KR101884757B1

KR101884757B1 - 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 압축기 자동 제어 방법

Info

Publication number: KR101884757B1
Application number: KR1020110098009A
Authority: KR
Inventors: 김동구; 조성균
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2018-08-03
Also published as: KR20130034141A

Abstract

본 발명은 시시각각 변하는 공기의 요구량에 맞춰 복수의 압축기 중 정해진 압축기를 구동 또는 중지시킴에 따라 복수의 압축기를 원활하게 연동 제어할 수 있는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 압축기 자동 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공기를 압축하기 위한 제 1 내지 제 4 압축기와, 상기 압축된 공기를 저장하는 공기 저장 용기를 포함하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법으로서, 상기 공기 저장 용기의 압력값을 수신하는 단계와, 상기 수신된 압력값을 미리 설정된 압력조건과 비교하여 상기 압력조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 3 압축기 중 미리 정해진 압축기의 구동 또는 중지를 결정하는 단계를 포함하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법이 제공된다.

Description

부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 압축기 자동 제어 방법{SYSTEM FOR CONTROLLING AUTOMATICALLY A COMPRESSOR OF FLOATING STRUCTURE AND METHOD FOR CONTROLLING AUTOMATICALLY A COMPRESSOR USING THE SAME}

본 발명은 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 압축기 자동 제어 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 시시각각 변하는 공기의 요구량에 맞춰 복수의 압축기 중 정해진 압축기를 구동 또는 중지시킴에 따라 복수의 압축기를 원활하게 연동 제어할 수 있는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 압축기 자동 제어 방법에 관한 것이다.

종래의 선박에서는 압축기와, 압축기에 의해 압축된 압축공기를 저장하는 공기 저장 용기와, 공기 저장 용기에 부착된 압력 전송기에 의해 공기 저장 용기의 압력을 수신하는 통합 제어 시스템(IAS: Integrated Automatic System)을 구비한다.

이러한 통합 제어 시스템은 압력 전송기로부터 공기 저장 용기의 압력값을 전달받아 여러대의 압축기의 구동/중지를 제어 운전하기 위한 명령을 발생시킨다.

따라서 종래의 선박은 상술된 통합 제어 시스템에 의해 발생된 명령에 따라 공기 저장 용기의 압력 스위치에 설정된 값 혹은 압축기 배관 상에 존재하는 압력 스위치의 설정값을 통하여 압축기의 구동/중지를 단순히 개별적으로 제어하였다.

그러나 선박에서의 공기 소비량은 편차가 상당히 심하고 정확한 예측이 불가능하므로, 여러대의 압축기를 배치하여 시시각각 변하는 공기의 요구량을 자동으로 충족시킬 수 있는 시스템을 필요로 한다.

특히 종래의 드릴쉽(Drillship) 및 리그(Rig)에서 설치된 여러대의 압축기의 운전은 단순히 공기 저장 용기 혹은 압축기 내부에 설치된 압력 스위치의 설정값을 변경하여 단순히 제어하는 방법으로 상당히 제한적이었다.

또한 해양 선박에서의 장비 자동화 운전에 대한 요구가 날로 강화되고, 고객의 요구 또한 여러대의 압축기를 연동하여 제어 가능한 방법을 요구하고 있는 추세이다.

