KR101700088B1 - Apparatus of database based control for controlled system, and method of thereof - Google Patents

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KR101700088B1 KR1020160026938A KR20160026938A KR101700088B1 KR 101700088 B1 KR101700088 B1 KR 101700088B1 KR 1020160026938 A KR1020160026938 A KR 1020160026938A KR 20160026938 A KR20160026938 A KR 20160026938A KR 101700088 B1 KR101700088 B1 KR 101700088B1
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for controlling a controlled object based on a database. An apparatus for controlling a controlled object based on a database according to an embodiment of the present invention includes: a communication unit for receiving operating variable sensing information sensed while the controlled object is operated with an operating variable; a database for storing the received operating variable sensing information; a controller for recognizing an error in the operating variable sensing information, determining a reference current value based on the operating variable sensing information stored in the database, and commanding a proportional integral derivative (PID) control unit to PID-control the controlled object according to the determined reference current value; and the PID control unit for determining a PID operation control amount for the operation variable of the controlled object by using the reference current value as input information for the PID control according to the command of the controller, and performing the PID control of the controlled object by using the determined PID operation control amount.

Description

제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치 및 방법{APPARATUS OF DATABASE BASED CONTROL FOR CONTROLLED SYSTEM, AND METHOD OF THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a database-based control apparatus and method for a control target,

본 발명은 제어 대상의 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 데이터베이스에 저장된 정보를 이용해 제어 대상에 대한 PID 제어를 수행할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to control of a control object, and more particularly, to a technique for performing PID control on a control object using information stored in a database.

일반적으로 취수장, 정수장, 송수펌프장, 배수지, 가압장 및 온도 제어 설비 등은 정밀하고 안정적인 제어를 위하여 PID 제어를 수행한다. 이러한, PID 제어는 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 기준 입력을 유지하도록 하는 피드백 제어이며, 기준이 되는 입력 신호가 없으면 PID 제어를 수행할 수 없다. Generally, the water intake, water purification plant, water pump station, reservoir, pumping station, and temperature control facility perform PID control for precise and stable control. This PID control is a feedback control for maintaining the reference input based on the error between the control variable and the reference input, and can not perform the PID control without the reference input signal.

예를 들어, 급수 가압 제어인 경우에, PID 제어의 기준 입력 신호 이상 시 제어를 수행할 수 없으므로 수동 또는 압력 스위치에 의한 정속 운전을 하게 된다. 이에 따라, 정속 운전에 따른 설비의 진동을 유발하여 급수 설비가 파손될 수 있다. 또한, 정속 운전을 수행함으로 인해, 전력 소모량이 증가하게 된다. 즉, 공업 용수를 공급하는 시스템에서 토출 압력센서의 이상이 발생하였음에도 불구하고 정속 운전이 지속됨에 따라, 공업 용수를 공급받는 수용 기업은 드레인 밸브를 개방한 상태에서 정속 운전을 지속한다. 이에 따라, 공업 용수를 공급받는 자는 전력을 지속적으로 소모하게 되며, 물탱크의 오버 플로우 드레인을 통해 과잉 공급되는 공업 용수를 흘려보내게 되어 공업 용수의 낭비를 초래하게 된다. 또한, 토출 압력센서의 이상이 발생하였음에도 불구하고 정속 운전이 지속됨에 따라, 과도한 수압이 발생하여 수도 배관의 파열이 발생할 가능성이 있다. 또한, 수도 배관의 파손으로 인해 누수에 따른 경제적 손실을 야기시킬 수 있다. For example, in the case of water supply pressure control, control can not be performed when the reference input signal of the PID control is abnormal, so that it is operated at a constant speed by manual or pressure switch. As a result, vibration of the equipment due to constant speed operation may be caused and the water supply equipment may be damaged. In addition, since the constant speed operation is performed, the power consumption is increased. That is, as the constant-speed operation continues despite the occurrence of an abnormality in the discharge pressure sensor in the system for supplying industrial water, the receiving enterprise supplied with industrial water continues the constant-speed operation with the drain valve opened. Accordingly, the person who receives the industrial water continuously consumes the electric power, and the overflow drain of the water tank drains the over-supplied industrial water, resulting in a waste of the industrial water. In addition, despite the occurrence of an abnormality in the discharge pressure sensor, the constant-speed operation continues, so that excessive water pressure may occur and the water pipe may rupture. In addition, it can cause economic loss due to leakage due to breakage of the water pipe.

본 발명은 제어 대상에 대한 데이터를 저장하고, PID 제어를 위한 기준 입력 신호에 이상이 발생한 경우에, 압력과 전류는 비례 관계가 성립하므로 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하고 제어량인 압력을 변동하여 기준 전류값에 따른 PID 제어가 가능하도록 하는 데이터베이스 기반의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention stores data for a controlled object, and when an abnormality occurs in a reference input signal for PID control, a proportional relationship is established between the pressure and the current. Therefore, the data stored in the database is used, And more particularly, to a database-based control apparatus and method for enabling PID control according to a value.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치는 제어 대상의 운전 변수에 의한 운전 수행 중에 감지되는 운전 변수 감지정보를 수신하는 통신부; 상기 수신된 운전 변수 감지정보를 저장하는 데이터베이스; 상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상을 인식하고, 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 운전 변수 감지정보에 대한 저장 정보에 근거하여 기준 전류값을 결정하고, 상기 결정된 기준 전류값에 따라 상기 제어 대상에 대한 PID 제어(proportional integral derivative control)를 명령하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러의 명령에 따라, 상기 기준 전류값을 상기 PID 제어를 위한 입력정보로 사용하여 상기 제어 대상의 상기 운전 변수에 대한 PID 운전 제어량을 결정하고, 상기 결정된 PID 운전 제어량을 이용해 상기 제어 대상에 대한 상기 PID 제어를 수행하는 PID 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a database-based control apparatus for a control object, comprising: a communication unit for receiving operating parameter sensing information sensed during an operation based on an operation variable to be controlled; A database for storing the received operating parameter detection information; Wherein the controller is configured to recognize the abnormality of the operating parameter detection information, determine a reference current value based on stored information on the operating parameter sensing information stored in the database, A controller for commanding a proportional integral derivative control; And a controller for determining a PID operation control amount for the operation variable of the control object by using the reference current value as input information for the PID control according to an instruction of the controller, And a PID controller for performing the PID control on the received signal.

상기 컨트롤러는, 상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상 신호의 수신 및 상기 운전 변수 감지정보의 수신 중단 중 어느 하나를 상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상으로 인식할 수 있다.The controller may recognize any one of the reception of the abnormal signal for the operating parameter sensing information and the reception of the operating parameter sensing information as an abnormality with respect to the operating parameter sensing information.

상기 운전 변수 감지정보 및 상기 저장 정보는 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 및 온도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The operation parameter sensing information and the storage information may include at least one of pressure information, pressure period information, current information, voltage information, power information, flow rate information, water level information, and temperature information.

상기 컨트롤러는, 상기 데이터베이스에 저장된 상기 저장 정보 중에서 현재 수신되는 감지 전류값의 전압 및 전력 중 적어도 하나와 대응하는 저장 전류값들의 평균 전류값을 상기 기준 전류값으로 결정할 수 있다.The controller may determine an average current value of storage current values corresponding to at least one of a voltage and a power of a currently sensed current value among the stored information stored in the database as the reference current value.

상기 운전 변수는 상기 제어 대상에 대한 압력, 유량, 수위 및 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The operating parameter may include at least one of a pressure, a flow rate, a water level, and a temperature for the controlled object.

상기 컨트롤러는 상기 결정된 PID 운전 제어량을 상기 제어 대상을 제어하는 주 제어 장치로 전송하도록 제어하고, 상기 컨트롤러의 제어에 따라, 상기 통신부는 상기 결정된 PID 운전 제어량을 상기 주 제어 장치로 전송할 수 있다.The controller controls the determined PID operation control amount to be transmitted to the main control device for controlling the control object and the communication section can transmit the determined PID operation control amount to the main control device under the control of the controller.

상기 컨트롤러는, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하고, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구된다면, 상기 기준 전류값을 조정할 수 있다.The controller determines whether or not the adjustment of the PID operation control amount is required and adjusts the reference current value if adjustment of the PID operation control amount is required.

상기 컨트롤러는, 상기 PID 운전 제어량에 따라 산출된 상기 운전 변수의 산출값이 상기 저장 정보에 포함된 상기 제어 대상에 대한 상기 운전 변수의 저장값들 중 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속하는가 여부로 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정할 수 있다.Wherein the controller determines whether the calculated value of the operation variable calculated according to the PID operation control amount is within a maximum maximum value and a minimum maximum value among the stored values of the operation variable for the controlled object included in the stored information, It is possible to determine whether adjustment of the operation control amount is required.

상기 컨트롤러는, 상기 운전 변수의 산출값이 상기 최소 극대값보다 작다면, 상기 운전 변수의 산출값과 상기 최소 극대값 간의 차이만큼 비례하여 증가되도록 상기 기준 전류값을 조정하고, 상기 운전 변수의 산출값이 상기 최대 극대값보다 크다면, 상기 운전 변수의 산출값과 상기 최대 극대값 간의 차이만큼 비례하여 감소되도록 상기 기준 전류값을 조정할 수 있다.Wherein the controller adjusts the reference current value so that the reference current value is increased in proportion to a difference between the calculated value of the operating variable and the minimum maximum value if the calculated value of the operating variable is smaller than the minimum maximum value, The reference current value may be adjusted so as to be reduced in proportion to the difference between the calculated value of the operating parameter and the maximum maximum value.

상기 컨트롤러는, 상기 운전 변수 감지정보의 이상 해지 신호의 수신 또는 사용자의 동작 중지 신호의 수신에 의해 상기 PID 제어의 중지를 명령할 수 있다.The controller can instruct the PID control to stop by receiving an abnormal termination signal of the operation parameter detection information or receiving a user operation termination signal.

상기 통신부는 RS-232C(recommended standard-232C) 인터넷 통신 규격을 지원할 수 있다.The communication unit may support a recommended standard-232C Internet communication standard.

상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상 여부를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.And a display unit for displaying an abnormality of the operation parameter detection information.

외부 저장 장치와 연결을 위한 데이터 커넥터를 더 포함할 수 있다.And a data connector for connection with an external storage device.

