KR102078916B1 - 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템 및 방법 - Google Patents

전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접점을 내재한 기기 및 기구의 물리적 혹은 전기적 움직임을 감지하여 오작동 여부를 판단하고 보상처리를 하며, 상기 감지 및 보상처리 결과를 관리 서버로 전송하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 기기 또는 기구 레버의 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하는 물리적 감지부와, 상기 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하고 일정시간 후, 상기 기기, 기구 접점의 On/Off 상태를 감지하는 전기적 감지부와, 상기 물리적 감지부에 의한 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하고 미리 정해진 시간 경과 후 전기적 감지부에 의한 전기적 신호가 없는 경우, 기기 또는 기구의 오작동으로 판단하는 제어부와, 상기 제어부에 의한 오작동 판단 시, 기기 또는 기구에 정상작동시에 발생시키는 신호와 동일한 작동신호를 발생시키는 구동부 및 상기 오작동 감지 및 처리 결과를 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기로 제공하는 알림부를 포함하고, 외부의 물리적 또는 기계적 힘에 의한 기기 및 기구의 기계적 동작을 감지하는 제 1단계와, 상기 기계적 동작을 감지한 후 접점의 전환 및 동작 또는 파워 전환을 포함하는 전기적 동작을 감지하는 제 2단계와, 상기 기계적 동작 및 전기적 동작을 감지하여 기기 또는 기구의 오작동 여부를 판별하는 제 3단계와, 상기 제 3단계에서 오작동으로 판별시 구동부를 작동시켜 접점의 강제 전환을 실시하는 제 4단계 및 상기 기기 또는 기구의 오작동 발생 여부와 구동부 작동 여부를 유/무선 통신을 통해 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기로 제공하는 제 5단계를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템 및 방법{System and method with compensation notification function for handling electrical contact error}
본 발명은 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기기 혹은 기구 등에 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법을 적용시킴으로써 물리적 혹은 전기적 움직임을 감지하여 오작동 여부를 판단하고 보상처리를 하며, 상기 감지 및 보상처리 결과를 관리 서버로 전송하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법을 리미트 스위치에 적용한 경우, 상기 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법을 통해 리미트 스위치의 에러를 감지하고 처리할 수 있다. 일반적으로 리미트 스위치는 전원 제어 및 관리가 필요한 각종 산업현장이나 기기 등에 설치되어 동작한다. 설치된 리미트 스위치는 기계적 혹은 물리적 힘에 의해 레버에 힘이 가해지고 이로 인한 내부의 접점을 변화시킴으로써 제어단의 입력신호나 구동부의 전원 공급 및 차단 수단으로 활용된다.
종래의 리미트 스위치는 레버의 위치에 따라 리미트 스위치 내의 접점의 위치가 상부나 하부의 접점으로 연결되어 전원을 공급 또는 차단한다. 여기서, 레버는 외부 피감지체의 이동 때문에 위치가 변경되며, 레버 위치의 변경이란 레버의 회전 이동 또는 누름 구동 따른 변경에 해당할 수 있다. 이와 같은 종래의 리미트 스위치의 예는 국내 특허공개 제1999-013554호에 개시되어 있다.
리미트 스위치는 사용 용도나 목적에 따라 하나 또는 복수 개의 내부 접점을 갖는다. 접점이 하나인 경우의 동작 예는 다음과 같다. 레버가 제1 위치로 구동(회전)되면 리미트 스위치 내부의 접점이 온 구동되도록 하고, 레버가 제2 위치로 구동(자동 복귀, 수동 복귀)되면 상기 접점이 오프 구동되도록 조절한다.
또한, 접점이 여러 개(ex, 6개)인 경우의 동작 예는 다음과 같다. 레버가 제1 위치로 구동되면 1, 2, 3번 접점은 온 구동되는 동시에 4, 5, 6번 접점은 오프 구동되도록 하고, 레버가 제2 위치로 구동되면 1, 2, 3번 접점은 오프 구동되는 동시에 4, 5, 6번 접점은 온 구동되도록 조절한다.
리미트 스위치의 구동 예는 상술한 것 이외에도 매우 다양한 실시예가 존재할 수 있다. 이러한 리미트 스위치에 내장되는 접점의 개수나 각 접점의 온오프 구동을 위한 기계적 구조 등에 관해서는 기존에 다양한 예들이 존재함은 물론이다. 그런데 종래의 일반적인 리미트 스위치의 경우에는 단순히 산업용 전기제어반의 명령으로 기계적인 전원 공급 및 차단만 조절할 뿐, 실시간으로 변화하는 전원 공급시기에 관한 데이터, 그리고 리미트 스위치 내의 접점 관리 등에 관한 데이터를 수집하고 있지 않아, 리미트 스위치 내의 접점의 불량 여부나, 산업용 전기제어반의 명령에 맞게 접점이 동작하는지의 여부 등을 파악하기 어려운 문제점이 있다.
