KR102077335B1 - 현장조작반 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 현장조작반은,
현장에서 부하를 제어하는 현장조작반으로서, 상기 부하를 제어하는 조작패널; 상기 조작패널을 외부충격에서 조작패널을 보호하고, 방수기능을 구비하는 케이스; 상기 케이스의 외부 일영역에 적어도 하나 이상 구비되는 케이블 연결용 커넥터; 및 상기 케이블 연결용 커넥터에 연결되는 조작반측 케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

현장조작반 {Local control panel}

본 발명은 산업현장에서 사용될 수 있는 현장조작반 및 스마트 관리 시스템에 관한 것이다.

산업 플랜트, 예를 들면, 화학플랜트, 정유플랜트, 상하수도 플랜트 등에서는, 현장에 설치되는 부하, 예를 들면, 전동기모터가 설치된다. 이러한 현장부하는 주로 전동기 배전반(MCC)에 연결되어 중앙 관리실에서 조작가능하게 되나, 중앙관리실에서 조작이 불가능한 일정한 상황에서는 현장에서 조작이 이루어진다.

이를 위해 현장에서 부하를 조절하는 도 1의 사진과 같은 별도의 조작반이 설치되는 데 이를 통상 현장조작반이라고 부른다. 현장조작반은 중앙제어와 현장제어의 선택, 부하의 운전, 또는 정지, 부하의 상태를 표시하는 기능을 가진다.

그런데, 현장조작반은 설치 시 시운전을 포함한 고장ㅇ수선 후 시운전 시에만 사용되고, 통상적인 경우에는 사용이 되지 않으므로 사용빈도가 낮음에 비해 현재의 산업 플랜트에는 거의 모든 부하에 현장조작반이 설치하고 있어서 설치 및 유지 비용이 증가하고, 현장조작반의 효율적인 이용과 설치에 관한 개선이 필요하다.

일본 특허공개공보 제H02-237404호

본 발명의 일측면은 효율적인 활용이 가능한 현장조작반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명의 다른 측면은 현장조작반을 활용한 스마트 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일측면은,

현장에서 부하를 제어하는 현장조작반으로서,

상기 부하를 제어하는 조작패널;

상기 조작패널을 외부충격에서 조작패널을 보호하고, 방수기능을 구비하는 케이스;

상기 케이스의 외부 일영역에 적어도 하나 이상 구비되는 케이블 연결용 커넥터; 및

상기 케이블 연결용 커넥터에 연결되는 조작반측 케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 조작패널은 부하를 제어하는 가동(RUN), 정지(STOP), 라셋(RESET), 현장조작과 MCC(Motor control center)조작을 선택하는 버튼, 및 조작할 부하의 개수를 선택할 수 있는 버튼을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조작패널은 제어부 및 디스플레이부를 포함하며, 상기 디스플레이부는 상기 제어부의 신호에 따라 디스플레이부에 상기 부하를 제어하는 화면을 표시하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 디스플레이부는 터치패널을 포함하는 평판 디스플레이 장치인 것이 바람직하다.

또한, 상기 부하에 현장조작반에 있는 조작반측 케이블 단부의 커넥터를 연결할 때 부하의 조작권한이 부여된 경우에만 조작을 가능하게하는 보안부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조작패널은,

상기 부하의 가동연한, 사용이력, 사용기간 및 사용된 이후 고장에 의한 고장보수이력을 포함하는 부하정보를 기록하고 저장하는 이력관리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조작패널은,

상기 이력관리부에 기록된 부하정보를 무선으로 송수신하는 무선통신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조작패널은,

상기 디스플레이부는 현장조작반의 권한을 인증받는 화면을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 조작패널은,

상기 디스플레이부는 상기 부하의 보수이력을 현장에서 바로 입력하거나 종래의 보수이력 또는 가동이력을 확인하는 화면을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면은,

현장에서 부하를 제어하는 현장조작반으로서, 상기 부하를 제어하는 조작패널, 상기 조작패널을 외부충격에서 조작패널을 보호하고, 방수기능을 구비하는 케이스, 상기 케이스의 외부 일영역에 적어도 하나 이상 구비되는 케이블 연결용 커넥터, 및 상기 케이블 연결용 커넥터에 연결되는 조작반측 케이블을 포함하는 현장조작반; 및

상기 부하의 근처에 부하로부터 상기 조작반측 케이블에 연결되는 부하측 케이블 및 부하측 커넥터를 포함한다.