상기 통신부, 상기 데이터베이스, 상기 컨트롤러 및 상기 PID 제어부 중 적어도 하나 이상의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.And a power supply unit for supplying power for at least one of the communication unit, the database, the controller, and the PID control unit.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법은 제어 대상의 운전 변수에 의한 운전 수행 중에 감지되는 운전 변수 감지정보의 이상을 인식하는 단계; 상기 운전 변수 감지정보의 이상 인식에 따라, 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 운전 변수 감지정보에 대한 저장 정보에 근거하여 기준 전류값을 결정하는 단계; 상기 결정된 기준 전류값을 PID 제어(proportional integral derivative control)를 위한 입력정보로 사용하여, 상기 제어 대상의 상기 운전 변수에 대한 PID 운전 제어량을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 PID 운전 제어량을 이용해 상기 제어 대상에 대한 상기 PID 제어를 수행하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a database-based control method for a control object, comprising the steps of: recognizing an abnormality of the operating parameter sensing information sensed during operation of the control target operating parameter; Determining a reference current value based on the stored information on the operating parameter sensing information stored in the database according to the abnormality recognition of the operating parameter sensing information; Determining a PID operation control amount for the operation variable of the control object by using the determined reference current value as input information for PID control (proportional integral derivative control); And performing the PID control on the control object using the determined PID operation control amount.

상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상을 인식하는 단계는, 상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상 신호의 수신 및 상기 운전 변수 감지정보의 수신 중단 중 어느 하나를 상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상으로 인식할 수 있다.The step of recognizing the abnormality of the operating parameter sensing information may recognize any one of the reception of the abnormal signal for the operating parameter sensing information and the reception of the operating parameter sensing information as abnormality for the operating parameter sensing information have.

상기 운전 변수 감지정보 및 상기 저장 정보는 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 및 온도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The operation parameter sensing information and the storage information may include at least one of pressure information, pressure period information, current information, voltage information, power information, flow rate information, water level information, and temperature information.

상기 기준 전류값을 결정하는 단계는, 상기 저장 정보 중에서 현재 수신되는 감지 전류값의 전압 및 전력 중 적어도 하나와 대응하는 저장 전류값들의 평균 전류값을 상기 기준 전류값으로 결정할 수 있다.The determining of the reference current value may determine the average current value of the storage current values corresponding to at least one of the voltage and the power of the currently sensed current value among the stored information as the reference current value.

상기 운전 변수는 상기 제어 대상의 압력, 유량, 수위 및 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The operating parameter may include at least one of pressure, flow rate, water level, and temperature of the controlled object.

상기 결정된 PID 운전 제어량을 상기 제어 대상을 제어하는 주 제어 장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.And transmitting the determined PID operation control amount to the main control device for controlling the control object.

상기 PID 운전 제어량을 결정한 후에, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하는 단계; 및 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구된다면, 상기 기준 전류값을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Determining whether the adjustment of the PID operation control amount is required after determining the PID operation control amount; And adjusting the reference current value if adjustment of the PID operation control amount is required.

상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하는 단계는, 상기 PID 운전 제어량에 따라 산출된 상기 운전 변수의 산출값이 상기 저장 정보에 포함된 상기 제어 대상에 대한 상기 운전 변수의 저장값들 중 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속하는가 여부로 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정할 수 있다.Wherein the step of determining whether or not adjustment of the PID operation control amount is required includes the step of determining whether or not the calculated value of the operation variable calculated according to the PID operation control amount is a maximum value of the stored values of the operation variable for the control object included in the stored information It can be determined whether or not the adjustment of the PID operation control amount is required based on whether or not it is within a maximum value and a minimum maximum value range.

상기 기준 전류값을 조정하는 단계는, 상기 운전 변수의 산출값이 상기 최소 극대값보다 작다면, 상기 운전 변수의 산출값과 상기 최소 극대값 간의 차이만큼 비례하여 증가되도록 상기 기준 전류값을 조정하고, 상기 운전 변수의 산출값이 상기 최대 극대값보다 크다면, 상기 운전 변수의 산출값과 상기 최대 극대값 간의 차이만큼 비례하여 감소되도록 상기 기준 전류값을 조정할 수 있다.Wherein the step of adjusting the reference current value adjusts the reference current value such that if the calculated value of the operating variable is smaller than the minimum maximum value, the reference current value is increased in proportion to a difference between the calculated value of the operating variable and the minimum maximum value, The reference current value may be adjusted so as to be reduced in proportion to the difference between the calculated value of the operating variable and the maximum maximum value if the calculated value of the operating variable is greater than the maximum maximum value.

상기 제어 대상에 대한 PID 제어 후에, 상기 결정된 PID 운전 제어량에 의한 상기 제어 대상에 대한 PID 제어를 중지할 것인가를 결정하는 단계를 더 포함하고,상기 운전 변수 감지정보의 이상 해지 신호의 수신 또는 사용자의 동작 중지 신호의 수신에 의해 상기 PID 제어를 중지할 수 있다.Further comprising the step of determining whether to stop the PID control on the controlled object by the determined PID operation control amount after the PID control on the controlled object, The PID control can be stopped by receiving an operation stop signal.

상기 제어 대상에 대한 PID 제어 후에, 일정 주기가 경과하였는가를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 일정 주기가 경과하였다면, 상기 기준 전류값을 결정하는 단계로 진행할 수 있다.Determining whether a predetermined period has elapsed after the PID control for the controlled object, and if the predetermined period has elapsed, proceeding to the step of determining the reference current value may be performed.

본 발명에 따르면, PID 제어를 위한 기준 입력 신호에 이상이 발생한 경우에, 저장된 데이터(예를 들어, 압력, 전압, 전류 등)를 이용하여 제어 대상(예를 들어, 펌프, 모터, 급수 배관 설비, 온도 제어 설비 등)에 대한 PID 제어를 수행하도록 함으로써, 제어 대상의 파손을 방지할 수 있다.According to the present invention, when an abnormality occurs in the reference input signal for PID control, the control object (for example, a pump, a motor, a water supply piping system , Temperature control facility, etc.), it is possible to prevent the control object from being damaged.

또한, 본 발명에 따르면, 급수 배관의 파손에 따른 누수를 방지할 수 있으며, 불필요한 전력 낭비를 방지하여 에너지 효율을 높일 수 있으며, 데이터베이스를 기반으로 제어를 수행하므로, 제어 대상의 노후를 용이하게 파악할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to prevent water leakage due to breakage of the water supply pipe, to prevent unnecessary power wastage and to enhance energy efficiency, and to perform control based on a database, .

도 1은 본 발명에 따른 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치를 설명하기 위한 시스템 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 데이터베이스 기반의 제어 장치에 대한 외관을 예시하는 참조도이다.
도 4는 시간 경과에 따라 데이터베이스에 저장되어 있는 저장 정보 및 이에 대응하는 전류값을 예시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 데이터베이스 기반의 제어 장치를 통해 제어 대상을 제어하기 위한 정보를 시간 경과에 따라 표시한 일 실시예의 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.FIG. 1 is a system configuration block diagram for explaining a database-based control apparatus for a control object according to the present invention.
2 is a block diagram of an embodiment for explaining a database-based control apparatus for a control object according to the present invention.
3 is a reference diagram illustrating the appearance of a database-based control device in accordance with the present invention.
4 is a graph illustrating storage information stored in the database over time and corresponding current values.
FIG. 5 is a graph of an embodiment for displaying information for controlling a control object through a database-based control device according to the present invention over time.
6 is a flowchart of a database-based control method for a control object according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명은 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형되는 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed and will become apparent to those skilled in the art. It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of any of the listed items.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.　 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다.　 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다.　 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다.　 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치를 설명하기 위한 시스템 구성 블록도로서, 주 제어 장치(10), 제어 대상(20) 및 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)를 포함한다.1 is a block diagram of a system configuration for explaining a database-based control apparatus for a control object according to the present invention, and includes a main control apparatus 10, a control object 20, and a database-based control apparatus 30 .

주 제어 장치(10)는 취수장, 정수장, 송수 펌프장, 배수장, 가압장 또는 온도 제어 설비 등을 포함하는 제어 대상(20)의 압력, 유량, 수위 또는 온도 등을 기준 입력으로 하여 PID 제어(proportional integral derivative control)를 수행하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주 제어 장치(10)의 외부 구성은 제어 대상(20)의 현재 압력, 모터 가동 전압, 모터 가동 전류 등의 값을 표시하는 디스플레이 기기, 자동 및 수동 시퀀스 제어를 하기 위한 셀렉터 스위치와 푸쉬 버튼 스위치 등을 포함할 수 있다. 또한, 주 제어 장치(10)의 내부 구성은 PLC(programmable logic controller), 인버터, 신호 측정 센서, 무정전 전원 장치(UPS) 등을 포함할 수 있다. The main control device 10 is a PID control (proportional integral derivative (PID) control) based on the pressure, flow rate, water level, or temperature of the controlled object 20 including a water intake, a water purification plant, control of the device. For example, the external configuration of the main control device 10 includes a display device that displays values of the current pressure of the control object 20, a motor operation voltage, and a motor operation current, a selector switch for automatic and manual sequence control, A push-button switch, and the like. In addition, the internal configuration of the main control device 10 may include a programmable logic controller (PLC), an inverter, a signal measurement sensor, an uninterruptible power supply (UPS), and the like.

