KR102495137B1 - 액추에이터 제어 디바이스 - Google Patents

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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

액추에이터 제어 디바이스(10)는 복수의 제어기 유닛(12)의 연결 상태를 확인하도록 구성된 연결 확인 유닛(22)및, 연결 확인 유닛(22)의 확인 결과에 기초하여, 연결 상태가 복수의 제어기 유닛(12)에 전력 공급이 허용 가능한 허용 가능한 연결 상태인지 여부를 결정하도록 구성된 결정 유닛(24)을 포함한다.

Description

액추에이터 제어 디바이스
본 발명은 액추에이터를 제어하도록 적응된 복수의 제어기 유닛을 구비하고, 복수의 제어기 유닛을 통해 복수의 액추에이터에 전력을 공급하는 액추에이터 제어 디바이스에 관한 것이다.
일본 공개 특허 공보 제 2017-157579 호는 액추에이터를 제어하기 위한 복수의 제어기 유닛이 연속적으로 배치되어 한 방향으로 함께 연결되고, 중앙 집중식 관리를 통해, 복수의 제어기 유닛에 대한 전력 공급 및 신호의 입력 및 출력을 수행하는 입력 유닛이 연결 방향에서 업스트림 측의 제어기 유닛에 연결된 제어기 어셈블리를 개시한다. 이 경우, 제어기 유닛에 방열 유닛을 추가함으로써 제어기 유닛에서 발생하는 열을 효율적으로 소산될 수 있다고 설명한다.
또한, 복수의 제어기 유닛이 연결된 경우, 디바이스 전체의 총 소비 전력이 최대 허용 전력 (최대 허용 값) 이하가 되도록 하는 조건하에서 연결된 제어기 유닛의 개수를 유지하는 것이 필요하다. 그러나, 일본 공개 특허 공보 제 2017-157579 호에는 총 소비 전력을 고려하여 최대 개수 또는 제어기 유닛 개수에 대한 언급이 없다.
또한, 총 소비 전력이 최대 허용치 이하가 되는 방식으로 제어기 유닛이 연결되고, 연결된 디바이스의 개수를 고정하여 장치를 구성하는 경우, 사용자에 의해 실제로 사용되는 제어기의 개수가 연결된 디바이스의 개수보다 적고 사용하지 않는 잔여 제어기 디바이스가 중복되어 낭비가 발생한다.
본 발명은 전술한 문제점을 고려하여 고안된 것으로, 총 소비 전력이 최대 허용 값을 초과하지 않는 방식으로 복수의 제어기 유닛에 전력을 공급하면서 복수의 제어기 유닛이 낭비되는 것을 방지할 수 있는 액추에이터 제어 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 액추에이터 제어 디바이스는 액추에이터에 연결된 복수의 제어기 유닛을 포함하고, 상기 제어기 유닛은 연결된 액추에이터를 제어하도록 구성되고, 상기 액추에이터 제어 디바이스는 복수의 제어기 유닛을 통해 복수의 액추에이터에 전력을 공급한다.
또한, 본 발명의 제 1 양태로서, 액추에이터 제어 디바이스는 복수의 제어기 유닛의 연결 상태를 확인하는 연결 확인 유닛과, 연결 상태가 복수의 제어기 유닛으로의 전력 공급이 허용되는 허용 가능한 연결 상태인지 여부를 상기 연결 확인 유닛의 확인 결과에 기초하여, 결정하는 결정 유닛을 포함한다.
결과적으로, 사용자가 상기 결정 유닛의 결정 결과에 기초하여 복수의 제어기 유닛의 필요한 개수를 연속적으로 배치 및 연결함으로써, 복수의 제어기 유닛에 연결된 복수의 액추에이터를 제어하는 것이 가능해진다. 그 결과, 총 소비 전력이 최대 허용치를 초과하지 않는 방식으로 복수의 제어기 유닛을 추가하고, 복수의 제어기 유닛이 낭비되는 방식으로 연결되는 것을 방지하면서 복수의 제어기 유닛에 전력을 공급하는 것이 가능하다.
이 경우, 연결 확인 유닛은 복수의 제어기 유닛의 개수 및 복수의 제어기 유닛에 연결된 복수의 액추에이터의 개수를 확인할 수 있고, 확인된 각각의 개수를 상기 결정 유닛에 연결 정보로 출력할 수 있다. 또한, 상기 결정 유닛은 입력된 연결 정보에 의해 표시된 각각의 개수가 최대 허용 개수 이하인지 여부를 결정할 수 있다.
결과적으로, 사용자가 복수의 제어기 유닛과 복수의 액추에이터의 개개의 개수를 증감하는 경우에도, 상기 결정 유닛은 현재 연결 상태가 복수의 제어기 유닛에 대한 전력 공급이 허용 가능한 허용 가능한 연결 상태인지 여부를 매우 정확하게 결정할 수 있다.
또한, 상기 연결 확인 유닛은 복수의 제어기 유닛과 개개의 개수에 대응하는 복수의 액추에이터의 예상 소비 전력의 합인 예상 총 소비 전력을 획득할 수 있고, 획득된 예상 총 소비 전력을 상기 결정 유닛에 연결 정보로서 출력할 수 있다. 또한, 상기 결정 유닛은 입력 연결 정보에 의해 표시된 예상 총 소비 전력량이 최대 허용 전력 이하인지 여부를 결정할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 연결 상태가 복수의 제어기 유닛과 복수의 액추에이터의 총 소비 전력이 개개의 개수의 증가 또는 감소로 인해 충분하지 않은 불충분한 연결 상태인지 여부를 쉽게 예측할 수 있다
대안적으로, 상기 액추에이터 제어 디바이스는 복수의 제어기 유닛과 복수의 제어기 유닛에 연결된 복수의 액추에이터의 실제 소비 전력의 합인 총 실제 소비 전력을 확인하는 소비 전력 확인 유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 총 실제 소비 전력의 확인 결과를 상기 결정 유닛에 출력하고, 상기 결정 유닛은 상기 입력 확인 결과에 표시된 총 실제 소비 전력이 최대 허용 전력 이하인지 여부를 결정할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 연결 상태가 복수의 제어기 유닛과 복수의 액추에이터의 총 소비 전력이 개개의 개수의 증가 또는 감소로 인해 충분하지 않은 불충분한 연결 상태인지 여부를 정확하고 확실하게 결정할 수 있다
추가하여, 상기 액추에이터 제어 디바이스에서, 상기 복수의 제어기 유닛은 후술하는 바와 같이 연속적으로 배치 및 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 액추에이터 제어 디바이스는 적어도 연결 확인 유닛 및 결정 유닛을 포함하고, 상기 복수의 제어기 유닛을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 제어기 유닛은 한 방향으로 연속 배치되어 연결될 수 있으며, 전원 유닛(power supply unit)은 상기 복수의 제어기 유닛을 통해 상기 복수의 액추에이터에 전력을 공급하도록 구성되고, 입력/출력 유닛은 상기 제어 유닛을 구비하고, 외부 및 상기 복수의 제어기 유닛과의 신호 입력 및 출력을 수행하도록 구성되고, 및 입력/출력 및 전원 유닛은 상기 입력/출력 유닛 및 상기 전원 유닛으로서 이중으로 역할을 하도록 구성되고, 전원 유닛(power supply unit), 입력/출력 유닛 및 입력/출력 및 전원 유닛 중 적어도 하나는 상기 한 방향으로 연속 배치되어 연결된 복수의 제어기 유닛과 연결될 수 있다.
결과적으로, 한 방향으로 연속적으로 배치되고 연결된 복수의 제어기 유닛 개개에 대해 전원 유닛 또는 입력/출력 및 전원 유닛으로부터의 전력 공급을 용이하게 수행할 수 있다.