만약, 피감지체의 이동에 의해 레버가 회전되어 내부 접점이 온 상태로 전환된 이후, 다시 레버의 회전 상태가 해제되면 레버가 원위치로 복귀되면서 내부 접점이 다시 오프 상태로 변경되어야 한다. 그러나, 리미트 스위치에 문제가 있는 경우에는 레버가 원위치로 복귀되더라도 내부 접점이 오프 상태로 전환되지 않고 온 상태를 그대로 유지하게 되는 등 기기 특성에 따른 여러 접점 불량 문제가 발생할 수 있다. 이렇게 내부 접점이 온 상태로 유지되면 접점에 전류가 계속 공급되면서 과부하를 유발하는 요인이 된다. 이외에도, 산업용 전기제어반에서 리미트 스위치 레버 작동의 명령이 전달되었으나 다른 기계적 요인 혹은 물리적 요인으로 인하여 리미트 스위치의 레버 작동이 전혀 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
종래에는 이러한 문제가 발생한다 하더라도 리미트 스위치 내의 접점 부분의 불량인지 혹은 피감지체가 레버에 작용하는 충돌 힘이 약하여 레버가 작동하지 않은 것인지 등을 정확하게 파악하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 여러 리미트 스위치를 관리할 경우 전원과 관련된 사고 발생 시에 개별 리미트 스위치를 일일이 수작업으로 해체한 다음 각각의 접점 상태를 육안으로 확인해야 하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0818615호(2007.04.06) 대한민국 등록특허공보 제10-0498227호(2003.02.24)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법을 리미트 스위치 등의 기기 또는 기구에 적용시켜 움직임을 감지하고 오작동 여부를 판단하며, 오작동 사고 발생 시에도 리미트 스위치 등의 기기 또는 기구의 정상 작동시 나타나는 효과를 효율적으로 보상하고자 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 어떠한 요인에 의해서 리미트 스위치 등의 기기 또는 기구가 정상적으로 작동하지 않을 경우, 원인을 파악하기 이전에 리미트 스위치 등의 기기 또는 기구의 오작동 여부조차 파악하기 어려웠던 문제점을 해결하고자 한다.
또한, 여러 리미트 스위치를 관리할 경우 전원과 관련된 사고 발생 시에 개별 리미트 스위치를 일일이 수작업으로 해체한 다음 각각의 접점 상태를 육안으로 확인해야 하는 문제점을 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법을 통해 해결하고자 한다.
그리고 산업기계 등의 고장으로 생산 라인이 정지되었을 경우 기계적 고장인지 전기적 고장인지를 찾는데 많은 인력과 공정 그리고 시간이 들어야 하는 문제점을 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법을 통해 스위치 등의 전기적인 고장 유무를 먼저 확인할 수 있어 수리, 보수의 작업에서 관리를 매우 효율적으로 해결하고자 한다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)은 접점을 내재한 기기 또는 기구의 전기적 접점의 에러를 감지하고 처리하는 것으로, 상기 기기 또는 기구의 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하는 물리적 감지부와, 상기 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하고 일정시간 후, 상기 기기 또는 기구 접점의 On/Off 상태를 감지하는 전기적 감지부와, 상기 물리적 감지부에 의한 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하고 미리 정해진 시간 경과 후 전기적 감지부에 의한 전기적 신호가 없는 경우, 기기 또는 기구의 오작동으로 판단하는 제어부와, 상기 제어부에 의한 오작동 판단 시, 기기 또는 기구에 정상작동시에 발생시키는 신호와 동일한 작동신호를 발생시키는 구동부와 상기 오작동 감지 및 처리 결과를 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기로 제공하는 알림부를 포함하되,
상기 구동부는 상기 제어부에서 기기 또는 기구의 오작동 판단 시, MCU(Micro Controller Unit)를 통해 구동부를 작동시켜 상기 기기 또는 기구와 연결된 회로부에 필요 전원을 강제로 인가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 상기 전기적 감지부는 상시 스위치가 열린 개회로 상태의 NO(Normal Open) A접점과 상시 스위치가 닫힌 폐회로 상태의 NC(Normal Close) B접점을 갖는 리미트 스위치를 포함하며, 전원 소스(source)가 동일할 때, 접점 TP1, TP2, TP3, TP5를 포함하고, a 단자와 a'단자로 구분되는 램프(Lamp)1 및 b 단자와 b' 단자로 구분되는 램프(Lamp)2를 포함하며, 상기 리미트 스위치의 상시 개회로 상태인 NO A접점은 a-1 단자와 a-2 단자로 구분되면서 평상시에는 개방된 상태이나, 상기 리미트 스위치의 작동시 단락이 되고, 상기 리미트 스위치의 상시 폐회로 상태인 NC B접점은 b-1 단자와 b-2 단자로 구분되면서 평상시에는 단락된 상태이나, 상기 리미트 스위치의 작동시 개방이 되며, 상기 TP1은 SMPS, AC 220V 전원의 N상 및 리미터스위치과 연결되며, 상기 TP2는 리미터스위치, 디텍터1 및 램프1의 a단자와 연결되고, 상기 TP3은 리미터스위치, 램프2의 b'단자와 연결되고, 상기 TP5는 램프1의 a'단자, 램프2의 b단자, 디테터1, AC 220V 전원의 L상에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 