KR102211216B1 - IoT based Heat treatment furnace system with module - Google Patents
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Abstract
수시로 변화하는 각종 외란에 대응하여 열처리 환경을 능동적으로 무선 제어할 수 있는 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템은, 복수의 센서 및 제어 대상과 무선으로 정보를 주고 받을 수 있도록 연결된 메인 컨트롤러, AP(Access Point) 통해 메인 컨트롤러로부터 센싱 정보 및 제어 대상에 관한 정보를 무선으로 수신하고 긴급제동명령을 AP를 통해 메인 컨트롤러에 출력하는 전용 어플리케이션 및 제어 대상에 이슈(Issue)가 발생한 경우 메인 컨트롤러로부터 해당 정보를 수신하여 푸시 메시지를 생성하고 전용 어플리케이션이 설치된 클라이언트 단말에 전달하는 푸시 서버를 포함하는 것을 요지로 한다.A heat treatment furnace system based on Internet of Things (IoT) using Wi-Fi wireless communication capable of actively wirelessly controlling a heat treatment environment in response to various disturbances that change from time to time is disclosed. The Internet of Things (IoT) based heat treatment furnace system using Wi-Fi wireless communication according to the present invention is a main controller connected to wirelessly exchange information with a plurality of sensors and control targets, sensing from the main controller through an AP (Access Point). A dedicated application that wirelessly receives information and information on the control target and outputs an emergency braking command to the main controller through the AP, and when an issue occurs in the control target, receives the information from the main controller and generates a push message. The summary is to include a push server that delivers the dedicated application to the installed client terminal.
Description
본 발명은 열처리 공업로 시스템에 관한 것으로, 특히 IoT 기반 와이파이 무선통신 기술을 이용하여 수시로 변화하는 각종 외란에 대해 열처리 환경을 능동적으로 제어하고, 이슈(Issue), 예를 들어 특정 구성품에 에러가 발생한 경우 서버(메인 컨트롤러)에서 이를 인식하고 클라이언트 단말(예컨대, 스마트폰)에 실시간으로 전달하여 사용자가 필요한 후속조치를 취할 수 있도록 하는 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat treatment furnace system, in particular, by actively controlling a heat treatment environment for various disturbances that change from time to time using IoT-based Wi-Fi wireless communication technology, and an issue, for example, an error occurs in a specific component. In this case, the server (main controller) recognizes it and transmits it to the client terminal (e.g., smartphone) in real time, so that the user can take necessary follow-up measures. will be.
일반적으로 강재, SUS, 동합금 등의 자동차 부품, 전자부품에 사용되는 고급 열처리 제품은 H2, CO 분위기에서 소둔, 소결, 브레이징과 같은 무산화 분위기 열처리(Heat treatment)를 수행한다. 이와 같은 무산화 분위기 조성을 위한 분위기 가스는 저공기비, 즉 연료 과잉(Fuel rich) 상태에서 연소를 통해 생성되어 열처리로 내에 주입된다.In general, high-grade heat treatment products used in automobile parts and electronic parts such as steel, SUS, and copper alloy are subjected to heat treatment in an oxidizing atmosphere such as annealing, sintering, and brazing in an H2, CO atmosphere. The atmospheric gas for the composition of such a non-oxidizing atmosphere is generated through combustion in a low air ratio, that is, in a fuel rich state, and is injected into the heat treatment furnace.
소둔, 소결, 브레이징, 침탄 등과 같은 일반 열처리에 사용되는 분위기 가스는 통상 흡열형 가스(Endothermic gas)가 사용된다. 구체적으로는, Rx 가스라 불리는 변성가스가 주로 사용되는데, Rx 가스는 원료가스와 적당량의 공기를 가해서 고온(1000℃ 정도)으로 유지되는 촉매 반응기에서 변성된 것으로, 소둔, 소결, 브레이징, 침탄 열처리 등에 이용된다.Atmospheric gas used for general heat treatment such as annealing, sintering, brazing, carburizing, etc. is usually an endothermic gas. Specifically, a modified gas called Rx gas is mainly used.Rx gas is modified in a catalytic reactor maintained at a high temperature (about 1000°C) by applying a raw material gas and an appropriate amount of air, and annealing, sintering, brazing, carburizing heat treatment Etc.
열처리 설비에서 열처리에 사용되는 Rx 가스는 Rx 가스 발생장치를 통해 생성되며, 열처리에 적합한 온도환경을 조성하기 위한 열원으로 전기히터가 주로 사용된다. 전기히터는 제품에 따라 달라지는 처리온도에 정확하고 신속한 접근이 가능해 온도 제어 측면에서 유리하지만, 생산 비용이 높은 전기를 이용하는 관계로 경제성 측면에서 불리한 단점이 있다.The Rx gas used for heat treatment in the heat treatment facility is generated through the Rx gas generator, and an electric heater is mainly used as a heat source to create a temperature environment suitable for heat treatment. Electric heaters are advantageous in terms of temperature control because they can accurately and quickly access the processing temperature that varies depending on the product, but there is a disadvantage in terms of economics due to the use of electricity with high production costs.
이에 따라 전기히터 대신 축열식 라디안트 튜브 버너를 열원으로 사용하는 기술이 대안으로 제안된 바 있다. 그러나 종래 라디안트 튜브 버너를 열원으로 사용하는 열처리 설비 대부분은 전기회선을 통해 처리신호를 주고받는 유선제어방식으로, 복잡한 전기배선으로 인하여 시스템 구축에 곤란함이 수반되고, 유지 보수에 비용 소요가 큰 단점이 있다.Accordingly, a technology using a heat storage radiant tube burner as a heat source instead of an electric heater has been proposed as an alternative. However, most of the conventional heat treatment facilities using a radiant tube burner as a heat source are wired control methods that send and receive processing signals through an electric line, and it is difficult to build a system due to complicated electrical wiring, and the cost of maintenance is large. There are drawbacks.