본 발명의 목적은, 시시각각 변하는 공기의 요구량에 맞춰 복수의 압축기 중 정해진 압축기를 구동 또는 중지시킴에 따라 복수의 압축기를 원활하게 연동 제어할 수 있는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 압축기 자동 제어 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기를 압축하기 위한 제 1 내지 제 4 압축기와, 상기 압축된 공기를 저장하는 공기 저장 용기를 포함하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법으로서, 상기 공기 저장 용기의 압력값을 수신하는 단계와, 상기 수신된 압력값을 미리 설정된 압력조건과 비교하여 상기 압력조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 4 압축기 중 미리 정해진 압축기의 구동 또는 중지를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 압력조건은 상기 공기 저장 용기의 압력값이 제 1 기준압력값 이하인 제 1 압력조건과, 상기 제 1 압축기가 구동되어 압축공기를 저장한 상기 공기 저장 용기의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인 제 2 압력조건과, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 구동후 일정시간 경과되었음에도 불구하고 상기 공기 저장 용기의 압력값이 상기 제 2 기준압력값 이하인 제 3 압력조건과, 상기 제 1 내지 제 3 압축기의 구동후 일정시간 경과되었음에도 불구하고 상기 공기 저장 용기의 압력값이 상기 제 2 기준압력값 이하인 제 4 압력조건을 포함하고, 상기 결정하는 단계는 상기 제 1 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 압축기의 구동중에 상기 제 2 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 2 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 구동중에 상기 제 3 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 3 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 내지 제 3 압축기의 구동중에 상기 제 4 압력조건을 만족하는 경우 상기 4 압축기에 구동신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법이 제공된다.

삭제

상기 압력조건은 상기 공기 저장 용기의 압력값이 목표 압력값인 제 5 압력조건을 포함하고, 상기 결정하는 단계는 상기 제 1 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 해당 제 1 압축기에 구동중지신호를 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 및 제 2 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하고, 상기 제 1 내지 제 3 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 3 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하며, 상기 제 1 내지 제 4 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 4 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 수신하는 단계는 상기 공기 저장 용기의 압력값을 압력 전송기를 통해 수신하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법은 상기 수신하는 단계 이전에, 상기 제 1 내지 제 4 압력조건을 만족하는 경우에 구동 또는 중지되는 압축기의 설정정보를 변경하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공기를 압축하기 위한 복수의 압축기와, 상기 압축된 공기를 저장하는 공기 저장 용기와, 상기 공기 저장 용기의 압력값을 수신하여 수신된 압력값을 미리 설정된 압력조건과 비교하여 상기 압력조건을 만족하는 경우 상기 복수의 압축기 중 미리 정해진 압축기의 구동 또는 중지를 결정하는 통합 제어 시스템을 포함하되, 상기 복수의 압축기는 제 1 내지 제 4 압축기이고, 상기 압력조건은 상기 공기 저장 용기의 압력값이 제 1 기준압력값 이하인 제 1 압력조건과, 상기 제 1 압축기가 구동되어 압축공기를 저장한 상기 공기 저장 용기의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인 제 2 압력조건과, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 구동후 일정시간 경과되었음에도 불구하고 상기 공기 저장 용기의 압력값이 상기 제 2 기준압력값 이하인 제 3 압력조건과, 상기 제 1 내지 제 3 압축기의 구동후 일정시간 경과되었음에도 불구하고 상기 공기 저장 용기의 압력값이 상기 제 2 기준압력값 이하인 제 4 압력조건과, 상기 공기 저장 용기의 압력값이 목표 압력값인 제 5 압력조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템이 제공된다.

삭제

상기 통합 제어 시스템은 상기 제 1 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 압축기의 구동중에 상기 제 2 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 2 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 구동중에 상기 제 3 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 3 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 내지 제 3 압축기의 구동중에 상기 제 4 압력조건을 만족하는 경우 상기 4 압축기에 구동신호를 제공하는 것이 바람직하다.

상기 통합 제어 시스템은 상기 제 1 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 해당 제 1 압축기에 구동중지신호를 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 및 제 2 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하고, 상기 제 1 내지 제 3 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 3 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하며, 상기 제 1 내지 제 4 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 4 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하는 것이 바람직하다.

상기 통합 제어 시스템은 상기 공기 저장 용기의 압력값을 압력 전송기를 통해 수신하는 것이 바람직하다.

상기 통합 제어 시스템은 상기 제 1 내지 제 4 압력조건을 만족하는 경우에 구동 또는 중지되는 압축기의 변경이 가능한 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 압축기와 연결되어, 압축공기를 저장하는 공기 저장 용기의 압력값을 수신하는 수신부와, 상기 수신된 압력값을 미리 설정된 압력조건과 비교하여 압력조건을 만족하는지 여부를 판단하는 판단부와, 상기 압력조건을 만족하는 경우 상기 복수의 압축기 중 미리 정해진 압축기의 구동 또는 중지되도록 결정하는 결정부를 포함하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템이 제공된다.

