KR102436271B1 - 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치 - Google Patents

디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치에 관한 것으로, 진단 모드 설정 신호의 입력 여부에 기초하여 제2 디지털 입력 단자를 접지 단자와 연결시키는 진단 모드 설정부, 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단 시 진단 신호를 입력받아 제1 디지털 입력 단자에 인가시키는 진단 신호 인가부 및 제2 디지털 입력 단자가 접지 단자와 연결되고 제1 디지털 입력 단자에 진단 신호가 인가된 디지털 신호 입력 회로로부터 출력되는 입력 감지 신호에 기초하여 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단하는 진단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치{Relay apparatus for having diagnosis function of digital signal input circuit}
본 발명은 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단할 수 있는 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치에 관한 것이다.
일반적으로 계전 장치는 전기회로, 통신선로 등에 설치하여 과전류, 결상, 상불평형 및 역상 등의 계전 대상물의 상태를 사용자 등에 의해서 미리 설정된 시간에 의해 정확하게 검출함으로써 기기나 선로 등을 보호하기 위한 기기이다.
이를 위하여, 계전 장치는 전압 변성기(PT) 및 전류 변성기(CT)로부터 보호 범위의 계통의 전압, 전류를 검출한다. 이러한, 계전 장치는 유형이 유도형 계전 장치나 정지형 계전 장치에서 디지털 계전 장치로 진화함에 따라, 더욱 광범위한 측정 범위와 동작의 정확성을 요구한다. 특히, 디지털 계전 장치는 1A 이하의 저전류, 10V 이하의 저전압에서부터 수백A, 수백 V까지에 이르는 광범위한 영역에서도 계통의 전압, 전류를 왜곡 없이 검출하고, 정확하게 동작해야 한다.
이때, 계전 장치는 계통의 상태를 감시하기 위하여 디지털 신호 입력 회로를 구비하여 계통의 전압, 전류에 따른 디지털 신호를 입력 받는다. 계전 장치는 이와 같이 입력된 디지털 신호를 일정한 로직(logic)에 따라 처리하여 사용자가 원하는 디지털 신호를 출력한다.
도 1은 종래의 계전 장치에 구비된 디지털 신호 입력 회로(10)의 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 계전 장치에 구비된 디지털 신호 입력 회로(10)는 제1 디지털 입력 단자(DI_1) 및 제2 디지털 입력 단자(DI_2)로 디지털 신호를 입력 받는다.
입력된 디지털 신호는 바리스터(TNR)를 통해 노이즈가 감소된다. 다음으로, 제1 분배 저항(DR1), 제2 분배 저항(DR2), 제3 분배 저항(DR3) 간의 저항비에 따라 입력된 디지털 신호의 전압이 분배된다.
제2 분배 저항(DR2)의 양단인 제1 노드(ND1)와 제2 노드(ND2)에 인가된 전압이 포토 커플러(PC)에 입력되어 포토 커플러(PC)의 동작 상태가 턴-온된다.
이에 따라, 포토 커플러(PC)로부터 감지 신호가 출력되고, 출력된 감지 신호는 레벨 저항(LR)을 통해 중앙 처리 장치(CPU)에 입력 가능한 전압 레벨로 변경되고, 노이즈 저항(NR)과 커패시터(C)를 통해 노이즈가 제거된다.
최종적으로, 디지털 신호 입력 회로(10)로부터 출력된 감지 신호는 중앙 처리 장치(CPU)에 입력되어 디지털 신호를 감지한다.
종래의 계전 장치는 상술된 디지털 신호 입력 회로(10)가 오동작 하거나 동작하지 않는 상태를 감지하는 기능을 구비하고 있지 않다. 이에 따라, 종래의 계전 장치는 디지털 신호 입력 회로(10)가 정상 동작하지 않는 경우, 계전 대상물의 상태를 잘못 인식하여 계전 장치가 비정상적으로 동작하게 되며 이에 따라, 예상치 못한 정전이나 계통 보호 실패와 같은 중대한 전기적 사고의 원인이 될 수 있다.