상기 전기적 감지부는 상시 스위치가 열린 개회로 상태의 NO(Normal Open) A접점과 상시 스위치가 닫힌 폐회로 상태의 NC(Normal Close) B접점을 갖는 리미트 스위치를 포함하며, 전원 소스가 다를 때, 접점 TP1, TP2, TP3, TP4 및 TP5를 포함하며, a 단자와 a'단자로 구분되는 램프(Lamp)1 및 b 단자와 b' 단자로 구분되는 램프(Lamp)2를 포함하며, 상기 리미트 스위치의 상시 개회로 상태인 NO A접점은 a-1 단자와 a-2 단자로 구분되면서 평상시에는 개방된 상태이나, 상기 리미트 스위치의 작동시 단락이 되고, 상기 리미트 스위치의 상시 폐회로 상태인 NC B접점은 b-1 단자와 b-2 단자로 구분되면서 평상시에는 단락된 상태이나, 상기 리미트 스위치의 작동시 개방이 되며, 상기 TP1은 SMPS, AC1 220V 전원의 N1상 및 리미터스위치와 연결되고, 상기 TP2는 리미터스위치, 디텍터1 및 램프1의 a단자와 연결되고, 상기 TP3은 리미터스위치, 디텍터2 및 램프2의 b단자와 연결되고, 상기 TP4는 디텍터2, AC2 220V 전원의 L2상 및 램프2의 b'단자와 연결되고, 상기 TP5는 SMPS, AC1 220V 전원의 L1상, 디텍터1 및 램프1의 a'단자에 연결되고, 상기 NC B접점의 b-1 단자는 AC 220V 전원의 N2상과 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 상기 제어부는 상기 물리적 감지부에서 기계적 혹은 물리적 움직임을 감지한 후에도 상기 전기적 감지부에서 접점이 개방 또는 단락되지 않아 수광소자에 전류가 흐르지 않고 전압이 0인 꺼짐(Off) 상태인 경우, 이를 기기 또는 기구의 오작동으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 상기 알림부는 상기 기기 또는 기구의 오작동 감지 및 처리 결과를 485 통신을 이용한 유선 통신 또는 블루투스를 이용한 무선 통신을 통해 관리 서버와 관리자의 휴대용 단말기로 전송하는 것을 특징으로한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 접점을 내재한 기기 또는 기구의 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법에 있어서, 외부의 물리적 또는 기계적 힘을 통해 기기 및 기구의 기계적 동작을 감지하는 제 1단계와, 상기 기계적 동작을 감지한 후 접점의 전환 및 동작 또는 파워 전환을 포함하는 전기적 동작을 감지하는 제 2단계와, 상기 기계적 동작 및 전기적 동작을 감지하여 기기 또는 기구의 오작동 여부를 판별하는 제 3단계와, 상기 제 3단계에서 오작동으로 판별시 구동부를 작동시켜 접점의 강제 전환을 실시하는 제 4단계 및 상기 기기 또는 기구의 오작동 발생 여부와 구동부 작동 여부를 유/무선 통신을 통해 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기로 제공하는 제 5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 상기 제 4단계는 에러 상태 보상 출력부, 전원 스위칭 출력부 및 공급 전원 DC 변환부를 포함하며, 상기 에러 상태 보상 출력부에서 상기 전원 스위칭 출력부로 신호를 전달하면 상기 전원 스위칭 출력부에서 기기 및 기구의 AC 전원 공급부로 신호를 전달하고, 다시 상기 기기 및 기구의 AC 전원 공급부에서 상기 공급 전원 DC 변환부로 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 상기 제 5단계는 에러 상태 알림부, 출력 로직 변환부, 유선 통신 로직 변환부를 포함하며, 상기 에러 상태 알림부는 출력 로직 변환부를 통해 기기 및 기구로 신호를 출력하고, 상기 유선 통신 로직 변환부로 상기 신호를 입력받는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법은 접점을 내재한 기기 및 기구의 작동 상태 및 접점의 On/Off 상태를 모니터링 할 수 있어 전원 사고 발생 시 원인 분석을 용이하게 하는 이점이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 물리적 감지부와 전기적 감지부를 통한 기기 및 기구의 작동 여부를 파악한 결과를 유/무선 통신을 통해 관리 서버뿐만 아니라 현장 관리자의 휴대용 단말기로도 제공하여 기기 및 기구의 점검을 효과적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 기기 및 기구의 에러 상황 발생시에도 정상 작동시에 발생시키는 신호와 동일한 작동신호를 발생시켜 에러 상황에 대한 보상 처리를 가능하게 함으로써, 신속한 사고 대처뿐만 아니라 제2의 사고를 미연 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 해당 업계 종사자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따른, 전기적 감지부(300)의 배선도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2실시예에 따른, 전기적 감지부(300)의 배선도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른, 전기적 감지부(300)의 구현 예이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전해지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술 분야의 통상적인 지식을 가진 자로부터 쉽게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템의 블록도이다.
