KR101779614B1 - 인버터 통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 인버터 통신 시스템은 이웃하는 인버터와 통신 라인을 통해 연결되며, 전송이 필요한 데이터가 발생함에 따라 전송할 데이터 프레임을 생성하고, 상기 통신 라인을 통해 연결된 이웃하는 인버터로 상기 생성한 데이터 프레임을 전송하며, 상기 통신라인을 통해 이웃하는 인버터로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하는 복수의 인버터로 구성된다.

Description

인버터 통신 시스템{INVERTER COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 인버터에 관한 것으로, 특히 복수의 인버터 사이의 데이터 통신을 위한 인버터 통신 시스템에 관한 것이다.
현대 산업에서, 대부분의 구동 장치는 전동기에 의해 이루어지고 있고, 이 전동기들을 정밀하게 제어하기 위해서는 인버터가 필수적으로 사용되고 있다. 다수의 인버터를 조작하기 위해서, 현재 피엘씨(Programmable Logic Controller, PLC) 등이 이용되고 있다.
또한, 산업 전반에서 전동기는 없어서는 안 되는 기기이므로, 이에 따라 인버터의 필요성이 높아지고 있다. 인버터는 전동기를 효율적으로 제어할 수 있는 기기로써, 전동기의 소모 전력을 줄여 에너지 효율도 높여준다.
최근 들어, 다수의 전동기를 연동하여 운전하는 경우가 많이 지고 있으며, 이에 따라 인버터와 인버터 사이의 정보를 서로 공유하여 연동 운전을 하는 경우가 늘어나고 있다.
상기와 같이 인버터가 연동 운전을 하는 경우에는 전동기의 원활한 연동을 위해 인버터와 인버터 사이의 정보 데이터나 지령 데이터를 서로 주고 받아야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터 통신 시스템의 개략 구성도이다.
도 1을 참조하면, 인버터 통신 시스템은 통신장치(10)와, 다수의 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4) 및 상기 인버터((20-1, 20-2, 20-3, 20-4)의 제어에 의해 구동되는 다수의 전동기(30-1, 30-2, 30-3, 30-4)로 구성된다.
상기 통신장치(10)는 상기 다수의 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4) 사이의 통신을 위한 통신용 마스터로 동작한다.
상기 다수의 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)는 슬레이브 기기가 되어 통신선을 통해 상기 통신장치(10)와 통신을 수행하며, 상기 통신선을 이용하여 다수의 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)와 통신장치(10)는 상호 데이터를 주고 받는다.
상기 통신장치(10)는 각각의 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)와의 통신을 통해 수집한 데이터를 이용하여 상기 각각의 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)를 제어하게 된다.
이와 같이, 복잡한 시스템이나 대규모 시스템에서는 상기와 같은 통신장치(10)를 이용하여 다수의 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)를 효율적으로 제어할 수 있다.
그러나, 전동기(30-1, 30-2, 30-3, 30-4)가 2~5대 정도로 구성되는 경우, 상기와 같이 통신 마스터로 동작하는 통신장치(10)를 구현하게 되면, 시스템이 복잡해지므로 작업자의 실수가 발생하기 쉬우며, 상기 별도의 통신장치(10)를 구현하기 위한 비용이 증가하며, 상기 통신장치(10)를 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)가 설치된 장소가 아닌 다른 장소에 설치해야 하므로, 이에 따른 설치 공간이 낭비되는 문제가 있다.
또한, 인버터(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)는 상기 마스터로 동작하는 통신장치(10)와 통신을 하므로, 통신을 위한 통신선이 길어져, 노이즈 등의 외부 환경 조건에 따라 통신 데이터에 오류가 발생할 가능성이 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서는 인버터와 인버터 사이의 데이터를 주고 받는 통신 방법을 제공하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 별도의 설치 비용 없이 효율적인 인버터 사이의 통신 방법을 제공하도록 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 인버터 통신 시스템은 이웃하는 인버터와 통신 라인을 통해 연결되며, 전송이 필요한 데이터가 발생함에 따라 전송할 데이터 프레임을 생성하고, 상기 통신 라인을 통해 연결된 이웃하는 인버터로 상기 생성한 데이터 프레임을 전송하며, 상기 통신라인을 통해 이웃하는 인버터로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하는 복수의 인버터로 구성된다.
