 및 변화는 영상 표현부(140)에 표시된다.When the setting of the preheating temperature, the preheating pattern, and the like through the tundish preheater operating panel of the user's operation panel 11 is completed, the thus placed tundish is preheated according to the predetermined preheating temperature, the preheating pattern, and the like S7). The transfer and change of the facility are displayed in the image presentation unit 140.

조작반(11)을 통해 센(SEN: Submerged Entry Nozzle) 버튼이 선택된 후 마우스를 통해서 센을 턴디쉬 하부에 조립하는 조작이 이뤄지면, 센을 턴디쉬 하부로 이동시켜 조립하면서 동시에 이 과정을 영상 표현부(140)를 통해 표시한다(S8).When the operation of assembling the sensor to the lower portion of the tundish dish is performed through the mouse after selecting the submerged entry nozzle button (SEN) through the operation panel 11, the sensor is moved to the lower portion of the tundish dish, (S8). ≪ / RTI >

사용자의 마우스 조작을 통해서 더미 바 카(Dummy Bar Car) 위의 더미 바(Dummy Bar)의 헤드(Head)가 교체되면, 더미 바 카 위의 더미 바의 헤드를 교체하고 더미 바 카(Dummy Bar Car) 조작반으로 변경하여 더미 바 카를 연주(Casting) 위치로 이동시킨다. 더미 바 카를 이동시킨 후, 몰드(Mold) 삽입 버튼이 선택되면, 더미 바(Dummy Bar)를 몰드(Mold) 내로 삽입한다(S9). When the head of the dummy bar on the dummy bar car is replaced by the user's mouse operation, the head of the dummy bar on the dummy bar is replaced and the dummy bar car ) Change to the control panel and move the dummy barcar to the casting position. After the dummy bar is moved, when the mold insertion button is selected, the dummy bar is inserted into the mold (S9).

몰드 내로 더비 바(Dummy Bar) 삽입이 완료되면, 화면에 몰드 실링(Mold Sealing) 자재를 출력하고, 이에 따라 사용자의 마우스 조작을 통해 각 몰드 실링 자재의 몰드(Mold) 내부로 드래그(Drag) 이동이 일어나면, 각 몰드 실링 자재를 몰드 내부로 이동시킨다. 이 때 몰드 실링 자재가 제대로 된 위치로 이동이 안 된 경우는 다시 원래 위치로 돌아간다. 몰드 실링 자재를 몰드 내부에 제대로 위치된 경우에 몰드 실링의 완료를 나타내기 위해서 램프 점등한다(S10).When the insertion of the dummy bar into the mold is completed, a mold sealing material is output to the screen, and then dragged into the mold of each mold sealing material through the mouse operation of the user The mold sealing material is moved into the mold. At this time, if the mold sealing material can not be moved to the proper position, it returns to its original position. When the mold sealing material is properly positioned inside the mold, the lamp is turned on to indicate completion of mold sealing (S10).

몰드 실링 완료 후 조작반을 통해 래들(Ladle)이 호출되면, 티밍 크레인(Crane)을 이용하여 티밍 래들(Teeming Ladle)을 래들 터렛(Ladle Turret)에 안착시킨다(S11). When the ladle is called through the operation panel after completion of the mold sealing, the teaming ladle is placed on the ladle turret using a teaming crane (S11).

사용자의 마우스 조작을 통해 상기 래들 터렛에 안착된 래들(Ladle) 하부에 슈라우드 노즐 실린더를 조립하면, 상기 래들 터렛에 안착된 래들 하부에 슈라우드 노즐 실린더를 조립한다(S12).When a shroud nozzle cylinder is assembled to a lower portion of a ladle mounted on the ladle through a mouse operation of a user, a shroud nozzle cylinder is assembled to a lower portion of the ladle mounted on the ladle turret (S12).

사용자가 턴디쉬 카(Tundish car) 조작반으로 변경한 후 프리히팅 위치(Preheating position)에서 캐스팅 위치(casting position)로 이동 버튼이 선택되면, 프리히터(Preheater)를 캐스팅 위치로 상승시키고 또한 턴디쉬 카(Tundishc Car)를 상승시켜 캐스팅 위치로 이동시킨다(S13). When the user changes the preheating position from the preheating position to the casting position after the user changes to the tundish car operation panel, the preheater is raised to the casting position, (Tundishc Car) to move to the casting position (S13).

또한 턴디쉬 카(Tundish car)가 캐스팅 위치(Casting Position)로 이동 완료된 후, 사용자가 래들 터렛(Ladle Turret) 조작반을 통해 래들 터렛(Ladle Turret)를 캐스팅 위치(Casting Position)로 이동시키면, 래들 터렛을 캐스팅 위치로 이동시킨다. When the user moves the ladle turret to the casting position via the ladle turret operation panel after the tundish car is moved to the casting position, To the casting position.

