KR102406874B1 - 자가 진단이 가능한 자동제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자가 진단이 가능한 자동제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펌프 및 현장 제어반에서 생성되는 정보에 따라 고장 상황 발생 시 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 표시부에 표현하여 신속하게 대응할 수 있는 자가 진단이 가능한 자동제어장치에 관한 것으로서,
본 발명은 외부 계측기로부터 계측한 전기적인 계측신호를 계측기의 계측항목에 맞춰 변환하는 계측부; 상기 계측부에서 측정한 계측데이터와 설비 설정값을 저장하는 저장부; 상기 계측부에서 측정한 계측데이터와 제어대상의 기준 동작 데이터의 데이터 테이블 또는 함수를 활용하여 제어를 위한 데이터를 연산하고 제어신호를 발생시키는 연산부; 제어대상을 릴레이 혹은 전자접촉기를 통해 제어할 수 있도록 제어신호를 송신하는 출력부; 상기 계측부에서 누설전류와 동작상태 데이터를 수신할 수 있도록 하는 서지보호기; 상기 계측부, 출력부, 제어대상, 서지보호기의 이상 여부를 진단하는 자가진단부; 다른 자동제어장치와 계측 데이터와 제어신호를 주고 받을 수 있도록 하는 통신부; 설비 설정값을 입력하고 제어장치 및 외부 계측기의 계측데이터를 표시하고 제어장치 제어가 가능하며, 측정한 데이터와 상기 연산부의 결과값을 확인이 가능하며 상기 자가진단부에서 상태 진단한 결과에 따른 고장부위를 표시하고 부속별 증상별 대응방법을 제시하는 표시부;를 포함하고, 별도의 장비없이 계측부의 계측데이터와 출력부의 데이터를 통해 자가 진단이 가능하고 제어대상의 상태를 판단하며 저장부에 장착된 메모리 카드를 활용하여 계측데이터 및 설비 설정값 데이터를 백업한다.

Description

자가 진단이 가능한 자동제어장치{Automatic control device capable of self-diagnosis}
본 발명은 자가 진단이 가능한 자동제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펌프 및 현장 제어반에서 생성되는 정보에 따라 고장 상황 발생 시 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 표시부에 표현하여 신속하게 대응할 수 있는 자가 진단이 가능한 자동제어장치에 관한 것이다.
PLC(Programmable Logic Controller)는 기반시설 운영 현장의 다양한 환경을 견딜 수 있도록 설계된 소규모 산업용 컴퓨터로써, 많은 제어시스템에서 사용되고 있다.
과거의 PLC가 장치 제어를 위한 목적으로 제한된 필수 프로그램만을 사용하였다.
하지만 최근의 PLC는 ethernet 등의 네트워크를 기반으로 다양한 IT 기술들이 적용되고 있다.
이렇게 PLC 기반의 제어시스템은 운영자 및 관리자에게 편의성을 제공하지만 여러 대응 방법에 대한 취약점들이 내재되어 있을 수 있다.
또한, 스카다(Supervisory Control And Data Acquisition, SCADA)는 감독 제어 및 데이터 수집의 약자로, 기업은 SCADA 시스템을 사용하여 작업 현장에 투입된 모든 장비를 제어하고 운영 관련 데이터를 수집 및 기록한다.
SCADA는 일반적으로 프로그램 가능 로직 제어기(Programmable Logic Controllers, PLC) 및 원격 단말 장치(Remote Terminal Units, RTU)와 같은 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어진다.
데이터는 공장 기계 및 센서와 같은 플랜트 현장 장비와 통신하는 PLC 및 RTU에서 수집된다.
장비에서 수집된 데이터는 제어실과 같은 다음 단계로 전송되고 운영자는 인간-기계 인터페이스(Human-Machine Interfaces, HMI)를 사용하여 PLC 및 RTU 제어를 감독할 수 있습니다.
HMI는 운영자와 SCADA 시스템의 통신을 지원하는 스크린으로 SCADA 시스템의 주요 요소이다.