또한, 상기 각각의 인버터에는 서로 다른 고유 식별자가 부여되며, 상기 데이터 프레임에는 상기 데이터 프레임의 최종 목적지에 대응되는 인버터의 고유 식별자로 이루어진 목적지 정보가 포함된다.
또한, 상기 각각의 인버터는 상기 수신되는 데이터 프레임에 포함된 목적지 정보가 자신의 고유 식별자에 대응되면, 상기 데이터 프레임에 포함된 데이터를 자신의 인버터에 적용한다.
또한, 상기 각각의 인버터는 상기 수신되는 데이터 프레임에 포함된 목적지 정보가 자신의 고유 식별자에 대응되지 않으면, 상기 수신한 데이터 프레임을 이웃하는 다른 인버터로 전송한다.
또한, 상기 데이터 프레임에는 상기 데이터 프레임의 출발지에 따른 인버터의 고유 식별자로 이루어진 출발지 정보가 포함된다.
또한, 상기 각각의 인버터는 상기 수신되는 데이터 프레임에 포함된 출발지 정보가 자신의 고유 식별자에 대응되면, 상기 수신한 데이터 프레임을 삭제한다.
또한, 상기 각각의 인버터는 송신이 필요한 데이터가 발생함에 따라 통신 규격에 맞는 데이터 프레임을 생성하는 데이터 프레임 생성부와, 상기 데이터 프레임 생성부에 의해 생성된 데이터 프레임을 이웃하는 다른 인버터로 전송하거나, 이웃하는 다른 인버터로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하는 통신부와, 상기 데이터 프레임의 최종 목적지에 대응되는 목적지 정보가 포함된 데이터 프레임이 생성되어 전송되도록 하고, 상기 수신되는 데이터 프레임의 목적지 정보에 의거하여 상기 데이터 프레임에 포함된 데이터를 적용하거나, 이웃하는 다른 인버터로 전송하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 통신부는 이전 고유 식별자가 부여된 인버터로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하고, 다음 고유 식별자가 부여된 인버터로 데이터 프레임을 전송한다.
또한, 상기 데이터 프레임은 인버터의 구동 방향, 구동 상태 및 트립 상태 중 적어도 하나를 포함하는 정보 데이터와, 인버터의 DC-링크 전압, 출력 전압, 출력 전류, 출력 주파수 및 출력 전력 중 적어도 하나를 포함하는 지령 데이터로 구성된다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 인버터 연동 시스템에서 적은 비용으로 효율적인 통신 시스템을 구현할 수 있으며, 모든 인버터가 마스터로 동작할 수 있는 시스템이므로, 시스템 구성이 수월한 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터 통신 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 통신 시스템의 구성도이다.
도 3은 인버터 시스템을 구성하는 인버터에 부여된 고유 식별자를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 프레임의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인버터의 구성도이다.
도 6 및 7은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 통신 시스템의 통신 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
제안되는 실시 예에 대해서 기술하여 본다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보 적인 다른 발명이나, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.
즉, 이하의 설명에 있어서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 통신 시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 인버터 통신 시스템은 인버터(110)와, 상기 인버터(110)의 제어에 의해 동작하는 전동기(120)를 포함한다.
상기 인버터(110)는 제 1 인버터(110-1), 제 2 인버터(110-2), 제 3 인버터(110-3) 및 제 4 인버터(110-4)를 포함한다.
또한, 상기 전동기(120)는 제 1 인버터(110-1)의 제어에 의해 동작하는 제 1 전동기(120-1)와, 제 2 인버터(110-2)의 제어에 의해 동작하는 제 2 전동기(120-2)와, 제 3 인버터(110-3)의 제어에 의해 동작하는 제 3 전동기(120-3)와, 제 4 인버터(110-4)의 제어에 의해 동작하는 제 4 전동기(120-4)를 포함한다.