본 발명에 따르면 시시각각 변하는 공기의 요구량에 맞춰 복수의 압축기 중 정해진 압축기를 구동 또는 중지시킴에 따라 복수의 압축기를 원활하게 연동 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 IAS를 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도, 그리고
도 4는 도 2에 도시된 IAS에서의 압축기 자동 제어 방법을 도시한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 설명하기 위한 도면을 도시하고 있고, 도 2는 도 1에 도시된 IAS를 설명하기 위한 블록도를 도시하고 있다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템은 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)와, 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40) 중 적어도 하나의 압축기에 의해 압축된 압축공기를 저장하는 공기 저장 용기(50)와, 공기 저장 용기(50)의 압력값을 수신하여 수신된 압력값과 미리 설정된 압력조건에 근거하여 압축기의 구동 또는 중지를 결정하는 통합 제어 시스템(IAS : Integrated Automatic System, 70)을 포함한다.

도 1에서는 두개의 공기 저장 용기(50)를 도시하고 있으나, 하나의 공기 저장 용기로도 충분히 구현 가능하다. 단, 하나의 공기 저장 용기가 고장 또는 유지보수시에 압축 공기를 저장할 수 있도록 다른 하나의 공기 저장 용기가 구비된다.

제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)는 공기를 압축하여 압축공기를 생산한다. 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)는 모터, 제어패널 등을 포함할 수 있다.

제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40) 중 적어도 하나의 압축기를 통해 압축된 압축공기는 공기 공급 라인(L)을 통해 공기 저장 용기(50)에 저장된다.

공기 공급 라인(L)은 공기 저장 용기(50) 뿐만 아니라, 압축공기를 필요로 하는 각종 공압 장비에 압축공기를 공급할 수 있다. 공기 공급 라인(L)을 통해 공급되는 압축공기는, 공기 저장 용기(50)의 내부에 공급되거나, 공기 저장 용기(50)의 유지 보수시 사용될 수 있는 각종 공압 장비들을 시동 및 작동시키거나, 각종 밸브 등의 구동원으로서 사용될 수 있다.

압축공기를 저장한 공기 저장 용기(50)의 압력값을 통합 제어 시스템(70)으로 전송하는 압력 전송기(60)가 공기 저장 용기(50) 근처에 설치된다. 압력 전송기(60)는 공기 저장 용기(50)의 압력값을 측정할 수 있는 수단, 예를 들면 센서 등을 구비할 수 있다.

통합 제어 시스템(70)은 압력 전송기(60)를 통해 전송된 압력값을 수신하고, 수신된 압력값과 미리 설정된 압력조건과의 비교를 통해 해당 압력조건을 만족하는지 여부를 판단하여 그 판단결과에 따라 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40) 중 적어도 하나의 압축기를 구동 또는 중지하도록 결정한다

통합 제어 시스템(70)은 공기 저장 용기(50)의 압력값과 미리 설정된 압력조건을 이용하여 시시각각 변화하는 공기의 요구량에 맞출 수 있도록 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40) 중 적어도 하나의 압축기를 구동/중지되도록 한다.

도 2를 참조하면 통합 제어 시스템(70)은 수신부(71), 판단부(72), 결정부(73), 제공부(74) 및 저장부(75) 등을 포함할 수 있다.

수신부(71)는 사용량에 따라 수시로 변화하는 공기 저장 용기(50)의 압력값을 압력 전송기(60)를 통해 수신한다.

판단부(72)는 수신부(71)를 통해 수신된 압력값을 미리 설정된 압력조건과 비교하여 압력조건을 만족하는지 여부를 판단한다.

