KR101618790B1 - Multiples self controlled valve system and control method of valve using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유체를 이송하는 각 배관에 설치되어 지시된 유량값과 각 유닛 밸브의 측정 유량값의 차이에 따라 유닛 밸브의 개도량을 신속하고 정확하게 보정하여 유량을 제어할 수 있는 다중 자기제어밸브 시스템 및 이를 이용한 밸브 제어 방법에 대한 것이다.
본 발명의 다중 자기제어밸브 시스템은 유체를 이송하는 복수의 배관에 각각 연결되어 유체의 유량을 조절하는 것으로 배관 내부에 구비되는 밸브변 및 상기 밸브변 일측에 결합되어 밸브변을 회전시키는 밸브 샤프트로 구성되는 복수의 유닛 밸브; 상기 유닛 밸브의 밸브 샤프트를 회전시켜 유닛 밸브를 개도하기 위한 것으로 모터의 구동에 의해 유압을 발생시키는 유압 펌프, 상기 유압 펌프에서 토출된 유압에 의해 회전하여 유닛 밸브의 밸브 샤프트를 회전시키는 유압 모터로 구성되는 구동부; 상기 복수의 유닛 밸브에 각각 유량을 지시하는 메인 제어부; 배관 일측에 결합되어 유량을 측정하는 유량 측정기; 및 각 유닛 밸브에 연결되어 메인 제어부의 지시에 따라 구동부를 구동하여 유닛 밸브를 개도하는 한편, 유량 측정기의 측정된 유량값을 메인 제어부의 지시 유량값과 비교하여 유닛 밸브의 개도량을 조절하고 자체 보정하며, 제어된 결과를 상기 메인 제어부에 피드백하는 유닛 제어부; 로 구성된다. The present invention relates to a multi-magnetic control valve system capable of controlling the flow rate by correcting the amount of opening of a unit valve in accordance with a difference between a specified flow rate value and a measured flow rate value of each unit valve, And a valve control method using the same.
The multi-magnetic control valve system of the present invention is connected to a plurality of pipes for transferring fluids to regulate the flow rate of the fluid, and includes a valve side provided inside the pipe and a valve shaft coupled to one side of the valve side for rotating the valve side A plurality of unit valves constituted; A hydraulic motor for rotating the valve shaft of the unit valve by rotating the valve shaft of the unit valve to rotate the valve shaft of the unit valve by the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump to generate a hydraulic pressure by driving the motor; A drive unit configured; A main controller for indicating the flow rate to each of the plurality of unit valves; A flow meter coupled to one side of the pipe to measure the flow rate; And a control unit connected to each unit valve to drive the driving unit according to an instruction from the main control unit to open the unit valve and to compare the measured flow rate value of the flow rate meter with the indicated flow rate value of the main control unit, A unit controller for correcting the corrected result and feeding back the controlled result to the main control unit; .
Description
본 발명은 유체를 이송하는 각 배관에 설치되어 지시된 유량값과 각 유닛 밸브의 측정 유량값의 차이에 따라 유닛 밸브의 개도량을 신속하고 정확하게 보정하여 유량을 제어할 수 있는 다중 자기제어밸브 시스템 및 이를 이용한 밸브 제어 방법에 대한 것이다.
The present invention relates to a multi-magnetic control valve system capable of controlling the flow rate by correcting the amount of opening of a unit valve in accordance with a difference between a specified flow rate value and a measured flow rate value of each unit valve, And a valve control method using the same.
물이나 기름 등의 유체는 배관을 이용하여 공급되는데, 배관에는 유체의 공급 여부 또는 공급량을 제어하기 위하여 밸브를 설치한다. Fluids such as water and oil are supplied using piping. Valves are installed in the piping to control the supply or supply of fluid.
특히, 아파트 단지나 대도시의 냉난방을 위하여 증기나 온수 또는 온풍 등의 열매체가 지하에 매설된 배관을 통하여 각 가정 등에 공급되며, 열병합 발전 시스템 등의 경우 고온·고압의 가스용 배관, 저온·저압의 냉매용 배관, 온수용 배관 등 유체의 종류나 공급량에 따라 배관을 통하여 공급되는 유체를 개별로 제어할 필요가 있다. In particular, for the heating and cooling of apartment complexes and large cities, heat medium such as steam, hot water or hot wind is supplied to each household through pipelines buried underground. In the case of cogeneration systems, high temperature and high pressure gas piping, low temperature and low pressure It is necessary to individually control the fluid supplied through the pipe according to the type and supply amount of the fluid such as the refrigerant pipe and the hot water pipe.
뿐만 아니라, 댐과 같은 대형 토목 구조물의 원거리 제어 또는 위험이 수반되는 제철소의 가열로 연소 제어 등에 사용되는 밸브는 설치가 완료되면 수리 또는 교체를 위한 시간적 또는 경제적 손실이 상당하기 때문에, 유지·관리가 편리하여야 한다. In addition, since the valves used for remote control of large civil engineering structures such as dams or for combustion control of steelworks furnaces that are accompanied by a risk are time or economic loss for repair or replacement when the installation is completed, It should be convenient.