도 2는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법의 순서도이다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접점을 내재한 기기 또는 기구의 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)은 물리적 감지부(200), 전기적 감지부(300), 제어부(400), 구동부(500) 및 알림부(600)를 포함한다.
물리적 감지부(200)는 상기 기기 또는 기구 레버의 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지한다. 상기 물리적 혹은 기계적 움직임은 상기 기기 또는 기구의 레버 작동시 발생하는 움직임으로, 상기 움직임을 통해 스위치의 고장 여부를 1차적으로 판단할 수 있다. 이때, 상기 물리적 감지부(200)는 힘 센서(force sensor)등의 접촉식 센서나 발광소자와 수광소자를 1개의 패키지에 마주보게 하고 그 사이를 검출물이 통과할 때 빛이 차단되는 현상을 이용한 포토 인터럽터(photointerruptor) 또는 홀 센서(Hall sensor)등의 비접촉 센서를 통해서 리미트 스위치 레버의 물리적 움직임을 감지한다.
상기 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하여 스위치의 레버 작동으로 인한 물리적 혹은 기계적인 문제가 없음을 1차적으로 파악할 수 있다. 이때, 전기적 감지부(300)를 통한 전기적 감지로 상기 스위치의 고장 여부를 파악한다. 상기 전기적 감지부(300)는 상기 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하고 일정시간후, 상기 기기 또는 기구 접점의 On/Off 상태를 감지한다.
상기 기기 또는 기구 접점의 On 상태인 경우, 램프 1이 발광하는 것으로 On 상태임을 감지한다. 반대로, Off 상태인 경우에는 램프 2가 발광하는 것을 특징으로 한다.
상기제어부(400)는 상기 물리적 감지부에 의한 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하고 미리 정해진 시간 경과 후 전기적 감지부에 의한 전기적 신호가 없는 경우, 기기 또는 기구의 오작동으로 판단한다.
상기 구동부(500)는 상기 제어부에 의한 오작동 판단 시, 기기 또는 기구의 정상작동시에 발생시키는 신호와 동일한 작동신호를 발생시킨다. 상기 동일한 작동신호를 발생시킴으로써, 기기 또는 기구의 오작동에 대한 보상을 하도록 한다.
상기 알림부(600)는 상기 오작동 감지 및 처리 결과를 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기 혹은 PC로 제공한다. 관리자는 상기와 같은 오작동 감지 결과 또는 보상 처리 결과를 제공받아 스위치의 결함을 체크할 수 있고, 사후 처리에 대한 대안을 마련할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따른, 전기적 감지부(300)의 배선도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따른 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)의 전기적 감지부(300)는 상시 스위치가 열린 개회로 상태의 NO(Normal Open) A접점과 상시 스위치가 닫힌 폐회로 상태의 NC(Normal Close) B접점을 포함한다.
이를 리미트 스위치(140)에 적용한 경우, 도 3은 전원 소스(source)가 동일한 경우를, 도 4는 전원소스가 상이한 경우를 도시한다. 도 3과 같이 전원소스가 동일할 경우, 접점 TP1, 접점 TP2, 접점 TP3, 접점 TP5를 포함한다.
이하에서 상기 접점들에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 본 발명의 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)은 전기적 에러 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 램프 1 및 램프 2를 포함한다.
램프(Lamp)1은 접점 TP2과 접점 TP5를 사이에 위치하여 접점 TP2과 접점 TP5를 전기적으로 연결한다. 램프 1은 a 단자와 a' 단자를 지닌다. 즉, a 단자는 램프1과 접점 TP2로 전기적으로 연결되며, a' 단자는 램프 1과 접점 TP5를 전기적으로 연결한다.