래들 터렛(Ladle Turret)의 이동이 완료된 후, 사용자가 슈라우드 노즐 매니퓰레이터(Shroud Nozzle Manupulator) 조작반의 온(ON) 버튼을 선택하면, 슈라우드 노즐 매니퓰레이터 조작반을 활성화시키고, 사용자가 상기 슈라우드 노즐 매니퓰레이터의 조작레버 조작을 통해 슈라우드 노즐(Shroud Nozzle)을 래들(Ladle) 하부에 수직으로 맞춰서 조립하면, 슈라우드 노즐을 래들 하부에 수직으로 맞춰서 조립한다(S14). 이 때 슈라우드 노즐(Shroud nozzle)과 래들(Ladle) 하부 노즐 사이의 충돌을 체크하여 위치를 정확하게 조절하도록 할 수 있다.After the movement of the ladle turret is completed, when the user selects the ON button of the shroud nozzle manipulator operation panel, the shroud nozzle manipulator operation panel is activated, and when the user operates the operation lever of the shroud nozzle manipulator When the shroud nozzle is vertically aligned with the lower part of the ladle through the operation, the shroud nozzle is vertically aligned with the lower part of the ladle (S14). At this time, it is possible to check the collision between the shroud nozzle and the ladle lower nozzle to precisely adjust the position.

슈라우드 노즐(Shrouhd Nozzle)의 취부가 완료된 후 사용자의 래들(Ladle) 개공 조작이 이뤄지면 래들 개공을 한다. 이 때 래들(Ladle)의 무게 및 턴디쉬(Tundish)의 무게는 연주 수식모델에 의해서 계산될 수 있다. 래들(Ladle) 개공 이후에 영상 표현부에서 보여지는 보온재를 사용자가 마우스로 드래그(Drag)하여 턴디쉬(Tundish) 내부로 투입하면 보온재를 턴디쉬 내부로 투입한다(S15). After the mounting of the shroud nozzle (Shrouhd Nozzle) is completed, if the ladle opening operation of the user is performed, the ladle is opened. At this time, the weight of the ladle and the weight of the tundish can be calculated by the performance equation model. After the ladle is opened, the user inserts the insulator into the tundish by dragging with the mouse, and inserts the insulator into the tundish (S15).

사용자가 주상 설비 조작반으로 변경하고 영상 표현부의 cctv 화면도 변경한 후 오픈(open) 및 주조 시작(start) 버튼을 선택하면, 턴디쉬 카세트(Tundish cassette)를 오픈하여 몰드(Mold) 내부로 용강을 주입한 후 주조를 시작한다(S16). 이 때 영상 표현부에는 용강의 튀는 불꽃, 흐르는 모습 등이 표현될 수 있다. When the user changes to the column equipment operation panel and changes the cctv screen of the image presentation part and then selects the open and start button, the tundish cassette is opened to feed the molten steel into the mold After injection, casting is started (S16). At this time, a splashing flame of molten steel, flowing shape and the like can be expressed in the image expressing part.

이후 몰드 내부의 용강이 어느 정도 레벨이 되면 자동으로 진동(Oscillation)을 시작한다. 또는 사용자의 조작으로도 진동(Oscillation)을 시작할 수 있다. Then, when the molten steel inside the mold reaches a certain level, it automatically starts oscillation. Oscillation can also be started by the user's operation.

주조 중에 일어나는 용강의 위치, 온도, 냉각수량의 정보를 HMI화면을 통해 출력하며, 래들(Ladle) 교환, 턴디쉬(Tundish) 교환 등의 작업을 수행한다(S17). 상기 래들 교환, 턴디쉬 교환 등의 작업은 상술한 바와 같이 이루어질 수 있다. Information on the position, temperature, and cooling water quantity of molten steel occurring during casting is outputted through the HMI screen, and ladle exchange and tundish exchange are performed (S17). The ladle exchange, the tundish exchange, and the like can be performed as described above.

정해진 스케줄대로 주조가 완료되면, 턴디쉬(Tundish)에 남은 용강을 모두 주조시킨 후 주조를 종료시킨다(S18). When the casting is completed according to the predetermined schedule, all the remaining molten steel in the tundish is cast and the casting is terminated (S18).

연주 조업이 완료된 후 훈련 평가부는 완료된 조업 결과, 예를 들어 온도, 생산한 슬라브(Slab) 수, 조업 시간, 몰드 플럭스(Mold flux) 사용량, 원가 계산 등을 바탕으로 조업 결과를 분석하고 조업 결과 정보를 가상 조업 데이터베이스에 저장한다. 상기 저장된 조업 결과 정보를 HMI 화면을 통해 표시하여 사용자에 훈련 결과를 피드백(feedback)한다(S19).
After completion of the performance operation, the training evaluation department analyzes the operation result based on the completed operation result, for example, the temperature, the number of slabs produced, the operation time, the amount of mold flux used, the cost calculation, In the virtual operation database. The stored operation result information is displayed on the HMI screen to feedback the training result to the user (S19).