이 때, 상기 부하측 케이블 또는 상기 부하측 커넥터는,

상기 부하에 현장조작반에 있는 조작반측 케이블 단부의 커넥터를 연결할 때 부하의 조작권한이 부여된 경우에만 조작을 가능하게 하는 보안수단을 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 부하측 케이블 또는 상기 부하측 커넥터는,

상기 부하의 가동연한, 사용이력, 사용기간 및 사용된 이후 고장에 의한 고장보수이력부하정보를 기록하고 저장하는 이력관리수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 부하측 케이블 또는 상기 부하측 커넥터는,

상기 이력관리부에 기록된 부하정보를 무선으로 송수신하는 무선통신수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은,

상기 제9항의 현장조작반 또는 상기 제13항의 현장조작반 설비를 포함하는 부하정보제공수단; 및

전술한 부하정보 제공수단을 통해서 부하정보를 전달받아 스케줄링부에 전달하는 정보수집부와,

상기 정보수집부로부터 정보수집부로부터 수집한 부하정보를 바탕으로 부하들을 수리하거나 교체하는 일정을 스케줄링하는 스케줄링부를 가지는 관리서버를 포함하는 스마트 관리시스템을 제공한다.

본 발명의 일측면에 따른 현장조작반은 하나의 현장조작반으로 많은 부하에 대해 현장 조작이 가능하여 유지 및 설치 비용이 저렴해지는 효과가 있다. 또한, 현장 조작반에 부하의 설치나 수리 직후 고장보수이력 데이터를 입력하는 경우 무선으로 관리서버에 데이터를 송신하여 관리서버가 부하의 수명연한등을 산정하게 할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 측면에 따른 스마트 관리 시스템은 현장조작반으로부터 수신되는 데이터로 부하를 수리하거나 교체하는 보수일정을 스케줄링할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 현장조작반 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 현장조작반의 구성도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 현장조작반의 화면구성이다.
도 7은 본 발명의 다른 측면에 따른 스마트 관리 시스템의 다이어그램이다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 현장조작반의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 현장조작반의 개념도이며, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 현장조작반의 화면구성이다.

이에 따르면, 현장조작반은 케이스(10), 조작패널(20), 커넥터(30), 및 조작반측 케이블(40)를 포함하여 구성된다.

케이스(10)는 조작패널을 보호하기 위한 것으로 외부충격에서 조작패널을 보호하고, 방수기능을 구비할 수 있는 것이라면 재질 및 형상에 제한되지 않는다. 또한 케이스는 이동성을 높이기 위해 손잡이를 구비할 수 있다.

일실시예로 케이스(10)는 하부가 개방된 상자모양의 상단케이스(12)와 상부가 개방된 상자모양의 하단케이스(11)를 포함하고, 상단케이스(12)와 하단케이스(11)가 형성하는 내부공간에 조작패널이 구비되며, 상단케이스와 하단케이스의 단부의 일면이 서로 회동가능한 수단에 의해 연결되어 케이스를 손쉽게 열거나 닫을 수 있도록 구성될 수 있다. 이 경우 상단케이스(12)와 하단케이스(11)를 닫을 경우 가방형식으로 구비되어 손쉽게 이동가능하게 된다.

조작패널(20)은 입출력부(22), 제어부(21), 디스플레이부(23), 보안부(24), 무선통신부(25), 이력관리부(26)를 포함한다.

보안부(24)는 현장에서 부하의 케이블(70)의 단부에 있는 커넥터(71)에 현장조작반에 있는 연결케이블(40) 단부의 커넥터(42)를 연결할 때 부하의 조작권한이 부여된 경우에만 조작을 가능하게 한다. 이 때, 특정한 암호나 인증서, 생체신호등의 인증수단을 이용할 수 있다.

입출력부(22)는 부하로부터 전력 및 신호를 전달받는 입력부와, 부하 및 배전반에 제어신호등을 보내는 출력부를 포함한다. 입력부 및 출력부는 입출력케이블에 연결된다.