이 경우, 입력/출력 및 전원 유닛 또는 입력/출력 유닛은 복수의 제어기 유닛 중 연결 방향에서 업스트림 측 제어기 유닛에 연결될 수 있고, 연결된 입력/출력 및 전원 유닛 또는 연결된 입력/출력 유닛은 복수의 제어기 유닛에 및 복수의 제어기 유닛으로부터 신호를 입력 및 출력하는 상위 레벨 유닛일 수 있다.
이 특징에 따라, 상위 레벨 유닛은 중앙 집중식 관리 방식에 의해 복수의 제어기 유닛에 대한 신호의 입력 및 출력 뿐만 아니라 상기 결정 유닛에 의해 구현된 결정 프로세스를 수행할 수 있다. 또한, 상기 제어 유닛을 구성하는 상기 연결 확인 유닛에 의해 상기 복수의 제어기 유닛과의 연결 상태를 확인할 수 있기 때문에, 상기 상위 레벨 유닛에 연결된 개별 제어기 유닛을 특정하는 것도 가능하다.
더욱이, 전원 유닛 또는 입력/출력 및 전원 유닛은 복수의 제어기 유닛 내에서 임의의 개수의 제어기 유닛들 각각 사이에 개재(interpose)될 수 있다. 이 경우, 하나의 블록은 임의의 개수의 제어기 유닛으로 구성되며, 개재된 전원 유닛 또는 개재된 입력/출력 및 전원 유닛은 연결 방향에서 다운스트림 측에 연결된 블록에 전력을 공급한다. 이 경우에, 상기 상위 레벨 유닛이 입력/출력 및 전원 유닛인 경우, 다운스트림 측에 연결된 블록에 전력이 공급될 수 있다. 한편, 상위 레벨 유닛이 입력/출력 유닛인 경우, 전원 유닛 또는 입력/출력 및 전원 유닛은 다운스트림 측에 연결된 블록과 입력/출력 유닛 사이에 개재될 수 있고, 개재된 전원 유닛 또는 개재된 입력/출력 및 전원 유닛으로부터 다운스트림 측에 연결된 블록으로 전력이 공급될 수 있다.
결과적으로, 각각의 블록에 전력을 공급함으로써, 복수의 제어기 유닛 및 복수의 액추에이터의 개개의 개수의 증가 또는 감소로 인한 각각의 제어기 유닛 및 액추에이터에 대한 전력 공급 불충분의 영향은 감소될 수 있다. 더구나, 각각의 블록에 대해 유지 보수 또는 초기 조정 등을 수행할 수 있기 때문에, 이러한 유지 보수 또는 초기 조정 등의 확인 동작이 가능하게 된다.
이 경우, 개재된 입력/출력 및 전원 유닛은 다운스트림 측에 연결된 블록에 및 블록으로부터 신호를 입력 및 출력할 수 있다.
이러한 방식으로, 상위 레벨 유닛으로부터 중앙 집중식 관리를 통해 신호를 공급하지 않고도, 각각의 블록의 제어기 유닛에 신호를 공급할 수 있다. 결과적으로, 블록을 구성하는 개별 제어기 유닛 뿐만 아니라 제어기 유닛에 연결된 액추에이터를 쉽게 제어 할 수 있다. 그 결과, 이러한 유지 보수 또는 초기 조정의 확인 동작이 보다 쉽게 수행될 수 있다.
더구나, 본 발명에 따른 액추에이터 제어 디바이스는 연결 확인 유닛, 결정 유닛, 소비 전력 확인 및 제어 유닛을 포함하지 않도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 제 2 양태로서, 액추에이터 제어 디바이스에서, 복수의 제어기 유닛이 한 방향으로 연속적으로 배치되어 연결되고, 전원 유닛 또는 입력/출력 및 전원 유닛이 복수의 제어기 유닛 내에서 임의의 개수의 제어기 유닛 각각 사이에 개재되고, 하나의 블록은 제어기 유닛의 임의의 개수의 유닛으로 구성된다. 이 경우에, 전원 유닛이 개재된 경우, 상기 전원 유닛은 연결 방향에서 다운스트림 측에 연결된 블록에 전원을 공급한다. 더구나, 입력/출력 및 전원 유닛이 개재된 경우, 입력/출력 및 전원 유닛은 연결 방향에서 다운스트림 측에 연결된 블록 및 외부에 그리고 블록 및 외부로부터 신호 입력 및 출력을 수행하고, 동시에 또한 해당 블록에 전력을 공급한다.
이 방식으로, 각각의 블록의 제어기 유닛에 전력을 공급함으로써, 각각의 블록에서, 필요한 개수의 복수의 제어기 유닛을 연속적으로 배치하고 연결하여, 복수의 제어기 유닛에 연결된 복수의 액추에이터를 제어할 수 있게 된다. 또한 이 경우에, 총 소비 전력이 최대 허용치를 초과하지 않는 방식으로 복수의 제어기 유닛을 추가하고, 복수의 제어기 유닛이 낭비되는 방식으로 연결되는 것을 방지하면서 복수의 제어기 유닛에 전력을 공급하는 것이 가능하다.
보다 구체적으로, 한 방향으로 연속 배치되어 연결된 복수의 제어기 유닛에 대하여, 전원 유닛 또는 입력/출력 및 전원 유닛으로부터 각각의 블록으로 전력 공급이 수행되고, 따라서, 복수의 제어기 유닛 및 복수의 액추에이터의 개개의 개수의 증가 또는 감소로 인한 각각의 제어기 유닛 및 액추에이터에 대한 전력 공급 불충분의 영향은 감소될 수 있다. 더구나, 각각의 블록에 대해 유지 보수 또는 초기 조정 등을 수행할 수 있고, 이러한 유지 보수 또는 초기 조정 등의 확인 동작이 가능하게 된다.
또한, 입력/출력 및 전원 유닛 또는 입력/출력 유닛은 복수의 제어기 유닛 중에 연결 방향의 업스트림 측 상의 제어기 유닛에 대한, 외부 및 복수의 제어기 유닛에 그리고 외부 및 복수의 제어기 유닛으로부터 신호를 입력 및 출력하도록 구성된, 상위 레벨 유닛으로 연결될 수 있다. 이 경우에, 상기 상위 레벨 유닛이 입력/출력 및 전원 유닛인 경우, 다운스트림 측에 연결된 블록에 전력이 공급된다. 더구나, 상위 레벨 유닛이 입력/출력 유닛인 경우, 전원 유닛 또는 입력/출력 및 전원 유닛은 다운스트림 측 상에 연결된 블록과 입력/출력 유닛 사이에 개재되고, 개재된 전원 유닛 또는 개재된 입력/출력 및 전원 유닛으로부터 다운스트림 측 상에 연결된 블록으로 전력이 공급된다.
이 특징에 따라, 상위 레벨 유닛은 중앙 집중식 관리 방식에 의해 복수의 제어기 유닛에 대한 신호의 입력 및 출력을 수행할 수 있다.
전술한 본 발명의 제 1 양태 또는 제 2 양태 중 어느 하나에서, 상기 전원 유닛 또는 입력/출력 및 전원 유닛은 다운스트림 측에 연결된 블록에 대한 전력 공급을 턴 온 및 턴 오프하도록 구성된 스위칭 유닛을 포함할 수 있다.
이 특징에 따라, 유지 보수 또는 초기 조정 등의 확인 동작이 필요한 블록에 대해서만 전력 공급을 턴 오프할 수 있다. 따라서, 다른 블록에 대해서는 전력의 공급을 턴 온함으로써, 제어기 유닛에 의한 액추에이터 제어가 연속적으로 수행된다. 이런 식으로 필요한 위치에서만 전력 공급을 턴 오프함으로써, 유지 보수 또는 초기 조정과 같은 확인 동작이 보다 효율적이고 쉽게 수행될 수 있다. 더구나, 전원 유닛 또는 입력/출력 및 전원 유닛 중 하나에서만 전력 공급을 턴 온 하거나 턴 오프 수도 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 본 발명의 바람직한 실시예가 예시적인 예로서 도시된 첨부 도면과 관련하여 이하의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 액추에이터 제어 디바이스의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액추에이터 제어 디바이스의 수정예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 3의 액추에이터 제어 디바이스의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는 개별적으로 제 1 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도 및 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 개별적으로 제 2 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도 및 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 개별적으로 제 3 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도 및 평면도이다.