램프(Lamp)2는 접점 TP3과 TP5를 사이에 위치하여 접점 TP3과 접점 TP5를 전기적으로 연결한다. 상기 램프 2는 b 단자와 b' 단자를 지닌다. 즉, b 단자는 램프 2와 접점 TP5으로 전기적으로 연결되며, b' 단자는 램프 2와 접점 TP 3을 전기적으로 연결한다.
상기 리미트 스위치의 상시 개회로 상태인 NO(Normal Open) A접점은 a-1 단자와 a-2 단자로 구분되며, 평상시에는 오픈(Open)상태이다. 상기 리미트 스위치의 상시 폐회로 상태인 NC(Normal Close) B접점은 b-1 단자와 b-2 단자로 구분되고, 평상시에는 단락(Close)상태이다. 즉, 상시(평시) 상태는 도 3과 같이, A 접점은 오픈(Open)상태이고, B접점은 단락(Close)된 상태이며, 램프2가 온(On)된 상태이다.
이때, 상기 리미트 스위치가 작동되면, A접점은 단락(Close)되고, B접점은 오픈(Open)되며, 따라서 램프 1이 온(On)된다.
TP1은 SMPS, AC 220V 전원의 N상 및 리미터스위치(140)과 연결되며,
TP2는 리미터스위치(140), 디텍터1 및 램프1의 a단자와 연결되고,
TP3은 리미터스위치(140), 램프2의 b'단자와 연결되고,
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TP5는 램프1의 a'단자, 램프2의 b단자, 디테터1, AC 220V 전원의 L상에 연결된다.
이러한 연결 상태로부터, 즉, 도 3과 같이 전원 소스가 동일한 경우, 리미터스위치(140)의 정상 작동시에 NO A 접점이 단락되어 램프 1이 발광하고, 상기 램프 1의 발광 상태를 통해 스위치의 오작동 혹은 에러 발생 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있다.
삭제
삭제
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2실시예에 따른, 전기적 감지부(300)의 배선도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 2실시예에 따른 상기 전기적 감지부(300)는 상시 스위치가 열린 개회로 상태의 NO(Normal Open) A접점과 상시 스위치가 닫힌 폐회로 상태의 NC(Normal Close) B접점을 포함하는 리미트 스위치(140)이 사용된 경우로서, 전원소스가 AC1, AC2로 다른 경우를 도시하며, 이 때 접점은 접점 TP1, TP2, TP3, TP4 및 TP5를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제 2실시예에 따라, 본 발명의 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)은 전기적 에러 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 램프 1 및 램프 2를 포함한다.
램프(Lamp)1은 접점 TP2와 TP5 사이에 위치하여, 접점 TP2와 접점 TP5를전기적으로 연결한다. 램프 1은 a 단자와 a' 단자를 지닌다. 즉, a 단자는 램프1과 접점 TP2을 전기적으로 연결하며, a' 단자는 램프1과 TP5를 전기적으로 연결한다.
램프(Lamp)2는 접점 TP3과 접점 TP4를 사이에 위치하여, 접점 TP3과 접점 TP4를 전기적으로 연결한다. 상기 램프 2는 b 단자와 b' 단자를 지닌다. 즉, b 단자는 접점 TP3과 램프2를 전기적으로 연결하며, b' 단자는 램프 2와 접점 TP4를 전기적으로 연결한다.
평상시는 도 4와 같이, 상기 개회로 상태인 NO(Normal Open) A 접점은 오픈된 상태이고, 상기 폐회로 상태인 NC(Normal Close) B 접점은 단락된 상태이다. AC2 전원에 의해 램프2가 온(On)된 상태이다.
이 때, 상기 리미터스위치(140)이 정상 작동되면, A접점은 단락(Close)되고, B접점은 오픈(Open)되며, 따라서 AC1 전원에 의해 램프 1이 온(On)된다.
TP1은 SMPS, AC1 220V 전원의 N1상 및 리미터스위치와 연결되고,
TP2는 리미터스위치, 디텍터1 및 램프1의 a단자와 연결되고,
TP3은 리미터스위치, 디텍터2 및 램프2의 b단자와 연결되고,
TP4는 디텍터2, AC2 220V 전원의 L2상 및 램프2의 b'단자와 연결되고,
TP5는 SMPS, AC1 220V 전원의 L1상, 디텍터1 및 램프1의 a'단자에 연결되고,
상기 NC B접점의 b-1 단자는 AC 220V 전원의 N2상과 연결된다.