더욱이, 전기회선을 통해 처리신호를 주고받는 유선제어방식은 제어부와 피제어부 사이의 양방향 정보 통신 가능한 시스템 구축이 난해하여, 열처리로 내부의 열량 변동, 버너에 공급되는 공기/연료의 변동, 처리 대상물 변동 등 다양한 변수에 대응하여 그에 맞춰 처리 환경을 능동적으로 변화시키는 능동 제어 환경을 구축하는 데에 한계가 있다.Moreover, the wired control method that sends and receives processing signals through an electric line makes it difficult to establish a system capable of bidirectional information communication between the control unit and the controlled unit, so the amount of heat inside the heat treatment furnace changes, the air/fuel supplied to the burner, and the object to be processed There is a limitation in constructing an active control environment that responds to various variables such as fluctuations and actively changes the processing environment accordingly.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사물인터넷(Internet of Things) 기반 와이파이(WIFI, Wireless Fidelity) 무선통신방식으로, 복잡한 전기배선의 사용을 배제할 수 있어 시스템 구축이 용이하고 비용 절감을 도모할 수 있는 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is an Internet of Things-based Wi-Fi (Wireless Fidelity) wireless communication method, which can eliminate the use of complex electric wiring, so that system construction is easy and cost reduction can be achieved. It is to provide an Internet of Things (IoT) based heat treatment furnace system using Wi-Fi wireless communication.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는, 각종 센서와 제어 대상, 메인 컨트롤러(서버)가 무선으로 정보를 주고 받아 수시로 변화하는 각종 외란 등에 의한 열처리 조건 변화에 즉각적이고 능동적으로 반응하여 상황에 맞는 최적의 열처리 환경을 조성할 수 있는 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is that various sensors, control targets, and the main controller (server) wirelessly exchange information and react immediately and actively to changes in heat treatment conditions due to various disturbances that change from time to time, and thus optimal It is intended to provide an Internet of Things (IoT) based heat treatment furnace system using Wi-Fi wireless communication that can create a heat treatment environment.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 특정 구성품에 에러가 발생하는 것과 같은 이슈(Issue)가 발생했을 때 서버(메인 컨트롤러)에서 이를 인식하고 클라이언트 단말(예컨대, 스마트폰)에 해당 메시지를 실시간으로 전달함으로써, 사용자가 열처리 공업로의 상태를 실시간으로 정확히 인식하고 필요한 후속조치를 신속하게 취할 수 있도록 한 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is that when an issue such as an error occurs in a specific component, the server (main controller) recognizes it and sends the message to the client terminal (eg, a smartphone) in real time. It is intended to provide an Internet of Things (IoT) based heat treatment furnace system using Wi-Fi wireless communication that enables users to accurately recognize the state of the heat treatment furnace in real time and take necessary follow-up actions quickly by transmitting it to the heat treatment furnace.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 실시 예에 따르면, According to an embodiment of the present invention as a means of solving the problem,
수시로 변화하는 각종 외란에 대응하여 열처리 환경을 능동적으로 무선 제어할 수 있는 열처리 공업로 시스템에 있어서,In a heat treatment industrial furnace system capable of actively wirelessly controlling a heat treatment environment in response to various disturbances that change from time to time,
복수의 센서 및 제어 대상과 무선으로 정보를 주고 받을 수 있도록 연결된 메인 컨트롤러;A main controller connected to wirelessly exchange information with a plurality of sensors and a control target;
AP(Access Point)를 통해 메인 컨트롤러로부터 센싱 정보 및 제어 대상에 관한 정보를 무선 수신하고, 긴급제동명령을 상기 AP를 통해 메인 컨트롤러에 출력하는 전용 어플리케이션; 및A dedicated application for wirelessly receiving sensing information and information on a control target from a main controller through an AP (Access Point), and outputting an emergency braking command to the main controller through the AP; And
상기 제어 대상에 이슈(Issue)가 발생한 경우, 메인 컨트롤러로부터 해당 정보를 수신하여 푸시 메시지를 생성하고 상기 전용 어플리케이션이 설치된 클라이언트 단말에 전달하는 푸시 서버;를 포함하며,Including; when an issue occurs in the control target, a push server receiving corresponding information from the main controller, generating a push message, and delivering it to a client terminal on which the dedicated application is installed,
상기 메인 컨트롤러는,The main controller,
상기 복수의 센서 및 제어 대상으로부터 고유식별정보를 포함하여 제어에 필요한 정보를 수신하고 저장하며, Receiving and storing information necessary for control, including unique identification information, from the plurality of sensors and control targets,
상기 수신 또는 저장된 정보로부터 제어 대상 각각에 대한 제어값을 도출하여 해당 제어 대상에 출력하고, A control value for each control target is derived from the received or stored information and output to the corresponding control target,
이슈 발생 시 상기 클라이언트 단말에 푸시 메시지가 전달되도록, 이슈 데이터를 생성하고 상기 푸시 서버에 전송하는 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템을 제공한다.Provides an Internet of Things (IoT) based heat treatment furnace system using Wi-Fi wireless communication that generates issue data and transmits it to the push server so that a push message is transmitted to the client terminal when an issue occurs.
여기서, 상기 센서 및 복수의 제어 대상이 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 서로 정보를 주고 받을 수 있도록 구성될 수 있다.Here, the sensor and the plurality of control targets may be configured to wirelessly exchange information with each other through Wi-Fi wireless communication.
또한, 상기 센서는 열처리로의 내부에 설치되는 온도 센서와, 열처리로 내 버너에 공급되는 공기와 연료의 유량을 각각 검출하는 유량 센서들을 포함하고, 상기 온도 센서와 유량 센서는 상기 메인 컨트롤러 또는 복수의 제어 대상과 와이파이 무선통신을 통해 정보를 서로 주고 받도록 구성될 수 있다.In addition, the sensor includes a temperature sensor installed inside the heat treatment furnace, and flow sensors respectively detecting flow rates of air and fuel supplied to the burner in the heat treatment furnace, and the temperature sensor and the flow sensor are the main controller or a plurality of It may be configured to exchange information with each other through Wi-Fi wireless communication with the control target of.
그리고 상기 제어 대상은, 열처리로 내부의 버너에 공급되는 가스의 양을 조절하는 가스 조절기와, 상기 버너에 공급되는 공기의 양을 조절하는 공기 조절기와, 상기 열처리로에 의한 소정의 열처리 환경에 처리 대상물을 노출시켜 이동시키는 이송부를 포함하며, 상기 가스 조절기, 공기 조절기, 이송부는 와이파이 무선통신을 통해 정보를 서로 주고 받도록 구성될 수 있다.And the control object, a gas regulator for adjusting the amount of gas supplied to the burner inside the heat treatment furnace, an air regulator for adjusting the amount of air supplied to the burner, and processing in a predetermined heat treatment environment by the heat treatment furnace It includes a transfer unit for exposing the object to move, and the gas controller, the air conditioner, and the transfer unit may be configured to exchange information with each other through Wi-Fi wireless communication.
본 발명에서 상기 열처리 공업로를 구성하는 열처리로는, 직화식 버너를 사용하는 분위기 가스 자체 생성형 직화식 열처리로 또는 축열식 라디안트 튜브 버너(Radiant tube burner)를 사용하며 내부 환경이 변성가스(Dx 또는 Rx 가스) 분위기로 유지되는 Dx/Rx 열처리로일 수 있다.In the present invention, the heat treatment furnace constituting the heat treatment industrial furnace uses an atmospheric gas self-generating direct heat treatment furnace or a regenerative radiant tube burner using a direct fire burner, and the internal environment is modified gas (Dx Alternatively, it may be a Dx/Rx heat treatment furnace maintained in an atmosphere of Rx gas).