상기 제 1 인버터(110-1), 제 2 인버터(110-2), 제 3 인버터(110-3) 및 제 4 인버터(110-4)는 통신 라인을 통해 상호 연결된다.
즉, 전송 라인을 기준으로 제 1 인버터(110-1)는 제 2 인버터(110-2)와 연결되고, 제 2 인버터(110-2)는 제 3 인버터(110-3)와 연결되고, 제 3 인버터(110-3)는 제 4 인버터(110-4)와 연결되며, 제 4 인버터(110-4)는 제 1 인버터(110-1)와 연결된다.
이에 의해, 제 1 인버터(110-1)는 제 2 인버터(110-2)로 데이터 프레임을 전송하며, 제 2 인버터(110-2)는 제 3 인버터(110-3)로 데이터 프레임을 전송하며, 제 3 인버터(110-3)는 제 4 인버터(110-4)로 데이터 프레임을 전송하며, 제 4 인버터(110-4)는 제 1 인버터(110-1)로 데이터 프레임을 전송한다.
이때, 상기 전송되는 데이터 프레임은 전송 주체가 되는 자신의 인버터에서 생성된 데이터 프레임일 수 있으며, 이와 다르게 다른 인버터에서 생성되어 이웃하는 인버터를 통해 전송된 데이터 프레임일 수도 있다.
이에 따라, 상기 인버터 시스템을 구성하는 제 1 인버터(110-1), 제 2 인버터(110-2), 제 3 인버터(110-3) 및 제 4 인버터(110-4)는 상기와 같이 연결된 통신 라인을 통해 상호 데이터 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 데이터 통신시, 데이터 통신 상태에 따라 상기 각각의 제 1 인버터(110-1), 제 2 인버터(110-2), 제 3 인버터(110-3) 및 제 4 인버터(110-4)는 상호 마스터(Master)로 동작하여 데이터 통신을 수행한다.
이때, 상기 데이터 프레임을 전송할 때, 상기 데이터 프레임에는 상기 데이터 프레임을 전송해야 할 인버터의 정보와, 상기 데이터 프레임을 최초 전송한 인버터의 정보가 포함되어 있어야 한다.
즉, 단순히 상기 데이터 프레임이 인버터와 인버터를 통해 전송되는 경우, 다수의 인버터 중 상기 데이터 프레임이 어떤 인버터로 전송되어야 하는지에 대한 정보가 상기 데이터 프레임에 포함되어 있어야 한다.
또한, 상기와 같이 데이터 프레임에 목적지 정보가 포함되어 있다 해도 데이터 전송 오류로 인해 상기 데이터 프레임이 상기 인버터와 인버터 사이의 통신 라인에 계속 남아 있는 상황이 발생할 수도 있다.
이에 따라, 상기 데이터 프레임에는 최초 상기 데이터 프레임을 전송한 출발지 인버터에 대한 정보가 포함되어 있어야 한다.
이를 위해, 우선적으로 상기 제 1 인버터(110-1), 제 2 인버터(110-2), 제 3 인버터(110-3) 및 제 4 인버터(110-4)에는 이를 각각 구분할 수 있는 고유 식별자가 부여되어 있다.
도 3은 인버터 시스템을 구성하는 인버터에 부여된 고유 식별자를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 인버터 시스템을 구성하는 제 1 인버터(110-1), 제 2 인버터(110-2), 제 3 인버터(110-3) 및 제 4 인버터(110-4)에는 서로 다른 고유 식별자가 부여되어 있다.
즉, 제 1 인버터(110-1)에는 '0x01'이라는 고유 식별자가 부여되어 있고, 제 2 인버터(110-2)에는 제 1 인버터(110-1)와 다른 '0x02'라는 고유 식별자가 부여되어 있으며, 제 3 인버터(110-3)에는 제 1 및 2 인버터와 다른 '0x03'이라는 고유 식별자가 부여되어 있고, 제 4 인버터(110-4)에는 제 1, 2 및 3 인버터와 다른 '0x04'라는 고유 식별자가 부여되어 있다.