도 8은 제 4 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 9는 제 5 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 10는 제 6 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 11는 제 7 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 12는 제 1 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 13은 제 2 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 14는 제 3 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 15는 제 4 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 16는 제 5 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
도 17은 제 6 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 개략적인 구성도이다.
본 발명에 따른 액추에이터 제어 디바이스의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명될 것이다.
(1. 액추에이터 제어 디바이스(10)의 개략적인 구성)
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10)는 복수의 제어기 유닛(12) 및 전원 유닛(power supply unit)(14)을 포함한다.
복수의 제어기 유닛(12)은 전원 유닛(14)에 대해 한 방향(도 1의 시트의 좌우 방향)으로 연속적으로 배치되어 연결된다. 달리 말하면, 복수의 제어기 유닛(12)은 전원 유닛(14)에 대해 직렬(일렬)로 연결된다. 전원 유닛(14)은 연결 방향에서 복수의 제어기 유닛(12)의 업스트림 측(도 1의 좌측)에서 제어기 유닛(12)에 연결된다. 액추에이터(16)는 복수의 제어기 유닛(12) 각각에 연결된다.
전원 유닛(14)과 복수의 제어기 유닛(12)은 전원 라인(18)을 통해 연결된다. 전원 유닛(14)은 전원 라인(18)을 통해 외부 전원(20)으로부터 복수의 제어기 유닛(12)에 전력을 공급한다. 복수의 제어기 유닛(12) 각각은 전원 라인(18)을 통해 전력이 공급되는 경우에, 액추에이터(16) 로의 전력 공급을 제어함으로써 액추에이터(16)를 제어한다. 따라서, 전원 유닛(14)은 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)에 대한 전력 공급을 중앙에서 관리한다.
또한, 전원 유닛(14)에는 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24)이 제공된다. 연결 확인 유닛(22)과 복수의 제어기 유닛(12)은 신호 라인(26)을 통해 연결된다. 신호 라인(26)을 통해, 연결 확인 유닛(22)은 전원 유닛(14)에 대한 복수의 제어기 유닛(12)의 연결 상태를 확인하고, 확인 결과를 결정 유닛(24)에 출력한다. 연결 확인 유닛(22)으로부터의 확인 결과에 기초하여, 결정 유닛(24)은 현재 연결 상태가 전력 공급이 가능한 연결 상태인지 여부를 결정하고, 이러한 결정 결과를 외부로 출력한다.
게다가, 도 1의 구성에서, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24)은 아날로그 회로 또는 마이크로 컴퓨터 등으로 구성된다. 또한, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24)은 전원 유닛(14)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 도 1의 구성에서, 적어도 복수의 제어기 유닛(12), 복수의 액추에이터(16), 전원 라인(18), 연결 확인 유닛(22), 결정 유닛(24) 및 신호 라인(26)이 제공되는 한 충분하다. 따라서, 전원 유닛(14)를 생략하고, 전원 라인(18)을 통해 전원(20)으로부터의 전력을 복수의 제어기 유닛(12)에 직접 공급하는 것도 가능하다.
(2. 도 1의 액추에이터 제어 디바이스(10)의 동작)
다음으로, 본 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10)의 동작을 도 2의 흐름도를 참조하여 설명한다. 이 경우, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24)의 동작은 연결 확인 유닛(22)과 결정 유닛(24)이 마이크로 컴퓨터로 구성되는 경우를 우선적으로 설명한다. 본 설명에서, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24)의 동작은 전원 유닛(14)의 전원이 켜질 때 또는 리셋시에 수행된다.
"전원이 켜질 때(at a time that the power supply is powered on)"라는 어구는 복수의 액추에이터(16)를 제어 할 목적으로 전원 유닛(14)으로부터 전원 라인(18)을 통해 복수의 제어기 유닛(12)으로 전력 공급을 시작하는 시간을 의미한다. 또한, "리셋시(at a time of reset)"라는 어구는 예를 들어, 전원 유닛(14)으로부터 전원 라인(18)을 통해 복수의 제어기 디바이스(12)로 전력 공급이 수행되는 경우, 제어기 유닛(12)이 새로 추가된 후 또는 전원 유닛(14)에 연결된 제어기 유닛(12)의 개수가 감소된 후와 같이 액추에이터 제어 유닛(10)의 유지 보수 시점 또는 액추에이터 제어 유닛(10)의 초기 조정이 이루어진 시점을 의미한다.
먼저, 단계 S1에서, 사용자가 전원 유닛(14)에 제공된 도시되지 않은 스위치를 켜면, 전원 유닛(14)은 전원 라인(18)을 통해 외부 전원(20)으로부터 복수의 제어기 유닛들(12)로 전력을 공급하기 시작한다.
단계 S2에서, 연결 확인 유닛(22)은(1) 제어기 유닛(12)이 전원 유닛(14)에 연결되는지,(2) 액추에이터(16)가 거기에 연결되는지 여부의 2개의 지점(point)을 위한 복수의 제어기 유닛(12)의 조회하기 위한 요청 신호를 신호 라인(26)을 통해 복수의 제어기 유닛(12)에 송신한다. 요청 신호가 수신되는 경우, 복수의 제어기 유닛(12)은 액추에이터(16)와의 연결을 확인하고, (1) 전원 유닛(14)에 대한 연결 및(2) 액추에이터(16)의 연결 유무의 2 지점에 관한 응답을 연결 확인 유닛(22)에 주기 위한 응답 신호를 신호 라인(26)을 통해 연결 확인 유닛(22)에 송신한다.
수신된 각각의 응답 신호를 확인함으로써, 연결 확인 유닛(22)은 전원 유닛(14)에 연결된 복수의 제어기 유닛(12)의 개수 및 제어기 유닛(12)에 연결된 액추에이터(16)의 개수를 확인한다. 보다 구체적으로, 연결 확인 유닛(22)은 응답 신호를 송신한 제어기 유닛(12)의 개수를 파악하여 전원 유닛(14)에 연결된 제어기 유닛(12)의 개수를 확인할 수 있다. 더구나, 연결 확인 유닛(22)은 응답 신호에 포함된 액추에이터(16)의 연결 유무를 파악하여 액추에이터(16)의 개수를 확인할 수 있다.
또한, 연결 확인 유닛(22)은 전원 유닛(14)에 연결된 제어기 유닛(12)의 개수 및 제어기 유닛(12)에 연결된 액추에이터(16)의 개수에 따라(이하 연결된 디바이스 개수라고 함) 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)로부터 예상되는 소비 전력의 합인 예상 총 소비 전력을 결정한다.
예를 들어, 복수의 제어기 유닛(12)이 동일한 사양을 갖는 제어기 유닛(12)이고, 복수의 액추에이터(16)가 동일한 사양을 갖는 액추에이터(16)인 경우, 예상되는 총 소비 전력량은(제어기 유닛(12)의 한 개당 예상 소비 전력량) x(제어기 유닛(12)의 개수) +(액추에이터(16)의 한 개당 예상 소비 전력량) x(액추에이터(16)의 개수) =(예상 총 소비 전력량)에 의해 주어진다.
또한, 복수의 제어기 유닛(12)이 상이한 사양을 갖는 제어기 유닛(12)인 경우, 또는 복수의 액추에이터(16)가 상이한 사양을 갖는 액추에이터(16)인 경우, 예상 총 소비 전력량은 제어기 유닛(12) 및 액추에이터(16)의 예상 소비 전력량을 합산함으로써 결정될 수 있다.