그리고 상기 전용 어플리케이션은, 사용자에 의한 어플리케이션 실행 시 AP를 통해 상기 메인 컨트롤러에서 시스템 상태에 관한 정보를 가져와 화면에 디스플레이하고, 이슈 발생 시 해당 이슈에 상응하는 긴급제동버튼을 생성하여 화면에 디스플레이 할 수 있다.In addition, when the application is executed by the user, the dedicated application obtains information on the system status from the main controller through the AP and displays it on the screen, and when an issue occurs, an emergency brake button corresponding to the issue is generated and displayed on the screen. have.
또한 상기 전용 어플리케이션은, 사용자에 의해 어플리케이션이 종료된 상태에서 이슈 발생 시, 백그라운드 상태에서 상기 푸시 서버가 제공하는 푸시 메시지를 전달받고, 푸시 메시지를 사용자가 확인하도록 알람 기능을 포함할 수 있다.Further, the dedicated application may include an alarm function to receive a push message provided by the push server in a background state when an issue occurs while the application is terminated by a user, and to allow the user to confirm the push message.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전기회선의 사용을 최대한 배제할 수 있는 와이파이 무선통신 기술을 이용한 방식으로써, 전체 시스템의 단순화를 도모할 수 있으며, 기존 유선방식의 열처리 시스템에 비해 시스템 구축 및 유지 보수에 소요되는 비용을 크게 줄일 수 있어 경제적인 장점이 있다.According to an embodiment of the present invention, as a method using Wi-Fi wireless communication technology that can exclude the use of electric lines as much as possible, the overall system can be simplified, and system construction and maintenance compared to the existing wired heat treatment system It has an economic advantage as it can greatly reduce the cost required for operation.
또한, 각종 센서와 제어 대상, 메인 컨트롤러(서버)가 무선으로 정보를 주고 받아 수시로 변화하는 각종 외란 등에 의한 열처리 조건 변화에 즉각적이고 능동적으로 반응함으로써, 상황에 맞는 최적의 열처리 환경을 조성할 수 있으며, 그 결과 품질의 균일성과 품질 향상을 기대할 수 있다.In addition, various sensors, control targets, and the main controller (server) wirelessly exchange information and react immediately and actively to changes in heat treatment conditions due to various disturbances that change from time to time, thereby creating an optimal heat treatment environment suitable for the situation. As a result, uniformity of quality and quality improvement can be expected.
또한, 특정 구성품에 에러가 발생하는 것과 같은 이슈(Issue)가 발생했을 때 서버(메인 컨트롤러)에서 이를 인식하고 클라이언트 단말(예컨대, 스마트폰)에 해당 메시지를 실시간으로 전달함으로써, 사용자가 열처리 공업로의 상태를 실시간으로 정확히 인식하고 필요한 후속조치를 신속하게 취할 수 있어 효율적인 시스템 관리 및 운용이 가능하다는 장점 있다.In addition, when an issue such as an error occurs in a specific component, the server (main controller) recognizes it and transmits the message to the client terminal (e.g., smartphone) in real time, so that the user can It has the advantage that efficient system management and operation is possible because it can accurately recognize the status of the system in real time and take necessary follow-up actions quickly.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템의 열처리 열처리 장치를 개략 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 열처리 장치의 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 공업로 시스템의 전체적인 구성을 개략 도시한 개념도.1 is a diagram schematically showing a heat treatment apparatus for a heat treatment furnace system based on Internet of Things (IoT) using Wi-Fi wireless communication according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of the heat treatment apparatus shown in FIG. 1.
3 is a conceptual diagram schematically showing the overall configuration of a heat treatment furnace system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하 본 발명을 설명함에 있어 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. In the following description of the present invention, terms used in the specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features or It is to be understood that the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude the possibility of preliminary exclusion.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "... unit", "... unit", "... module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. I can.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same drawing reference numerals are assigned to the same components, and redundant descriptions thereof will be omitted. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷(IoT) 기반 열처리 공업로 시스템의 열처리 열처리 장치를 개략 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 열처리 장치의 블록 구성도이다.1 is a diagram schematically showing a heat treatment apparatus for a heat treatment furnace system based on Internet of Things (IoT) using Wi-Fi wireless communication according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the heat treatment apparatus shown in FIG. to be.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 공업로 시스템의 열처리 장치는, 분위기 가스에 의해 내부 환경이 무산화 환경으로 유지되는 열처리로(10)를 포함한다. 여기서 분위기 가스는 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 산소(O2)일 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a heat treatment apparatus of a heat treatment industrial furnace system according to an embodiment of the present invention includes a
열처리로(10)는 축열식 라디안트 튜브 버너(Radiant tube burner, 40)를 사용하며 내부 환경이 변성가스(Dx 또는 Rx 가스) 분위기로 유지되는 Dx/Rx 열처리로이거나, 직화식 버너를 사용하는 분위기 가스 자체 생성형 직화식 열처리로일 수 있다.The
축열식 라디안트 튜브 버너(Radiant tube burner, 40)는 연료로 가스를 사용하며, 연소 열을 축열 저장 후 이를 연소용 흡입공기를 예열하는데 사용함으로써 열효율을 크게 개선시킨 것으로, 예를 들어 한국특허등록 제10-1030289호에 개시된 구성일 수 있다.The regenerative radiant tube burner (40) uses gas as fuel, and uses it to preheat the combustion intake air after storage of combustion heat, thereby greatly improving the thermal efficiency. It may be a configuration disclosed in 10-1030289.