여기서 미리 설정된 압력조건은 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 1 기준압력값 이하인 제 1 압력조건과, 제 1 압축기(10)가 작동함에도 불구하고 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인 제 2 압력조건과, 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)가 동시 작동함에도 불구하고 일정시간 경과후에 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인 제 3 압력조건과, 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)가 동시 작동함에도 불구하고 일정시간 경과후에 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인 제 4 압력조건과, 공기 저장 용기의 압력값이 목표 압력값에 도달하는 제 5 압력조건을 포함한다.

제 1 기준압력값과 제 2 기준압력값, 일정시간 및 목표 압력값은 저장부(75)에 저장될 수 있고, 본 실시예에서는 목표 압력값을 예를 들어 8bar로 가정하고, 일정시간은 예를 들어 10초로 가정하고, 제 1 기준압력값은 예를 들어 7.5bar로 가정하고, 제 2 기준압력값을 예를 들어 7bar로 가정할 수 있으나, 작업자에 의해 자유롭게 변경 가능하고, 변경된 값들은 저장부(75)에 저장될 수 있다.

먼저, 판단부(72)는 수신부(71)를 통해 수신된 압력값이 제 1 압력조건을 만족하는지 여부를 판단한다.

결정부(73)는 제 1 압력조건을 만족하는 경우 제 1 압축기(10)의 구동을 결정한다.

제공부(74)는 결정부(73)의 결정에 따라 제 1 압축기(10)의 구동신호를 해당 제 1 압축기(10)에 제공한다. 제 1 압축기(10)는 구동신호에 따라 구동되어, 압축공기를 공기 저장 용기(50)에 공급한다.

판단부(72)는 제 1 압축기(10)의 구동후에 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 2 압력조건 또는 제 5 압력조건을 만족하는지 여부를 판단한다.

제 5 압력조건을 만족하는 경우, 즉 제 1 압축기(10)가 구동되어 공기 저장 용기(50)의 압력값이 목표 압력값에 도달한 경우 결정부(73)는 제 1 압축기(10)의 중지를 결정하고 결정된 제 1 압축기(10)에 구동중지신호를 제공부(74)를 통해 제공한다.

판단부(72)의 판단결과, 제 2 압력조건을 만족하는 경우 결정부(73)는 제 2 압축기(20)의 구동을 결정하고, 결정된 제 2 압축기(20)에 구동신호를 제공부(74)를 통해 제공한다. 이때, 제 1 압축기(20)는 구동중에 있다.

제 1 및 제 2 압축기(10, 20)가 구동되어 공기 저장 용기(50)의 압력값이 목표 압력값에 도달한 경우 결정부(73)는 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)의 중지를 결정하고, 결정된 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)에 구동중지신호를 제공부(74)를 통해 제공하지만, 통합 제어 시스템(70)은 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 3 압력조건을 만족하는 경우 즉, 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)가 동시에 구동후 일정시간이 경과되어도 제 2 기준압력값 이하인 경우 제 3 압축기(30)를 더 구동시키도록 제어한다.

통합 제어 시스템(70)은 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)를 동시에 구동시킨 후 목표 압력값에 도달했는지 여부를 판단하여 목표 압력값에 도달한 경우 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)에 구동중지신호를 제공한다. 이때 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)가 순차적으로 중지될 수 있도록, 제 1 압축기(10)에 구동중지신호를 제공한후 미리 정해진 시간이 경과된 후 제 2 압축기(20)에 구동중지신호를 제공하고 그 후 제 3 압축기(30)에 구동중지신호를 제공하는 것이 바람직하다.

통합 제어 시스템(70)은 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)가 구동되어도 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 4 압력조건을 만족하는 경우 즉, 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)를 동시에 구동시킨 후 일정시간이 경과되어도 제 2 기준값 이하인 경우 제 4 압축기(40)를 더 구동시키도록 제어한다.