PLC는 제어 대상(20)의 데이터 수집 및 통신 기능을 수행하고, 현재 압력과 설정 압력을 비교하여 설정 압력을 유지하기 위한 피드백 제어(feedback control)와 PID 제어(proportional integral derivative control)를 수행한다. 특히, PLC는 데이터 수집 기능으로서, 아날로그 데이터(예를 들어, 제어 대상(20)의 압력, 압력 주기, 인버터 전압, 인버터 전류 등) 또는 상태 데이터(예를 들어, 제어 대상(20)의 모터 펌프 동작 상태, 전력 보호 설비 동작 및 이상 상태) 등을 수집한다. 또한, PLC는 전용선 또는 인터넷 통신을 이용한 원격감시 제어설비 등과 송수신하는 송신 및 수신 슬레이브(Slave)로서 기능한다. 또한, PLC는 RS232 통신 기능 등을 이용하여 제어 대상(20)의 압력, 압력 주기, 인버터 전압, 인버터 전류 등의 데이터를 데이터베이스 기반의 제어장치(30)에 전송하도록 제어한다. 인버터는 모터의 회전 속도를 제어하여 토출관의 현재 압력을 조절한다. 신호 측정 센서는 제어 대상(20)의 현재 압력, 인버터 전압, 인버터 전류 등을 감지한다. 신호 측정 센서는 데이터베이스 기반의 제어장치(30)에 데이터(예를 들어, 압력, 압력 주기, 인버터 전압, 인버터 전류 등)를 전송한다. 무정전 전원 장치는 주 제어 장치에 대한 전력 공급을 조절한다. The PLC performs data collection and communication functions of the control object 20, and performs feedback control and proportional integral derivative control (PID) to maintain the set pressure by comparing the current pressure with the set pressure. Particularly, the PLC is a data collecting function, and it is a function of collecting the data (for example, the pressure of the control object 20, the pressure cycle, the inverter voltage, the inverter current, Operation state, operation of power protection equipment, and abnormal state). In addition, the PLC functions as a transmission and reception slave for transmitting and receiving to and from a remote monitoring and control facility using a private line or Internet communication. In addition, the PLC controls to transmit data such as pressure, pressure cycle, inverter voltage, inverter current, etc. of the controlled object 20 to the database-based control device 30 by using the RS232 communication function or the like. The inverter controls the rotational speed of the motor to regulate the current pressure of the discharge pipe. The signal measurement sensor senses the current pressure of the control target 20, the inverter voltage, the inverter current, and the like. The signal measurement sensor transmits data (e.g., pressure, pressure cycle, inverter voltage, inverter current, etc.) to the database-based control device 30. The uninterruptible power supply regulates the power supply to the main control unit.

제어 대상(20)은 전술한 바와 같이, 취수장, 정수장, 송수 펌프장, 배수장, 가압장 또는 온도 제어 설비 등을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 제어 대상(20)은 예시적인 것에 불과하며, 압력, 유량, 수위 또는 온도 등을 기준 입력으로 하여 PID 제어를 수행할 수 있는 일체의 설비를 포함할 수 있다.As described above, the control object 20 may include a water intake, a water purification plant, a water pump station, a water discharge facility, a pumping station, or a temperature control facility. However, the control object 20 is merely an example, and it may include any facility capable of performing PID control using pressure, flow rate, water level, or temperature as a reference input.

데이터베이스 기반의 제어 장치(30)는 제어 대상(20)의 제어에 따른 데이터를 저장하고, 주 제어 장치(10)의 신호 측정 센서의 이상 시에 저장된 데이터를 비교 분석하여 PID 제어를 위한 전류 기준값을 결정하고, 결정된 전류 기준값에 따라 PID 제어를 수행한다. 또한, 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)는 PID 제어를 위한 PID 운전 제어량을 주 제어 장치(10)로 전송한다.The database-based control device 30 stores data according to the control of the control object 20, compares and analyzes the stored data at the time of abnormality of the signal measurement sensor of the main control device 10, and outputs a current reference value for PID control And performs PID control according to the determined current reference value. Also, the database-based control device 30 transmits the PID operation control amount for PID control to the main control device 10.

도 2는 본 발명에 따른 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, 통신부(100), 데이터베이스(110), 컨트롤러(120), PID 제어부(130), 표시부(140), 데이터 커넥터(150) 및 전원 공급부(160)를 포함할 수 있다.2 is a block diagram of a database-based control device 30 for a control object according to an embodiment of the present invention. The communication unit 100, the database 110, the controller 120, the PID controller 130, A display unit 140, a data connector 150, and a power supply unit 160.

통신부(100)는 제어 대상(20)의 운전 변수에 의한 운전 수행 중에 감지되는 운전 변수 감지정보를 주기적 또는 비주기적으로 수신할 수 있다. 운전 변수 감지정보는 제어 대상(20)의 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 또는 온도 정보 등을 예시할 수 있다. 통신부(100)는 운전 변수 감지정보를 주 제어 장치(10)로부터 수신할 수 있다. 주 제어 장치(10)가 제어 대상(20)의 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 또는 온도 정보 등의 운전 변수 감지정보를 감지하고, 감지한 운전 변수 감지정보를 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)로 전송하면, 통신부(100)는 운전 변수 감지정보를 수신한다. The communication unit 100 may periodically or non-periodically receive the operating parameter sensing information sensed during the operation of the controlled object 20 based on the operating parameters. The operation parameter sensing information may include pressure information of the control object 20, pressure period information, current information, voltage information, power information, flow rate information, water level information, or temperature information. The communication unit 100 can receive the operation parameter detection information from the main control device 10. [ The main control device 10 detects the operating parameter detection information such as the pressure information of the controlled object 20, the pressure period information, the current information, the voltage information, the power information, the flow rate information, the water level information or the temperature information, When the operation parameter detection information is transmitted to the database-based control device 30, the communication unit 100 receives the operation parameter detection information.

운전 변수 감지정보의 수신을 위해, 통신부(100)는 주 제어 장치(10) 또는 제어 대상(20)과 유선 네트워크로 연결될 수 있다. 유선 네트워크는 LAN(local area network), WAN(wide area network) 또는 유선 인터넷(internet) 등을 포함할 수 있다. 특히, 통신부(100)는 RS-232C(recommended standard-232C) 케이블에 의해 주 제어 장치(10)와 유선으로 연결될 수 있으며, RS-232C 인터넷 통신 규격을 지원할 수 있다. RS-232C 인터넷 통신 규격은 컴퓨팅 장치와 관련 기기들의 사이의 직렬 데이터 통신을 하기 위한 물리적 연결 및 프로토콜에 관한 기술 표준에 해당하는 것으로, 본 발명에서, 주 제어 장치(10)와 데이터베이스 기반의 제어 장치(30) 사이에서 운전 변수 감지정보를 수신하기 위한 유선 네트워크 통신을 담당할 수 있다. 도 3은 본 발명에 따른 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)에 대한 외관을 예시하는 참조도로서, 통신부(100)는 주 제어 장치(10)와 유선을 연결되기 위한 통신 포트를 포함하고 있음을 확인할 수 있다.The communication unit 100 may be connected to the main control unit 10 or the control target 20 via a wired network for receiving the operation parameter detection information. The wired network may include a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a wired Internet. Particularly, the communication unit 100 can be connected to the main control unit 10 by wire using an RS-232C (recommended standard-232C) cable, and can support the RS-232C Internet communication standard. The RS-232C Internet communication standard corresponds to a technical standard relating to a physical connection and protocol for serial data communication between a computing device and related devices. In the present invention, the main control device 10 and the database- The controller 30 may be responsible for wireline network communications to receive operating parameter sensing information. 3 is a reference view illustrating the appearance of the database-based control device 30 according to the present invention. The communication unit 100 confirms that the communication unit 100 includes a communication port to be connected to the main control unit 10 .

한편, 통신부(100)는 주 제어 장치(10) 또는 제어 대상(20)과 무선 네트워크로 연결되어, 운전 변수 감지정보를 수신할 수 있다. 무선 네트워크는 WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA-2000과 같은 3G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the communication unit 100 may be connected to the main control apparatus 10 or the control object 20 via a wireless network, and may receive the operation parameter detection information. The wireless network may be a wireless Internet such as WiFi (wireless fidelity), a portable Internet such as a wireless broadband internet (WiBro) or a world interoperability for microwave access (WiMax), a wideband code division multiple access (WCDMA) , A 4G mobile communication network such as an LTE (Long Term Evolution) network or an LTE-Advanced network, and a 5G mobile communication network.

데이터베이스(110)는 통신부(100)를 통해 수신된 운전 변수 감지정보를 저장한다. 데이터베이스(110)에 저장되어 있는 운전 변수 감지정보를 이하에서는 실시간으로 수신되는 운전 변수 감지정보와 구별하여 저장 정보라고 칭한다. 일 실시예로서, 데이터베이스(110)는 제어 대상(20)의 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 또는 온도 정보 등을 시간에 따라 상호 대응하는 저장 정보로서 저장할 수 있다. 한편, 본 발명에서의 데이터베이스(110)은 데이터베이스 기반의 제어 장치(30) 내에 내장될 수도 있지만, 원거리에 위치하는 원격 데이터베이스일 수도 있고, 클라우드 기반의 데이터베이스도 있다. 이때, 원격 데이터베이스 또는 클라우드 기반의 데이터베이스는 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)와 유선 네트워크 또는 무선 네트워크에 의해 연결되어 있다. The database 110 stores the operating parameter detection information received through the communication unit 100. [ The operation parameter detection information stored in the database 110 is hereinafter referred to as the storage information in a manner different from the operation parameter detection information received in real time. In one embodiment, the database 110 stores the pressure information of the control object 20, the pressure period information, the current information, the voltage information, the power information, the flow rate information, the water level information, Can be stored as information. Meanwhile, the database 110 in the present invention may be embedded in the database-based control device 30, but may be a remote database located at a remote location, or a cloud-based database. At this time, the remote database or the cloud-based database is connected to the database-based control device 30 by a wired network or a wireless network.

컨트롤러(120)는 운전 변수 감지정보에 대한 이상을 인식한다. 컨트롤러(120)는 운전 변수 감지정보에 대한 이상 신호의 수신 또는 운전 변수 감지정보의 수신 중단 등을 운전 변수 감지정보에 대한 이상으로 인식할 수 있다.The controller 120 recognizes the abnormality of the operating parameter detection information. The controller 120 can recognize the abnormality of the operation parameter detection information or the reception stop of the operation parameter detection information as abnormality with respect to the operation parameter detection information.

정상적인 동작 상태에서, 주 제어 장치(10)는 제어 대상(20)의 압력, 압력의 주기, 인버터 전압, 인버터 전류 등을 포함하는 운전 변수 감지정보를 감지하고, 감지된 운전 변수 감지정보를 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)로 전송하게 되는데, 이러한 운전 변수 감지정보에 이상이 발생하게 되면 주 제어 장치(10)는 운전 변수 감지정보에 대한 이상 신호를 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)로 전송한다. 이에 따라, 운전 변수 감지정보에 대한 이상 신호를 수신하면, 컨트롤러(120)는 운전 변수 감지정보에 대한 이상을 인식할 수 있다. In a normal operation state, the main control device 10 senses the operation parameter detection information including the pressure of the control object 20, the period of the pressure, the inverter voltage, the inverter current, and the like, The main controller 10 transmits an abnormality signal for the operation parameter sensing information to the database-based controller 30 when an abnormality occurs in the operation parameter sensing information. Accordingly, upon receipt of the abnormality signal for the operation parameter detection information, the controller 120 can recognize the abnormality of the operation parameter detection information.