이를 위하여 종래에는 하나의 메인 서버에서 복수의 배관을 직접 제어하였기 때문에, 각 배관을 통과하는 유체의 종류에 따른 유량, 누설량, 작동 여부 등을 정확하게 파악하기 어려웠다. 또한, 이들 양을 측정하여 작업자가 지시한 값과 실제 측정값과의 사이에 차이가 발생한다 하더라도 즉각적인 보정이 어려웠다. For this purpose, it has been difficult to precisely grasp the flow rate, leakage amount, operation status, and the like depending on the type of the fluid passing through each pipe since a plurality of pipes are directly controlled by one main server. In addition, even if there is a difference between the values indicated by the operator and the actual measured values by measuring these amounts, immediate correction was difficult.
아울러 대형 메인 서버를 이용하여야 하므로, 설치 공간에 제약이 있고 자재비나 설치비용이 상당한 문제점이 있어, 각 배관마다 별도로 유닛 밸브를 설치하여 관리할 수 있는 방안을 고려할 수 있다. In addition, since a large main server has to be used, there is a restriction on the installation space and a considerable problem of material cost and installation cost, so that a unit valve can be installed and managed separately for each piping.
그러나 각 배관별로 유닛 밸브를 설치하는 경우라 하더라도 실제 시공된 유닛 밸브는 배관 내부의 실링 시트 또는 배관 상태 등에 따라 설계된 고유 특성치와 실제 작동 상태 사이에 개도량의 편차가 발생하게 된다. However, even when a unit valve is installed for each piping, the actual unit valve has a variation in opening amount between the inherent characteristic value designed in accordance with the state of the sealing sheet or piping inside the piping and the actual operating state.
이러한 개도량의 편차가 누적되면 실제 공급량과 사용량 사이에 차이가 커지게 되고, 개도량의 범위를 벗어날 경우 기어 등을 비롯하여 밸브를 구성하는 부품들을 파손할 수 있는 문제점이 있다.
When the deviation of the opening amount is accumulated, the difference between the actual supply amount and the used amount becomes large. When the opening amount is out of the range, there is a problem that parts constituting the valve including the gear and the like can be damaged.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 개별 배관에 설치된 유닛 밸브에 유닛 제어부를 결합하여, 신속하게 정확하게 유닛 밸브를 별도로 제어할 수 있는 다중 자기제어밸브 시스템 및 이를 이용한 밸브 제어 방법을 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a multiple magnetic control valve system capable of quickly and accurately controlling a unit valve by coupling a unit control unit to a unit valve installed in an individual pipe, and a valve control method using the same .
본 발명은 유닛 밸브의 실제 설계된 고유 특성치와 작동 상태 사이의 개도량 편차를 보정할 수 있는 다중 자기제어밸브 시스템 및 이를 이용한 밸브 제어 방법을 제공하고자 한다.
The present invention is intended to provide a multiple magnetic control valve system capable of correcting an opening amount deviation between an actually designed inherent characteristic value and an operating state of a unit valve and a valve control method using the same.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 유체를 이송하는 복수의 배관에 각각 연결되어 유체의 유량을 조절하는 것으로 배관 내부에 구비되는 밸브변 및 상기 밸브변 일측에 결합되어 밸브변을 회전시키는 밸브 샤프트로 구성되는 복수의 유닛 밸브; 상기 유닛 밸브의 밸브 샤프트를 회전시켜 유닛 밸브를 개도하기 위한 것으로 모터의 구동에 의해 유압을 발생시키는 유압 펌프, 상기 유압 펌프에서 토출된 유압에 의해 회전하여 유닛 밸브의 밸브 샤프트를 회전시키는 유압 모터 및 상기 유압 펌프와 유압 모터 사이에 구비되어 유압의 방향을 제어하여 유압 모터를 정속, 정압으로 회전시키고 구동 방향을 전환하는 방향전환변으로 구성되는 구동부; 상기 복수의 유닛 밸브에 각각 유체 종류를 지정하고 유량을 지시하는 메인 제어부; 배관 일측에 결합되어 유량을 측정하는 유량 측정기; 및 각 유닛 밸브에 연결되어 메인 제어부의 지시에 따라 구동부를 구동하여 유닛 밸브를 개도하는 한편, 유량 측정기의 측정된 유량값을 메인 제어부의 지시 유량값과 비교하여 유닛 밸브의 개도량을 조절하고 자체 보정하며, 제어된 결과를 상기 메인 제어부에 피드백하는 유닛 제어부; 로 구성되되, 상기 유닛 제어부에는 메인 제어부의 교정 지시에 따라 시운전에 의해 지정된 유체 종류에 따른 밸브변의 완전 개방 및 완전 폐쇄 위치를 저장하고, 밸브변이 상기 저장된 완전 개방 및 완전 폐쇄 사이의 개도 범위 내에서만 개도되도록 개도량을 조절하는 포지셔너 및 유체의 유량 제어에 사용되는 각 유체별 특성치에 따른 제어 알고리즘을 가진 제어 모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 자기제어밸브 시스템을 제공한다. According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a valve control apparatus for controlling a flow rate of a fluid, the valve being connected to a plurality of pipes for transferring fluids, and a valve shaft coupled to one side of the valve, A plurality of unit valves; A hydraulic motor for rotating the valve shaft of the unit valve by