본 발명은 디지털 신호 입력 회로의 제2 디지털 입력 단자를 접지 단자와 연결시킨 상태에서 디지털 신호 입력 회로의 제1 디지털 입력 단자에 진단 신호를 인가시킨 후 디지털 신호 입력 회로로부터 출력되는 입력 감지 신호에 기초하여 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단함으로써, 계전 기능의 안정성과 정확성이 향상된 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치는 제1 디지털 입력 단자와 제2 디지털 입력 단자 간의 입력 전압차에 따라 디지털 신호의 입력을 감지하여 입력 감지 신호를 출력하는 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단하기 위한 것으로써, 진단 모드 설정 신호의 입력 여부에 기초하여 제2 디지털 입력 단자를 접지 단자와 연결시키는 진단 모드 설정부, 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단 시 진단 신호를 입력받아 제1 디지털 입력 단자에 인가시키는 진단 신호 인가부 및 제2 디지털 입력 단자가 접지 단자와 연결되고 제1 디지털 입력 단자에 진단 신호가 인가된 디지털 신호 입력 회로로부터 출력되는 입력 감지 신호에 기초하여 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단하는 진단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 디지털 신호 입력 회로의 제2 디지털 입력 단자를 접지 단자와 연결시킨 상태에서 디지털 신호 입력 회로의 제1 디지털 입력 단자에 진단 신호를 인가시킨 후 디지털 신호 입력 회로로부터 출력되는 입력 감지 신호에 기초하여 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단함으로써, 계전 기능의 안정성과 정확성이 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 계전 장치에 구비된 디지털 신호 입력 회로(10)의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치의 연결 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치의 진단 모드 설정부의 회로도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치의 진단 신호 인가부와 디지털 신호 입력 회로의 회로도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 신호 인가부와 디지털 신호 입력 회로의 회로도.
도 6은 다른 실시예에 따른 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치와 복수의 디지털 신호 입력 회로 간의 연결을 도시한 회로도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치의 구동 방법를 설명하기 위하면 순서도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치(100)의 연결 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치(100)는 제어부(110), 진단 모드 설정부(120), 진단 신호 인가부(130) 및 진단부(140)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 2에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치(이하 '계전 장치'라 함, 100)는 외부로부터 입력되는 디지털 신호를 감지하는 디지털 신호 입력 회로(10)의 정상 동작 여부를 진단할 수 있다.
여기서, 디지털 신호 입력 회로(10)는 계전 장치(100)의 내부에 장착되어 외부로부터 디지털 신호가 입력되면 입력 감지 신호를 출력할 수 있다.
이를 위하여, 디지털 신호 입력 회로(10)에는 디지털 신호를 입력받는 제1 디지털 입력 단자(도 4의 DI_1)와 제2 디지털 입력 단자(도 4의 DI_2)가 구비될 수 있다.
이때, 디지털 신호 입력 회로(10)의 제2 디지털 입력 단자(DI_2)의 연결 상태에 따라 디지털 신호 입력 회로(10)의 모드가 진단 모드로 변경될 수 있다.
보다 구체적으로, 디지털 신호 입력 회로(10)는 제2 디지털 입력 단자(DI_2)가 접지 단자와 연결되면 정상 동작 여부를 진단하기 위한 진단 모드로 변경될 수 있다.
이에 따라, 제어부(110)는 디지털 신호 입력 회로(10)의 모드가 진단 모드로 설정되면 진단 모드 설정부(120)로 진단 모드 설정 신호를 출력하는 역할을 수행할 수 있다.
진단 모드 설정부(120)는 진단 모드 설정 신호를 입력받아 디지털 신호 입력 회로(10)의 제2 디지털 입력 단자(DI_2)를 접지 단자와 연결시킬 수 있다.
도 3을 참조하여 진단 모드 설정부(120)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계전 장치(100)의 진단 모드 설정부(120)의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(110)는 진단 모드로 설정되면 하이(HIGH) 레벨의 진단 모드 설정 신호를 진단 모드 설정부(120)의 제1 신호 입력 단자(SI_1)로 출력할 수 있다.
진단 모드 설정부(120)는 하이(HIGH) 레벨의 진단 모드 설정 신호를 제1 신호 입력 단자(SI_1)로 입력받아 제2 디지털 입력 단자(DI_2)를 접지 단자(GND1)와 연결시킬 수 있다. 여기서, 제2 디지털 입력 단자(DI_2)와 연결되는 접지 단자(GND1)는 디지털 접지 단자일 수 있다.