한편, 운전 변수 감지정보를 전송하기 위해, 주 제어 장치(10)와 데이터베이스 기반의 제어 장치(30) 사이에 형성된 유선 네트워크 또는 무선 네트워크의 연결이 끊어지거나 불안정해질 수 있다. 이에 따라, 정상적인 운전 변수 감지정보가 통신 에러에 의해 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)에 수신되지 못하는 경우에, 컨트롤러(120)는 운전 변수 감지정보에 대한 이상으로 인식할 수 있다. On the other hand, the connection of the wired network or the wireless network formed between the main control device 10 and the database-based control device 30 may be disconnected or unstable in order to transmit the operating parameter detection information. Accordingly, when the normal operation parameter detection information is not received by the database-based control device 30 due to a communication error, the controller 120 can recognize the abnormal operation parameter detection information.

운전 변수 감지정보에 대한 이상을 인식하면, 컨트롤러(120)는 데이터베이스(110)에 저장된 운전 변수 감지정보에 대한 저장 정보에 근거하여 기준 전류값을 결정하고, 결정된 기준 전류값에 따라 제어 대상(20)에 대한 PID 제어(proportional integral derivative control)를 명령한다. 데이터베이스(110)에 저장된 저장 정보는 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 또는 온도 정보 등이 포함될 수 있다.The controller 120 determines the reference current value based on the stored information on the operating parameter detection information stored in the database 110 and outputs the reference current value to the control target 20 Quot; PID " (proportional integral derivative control). The storage information stored in the database 110 may include pressure information, pressure period information, current information, voltage information, power information, flow rate information, water level information, or temperature information.

컨트롤러(120)는 데이터베이스(110)에 저장된 저장 정보 중에서 현재 수신되는 감지 전류값의 전압 또는 전력 등에 대응하는 저장 전류값들의 평균 전류값을 기준 전류값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 감지 전류값이 10[mA]이고 이에 대응하는 전압이 5[V]라고 할 때, 컨트롤러(120)는 데이터베이스(110)에 저장된 저장 정보 중에서, 미리 설정된 일정 주기 동안의 5[V]에 대응하는 저장 전류값들을 추출한다. 일정 주기 동안 저장 정보 중에서 5[V]에 대응하는 저장 전류값들이 총 20개가 추출되면, 추출된 20개의 저장 전류값들에 대한 평균값을 기준 전류값으로 결정할 수 있다.The controller 120 may determine the average current value of the storage current values corresponding to the voltage or power of the currently sensed current value among the stored information stored in the database 110 as the reference current value. For example, when the sensing current value is 10 [mA] and the corresponding voltage is 5 [V], the controller 120 selects 5 [V ] Are extracted. If a total of 20 storage current values corresponding to 5 [V] are extracted from the stored information for a predetermined period, the average value of the 20 stored current values can be determined as a reference current value.

컨트롤러(120)는 결정된 기준 전류값에 따라 제어 대상(20)에 대한 PID 제어를 수행하도록 PID 제어부(130)에 명령한다. 도 2에서는, 컨트롤러(120)와 PID 제어부(130)가 독립적인 모듈로 구성된 것을 도시하고 있지만, 컨트롤러(120)와 PID 제어부(130)가 일체형일 수도 있으며, 컨트롤러(120)가 PID 제어부(130)의 기능을 수행할 수도 있다. 따라서, 컨트롤러(120)가 PID 제어부(130)의 기능을 수행하는 경우에는 PID 제어를 위한 명령을 PID 제어부(130)에 전달하는 과정이 생략될 수 있다. The controller 120 instructs the PID controller 130 to perform PID control on the control target 20 according to the determined reference current value. The controller 120 and the PID controller 130 may be integrated with each other and the controller 120 may be integrated with the PID controller 130 ). ≪ / RTI > Accordingly, when the controller 120 performs the function of the PID controller 130, the process of transmitting a command for the PID control to the PID controller 130 may be omitted.

PID 제어부(130)는 컨트롤러(120)의 명령에 따라, 기준 전류값을 PID 제어를 위한 입력정보로 사용하여 제어 대상(20)의 운전 변수에 대한 PID 운전 제어량을 결정하고, 결정된 PID 운전 제어량을 이용해 제어 대상(20)에 대한 PID 제어를 수행한다. 즉, PID 제어부(130)는 제어 대상(20)의 감지되는 전류값과 기준 전류값 사이의 오차에 근거하여 제어 대상(20)이 목표값에 추종하도록 제어한다. 이를 위해, PID 제어부(130)는 비례(Proportional) 제어, 비례 적분(Proportional-Integral) 제어, 비례 미분(Proportional-Derivative) 제어를 조합하여 제어 대상(20)에 대한 피드백 제어를 수행한다. The PID controller 130 determines the PID operation control amount for the operation variable of the control target 20 by using the reference current value as the input information for the PID control according to the command of the controller 120, And performs PID control on the controlled object 20 using the received signal. That is, the PID controller 130 controls the control target 20 to follow the target value based on an error between the current value sensed by the control target 20 and the reference current value. To this end, the PID controller 130 performs feedback control on the control object 20 by combining proportional control, proportional-integral control, and proportional-derivative control.

컨트롤러(120)는 PID 제어부(130)에서 결정된 PID 운전 제어량을 주 제어 장치(10)로 전송하도록 통신부(100)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 통신부(100)는 결정된 PID 운전 제어량을 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 통해 주 제어 장치(10)로 전송한다. 통신부(100)는 LAN(local area network), WAN(wide area network), 유선 인터넷(internet) 또는 RS-232C(recommended standard-232C) 케이블을 통해, PID 운전 제어량을 주 제어 장치(10)로 전송할 수 있다. 또한, 통신부(100)는 WiFi, WiBro(wireless broadband internet), WiMax(world interoperability for microwave access), WCDMA(wideband code division multiple access), CDMA2000, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망 등을 통해 PID 운전 제어량을 주 제어 장치(10)로 전송할 수도 있다. 이에 따라, 주 제어 장치(10)는 수신된 PID 운전 제어량을 이용해 제어 대상(20)에 대한 PID 제어를 수행할 수 있다. The controller 120 may control the communication unit 100 to transmit the PID operation control amount determined by the PID control unit 130 to the main control unit 10. [ Accordingly, the communication unit 100 transmits the determined PID operation control amount to the main control device 10 via the wired network or the wireless network. The communication unit 100 transmits the PID operation control amount to the main control unit 10 through a LAN (local area network), a WAN (wide area network), a wired Internet or an RS-232C . In addition, the communication unit 100 may be a WiFi, wireless broadband internet (WiBro), world interoperability for microwave access (WiMax), wideband code division multiple access (WCDMA), CDMA2000, LTE The PID operation control amount may be transmitted to the main control unit 10 through the PID control unit. Accordingly, the main control device 10 can perform the PID control on the control target 20 using the received PID operation control amount.

또한, 컨트롤러(120)는 PID 제어부(130)에서 결정된 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하고, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구된다면, 상기 기준 전류값을 조정할 수 있다. 컨트롤러(120)는 PID 운전 제어량에 따라 산출된 운전 변수의 산출값이 데이터베이스(110)의 저장 정보에 포함된 제어 대상(20)에 대한 운전 변수의 저장값들 중 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속하는가 여부로 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 판단할 수 있다. 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최소 극대값보다 작다면, 운전 변수의 산출값과 최소 극대값 간의 차이만큼 비례하여 증가되도록 기준 전류값을 조정하고, 운전 변수의 산출값이 최대 극대값보다 크다면, 운전 변수의 산출값과 최대 극대값 간의 차이만큼 비례하여 감소되도록 기준 전류값을 조정할 수 있다. The controller 120 determines whether adjustment of the PID operation control amount determined by the PID control unit 130 is required and adjusts the reference current value if adjustment of the PID operation control amount is required. The controller 120 determines whether the calculated value of the operating variable calculated according to the PID operation control amount is within the maximum maximum value and the minimum maximum value among the stored values of the operating variable for the controlled object 20 included in the stored information of the database 110 It is possible to determine whether or not the adjustment of the PID operation control amount is required. The controller 120 adjusts the reference current value so that the calculated value of the operating variable is increased in proportion to the difference between the calculated value of the operating variable and the minimum maximum value and if the calculated value of the operating variable is greater than the maximum maximum value , The reference current value can be adjusted so as to be reduced proportionally by the difference between the calculated value of the operating variable and the maximum maximum value.

컨트롤러(120)는 PID 운전 제어량으로부터 PID 운전을 위한 운전 변수의 값 (이하, 운전 변수의 산출값이라 칭함)을 산출할 수 있다. 컨트롤러(120)는 PID 운전을 위한 운전 변수의 값에 PID 운전 제어량을 증감함으로써, 운전 변수의 산출값을 구할 수 있다. 컨트롤러(120)는 PID 운전 제어량으로부터 압력 등을 포함하는 운전 변수의 산출값을 구할 수 있다. 다만, 운전 변수의 산출값으로서, 압력값은 예시적인 것이 불과하며, 컨트롤러(120)는 제어 대상(20)의 PID 운전 제어량으로 사용되는 다양한 운전 변수들 예를 들어, 전압, 전력, 저항, 유량, 수위, 온도 등을 PID 운전 제어량에 따른 운전 변수 산출값으로 구할 수 있다. PID 운전 제어량은 다음의 수학식 1로 표현될 수 있다.The controller 120 can calculate the value of the operation variable for PID operation (hereinafter referred to as the calculated value of the operation variable) from the PID operation control amount. The controller 120 can obtain the calculated value of the operation variable by increasing or decreasing the PID operation control amount to the value of the operation variable for the PID operation. The controller 120 can obtain the calculated value of the operating variable including the pressure or the like from the PID operation control amount. The controller 120 calculates various operating parameters such as a voltage, a power, a resistance, and a flow rate, which are used as the PID operation control amount of the control object 20. [ , Water level, temperature, etc. can be obtained as the operation variable calculation value according to the PID operation control amount. The PID operation control amount can be expressed by the following equation (1).