rotating the valve shaft of the unit valve by the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump to generate a hydraulic pressure by driving the motor, A drive unit provided between the hydraulic pump and the hydraulic motor to control the direction of the hydraulic pressure to rotate the hydraulic motor at a constant speed and a constant pressure and to switch the drive direction; A main controller for designating a fluid type to each of the plurality of unit valves and indicating a flow rate; A flow meter coupled to one side of the pipe to measure the flow rate; And a control unit connected to each unit valve to drive the driving unit according to an instruction from the main control unit to open the unit valve and to compare the measured flow rate value of the flow rate meter with the indicated flow rate value of the main control unit, A unit controller for correcting the corrected result and feeding back the controlled result to the main control unit; Wherein the unit control part stores a full opening and a full closing position of the valve side in accordance with the type of fluid specified by the trial operation in accordance with the calibration instruction of the main control part and sets the valve side within the opening range between the stored full opening and full closing And a control module having a control algorithm according to a characteristic value of each fluid used for controlling the flow rate of the fluid.
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아울러 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 다중 자기제어밸브 시스템을 이용한 밸브 제어 방법에 관한 것으로, (a) 메인 제어부가 사용자의 입력에 의해 각 유닛 밸브의 유닛 제어부에 각 유체의 종류를 지정하고 교정(Calibration)을 지시하는 단계(S11); (b) 유닛 제어부가 구동부를 구동하여 유닛 밸브의 밸브변을 완전 개방한 후 완전 폐쇄하는 단계(S12); (c) 유닛 제어부가 밸브변의 개도 범위를 측정하여 유닛 제어부의 포지셔너에 저장하는 단계(S13); (d) 메인 제어부가 사용자의 입력에 의해 각 유닛 밸브의 유닛 제어부에 각 밸브 유닛의 유량을 지시하는 단계(S21); (e) 유닛 제어부가 구동부를 구동하여 밸브를 개방함으로써 유체를 이송하는 단계(S22); (f) 이송된 유체의 유량을 유량 측정기가 측정하여 측정된 유량값을 유닛 제어부에 전송하는 단계(S23); 및 (g) 유닛 제어부가 메인 제어부의 지시 유량값과 유량 측정기의 측정 유량값을 비교하여 차이가 발생한 경우 구동부를 구동하여 유닛 밸브의 개도량을 조절하는 단계(S24); 를 포함하여 구성되되, 상기 (e) 단계 및 (g) 단계에서 유닛 밸브는 상기 (c) 단계에서 측정된 밸브변의 개도 범위 내에서 개폐되는 것을 특징으로 하는 다중 자기제어밸브 시스템을 이용한 밸브 제어 방법을 제공한다. In addition, the present invention according to a preferred embodiment relates to a valve control method using the multi-magnetic control valve system, wherein (a) the main control unit specifies the type of each fluid to the unit control unit of each unit valve by the user's input, (S11) indicating the calibration (Calibration); (b) a step (S12) in which the unit control unit drives the driving unit to completely close the valve side of the unit valve and then completely close the valve side; (c) the unit control unit measures the opening range of the valve side and stores the measured opening range in the positioner of the unit control unit (S13); (d) the main control unit instructing the flow rate of each valve unit to the unit control unit of each unit valve by the user's input (S21); (e) the unit control unit drives the driving unit to open the valve to transfer the fluid (S22); (f) measuring the flow rate of the transferred fluid by the flow meter and transmitting the measured flow rate value to the unit controller (S23); And (g) comparing the indicated flow rate value of the main control unit with the measured flow rate value of the flow rate meter by the unit control unit, and adjusting the opening amount of the unit valve by driving the driving unit when a difference occurs; Wherein the unit valve is opened and closed within an opening range of the valve side measured in the step (c) in the steps (e) and (g). .
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본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention are as follows.