상기 고유 식별자는 각각의 인버터를 구분 및 식별하기 위한 정보이며, 상기 데이터 프레임에는 상기 각각의 인버터에 부여된 고유 식별자에 대응되는 정보가 포함되어 있다.
즉, 상기 데이터 프레임에는 최종 목적지에 대응되는 인버터의 고유 식별자를 의미하는 목적지 정보와, 상기 데이터 프레임을 최초 전송한 출발지에 대응되는 인버터의 고유 식별자를 의미하는 출발지 정보가 포함되어 있다.
다시 말해서, 상기 데이터 프레임을 생성하는 인버터는 전송할 데이터 프레임이 발생함에 따라 상기 데이터 프레임을 생성하는데, 상기 데이터 프레임을 생성할 때, 자신에게 부여된 고유 식별자로 이루어진 출발지 정보를 상기 데이터 프레임에 포함시킨다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 프레임의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 데이터 프레임(200)은 목적지 정보(210), 출발지 정보(220) Frame Type(230), Data Length(240), Data(250) 및 CRC16(260) 필드로 구성된다.
상기 목적지 정보(210)는 데이터 프레임(200)의 최종 목적지에 대응되는 인버터의 고유 식별자로 이루어진다. 이때, 상기 목적지 정보(210) 필드는 2bit로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 인버터(110-1)에서 제 4 인버터(110-4)로 전송할 데이터 프레임(200)이 생성되는 경우, 상기 목적지 정보(210) 필드에는 상기 제 4 인버터(110-4)에 부여된 고유 식별자 '0x04'로 구성되어 진다.
상기 목적지 정보(210)는 데이터 프레임(200)이 최종 목적지에 대응되는 특정 인버터로 안정되게 전송될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 출발지 정보(220)는 데이터 프레임(200)의 출발지, 다시 말해서 상기 데이터 프레임(200)을 생성한 인버터의 고유 식별자로 이루어진다. 이때, 상기 출발지 정보(220) 필드는 2bit로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 인버터(110-2)에서 제 3 인버터(110-3)로 전송할 데이터 프레임(200)이 생성되는 경우, 상기 출발지 정보(220) 필드에는 상기 제 2 인버터(110-2)에 부여된 고유 식별자 '0x02'로 구성되어 진다.
상기 출발지 정보(220)는 통신 오류로 인해 상기 데이터 프레임(220)이 통신 라인에 남아 계속 돌게 되는 상황을 방지할 수 있도록 한다.
상기 Frame Type(230)은 상기 데이터 프레임(200)에 포함된 데이터의 종류에 대한 정보를 담고 있다.
상기 Data Length(240)는 데이터 프레임(200)의 길이에 대한 정보를 담고 있다.
상기 Data(250)는 실제 특정 인버터로 전달할 데이터가 포함되어 있다.
상기 Data(250) 필드에 포함된 데이터는 인버터의 구동 방향, 구동 상태 및 트립 상태 중 적어도 하나를 포함하는 기본적인 정보 데이터와, 인버터의 DC-링크 전압, 출력 전압, 출력 전류, 출력 주파수 및 출력 전력 중 적어도 하나를 포함하는 지령 데이터로 구성될 수 있다.
상기 CRC16(260)는 상기 데이터 프레임(200)의 에러 체크를 위한 정보로 구성되어진다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 실시 예에서는 데이터 프레임(200)에 목적지 정보(210)를 추가하여 상기 데이터 프레임(200)이 최종 목적지에 대응되는 인버터에 안정적으로 전송될 수 있도록 한다.
또한, 상기 데이터 프레임(200)에 출발지 정보(220)를 추가하여, 통신 오류로 인해 상기 데이터 프레임(200)이 상기 인버터와 인버터 사이의 통신 라인에 계속적으로 남아 있는 상황을 사전에 방지하도록 한다.
이하, 상기와 같은 인버터 시스템을 구성하는 인버터 및 상기 인버터의 통신 과정에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인버터(110)의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 인버터(110)는 데이터 전송부(111), 데이터 수신부(112), 저장부(113), 데이터 프레임 생성부(114) 및 제어부(115)를 포함한다.