SCADA 시스템을 통해 기업들은 로컬 또는 원격으로 산업 프로세스를 제어할 수 있으며, 중앙에서 전체적으로 모터, 펌프 및 센서와 같은 장비와 직접 상호 작용할 수 있다.
때때로 이러한 시스템은 수신 데이터를 기반으로 장비를 자동으로 제어할 수 있다. 기업들은 SCADA 시스템을 통해 실시간 데이터를 기반으로 프로세스를 모니터링 및 보고할 수 있고, 후속 처리 및 평가를 위한 데이터 보관도 가능하다.
그러나 종래에는 펌프 및 현장 제어반에서 생성되는 정보에 따라 펌프 상태를 실시간으로 자가 진단할 수 있는 고장진단 및 대응 방법이 신속하거나 적절하지 못한 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명은 단선 발생 시 또는 릴레이 코일 고장 상황 발생 시 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 표시부에 표현하여 신속하게 대응할 수 있도록 하는 자가 진단이 가능한 자동제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 절연저항값 데이터 테이블 등을 통해 상태를 진단하고 상황에 맞춰서 해당 상태 메세지를 표시부에 표현하거나 동작 상태값과 누설전류값을 통하여 동작상황과 상태가 악화되는 상황을 표시하여 신속하게 대응할 수 있도록 하는 자가 진단이 가능한 자동제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 외부 계측기의 센서로부터 계측한 전기적인 계측신호를 계측기의 계측항목에 맞춰 변환하는 계측부; PLC기반의 데이터를 저장하는 용도의 메모리 카드로 상기 계측부에서 측정한 계측데이터와 설비 설정값을 정주기로 저장하는 저장부; 상기 계측부에서 측정한 계측데이터와 제어대상의 기준 동작 데이터의 데이터 테이블 또는 함수를 활용하여 제어를 위한 데이터를 연산하고 제어신호를 발생시키는 연산부; 제어대상을 릴레이 혹은 전자접촉기를 통해 제어할 수 있도록 제어신호를 송신하는 출력부; 상기 계측부에서 누설전류와 동작상태 데이터를 수신할 수 있도록 하는 서지보호기; 상기 계측부, 출력부, 제어대상, 서지보호기의 이상 여부를 진단하는 자가진단부; 다른 자동제어장치와 계측 데이터와 제어신호를 주고 받을 수 있도록 하는 통신부; 설비 설정값을 입력하고 제어장치 및 외부 계측기의 계측데이터를 표시하고 제어장치 제어가 가능하며, 측정한 데이터와 상기 연산부의 결과값을 확인이 가능하며 상기 자가진단부에서 상태 진단한 결과에 따른 고장부위를 표시하고 부속별 증상별 대응방법을 제시하는 표시부;를 포함하고, 별도의 장비없이 계측부의 계측데이터와 출력부의 데이터를 통해 자가 진단이 가능하고 제어대상의 상태를 판단하며 저장부에 장착된 메모리 카드를 활용하여 계측데이터 및 설비 설정값 데이터를 백업한다.
상기 자동제어장치가 각 현장 상황에 맞게 동작할 수 있는 설비 설정값을 저장하여 데이터를 저장부에 백업한다.
상기 연산부는 자동제어장치의 동작 상황에 대한 예측과 동작 상황을 단계별로 나누고 경보수준에 맞춰 자동으로 동작을 조절하는 신호를 발생시키며, 상기 저장부는 상기 계측부에서 측정한 계측데이터를 시간대별로 data sheet형태의 파일과 함수를 저장하고 상기 자동제어장치가 설치된 각 현장 상황에 맞는 설비 설정값을 저장한다.
상기 자동제어장치가 파손되어 새로운 자동제어장치를 대체 설치하여도 상기 저장부(22)에 메모리카드(221)를 장착하면 메모리카드에 기존 설비 설정값과 기존 data sheet형태의 계측데이터를 그대로 유지되어 있어 기본 데이터의 보존이 가능하며, 상기 연산부는 상기 계측부의 계측 데이터와 연동하고 제어대상의 성능함수를 통하여 예상 제어대상의 성능과 실제 제어대상의 성능을 비교하여 상기 소비량에 따른 공급시간을 자동 조절하는 제어신호를 생성한다.