진단 모드 설정부(120)는 제2 디지털 입력 단자(DI_2)의 연결 상태를 제어하기 위하여, 제1 포토 커플러(PC1)와 릴레이부(121)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 진단 모드 설정부(120)의 제1 신호 입력 단자(SI_1)로 입력된 진단 모드 설정 신호는 노이즈 저항(R1)을 통해 노이즈가 감소되어 제1 포토 커플러(PC1)로 입력될 수 있다.
이후, 제1 포토 커플러(PC1)가 진단 모드 설정 신호를 입력받아 동작 상태가 턴-온되고, 구동 전압(VCC)이 릴레이부(121)에 인가되어 렐레이부(121)에 포함된 전자석(M)으로부터 자력이 발생할 수 있다.
즉, 진단 모드 설정부(120)의 제1 신호 입력 단자(SI_1)로 하이(HIGH) 레벨의 진단 모드 설정 신호가 입력되면 제1 포토 커플러(PC1)가 턴-온되어 구동 전압(VCC)이 릴레이부(121)에 인가됨으로써, 릴레이(R)가 이동하여 제2 디지털 입력 단자(DI_2)와 접지 단자(GND1)가 연결될 수 있다.
반대로, 제어부(110)로부터 진단 모드 설정 신호가 입력되지 않으면 제1 포토 커플러(PC1)의 동작 상태가 오프 상태를 유지하여 구동 전압(VCC)이 릴레이부(121)에 인가되지 않을 수 있다. 이에 따라, 릴레이(R)가 이동하지 않아 제2 디지털 입력 단자(DI_2)와 제3 디지털 입력 단자(DI_3)가 연결될 수 있다.
여기서, 제3 디지털 입력 단자(DI_3)는 외부로부터 디지털 신호가 입력되는 입력 단자일 수 있다.
한편, 트랜지스터(TR)는 제1 포토 커플러(PC1)이 턴-온되어 흐르는 전류의 크기를 증폭시키고, 제1 커패시터(C1)는 제1 포토 커플러(PC1)이 턴-온되어 흐르는 전류의 노이즈를 감소시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제1 다이오드는 구동 전압(VCC)에 역전류가 유입되는 현상을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
도 2로 돌아와 제어부(110)에 계속하여 설명하도록 한다.
제어부(110)는 디지털 신호 입력 회로(10)의 정상 동작 여부를 진단하는 경우, 진단 신호 인가부(130)로 진단 신호를 출력하는 역할을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(110)는 진단 모드로 설정되어 제2 디지털 입력 단자(DI_2)가 접지 단자(GND1)와 연결된 디지털 신호 입력 회로(10)의 정상 동작 여부를 진단하고자 하는 경우, 진단 신호 인가부(130)로 진단 신호를 출력할 수 있다.
이후, 진단 신호 인가부(130)는 제어부(110)로부터 입력받은 진단 신호를 디지털 신호 입력 회로(10)에 인가시킬 수 있다.
도 4를 참조하여 진단 신호 인가부(130)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전 장치(100)의 진단 신호 인가부(130)와 디지털 신호 입력 회로(10)의 회로도이다.
도 4를 참조하면, 제어부(110)는 하이(HIGH) 레벨의 진단 신호를 진단 진단 신호 인가부(130)의 제2 신호 입력 단자(SI_2)로 출력할 수 있다. 이후, 진단 신호 인가부(130)는 하이(HIGH) 레벨의 진단 신호를 제2 신호 입력 단자(SI_2)로 입력받고, 노이즈 저항(R2)를 통해 입력된 하이(HIGH) 레벨의 진단 신호의 노이즈를 감소시킬 수 있다.
최종적으로, 진단 신호 인가부(130)는 하이(HIGH) 레벨의 진단 신호를 디지털 신호 입력 회로(10)의 제1 디지털 입력 단자(DI_1)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 진단 모드로 설정된 디지털 신호 입력 회로(10)의 제2 디지털 입력 단자(DI_2)는 접지 단자(GND2)와 연결되고 제1 디지털 입력 단자(DI_1)에는 하이(HIGH) 레벨의 진단 신호가 인가될 수 있다.
입력된 하이(HIGH) 레벨의 진단 신호는 바리스터(TNR)를 통해 노이즈가 감소되고, 제1 분배 저항(R3), 제2 분배 저항(R4), 제3 분배 저항(R5) 간의 저항비에 따라 전압이 분배될 수 있다.