도 5는 상기 기재된 제 1 인버터(110-1), 제 2 인버터(110-2), 제 3 인버터(110-3) 및 제 4 인버터(110-4) 중 어느 하나의 인버터에 대한 구성도일 수 있다.
데이터 전송부(111)는 데이터 프레임을 이웃하는 다른 인버터로 전송한다.
즉, 상기 데이터 전송부(111)는 통신 라인을 통해 연결된 이웃하는 인버터, 다시 말해서, 자신의 고유 식별자의 다음 고유 식별자가 부여된 인버터에 데이터 프레임을 전송한다.
이때, 상기 데이터 전송부(111)를 통해 전송되는 데이터 프레임은 후술할 데이터 프레임 생성부(114)에서 생성된 데이터 프레임일 수 있으며, 자신의 고유 식별자의 이전 고유 식별자가 부여된 인버터를 통해 전송된 데이터 프레임일 수도 있다.
데이터 수신부(112)는 이웃하는 다른 인버터로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신한다.
저장부(113)는 인버터(110)의 구동에 필요한 다양한 프로그램 및 정보를 저장한다. 특히, 저장부(113)는 자신의 인버터에 부여된 고유 식별자를 저장한다.
데이터 프레임 생성부(114)는 이웃하는 인버터에 전송할 데이터 프레임을 생성한다.
즉, 데이터 프레임 생성부(114)는 도 4에 도시된 바와 같은 포맷을 가진 데이터 프레임을 생성한다. 이때, 상기 생성되는 데이터 프레임의 출발지 정보에는 자신의 고유 식별자가 포함된다. 상기 출발지 정보는 상기 데이터 프레임의 출발지에 대한 정보, 다시 말해서 상기 데이터 프레임을 생성한 인버터의 고유 식별자에 해당되므로, 상기 데이터 프레임 생성부(114)는 자신의 인버터에 부여된 고유 식별자를 이용하여 상기 출발지 정보를 구성한다.
제어부(115)는 인버터(110)의 전반적인 동작을 제어한다.
특히, 제어부(115)는 전동기의 동작 제어 중, 특정 전동기를 제어하는 다른 인버터에 데이터를 전송할 상황이 발생하게 되면, 상기 다른 인버터로 전송할 데이터 프레임이 상기 데이터 프레임 생성부(114)를 통해 생성되도록 한다.
이때, 상기 제어부(15)는 상기 데이터 프레임을 전송할 인버터의 고유 식별자를 확인하고, 그에 따라 상기 확인한 고유 식별자를 토대로 상기 데이터 프레임의 목적지 정보가 구성되도록 하고, 자신의 인버터의 고유 식별자를 토대로 상기 데이터 프레임의 출발지 정보가 구성되도록 한다.
또한, 제어부(115)는 데이터 수신부(112)를 통해 이웃하는 인버터를 통해 전송된 데이터 프레임이 수신되면, 상기 데이터 프레임에 포함된 목적지 정보를 확인한다.
즉, 제어부(115)는 상기 수신되는 데이터 프레임의 목적지 정보를 구성하는 고유 식별자가 자신의 인버터에 부여된 고유 식별자인지를 확인한다. 이에 따라, 상기 제어부(115)는 상기 수신된 데이터 프레임의 목적지 정보를 구성하는 고유 식별자가 자신의 고유 식별자와 동일하면, 상기 데이터 프레임의 데이터 필드에 포함된 데이터를 적용한다.
또한, 상기 제어부(115)는 상기 수신된 데이터 프레임의 목적지 정보를 구성하는 고유 식별자가 자신의 고유 식별자와 다르면, 상기 수신된 데이터 프레임이 이웃하는 인버터로 전송되도록 한다. 이때, 상기 인버터는 상기 데이터 프레임의 전송을 중계하는 역할을 수행하게 된다.
이때, 상기 제어부(115)는 상기 수신된 데이터 프레임을 이웃하는 다른 인버터로 전송하기 이전에 상기 데이터 프레임에 포함된 출발지 정보를 확인하고, 그에 따라 상기 출발지 정보가 자신의 인버터에 부여된 고유 식별자에 대응되는지를 확인한다.