상기 연산부는 상기 계측부의 계측데이터와 함수를 통해 저장소의 잔여량을 예상하고, 계측데이터와 해당 설치장소의 위도, 경도, 표고를 통하여 물높이를 예상하여, 설비의 성능이 사전 설비 설정값 이하일 경우 자가진단부에 연산결과를 송신하여 자가진단부에서 교체시기를 알려 주며, 상기 통신부는 다른 자동제어장치와의 개별제어, 통합 제어가 가능하도록 통신하며, 복수의 장치를 관리할 수 있도록 계측 데이터와 제어신호를 서로 송수신할 수 있다.
상기 자가진단부는 상기 계측부의 데이터를 이용하여 단선 또는 이상 여부를 진단하고, 상기 출력부의 데이터를 이용하여 단선 여부와 릴레이 코일을 포함한 출력부 내부의 H/W 이상을 진단하며, 통신장비의 장애 진단 시 통신장비에 신호를 주어 응답이 없을 시 전원리셋 신호를 발생하며, PLC의 출력모듈의 릴레이 고장 시에는 자체 외부계측기 내의 수위컨트롤러에서 제어하도록 신호를 발생한다.
상기 자가진단부는 계측부를 통해 계측된 제어대상의 절연저항을 이용하여 상기 연산부에서 연산된 결과로 자가진단부에서 제어대상의 성능 상태를 예측하고 서지보호기의 누설전류 및 동작상태 데이터를 통해 상기 연산부에서 연산결과를 바탕으로 자가진단부(26)에서 서지보호기의 상태를 예측하여 제어대상을 보호하기 위해 자동으로 동작을 조절하는 신호를 주며, 상기 표시부를 통하여 설비 설정값을 입력할 수 있고 상기 자가진단부에서 상기 계측부, 출력부, 제어대상, 서지보호기에 대한 상태 진단한 결과를 표시하고 상태가 고장이라는 상태로 진단되면 상기 저장부에서 부속별 고장 유형별 대응방법을 추출하여 이를 표시해 준다.
본 명세서에서 개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해 되어서는 아니 될 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 단선이라는 상황이 발생 시 계측부 또는 출력부에서 단선 검출이 되고 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 표시부에 표현하여 신속하게 대응할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 출력부의 릴레이 코일이 고장이라는 상황이 발생 시 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 표시부에 표현하여 신속하게 대응할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 각 제품마다 제공되는 절연저항값 데이터 테이블을 저장부에서 불러오고 계측부에서 측정하는 절연저항값을 통하여 상태를 진단하고 상황에 맞춰서 해당 상태 메세지를 표시부에 표현하여 신속하게 대응할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 서지보호기에서 나오는 동작 상태값과 누설전류값을 통하여 동작상황과 상태가 악화되는 상황을 표시하여 신속하게 대응할 수 있도록 한다.
예를 들어 누설전류값의 변화량으로 서지보호기의 상태를 예측하여 서지보호기가 수명이 다할 때와 누설전류값이 일정값 이상으로 상승할 경우 각각 상태 메세지를 표시부에 표현하여 신속하게 대응할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어장치와 PLC을 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어장치와 서지보호기를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동제어장치와 PLC와 서지보호기를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저장부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저장부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저장부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연산부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연산부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연산부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가진단부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가진단부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자가진단부를 세부적으로 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 계측부(21), 저장부(22), 연산부(23), 출력부(25), 서지보호기(30), 자가진단부(26), 통신부(24), 표시부(27) 및 이들을 포함하는 자동제어장치(10) 등을 포함한다.
계측부(21)는 외부 계측기로부터 계측한 전기적인 계측신호를 계측기의 계측항목에 맞춰 변환하는 장치로서, 각종 계측기들과 연결되어 있다.