열처리로(10)는 열처리 대상 피가공물의 재질이나 처리 수량, 설비가 구축되는 공간환경 등에 따라 크기나 형상이 달라질 수 있으므로 특정 크기나 형상으로 국한되는 것은 아니며, 분위기 가스 자체 생성형 직화식 열처리로 인 경우 분위기 가스 생성용 반응 촉매를 수용한 개질기(도시 생략)가 상기 열처리로(10)의 내부에 장입되는 형태로 구성될 수 있다. The
열처리로(10) 내부 공간의 온도는 버너(40)에 의해 열처리에 적합한 온도로 유지된다. 이때 버너는 앞서 언급한 바와 같이 가스와 공기를 혼합한 혼합가스를 연료로부터 발생된 화염의 열기를 이용하여 고온의 열처리 환경을 조성하는 전술한 축열식 라디안트 튜브 버너(40)나 직화식 버너(미도시)일 수 있다.The temperature of the inner space of the
축열식 라디안트 튜브 버너(40, 이하 '버너'라 한다)는 무산화 가스 분위기로 유지되는 상기 열처리로(10)의 처리 환경에 처리 대상이 노출되도록 이송시키는 컨베이어 벨트(75) 주변에 인접 배치될 수 있으며, 메인 컨트롤러(90)의 통제를 받아 연소부하가 제어된다.The regenerative radiant tube burner (40, hereinafter referred to as'burner') is disposed adjacent to the
처리 대상물이 장입되는 열처리로(10)의 입구(12) 및 반대편 출구(14)에는 질소챔버(도시 생략)가 설치될 수 있다. 이 경우 외부에서 질소챔버 내부로 지속적으로 공급되는 질소가스에 의해 열처리로(10) 내부 환경이 무산화 분위기로 조성될 수 있다. A nitrogen chamber (not shown) may be installed at the
질소가스를 이용하여 열처리 환경을 무산화 분위기로 조성하면, 무산화 가스(CO, CO2, O2)에만 의존하는 방식에 비해 가스의 사용량을 크게 저감시킬 수 있어 연료비 절감과 공정을 단축시키는 효과가 있으며, 열처리로(10) 입구(12)와 출구(14) 측 부압을 억제할 수 있어 폭발 위험 또한 크게 낮추는 효과가 있다.When the heat treatment environment using nitrogen gas is created in an oxidized atmosphere, the amount of gas used can be significantly reduced compared to the method that depends only on non-oxidizing gases (CO, CO 2, O 2 ), thereby reducing fuel costs and shortening the process. There is, and the
메인 컨트롤러(90)는 시스템을 구성하는 각부 구성(복수의 센서 및 제어 대상)과 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 제어에 필요한 정보를 송수신할 수 있도록 구성되며, 무선으로 수집된 다양한 정보에 기초해 버너(40)를 통제하고 공연비를 조절하여 연소부하를 제어한다. The
연소부하는 구체적으로, 상기 메인 컨트롤러(90)에 의한 버너(40)의 점화 제어와, 연료 공급라인(L1)과 연소공기 공급라인(L2) 각각에 설치되는 가스 조절기(30)와 공기 조절기(50)의 개별 제어를 통해 버너(40) 각각에 공급되는 연료와 공기를 조절함으로써 구현될 수 있다.The combustion load is specifically, the ignition control of the
메인 컨트롤러(90)는 열처리 시스템을 구성하는 복수의 센서 및 제어 대상과 무선으로 정보를 주고 받을 수 있도록 와이파이 통신기를 구비하는 통신모듈(94)을 포함한다. 복수의 센서는 온도 센서(20), 분위기 가스 센서(60), 연료 유량 센서(150), 공기 유량 센서(160) 등일 수 있으며, 제어 대상은 버너(40), 가스 조절기(30), 공기 조절기(50), 이송부(70) 등을 포함할 수 있다.The
메인 컨트롤러(90)는 상기 복수의 센서 및 제어 대상으로부터 고유식별(Identification)정보를 포함하여 제어에 필요한 정보를 무선으로 획득한다. 그리고 획득된 정보를 가공하고 처리하여 상응하는 피드백 제어를 위한 제어신호들을 생성하여 해당 제어 대상에 무선으로 송출한다.The
메인 컨트롤러(90)가 생성하는 제어신호에는, 연료 공급라인(L1) 상의 가스 조절기(30) 및 연소공기 공급라인(L2) 상의 공기 조절기(50)의 개폐 및 개도량 조절을 위한 제어신호, 컨베이어 벨트(75)를 포함하는 이송부(70)의 동작제어와 관련된 신호를 포함할 수 있다.The control signal generated by the
물론, 열처리 시스템의 처리 환경, 방식 및 처리 대상물의 형상, 크기, 재질 등에 따라 설비 환경이 달라질 수 있고, 그에 따라 제어 대상 역시 그에 맞춰 달라질 수 있기 때문에, 메인 컨트롤러(90)가 생성하는 제어신호가 앞서 예시한 제어신호에 국한되는 것은 아니다.Of course, the facility environment may vary depending on the treatment environment, method, and shape, size, and material of the treatment target of the heat treatment system, and the control target may also change accordingly, so the control signal generated by the
제어신호 생성에 필요한 정보로는, 가스 조절기(30), 공기 조절기(50), 이송부(70)의 동작 내지는 구동정보를 포함하여, 복수의 센서(온도 센서, 분위기 가스 센서, 유량 센서 등)의 센싱 정보를 포함할 수 있다. 또한 버너(40)의 점화 및 작동여부에 관한 정보를 포함할 수 있다.Information necessary for generating the control signal includes operation or driving information of the
온도 센서(20)는 열처리로(10) 내 영역(Zone) 별 온도 정보 획득을 위하여 열처리로(10) 내부에 처리 대상물의 이송방향을 따라 균등 간격으로 배치될 수 있으며, 상기 메인 컨트롤러(90)와 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 정보를 주고 받을 수 있도록 통신모듈(24)을 구비한다. The
메인 컨트롤러(90)는 온도 센서(20)의 통신모듈(24)가 송출하는 정보 중 온도 정보와 함께 전송되는 고유식별(Identification)정보로부터 정보 발신처를 인식한다. 바람직하게는, 해당 통신모듈(24)에 고유하게 부여된 식별신호를 미리 입력된 식별신호와 비교하여 정보의 발신처를 인식한다.The
메인 컨트롤러(90)는 온도 센서(20)가 제공하는 온도 정보로부터 영역(Zone) 별로 설치된 버너(40) 운전을 위한 제어 값을 결정하고, 결정된 제어 값에 상응하는 제어신호를 생성하여 전술한 가스 조절기(30)와 공기 조절기(50)에 무선으로 송출한다. The
이에 따라 버너(40)에 공급되는 연료(가스)와 공기의 양이 현재의 열처리로 내부의 온도 변화 등 조건 변화에 맞춰 자동으로 조절되며, 그 결과 연소부하 등을 포함하여 전체적인 열처리 시스템의 처리 환경이 능동적으로 조절될 수 있다. Accordingly, the amount of fuel (gas) and air supplied to the
가스 조절기(30)는 버너(40) 각각에 연료인 가스를 공급하는 개별 연료 공급라인(L1)에 하나씩 설치되어 버너(40) 각각에 대한 가스 공급을 단속한다. 가스 조절기(30)는 메인 컨트롤러(90)가 무선으로 송출하는 제어 신호에 따라 원격으로 제어되는 밸브 액츄에이터(부호 생략)를 포함한다.The