다시 말해서, 상기 제어부(115)는 상기 수신된 데이터 프레임이 자신의 인버터를 통해 생성된 데이터 프레임인지 여부를 확인한다.
그리고, 상기 제어부(115)는 상기 수신된 데이터 프레임에 포함된 출발지 정보가 자신의 인버터에 부여된 고유 식별자에 대응되면, 통신 오류로 인해 상기 데이터 프레임이 통신 라인에 계속 남아있다고 판단하고, 그에 따라 상기 수신된 데이터 프레임을 이웃하는 다른 인버터로 전송하지 않고 삭제한다.
즉, 상기 제어부(115)는 상기 수신된 데이터 프레임에 포함된 출발지 정보가 자신의 인버터에 포함된 고유 식별자와 다른 경우에만 상기 데이터 프레임이 이웃하는 다른 인버터로 전송되도록 한다.
상기와 같이, 인버터(110)는 데이터 프레임에 포함된 출발지 정보와, 목적지 정보를 이용하여 수신된 데이터 프레임을 이웃하는 다른 인버터로 전송하거나 삭제한다.
또한, 인버터(110)는 다른 인버터로 전송할 데이터가 발생하면, 상기 데이터가 전송될 인버터의 고유 식별자로 구성된 목적지 정보를 포함하는 데이터 프레임을 생성하여, 이웃하는 다른 인버터로 전송한다.
상기와 같은 인버터가 링 형태로 이웃하는 다른 인버터와 통신 라인을 통해 연결되는 인버터 통신 시스템을 구현함으로써, 인버터 연동 시스템에서 적은 비용으로 효율적인 통신 시스템을 구현할 수 있으며, 모든 인버터가 마스터로 동작할 수 있는 시스템이므로, 시스템 구성이 수월해질 수 있다.
도 6 및 7은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 통신 시스템의 통신 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 자신의 인버터에서 다른 특정 인버터로 전송할 데이터가 발생할 경우에 수행되는 동작을 나타낸 것이고, 도 7은 다른 인버터에서 자신의 인버터로 데이터 프레임이 전송된 경우에 수행되는 동작을 나타낸 것이다.
이하, 도 6은 제 1 인버터(110-1)에서 수행되는 동작이라고 가정하여 설명하기로 한다. 그러나, 도 6과 같은 동작이 제 1 인버터(110-1)가 아닌, 제 2 인버터(110-2), 제 3 인버터(110-3) 및 제 4 인버터(110-4) 중 어느 하나의 인버터에서도 수행될 수 있을 것이다.
도 6을 참조하면, 먼저 제 1 인버터(110-1)는 제 1 전동기(120-1)의 동작 제어 중 특정 다른 인버터로 전송할 송신 데이터가 발생하였는지를 확인한다(110단계).
즉, 제 1 인버터(110-1)는 다른 인버터로 전송할 인버터의 구동 방향, 구동 상태 및 트립 상태 중 적어도 하나를 포함하는 정보 데이터나, 인버터의 DC-링크 전압, 출력 전압, 출력 전류, 출력 주파수 및 출력 전력 중 적어도 하나를 포함하는 지령 데이터를 전송할 상황이 발생하였는지를 확인한다.
상기 판단결과(110단계), 다른 인버터로 전송할 송신 데이터가 발생하였다면, 상기 제 1 인버터(110-1)는 상기 송신 데이터가 전송될 인버터의 고유 식별자를 확인한다. 예를 들어, 상기 제 1 인버터(110-1)에서 제 3 인버터(110-3)로 전송할 송신 데이터가 발생하였다면, 상기 제 1 인버터(110-1)는 상기 제 3 인버터(110-3)에 부여된 고유 식별자를 확인한다(120단계).
상기와 같은 고유 식별자는 인버터(110)의 저장부(113)에 저장되어 있다.