이력관리부(26)는 현장에서 부하(전동기등)를 설치하거나 수리할 때, 부하의 수명에 관련된 정보를 관리한다. 현장조작반은 통상 부하 설치나 수리시에 주로 사용되므로, 현장에서 설치나 수리 후 해당 부하에 관한 부하정보를 기록하고 저장한다. 이 때 부하정보는 해당 부하의 가동연한, 사용기간 및 사용된 이후 고장에 의한 고장보수이력을 포함한다.

무선통신부(25)는 이력관리부에 기록된 부하정보를 후술할 관리서버에 무선으로 전달한다. 이러한 부하정보는 관리서버에 수신되어 전체 부하들의 보수일정이나 해당 장비의 보수일정을 스케줄링할 수 있게 된다.

디스플레이부(23)는 평판디스플레이를 포함하며, 제어부의 신호에 의해 조작패널의 기능에 따른 화면을 표시한다.

현장의 부하를 직접 조작할 때는 조작화면을 표시한다. 예를 들면, 현장 부하를 조작하기 위해서는 도 3과 같은 화면을 표시하여, 도 1과 같은 종래의 현장조작반과 유사한 화면을 구현한다. 다만, 본 실시예의 현장조작반은 1대로 여러대를 동시에 조작할 수 있으므로, 부하 몇 대를 조작할 지에 대한 선택버튼이 구비된다는 점에서 차이가 있다.

도 4는 전술한 보안부의 기능을 표시하는 화면으로서, 부하에 현장조작반을 연결하는 경우 연결되는 현장조작반의 권한을 인증받는 화면이고, 도 5는 이력관리부의 기능을 표시하는 화면으로서, 연결된 부하의 보수이력을 현장에서 바로 입력하거나 종래의 보수이력을 확인할 수 있다.

통상 보수이력은 설치나 수리 후 현장조작원의 보고에 의해 입력되지만 통상 제대로 입력이 되지 않아 현실적으로 보수이력의 기록이 어려운 실정이지만 본 실시예의 현장조작반은 현장조작반 사용시에 보수이력의 기록을 의무화시킬 수 있어서 양질의 데이터를 수집하기에 용이하다.

도 6은 이력관리부의 기능을 표시하는 또 다른 화면으로 종래의 운전이력을 확인할 수 있다.

제어부는 조작패널의 각 기능이 올바로게 작동될 수 있도록 신호를 제어하며 특히 현장조작반의 사용시 사용자의 정보와 부하정보를 의무적으로 입력하게, 예를 들어, 보안인증이나 설치나 수리 후 무선통신으로 부하정보가 입력되지 않으면 설치나 보수작업종료 승인이 나지 않도록 하게 할 수 있다.

커넥터(30)는 케이스의 일영역에 구비되며, 전원 및 신호를 전달하는 연결케이블이 연결되게 한다. 복수의 현장부하를 연결하기 위해서는 이의 수에 맞는 커넥터가 필요하다. 커넥터는 사용하지 않을 경우 방수마개(35)로 보호된다.

조작반측 케이블(40)은 일단은 케이스의 커넥터(30)와 연결되고, 타단은 부하에서 연결된 부하측 케이블(70)의 커넥터와 연결되는 케이블로서, 전원 및 신호를 전달한다.

한편, 본 발명의 현장조작반의 구현을 위해서는 부하의 근처에 현장조작반의 케이블이 연결될 수 있는 부하로부터 현장조작반에 연결하기 위한 부하측 케이블(70)과 부하측 커넥터(71)가 요구된다.

따라서 본 명세서에서는 전술한 현장조작반과 부하측 케이블(70) 및 부하측커넥터(71)를 포함하여 현장조작반 설비라고 명칭한다. 이 경우, 본 발명의 또 다른 실시 형태로서 전술한 조작패널에 구비되는 보안부 및/또는 이력관리부의 기능을 부하의 케이블이나 커넥터 내부에 구비하게 할 수도 있다.

즉, 부하측 케이블이나 커넥터에 보안수단, 이력관리수단. 및 무선통신수단의 기능중 적어도 하나를 구비하게 하면, 현장조작반에서는 해당 보안부, 이력관리부, 무선통신부의 기능을 구비하지 않아도 현장조작반을 연결하였을 때 자동적으로 사용 권한 설정이나 해당 장비의 보수이력을 호출하거나 입력하거나, 무선으로 보안정보나 부하정보를 전달할 수 있다.