통합 제어 시스템(70)은 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)를 동시에 구동시킨 후 목표압력값에 도달했는지 여부를 판단하여 목표 압력값에 도달한 경우 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)에 구동중지신호를 제공한다. 이때 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)가 순차적으로 중지될 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40) 중 적어도 하나의 압축기를 구동 또는 중지시키도록 연동 제어함으로써 공기 저장 용기(50)에서 필요로 하는 압력값을 원활하게 맞출 수 있다. 또한 해상에서 부유된 채 사용되는 부유식 해상 구조물에 설치될 경우, 공간이 복잡한 해상 구조물에서의 공간 활용을 효율적으로 할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 부유식 해상 구조물이란, LNG나 LPG 등의 액화가스를 저장하기 위한 저장 탱크를 구비하면서 해상에서 부유된 채 사용되는 선박 및 각종 구조물을 모두 포함하는 개념으로, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)를 비롯하여, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG 수송선, LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박 및 해상 구조물을 모두 포함하는 것이다.

이하에서는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있고, 도 4는 도 2에 도시된 IAS에서의 압축기 자동 제어 방법을 도시한 그래프를 도시하고 있다.

도 3을 참조하면 통합 제어 시스템(IAS : Integrated Automatic system, 70)은 공기 저장 용기(50)의 압력값을 수신한다(S101). 이때 압력값은 공기 저장 용기(50) 주변에 설치된 압력 전송기(60)에 의해 전송된다.

통합 제어 시스템(70)은 압력 전송기(60)를 통해 수신된 압력값이 미리 설정된 제 1 압력조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S103). 제 1 압력조건은 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 1 기준압력값, 예를 들면 7.5bar 이하인 조건이다.

상기 S103 단계의 판단결과 제 1 압력 조건을 만족하지 않은 경우 통합 제어 시스템(70)은 후술하는 S107 단계로 프로세스를 이동한다.

상기 S103 단계의 판단결과 제 1 압력 조건을 만족하는 경우 통합 제어 시스템(70)은 제 1 압축기(10)가 구동되도록 해당 제 1 압축기(10)에 구동신호를 제공한다(S105).

통합 제어 시스템(70)의 구동신호를 전달받은 제 1 압축기(10)는 공기를 압축하여 압축공기를 배출한다. 제 1 압축기(10)를 통해 배출된 압축공기는 공기 공급 라인(L)을 거쳐 공기 저장 용기(50)에 저장된다.

통합 제어 시스템(70)은 제 1 압축기(10)가 구동된 후에 공기 저장 용기(50)의 압력값을 수신하여 수신된 압력값이 목표 압력값에 도달했는지 여부를 판단한다(S107).

상기 S107 단계의 판단결과 목표 압력값에 도달한 경우 통합 제어 시스템(70)은 구동중인 제 1 압축기(10)에 구동중지신호를 제공한다(S108).

상기 S107 단계의 판단결과 목표 압력값에 도달하지 않은 경우 통합 제어 시스템(70)은 공기 저장 용기의 압력값이 미리 설정된 제 2 압력조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S109). 여기서 제 2 압력조건은 공기 저장 용기의 압력값이 제 1 기준압력값보다 작은 제 2 기준압력값 이하인 조건이다.

상기 S109 단계의 판단결과 제 2 압력조건을 만족하지 않는 경우 통합 제어 시스템(70)은 후술하는 S113 단계로 프로세스를 이동한다.

상기 S109 단계의 판단결과 제 2 압력 조건을 만족하는 경우 통합 제어 시스템(70)은 제 2 압축기(20)가 구동되도록 해당 제 2 압축기(20)에 구동신호를 제공한다(S111). 이때 제 1 압축기(10)는 구동중에 있다.

통합 제어 시스템(70)의 구동신호를 전달받은 제 2 압축기(20)는 공기를 압축하여 압축공기를 배출한다. 제 2 압축기(20)를 통해 배출된 압축공기는 공기 공급 라인(L)을 거쳐 공기 저장 용기(50)에 저장된다. 제 1 압축기(10)도 마찬가지로 압축 공기가 공기 저장 용기(50)에 저장된다.

통합 제어 시스템(70)은 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)가 구동된 후에 공기 저장 용기(50)의 압력값을 수신하여 수신된 압력값이 목표 압력값에 도달했는지 여부를 판단한다(S113).