첫째, 개별 배관에 설치된 유닛 밸브에 유닛 제어부를 결합하여 신속하게 정확하게 유닛 밸브를 별도로 제어할 수 있으며, 유체에 따라 자체 제어 알고리즘을 가진 모듈화된 제어 시스템이 구비되어 유체의 종류나 특성에 따른 제어가 가능하다. 따라서 유닛 제어부의 지시값과 실체 측정된 유량값의 편차에 따라 유닛 제어부에서 개도량을 자체 보정할 수 있으므로, 메인 서버의 용량 및 차지하는 공간을 최소화할 수 있다. First, the unit valve installed in the individual pipe can be combined with the unit control unit to control the unit valve quickly and precisely, and a modular control system having a self-control algorithm according to the fluid is provided. It is possible. Therefore, the unit control unit can calibrate the amount of opening by itself in accordance with the deviation between the instruction value of the unit control unit and the actual measured flow rate value, so that the capacity and the space occupied by the main server can be minimized.
둘째, 유닛 제어부가 유닛 밸브를 구동하여 밸브변을 완전 개방하였다가 완전 폐쇄하여 실제 개도량 범위를 확인하고 포지셔너의 값을 저장하도록 함으로써, 유닛 밸브의 실제 설계된 고유 특성치와 작동 상태 사이의 개도량 편차를 보정할 수 있다. 따라서 밸브변의 개도량이 상기 범위 내에서만 작동하게 되므로, 기어 등 밸브 부품들이 파손되는 것을 방지할 수 있다. Second, by allowing the unit control unit to drive the unit valve to fully open the valve side, and to fully close the valve to confirm the actual opening amount range and store the value of the positioner, the opening amount deviation between the actually designed inherent characteristic value of the unit valve and the operating state Can be corrected. Therefore, since the opening amount of the valve side is operated only within the above range, it is possible to prevent breakage of valve parts such as gears.
셋째, 구동부의 속도를 제어하여 유닛 밸브를 정확하게 제어할 수 있다. 즉, 유닛 제어부의 지시에 따라 모터로 유압 펌프를 구동하여 토출되는 유압이 방향전환변을 거치면서 정속, 정압으로 유압 모터를 회전시키므로, 유압 모터에 의해 유닛 밸브를 정교하게 조절할 수 있다.
Third, the unit valve can be accurately controlled by controlling the speed of the driving part. That is, in accordance with the instruction of the unit control section, the hydraulic pressure is discharged by driving the hydraulic pump by the motor, and the hydraulic motor rotates at a constant speed and a constant pressure while passing through the direction switching side. Therefore, the unit valve can be finely adjusted by the hydraulic motor.
도 1은 본 발명 다중 자기제어밸브 시스템의 구성도이다.
도 2는 복수의 유닛 밸브가 구비된 본 발명 다중 자기제어밸브 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명 다중 자기제어밸브 시스템을 이용한 밸브 제어 방법의 순서도이다.1 is a configuration diagram of a multi-magnetic control valve system according to the present invention.
2 is a configuration diagram of a multiple magnetic control valve system according to the present invention including a plurality of unit valves.
3 is a flowchart of a valve control method using a multi-magnetic control valve system according to the present invention.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 1은 본 발명 다중 자기제어밸브 시스템의 구성도이고, 도 2는 복수의 유닛 밸브가 구비된 본 발명 다중 자기제어밸브 시스템의 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a multi-magnetic control valve system according to the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a multi-magnetic control valve system according to the present invention including a plurality of unit valves.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다중 자기제어밸브 시스템은 유체를 이송하는 복수의 배관(1)에 각각 연결되어 유체의 유량을 조절하는 것으로 배관(1) 내부에 구비되는 밸브변(11) 및 상기 밸브변(11) 일측에 결합되어 밸브변(11)을 회전시키는 밸브 샤프트(12)로 구성되는 복수의 유닛 밸브(10); 상기 유닛 밸브(10)의 밸브 샤프트(12)를 회전시켜 유닛 밸브(10)를 개도하기 위한 것으로 모터(21)의 구동에 의해 유압을 발생시키는 유압 펌프(22), 상기 유압 펌프(22)에서 토출된 유압에 의해 회전하여 유닛 밸브(10)의 밸브 샤프트(12)를 회전시키는 유압 모터(23) 및 상기 유압 펌프(22)와 유압 모터(23) 사이에 구비되어 유압의 방향을 제어하여 유압 모터(23)를 정속, 정압으로 회전시키고 구동 방향을 전환하는 방향전환변(24)으로 구성되는 구동부(20); 상기 복수의 유닛 밸브(10)에 각각 유체 종류를 지정하고 유량을 지시하는 메인 제어부(30); 배관(1) 일측에 결합되어 유량을 측정하는 유량 측정기(40); 및 각 유닛 밸브(10)에 연결되어 메인 제어부(30)의 지시에 따라 구동부(20)를 구동하여 유닛 밸브(10)를 개도하는 한편, 유량 측정기(40)의 측정된 유량값을 메인 제어부(30)의 지시 유량값과 비교하여 유닛 밸브(10)의 개도량을 조절하고 자체 보정하며, 제어된 결과를 상기 메인 제어부(30)에 피드백하는 유닛 제어부(50); 로 구성된다.As shown in FIG. 1, the multi-magnetic control valve system of the present invention is connected to a plurality of
상기 유닛 밸브(10)는 물이나 기름 또는 증기 등 유체를 이송하는 복수의 배관(1)에 각각 연결된다. The
상기 유닛 밸브(10)는 밸브변(11)과 밸브 샤프트(12)를 포함하여 구성된다.The
상기 밸브변(11)은 배관(1) 내부에 구비되며 일측에 연결된 밸브 샤프트(12)를 회전축으로 하여 밸브 샤프트(12)의 회전에 따라 회전하여 배관(1) 내부를 개폐한다. The valve side 11 is provided inside the
상기 밸브변(11)은 배관(1) 내주면에 구비된 실링 시트에 접촉되어 배관(1)을 폐쇄할 수 있으며, 밸브 샤프트(12)는 일단이 외측으로 돌출되어 배관(1) 외부에 구비된 구동부(20)와 연결된다.