이러한 연결 상태로부터, 즉, 도 4와 같이 전원 소스가 다른 경우, 스위치의 정상 작동시에 NO A 접점이 단락되어 램프 1이 발광하고, 상기 램프 1의 발광 상태를 통해 스위치의 오작동 혹은 에러 발생 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른, 전기적 감지부(300)의 구현 예이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈) 및 방법을 리미트 스위치에 적용한 경우를 다음과 같이 설명한다.
상기 전기적 감지부(300)는 리미트 스위치(140) 접점의 On/Off 상태를 감지한다.
상기 리미트 스위치의 켜짐(On) 상태는 L상으로부터 디텍터를 지나 NO A 접점을 통과하여 N상으로 전류가 흐르고 전압의 변화가 발생한다.
상기 리미트 스위치의 꺼짐(Off) 상태는 L상으로부터 디텍터를 지나 NO A 접점을 통과하지 못하여 N상으로 전류가 흐르지 않고 전압의 변화가 없음을 통해 감지가 가능하다.
또한, 상기 전기적 감지부(300)는 육안으로 스위치의 에러 발생 여부를 확인하기 위한 램프 1과 램프 2를 포함한다.
램프 1은 상기 TP 2와 TP 5에 연결되어 NO A 접점의 연결상태를 나타내고, 상기 램프 2는 전원소스가 같은 경우에는 TP 3과 TP 5에 연결되고, 전원소스가 다른 경우에는 TP 3과 TP 4에 연결되어 NC B접점의 연결상태를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 제어부(400)에서 상기 물리적 감지부(200) 및 전기적 감지부(300)를 통해 기계 또는 기구의 에러를 판단하는 방법을 다음과 같이 설명한다.
상기 물리적 감지부(200)에서 기기 및 기구 레버의 물리적 또는 기계적 움직임을 감지한 후에도 기설정된 일정시간 동안 전기적 감지부(300)에서 접점이 개방 또는 단락이 되지 않아 수광소자 및 발광소자에 전류가 흐르지 않고 전압이 0이 되어 꺼짐(Off)상태인 경우, 이를 기계 또는 기구의 오작동으로 판단한다.
반면, 기설정된 일정시간 동안 전기적 감지부(300)에서 접점이 개방 또는 단락이 되어 수광소자 및 발광소자에 전류가 흘러 전압의 변화가 있는 상태인 경우, 이를 스위치의 정상작동으로 판단한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 구동부(500)는 상기 제어부(400)에서 오작동 판단 시, MCU(Micro Controller Unit)를 통해 구동부를 작동시켜 상기 기기 및 기구와 연결된 회로부에 필요 전원을 강제로 인가함으로써 보상 처리를 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 알림부(600)는 오작동 감지 및 보상 처리 결과를 485 통신을 이용한 유선 통신 또는 블루투스를 이용한 무선 통신을 통해 관리 서버와 관리자의 휴대용 단말기 혹은 PC로 전송한다. 이때 상기 485 통신은 422 통신을 개량한 통신 방식으로, 입출력 전압 향상과 디바이스 허용 개수가 증가하는 장점을 가지며, 장비들끼리 네트워크 환경을 구성하는데 적합하고, 최고 1.2km 까지 통신이 가능한 것이 특징이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 접점을 내재한 기기 또는 기구의 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법은 제 1단계, 제 2단계, 제 3단계, 제 4단계 및 제 5단계를 포함한다.
제 1단계는 외부의 물리적 또는 기계적 힘에 의한 기기 및 기구의 기계적 동작을 감지한다. 이때, 상기 기계적 동작은 스위치의 정상 작동에 의한 레버의 움직임을 포함한다.
제 2단계는 상기 기계적 동작을 감지한 후 접점의 전환 및 동작 또는 파워 전환을 포함하는 전기적 동작을 감지한다. 이때, 상기 전기적 동작은 기기 또는 기구의 특성에 따라, 스위치의 정상 작동에 의해 단락이 될 수도 있고, 개방이 될 수도 있다.
이때, 상기 기기 또는 기구의 특성이 스위치가 정상 작동하여 단락이 되어야 하는 경우에는 단락이 되는 전기적 동작 상태를 감지하는 것이고, 기기 또는 기구의 특성이 스위치가 정상 작동하여 개방이 되어야 하는 경우에는 개방이 되는 전기적 동작 상태를 감지하는 것이다.
제 3단계는 상기 기계적 동작 및 전기적 동작을 감지하여 기기 또는 기구의 오작동 여부를 판별한다.
상기 기계적 동작, 즉, 레버의 움직임을 감지한 후에,
상기 전기적 동작, 즉, 개방 혹은 단락이 되는 전기적 상태의 움직임을 감지하지 못한 경우에 이를 전기적 접점의 에러 혹은 오작동으로 판단한다.
제 4단계는 상기 제 3단계에서 오작동으로 판별시 구동부를 작동시켜 접점의 강제 전환을 실시한다.