상기 S113 단계의 판단결과 목표 압력값에 도달한 경우 통합 제어 시스템(70)은 구동중인 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)에 구동중지신호를 제공한다(S114). 이때, 통합 제어 시스템(70)은 제 1 압축기(10)의 구동을 먼저 중지시키도록 한 후에 제 2 압축기(20)의 구동을 중지시키도록 순차적으로 제어하는 것이 바람직하다.

상기 S113 단계의 판단결과 목표 압력값에 도달하지 않은 경우 통합 제어 시스템(70)은 일정시간 경과되었는지 여부를 판단한다(S115).

상기 S115 단계의 판단결과 일정시간이 경과되지 않은 경우 통합 제어 시스템(70)은 상술된 S111 단계로 프로세스를 이동하여 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)의 구동을 제어한다.

상기 S115 단계의 판단결과 일정시간이 경과된 경우 통합 제어 시스템(70)은 일정시간동안 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)를 통해 압축 공기를 공급받은 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인지 여부를 판단한다(S117). 즉 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 3 압력조건을 만족하는지 여부를 판단한다.

상기 S117 단계의 판단결과 제 2 기준압력값 이하가 아닌 경우 통합 제어 시스템은 후술하는 S121단계로 프로세스를 이동하여 제 3 압축기(30)의 구동후 목표 압력값을 도달했는지 여부를 판단한다.

상기 S117 단계의 판단결과 제 2 기준압력값 이하인 경우 통합 제어 시스템(70)은 제 3 압축기(30)에 구동신호를 제공한다(S119).

통합 제어 시스템(70)의 구동신호를 전달받은 제 3 압축기(30)는 공기를 압축하여 압축공기를 배출한다. 제 3 압축기(30)를 통해 배출된 압축공기는 공기 공급 라인(L)을 거쳐 공기 저장 용기(50)에 저장된다. 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)도 마찬가지로 압축 공기가 공기 저장 용기(50)에 저장된다.

통합 제어 시스템(70)은 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)가 구동된 후에 공기 저장 용기(50)의 압력값을 수신하여 수신된 압력값이 목표 압력값에 도달했는지 여부를 판단한다(S121).

상기 S121 단계의 판단결과 목표 압력값에 도달한 경우 통합 제어 시스템(70)은 구동중인 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)에 구동중지신호를 제공한다(S120). 이때, 통합 제어 시스템(70)은 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)가 순차적으로 중지되도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기 S121 단계의 판단결과 목표 압력값에 도달하지 않은 경우 통합 제어 시스템(70)은 일정시간 경과되었는지 여부를 판단한다(S123).

상기 S123 단계의 판단결과 일정시간이 경과되지 않은 경우 통합 제어 시스템(70)은 상술된 S119 단계로 프로세스를 이동하여 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)의 구동을 제어한다.

상기 S123 단계의 판단결과 일정시간이 경과된 경우 통합 제어 시스템(70)은 일정시간동안 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)를 통해 압축 공기를 공급받은 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인지 여부를 판단한다(S125). 즉, 공기 저장 용기(50)의 압력값이 제 4 압력조건을 만족하는지 여부를 판단한다.

상기 S125 단계의 판단결과 제 2 기준압력값 이하가 아닌 경우 통합 제어 시스템은 후술하는 S129단계로 프로세스를 이동한다.

상기 S125 단계의 판단결과 제 2 기준압력값 이하인 경우 통합 제어 시스템(70)은 제 4 압축기(40)에 구동신호를 제공한다(S127).

통합 제어 시스템(70)의 구동신호를 전달받은 제 4 압축기(40)는 공기를 압축하여 압축공기를 공기 공급 라인(L)을 거쳐 공기 저장 용기(50)에 저장되도록 한다. 제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)도 마찬가지로 압축 공기가 공기 저장 용기(50)에 저장된다.

통합 제어 시스템(70)은 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)가 구동된 후에 공기 저장 용기(50)의 압력값을 수신하여 수신된 압력값이 목표 압력값에 도달했는지 여부를 판단한다(S129).