추가하여, 연결 확인 유닛(22)은 복수의 제어기 유닛(12)의 연결 상태, 즉, 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)의 연결 디바이스 개수 또는 대안적으로, 결정된 예상 총 소비 전력량을 연결 정보로서 결정 유닛(24)에 출력한다.
단계 S3에서, 결정 유닛(24)은 입력된 연결 정보에 기초하여, 현재 연결 상태가 전원 유닛(14)으로부터 복수의 제어기 유닛(12)으로 전력 공급이 허용 가능한 연결 상태인지 여부를 결정한다(허용 값 내에 있는지 여부).
보다 구체적으로, 결정 유닛(24)에 입력된 연결 정보가 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)의 연결된 디바이스의 개수인 경우, 결정 유닛(24)은 전원 라인(18)을 통해 전원 유닛(14)으로부터 공급 될 수 있는 최대 전력량(최대 허용 전력)에 대응하는 개수인 연결된 디바이스의 개수가 최대 허용 개수 이하인지 여부를 결정한다. 더구나, 결정 유닛(24)에 입력된 연결 정보가 예상 총 소비 전력량인 경우, 결정 유닛(24)은 예상 총 소비 전력량이 최대 허용 전력이하인지 여부를 결정한다. 이러한 허용 가능한 값은 예를 들어, 도시되지 않은 메모리에 미리 저장될 수 있고, 메모리로부터 판독되어 결정 프로세스가 수행될 때 결정 프로세스에 사용될 수 있다.
단계 S3에서, 연결된 디바이스의 개수가 최대 허용 개수보다 적거나 같거나 또는 대안적으로, 예상 총 소비 전력량이 최대 허용 전력량보다 작거나 같으면(단계 S3 : 예), 프로세스가 다음 단계 S4로 진행한다. 단계 S4에서, 결정 유닛(24)은 전원 라인(18)을 통해 전원 유닛(14)으로부터 복수의 제어기 유닛(12)으로 전력이 정상적으로 공급될 수 있는지를 결정하고, 결정 결과를 외부로 출력한다. 이 경우, 결정 결과를 외부로 출력하는 방법으로는,(1) 전원 유닛(14)에 제공된 미도시 표시 램프의 조명,(2) 스피커(미도시)로부터 사운드 출력(알람) 또는 (3) PLC(Programmable Logic Controller) 등과 같은 액추에이터 제어 디바이스(10)의 상위 레벨 디바이스로 결정 결과를 출력하는 것이 언급될 수 있다.
한편, 단계 S3에서, 연결된 디바이스의 개수가 최대 허용 개수를 초과하거나 또는 대안적으로 예상 총 소비 전력량이 최대 허용 전력을 초과하는 경우(단계 S3 : 아니오), 프로세스는 다음 단계 S5로 진행한다. 단계 S5에서, 결정 유닛(24)은, 전원 라인(18)을 통해 전원 유닛(14)으로부터 복수의 제어기 유닛(12)에 전력이 공급되면, 전력량이 불충분한 비정상 상태(abnormal condition)가 발생하는지를 결정하고, 이러한 결정 결과를 외부로 출력한다. 이 경우에도 단계 S4와 동일한 출력 방식을 사용하여 비정상 결정 결과를 외부로 출력할 수 있다. 대안적으로, 결정 유닛(24)은 전원 라인(18)을 통해 복수의 제어기 유닛(12) 으로의 전력 공급을 중단하고, 전력 공급이 중단되었음을 알리는 내용을 외부로 출력할 수 있다.
따라서, 단계 S4 또는 단계 S5 중 어느 하나의 경우, 결정 유닛(24)로부터 출력된 결정 결과에 기초하여, 사용자는 현재의 연결 상태가 정상 상태인지 비정상 상태인지를 쉽게 파악할 수 있다. 그 결과, 정상 상태 결정 결과의 경우, 사용자는 최대 허용 개수 또는 최대 허용 전력을 초과하지 않는 방식으로 제어기 유닛(12)을 추가하거나 액추에이터(16)가 아직 연결되지 않은 제어기 유닛(12)에 액추에이터(16)를 추가하는 등의 대응책을 취할 수 있다. 더구나, 비정상 상태 결정 결과의 경우, 사용자는 최대 허용 전력이하로 유지되도록 또는 최대 허용 개수 이하이도록 제어기 유닛(12)의 개수를 줄이거나 제어기 유닛(12)으로부터 액추에이터(16)를 제거하는 등의 대응책을 취할 수 있다.
게다가, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24)이 아날로그 회로로 구성되어 있는 경우, 단계 S2에서, 연결 확인 유닛(22)은 신호 라인(26)을 에너자이즈(energize)하여, 신호 라인(26)을 통해 흐르는 전류의 값을 검출하고, 이에 의해, 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)의 유닛 개수가 확인될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)는 전원 유닛(14)에(직렬로) 연결된 부하(load)로 간주될 수 있다. 따라서, 신호 라인(26)을 통해 흐르는 전류의 값은 복수의 제어기 유닛(12)과 복수의 액추에이터(16)의 연결된 디바이스 개수에 대응하는 전류 값이다. 연결 확인 유닛(22)은 검출된 전류 값을 연결 정보로서 결정 유닛(24)에 출력한다.
이 경우, 결정 유닛(24)은 비교 회로로 구성될 수 있다. 결과적으로, 단계 S3에서, 결정 유닛(24)은 입력 전류 값을 최대 허용 개수 또는 최대 허용 전력량에 대응하는 임계 값(허용 가능한 값)과 비교할 수 있다. 이 경우, 입력 전류 값이 임계 값 이하이면(단계 S3 : 예), 단계 S4에서, 정상 상태에 대응하는 출력 결과가 결정 유닛(24)으로부터 외부로 출력된다. 더구나, 입력 전류 값이 임계 값을 초과하면(단계 S3 : 아니오), 단계 S5에서, 비정상 상태에 대응하는 출력 결과가 결정 유닛(24)으로부터 외부로 출력된다.
더구나, 도 2에서 점선으로 나타낸 바와 같이, 액추에이터 제어 디바이스(10)는 단계 S3 내지 S5의 프로세스를 반복적으로 수행할 수 있다.
(3. 도 1의 액추에이터 제어 디바이스(10)의 수정예)
본 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 3에서는, 전원 유닛(14)에 소비 전력 확인 유닛(power consumption confirmation unit)(28)이 추가로 제공된다.
소비 전력 확인 유닛(28)은 전원 라인(18)을 통해 복수의 제어기 유닛(12)에 연결된다. 소비 전력 확인 유닛(28)은 외부 전원(20)으로부터 전원 라인(18)을 통해 복수의 제어기 유닛(12)으로 공급되는 전력을 검출하고, 이에 의해, 복수의 제어기 유닛(12)과 복수의 액추에이터(16)의 실제 소비 전력의 합인 총 실제 소비 전력이 확인된다. 소비 전력 확인 유닛(28)은 그 확인 결과를 결정 유닛(24)에 출력한다. 따라서, 소비 전력 확인 유닛(28)로부터의 확인 결과 및 연결 확인 유닛(22)으로부터의 확인 결과에 기초하여, 결정 유닛(24)은 현재 연결 상태가 전력 공급이 가능한 연결 상태인지 여부를 결정하고, 이러한 결정 결과를 외부로 출력한다. 이 경우에도, 소비 전력 확인 유닛(28)은 아날로그 회로나 마이크로 컴퓨터 등으로 구성 될 수 있고, 전원 유닛(14)의 외부에 배치될 수 있다. 더욱이, 도 3의 구성에서, 적어도 복수의 제어기 유닛(12), 복수의 액추에이터(16), 전원 라인(18), 연결 확인 유닛(22), 결정 유닛(24), 신호 라인(26) 및 소비 전력 확인 유닛(28)이 제공되는 한 충분하다. 따라서, 전원 유닛(14)를 생략하고, 소비 전력 확인 유닛(28) 및 전원 라인(18)을 통해 전원(20)으로부터의 전력을 복수의 제어기 유닛(12)에 공급하는 것도 가능하다.