Figure 112016021730318-pat00001
Figure 112016021730318-pat00001

MV는 PID 운전 제어량이고, SV는 제어 대상(20)이 도달하기 위한 운전 변수의 목표값이고, PV는 제어 대상(20)의 운전 변수의 현재 감지값이고, E는 제어 대상(20)의 현재 오차값(SV-PV)이고, KP는 비례계수이고, Ti는 적분시 상수이고, Td는 미분시 상수이다. MV is the PID operation control amount, SV is the target value of the operation variable for reaching the control object 20, PV is the current detection value of the operation variable of the control object 20, E is the current value of the control object 20 (SV-PV), K P is a proportional coefficient, T i is a constant at integral time, and T d is a differential time constant.

수학식 1에서, 제어 대상(20)의 기준 입력신호는 압력센서의 신호이며 EP = 압력의 목표값 - 현재 압력값로 표현될 수 있다. 이때, 기준 입력 신호에 이상이 발생한 경우 제어 대상(20)의 기준 입력신호는 전류의 신호로 대체되며, 이때의 기준 입력신호는 Ei = 기준 전류값 - 현재 전류값으로 표현될 수 있다. 압력은 전류에 비례하므로, EP와 Ei는 비례 관계가 성립한다. 따라서, 운전 변수 감지정보에 대한 이상 시 제어량인 압력을 변동하여 기준 전류값에 따른 PID 제어를 수행할 수 있다. 이때, 컨트롤러(120)는 PID 운전 제어량으로부터 PID 운전을 위한 운전 변수의 산출값 즉 압력값을 구할 수 있다. In Equation (1), the reference input signal of the control object 20 is the signal of the pressure sensor and E P = the target value of the pressure - the present pressure value. At this time, when an error occurs in the reference input signal, the reference input signal of the control object 20 is replaced with a current signal, and the reference input signal at this time is E i = Reference current value - current current value. Since the pressure is proportional to the current, E P and E i are proportional. Therefore, it is possible to perform the PID control according to the reference current value by varying the pressure which is the control amount at the time of abnormality with respect to the operation variable detection information. At this time, the controller 120 can calculate the calculated value of the operating variable for PID operation, that is, the pressure value, from the PID operation control amount.

도 4는 시간 경과에 따라 데이터베이스에 저장되어 있는 저장 정보 및 이에 대응하는 전류값을 예시하는 그래프이다. 4 is a graph illustrating storage information stored in the database over time and corresponding current values.

도 4를 참조하면, 데이터베이스(110) 내에 저장된 제어 대상(20)의 저장 정보 즉, 운전 변수 감지정보 중에서 압력값(400) 및 이에 대응하는 전류값(410)을 도시하고 있다. 4, the pressure value 400 and the current value 410 corresponding to the stored information of the controlled object 20 stored in the database 110, that is, the operating parameter sensing information, are shown.

컨트롤러(120)는 일정 시간 동안의 압력값(400) 증감에 따른 극대값들(M1, M2, M3)을 추출할 수 있다. 컨트롤러(120)는 압력값(400)이 증가하다가 감소되는 지점을 극대값으로 추출할 수 있다. 컨트롤러(120)는 추출된 극대값들(M1, M2, M3) 중에서 전류값(410)이 증가하는 때에 최대값을 갖는 극대값을 최대 극대값(M1)으로 결정할 수 있다. 또한, 컨트롤러(120)는 추출된 극대값들(M1, M2, M3) 중에서 전류 값(410)이 증가하는 때에 최소값을 갖는 극대값을 최소 극대값(M3)으로 결정할 수 있다. 한편, 컨트롤러(120)는 추출된 극대값들(M1, M2, M3) 중에서 전류값(410)이 감소하는 때의 극대값(M2)은 최대 극대값 또는 최소 극대값의 결정을 위한 후보군에서 제외시킨다. The controller 120 can extract the maximum values M1, M2, and M3 corresponding to the increase / decrease of the pressure value 400 for a predetermined time. The controller 120 can extract a point at which the pressure value 400 increases and decreases at a maximum value. The controller 120 can determine the maximum value having the maximum value as the maximum maximum value M1 when the current value 410 increases among the extracted maximum values M1, M2, and M3. In addition, the controller 120 can determine the maximum value having the minimum value as the minimum maximum value M3 when the current value 410 increases among the extracted maximum values M1, M2, and M3. On the other hand, the controller 120 excludes the maximum value M2 when the current value 410 decreases from among the extracted maximum values M1, M2, and M3, from the candidate group for determining the maximum or minimum maximum value.

컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속한다고 판단되면, 결정된 PID 운전 제어량이 유효하다고 판단하고, PID 운전 제어량에 따른 PID 제어를 수행할 것을 PID 제어부(130)에 명령할 수 있다. 그러나, 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속하지 않는다고 판단되면, 결정된 PID 운전 제어량이 유효하지 않다고 판단한다.The controller 120 determines that the determined PID operation control amount is valid and, if it is determined that the calculated value of the operation variable is within the maximum maximum value and the minimum maximum value range, determines that the PID operation control amount is valid and performs PID control according to the PID operation control amount to the PID control unit 130 Command. However, when it is determined that the calculated value of the operating variable does not fall within the maximum maximum value and the minimum maximum value range, the controller 120 determines that the determined PID operation control amount is invalid.

PID 운전 제어량이 유효하지 않다고 판단하면, 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값을 근거로 하여 기준 전류값을 조정할 수 있다. 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최소 극대값보다 작다면, 운전 변수의 산출값과 최소 극대값 간의 차이만큼 비례하여 증가되도록 기준 전류값을 조정할 수 있다. 기준 전류값이 증가됨으로 인해 제어 대상(20)에 대한 PID 운전 제어량이 비례적으로 증가할 수 있다. 또한, 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최대 극대값보다 크다면, 운전 변수의 산출값과 최대 극대값 간의 차이만큼 비례하여 감소되도록 기준 전류값을 조정할 수 있다. 기준 전류값이 감소됨으로 인해 제어 대상(20)에 대한 PID 운전 제어량이 비례적으로 감소될 수 있다. If it is determined that the PID operation control amount is not valid, the controller 120 can adjust the reference current value based on the calculated value of the operation variable. The controller 120 may adjust the reference current value so that the calculated value of the operating variable is less than the minimum maximum value and increases in proportion to the difference between the calculated value of the operating variable and the minimum maximum value. The PID operation control amount for the control target 20 can be proportionally increased because the reference current value is increased. If the calculated value of the operating variable is greater than the maximum maximum value, the controller 120 may adjust the reference current value so that the calculated value is proportionally reduced by the difference between the calculated value of the operating variable and the maximum maximum value. The PID operation control amount for the control target 20 can be proportionally reduced because the reference current value is reduced.

도 5는 본 발명에 따른 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)를 통해 제어 대상(20)을 제어하기 위한 정보를 시간 경과에 따라 표시한 일 실시예의 그래프이다. FIG. 5 is a graph illustrating an example of information for controlling the control object 20 through a database-based control device 30 according to the present invention over time.

참조 번호 500은 주 제어 장치(10)의 신호 측정 센서 중 전류 센서가 제어 대상(20)에 대해 감지한 전류 정보를 시간 경과에 따라 도시한 것이다. 전류 정보(500)는 주 제어 장치(10)로부터 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)로 전달되어 데이터베이스(110)에 저장되는 정보이다. Reference numeral 500 denotes current information detected by the current sensor among the signal measuring sensors of the main control device 10 with respect to the control target 20, as time elapses. The current information 500 is information transferred from the main control device 10 to the database-based control device 30 and stored in the database 110.

참조 번호 510은 주 제어 장치(10)의 신호 측정 센서 중 압력 센서가 제어 대상(20)에 대해 감지한 압력 정보를 시간 경과에 따라 도시한 것이다. 압력 정보(510)는 주 제어 장치(10)로부터 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)로 전달되어 데이터베이스(110)에 저장되는 정보이다. 압력 정보(510)는 압력 센서의 이상으로 인해 이상 신호를 수신하거나 통신 에러로 인해 압력 정보를 제공받지 못하는 경우에, 도 5에 도시된 바와 같이 이상 발생 시점에서 압력값이 급격하게 떨어지는 것을 확인할 수 있다.Reference numeral 510 denotes pressure information detected by the pressure sensor of the signal measuring sensor of the main control device 10 with respect to the control object 20, as time elapses. The pressure information 510 is information transmitted from the main control device 10 to the database-based control device 30 and stored in the database 110. In the case where the pressure information 510 receives an abnormal signal due to an abnormality of the pressure sensor or is not provided with pressure information due to a communication error, it is possible to confirm that the pressure value suddenly drops at the time of occurrence of the abnormality have.

참조 번호 520은 제어 대상(20)의 PID 제어를 위한 PID 운전 제어량을 시간 경과에 따라 도시한 것이다. PID 운전 제어량은 제어 대상(20)의 제어하기 위해 기준 전류값에 근거하여 결정된 PID 제어량을 의미한다. 컨트롤러(120)는 이상 발생 시점 이후에 데이터베이스(110)에 저장되어 있는 저장 정보를 이용해 기준 전류값을 결정하고, 결정된 기준 전류값에 따라 제어 대상에 대한 PID 제어를 명령한다. 이에 따라, PID 제어부(130)는 기준 전류값을 PID 제어를 위한 입력정보로 사용하여 제어 대상에 대한 PID 운전 제어량을 결정할 수 있다. PID 운전 제어량은 이상 발생 시점 이전까지는 데이터베이스(110)에 저장된 바와 같이 감지된 압력 정보(510)에 비례하지만, 이상 발생 시점 이후에는 컨트롤러(120)에 의해 결정된 기준 전류값 또는 산출된 압력 정보(520)와 비례한다.Reference numeral 520 denotes a PID operation control amount for PID control of the control object 20 in accordance with a lapse of time. The PID operation control amount means a PID control amount determined based on the reference current value for controlling the control object 20. [ The controller 120 determines the reference current value using the stored information stored in the database 110 after the occurrence of the anomaly, and commands the PID control on the controlled object according to the determined reference current value. Accordingly, the PID controller 130 can determine the PID operation control amount for the control target by using the reference current value as input information for the PID control. The PID operation control amount is proportional to the sensed pressure information 510 as stored in the database 110 until the time of the occurrence of the abnormality but the reference current value determined by the controller 120 or the calculated pressure information 520 ).