상기 기계적 동작을 감지하여 레버의 정상작동을 감지한 후, 전기적 동작 혹은 전기적 상태의 변화를 감지하지 못하여 전기적 적점의 에러 혹은 오작동으로 판단한 경우, 구동부를 작동시켜 상기 기기 또는 기구의 스위치가 정상 작동시 나타나는 효과를 실현하도록 한다. 이를 통해, 관리자가 스위치의 오작동 혹은 에러를 감지하지 못한 경우에도, 더 큰 사고를 미연 방지할 수 있다.
제 5단계는 상기 기기 또는 기구의 오작동 발생 여부와 구동부 작동 여부를 유/무선 통신을 통해 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기로 제공한다.
상기 오작동 및 에러를 감지한 결과를 관리자에게 유선 통신 혹은 무선 통신을 통해 전달함으로써, 관리자가 오작동 혹은 에러 발생 후 대안을 쉽고 빠르게 구상할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 방법은 외부의 인위적인 힘에 의한 기계적 또는 물리적 동작을 포함하는 기계적 동작을 인식한다. 상기 기계적 동작에 따른 전기적 접점의 변환을 인식하며, 상기 기계적 동작 및 전기적 접점의 변환을 통해 전기적 동작의 불능을 인식하여 오작동을 판별한다. 오작동 판별 후, 구동부를 동작시켜 기기 또는 기구의 전기접점의 강제 전환을 시킴으로써 전기적 동작 보상을 한다.
또한, 상기 오작동 판별시 오류 내용을 유/무선 통신을 통해 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기 혹은 PC로 제공하며 이를 통해 보수 또는 교체가 용이하게 실행될 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 접점을 내재한 기기 또는 기구의 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템(모듈)은 기계적 동작 입력 감지부, 전기적 동작 입력 감지부, 에러 상태 보상 출력부, 전원 스위칭 출력부, 공급전원 DC 변환부, 에러상태 알림부, 출력 로직 변환부 및 유선 통신 로직 변화부를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 제 4단계는, 상기 에러 상태 보상 출력부에서 상기 전원 스위칭 출력부로 신호를 전달하면 상기 전원 스위칭 출력부에서 기기 및 기구의 AC 전원 공급부로 신호를 전달하고, 다시 상기 기기 및 기구의 AC 전원 공급부에서 상기 공급 전원 DC 변환부로 신호를 전달한다. 또한, 상기 제 5단계는, 상기 에러 상태 알림부는 출력 로직 변환부를 통해 기기 및 기구로 신호를 출력하고, 상기 유선 통신 로직 변환부로 상기 신호를 입력받는 것을 특징으로 한다.
전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 접점을 내재한 기기 또는 기구의 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템에 있어서,
    상기 기기 또는 기구 레버의 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하는 물리적 감지부;
    상기 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하고 일정시간 후, 상기 기기 또는 기구 접점의 On/Off 상태를 감지하는 전기적 감지부;
    상기 물리적 감지부에 의한 물리적 혹은 기계적 움직임을 감지하고 미리 정해진 시간 경과 후 전기적 감지부에 의한 전기적 신호가 없는 경우, 상기 기기 또는 기구의 오작동으로 판단하는 제어부;
    상기 제어부에 의한 오작동 판단 시, 기기 또는 기구의 정상작동시에 발생시키는 신호와 동일한 작동신호를 발생시키는 구동부; 및
    오작동 감지 및 처리 결과를 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기로 제공하는 알림부;를 포함하되,
    상기 구동부는 상기 제어부에서 기기 또는 기구의 오작동 판단시, MCU(Micro Controller Unit)를 통해 구동부를 작동시켜 상기 기기 또는 기구와 연결된 회로부에 필요 전원을 강제로 인가하는 것을 특징으로 하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적 감지부는,
    상시 스위치가 열린 개회로 상태의 NO(Normal Open) A접점과 상시 스위치가 닫힌 폐회로 상태의 NC(Normal Close) B접점을 갖는 리미트 스위치를 포함하며,
    전원 소스(source)가 동일할 때, 접점 TP1, TP2, TP3, TP5를 포함하고,
    a 단자와 a'단자로 구분되는 램프(Lamp)1 및 b 단자와 b' 단자로 구분되는 램프(Lamp)2를 포함하며,
    상기 리미트 스위치의 상시 개회로 상태인 NO A접점은 a-1 단자와 a-2 단자로 구분되면서 평상시에는 개방된 상태이나, 상기 리미트 스위치의 작동시 단락이 되고,