The valve side 11 may be in contact with a sealing sheet provided on the inner circumferential surface of the
상기 구동부(20)는 유닛 밸브(10)의 밸브 샤프트(12)를 회전시켜 유닛 밸브(10)를 개도하는 것으로, 메인 제어부(30)의 지시에 따라 유닛 제어부(50)에 의하여 구동된다. The
상기 구동부(20)는 모터(21)의 구동에 의해 유압을 발생시키는 유압 펌프(22), 상기 유압 펌프(22)에서 토출된 유압에 의해 회전하여 유닛 밸브(10)의 밸브 샤프트(12)를 회전시키는 유압 모터(23)로 구성된다. The
따라서 후술할 유닛 제어부(50)의 지시에 따라 모터(21)로 유압 펌프(22)를 구동하여 유압이 토출되면 유압 모터(23)가 구동하게 되며, 상기 유압 모터(23)에 의해 유닛 밸브(10)를 정교하게 조절할 수 있다. The
즉, 모터(21), 유압 펌프(22) 및 유압 모터(23)의 연쇄적인 구동에 의하여 구동부(20)의 속도를 제어할 수 있어, 유닛 밸브(10)를 정확하게 제어할 수 있다. That is, the speed of the
이때, 상기 유압 펌프(22)와 유압 모터(23)의 사이에는 방향전환변(24)이 더 구비되어 유압의 방향을 제어하여 유압 모터(23)의 구동 방향을 전환하도록 할 수 있다. At this time, a
상기 방향전환변(24)은 유압 모터(23)의 구동 방향을 전환하는 장치로, 유압 펌프(22)로부터 토출되는 유압은 방향전환변(24)을 거치면서 정속, 정압으로 유압 모터(23)를 회전시켜, 결과적으로 유닛 밸브(10)를 보다 정교하게 조절한다.
The
상기 유량 측정기(40)는 배관(1) 일측에 결합되어 유량을 측정하는 것으로, 공지의 유량 측정기(40)를 사용할 수 있다.
The
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 메인 제어부(30)는 복수의 유닛 밸브(10)에 각각 유량을 지시한다. As shown in FIG. 2, the
그리고 유닛 제어부(50)는 각 유닛 밸브(10)에 연결되어 메인 제어부(30)의 지시에 따라 구동부(20)를 구동하여 유닛 밸브(10)를 개도한다. 그리고 유닛 제어부(50)는 유량 측정기(40)의 측정된 유량값을 메인 제어부(30)의 지시 유량값과 비교하여 유닛 밸브(10)의 개도량을 조절하고 자체 보정하며, 제어된 결과를 상기 메인 제어부(30)에 피드백한다.The
즉, 메인 제어부(30)에서는 각 유닛 밸브(10)가 결합된 배관(1)을 통과하는 유량만을 지시하고, 각 유닛 밸브(10)에 결합된 유닛 제어부(50)가 해당 유닛 밸브(10)를 제어한다.That is, the
이때, 상기 메인 제어부(30)의 지시값과 배관(1)에 결합된 유량 측정기(40)에서 측정된 실제 유량값이 다른 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 상기 유량 측정기(40)에서 측정된 유량값은 유닛 제어부(50)로 전송하고, 유닛 제어부(50)에서는 메인 제어부(30)의 지시값과 유량 측정기(40)의 측정값을 비교하여 차이가 발생할 경우, 그 차이값이 메인 제어부(30)의 지시값에 비례하도록 개도량을 자체 보정한다.At this time, there may occur a case where the indicated value of the
따라서 각 유닛 제어부(50)에서 개도량을 제어하므로 신속하게 유량을 제어할 수 있다.Therefore, the flow rate can be controlled quickly because each
또한, 상기 메인 제어부(30)는 복수의 배관(1)에 결합된 유닛 밸브(10)를 직접 제어하지 않고, 유닛 제어부(50)에서 제어된 결과만을 피드백하면 된다. 따라서 메인 제어부(30)가 결합된 메인 서버의 용량을 크게 낮출 수 있으며, 메인 서버를 위한 장비 및 공간을 절약할 수 있다.