상기 제 1 인버터(110-1)는 상기 송신 데이터가 전송될 인버터의 고유 식별자가 확인되면, 상기 확인된 고유 식별자로 구성된 목적지 정보와, 자신의 인버터에 부여된 고유 식별자로 이루어진 출발지 정보를 포함하는 데이터 프레임을 생성한다(130단계).
다시 말해서, 상기 제 1 인버터(110-1)는 자신에게 부여된 고유 식별자 '0x01'로 이루어진 출발지 정보와, 상기 제 3 인버터(110-3)에 부여된 고유 식별자 '0x03'으로 이루어진 목적지 정보와, 상기 제 3 인버터(110-3)로 전송할 데이터 등으로 이루어진 데이터 프레임을 생성한다.
이어서, 상기 제 1 인버터(110-1)는 상기 생성한 데이터 프레임을 통신 라인을 통해 연결된 이웃하는 다른 인버터로 전송한다(140단계).
다시 말해서, 상기 제 1 인버터(110-1)는 상기 생성된 데이터 프레임을 통신 라인을 통해 연결된 제 2 인버터(110-2)로 전송한다.
이하에서는, 상기와 같이 전송되는 데이터 프레임의 통신 과정에 대해 설명하기로 한다.
이하, 도 7은 제 2 인버터(110-2)에서 수행되는 동작이라고 가정하여 설명하기로 한다. 그러나, 상기 동작이 제 1, 3 및 4 인버터에서도 수행될 수 있음은 자명한 사항일 것이다.
도 7을 참조하면, 제 2 인버터(110-2)에 데이터 프레임이 수신되었는지 여부를 확인한다(210단계).
즉, 상기 제 2 인버터(110-2)의 제어부(115)는 데이터 수신부(112)를 통해 데이터 프레임이 수신되었는지 여부를 확인한다. 다시 말해서, 제 2 인버터(110-2)는 제 1 인버터(110-1)를 통해 데이터 프레임이 전송되었는지를 확인한다.
상기 판단결과(210단계), 제 2 인버터(110-2)에 데이터 프레임이 수신되었다면, 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 수신된 데이터 프레임에 포함된 목적지 정보를 확인한다(220단계).
다시 말해서, 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 데이터 프레임에 포함된 목적지 정보를 이용하여, 상기 데이터 프레임의 최종 목적지에 대응되는 인버터의 고유 식별자를 확인한다.
이어서, 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 확인한 최종 목적지에 대응되는 인버터의 고유 식별자가 자신의 고유 식별자와 동일한지 여부를 판단한다(230단계).
상기 판단결과(230단계), 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 최종 목적지에 대응되는 인버터의 고유 식별자와 자신의 고유 식별자가 동일하면, 상기 수신된 데이터 프레임을 분석한다(240단계). 다시 말해서, 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 수신된 데이터 프레임의 최종 목적지가 자신의 인버터인 경우에는 상기 데이터 프레임에 포함된 데이터 필드를 분석한다.
그리고, 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 분석한 데이터 필드 내에 포함된 데이터를 적용하여, 제 2 전동기(120-2)를 구동시킨다(250단계).
한편, 상기 판단결과(230단계) 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 최종 목적지에 대응되는 인버터의 고유 식별자와 자신의 고유 식별자가 동일하지 않으면, 상기 수신된 데이터 프레임에 포함된 출발지 정보를 확인한다(260단계).
다시 말해서, 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 수신된 데이터 프레임을 최초 전송한 인버터의 고유 식별자, 즉 상기 데이터 프레임을 생성한 인버터의 고유 식별자를 확인한다.
상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 데이터 프레임을 최초 전송한 인버터의 고유 식별자가 확인되면, 상기 확인한 고유 식별자와, 자신의 고유 식별자가 동일한지 여부를 판단한다(270단계). 즉, 제 2 인버터(110-2)는 상기 수신된 데이터 프레임이 자신이 생성한 데이터 프레임인지 여부를 판단한다.
상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 수신된 데이터 프레임이 자신이 생성한 데이터 프레임이면, 상기 수신된 데이터 프레임을 삭제한다(280단계).