저장부(22)는 PLC기반의 데이터를 저장하는 용도의 카드로 상기 계측부에서 측정한 계측데이터와 설비 설정값을 정주기로 저장하는 장치로서 메모리 기반 반도체로 형성된다.
연산부(23)는 상기 계측부(21)에서 측정한 계측데이터와 제어대상의 기준 동작데이터의 데이터테이블 또는 함수를 활용한 비교를 통해 제어하는 장치이다.
출력부(25)는 제어대상(212)을 릴레이 혹은 전자접촉기를 통해 제어하는 장치이다.
서지보호기(30)는 상기 계측부(21)를 통하여 누설전류와 동작상태를 모니터링하는 장치이다.
자가진단부(26)는 상기 계측부, 출력부, 제어대상, 서지보호기의 이상여부를 진단하고 상태를 판단하는 장치이다.
통신부(24)는 다른 자동제어장치(10)로 계측데이터와 제어신호를 주고 받을 수 있도록 하는 장치이다.
표시부(27)는 터치스크린을 통하여 설비 설정값을 입력하고 제어장치 및 외부 계측기의 계측데이터를 표시하고 제어장치 제어가 가능하며, 측정한 데이터와 상기 연산부의 결과값을 확인이 가능하며 상기 자가진단부(26)에서 상태 진단한 결과에 따른 고장부위를 표시하고 부속별 증상별 대응방법을 제시하는 장치이다.
상기 자동제어장치(10)는 별도의 장비없이 계측부의 계측데이터와 출력부의 데이터를 통해 자가 진단이 가능하고 제어대상의 상태를 판단하며 저장부에 장착된 메모리 카드를 활용하여 계측데이터 및 설비 설정값을 백업한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 자동제어장치(10)가 각 현장 상황에 맞게 동작할 수 있는 설비 설정값을 저장하여 데이터를 저장부(22)에 백업한다.
상기 연산부는 자동제어장치(10)의 동작 상황에 대한 예측과 동작 상황을 단계별로 나누고 경보수준에 맞춰 연산부가 자동으로 동작을 조절하는 신호를 준다.
상기 저장부(22)는 상기 계측부(21)에서 측정한 계측데이터를 시간대별로 data sheet형태의 파일과 함수를 저장하고 상기 자동제어장치(10)가 설치된 각 현장 상황에 맞는 설비 설정값을 저장한다.
상기 자동제어장치(10)가 파손되어 새로운 자동제어장치(10)를 대체 설치하여도 상기 저장부(22)에 메모리카드(221)를 장착하면 기존 설비 설정값과 기존 data sheet형태의 계측데이터를 그대로 유지하여 사용한다.
도 7에 도시된 바와 같이 상기 연산부(23)는 상기 계측부(21)의 계측데이터(213)와 연동하고 제어대상(212)의 성능함수를 통하여 예상 제어대상의 성능과 실제 제어대상의 성능을 비교하여 소비량에 맞춘 자동 조절을 하는 자동 조절 모듈(231)을 포함하여 상기 소비량에 따른 공급시간을 자동 조절한다.
도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 상기 연산부(23)는 상기 계측부(21)의 계측데이터(213)와 함수를 통해 저장소의 잔여량을 예상하고, 계측데이터(213)와 해당 설치장소의 위도, 경도, 표고를 통하여 물높이를 예상하여, 설비의 성능이 사전 설비 설정값 이하일 경우 자가진단부(26)에 연산결과를 송신하여 자가진단부(26)에서 교체시기를 알려줄 수 있다.
즉 상기 연산부(23)는 데이터 테이블과 함수를 이용하여 설비의 성능과 상태를 예측하여 교체시기 등을 알려줄 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 상기 통신부(24)는 다른 자동제어장치(10)와의 개별제어, 통합 제어가 가능하도록 통신하며, 복수의 장치를 관리할 수 있도록 계측데이터와 제어신호를 서로 송수신할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 상기 자가진단부(26)는 상기 계측부(21)의 데이터를 이용하여 단선이상진단부(261)를 통해 단선 또는 이상 여부를 진단하고, 상기 출력부(25)의 데이터를 이용하여 H/W 이상 진단부(262)를 통해 단선 여부와 릴레이 코일을 포함한 출력부 내부의 H/W 이상을 진단한다.