입력된 하이(HIGH) 레벨의 진단 신호의 분배된 전압 중에서 제2 분배 저항(R4)의 양단인 제1 노드(ND1)와 제2 노드(ND2)에 인가된 전압이 제2 포토 커플러(PC2)에 입력되어 제2 포토 커플러(PC2)의 동작 상태가 턴-온될 수 있다.
이에 따라, 턴-온된 제2 포토 커플러(PC2)로부터 구동 전압(VCC)에 의한 입력 감지 신호가 출력될 수 있다. 출력된 입력 감지 신호는 레벨 저항(R6)을 통해 중앙 처리 장치(CPU)에 입력 가능한 전압 레벨로 변경되고, 노이즈 저항(R5)과 제2 커패시터(C2)를 통해 노이즈가 제거될 수 있다.
한편, 제어부(110)에서 제1 디지털 입력 단자(DI_1)로 출력되는 진단 신호의 전압값이 제2 포토 커플러(PC2)를 턴-온시킬 수 있는 전압값 보다 작은 경우, 디지털 신호 입력 회로(10)로부터 진단 신호의 입력에 따른 입력 감지 신호가 출력되지 않을 수 있다.
이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(110)에서 제1 디지털 입력 단자(DI_1)로 출력되는 진단 신호의 전압값이 제2 포토 커플러(PC2)를 턴-온시킬 수 있는 전압값 보다 작은 경우, 다른 실시예에 따른 진단 신호 인가부(130)는 진단 신호를 제1 노드(ND1)에 인가시킬 수 있다.
이를 통해, 제1 노드(ND1)에 인가된 진단 신호는 제2 분배 저항(R4)과 제3 분배 저항(R5) 간의 저항비에 따라 전압이 분배되고, 제2 포토 커플러(PC2)를 턴-온시킬 수 있는 전압값의 전압이 제1 노드(ND1)와 제2 노드(ND2)에 인가될 수 있다.
한편, 디지털 신호 입력 회로(10)가 진단 모드로 설정되어 제2 디지털 입력 단자(DI_2)가 접지 단자(GND1)와 연결되어 있더라도, 제어부(110)가 진단 신호 인가부(130)로 진단 신호를 출력하지 않으면 제1 디지털 입력 단자(DI_1)에는 진단 신호가 인가되지 않을 수 있다.
이에 따라, 제1 노드(ND1)와 제2 노드(ND2)에 전압차가 발생하지 않아 제2 포토 커플러(PC2)가 오프 상태를 유지함으로써, 진단부(140)로 입력 감지 신호가 출력되지 않을 수 있다.
디지털 신호 입력 회로(10)가 정상 동작하지 않는 경우, 진단 모드로 설정되어 제2 디지털 입력 단자(DI_2)가 접지 단자(GND1)와 연결된 디지털 신호 입력 회로(10)에 진단 신호가 인가되더라도 디지털 신호 입력 회로(10)는 진단부(140)로 입력 감지 신호가 출력되지 않는다.
이를 이용하여, 진단부(140)는 디지털 신호 입력 회로(10)로부터 출력되는 입력 감지 신호에 기초하여 디지털 신호 입력 회로(10)의 정상 동작 여부를 진단할 수 있다.
보다 구체적으로, 진단부(140)는 제어부(110)로부터 진단 모드 설정 신호가 출력된 이후 진단 신호의 출력에 따른 입력 감지 신호를 디지털 신호 입력 회로(10)로부터 입력받아 디지털 신호 입력 회로(10)의 정상 동작 여부를 진단할 수 있다.
진단부(140)는 제어부(110)로부터 진단 신호가 출력되었으나 디지털 신호 입력 회로(10)로부터 입력 감지 신호가 출력되지 않거나 미리 설정된 전압값 이하의 입력 감지 신호가 출력되면 디지털 신호 입력 회로(10)가 정상 동작하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
반대로, 진단부(140)는 제어부(110)로부터 진단 신호가 출력되어 디지털 신호 입력 회로(10)로부터 미리 설정된 전압값 이상의 입력 감지 신호가 출력되면 디지털 신호 입력 회로(10)가 정상 동작하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 미리 설정된 전압값은 디지털 신호 입력 회로(10)의 정상 동작 여부를 진단하는데 기준이 되는 입력 감지 신호의 전압값일 수 있다.