다시 말해서, 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 수신된 데이터 프레임을 자신이 생성하였다면, 통신 오류로 인해 상기 데이터 프레임이 통신 라인에 계속 남아 있다고 판단하고, 그에 따라 상기 수신된 데이터 프레임을 삭제한다.
또한, 상기 제 2 인버터(110-2)는 상기 수신된 데이터 프레임이 자신이 생성한 데이터 프레임이 아니라면, 상기 수신된 데이터 프레임을 이웃하는 다른 인버터, 다시 말해서 제 3 인버터(110-3)로 전송한다.
이후, 상기 제 2 인버터(110-2)에서 제 3 인버터(110-3)로 데이터 프레임이 전송되면, 상기 제 3 인버터(110-3)는 도 7에 도시된 210단계 내지 290단계에 따른 동작을 수행한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 인버터 연동 시스템에서 적은 비용으로 효율적인 통신 시스템을 구현할 수 있으며, 모든 인버터가 마스터로 동작할 수 있는 시스템이므로, 시스템 구성이 수월할 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 인버터
110-1: 제 1 인버터 110-2: 제 2 인버터
110-3: 제 3 인버터 110-4: 제 4 인버터
120: 전동기
120-1: 제 1 전동기 120-2: 제 2 전동기
120-3: 제 3 전동기 120-4: 제 4 전동기

Claims (9)

  1. 이웃하는 인버터와 통신 라인을 통해 연결되며,
    전송이 필요한 데이터가 발생함에 따라 전송할 데이터 프레임을 생성하고, 상기 통신 라인을 통해 연결된 이웃하는 인버터로 상기 생성한 데이터 프레임을 전송하며,
    상기 통신라인을 통해 이웃하는 인버터로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하는 복수의 인버터로 구성되며,
    상기 데이터 프레임에는 최종 목적지에 대응되는 인버터의 고유 식별자로 이루어진 목적지 정보와, 최초 출발지에 대응되는 인버터의 고유 식별자로 이루어진 출발지 정보가 포함되고,
    상기 복수의 인버터 각각은 데이터 프레임이 수신되면 상기 목적지 정보가 자신의 고유 식별자와 대응되는지 판단하고, 상기 목적지 정보가 자신의 고유 식별자와 대응되면 상기 데이터 프레임에 포함된 데이터를 적용하고, 상기 목적지 정보가 자신의 고유 식별자와 대응되지 않으면 상기 출발지 정보가 자신의 고유 식별자와 대응되는지 판단하고, 상기 출발지 정보가 자신의 고유 식별자와 대응되면 상기 수신된 데이터 프레임을 삭제하고, 상기 출발지 정보가 자신의 고유 식별자와 대응되지 않으면 상기 데이터 프레임을 이웃하는 인버터로 전송하는 인버터 통신 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 인버터에는 서로 다른 고유 식별자가 부여되는 인버터 통신 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 인버터는
    송신이 필요한 데이터가 발생함에 따라 통신 규격에 맞는 데이터 프레임을 생성하는 데이터 프레임 생성부와,
    상기 데이터 프레임 생성부에 의해 생성된 데이터 프레임을 이웃하는 다른 인버터로 전송하거나, 이웃하는 다른 인버터로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하는 통신부와,
    상기 데이터 프레임의 최종 목적지에 대응되는 목적지 정보가 포함된 데이터 프레임이 생성되어 전송되도록 하고, 상기 수신되는 데이터 프레임의 목적지 정보에 의거하여 상기 데이터 프레임에 포함된 데이터를 적용하거나, 이웃하는 다른 인버터로 전송하는 제어부를 포함하는 인버터 통신 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 통신부는 이전 고유 식별자가 부여된 인버터로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하고, 다음 고유 식별자가 부여된 인버터로 데이터 프레임을 전송하는 인버터 통신 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 프레임은 인버터의 구동 방향, 구동 상태 및 트립 상태 중 적어도 하나를 포함하는 정보 데이터와, 인버터의 DC-링크 전압, 출력 전압, 출력 전류, 출력 주파수 및 출력 전력 중 적어도 하나를 포함하는 지령 데이터로 구성되는 인버터 통신 시스템.
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