(4. 도 3의 액추에이터 제어 디바이스(10)의 동작)
다음으로, 도 3의 액추에이터 제어 디바이스(10)의 동작을 도 4의 흐름도를 참조하여 설명한다.
단계 S11에서, 도 2의 단계 S1과 유사하게, 사용자는 전원 유닛(14)의 스위치를 켜고, 전원 유닛(20)이 전원 라인(18)을 통해 복수의 제어기 유닛들(12)에 전력 공급을 시작하게 한다.
단계 S12에서, 단계 S2와 유사하게, 연결 확인 유닛(22)은 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)의 연결 상태를 확인하고, 확인 결과(연결된 디바이스 개수 또는 예상 총 소비 전력량)를 결정 유닛(24)에 연결 정보로서 송신한다.
단계 S13에서, 최대 허용 전력이 결정 유닛(24)에 입력된다. 이 경우, 최대 허용 전력은 외부 상위 레벨 디바이스로부터 입력될 수 있거나, 사용자가 전원 유닛(14)상에 제공된 도시되지 않은 동작 스위치를 조작하여 설정될 수 있다.
단계 S14에서, 소비 전력 확인 유닛(28)은 전원 라인(18)을 통해 복수의 제어기 유닛(12)에 공급되는 전력, 즉, 총 실제 소비 전력량을 확인하고, 총 실제 소비 전력량의 확인 결과를 결정 유닛(24)에 출력한다.
단계 S15에서, 연결 확인 유닛(22)으로부터의 연결 정보와 소비 전력 확인 유닛(28)의 확인 결과인 총 실제 소비 전력량에 기초하여, 결정 유닛(24)은 현재 연결 상태가 전력 공급이 가능한 연결 상태인지 여부를 결정한다. 보다 구체적으로, 결정 유닛(24)은 연결 정보가 나타내는 연결 디바이스의 개수를 확인한 후, 실제 총 소비 전력량이 최대 허용 전력량 이하인지 여부를 결정한다.
단계 S15에서, 총 실제 소비 전력량이 최대 허용 전력량 이하이면(단계 S15 : 예), 처리는 다음 단계 S16으로 진행한다. 단계 S16에서, 단계 S4에 유사하게, 결정 유닛(24)은 전원 라인(18)을 통해 전원 유닛(14)으로부터 복수의 제어기 유닛(12)으로 전력이 정상적으로 공급될 수 있는지를 결정하고, 결정 결과를 외부로 출력한다.
한편, 단계 S15에서, 총 실제 소비 전력량이 최대 허용 전력량을 초과하면(단계 S15 : 아니오), 처리는 다음 단계 S17로 진행한다. 단계 S17에서, 결정 유닛(24)은, 전원 라인(18)을 통해 전원 유닛(14)으로부터 복수의 제어기 유닛(12)에 전력이 공급될 때, 전력량이 불충분한 비정상 상태가 발생하는지를 결정하고, 이러한 결정 결과를 외부로 출력한다. 이 경우에도 단계 S5와 동일한 출력 방식을 사용하여 비정상 결정 결과를 외부로 출력할 수 있다.
따라서, 단계 S16 또는 단계 S17 중 어느 하나의 경우, 결정 유닛(24)로부터 출력된 결정 결과에 기초하여, 사용자는 현재의 연결 상태가 정상 상태인지 비정상 상태인지를 쉽게 파악할 수 있고, 단계 S4 및 S5에서와 동일한 대응책을 취할 수 있다.
더구나, 도 4에서 점선으로 나타낸 바와 같이, 액추에이터 제어 디바이스(10)는 단계 S14 내지 S17의 프로세스를 반복적으로 수행할 수 있다.
(5. 액추에이터 제어 디바이스(10)의 구체적인 예)
다음으로, 액추에이터 제어 디바이스(10)(제 1 내지 제 7 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10A 내지 10G))의 구체적인 예를 도 5a 내지 도 11을 참조하여 설명한다. 제 1 실시예 내지 제 7 실시예에서, 도 1 및 도 3과 동일한 구성 요소를 나타내기 위해 동일한 도면 부호를 사용하고, 이러한 특징에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
(5.1. 제 1 예시적인 실시예)
도 5a는 제 1 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10A)의 개략적인 구성도이다. 제 1 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10A)는 복수의 제어기 유닛(12)과 입력/출력 및 전원 유닛(30)을 포함한다. 액추에이터 제어 디바이스(10A)에서, 도 1 및 도 3의 액추에이터 제어 디바이스(10)와 유사하게, 복수의 제어기 유닛(12)이 연속적으로 배치되어 한 방향(연결 방향)으로 연결된다. 복수의 제어기 유닛(12) 각각은 액추에이터(16)에 연결되고 액추에이터(16)를 제어하는 내부 회로(32)를 포함한다.
입력/출력 및 전원 유닛(30)은 연결 방향에서 복수의 제어기 유닛(12)의 업스트림 측(도 5a의 좌측)에 제어기 유닛(12)에 연결된 상위 레벨 유닛(34)이다. 입력/출력 및 전원 유닛(30)은 전원 커넥터(36), 입력/출력 커넥터(38) 및 제어 유닛(40)을 포함하며, 후술하는 바와 같이 전원 유닛(14)의 기능을 이중으로 구비하여(도 1 및 도 3 참조) 복수의 제어기 유닛(12)에 전력을 공급하고, 복수의 제어기 유닛(12)에 그리고 복수의 제어기 유닛으로부터 신호 입력 및 출력을 수행하는 입력/출력 유닛의 기능을 수행한다.
전원 커넥터(36)는 외부 전원(20)에 연결된다. 전원 라인(42)은 전원 커넥터(36)로부터 연장되고, 복수의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 연결된다. 입력/출력 커넥터(38)는 PLC 등과 같은 외부 디바이스(44)에 연결된다. 신호 라인(46)은 입력/출력 커넥터(38)로부터 연장되고, 복수의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 연결된다.
제어 유닛(40)은 신호 라인(46)의 중간 위치에 배치되며, 입력/출력 커넥터(38) 및 신호 라인(46)을 통해 외부 디바이스(44)와 신호 송신 및 수신(입력 및 출력)을 수행하며, 한편, 신호 라인(46)을 통해 복수의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)와의 신호 송수신을 수행한다. 더구나, 제어 유닛(40)은 도 1 및 도 3에 도시된 연결 확인 유닛(22), 결정 유닛(24) 및 소비 전력 확인 유닛(28)을 포함하도록 구성된다. 이 경우, 제어 유닛(40)은 적어도 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24)을 포함할 수 있다. 따라서, 제어 유닛(40)이 소비 전력 확인 유닛(28)을 포함하지 않는 경우, 도 5a에서 굵은 선으로 표시된 바와 같이, 전원 라인(42)은 제어 유닛(40)을 통과하지 않고 복수의 내부 회로(32)에 연결된다. 한편, 제어 유닛(40)이 소비 전력 확인 유닛(28)을 포함하는 경우, 도 5a에서 점선 및 굵은 선으로 표시된 바와 같이, 전원 라인(42)은 제어 유닛(40)을 통해 복수의 내부 회로에 연결된다.
이 경우, 전원 커넥터(36) 및 전원 라인(42)을 통해 전원(20)으로부터 각각의 내부 회로(32)로 전력이 공급되는 경우, 액추에이터(16)의 구동을 지시하는 지시 신호가 입력/출력 커넥터(38) 및 신호 라인(46)을 통해 외부 디바이스(44)로부터 제어 유닛(40)으로 공급될 때, 공급된 지시 신호에 기초하여, 제어 유닛(40)은 신호 라인(46)을 통해 복수의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 액추에이터(16)의 구동을 지시하기 위한 제어 신호를 공급한다. 입력 제어 신호에 기초하여, 내부 회로(32)는 액추에이터(16)에 대한 전력 공급을 제어함으로써 개별 액추에이터(16)를 제어한다. 또한, 내부 회로(32)는 각각의 액추에이터(16)의 상태, 예를 들어, 액추에이터(16)에 제공된 도시되지 않은 센서의 검출 결과를 신호 라인(46)을 통해 제어 유닛(40)에 출력한다. 제어 유닛(40)은 입력된 액추에이터(16)의 상태(센서의 검출 결과)를 입력/출력 커넥터(38)를 통해 외부 디바이스(44)로 출력한다.