예를 들어 상기 자가진단부(26)는 통신장비의 장애 진단 시 통신장비에 신호를 주어 응답이 없을 시 전원리셋 신호를 발생하며, PLC의 출력모듈의 릴레이 고장 시에는 자체 외부계측기 내의 수위컨트롤러에서 제어하도록 신호를 발생한다.
도 12에 도시된 바와 같이 상기 자가진단부(26)는 계측부를 통해 계측된 제어대상의 절연저항을 이용하여 상기 연산부에서 연산결과로 자가진단부(26)에서 제어대상의 성능 상태를 예측하고 서지보호기(30)의 누설전류 및 동작상태를 상기 계측부(21)를 통하여 계측하여 상기 연산부에서 연산결과를 바탕으로 자가진단부(26)에서 서지보호기(30)의 상태를 예측하여 제어대상(212)을 보호하기 위해 경보수준에 맞춰 자동으로 동작을 조절하는 신호를 준다.
도 13에 도시된 바와 같이 상기 표시부(27)를 통하여 설비 설정값을 입력할 수 있고 상기 자가진단부(26)에서 상기 계측부(21), 출력부(25), 제어대상(212), 서지보호기(30)에 대한 상태 진단한 결과를 표시하고 상태가 고장이라는 상태로 진단되면 상기 저장부에서 부속별 고장 유형별 대응방법을 추출하여 이를 표시한다.
이하 본 발명의 실시를 위한 자가 진단을 통한 자동 제어 방법에 대하여 설멍한다.
먼저 계측부(21)가 외부 계측기로부터 계측한 전기적인 계측신호를 계측기의 계측항목에 맞춰 변환한다.
또한 저장부(22)가 PLC기반의 데이터를 저장하는 용도의 카드로 상기 계측부에서 측정한 계측데이터를 정주기로 저장한다.
그리고 연산부(23)가 상기 계측부(21)에서 측정한 계측데이터와 동작데이터 간의 데이터테이블 및 함수를 활용한 비교를 통해 연산한다.
또한 출력부(25)가 제어대상(212)을 릴레이 혹은 전자접촉기를 통해 제어한다.
또한 서지보호기(30)가 상기 계측부(21)를 통하여 누설전류와 동작상태를 모니터링한다.
그리고 자가진단부(26)가 상기 계측부, 출력부, 제어대상, 서지보호기의 이상여부를 진단하고 상태를 판단한다.
그리고 통신부(24)가 다른 자동제어장치(10)로 계측데이터와 제어신호를 주고 받는다.
그리고 표시부(27)가 터치스크린을 통하여 설비 설정값을 입력하고 제어장치 및 외부 계측기의 계측데이터를 표시하고 제어장치 제어가 가능하며, 측정한 데이터와 상기 연산부의 결과값을 확인이 가능하며 상기 자가진단부(26)에서 상태 진단한 결과를 표시하고 부속별 증상별 대응방법을 제시한다.
부속별 고장유형별 대응방법 예시
1. 계측부와 계측기의 단선상태 자가진단
상기 계측부(21)와 계측기A가 연결이 되어 있는 상태에서 단선이라는 상황이 발생 시 계측부에서 단선 검출이 되고 계측부 데이터가 변경되어 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 계측기A의 연결상태가 단선상태이므로 점검이 필요합니다.’라고 표시부에 표현한다.
2. 출력부와 릴레이 혹은 전자접촉기의 단선상태 자가진단
출력부하고 릴레이A가 연결이 되어 있는 상태에서 단선이라는 상황이 발생 시 출력부에서 단선 검출이 되고 출력부 데이터가 변경되어 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 ‘릴레이A의 연결상태가 단선상태이므로 점검이 필요합니다.’라고 표시부에 표현한다.