참조 번호 530은 압력 센서의 이상으로 인해 이상 신호를 수신하거나 통신 에러로 인해 압력 정보를 제공받지 못하는 경우에, 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)의 컨트롤러(120)가 PID 운전 제어량을 이용해 산출한 운전 변수의 산출값(예를 들어, 압력 정보)을 시간 경과에 따라 도시한 것이다. PID 제어부(130)가 결정된 PID 운전 제어량을 이용하여 제어 대상에 대한 PID 제어를 수행하는 것과는 별개로, 컨트롤러(120)는 PID 제어부(130)에서 결정된 PID 운전 제어량을 이용해 제어 대상(20)의 PID 제어를 위한 운전 변수의 산출값 예를 들어, 압력 정보를 구할 수 있다.Reference numeral 530 denotes a driving operation calculated by the controller 120 of the database-based control device 30 using the PID operation control amount in the case where an abnormal signal is received due to an abnormality of the pressure sensor or pressure information is not received due to a communication error (For example, pressure information) of the variable over time. The controller 120 controls the PID operation control amount by using the PID operation control amount determined by the PID control unit 130 independently of the PID control unit 130 performing the PID operation control on the controlled object using the determined PID operation control amount. The calculated value of the operating variable for control, for example, pressure information can be obtained.

한편, 컨트롤러(120)는 결정된 PID 운전 제어량에 의한 제어 대상(20)에 대한 PID 제어를 중지할 것인가를 결정할 수 있다. 컨트롤러(120)는 운전 변수 감지정보의 이상 해지 신호의 수신 또는 사용자의 동작 중지 신호의 수신에 의해 상기 PID 제어를 중지할 수 있다. 이상 해지 신호는 센서의 이상 원인이 해소됨으로 인해, 운전 변수 감지정보를 정상적으로 감지할 수 있음을 의미하는 신호이다. 이상 해지 신호 또는 사용자의 동작 중지 신호는 주 제어 장치(10)로부터 수신될 수 있다. 또한, 컨트롤러(120)는 PID 제어를 위한 일정 주기가 경과하였는가를 결정하고, 일정 주기가 경과하였다면, 기준 전류값을 결정 및 PID 제어 명령을 PID 제어부(130)로 전송하는 동작을 반복적으로 수행할 수 있다. 여기서, 일정 주기는 수초 내지 수 시간 범위 내에서 설정될 수 있다.On the other hand, the controller 120 can determine whether to stop the PID control for the controlled object 20 based on the determined PID operation control amount. The controller 120 may stop the PID control by receiving an abnormal termination signal of the operation parameter detection information or by receiving a user operation termination signal. The abnormal termination signal is a signal indicating that the operating parameter detection information can be normally detected due to the elimination of the cause of the sensor abnormality. An abnormal termination signal or an operation stop signal of the user may be received from the main control device 10. [ In addition, the controller 120 determines whether a predetermined period for PID control has elapsed. If the predetermined period has elapsed, the controller 120 repeatedly performs an operation of determining a reference current value and transmitting a PID control command to the PID controller 130 . Here, the predetermined period may be set within a range of several seconds to several hours.

표시부(140)는 현재 감지되는 운전 변수 감지정보에 대한 이상 여부를 표시한다. 도 3을 참조하면, 표시부(140)의 예시적인 형태가 도시된 것으로, 표시부(140)는 전원 공급 상태(POW), 신호 수신 상태(RX), 신호 전송 상태(TX) 또는 운전 변수 감지정보의 이상 발생 상태(ERR) 등을 표시할 수 있다. 특히, 표시부(500)는 운전 변수 감지정보에 대한 이상 여부를 표시함으로써, 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)가 데이터베이스(110)에 저장된 저장 정보에 근거하여 제어 대상(20)에 대한 PID 제어를 수행함을 알리는 기능을 수행한다. 표시부(140)는 전원 공급 상태(POW), 신호 수신 상태(RX), 신호 전송 상태(TX) 또는 운전 변수 감지정보의 이상 발생 상태(ERR) 등을 표시하기 위해, 발광 다이오드(LED) 소자를 사용할 수 있다.The display unit 140 displays an abnormality of the currently sensed operating parameter detection information. 3, the display unit 140 includes a power supply state POW, a signal reception state RX, a signal transmission state TX, An error occurrence state (ERR), and the like can be displayed. In particular, the display unit 500 displays an abnormality with respect to the operation parameter detection information, so that the database-based control device 30 performs PID control on the control object 20 based on the storage information stored in the database 110 As shown in FIG. The display unit 140 may include a light emitting diode (LED) element to indicate a power supply state POW, a signal reception state RX, a signal transmission state TX, Can be used.

데이터 커넥터(150)는 외부 저장 장치와 연결을 위한 포트를 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 커넥터(150)는 다양한 외부 저장 장치와의 인터페이스를 위한 인터페이스 포트를 제공할 수 있다. 특히, 데이터 커넥터(150)는 데이터베이스(110)에 저장된 저장 정보를 외부 저장 장치로 출력하기 위한 포트를 제공하거나, 외부 저장 장치에 저장된 운전 변수 감지정보를 데이터베이스(110)에 저장하기 위한 인터페이스 포트를 제공할 수 있다. 여기서, 외부 저장 장치는 휴대가 가능한 다양한 메모리소자를 포함하는 기기를 포함하는 것이며, 유에스비(USB Universal Serial Bus) 메모리, 외장형 하드 기기(SSD Solid State Drive), 다양한 디스크 기기(CD) 등을 포함할 수 있다. The data connector 150 provides a port for connection with an external storage device. As shown in FIG. 3, the data connector 150 may provide an interface port for interfacing with various external storage devices. In particular, the data connector 150 provides a port for outputting the stored information stored in the database 110 to the external storage device, or an interface port for storing the operating parameter detection information stored in the external storage device in the database 110 . Here, the external storage device includes a device including various portable memory devices, and may include a USB Universal Serial Bus (USB) memory, an SSD solid state drive, a variety of disk devices .

전원 공급부(160)는 전술한 통신부(100), 데이터베이스(110), 컨트롤러(120), PID 제어부(130), 표시부(140) 등의 동작을 위한 전원을 공급한다. 예를 들어, 전원 공급부(160)는 5 내지 9[V]의 직류 전압을 공급하며, 이때 소비 전류는 100[mA]가 사용될 수 있다.The power supply unit 160 supplies power for operation of the communication unit 100, the database 110, the controller 120, the PID control unit 130, the display unit 140, and the like. For example, the power supply unit 160 supplies a direct current voltage of 5 to 9 [V], and a current consumption of 100 [mA] may be used.

도 6은 본 발명에 따른 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.6 is a flowchart of a database-based control method for a control object according to an embodiment of the present invention.

제어 대상의 운전 변수에 의한 운전 수행 중에 감지되는 운전 변수 감지정보에 대한 이상을 인식한다(S600). 전술한, 컨트롤러(120)는 운전 변수 감지정보에 대한 이상 신호의 수신 또는 운전 변수 감지정보의 수신 중단 등을 운전 변수 감지정보에 대한 이상으로 인식할 수 있다. 운전 변수 감지정보는 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 또는 온도 정보 등을 포함할 수 있다.The abnormality of the operation parameter sensing information detected during the operation by the operation variable of the controlled object is recognized (S600). The controller 120 may recognize an abnormality in the operation parameter detection information or an interruption in the reception of the operation parameter detection information as abnormality with respect to the operation parameter detection information. The operating parameter sensing information may include pressure information, pressure period information, current information, voltage information, power information, flow rate information, water level information, or temperature information.

예를 들어, 주 제어 장치(10)에 구비된 신호 측정 센서의 고장으로 인해 제어 대상(20)에 대한 감지 기능을 수행할 수 없다면, 주 제어 장치(10)는 신호 측정 센서의 고장에 따른 이상 신호를 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)로 전송하며, 이를 수신한 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)의 컨트롤러(120)는 이를 운전 변수 감지정보에 대한 이상이 있는 것으로 인식한다. 또한, 주 제어 장치(10)와 데이터베이스 기반의 제어 장치(30) 사이에 형성된 유선 네트워크 또는 무선 네트워크의 연결이 끊어지거나 불안정해짐으로 인해, 운전 변수 감지정보를 데이터베이스 기반의 제어 장치(30)가 수신하지 못하는 경우에, 컨트롤러(120)는 운전 변수 감지정보에 대한 이상으로 인식할 수 있다. For example, if the signal measuring sensor provided in the main control unit 10 can not perform the sensing function with respect to the control target 20 due to a failure, the main control unit 10 can detect an abnormality Based controller 30, and the controller 120 of the database-based controller 30 recognizes that there is an abnormality in the operation parameter detection information. Also, since the connection of the wired network or the wireless network formed between the main control apparatus 10 and the database-based control apparatus 30 is cut off or becomes unstable, the database-based control apparatus 30 receives the operating parameter detection information The controller 120 can recognize the abnormality of the operation parameter detection information.

S600 단계 후에, 운전 변수 감지정보의 이상 인식에 따라, 데이터베이스(110)에 저장되어 있는 저장 정보에 근거하여 기준 전류값을 결정한다(S602). 데이터베이스(110)에 저장된 저장 정보는 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 또는 온도 정보 등이 포함될 수 있다. 컨트롤러(120)는 데이터베이스(110)에 저장된 저장 정보 중에서 현재 수신되는 감지 전류값의 전압 또는 전력 등에 대응하는 저장 전류값들의 평균 전류값을 기준 전류값으로 결정할 수 있다. After step S600, the reference current value is determined based on the stored information stored in the database 110 according to the abnormality recognition of the operation parameter detection information (S602). The storage information stored in the database 110 may include pressure information, pressure period information, current information, voltage information, power information, flow rate information, water level information, or temperature information. The controller 120 may determine the average current value of the storage current values corresponding to the voltage or power of the currently sensed current value among the stored information stored in the database 110 as the reference current value.