The
상기 유닛 제어부(50)에는 메인 제어부(30)의 교정 지시에 따라 시운전에 의해 지정된 유체 종류에 따른 밸브변(11)의 완전 개방 및 완전 폐쇄 위치를 저장하고, 밸브변(11)이 상기 저장된 완전 개방 및 완전 폐쇄 사이의 개도 범위 내에서만 개도되도록 개도량을 조절하는 포지셔너(51)가 더 구비된다.The
일반적으로 각 유닛 밸브(10)에는 유량, 누설량, 작동 및 작동 해제 전압, 저항, 전류 등 각각의 특성치가 정해져 있다. 그러나 유닛 밸브(10)를 실제 배관(1)에 시공하게 되면 금속, 고무, 테프론 등 실링 시트의 종류나 배관(1)의 상태 등에 따라 유닛 밸브(10)에 미리 설계된 고유 특성치와 실제 작동 상태치와의 사이에 개도량 편차가 발생하게 된다. In general, the respective unit values of the flow rate, the leakage amount, the operation and the deactivation voltage, the resistance, and the current are determined for each
따라서 이에 대한 보정을 위해 메인 제어부(30)에서 각 유닛 밸브(10)의 유체 종류를 지정하고 교정(Calibration)을 지시하면, 유닛 제어부(50)가 유닛 밸브(10)를 구동하여 밸브변(11)을 완전 개방하였다가 밸브변(11)을 다시 완전 폐쇄하여 실제 개도량의 범위를 확인한 다음, 포지셔너(51)의 값을 저장하도록 하였다. Therefore, when the
이로써, 유닛 밸브(10) 구동시 개도량이 포지셔너(51)에 저장된 실제 개도량 범위 내에서만 작동하도록 제어될 수 있기 때문에, 개도량의 범위를 벗어나 기어 등 밸브 부품들이 파손되는 것을 방지할 수 있다. As a result, when the
상기와 같이 본 발명에서는 시운전을 통하여 유닛 밸브(10)에 설계된 고유 특성치와 실제 작동 상태치와의 사이에 발생한 개도량 편차를 보정할 수 있다.
As described above, in the present invention, the opening amount deviation occurring between the inherent characteristic value designed in the
상기 유닛 제어부(50)에는 유체의 유량 제어에 사용되는 각 유체별 특성치에 따른 제어 알고리즘을 가진 제어 모듈이 구비된다.The
각 유체는 기체인지 액체인지 여부 또는 유체의 점도, 비중, 전도도 등 각 유체별 특성치에 따라 층류나 난류 발생 정도가 상이하므로, 유량 제어시 각 유체의 특성치를 반영해주어야 한다.Since each fluid has different laminar or turbulent properties depending on the characteristics of each fluid such as gas or liquid, or viscosity, specific gravity, and conductivity of the fluid, the characteristics of each fluid should be reflected in the flow control.
상기 유닛 제어부(50)에서는 제어하고자 하는 유체의 종류에 따라 유체별 특성치를 고려하여 정의되고 프로그램된 전용 제어 모듈을 이용하여 유닛 밸브(10)를 제어하도록 지시할 수 있다.The
사용자가 메인 제어부(30)를 통해 유량제어를 지시하면 유닛 제어부(50)는 사용자가 입력한 값으로 게인(gain) 값을 제어하여 비례(P) 제어, 비례미분(PI)제어 또는 비례미분적분(PID)제어를 통해 사용자의 설비 운용 특성에 대응하도록 유닛 밸브(10)를 제어한다.
When the user instructs the flow rate control through the
도 3은 본 발명 다중 자기제어밸브 시스템을 이용한 밸브 제어 방법의 순서도이다.3 is a flowchart of a valve control method using a multi-magnetic control valve system according to the present invention.
본 발명의 밸브 제어 방법은 앞서 설명한 본 발명의 다중 자기제어밸브 시스템을 이용한 밸브 제어 방법에 대한 것이다.The valve control method of the present invention relates to a valve control method using the above-described multi-magnetic control valve system of the present invention.
본 발명의 밸브 제어 방법은 (a) 메인 제어부(30)가 사용자의 입력에 의해 각 유닛 밸브(10)의 유닛 제어부(50)에 각 유체의 종류를 지정하고 교정(Calibration)을 지시하는 단계(S11)부터 시작된다. The valve control method of the present invention includes the steps of (a) the
전술한 바와 같이, 상기 유닛 밸브(10)는 복수의 배관(1)에 각각 연결되는 것으로 밸브변(11)과 밸브 샤프트(12)로 구성되며, 밸브 샤프트(12)의 회전 정도에 따라 밸브변(11)의 열림 정도를 조절하여 유체의 유량을 조절한다. As described above, the
그리고 (b) 유닛 제어부(50)가 구동부(20)를 구동하여 유닛 밸브(10)의 밸브변(11)을 완전 개방한 후 완전 폐쇄하는 단계(S12)를 거친 다음, (c) 유닛 제어부(50)가 밸브변(11)의 개도 범위를 측정하여 유닛 제어부(50)의 포지셔너(51)에 저장하는 단계(S13)를 실시한다. And (b) after the
상기 (a) 단계 내지 (c) 단계는 도 3의 (a)에 도시된 순서도에서 볼 수 있으며, 상기 (b) 단계와 (c) 단계를 통하여 유닛 밸브(10)에 설계된 고유 특성치와 실제 작동 상태치와의 차이에 따른 개도량 편차를 보정할 수 있다. 따라서 유닛 밸브(10) 구동시 개도량이 포지셔너(51)에 저장된 실제 개도량 범위 내에서만 작동하도록 제어되게 된다.