가스 조절기(30) 역시 전용 통신모듈(34)을 통해 메인 컨트롤러(90)와 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 제어에 필요한 정보를 주고 받도록 구성되며, 여기서 제어에 필요한 정보는 밸브의 개폐 상태, 개도량, 이상/고장 여부에 관한 정보와 고유식별정보 등을 포함한다.The
메인 컨트롤러(90)는 가스 조절기(30)가 송출하는 고유식별정보 미리 입력된 식별신호들과 비교하고 검증하는 소정의 처리를 거쳐 정보의 발신처를 인식하며, 밸브의 개폐 상태, 개도량, 이상/고장 여부에 관한 정보 등으로부터 가스 조절기(30)의 동작 상태를 파악한다.The
또한, 파악된 가스 조절기(30)의 상태 및 온도 센서(20)가 제공하는 전술한 열처리로(10) 내부의 온도 정보에 기초하여 현재의 처리 조건에 맞는 최적의 피드백 신호(가스 조절기 제어신호)를 생성하고 상기 가스 조절기(30)에 다시 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 송출한다.In addition, based on the identified state of the
공기 조절기(50)는 버너(40) 각각에 연료인 가스를 공급하는 개별 연료 공급라인(L2)에 하나씩 설치되어 버너(40) 각각에 대한 공기 공급을 단속한다. 공기 조절기(50) 역시 메인 컨트롤러(90)가 무선으로 송출하는 제어 신호에 따라 원격으로 제어되는 밸브 액츄에이터(부호 생략)를 포함한다.The
또한, 전용 통신모듈(54)을 통해 메인 컨트롤러(90)와 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 제어에 필요한 정보를 주고 받을 수 있도록 구성된다. 여기서 제어에 필요한 정보는, 밸브의 개폐 상태, 개도량, 이상/고장 여부에 관한 정보와 고유식별정보 등을 포함할 수 있다. In addition, it is configured to transmit and receive information necessary for control wirelessly through the
메인 컨트롤러(90)는 공기 조절기(50)가 송출하는 고유식별정보 미리 입력된 식별신호들과 비교하고 검증하는 소정의 처리를 거쳐 정보의 발신처를 인식하며, 밸브의 개폐 상태, 개도량, 이상/고장 여부에 관한 정보 등으로부터 공기 조절기(50) 의 동작 상태를 파악한다.The
또한, 파악된 공기 조절기(50)의 상태 및 온도 센서(20)가 제공하는 전술한 열처리로(10) 내부의 온도 정보에 기초하여 현재의 처리 조건에 맞는 최적의 피드백 신호(가스 조절기 제어신호)를 생성하고 공기 조절기(50)에 다시 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 송출한다.In addition, based on the identified state of the
처리 대상은 이송부(70)를 통해 상기 열처리로(10)에 공급된다. 이송부(70)는 상기 처리 대상을 열처리로(10)의 의해 조성된 처리 환경에 노출되도록 이송시키는 컨베이어 벨트(75)와, 상기 컨베이어 벨트(75) 구동을 위한 구동모터(72)를 포함한다. The object to be treated is supplied to the
이송부(70) 역시 메인 컨트롤러(90)에 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 정보를 송수신할 수 있도록 구성된다. 바람직하게는, 상기 구동모터(72)의 구동 여부, 구동 속도, 이상/고장 여부와 관련된 정보를 메인 컨트롤러(90)에 무선으로 제공하고, 구동모터 제어 신호를 메인 컨트롤러(90)로부터 수신한다.The
메인 컨트롤러(90)는 상기 이송부(70)로부터 구동모터(72)의 구동 여부, 구동 속도, 이상/고장 여부에 관한 정보 등을 고유식별(Identification)정보와 함께 수신하여 이송부(70)의 상태를 파악한다. The
또한, 파악된 이송부(70)의 상태 및 전술한 온도 정보(온도 센서의 출력 정보)를 기초하여, 현재의 조건에 맞는 최적의 피드백 신호(구동모터 제어신호)를 생성하고 이송부(70)에 다시 무선으로 송출한다.In addition, based on the identified state of the
이송부(70)에는 열처리로(10)를 향하여 이송되거나 소정의 처리를 마친 처리 대상에 대한 정보를 무선 식별하는 RFID 리더(RFID reader, 73)가 설치되며, 상기 처리 대상에는 상품정보를 포함하는 반도체 칩이 내장된 태그나 라벨 등이 부착될 수 있다.The
RFID 리더(73)는 상기 태그나 라벨로부터 처리 대상에 관한 정보 예컨대, 부품의 명칭이나 번호, 재질에 관한 정보를 읽어 들여 메인 컨트롤러(90)에 무선 송출하며, 메인 컨트롤러(90)는 해당 정보에 따라 다른 값으로 미리 입력된 각 부 제어 값을 선택하고 해당 제어 대상에 전달함으로써 처리 대상에 따라 달라지는 요구 열처리 조건에 맞춰 열처리환경을 최적으로 조성할 수 있다.The
도면부호 60은 열처리로(10) 내부의 분위기 가스를 검출하고 검출 정보를 상기 메인 컨트롤러(90)에 제공하는 분위기 가스 센서로서, 분위기 가스 센서(60) 역시 전용 통신모듈(64)을 통해 메인 컨트롤러(90)와 무선으로 정보를 주고 받을 수 있도록 구성된다.
분위기 가스 센서(60)는 일산화 탄소(CO), 이산화 탄소(CO2), 산소(O2)의 농도를 각각 검출하여 고유식별정보와 함께 메인 컨트롤러(90)에 무선으로 제공하며, 메인 컨트롤러(90)는 분위기 가스 센서(60)가 제공하는 정보로부터 정보 발신처와 열처리로(10) 내부의 분위기 가스 상태가 현재 처리 대상의 처리 환경에 적합한지를 판단한다.The
버너(40) 각각에 연료(가스)를 공급하는 전술한 연료 공급라인(L1)에는 열량 측정기(80)가 설치된다. 열량 측정기(80)는 버너(40)에 공급되는 연료의 열량을 측정을 위한 열량계(82)와, 열량계(82)를 통해 검출된 연료인 가스의 열량 정보를 고유식별정보와 함께 상기 메인 컨트롤러(90)에 무선으로 전송하는 전용 통신모듈(84)을 포함한다.A
열처리로(10)의 외부에는 열처리 환경을 Dx/Rx 가스 분위기로 조성하기 위한 Dx/Rx 가스를 발생시켜 공급하는 변성가스 발생기(110)가 설치된다. 변성가스 발생기(110)는 메인 컨트롤러(90)와 와이파이 무선통신을 통해 서로 정보를 주고받을 수 있도록 구비되며, 피드백되는 컨트롤러(90)의 무선 제어 신호로부터 열처리 조건에 맞춰 변성가스를 생성하고 열처리로(10)에 공급한다. A modified
메인 컨트롤러(90)는 여러 정보를 취합하여 상기 변성가스 발생기(110)를 제어하기 위한 제어 값을 결정하고 결정된 제어 값에 상응하는 제어신호를 생성한다. 그리고 생성된 제어신호로 변성가스 발생기(110)를 무선으로 제어함으로써 열처리 환경에 맞춰 적절한 양의 변성가스가 공급될 수 있도록 한다.The
변성가스 발생기(110) 역시 상기 메인 컨트롤러(90)와의 와이파이 무선통신 방식의 양방향 무선 통신을 위한 전용 통신모듈(114)를 구비할 수 있으며, 전용 통신모듈(114)을 통해 메인 컨트롤러(90)로부터 제어신호를 무선으로 수신 받아 상기 변성가스 발생기(110)의 동작을 실질적으로 통제하는 전용 제어기(112)를 포함한다. The modified
변성가스 발생기(110)와 열처리로(10)를 연결하는 변성가스 공급라인(L3)에는 상기 열처리로(10)에 공급되는 변성가스의 유량을 제어하는 변성가스 조절기(120)가 설치될 수 있다. 변성가스 조절기(120)는 전용 액츄에이터(122)와, 메인 컨트롤러(90)와의 무선 통신을 위한 전용 통신모듈(124)을 포함한다.A modified
도면부호 130은 상기 변성가스 공급라인(L3)에 설치되어 열처리로(10)에 공급되는 변성가스의 농도 관련 정보를 검출하는 변성가스 검출센서(130)로서, 변성가스 검출센서(130)에 의한 검출 정보 역시 전용 통신모듈(미도시)을 통한 무선통신을 통해 메인 컨트롤러(90)에 제공될 수 있다.