3. 출력부의 릴레이코일고장 자가진단
출력부의 릴레이 코일이 고장이라는 상황이 발생 시 출력부에서 절연저항을 측정하여 코일의 상태를 점검하여 고장이라 판단되고 출력부 데이터가 변경되어 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 ‘출력부00 릴레이 코일의 절연상태가 불량이므로 교체가 필요합니다.’라고 표시부에 표현한다.
4. 절연저항값을 통한 제어대상의 상태진단
각 제품마다 제공되는 절연저항값 데이터테이블을 저장부에서 불러오고 계측부에서 측정하는 절연저항값을 통하여 상태를 진단하고 상황에 맞춰서 해당 상태메세지를 표시부에 표현한다.
5. 서지보호기의 상태진단
서지보호기에서 나오는 동작상태값과 누설전류값을 통하여 동작상황과 상태가 악화되는 상황을 누설전류값의 변화량으로 서지보호기의 상태를 예측하여 서지보호기가 수명이 다할 때와 누설전류값이 일정값 이상으로 상승할 경우 각각 상태메세지를 표시부에 표현한다.
10 : 자동제어장치
21 : 계측부
22 : 저장부
23 : 연산부
24 : 통신부
25 : 출력부
26 : 자가진단부
27 : 표시부
30 : 서지보호기

Claims (7)

  1. 외부 계측기의 센서로부터 계측한 전기적인 계측신호를 계측기의 계측항목에 맞춰 변환하는 계측부(21);
    PLC기반의 데이터를 저장하는 용도의 메모리 카드로 상기 계측부에서 측정한 계측데이터와 설비 설정값을 정주기로 저장하는 저장부(22);
    상기 계측부(21)에서 측정한 계측데이터와 제어대상의 기준 동작데이터의 데이터 테이블 또는 함수를 활용하여 제어를 위한 데이터를 연산하고 제어신호를 발생시키는 연산부(23);
    제어대상(212)을 릴레이 혹은 전자접촉기를 통해 제어할 수 있도록 제어신호를 송신하는 출력부(25);
    상기 계측부(21)를 통하여 자신의 누설전류와 동작상태를 모니터링할 수 있도록 하는 서지보호기(30);
    상기 계측부, 출력부, 제어대상, 서지보호기의 이상여부를 진단하는 자가진단부(26);
    다른 자동제어장치(10)와 계측데이터와 제어신호를 주고 받을 수 있도록 하는 통신부(24);
    설비 설정값을 입력하고 제어장치 및 외부 계측기의 계측데이터를 표시하고 제어장치 제어가 가능하며, 측정한 데이터와 상기 연산부의 결과값을 확인이 가능하며 상기 자가진단부(26)에서 상태 진단한 결과에 따른 고장부위를 표시하고 부속별 증상별 대응방법을 제시하는 표시부(27);를 포함하고,
    별도의 장비없이 계측부의 계측데이터와 출력부의 데이터를 통해 자가 진단이 가능하고 제어대상의 상태를 판단하며 저장부에 장착된 메모리 카드를 활용하여 계측데이터 및 설비 설정값 데이터를 백업하며,
    상기 자동제어장치(10)가 파손되어 새로운 자동제어장치(10)를 대체 설치하여도 상기 저장부(22)에 메모리카드(221)를 장착하면 메모리카드에 기존 설비 설정값과 기존 data sheet형태의 계측데이터를 그대로 유지되어 있어 기본 데이터의 보존이 가능하며,
    상기 연산부(23)는 상기 계측부(21)의 계측데이터(213)와 연동하고 제어대상(212)의 성능함수를 통하여 예상 제어대상의 성능과 실제 제어대상의 성능을 비교하여 소비량에 따른 공급시간을 자동 조절하는 제어신호를 생성하고,
    상기 연산부(23)는 상기 계측부(21)의 계측데이터(213)와 함수를 통해 저장소의 잔여량을 예상하고, 계측데이터(213)와 해당 설치장소의 위도, 경도, 표고를 통하여 물높이를 예상하여, 설비의 성능이 사전 설비 설정값 이하일 경우 자가진단부(26)에 연산결과를 송신하여 자가진단부(26)에서 교체시기를 알려 주며,