The steps (a) to (c) can be seen in the flow chart shown in FIG. 3 (a). Through the steps (b) and (c) The opening amount deviation according to the difference from the state value can be corrected. Therefore, when the
다음으로, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, (d) 메인 제어부(30)가 사용자의 입력에 의해 각 유닛 밸브(10)의 유닛 제어부(50)에 각 밸브 유닛의 유량을 지시하는 단계(S21)가 실시된다. Next, as shown in FIG. 3 (b), (d) when the
상기 유닛 제어부(50)는 아래 (e) 단계 내지 (g) 단계에서 확인할 수 있는 바와 같이 각 유닛 밸브(10)만을 제어하면 되므로, 해당 유닛 밸브(10)를 신속하게 정확하게 제어할 수 있다. 또한, 메인 제어부(30)는 유닛 제어부(50)에서 제어된 결과만을 피드백하면 되므로, 메인 제어부(30)를 위한 장비 및 공간을 절약할 수 있다. The
이후, (e) 유닛 제어부(50)가 구동부(20)를 구동하여 밸브를 개방함으로써 유체를 이송하는 단계(S22), (f) 이송된 유체의 유량을 유량 측정기(40)가 측정하여 측정된 유량값을 유닛 제어부(50)에 전송하는 단계(S23) 및 (g) 유닛 제어부(50)가 메인 제어부(30)의 지시 유량값과 유량 측정기(40)의 측정 유량값을 비교하여 차이가 발생한 경우 구동부(20)를 구동하여 유닛 밸브(10)의 개도량을 조절하는 단계(S24); 를 실시한다. Thereafter, (e) the
상기 (e) 단계 및 (g) 단계에서 유닛 밸브(10)는 상기 (c) 단계에서 측정된 밸브변(11)의 개도 범위 내에서 개폐된다. In the steps (e) and (g), the
1: 배관 10: 유닛 밸브
11: 밸브변 12: 밸브 샤프트
20: 구동부 21: 모터
22: 유압 펌프 23: 유압 모터
24: 방향전환변 30: 메인 제어부
40: 유량 측정기 50: 유닛 제어부
51: 포지셔너1: Piping 10: Unit valve
11: valve side 12: valve shaft
20: driving part 21: motor
22: Hydraulic pump 23: Hydraulic motor
24: direction switching side 30:
40: Flow meter 50: Unit controller
51: Positioner
Claims (7)
상기 유닛 밸브(10)의 밸브 샤프트(12)를 회전시켜 유닛 밸브(10)를 개도하기 위한 것으로 모터(21)의 구동에 의해 유압을 발생시키는 유압 펌프(22), 상기 유압 펌프(22)에서 토출된 유압에 의해 회전하여 유닛 밸브(10)의 밸브 샤프트(12)를 회전시키는 유압 모터(23) 및 상기 유압 펌프(22)와 유압 모터(23) 사이에 구비되어 유압의 방향을 제어하여 유압 모터(23)를 정속, 정압으로 회전시키고 구동 방향을 전환하는 방향전환변(24)으로 구성되는 구동부(20);
상기 복수의 유닛 밸브(10)에 각각 유체 종류를 지정하고 유량을 지시하는 메인 제어부(30);
배관(1) 일측에 결합되어 유량을 측정하는 유량 측정기(40); 및
각 유닛 밸브(10)에 연결되어 메인 제어부(30)의 지시에 따라 구동부(20)를 구동하여 유닛 밸브(10)를 개도하는 한편, 유량 측정기(40)의 측정된 유량값을 메인 제어부(30)의 지시 유량값과 비교하여 유닛 밸브(10)의 개도량을 조절하고 자체 보정하며, 제어된 결과를 상기 메인 제어부(30)에 피드백하는 유닛 제어부(50); 로 구성되되,
상기 유닛 제어부(50)에는 메인 제어부(30)의 교정 지시에 따라 시운전에 의해 지정된 유체 종류에 따른 밸브변(11)의 완전 개방 및 완전 폐쇄 위치를 저장하고, 밸브변(11)이 상기 저장된 완전 개방 및 완전 폐쇄 사이의 개도 범위 내에서만 개도되도록 개도량을 조절하는 포지셔너(51) 및 유체의 유량 제어에 사용되는 각 유체별 특성치에 따른 제어 알고리즘을 가진 제어 모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 자기제어밸브 시스템.