한편, 진단부(140)는 상술된 디지털 신호 입력 회로(10)에 대한 정상 동작 여부의 진단 결과를 HMI 장치(20)로 송신할 수 있다.
이때, 진단부(140)는 진단 결과와 함께 디지털 신호 입력 회로(10)의 식별 코드를 함께 HMI 장치(20)로 송신할 수 있다.
여기서, 식별 코드는 디지털 신호 입력 회로(10)를 식별할 수 있는 숫자, 기호, 문자 중 하나 이상의 조합일 수 있다. 예를 들어, 식별 코드는 제1 디지털 입력 단자(DI_1)의 포트 번호일 수 있다.
이에 따라, HMI 장치(20)는 디지털 신호 입력 회로(10)의 식별 코드와 함께 현재 디지털 신호 입력 회로(10)의 정상 동작 여부를 화면에 표시하여 관리자에게 제공할 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 계전 장치(100)와 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n) 간의 연결을 도시한 회로도이다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 계전 장치(100)는 하나의 제어부(110), 진단 모드 설정부(120), 진단부(140)를 포함하고, 내부에 구비된 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n) 각각과 연결된 복수의 진단 신호 인가부(130a, ..., 130n)을 포함할 수 있다.
진단 모드 설정부(120)는 제어부(110)로부터 진단 모드 설정 신호가 출력되면 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n)의 제2 디지털 입력 단자(DI_2)를 접지 단자(GND1)와 연결시킬 수 있다.
이때, 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n)의 제2 디지털 입력 단자(DI_2)는 각각 공통 단자로써, 진단 모드 설정부(120)의 릴레이(R) 제어에 따라 동일하게 연결 상태가 제어될 수 있다.
이를 통해, 제어부(110)가 진단 모드 설정부(120)로 진단 모드 설정 신호를 출력하면 다른 실시예에 따른 계전 장치(100)에 구비된 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n)의 모든 제2 디지털 입력 단자(DI_2)가 접지 단자(GND1)와 연결될 수 있다.
제어부(110)는 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n) 중 정상 동작 여부를 진단하고자 하는 디지털 신호 입력 회로와 연결된 진단 신호 인가부로 진단 신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(110)는 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n) 중 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)의 정상 동작 여부를 진단하고자 하는 경우, 복수의 진단 신호 인가부(130a, ..., 130n) 중에서 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)와 연결된 진단 신호 인가부(130a)로 진단 신호를 출력할 수 있다.
이를 위하여, 제어부(110)는 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n) 각각의 식별 코드를 이용하여 진단 신호를 출력할 수 있다.
진단부(140)는 진단 신호가 인가된 디지털 신호 입력 회로로부터 출력되는 입력 감지 신호에 기초하여 해당 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단할 수 있다.
상술된 예를 이어서 설명하면, 진단부(140)는 복수의 진단 신호 인가부(130a, ..., 130n) 중에서 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)와 연결된 진단 신호 인가부(130a)로 진단 신호가 출력되면, 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)로부터 출력되는 입력 감지 신호에 기초하여 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)의 정상 동작 여부를 진단할 수 있다.
보다 구체적으로, 진단부(140)는 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)로부터 입력 감지 신호가 출력되지 않거나 미리 설정된 전압값 이하의 입력 감지 신호가 출력되면 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)가 정상 동작하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
반대로, 진단부(140)는 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)로부터 미리 설정된 전압값 이상의 입력 감지 신호가 출력되면 제1 디지털 신호 입력 회로(10a)가 정상 동작하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
이를 통해, 다른 실시예에 따른 계전 장치(100)는 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n)가 구비된 경우, 복수의 디지털 신호 입력 회로(10a, ..., 10n) 각각의 동작 여부를 개별적으로 진단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 계전 장치의 구동 방법을 설명하기 위하면 순서도이다.
도 7을 참조하면, 사용자의 입력에 따라 진단 모드로 설정되면(S100), 제어부는 진단 모드 설정 신호를 진단 모드 설정부의 제1 신호 입력 단자로 출력하게 된다(S200).
이후, 진단 모드 설정부의 제1 신호 입력 단자로 입력된 진단 모드 설정 신호는 노이즈 저항을 통해 노이즈가 감소되어 제1 포토 커플러로 입력됨으로써, 동작 상태가 턴-온된다.