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

30: 연주수식모델 데이터베이스
40: 연주 시뮬레이션 구동부
50: 연주설비 3D 형상 모델 데이터베이스
60: 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부
70: 가상조업 데이터베이스
80: 연주조업 데이터베이스
90: 훈련관리부
100: 연주 시뮬레이션 가시화부
110: 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스
120:연주 시뮬레이션 렌더링 기능부
130: 멀티뷰 렌더링 기능부
140: 영상 표현부
150: 연주 설비 관리 기능부
160: 연주 설비 데이터베이스
170: 연주 안전 가이드 기능부
180: 글로벌 안전 보건 시스템 데이터베이스
30: Performance formula database
40: a performance simulation driving unit
50: Performance facility 3D shape model database
60: playing physics engine / fluid simulation visualization part
70: Virtual operation database
80: Performance database
90: Training Management Department
100: performance simulation visualization part
110: Special Effects Texture Content Database
120: Performance Simulation Rendering Function
130: Multi-view rendering function
140:
150: Playing facility management function part
160: Performance facility database
170: Performance safety guide function
180: Global safety and health system database

Claims (11)

연주 설비 3D 형상 모델 정보를 저장한 연주 설비 3D 형상 모델 데이터베이스;
조업 데이터들을 저장한 가상 조업 데이터베이스;
연주 수식 모델들을 저장한 연주 수식 모델 데이터베이스;
사용자로부터 입력된 정보, 상기 연주 설비 3D 형상 모델 정보, 상기 조업 데이터들 및 상기 연주 수식 모델들을 이용하여 연주 시뮬레이션을 수행하는 연주 시뮬레이션 구동부;
설비별 관리사항 정보를 출력하는 연주 설비 관리 기능부;
연주 조업 중 확인해야 할 설비별 안전사항 정보를 출력하는 연주 안전 가이드 기능부;
물리엔진 및 유체 시뮬레이션 엔진을 이용하여 연주를 구성하는 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish) 및 몰드(Mold) 사이의 변화를 시뮬레이션하여 가시화하는 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부;
특수효과 텍스처 콘텐츠들을 저장한 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스;
상기 연주 시뮬레이션 구동부 및 연주 물리엔진/유체 시뮬레이션 가시화부의 출력 정보에 따라 다른 특수효과 텍스처 콘텐츠를 상기 연주 설비 3D 형상 모델 위에 입혀서 하나의 가시화 모델로 구성하는 연주 시뮬레이션 가시화부; 및
상기 가시화 모델을 영상으로 출력하는 영상 표현부를 포함하는 연주 공정 가상 조업 장치.
Playing facility 3D shape model database storing playing equipment 3D shape model information;
A virtual operation database storing operational data;
A performance expression model database storing performance expression models;
A performance simulation driver that performs performance simulations using information input from a user, the 3D model information of the performance facility, the operation data, and performance expression models;
A performance facility management function unit for outputting management facility information for each facility;
A performance safety guide function unit for outputting safety information for each facility to be checked during the performance of the performance;
A performance physics engine / fluid simulation visualization unit for simulating and visualizing changes between a ladle, a tundish and a mold constituting a performance using a physical engine and a fluid simulation engine;
A special effect texture content database storing special effect texture contents;
A performance simulation visualization unit for composing one visualization model by coating different special effect texture contents on the performance facility 3D shape model according to output information of the performance simulation driving unit and the performance physics engine / fluid simulation visualization unit; And
And an image expression unit for outputting the visualization model as an image.
제 1 항에 있어서,
상기 설비별 관리사항 정보는, 설비의 사양, 설비 관리 포인트, 대/중수리 의 일정, 설비 점검 시 체크 사항 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연주 공정 가상 조업 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the facility-specific management item information includes at least one of a facility specification, a facility management point, a schedule of a large / medium number of facilities, and a check item upon facility check.
제 1 항에 있어서,
상기 설비별 안전사항 정보는, 재해 사고 사례, 니어 미스(Near Miss) 사례 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연주 공정 가상 조업 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the safety information for each facility includes at least one of a disaster accident case and a near miss case.
제 1 항에 있어서,
상기 가시화 모델에 빛에 대한 정보를 입혀 상기 영상 표현부로 출력하는 연주 시뮬레이션 렌더링 기능부를 더 포함하는 연주 공정 가상 조업 장치.
The method according to claim 1,