A valve 11 disposed inside the pipe 1 and a valve 11 connected to one side of the valve 11 are connected to a plurality of pipes 1 for transferring fluids, And a valve shaft (12) for rotating the unit valve (10);
A hydraulic pump 22 for rotating the valve shaft 12 of the unit valve 10 to open the unit valve 10 and generating hydraulic pressure by driving the motor 21, A hydraulic motor 23 that rotates by the discharged hydraulic pressure to rotate the valve shaft 12 of the unit valve 10 and a hydraulic motor 23 which is provided between the hydraulic pump 22 and the hydraulic motor 23 to control the direction of the hydraulic pressure, A driving unit 20 comprising a direction switching side 24 for rotating the motor 23 at a constant speed and a constant pressure and switching the driving direction;
A main controller (30) for designating a fluid type to each of the plurality of unit valves (10) and indicating a flow rate;
A flow meter (40) coupled to one side of the pipe (1) to measure the flow rate; And
The control unit 30 is connected to each unit valve 10 and drives the driving unit 20 in response to an instruction from the main control unit 30 to open the unit valve 10. The flow rate measured by the flowmeter 40 is supplied to the main control unit 30 A unit controller 50 for adjusting the amount of opening of the unit valve 10 by self-calibration and feeding back a controlled result to the main control unit 30; Respectively,
The unit controller 50 stores the fully opened and fully closed positions of the valve sides 11 according to the fluid type designated by the trial operation in accordance with the calibration instruction of the main control unit 30 and the valve sides 11 are stored A positioner (51) for adjusting the amount of opening so as to open only within an opening range between full opening and full closing, and a control module having a control algorithm according to the characteristic value of each fluid used for controlling the flow rate of the fluid. Self - control valve system.
(a) 메인 제어부(30)가 사용자의 입력에 의해 각 유닛 밸브(10)의 유닛 제어부(50)에 각 유체의 종류를 지정하고 교정(Calibration)을 지시하는 단계(S11);
(b) 유닛 제어부(50)가 구동부(20)를 구동하여 유닛 밸브(10)의 밸브변(11)을 완전 개방한 후 완전 폐쇄하는 단계(S12);
(c) 유닛 제어부(50)가 밸브변(11)의 개도 범위를 측정하여 유닛 제어부(50)의 포지셔너(51)에 저장하는 단계(S13);
(d) 메인 제어부(30)가 사용자의 입력에 의해 각 유닛 밸브(10)의 유닛 제어부(50)에 각 밸브 유닛의 유량을 지시하는 단계(S21);
(e) 유닛 제어부(50)가 구동부(20)를 구동하여 밸브를 개방함으로써 유체를 이송하는 단계(S22);
(f) 이송된 유체의 유량을 유량 측정기(40)가 측정하여 측정된 유량값을 유닛 제어부(50)에 전송하는 단계(S23); 및
(g) 유닛 제어부(50)가 메인 제어부(30)의 지시 유량값과 유량 측정기(40)의 측정 유량값을 비교하여 차이가 발생한 경우 구동부(20)를 구동하여 유닛 밸브(10)의 개도량을 조절하는 단계(S24); 를 포함하여 구성되되,
상기 (e) 단계 및 (g) 단계에서 유닛 밸브(10)는 상기 (c) 단계에서 측정된 밸브변(11)의 개도 범위 내에서 개폐되는 것을 특징으로 하는 다중 자기제어밸브 시스템을 이용한 밸브 제어 방법.A valve control method using a multi-magnetic control valve system according to claim 1,
(a) the main control unit 30 instructs the unit control unit 50 of each unit valve 10 to specify the type of each fluid and calibrate it by the user's input (S11);
(b) a step S12 in which the unit control unit 50 drives the driving unit 20 to fully close the valve side 11 of the unit valve 10 and then completely close the valve side 11;
(c) the step (S13) in which the unit control section 50 measures the opening range of the valve side 11 and stores it in the positioner 51 of the unit control section 50;
(d) the main control unit 30 instructs the unit control unit 50 of each unit valve 10 by the user's input to indicate the flow rate of each valve unit (S21);
(e) the unit control unit 50 drives the driving unit 20 to open the valve to transfer the fluid (S22);
(f) measuring the flow rate of the transferred fluid by the flow meter 40 and transmitting the measured flow rate value to the unit controller 50 (S23); And
(g) The unit control section 50 compares the indicated flow rate value of the main control section 30 with the measured flow rate value of the flow rate measuring device 40 and drives the driving section 20 to determine the opening amount of the unit valve 10 (S24); , ≪ / RTI >
Wherein the unit valve 10 is opened and closed within an opening range of the valve side 11 measured in the step (c) in the steps (e) and (g) Way.
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