메인 컨트롤러(90)는 상기 복수의 센서 및 제어 대상으로부터 고유식별정보를 포함하여 제어에 필요한 정보를 수신하고 저장하며, 상기 수신 또는 저장된 정보로부터 제어 대상 각각에 대한 제어값을 도출하여 해당 제어 대상에 출력한다.The
또한, 모니터와 같은 디스플레이기(100) 및 전용 어플리케이션이 설치된 클라이언트 단말, 예컨대 사용자가 휴대한 스마트폰을 통해 상기 센서 및 제어 대상으로부터 수신한 정보(열처리로 온도, 이송부의 구동 속도, 연료 공급 상태 등)를 유무선 통신망을 이용하여 제공함으로써, 열처리 공업로 시스템의 현재 구동 환경을 사용자가 실시간으로 파악할 수 있도록 한다. In addition, information received from the sensor and control target through a
아울러, 특정 원인으로 인하여 특정 제어 대상에 에러가 발생하여 정상적으로 작동하지 않는 것과 같은 이슈(Issue)가 발생하면, 해당 위치의 센서 또는 제어 대상이 출력하는 정보로부터 즉각적으로 이슈 상황을 인식하고, 해당 상황에 대응되는 이슈 데이터, 예컨대 에러 정보를 생성하고 푸시 서버를 통해 사용자에게 실시간으로 전송한다.In addition, when an issue occurs, such as not operating normally due to an error occurring in a specific control object due to a specific cause, the issue situation is immediately recognized from the information output by the sensor or the control object at the location, and the corresponding situation Issue data corresponding to, for example, error information is generated and transmitted to the user in real time through a push server.
메인 컨트롤러와 클라언트 단말에 설치된 전용 어플리케이션 사이의 연결 및 정보 송수신에 대해서는 이하 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.The connection between the main controller and the dedicated application installed in the client terminal and information transmission/reception will be described below with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 열처리 공업로 시스템의 전체적인 구성을 개략 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram schematically showing the overall configuration of a heat treatment furnace system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 복수의 센서 및 제어 대상과 무선으로 정보를 주고 받을 수 있도록 연결된 메인 컨트롤러(90)는 유선과 무선을 잇는 브릿지로서 기능하는 AP(Access Point, 96)를 통해 클라이언트 단말(98), 예컨대 스마트폰에 설치되는 전용 어플리케이션(97)과 정보를 상호 주고 받을 수 있도록 연결된다.Referring to FIG. 3, a
AP(96)는 상기 메인 컨트롤러(90)가 제공하는 정보를 유선망을 통해 전달받아 무선신호로 변환하고 상기 전용 어플리케이션(97)이 설치된 클라이언트 단말(98)에 무선으로 전송하며, 전용 어플리케이션(97)은 AP(96)를 통해 메인 컨트롤러(90)로부터 센싱 정보 및 제어 대상에 관한 정보를 무선으로 수신하고, 긴급제동명령을 상기 AP(96)를 통해 메인 컨트롤러(90)에 출력한다.The
메인 컨트롤러(90)는 푸시 서버(99)와도 연결된다. 이에 따라 특정 이슈 발생 시 상응하는 이슈 데이터를 메인 컨트롤러(90)가 생성하여 상기 푸시 서버(99)에 전송하면, 푸시 서버(99)는 메인 컨트롤러(90)로부터 해당 이슈 데이터를 수신하여 상응하는 푸시 메시지를 생성하고 전용 어플리케이션(97)이 설치된 클라이언트 단말(98)에 전달한다.The
예를 들어, 전술한 이송부(70)에 에러가 발생하여 정상적으로 작동하지 않는 경우 이송부(70)의 출력 신호로부터 메인 컨트롤러(90)는 즉각적으로 에러 상황을 인식하고 해당 에러 상황에 대응되는 이슈 데이터, 즉 에러 정보를 생성하여 푸시 서버(99)에 전달하며, 푸시 서버(99)는 해당 에러 정보에 상응하는 푸시 메시지를 생성한 후 전용 어플리케이션(97)을 통해 사용자에게 전달한다.For example, when an error occurs in the
전용 어플리케이션(97)은 사용자에 의한 어플리케이션(97) 실행 시 AP(96)를 통해 상기 메인 컨트롤러(90)에서 시스템에 관한 전반적인 정보를 가져와 클라이언트 단말(98)의 화면에 디스플레이 한다. 또한 이슈 발생 상황에서는 해당 이슈에 상응하는 긴급제동버튼을 생성하여 화면에 디스플레이 할 수 있다.When the
예를 들어, 이송부(70)가 정상적으로 작동하지 않는 에러가 발생한 경우, 해당 에러에 대응하여 이송부를 정지시키는 긴급제동버튼을 생성하여 화면에 디스플레이 함으로써, 원격제어를 통해 사용자가 신속하게 상응하는 후속조치(이송부 정지시키는 조치)를 취할 수 있도록 구성될 수 있다.For example, when an error in which the
전용 어플리케이션(97)은 또한, 사용자에 의해 어플리케이션(97)이 종료된 상태에서 이슈가 발생한 경우, 백그라운드 상태에서 상기 푸시 서버(99)가 제공하는 푸시 메시지를 전달받고, 푸시 메시지를 사용자가 신속하게 확인할 수 있도록 진동이나 알림음 등을 통해 인식시키는 알람 기능을 포함할 수 있다.The
이와 같은 구성에 따라, 무선통신망을 통해 전용 어플리케이션(97)과 메인 컨트롤러(90)가 양방향 통신 가능하게 연결되어 있는 상태에서 클라이언트 단말(98), 예를 들어 스마트폰에서 상기 전용 어플리케이션(97)을 실행하면, 전용 어플리케이션(97)은 시스템 상태에 관한 정보를 메인 컨트롤러(90)로부터 불러와 사용자가 한눈에 파악할 수 있게 디스플레이 한다. According to this configuration, in a state in which the
이에 따라, 사용자는 전용 어플리케이션(97)을 통해 디스플레이 되는 정보로부터 시스템의 상황을 실시간으로 파악할 수 있어 보다 효율적으로 관리 및 운용을 할 수 있으며, 전용 어플리케이션(97)이 실행중인 상태에서 특정 이슈가 발생하더라도 전용 어플리케이션(97)을 통한 원격제어가 제어가 가능하여 해당 이슈에 상응하는 후속조치를 신속하게 취할 수 있다. Accordingly, the user can grasp the status of the system in real time from the information displayed through the
한편, 전용 어플리케이션(97)이 실행 중이거나 사용자가 전용 어플리케이션(97) 실행을 종료한 상태에서 특정 이슈가 발생하면, 해당 이슈에 상응하는 이슈 데이터를 메인 컨트롤러(90)가 생성하여 푸시 서버(99)에 전송하며, 푸시 서버(99)는 메인 컨트롤러(90)로부터 해당 이슈 데이터를 수신하여 상응하는 푸시 메시지를 생성하고 클라이언트 단말(98)에 전달한다.On the other hand, when a specific issue occurs while the
예를 들어, 전술한 이송부(70)에 에러가 발생하여 정상적으로 작동하지 않는 경우 이송부(70)의 출력 신호로부터 메인 컨트롤러(90)는 즉각적으로 에러 상황을 인식하고 해당 에러 상황에 대응되는 에러 정보를 생성하여 푸시 서버(99)에 전달하며, 푸시 서버(99)는 해당 에러 정보에 상응하는 푸시 메시지를 생성한 후 전용 어플리케이션(97)을 통해 사용자에게 전달한다. For example, when an error occurs in the
이에 따라, 사용자는 이슈 발생 상황임을 즉각적으로 인지할 수 있으며, 따라서 상응하는 후속조치를 신속하게 취할 수 있다.Accordingly, the user can immediately recognize that an issue is occurring, and thus can quickly take a corresponding follow-up action.