이 경우, 각각의 내부 회로(32) 중에서 및 신호 라인(46)을 통해, 입력/출력 및 전원 유닛(30)의 전원을 켤 때 또는 리셋할 때, 제어 유닛(40)의 연결 확인 유닛(22)은 입력/출력 및 전원 유닛(30)에 대한 복수의 제어기 유닛(12)와 복수의 액추에이터(16)의 연결 상태를 확인한다. 또한, 입력/출력 및 전원 유닛(30) 의 전원 켤 때 또는 리셋시, 제어 유닛(40)의 소비 전력 확인 유닛(28)은 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)의 총 실제 소비 전력량을 확인한다.
또한, 연결 확인 유닛(22)의 확인 결과 또는 연결 확인 유닛(22) 및 소비 전력 확인 유닛(28)의 확인 결과에 기초하여, 제어 유닛(40)의 결정 유닛(24)은 현재 연결 상태가 입력/출력 및 전원 유닛(30)으로부터 복수의 제어기 유닛(12)으로 전력을 공급할 수 있는 연결 상태인지 여부를 결정한다. 결정 유닛(24)의 결정 결과는 예를 들어, 신호 라인(46) 및 입력/출력 커넥터(38)를 통해 외부 디바이스(44)로 출력된다.
도 5a의 개략적인 구성이 실현된 액추에이터 제어 디바이스(10A)의 외부 구조의 평면도가 도 5b에 도시된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 액추에이터 제어 디바이스(10A)에서, 복수의 대략 직사각형 제어기 유닛(12) 및 대략 직사각형 입력/출력 및 전원 유닛(30)이 좌우 방향으로 연장되는 레일(48)에 장착되고, 이에 의해 레일(48)이 연장되는 방향(연결 방향)으로 연속적으로 배치되고 연결된다. 입력/출력 및 전원 유닛(30)의 좌측에는, 하나의 엔드 플레이트(end plate)(50)가 연속적으로 배치되어 레일(48)에 부착된다. 또한, 복수의 제어기 유닛(12) 중 다운스트림 측의 제어기 유닛(12)의 우측에, 다른 엔드 플레이트(52)가 연속적으로 배치되어 레일(48)에 부착된다.
입력/출력 및 전원 유닛(30)의 상단 표면에는, 전원 커넥터(36), 입력/출력 커넥터(38), 결정 결과 등을 표시하는 표시부(display unit)(54)가 배열된다. 더구나, 복수의 제어기 유닛(12)의 상단 표면에는 사용자의 조작에 의해 개폐 가능한 덮개 부재(lid member)(56)가 제공된다. 덮개 부재(56)는 사용자에 의해 조작될 수 있는 동작 스위치(58) 위로부터 커버된다. 따라서, 사용자가 덮개 부재(56)가 열린 상태에서 동작 스위치(58)를 조작함으로써, 다양한 지시가 전달될 수 있거나, 내부 회로(32)에 대해 원하는 파라미터가 설정될 수 있다. 더구나, 복수의 제어기 유닛(12)은 예를 들어, 외부로 노출되는 측면 표면으로부터 도시되지 않은 케이블을 통해 액추에이터(16)에 연결된다.
(5.2. 제 2 예시적인 실시예)
도 6a 및 도 6b는 개별적으로 제 2 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10B)의 외부 구조의 개략적인 구성도 및 평면도이다. 제 2 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10B)는 전원 유닛(14)(도 1 및 3 참조)과 동일한 구성을 갖는 전원 유닛(66a, 66b)이 복수의 제어기 유닛(12)의 임의의 개수의 유닛 각각 사이에 개재된다는 점에서 제 1 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10A)와 상이하다(도 5a 및 5b 참조). 이 경우, 임의의 개수의 제어기 유닛(12)이 블록(60 내지 64) 각각을 구성한다.
도 6a 및 6b에 도시된 예에서, 복수의 제어기 유닛(12)은 3 개의 블록(60, 62, 64)으로 구성된다. 보다 구체적으로, 제 1(업스트림) 블록(60)은 상위 레벨 유닛(34)인 입력/출력 및 전원 유닛(30)과 연결 방향을 먼저 개재되는 전원 유닛(66a) 사이에 4 개의 제어기 유닛(12)으로 구성된다. 또한, 제 2(중간스트림) 블록(62)은 업스트림 측의 전원 유닛(66a)과 그 다운스트림 측의 전원 유닛(66b) 사이에 5 개의 제어기 유닛(12)으로 구성된다. 더욱이, 제 3(다운스트림) 블록(64)은 다운스트림 측 전원 유닛(66b)과 다운스트림 측 단부 플레이트(52) 사이에 2 개의 제어기 유닛(12)으로 구성된다.
추가하여, 제 2 실시예의 액추에이터 제어 디바이스(10B)에서, 제어 유닛(40)은 신호 라인(46)을 통해 모든 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 연결된다. 달리 말하면, 신호 라인(46)은 제 1 블록(60), 업스트림 측 전원 유닛(66a), 제 2 블록(62), 다운스트림 측 전원 유닛(66b) 및 제 3 블록(64) 내부의 연결 방향을 따라 연장된다.
더구나, 도 1, 3, 5a 및 5b의 구성에서, 전원 유닛(14) 또는 상위 레벨 유닛(34)인 입력/출력 및 전원 유닛(30)으로부터 모든 제어기 유닛(12)에 전력이 공급된다. 이에 반해, 제 2 실시예의 액추에이터 제어 디바이스(10B)에서는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 전력이 각각의 블록(60 내지 64)의 업스트림 측 제어기 유닛(12)에 연결된 전원 유닛(66a, 66b) 또는 입력/출력 및 전원 유닛(30)으로부터 공급된다.
보다 구체적으로, 상위 레벨 유닛(34)의 입력/출력 및 전원 유닛(30)은 제 1 블록(60)의 4 개의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 대해 전력 공급을 수행한다. 보다 상세하게는, 입력/출력 및 전원 유닛(30)의 전원 커넥터(36)로부터 연장되는 전원 라인(42)은 내부 회로(32) 각각에 연결되고 입력/출력 및 전원 유닛(30)의 다운스트림 측에 연결된 제 1 블록(60)의 4 개의 제어기 유닛(12)으로 연장된다. 따라서, 전원 라인(42)은 다운스트림 측 전원 유닛(66b) 또는 블록(62, 64)까지 연장되지 않는다.
더구나, 업스트림 측 전원 유닛(66a)은 제 2 블록(62)의 5 개의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 대해 전력 공급을 수행한다. 보다 상세하게는, 전원 유닛(66a)은 전원(20)에 연결 가능한 전원 커넥터(68a)와 전원 커넥터(68a)로부터 연장되는 전원 라인(70a)을 포함한다. 전원 라인(70a)은 전원 유닛(66a)의 다운스트림 측에 연결된 제 2 블록(62)의 5 개의 제어기 유닛(12)으로 연장되고, 그 내부 회로(32) 각각에 연결된다. 따라서, 전원 라인(70a)은 다운스트림 측 전원 유닛(66b) 또는 블록(64)까지 연장되지 않는다.