    상기 리미트 스위치의 상시 폐회로 상태인 NC B접점은 b-1 단자와 b-2 단자로 구분되면서 평상시에는 단락된 상태이나, 상기 리미트 스위치의 작동시 개방이 되며,
    상기 TP1은 SMPS, AC 220V 전원의 N상 및 리미트스위치과 연결되며,
    상기 TP2는 리미트스위치, 디텍터1 및 램프1의 a단자와 연결되고,
    상기 TP3은 리미트스위치, 램프2의 b'단자와 연결되고,
    상기 TP5는 램프1의 a'단자, 램프2의 b단자, 디텍터1, AC 220V 전원의 L상에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적 감지부는,
    상시 스위치가 열린 개회로 상태의 NO(Normal Open) A접점과 상시 스위치가 닫힌 폐회로 상태의 NC(Normal Close) B접점을 갖는 리미트 스위치를 포함하며,
    전원 소스가 다를 때, 접점 TP1, TP2, TP3, TP4 및 TP5를 포함하며,
    a 단자와 a'단자로 구분되는 램프(Lamp)1 및 b 단자와 b' 단자로 구분되는 램프(Lamp)2를 포함하며,
    상기 리미트 스위치의 상시 개회로 상태인 NO A접점은 a-1 단자와 a-2 단자로 구분되면서 평상시에는 개방된 상태이나, 상기 리미트 스위치의 작동시 단락이 되고,
    상기 리미트 스위치의 상시 폐회로 상태인 NC B접점은 b-1 단자와 b-2 단자로 구분되면서 평상시에는 단락된 상태이나, 상기 리미트 스위치의 작동시 개방이 되며,
    상기 TP1은 SMPS, AC1 220V 전원의 N1상 및 리미트스위치와 연결되고,
    상기 TP2는 리미트스위치, 디텍터1 및 램프1의 a단자와 연결되고,
    상기 TP3은 리미트스위치, 디텍터2 및 램프2의 b단자와 연결되고,
    상기 TP4는 디텍터2, AC2 220V 전원의 L2상 및 램프2의 b'단자와 연결되고,
    상기 TP5는 SMPS, AC1 220V 전원의 L1상, 디텍터1 및 램프1의 a'단자에 연결되고, 상기 NC B접점의 b-1 단자는 AC 220V 전원의 N2상과 연결되는 것을 특징으로 하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 물리적 감지부에서 기계적 혹은 물리적 움직임을 감지한 후에도 상기 전기적 감지부에서 접점이 개방 또는 단락되지 않아 수광소자에 전류가 흐르지 않고 전압이 0인 꺼짐(Off) 상태인 경우, 이를 기기 또는 기구의 오작동으로 판단하는 것을 포함하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 알림부는,
    상기 기기 또는 기구의 오작동 감지 및 처리 결과를 485 통신을 이용한 유선 통신 또는 블루투스를 이용한 무선 통신을 통해 관리 서버와 관리자의 휴대용 단말기로 전송하는 것을 포함하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림 기능을 지닌 시스템.
  7. 접점을 내재한 기기 또는 기구의 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림을 주는 방법에 있어서,
    외부의 물리적 또는 기계적 힘에 의한 기기 및 기구의 기계적 동작을 감지하는 제 1단계;
    상기 기계적 동작을 감지한 후 접점의 전환 및 동작 또는 파워 전환을 포함하는 전기적 동작을 감지하는 제 2단계;
    상기 기계적 동작 및 전기적 동작을 감지하여 기기 또는 기구의 오작동 여부를 판별하는 제 3단계;
    상기 제 3단계에서 오작동으로 판별시 구동부를 작동시켜 접점의 강제 전환을 실시하는 제 4단계; 및
    상기 기기 또는 기구의 오작동 발생 여부와 구동부 작동 여부를 유/무선 통신을 통해 관리 서버 및 관리자의 휴대용 단말기로 제공하는 제 5단계;를 포함하되,
    상기 제 4단계는,
    에러 상태 보상 출력부, 전원 스위칭 출력부 및 공급 전원 DC 변환부를 포함하며, 상기 에러 상태 보상 출력부에서 상기 전원 스위칭 출력부로 신호를 전달하면 상기 전원 스위칭 출력부에서 기기 또는 기구의 AC 전원 공급부로 신호를 전달하고, 다시 상기 기기 또는 기구의 AC 전원 공급부에서 상기 공급 전원 DC 변환부로 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림을 주는 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 5단계는,
    에러 상태 알림부, 출력 로직 변환부, 유선 통신 로직 변환부를 포함하며, 상기 에러 상태 알림부는 출력 로직 변환부를 통해 기기 또는 기구의 PLC 모듈로 신호를 출력하고, 상기 유선 통신 로직 변환부로 상기 PLC 모듈의 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 전기적 접점 에러를 처리하기 위한 보상 및 알림을 주는 방법.
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