And a performance simulation rendering function unit for displaying information on light in the visualization model and outputting the information to the image presentation unit.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자로부터 입력된 정보는, 주조 속도, 몰드 레벨(mold level), 냉각수 제어를 위한 밸브 온/오프 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연주 공정 가상 조업 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the information input from the user includes at least one of a casting speed, a mold level, and a valve on / off for controlling the cooling water.
제 1 항에 있어서,
실제 연주 조업 시 발생하는 각종 조업 데이터를 저장한 연주조업 데이터베이스를 더 포함하며,
상기 가상 조업 데이터베이스는,
주기적으로 상기 각종 조업 데이터를 가져와서 저장하는 것을 특징으로 하는 연주 공정 가상 조업 장치.
The method according to claim 1,
And a performance operation database storing various operation data generated during actual performance operation,
Wherein the virtual operation database comprises:
Wherein the control unit fetches and stores the various operational data periodically.
제 1 항에 있어서,
상기 특수효과 텍스처 콘텐츠들은 솔리드(Solid) 기반의 형상 모델에서 표현되지 않는 유체 또는 기체의 흐름 및 변화를 유체 또는 기체의 성분 특징에 따라 다르게 표현한 정보들인 것을 특징으로 하는 연주 공정 가상 조업 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the special effect texture contents are information representing a flow and a change of a fluid or a gas which are not expressed in a solid-based shape model differently according to a component characteristic of a fluid or a gas.
제 1 항에 있어서,
상기 가시화 모델을 다각도에서 바라본 각각의 모습을 영상(image)으로 표현해서 상기 영상 표현부로 전송하는 멀티뷰 렌더링 기능부를 더 포함하는 연주 공정 가상 조업 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a multi-view rendering function unit for expressing each of the visualization models viewed from multiple angles in an image and transmitting the images to the image presentation unit.
연주 설비 3D 형상 모델 정보를 저장한 연주 설비 3D 형상 모델 데이터베이스, 조업 데이터들을 저장한 가상 조업 데이터베이스, 연주 수식 모델들을 저장한 연주 수식 모델 데이터베이스, 특수효과 텍스처 콘텐츠들을 저장한 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스를 구비한 연주 공정 가상 조업 장치의 연주 공정 가상 조업 방법으로,
사용자로부터 입력된 정보, 상기 연주 설비 3D 형상 모델 정보, 상기 조업 데이터들 및 상기 연주 수식 모델들을 이용하여 연주 시뮬레이션을 수행하는 단계;
설비별 관리사항 정보를 출력하는 단계;
연주 조업 중 확인해야 할 설비별 안전사항 정보를 출력하는 단계;
물리엔진 및 유체 시뮬레이션 엔진을 이용하여 연주를 구성하는 래들(Ladle), 턴디쉬(Tundish) 및 몰드(Mold) 사이의 변화를 시뮬레이션하여 가시화하는 단계;
상기 연주 시뮬레이션 결과정보와 상기 래들, 턴디쉬 및 몰드 사이의 변화 시뮬레이션 결과정보에 따라 다른 특수효과 텍스처 콘텐츠를 상기 연주 설비 3D 형상 모델 위에 입혀서 하나의 가시화 모델로 구성하는 단계; 및
상기 가시화 모델을 영상으로 출력하는 단계를 포함하는 연주 공정 가상 조업 방법.
A performance facility 3D model database storing the 3D model information of the performance facility, a virtual operation database storing the operation data, a performance equation model database storing performance expression models, and an effect texture content database storing special effect texture contents A performance process A performance process of a virtual operation apparatus As a virtual operation method,
Performing performance simulations using information input from a user, the performance equipment 3D shape model information, the operation data, and the performance expression models;
Outputting management-specific management item information;
Outputting safety information for each facility to be checked during the performance of the performance;
Simulating and visualizing changes between a ladle, a tundish, and a mold constituting a performance using a physical engine and a fluid simulation engine;
Constructing a visualization model by applying the performance simulation result information and other special effect texture contents according to the change simulation result between the ladle, the tundish, and the mold on the performance equipment 3D shape model; And
And outputting the visualization model as an image.
제 9 항에 있어서,
상기 설비별 관리사항 정보는, 설비의 사양, 설비 관리 포인트, 대/중수리 의 일정, 설비 점검 시 체크 사항 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연주 공정 가상 조업 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the facility-specific management information includes at least one of a facility specification, a facility management point, a schedule of a large / medium number of facilities, and a check item upon facility check.
제 9 항에 있어서,
상기 설비별 안전사항 정보는, 재해 사고 사례, 니어 미스(Near Miss) 사례 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연주 공정 가상 조업 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the safety information for each facility includes at least one of a disaster accident case and a near miss case.
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JP2004034144A (en) * 2002-07-08 2004-02-05 Toyota Motor Corp Device and method for supporting inspection of internal defect in casting
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