또한, 다운스트림 측 전원 유닛(66b)은 제 3 블록(64)의 2 개의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 대해 전력 공급을 수행한다. 보다 상세하게는, 전원 유닛(66b)은 전원(20)에 연결 가능한 전원 커넥터(68b)와 전원 커넥터(68b)로부터 연장되는 전원 라인(70b)을 포함한다. 전원 라인(70b)은 전원 유닛(66b)의 다운스트림 측에 연결된 제 3 블록(64)의 2 개의 제어기 유닛(12)으로 연장되고, 그 내부 회로(32) 각각에 연결된다.
이러한 방식으로, 제 2 예시적인 실시예에 따르면, 각각의 블록(60 내지 64)에서 제어기 유닛(12)에 대한 전력이 공급될 수 있다. 게다, 도 6b에 도시된 바와 같이, 업스트림 측 및 다운스트림 측의 전원 유닛(66a, 66b)는 연결 방향에 양쪽 측면의 제어기 유닛(12) 사이에 샌드위치된 상태로 레일(48)(도 5b 참조)에 부착된다. 더구나, 전원 커넥터(68a, 68b)는 전원 유닛(66a, 66b)의 상단 표면에 개별적으로 배열된다.
추가하여, 제 2 예시적인 실시예에 따르면, 각각의 블록(60 내지 64)의 내부 회로(32)에 전력 공급이 수행되는 경우, 입력/출력 커넥터(38) 및 신호 라인(46)을 통해 외부 디바이스(44)로부터 제어 유닛(40)으로 지시 신호가 공급될 때, 그러면, 공급된 지시 신호에 기초하여, 입력/출력 및 전원 유닛(30)의 제어 유닛(40)은 신호 라인(46)을 통해 각각의 내부 회로(32)에 제어 신호를 공급한다. 이 경우, 입력 제어 신호에 기초하여 전력을 공급받은 블록(60 내지 64)의 내부 회로(32) 만이 액추에이터(16)에 대한 전력 공급을 제어하여 액추에이터(16)를 제어한다.
더구나, 제 2 예시적인 실시예에서 뿐만 아니라 제 1 예시적인 실시예와 동일한 방식으로, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24) 또는 연결 확인 유닛(22), 소비 전력 확인 유닛(28) 및 결정 유닛(24)은 미리 결정된 프로세스를 수행하여, 결정 유닛(24)으로부터 외부 디바이스(44)로 결정 결과를 출력하거나 또는 결정 결과가 표시부(54)에 디스플레이된다.
(5.3. 제 3 예시적인 실시예)
도 7a 및 도 7b는 개별적으로 제 3 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10C)의 외부 구조의 개략적인 구성도 및 평면도이다. 제 3 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10C)는 복수의 제어기 유닛(12)에 대해, 입력/출력 유닛(30a 내지 30c)이 4 유닛 마다 개재되고, 상위 레벨 유닛(34)은 입력/출력 유닛(71)에 의해 형성되고, 입력/출력 유닛 및 전원 유닛(30a)은 입력/출력 유닛(71)과 제 1 블록(60) 사이에 개재된다는 점에서 제 2 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10B)(도 6a 및 6b 참조)와 상이하다.
입력/출력 유닛(71)은 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c)과 동일한 구성을 구비하지만, 그러나 제어기 유닛(12)에 전력 공급을 수행하지 않는 유닛으로 형성된다. 대안적으로, 입력/출력 유닛(71)는 입력/출력 커넥터(38), 제어 유닛(40), 신호 라인(46)만을 갖는 유닛으로 구성될 수 있다. 추가하여, 개재된 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)에 대해서는, 입력/출력 및 전원 유닛(30)과 동일한 구성 요소는 아래 첨자 "a 내지 c"가 첨부된 동일한 도면 번호를 사용하여 설명될 것이다.
제 3 예시적인 실시예에서, 상위 레벨 유닛(34)의 입력/출력 유닛(71)은 신호 라인(46)을 통해 모든 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 연결된다. 달리 말하면, 신호 라인(46)은 제 1(업스트림 측) 입력/출력 및 전원 유닛(30a), 제 1 블록(60), 제 2(중간 측) 입력/출력 및 전원 유닛(30b), 제 2 블록(62), 제 3(다운스트림 측) 입력/출력 및 전원 유닛(30c) 및 제 3 블록(64) 내부에 연결 방향을 따라 연장된다.
더구나, 제 3 예시적인 실시예에서, 각각의 블록(60 내지 64)의 제어기 유닛(12)은 각각의 블록(60 내지 64)의 업스트림 측 제어기 유닛(12)에 직접 연결된 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c) 중 대응하는 하나로부터 공급되는 전력을 수신한다. 이 경우, 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)는 각각은 연결된 블록(60 내지 64) 각각의 4 개의 제어기 유닛(12)과 신호를 입력 및 출력할 수 있도록 구성된다.
보다 구체적으로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 연결된 블록(60 내지 64) 중 하나를 구성하는 4 개의 제어기 유닛(12)과 동일한 개수의 입력/출력 커넥터(38a 내지 38c) 및 하나의 전원 커넥터(36a 내지 36c)는 각각의 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)의 상단 표면에 배열된다. 4 개의 입력/출력 커넥터(38a 내지 38c) 각각은 신호 라인(46a 내지 46c)을 통해 대응하는 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 연결된다. 이 경우, 제어 유닛(40a 내지 40c)은 4 개의 신호 라인(46a 내지 46c)의 중간 위치에 배치된다. 더구나, 전원 커넥터(36a 내지 36c)는 전원 라인(42a 내지 42c)을 통해 대응하는 블록의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 연결된다.
따라서, 제 3 예시적인 실시예에서, 각각의 내부 회로(32)는 입력/출력 유닛(71)과 신호를 송신 및 수신할 수 있는 한편, 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c) 중 대응하는 것과 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 도 7a에서, 예시를 단순화하기 위해, 입력/출력 커넥터(38a 내지 38c) 중 하나만이 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c) 각각에 대해 도시된다는 것에 주목해야 한다.
또한, 제 3 예시적인 실시예에 따르면, 전원(20)(도 5a 참조)으로부터 전원 커넥터(36a 내지 36c) 및 전원 라인(42a 내지 42c)을 통해, 각각의 블록(60 내지 64)의 내부 회로(32)로 전력 공급이 수행되는 경우, 입력/출력 커넥터(38) 및 입력/출력 유닛(71)의 신호 라인(46)을 통해 외부 디바이스(44)로부터 제어 유닛(40)으로 지시 신호가 공급될 때, 입력/출력 유닛(71)의 제어 유닛(40)은 공급된 지시 신호에 기초하여 신호 라인(46)을 통해 각각의 내부 회로(32)에 제어 신호를 공급한다. 이 경우, 입력 제어 신호에 기초하여 전력을 공급받은 블록(60 내지 64)의 내부 회로(32) 만이 액추에이터(16)에 대한 전력 공급을 제어하여 액추에이터(16)를 제어한다.
또한, 제 3 예시적인 실시예에서, 전술한 입력/출력 유닛(71)으로부터의 제어 신호를 지정된 블록(60 내지 64)에 관련하여, 신호 라인(46)을 통해 각각의 내부 회로(32)에 공급하는 대신, 블록(60 내지 64)을 구성하는 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 전력 공급이 수행되는 경우에, 입력/출력 커넥터(38a 내지 38c)와 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)의 신호 라인(46a 내지 46c)을 통해 외부 디바이스(44)로부터 제어 유닛(40a 내지 40c)에 지시 신호를 공급할 수 있다.
이 경우, 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)의 제어 유닛(40a 내지 40c)은 공급된 지시 신호에 기초한 제어 신호를 신호 라인(46a 내지 46c)을 통해 대응하는 내부 회로(32)에 공급한다. 이 경우, 내부 회로(32)는 입력된 제어 신호에 기초하여, 액추에이터(16)에 대한 전력 공급을 제어하고 그렇게 함으로써 액추에이터(16)를 제어한다. 보다 구체적으로, 제 3 예시적인 실시예에 따르면, 상위 레벨 유닛(34)의 입력/출력 유닛(71)과 별도로, 외부 디바이스(44) 및 개별 입력/출력 커넥터(38a 내지 38c)가 연결되고, 지시 신호를 공급함으로써 특정 지정된 액추에이터(16)만이 독립적으로 우선적으로 동작될 수 있다.