다음으로 본 발명의 다른 측면인 스마트 관리 시스템을 도 7을 참조하여 설명한다.

스마트 관리시스템은 관리서버(100)와, 부하정보제공수단을 포함한다.

관리서버는 정보수집부(101)와 스케줄링부(102)를 포함한다. 정보수집부는 전술한 부하정보 제공수단을 통해서 부하정보를 전달받아 스케줄링부에 전달하며, 스케줄링부는 정보수집부로부터 수집한 부하정보를 바탕으로 부하들을 수리하거나 교체하는 일정을 스케줄링한다.

부하정보 제공수단은 전술한 바와 같이 현장조작반이나 현장조작반 설비가 사용될 수 있다. 즉, 현장조작반이나 현장조작반 설비는 각각 보안부, 이력관리부. 및 무선통신부를 구비하여 현장의 부하에 관한 정보를 관리서버에 전달할 수 있다.

한편, 정보수집부는 부하들을 수리하거나 교체하는 일정을 스케줄링하기 위하여, 추가의 정보를 더 수집할 수 있다. 즉, 전술한 부하정보를 포함하여 부하수명에 영향을 주는 환경요인을 파악하는 환경요인정보에 더해 부하들에 의해 처리되는 유체등의 상태를 측정하는 측정센서들에 의해 정해지는 품질요인정보나, 부하들의 가동상태를 측정하는 기기측정센서들에 의해 정해지는 성능요인정보를 더 수집할 수 있다.

이 때, 스케쥴링부는 환경요인정보, 성능요인정보, 품질요인정보에 기인한 보수가 필요한 경우 각각 가중치를 부여하여 우선도값(P)을 산정하여 우선도를 결정할 수 있다.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 현장조작반 10 : 케이스
20 : 조작패널 22 : 입출력부
21 : 제어부 23 : 디스플레이부 24 : 보안부 25 : 무선통신부
26 : 이력관리부 30 : 커넥터
40 : 조작반측 케이블 100 :관리서버
101 : 정보수집부 102 : 스케줄링부

Claims (14)

1. 현장에서 부하를 제어하는 현장조작반으로서, 상기 부하를 제어하는 조작패널, 상기 조작패널을 외부충격에서 조작패널을 보호하고, 방수기능을 구비하는 케이스, 상기 케이스의 외부 일영역에 적어도 하나 이상 구비되는 케이블 연결용 커넥터, 및 상기 케이블 연결용 커넥터에 연결되는 조작반측 케이블을 포함하고,
   상기 조작패널은 조작할 부하의 개수를 선택하는 버튼을 포함하여 한번에 복수개의 부하를 조작가능한 현장조작반; 및
   상기 부하의 근처에 부하로부터 상기 조작반측 케이블에 각각 연결되는 복수개의 부하측 케이블 및 복수개의 부하측 커넥터를 포함하며,
   상기 조작패널은 제어부 및 디스플레이부를 포함하며,
   상기 부하측 케이블 또는 상기 부하측 커넥터는,
   상기 부하에 현장조작반에 있는 조작반측 케이블 단부의 커넥터를 연결할 때 부하의 조작권한이 부여된 경우에 조작을 가능하게 하는 보안수단,
   상기 부하의 가동연한, 사용이력, 사용기간 및 사용된 이후 고장에 의한 고장보수이력부하정보를 기록하고 저장하는 이력관리수단, 및
   상기 이력관리수단에 기록된 부하정보를 무선으로 관리서버에 송수신하는 무선통신수단을 포함하고,
   상기 제어부는 사용자가 설치나 수리 후 상기 이력관리수단에 상기 부하정보를 입력하여 상기 무선통신수단에 의해 상기 관리서버에 입력되지 않으면 상기 설치나 상기 수리의 승인이 나지 않게하는 현장조작반 설비.
2. 청구항 제1항의 현장조작반 설비를 포함하는 부하정보제공수단; 및
   상기 부하정보 제공수단을 통해서 부하정보를 전달받아 스케줄링부에 전달하는 정보수집부와, 상기 정보수집부로부터 수집한 부하정보를 바탕으로 부하들을 수리하거나 교체하는 일정을 스케줄링하는 스케줄링부를 가지는 관리서버를 포함하는 스마트 관리시스템.
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