    상기 계측부(21)와 계측기A가 연결이 되어 있는 상태에서 단선이라는 상황이 발생 시 상기 계측부(21)에서 단선 검출이 되고 계측부 데이터가 변경되어 자가진단부에서 해당 데이터에 맞는 대응방법을 계측기A의 연결상태가 단선상태이므로 점검이 필요하다는 문구를 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 자동제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동제어장치(10)가 각 현장 상황에 맞게 동작할 수 있는 설비 설정값을 저장하여 데이터를 저장부(22)에 백업하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 자동제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산부는 자동제어장치(10)의 동작 상황에 대한 예측과 동작 상황을 단계별로 나누고 경보수준에 맞춰 자동으로 동작을 조절하는 신호를 발생시키며,
    상기 저장부(22)는 상기 계측부(21)에서 측정한 계측데이터를 시간대별로 data sheet형태의 파일과 함수를 저장하고 상기 자동제어장치(10)가 설치된 각 현장 상황에 맞는 설비 설정값을 저장하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 자동제어장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 자가진단부(26)는 상기 계측부(21)의 데이터를 이용하여 단선 또는 이상 여부를 진단하고, 상기 출력부(25)의 데이터를 이용하여 단선 여부와 릴레이 코일을 포함한 출력부 내부의 H/W 이상을 진단하며, 통신장비의 장애 진단 시 통신장비에 신호를 주어 응답이 없을 시 전원리셋 신호를 발생하며, PLC의 출력모듈의 릴레이 고장 시에는 자체 외부계측기 내의 수위컨트롤러에서 제어하도록 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 자동제어장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 자가진단부(26)는 계측부를 통해 계측된 제어대상의 절연저항을 이용하여 상기 연산부에서 연산된 결과로 자가진단부(26)에서 제어대상의 성능 상태를 예측하고 서지보호기(30)의 누설전류 및 동작상태 데이터를 통해 상기 연산부에서 연산결과를 바탕으로 자가진단부(26)에서 서지보호기(30)의 상태를 예측하여 제어대상(212)을 보호하기 위해 자동으로 동작을 조절하는 신호를 주며,
    상기 표시부(27)를 통하여 설비 설정값을 입력할 수 있고 상기 자가진단부(26)에서 상기 계측부(21), 출력부(25), 제어대상(212), 서지보호기(30)에 대한 상태 진단한 결과를 표시하고 상태가 고장이라는 상태로 진단되면 상기 저장부에서 부속별 고장 유형별 대응방법을 추출하여 이를 표시해 주는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 자동제어장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140062625A (ko) * 2012-11-14 2014-05-26 한국전기연구원 전원 및 신호용 서지보호기 신뢰성 평가 장치
KR20140134113A (ko) * 2013-05-13 2014-11-21 엘에스산전 주식회사 디지털 보호 계전기 및 그의 제어 방법
KR20170009728A (ko) * 2015-07-17 2017-01-25 주식회사 씨노텍 무선 원격감시 제어 시스템 및 방법
JP2021068200A (ja) * 2019-10-24 2021-04-30 株式会社日立製作所 制御装置及び分散制御システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140062625A (ko) * 2012-11-14 2014-05-26 한국전기연구원 전원 및 신호용 서지보호기 신뢰성 평가 장치
KR20140134113A (ko) * 2013-05-13 2014-11-21 엘에스산전 주식회사 디지털 보호 계전기 및 그의 제어 방법
KR20170009728A (ko) * 2015-07-17 2017-01-25 주식회사 씨노텍 무선 원격감시 제어 시스템 및 방법
JP2021068200A (ja) * 2019-10-24 2021-04-30 株式会社日立製作所 制御装置及び分散制御システム

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