상기 S129 단계의 판단결과 목표 압력값에 도달한 경우 통합 제어 시스템(70)은 구동중인 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)에 구동중지신호를 제공한다(S131). 이때, 통합 제어 시스템(70)은 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)가 순차적으로 중지되도록 제어하는 것이 바람직하다.

도 4의 그래프를 참조하면, 통합 제어 시스템(70)은 공기 저장 용기(50)의 압력값이 (a)의 위치(제 1 기준압력값)에 도달하면 제 1 압축기(10)를 구동시키고, 제 1 압축기(10)가 구동되어 공기 저장 용기(50)의 압력값이 (b)의 위치(목표 압력값)까지 올라가면 제 1 압축기(10)의 구동을 중지시키도록 한다.

제 1 압축기(10)의 구동 중지되고 공기의 요구량이 많아 공기 저장 용기(50)의 압력값이 떨어져 (c)의 위치(제 1 기준압력값)에 도달하면 제 1 압축기(10)를 구동시키고, 제 1 압축기(10)가 구동되어도 (d)의 위치(제 2 기준압력값)에 도달하면 제 2 압축기(20)를 구동시킨다.

제 1 및 제 2 압축기(10, 20)의 구동으로 인해 공기 저장 용기(50)의 압력값이 (e)의 위치(목표 입력값)에 도달되면 제 1 및 제 2 압축기(10, 20)의 구동을 중지시킨다.

제 1 및 제 2 압축기(10, 20)의 구동 중지와 공기의 요구량에 따라 공기 저장 용기(50)의 압력값이 떨어져 (f)의 위치(제 1 기준압력값)에 도달하면 제 1 압축기(10)를 구동시키고, 제 1 압축기(10)가 구동되어도 (g)의 위치(제 2 기준압력값)에 도달하면 제 2 압축기(20)를 구동시킨다.

제 1 및 제 2 압축기(10, 20)가 동시에 구동되어도 일정시간(h) 동안 (i)의 위치(제 2 기준압력값)에 있으면 제 3 압축기(30)를 구동시킨다.

제 1 내지 제 3 압축기(10, 20, 30)가 동시에 구동되어도 일정시간(j) 동안 (k)의 위치(제 2 기준압력값)에 있으면 제 4 압축기(40)를 구동시킨다.

제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)가 동시에 구동되어 공기 저장 용기(50)의 압력값이 (l)의 위치(목표 압력값)에 도달하면 제 1 내지 제 4 압축기(10, 20, 30, 40)의 구동을 순차적으로 중지시킨다.

본 실시예에서는 제 1 압력 조건을 만족하는 경우 제 1 압축기를 구동시키고, 제 2 압력조건을 만족하는 경우 제 2 압축기를 구동시키고, 제 3 압력조건을 만족하는 경우 제 3 압축기를 구동시키며, 제 제 4 압력조건을 만족하는 경우 제 4 압축기를 구동시키는 것으로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 작업자에 의해 자유롭게 변경가능하다. 이에 따라, 초기에 빈번하게 구동 또는 중지되는 압축기를 변경함으로써 압축기의 수명을 길게 유지할 수 있다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

10, 20, 30, 40 : 제 1 내지 제 4 압축기 50 : 공기 저장 용기
60 : 압력 전송기 70 : 통합 제어 시스템
71 : 수신부 72 : 판단부
73 : 결정부 74 : 제공부
75 : 저장부 L : 공기 공급 라인