한편, 사용자에 의해 전용 어플리케이션(97)이 종료된 상태에서 이슈가 발생하면, 백그라운드 상태에서 푸시 메시지가 진동이나 알림음 등의 알람 기능과 함께 클라이언트 단말(98)에 전달됨으로써, 사용자는 전용 어플리케이션(97)이 종료된 상태에서도 이슈 상황임을 빠르게 인지할 수 있어 상응하는 신속한 후속조치를 취할 수 있게 된다.On the other hand, when an issue occurs while the
이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 전기회선의 사용을 최대한 배제할 수 있는 무선통신망을 이용하여 시스템을 유기적으로 통제하는 방식으로, 전체 시스템의 단순화를 도모할 수 있으며, 기존 유선방식의 열처리 시스템에 비해 시스템 구축 및 유지 보수에 소요되는 비용을 크게 줄일 수 있어 경제적인 장점이 있다.According to the embodiment of the present invention described above, the system is organically controlled using a wireless communication network that can exclude the use of electric lines as much as possible, thereby simplifying the entire system, and heat treatment of the existing wired method. Compared to the system, the cost required for system construction and maintenance can be greatly reduced, which has an economic advantage.
또한, 각종 센서와 제어 대상, 메인 컨트롤러(서버)가 무선으로 정보를 주고 받아 수시로 변화하는 각종 외란 등에 의한 열처리 조건 변화에 즉각적이고 능동적으로 반응함으로써, 처리 대상 부품의 종류나 현재의 상황에 맞는 최적의 열처리 환경을 조성할 수 있으며, 그 결과 품질의 균일성과 품질 향상을 기대할 수 있다.In addition, various sensors, control targets, and the main controller (server) wirelessly exchange information and react immediately and actively to changes in heat treatment conditions due to various disturbances that change from time to time. The heat treatment environment of can be created, and as a result, uniformity of quality and quality improvement can be expected.
또한, 특정 구성품에 에러가 발생하는 것과 같은 이슈(Issue)가 발생했을 때 서버(메인 컨트롤러)에서 이를 인식하고 클라이언트 단말(예컨대, 스마트폰)에 해당 메시지를 실시간으로 전달함으로써, 사용자가 열처리 공업로의 상태를 실시간으로 정확히 인식하고 필요한 후속조치를 신속하게 취할 수 있어 효율적인 시스템 관리 및 운용이 가능하다는 장점 있다.In addition, when an issue such as an error occurs in a specific component, the server (main controller) recognizes it and transmits the message to the client terminal (e.g., smartphone) in real time, so that the user can It has the advantage that efficient system management and operation is possible because it can accurately recognize the status of the system in real time and take necessary follow-up actions quickly.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only specific embodiments according thereto have been described. However, it should be understood that the present invention is not limited to a particular form mentioned in the detailed description, but rather, it is understood to include all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. Should be.
10 : 열처리로 20 : 온도 센서
30 : 가스 조절기 40 : 버너
50 : 공기 조절기 60 : 분위기 가스 센서
70 : 이송부 75 : 컨베이어 벨트
80 : 열량 측정기 90 : 메인 컨트롤러
96 : AP(Access Point) 97 : 전용 어플리케이션
98 : 클라이언트 단말 99 : 푸시 서버
100 : 디스플레이 기기 110 : 변성가스 발생기
120 : 변성가스 조절기 130 : 변성가스 센서
150 : 연료 유량 센서 160 : 공기 유량 센서
L1 : 연료 공급라인 L2 : 연소공기 공급라인
L3 : 변성가스 공급라인10: heat treatment furnace 20: temperature sensor
30: gas regulator 40: burner
50: air regulator 60: atmosphere gas sensor
70: transfer unit 75: conveyor belt
80: calorimeter 90: main controller
96: AP (Access Point) 97: dedicated application
98: client terminal 99: push server
100: display device 110: modified gas generator
120: modified gas regulator 130: modified gas sensor
150: fuel flow sensor 160: air flow sensor
L1: fuel supply line L2: combustion air supply line
L3: modified gas supply line
Claims (8)
복수의 센서 및 제어 대상과 무선으로 정보를 주고 받을 수 있도록 연결된 메인 컨트롤러;
AP(Access Point)를 통해 메인 컨트롤러로부터 센싱 정보 및 제어 대상에 관한 정보를 무선 수신하고, 긴급제동명령을 상기 AP를 통해 메인 컨트롤러에 출력하는 전용 어플리케이션; 및
상기 제어 대상에 이슈(Issue)가 발생한 경우, 메인 컨트롤러로부터 해당 정보를 수신하여 푸시 메시지를 생성하고 상기 전용 어플리케이션이 설치된 클라이언트 단말에 전달하는 푸시 서버;를 포함하며,
상기 메인 컨트롤러는,
상기 복수의 센서 및 제어 대상으로부터 고유식별정보를 포함하여 제어에 필요한 정보를 수신하고 저장하며,
상기 수신 또는 저장된 정보로부터 제어 대상 각각에 대한 제어값을 도출하여 해당 제어 대상에 출력하고,
이슈 발생 시 상기 클라이언트 단말에 푸시 메시지가 전달되도록, 이슈 데이터를 생성하고 상기 푸시 서버에 전송하며,
상기 제어 대상은, 열처리로 내부의 버너에 공급되는 가스의 양을 조절하는 가스 조절기와, 상기 버너에 공급되는 공기의 양을 조절하는 공기 조절기와, 상기 열처리로에 의한 소정의 열처리 환경에 처리 대상물을 노출시켜 이동시키는 이송부를 포함하되,
상기 이송부에는 상기 열처리로를 향하여 이송되거나 소정의 처리를 마친 처리 대상에 대한 정보를 무선 식별하는 RFID 리더(RFID reader)가 설치되며,
상기 RFID 리더는 상기 처리 대상에 부착된 반도체 칩 내장형 태그 또는 라벨로부터 처리 대상에 대한 정보를 읽어 들여 상기 메인 컨트롤러에 무선 송출하고, 메인 컨트롤러는 RFID 리더의 송출 정보에 따라 다른 값으로 미리 입력된 상기 제어 대상의 제어 값을 선택하고 해당 제어 대상에 전달하는 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷 기반 열처리 공업로 시스템.