S602 단계 후에, 상기 결정된 기준 전류값을 PID 제어를 위한 입력정보로 사용하여, 상기 제어 대상의 운전 변수에 대한 상기 PID 운전 제어량을 결정한다(S604). 컨트롤러(120)는 결정된 기준 전류값에 따라 제어 대상(20)에 대한 PID 제어를 수행하도록 PID 제어부(130)에 명령한다. PID 제어부(130)는 컨트롤러(120)의 명령에 따라, 기준 전류값을 PID 제어를 위한 입력정보로 사용하여 제어 대상(20)에 대한 PID 운전 제어량을 결정한다. 즉, PID 제어부(130)는 제어 대상(20)의 감지 전류값과 기준 전류값 사이의 오차에 근거하여 PID 운전 제어량을 결정한다.After step S602, the PID operation control amount for the operation variable of the controlled object is determined using the determined reference current value as input information for PID control (S604). The controller 120 instructs the PID controller 130 to perform PID control on the control target 20 according to the determined reference current value. The PID controller 130 determines the PID operation control amount for the control target 20 by using the reference current value as input information for PID control according to a command from the controller 120. [ That is, the PID controller 130 determines the PID operation control amount based on the error between the sensed current value of the controlled object 20 and the reference current value.

S604 단계 후에, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정한다(S606). 컨트롤러(120)는 PID 운전 제어량으로부터 PID 운전을 위한 운전 변수의 산출값을 구할 수 있다. 컨트롤러(120)는 PID 운전을 위한 운전 변수의 값에 PID 운전 제어량을 증감함으로써, 운전 변수의 산출값을 구할 수 있다. 컨트롤러(120)는 PID 운전 제어량으로부터 압력 등을 포함하는 운전 변수의 산출값을 구할 수 있다. 컨트롤러(120)는 PID 운전 제어량에 따라 산출된 운전 변수의 산출값이 데이터베이스(110)의 저장 정보에 포함된 제어 대상(20)에 대한 운전 변수의 저장값들 중 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속하는가 여부로 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 판단할 수 있다. 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속한다고 판단되면, 결정된 PID 운전 제어량이 유효하다고 판단하고, PID 운전 제어량에 따른 PID 제어를 수행할 것을 PID 제어부(130)에 명령할 수 있다. 그러나, 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속하지 않는다고 판단되면, PID 운전 제어량의 조정이 요구되는 것으로 결정할 수 있다.After step S604, it is determined whether adjustment of the PID operation control amount is required (S606). The controller 120 can calculate the calculated value of the operating variable for the PID operation from the PID operation control amount. The controller 120 can obtain the calculated value of the operation variable by increasing or decreasing the PID operation control amount to the value of the operation variable for the PID operation. The controller 120 can obtain the calculated value of the operating variable including the pressure or the like from the PID operation control amount. The controller 120 determines whether the calculated value of the operating variable calculated according to the PID operation control amount is within the maximum maximum value and the minimum maximum value among the stored values of the operating variable for the controlled object 20 included in the stored information of the database 110 It is possible to determine whether or not the adjustment of the PID operation control amount is required. The controller 120 determines that the determined PID operation control amount is valid and, if it is determined that the calculated value of the operation variable is within the maximum maximum value and the minimum maximum value range, determines that the PID operation control amount is valid and performs PID control according to the PID operation control amount to the PID control unit 130 Command. However, if it is determined that the calculated value of the operating variable does not fall within the maximum maximum value and minimum minimum value range, the controller 120 can determine that adjustment of the PID operation control amount is required.

S606 단계 후에, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구된다면, 상기 기준 전류값을 조정한다(S608). PID 운전 제어량이 유효하지 않다고 판단하면, 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값을 근거로 하여 기준 전류값을 조정할 수 있다. 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최소 극대값보다 작다면, 운전 변수의 산출값과 최소 극대값 간의 차이만큼 비례하여 증가되도록 기준 전류값을 조정할 수 있다. 기준 전류값이 증가됨으로 인해 제어 대상(20)에 대한 PID 운전 제어량이 비례적으로 증가할 수 있다. 또한, 컨트롤러(120)는 운전 변수의 산출값이 최대 극대값보다 크다면, 운전 변수의 산출값과 최대 극대값 간의 차이만큼 비례하여 감소되도록 기준 전류값을 조정할 수 있다. 기준 전류값이 감소됨으로 인해 제어 대상(20)에 대한 PID 운전 제어량이 비례적으로 감소될 수 있다. After the step S606, if the PID operation control amount is required to be adjusted, the reference current value is adjusted (S608). If it is determined that the PID operation control amount is not valid, the controller 120 can adjust the reference current value based on the calculated value of the operation variable. The controller 120 may adjust the reference current value so that the calculated value of the operating variable is less than the minimum maximum value and increases in proportion to the difference between the calculated value of the operating variable and the minimum maximum value. The PID operation control amount for the control target 20 can be proportionally increased because the reference current value is increased. If the calculated value of the operating variable is greater than the maximum maximum value, the controller 120 may adjust the reference current value so that the calculated value is proportionally reduced by the difference between the calculated value of the operating variable and the maximum maximum value. The PID operation control amount for the control target 20 can be proportionally reduced because the reference current value is reduced.

S606 단계 후에, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되지 않는다면, 상기 결정된 PID 운전 제어량을 이용해 상기 제어 대상에 대한 상기 PID 제어를 수행한다(S610). 다만, 전술한 S606 단계 및 S608 단계는 필수적인 단계는 아니며, 필요에 따라 생략될 수 있다. 따라서, S604 단계 후에, 결정된 PID 운전 제어량을 이용해 제어 대상에 대한 PID 제어를 즉시 수행할 수도 있다. If no adjustment of the PID operation control amount is requested after step S606, the PID control for the controlled object is performed using the determined PID operation control amount at step S610. However, steps S606 and S608 are not essential steps, and may be omitted if necessary. Accordingly, after the step S604, the PID control for the control target can be immediately performed using the determined PID operation control amount.

S610 단계 후에, 상기 결정된 PID 운전 제어량을 제어 대상(20)을 제어하는 주 제어 장치(10)로 전송한다(S612). 컨트롤러(120)는 결정된 PID 운전 제어량을 주 제어 장치(10)로 전송하도록 통신부(100)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 통신부(100)는 결정된 PID 운전 제어량을 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 통해 주 제어 장치(10)로 전송한다. 다만, 도 6에서, S612 단계는 S610 단계 후에 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 실시예에 지나지 않으며, 필요에 따라, S612 단계는 S604 단계 후에 또는 S606 단계 후에 수행될 수도 있다.After step S610, the determined PID operation control amount is transmitted to the main control device 10 controlling the control target 20 (S612). The controller 120 may control the communication unit 100 to transmit the determined PID operation control amount to the main control device 10. [ Accordingly, the communication unit 100 transmits the determined PID operation control amount to the main control device 10 via the wired network or the wireless network. In FIG. 6, step S612 is illustrated as being performed after step S610, but this is merely an example, and step S612 may be performed after step S604 or step S606, if necessary.

S610 단계 또는 S612 단계 후에, 제어 대상(20)에 대한 PID 제어를 중지할 것인가를 결정한다(S614). 주 제어 장치(10) 또는 제어 대상(20)으로부터 이상 해지 신호 또는 사용자의 동작 중지 신호를 수신하면, 컨트롤러(120)는 제어 대상(20)에 대한 PID 제어를 중지할 수 있다. After step S610 or step S612, it is determined whether to stop the PID control for the control target 20 (S614). The controller 120 can stop the PID control on the control object 20 when receiving an abnormal release signal or a user operation stop signal from the main control device 10 or the control object 20. [

S614 단계에서, 제어 대상(20)에 대한 PID 제어의 중지 결정이 내려지지 않는다면, 제어 대상(20)의 PID 제어를 위한 일정 주기가 경과하였는가를 결정한다(S616). 만일, 일정 주기가 경과하였다면, 전술한 S602 단계로 진행하여, S602 단계 내지 S614 단계를 반복한다. 여기서, 일정 주기는 수초 내지 수 시간 범위 내에서 설정될 수 있다.If it is determined in step S614 that the PID control of the control object 20 has not been stopped, it is determined whether a predetermined period for PID control of the control object 20 has elapsed (S616). If the predetermined period has elapsed, the process proceeds to step S602 described above, and steps S602 to S614 are repeated. Here, the predetermined period may be set within a range of several seconds to several hours.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be clear to those who have knowledge.

100: 통신부
110: 데이터베이스
120: 컨트롤러
130: PID 제어부
140: 표시부
150: 데이터 커넥터
160: 전원 공급부100:
110: Database
120: controller
130: PID controller
140:
150: Data Connector
160: Power supply

Claims (25)