Claims

공기를 압축하기 위한 제 1 내지 제 4 압축기와, 상기 압축된 공기를 저장하는 공기 저장 용기를 포함하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법으로서,
상기 공기 저장 용기의 압력값을 수신하는 단계와,
상기 수신된 압력값을 미리 설정된 압력조건과 비교하여 상기 압력조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와,
상기 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 4 압축기 중 미리 정해진 압축기의 구동 또는 중지를 결정하는 단계를 포함하되,
상기 압력조건은 상기 공기 저장 용기의 압력값이 제 1 기준압력값 이하인 제 1 압력조건과, 상기 제 1 압축기가 구동되어 압축공기를 저장한 상기 공기 저장 용기의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인 제 2 압력조건과, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 구동후 일정시간 경과되었음에도 불구하고 상기 공기 저장 용기의 압력값이 상기 제 2 기준압력값 이하인 제 3 압력조건과, 상기 제 1 내지 제 3 압축기의 구동후 일정시간 경과되었음에도 불구하고 상기 공기 저장 용기의 압력값이 상기 제 2 기준압력값 이하인 제 4 압력조건을 포함하고,
상기 결정하는 단계는
상기 제 1 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 압축기의 구동중에 상기 제 2 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 2 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 구동중에 상기 제 3 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 3 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 내지 제 3 압축기의 구동중에 상기 제 4 압력조건을 만족하는 경우 상기 4 압축기에 구동신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 압력조건은
상기 공기 저장 용기의 압력값이 목표 압력값인 제 5 압력조건을 포함하고,
상기 결정하는 단계는
상기 제 1 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 해당 제 1 압축기에 구동중지신호를 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 및 제 2 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하고, 상기 제 1 내지 제 3 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 3 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하며, 상기 제 1 내지 제 4 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 4 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 수신하는 단계는 상기 공기 저장 용기의 압력값을 압력 전송기를 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 수신하는 단계 이전에,
상기 제 1 내지 제 4 압력조건을 만족하는 경우에 구동 또는 중지되는 압축기의 설정정보를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템을 이용한 압축기 자동 제어 방법.
공기를 압축하기 위한 복수의 압축기와,
상기 압축된 공기를 저장하는 공기 저장 용기와,
상기 공기 저장 용기의 압력값을 수신하여 수신된 압력값을 미리 설정된 압력조건과 비교하여 상기 압력조건을 만족하는 경우 상기 복수의 압축기 중 미리 정해진 압축기의 구동 또는 중지를 결정하는 통합 제어 시스템을 포함하되,
상기 복수의 압축기는 제 1 내지 제 4 압축기이고,
상기 압력조건은 상기 공기 저장 용기의 압력값이 제 1 기준압력값 이하인 제 1 압력조건과, 상기 제 1 압축기가 구동되어 압축공기를 저장한 상기 공기 저장 용기의 압력값이 제 2 기준압력값 이하인 제 2 압력조건과, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 구동후 일정시간 경과되었음에도 불구하고 상기 공기 저장 용기의 압력값이 상기 제 2 기준압력값 이하인 제 3 압력조건과, 상기 제 1 내지 제 3 압축기의 구동후 일정시간 경과되었음에도 불구하고 상기 공기 저장 용기의 압력값이 상기 제 2 기준압력값 이하인 제 4 압력조건과, 상기 공기 저장 용기의 압력값이 목표 압력값인 제 5 압력조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템.
삭제
청구항 6에 있어서,
상기 통합 제어 시스템은
상기 제 1 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 압축기의 구동중에 상기 제 2 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 2 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 구동중에 상기 제 3 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 3 압축기에 구동신호를 제공하고, 상기 제 1 내지 제 3 압축기의 구동중에 상기 제 4 압력조건을 만족하는 경우 상기 4 압축기에 구동신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 통합 제어 시스템은
상기 제 1 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 해당 제 1 압축기에 구동중지신호를 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 및 제 2 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하고, 상기 제 1 내지 제 3 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 3 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하며, 상기 제 1 내지 제 4 압축기가 구동하여 상기 제 5 압력조건을 만족하는 경우 상기 제 1 내지 제 4 압축기에 순차적으로 구동중지신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 통합 제어 시스템은 상기 공기 저장 용기의 압력값을 압력 전송기를 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 통합 제어 시스템은 상기 제 1 내지 제 4 압력조건을 만족하는 경우에 구동 또는 중지되는 압축기의 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물의 압축기 자동 제어 시스템.
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