In a heat treatment industrial furnace system capable of actively wirelessly controlling a heat treatment environment in response to various disturbances that change from time to time,
A main controller connected to wirelessly exchange information with a plurality of sensors and a control object;
A dedicated application for wirelessly receiving sensing information and information on a control target from a main controller through an AP (Access Point), and outputting an emergency braking command to the main controller through the AP; And
Including; when an issue occurs in the control target, a push server receiving corresponding information from the main controller, generating a push message, and delivering it to a client terminal on which the dedicated application is installed,
The main controller,
Receiving and storing information necessary for control, including unique identification information, from the plurality of sensors and control targets,
A control value for each control target is derived from the received or stored information and output to the corresponding control target,
When an issue occurs, issue data is generated and transmitted to the push server so that a push message is delivered to the client terminal,
The control object includes a gas regulator that controls the amount of gas supplied to the burner inside the heat treatment furnace, an air regulator that controls the amount of air supplied to the burner, and the object to be treated in a predetermined heat treatment environment by the heat treatment furnace. It includes a transfer unit to move by exposing the,
The transfer unit is provided with an RFID reader that wirelessly identifies information on a processing target that has been transferred to the heat treatment furnace or has completed a predetermined process,
The RFID reader reads information on a processing target from a semiconductor chip embedded tag or label attached to the processing target and wirelessly transmits it to the main controller, and the main controller receives the previously inputted value with a different value according to the transmission information of the RFID reader. IoT-based heat treatment industrial furnace system using Wi-Fi wireless communication that selects a control value of a control target and delivers it to the control target.
상기 센서 및 복수의 제어 대상이 와이파이 무선통신을 통해 무선으로 서로 정보를 주고 받을 수 있도록 구성된 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷 기반 열처리 공업로 시스템.
The method of claim 1,
An IoT-based heat treatment industrial furnace system using Wi-Fi wireless communication configured to allow the sensor and a plurality of control targets to wirelessly exchange information with each other through Wi-Fi wireless communication.
상기 센서는 열처리로의 내부에 설치되는 온도 센서와, 열처리로 내 버너에 공급되는 공기와 연료의 유량을 각각 검출하는 유량 센서들을 포함하고,
상기 온도 센서와 유량 센서는 상기 메인 컨트롤러 또는 복수의 제어 대상과 와이파이 무선통신을 통해 정보를 서로 주고 받도록 구성된 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷 기반 열처리 공업로 시스템.
The method according to claim 1 or 2,
The sensor includes a temperature sensor installed inside the heat treatment furnace, and flow sensors respectively detecting flow rates of air and fuel supplied to the burner in the heat treatment furnace,
The temperature sensor and the flow sensor are an IoT-based heat treatment industrial furnace system using Wi-Fi wireless communication configured to exchange information with the main controller or a plurality of control targets through Wi-Fi wireless communication.
상기 열처리 공업로를 구성하는 열처리로는, 직화식 버너를 사용하는 분위기 가스 자체 생성형 직화식 열처리로인 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷 기반 열처리 공업로 시스템.
The method of claim 1,
The heat treatment furnace constituting the heat treatment furnace is an Internet-based heat treatment furnace system using Wi-Fi wireless communication, which is an atmospheric gas self-generating direct heat treatment furnace using a direct fire burner.
상기 열처리 공업로를 구성하는 열처리로는, 축열식 라디안트 튜브 버너(Radiant tube burner)를 사용하며, 내부 환경이 변성가스(Dx 또는 Rx 가스) 분위기로 유지되는 Dx/Rx 열처리로인 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷 기반 열처리 공업로 시스템.
The method of claim 1,
The heat treatment furnace constituting the heat treatment industrial furnace uses a heat storage type radiant tube burner, and uses Wi-Fi wireless communication, which is a Dx/Rx heat treatment furnace in which the internal environment is maintained in a modified gas (Dx or Rx gas) atmosphere. IoT based heat treatment industrial furnace system.
상기 전용 어플리케이션은,
사용자에 의한 어플리케이션 실행 시 AP를 통해 상기 메인 컨트롤러에서 시스템 상태에 관한 정보를 가져와 화면에 디스플레이하고,
이슈 발생 시 해당 이슈에 상응하는 긴급제동버튼을 생성하여 화면에 디스플레이하는 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷 기반 열처리 공업로 시스템.
The method of claim 1,
The dedicated application,
When an application is executed by a user, information about the system status is obtained from the main controller through the AP and displayed on the screen,
Internet-based heat treatment industrial furnace system using Wi-Fi wireless communication that generates an emergency braking button corresponding to the issue and displays it on the screen when an issue occurs.
상기 전용 어플리케이션은,
사용자에 의해 어플리케이션이 종료된 상태에서 이슈 발생 시, 백그라운드 상태에서 상기 푸시 서버가 제공하는 푸시 메시지를 전달받고, 푸시 메시지를 사용자가 확인하도록 알람 기능을 포함하는 와이파이 무선통신을 이용한 사물인터넷 기반 열처리 공업로 시스템.The method of claim 1,
The dedicated application,
Internet-based heat treatment industry using Wi-Fi wireless communication that includes an alarm function to receive the push message provided by the push server in the background state when an issue occurs while the application is terminated by the user, and to confirm the push message by the user Furnace system.
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---|---|---|---|
KR1020190001663A KR102211216B1 (en) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | IoT based Heat treatment furnace system with module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190001663A KR102211216B1 (en) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | IoT based Heat treatment furnace system with module |
Publications (2)
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KR20200092459A KR20200092459A (en) | 2020-08-04 |
KR102211216B1 true KR102211216B1 (en) | 2021-02-03 |
Family
ID=72048780
Family Applications (1)
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KR1020190001663A KR102211216B1 (en) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | IoT based Heat treatment furnace system with module |
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Citations (1)
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KR101917358B1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-09 | 한국에너지기술연구원 | IoT based Heat treatment furnace system |
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-
2019
- 2019-01-07 KR KR1020190001663A patent/KR102211216B1/en active IP Right Grant
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