제어 대상의 운전 변수에 의한 운전 수행 중에 감지되는 운전 변수 감지정보를 수신하는 통신부;
상기 수신된 운전 변수 감지정보를 저장하는 데이터베이스;
상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상을 인식하고, 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 운전 변수 감지정보에 대한 저장 정보에 근거하여 기준 전류값을 결정하고, 상기 결정된 기준 전류값에 따라 상기 제어 대상에 대한 PID 제어(proportional integral derivative control)를 명령하는 컨트롤러; 및
상기 컨트롤러의 명령에 따라, 상기 기준 전류값을 상기 PID 제어를 위한 입력정보로 사용하여 상기 제어 대상의 상기 운전 변수에 대한 PID 운전 제어량을 결정하고, 상기 결정된 PID 운전 제어량을 이용해 상기 제어 대상에 대한 상기 PID 제어를 수행하는 PID 제어부를 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치.A communication unit for receiving operating parameter detection information sensed during an operation by an operation variable of a control object;
A database for storing the received operating parameter detection information;
Wherein the controller is configured to recognize the abnormality of the operating parameter detection information, determine a reference current value based on stored information on the operating parameter sensing information stored in the database, A controller for commanding a proportional integral derivative control; And
And a control unit for determining a PID operation control amount for the operation variable of the control object using the reference current value as input information for the PID control according to an instruction from the controller, And a PID controller for performing the PID control. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상 신호의 수신 및 상기 운전 변수 감지정보의 수신 중단 중 어느 하나를 상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상으로 인식하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the controller
Wherein the control unit recognizes any one of the reception of the abnormality signal for the operation parameter sensing information and the reception stop of the operation parameter sensing information as abnormal for the operation parameter sensing information. 제 1 항에 있어서,
상기 운전 변수 감지정보 및 상기 저장 정보는 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 및 온도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. The method according to claim 1,
Wherein the operation parameter sensing information and the storage information are at least one of a pressure information, a pressure period information, a current information, a voltage information, a power information, a flow rate information, a water level information, Device. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 데이터베이스에 저장된 상기 저장 정보 중에서 현재 수신되는 감지 전류값의 전압 및 전력 중 적어도 하나와 대응하는 저장 전류값들의 평균 전류값을 상기 기준 전류값으로 결정하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. 2. The apparatus of claim 1, wherein the controller
Based on the stored current information, an average current value of storage current values corresponding to at least one of a voltage and a power of a currently sensed current value among the stored information stored in the database. 제 1 항에 있어서,
상기 운전 변수는 상기 제어 대상에 대한 압력, 유량, 수위 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. The method according to claim 1,
Wherein the operating parameter includes at least one of a pressure, a flow rate, a water level, and a temperature for the controlled object. 제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 결정된 PID 운전 제어량을 상기 제어 대상을 제어하는 주 제어 장치로 전송하도록 제어하고,
상기 컨트롤러의 제어에 따라, 상기 통신부는 상기 결정된 PID 운전 제어량을 상기 주 제어 장치로 전송하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. The method according to claim 1,
Wherein the controller controls the determined PID operation control amount to be transmitted to the main control device that controls the control object,
And the communication unit transmits the determined PID operation control amount to the main control unit under the control of the controller. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하고, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구된다면, 상기 기준 전류값을 조정하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. 2. The apparatus of claim 1, wherein the controller
Based control device for a controlled object for determining whether adjustment of the PID operation control amount is required and adjusting the reference current value if adjustment of the PID operation control amount is required. 제 7 항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 PID 운전 제어량에 따라 산출된 상기 운전 변수의 산출값이 상기 저장 정보에 포함된 상기 제어 대상에 대한 상기 운전 변수의 저장값들 중 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속하는가 여부로 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. 8. The apparatus of claim 7, wherein the controller
Whether or not the calculated value of the operation variable calculated according to the PID operation control amount is within a maximum maximum value and a minimum maximum value among the stored values of the operation variable for the controlled object included in the stored information, Based controller for the controlled object to determine whether the required control object is required. 제 8 항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 운전 변수의 산출값이 상기 최소 극대값보다 작다면, 상기 운전 변수의 산출값과 상기 최소 극대값 간의 차이만큼 비례하여 증가되도록 상기 기준 전류값을 조정하고, 상기 운전 변수의 산출값이 상기 최대 극대값보다 크다면, 상기 운전 변수의 산출값과 상기 최대 극대값 간의 차이만큼 비례하여 감소되도록 상기 기준 전류값을 조정하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. 9. The apparatus of claim 8, wherein the controller
Adjusting the reference current value such that the calculated value of the operating variable is increased in proportion to the difference between the calculated value of the operating variable and the minimum maximum value if the calculated value of the operating variable is smaller than the minimum maximum value, Wherein the reference current value is adjusted so as to be reduced in proportion to a difference between the calculated value of the operating parameter and the maximum maximum value. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 운전 변수 감지정보의 이상 해지 신호의 수신 또는 사용자의 동작 중지 신호의 수신에 의해 상기 PID 제어의 중지를 명령하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. 2. The apparatus of claim 1, wherein the controller
Wherein the control unit instructs stop of the PID control by receiving an abnormal termination signal of the operation parameter detection information or by receiving a user operation termination signal. 제 1 항에 있어서, 상기 통신부는
RS-232C(recommended standard-232C) 인터넷 통신 규격을 지원하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. The communication device according to claim 1,
RS-232C (recommended standard-232C) A database-based control device for a control target that supports the Internet communication standard. 제 1 항에 있어서,
상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상 여부를 표시하는 표시부를 더 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. The method according to claim 1,
And a display unit for displaying an abnormality with respect to the operating parameter detection information. 제 1 항에 있어서,
외부 저장 장치와 연결을 위한 데이터 커넥터를 더 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. The method according to claim 1,
And a data connector for connection to an external storage device. 제 1 항에 있어서,
상기 통신부, 상기 데이터베이스, 상기 컨트롤러 및 상기 PID 제어부 중 적어도 하나 이상의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 장치. The method according to claim 1,
And a power supply unit for supplying power for at least one of the communication unit, the database, the controller, and the PID control unit. 제어 대상의 운전 변수에 의한 운전 수행 중에 감지되는 운전 변수 감지정보의 이상을 인식하는 단계;
상기 운전 변수 감지정보의 이상 인식에 따라, 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 운전 변수 감지정보에 대한 저장 정보에 근거하여 기준 전류값을 결정하는 단계;
상기 결정된 기준 전류값을 PID 제어(proportional integral derivative control)를 위한 입력정보로 사용하여, 상기 제어 대상의 상기 운전 변수에 대한 PID 운전 제어량을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 PID 운전 제어량을 이용해 상기 제어 대상에 대한 상기 PID 제어를 수행하는 단계를 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법.Recognizing an abnormality of the operation parameter detection information detected during operation by the operation variable of the control object;
Determining a reference current value based on the stored information on the operating parameter sensing information stored in the database according to the abnormality recognition of the operating parameter sensing information;
Determining a PID operation control amount for the operation variable of the control object by using the determined reference current value as input information for PID control (proportional integral derivative control); And
And performing the PID control on the control target using the determined PID operation control amount. 제 15 항에 있어서, 상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상을 인식하는 단계는
상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상 신호의 수신 및 상기 운전 변수 감지정보의 수신 중단 중 어느 하나를 상기 운전 변수 감지정보에 대한 이상으로 인식하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법.16. The method of claim 15, wherein recognizing an abnormality in the operating parameter sensing information comprises:
Wherein the control unit recognizes any one of the reception of the abnormality signal for the operation parameter sensing information and the reception stop of the operation parameter sensing information as abnormal for the operation parameter sensing information. 제 15 항에 있어서,
상기 운전 변수 감지정보 및 상기 저장 정보는 압력 정보, 압력의 주기 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보, 유량 정보, 수위 정보 및 온도 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법. 16. The method of claim 15,
Wherein the operation parameter sensing information and the storage information are at least one of a pressure information, a pressure period information, a current information, a voltage information, a power information, a flow rate information, a water level information, Way. 제 15 항에 있어서, 상기 기준 전류값을 결정하는 단계는
상기 저장 정보 중에서 현재 수신되는 감지 전류값의 전압 및 전력 중 적어도 하나와 대응하는 저장 전류값들의 평균 전류값을 상기 기준 전류값으로 결정하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법. 16. The method of claim 15, wherein determining the reference current value comprises:
And determining an average current value of storage current values corresponding to at least one of a voltage and a power of a currently sensed current value among the stored information as the reference current value. 제 15 항에 있어서,
상기 운전 변수는 상기 제어 대상의 압력, 유량, 수위 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법. 16. The method of claim 15,
Wherein the operating parameter includes at least one of a pressure, a flow rate, a water level, and a temperature of the controlled object. 제 15 항에 있어서,
상기 결정된 PID 운전 제어량을 상기 제어 대상을 제어하는 주 제어 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법. 16. The method of claim 15,
And transmitting the determined PID operation control amount to a main control device for controlling the controlled object. 제 15 항에 있어서,
상기 PID 운전 제어량을 결정한 후에, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하는 단계; 및
상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구된다면, 상기 기준 전류값을 조정하는 단계를 더 포함하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법. 16. The method of claim 15,
Determining whether the adjustment of the PID operation control amount is required after determining the PID operation control amount; And
Further comprising adjusting the reference current value if adjustment of the PID operation control amount is required. 제 21 항에 있어서, 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하는 단계는
상기 PID 운전 제어량에 따라 산출된 상기 운전 변수의 산출값이 상기 저장 정보에 포함된 상기 제어 대상에 대한 상기 운전 변수의 저장값들 중 최대 극대값과 최소 극대값 범위 내에 속하는가 여부로 상기 PID 운전 제어량의 조정이 요구되는가를 결정하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법. 22. The method according to claim 21, wherein the step of determining whether adjustment of the PID operation control amount is required
Whether or not the calculated value of the operation variable calculated according to the PID operation control amount is within a maximum maximum value and a minimum maximum value among the stored values of the operation variable for the controlled object included in the stored information, Based control method for a control target that determines whether a control target is required. 제 22 항에 있어서, 상기 기준 전류값을 조정하는 단계는
상기 운전 변수의 산출값이 상기 최소 극대값보다 작다면, 상기 운전 변수의 산출값과 상기 최소 극대값 간의 차이만큼 비례하여 증가되도록 상기 기준 전류값을 조정하고, 상기 운전 변수의 산출값이 상기 최대 극대값보다 크다면, 상기 운전 변수의 산출값과 상기 최대 극대값 간의 차이만큼 비례하여 감소되도록 상기 기준 전류값을 조정하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법. 23. The method of claim 22, wherein adjusting the reference current value comprises:
Adjusting the reference current value such that the calculated value of the operating variable is increased in proportion to the difference between the calculated value of the operating variable and the minimum maximum value if the calculated value of the operating variable is smaller than the minimum maximum value, Wherein the reference current value is adjusted so that the reference current value is reduced in proportion to a difference between the calculated value of the operating parameter and the maximum maximum value. 제 15 항에 있어서,
상기 제어 대상에 대한 PID 제어 후에, 상기 결정된 PID 운전 제어량에 의한 상기 제어 대상에 대한 PID 제어를 중지할 것인가를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 운전 변수 감지정보의 이상 해지 신호의 수신 또는 사용자의 동작 중지 신호의 수신에 의해 상기 PID 제어를 중지하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법. 16. The method of claim 15,
Further comprising the step of determining whether to stop the PID control on the controlled object by the determined PID operation control amount after the PID control on the controlled object,
And stopping the PID control by receiving an abnormal termination signal of the operation parameter detection information or by receiving a user operation termination signal. 제 15 항에 있어서,
상기 제어 대상에 대한 PID 제어 후에, 일정 주기가 경과하였는가를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 일정 주기가 경과하였다면, 상기 기준 전류값을 결정하는 단계로 진행하는 제어 대상에 대한 데이터베이스 기반의 제어 방법.
16. The method of claim 15,
Further comprising the step of determining whether a predetermined period has elapsed after the PID control on the controlled object,
And if the predetermined period has elapsed, proceeding to the step of determining the reference current value.
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