이에 따라, 진단 모드 설정부의 릴레이부에 구동 전압이 인가되어 렐레이부에 포함된 전자석으로부터 자력이 발생하고 발생된 자력으로 인해 릴레이가 물리적으로 이동함으로써, 디지털 신호 입력 회로의 제2 디지털 입력 단자와 접지 단자가 연결된다(S300).
이후, 제어부는 진단 신호를 진단 신호 인가부의 제2 신호 입력 단자로 출력하게 되고(S400), 진단 신호 인가부는 출력받은 진단 신호를 제1 디지털 입력 단자로 인가시키게 된다.
이를 통해, 디지털 신호 입력 회로의 제2 디지털 입력 단자는 접지 단자와 연결되고, 제1 디지털 입력 단자에는 진단 신호가 인가되어 디지털 신호 입력 회로의 제2 포토 커플러의 입력단에 전압차가 발생하게 된다.
이에 따라, 제2 포토 커플러는 동작 상태가 턴-온되어 입력 감지 신호가 출력되고, 진단부는 출력된 입력 감지 신호에 기초하여 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단하게 된다(S500).
보다 구체적으로, 진단부는 입력 감지 신호가 출력되지 않거나 출력된 입력 감지 신호가 미리 설정된 전압값 미만이면 디지털 신호 입력 회로가 정상 동작하지 않는 것으로 판단하게 된다.
반대로, 진단부는 출력된 입력 감지 신호가 미리 설정된 전압값 이상이면 디지털 신호 입력 회로가 정상 동작하는 것으로 판단하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 계전 장치는 내부에 구비된 디지털 신호 입력 회로가 정상 동작하는지 여부를 실시간으로 진단하여 계전 기능의 정확성을 향상시킬 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (6)

  1. 제1 디지털 입력 단자와 제2 디지털 입력 단자 간의 입력 전압차에 따라 디지털 신호의 입력을 감지하여 입력 감지 신호를 출력하는 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단하는 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치에 있어서,
    진단 모드 설정 신호의 입력 여부에 기초하여 상기 제2 디지털 입력 단자를 접지 단자와 연결시키는 진단 모드 설정부;
    상기 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단 시 진단 신호를 입력받아 상기 제1 디지털 입력 단자에 인가시키는 진단 신호 인가부; 및
    상기 제2 디지털 입력 단자가 상기 접지 단자와 연결되고 상기 제1 디지털 입력 단자에 상기 진단 신호가 인가된 상기 디지털 신호 입력 회로로부터 출력되는 상기 입력 감지 신호에 기초하여 상기 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단하는 진단부를
    포함하는 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진단 모드가 설정되면 상기 진단 모드 설정부로 진단 모드 설정 신호를 출력하는 제어부를
    더 포함하는 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단 시 상기 진단 신호 인가부로 상기 진단 신호를 출력하는 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 진단 모드 설정부는
    상기 진단 모드 설정 신호가 입력되면 릴레이의 동작 상태를 온으로 변경 시키는 제1 포토 커플러; 및
    동작 상태가 온으로 변경되면 상기 제2 디지털 입력 단자가 상기 접지 단자와 연결되도록 접점이 변경되는 릴레이를
    포함하는 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입력 감지 신호가 미리 설정된 전압값 이상이면 상기 디지털 신호 입력 회로가 정상 동작하는 것으로 진단하고, 상기 입력 감지 신호가 미리 설정된 전압값 미만이면 상기 디지털 신호 입력 회로가 정상 동작하지 않는 것으로 진단하는 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 진단 모드 설정부는
    복수의 디지털 신호 입력 회로 각각의 제2 디지털 입력 단자를 접지 단자와 연결시키고,
    상기 진단 신호 인가부는
    상기 진단신호를 입력받아 상기 복수의 디지털 신호 입력 회로 각각의 제1 디지털 입력 단자에 인가시키고,
    상기 진단부는
    상기 복수의 디지털 신호 입력 회로로부터 출력되는 입력 감지 신호에 기초하여 상기 복수의 디지털 신호 입력 회로의 정상 동작 여부를 진단하는 디지털 신호 입력 회로의 진단 기능을 구비한 계전 장치.
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