또한, 제 3 예시적인 실시예에 따르면, 각각의 블록(60 내지 64)에서 각각의 블록(60 내지 64)에 대해 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)이 각각 연결되어 있기 때문에, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24) 또는 대안적으로 연결 확인 유닛(22), 소비 전력 확인 유닛(28) 및 결정 유닛(24)가 미리 결정된 프로세스를 수행하는 것이 가능하며, 결정 유닛(24)으로부터의 결정 결과가 외부디바이스(44)에 출력될 수 있다. 대안적으로, 제 3 예시적인 실시예에서도, 제 1 예시적인 실시예 및 제 2 예시적인 실시예와 동일한 방식으로, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24) 또는 연결 확인 유닛(22), 소비 전력 확인 유닛(28) 및 입력/출력 유닛(71) 측의 결정 유닛(24)은 미리 결정된 프로세스를 수행할 수 있고, 결정 결과는 결정 유닛(24)으로부터 외부 디바이스(44)로 출력되거나 결정 결과는 표시부(54)에 디스플레이될 수 있다. 따라서, 제 3 예시적인 실시예에서는, 액추에이터 제어 디바이스(10C)의 전체 소비 전력을 모니터링하는 것 외에도, 또한 각각의 블록(60 내지 64)에서 소비 전력을 모니터링할 수 있다.
(5.4. 제 4 예시적인 실시예)
도 8은 제 4 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10D)의 개략적인 구성도이다. 제 4 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10D)는 상위 레벨 유닛(34)의 입력/출력 유닛(71)과 제 1 블록(60) 사이에 개재된 유닛이 전원 유닛(66)이라는 점에서 제 3 예시적인 실시예(도 7a 및 도 7b 참조)에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10C)와 상이하다. 보다 구체적으로, 전원 유닛(66)은 제 3 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10C)의 업스트림 측에 입력/출력 및 전원 유닛(30a)으로부터 신호 입력/출력 기능이 제외된 유닛으로 간주될 수 있다. 따라서, 전원 유닛(66)은 전원 커넥터(36a)에 대응하는 전원 커넥터(68) 및 전원 라인(42a)에 대응하는 전원 라인(70)을 포함한다.
제 4 예시적인 실시예에 따르면, 각각의 블록(60 내지 64) 또는 모든 제어기 유닛(12)과 관련하여 액추에이터(16)를 제어할 수 있다. 더구나, 각각의 블록(60 내지 64)에서 또는 모든 제어기 유닛(12)에 대해, 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24) 또는 연결 확인 유닛(22), 소비 전력 확인 유닛(28) 및 결정 유닛(24)은 미리 결정된 프로세스를 수행하여, 결정 유닛(24)으로부터 외부 디바이스(44)로 결정 결과를 출력하거나 또는 결정 결과가 표시부(54)에 디스플레이된다.
(5.5. 제 5 예시적인 실시예)
도 9는 제 5 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10E)의 개략적인 구성도이다. 제 5 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10E)는 스위치(스위칭 유닛)(72, 74)가 개별적으로 전원 유닛(66a, 66b) 및 상위 레벨 유닛(34)의 입력/출력 및 전원 유닛(30) 내부의 전원 라인(42, 70a, 70b)에 연결된다 점에서 제 2 실시예(도 6a 및 도 6b 참조)에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10B)와 다르다.
스위치(72, 74)는 외부 디바이스(44) 또는 제어 유닛(40)으로부터의 제어에 따라, 또는 대안적으로 사용자에 의해 만들어진 도시되지 않은 동작 스위치의 조작에 의해 턴 온 또는 오프된다. 이 경우, 스위치(72, 74)가 턴 온되면 전원 라인(42, 70a, 70b)을 통해 연결된 블록(60 내지 64)의 내부 회로(32)에 전력이 공급된다. 한편, 스위치(72,74)가 턴 오프되면, 전원 라인(42, 70a, 70b)을 통해 개별 내부 회로(32) 로의 전력 공급이 종료된다.
(5.6. 제 6 예시적인 실시예)
도 10은 제 6 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10F)의 개략적인 구성도이다. 제 6 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10F)는 입력/출력 및 전원 유닛(30a) 내부의 전원 라인(42a)에 스위치(스위칭 유닛)(76)가 제공된다는 점에서 제 3 예시적인 실시예(도 7a 및 도 7b 참조)에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10C)와 다르다. 이 경우, 전원 커넥터(36a)는 4 개의 전원 라인(42a)을 통해 블록(60)을 구성하는 4 개의 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 개별적으로 연결된다. 스위치(76)는 4 개의 전원 라인(42a)에 개별적으로 제공된다.
제 6 예시적인 실시예에서도, 개별 스위치(76)는 외부 디바이스(44) 또는 제어 유닛(40a)의 제어에 따라, 또는 대안적으로 사용자에 의해 도시되지 않은 동작 스위치의 조작에 의해 턴 온 또는 오프된다. 보다 구체적으로, 임의의 스위치(76)가 턴 온될 때, 전원 라인(42a)에 연결된 내부 회로(32)에 전력이 공급된다. 한편, 임의의 스위치(76)가 턴 오프되면, 전원 라인(42a)에 연결된 내부 회로(32)로의 전력의 공급이 종료된다.
(5.7. 제 7 예시적인 실시예)
도 11은 제 7 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10G)의 개략적인 구성도이다. 제 7 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10G)는 스위치(스위칭 유닛)(78)가 개별 제어기 유닛(12) 내부의 전원 라인(42a)에 제공된다는 점에서 제 3 및 제 6 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10C, 10F)(도 7a, 7b 및 10 참조)와 상이하다. 이 경우, 전원 커넥터(36a)는 단일 전원 라인(42a)을 통해 블록(60)을 구성하는 4 개의 제어기 유닛(12)으로 연장되고 스위치(78)는 전원 라인(42a)으로부터 분기되는 전원 라인으로서 기능하고 각각의 내부 회로(32)에 연결되는 분기 라인(branch line)(80)에 개별적으로 제공된다.
이 경우에도, 개별 스위치(78)는 제어 유닛(40a)의 제어에 따라, 또는 사용자에 의해 이루어진 동작 스위치(58)(도 5b 참조)의 조작에 의해 턴 온 또는 오프된다. 보다 구체적으로, 임의의 스위치(76)가 턴 온될 때, 분기 라인(80)에 연결된 내부 회로(32)에 전력이 공급된다. 한편, 임의의 스위치(78)가 턴 오프되면, 분기 라인(80)에 연결된 내부 회로(32)로의 전력의 공급이 종료된다.
(6. 다른 수정예)
상기 설명에서, 전원 커넥터(36, 36a 내지 36c) 및 입력/출력 커넥터(38, 38a 내지 38c)는 별도의 커넥터로 설명되었다. 본 실시예에 따르면, 예를 들어 D-sub 커넥터에서와 같이 전력 공급과 신호의 입력 및 출력을 하나의 커넥터로 조합하는 것도 가능하다.
더구나, 상위 레벨 유닛(34)에 대해서도 무선 통신을 수행할 수 있는 무선 유닛, 직렬 통신을 수행할 수 있는 직렬 유닛 또는 외부 디바이스(44) 등과 병렬 통신을 수행할 수 있는 병렬 유닛을 적절하게 활용할 수 있다.
또한, 전술한 액추에이터 제어 디바이스(10, 10A 내지 10G) 중 어느 하나에서,(1) 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24),(2) 연결 확인 유닛(22), 결정 유닛(24) 및 소비 전력 확인 유닛(28) 또는 (3) 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24) 또는 연결 확인 유닛(22), 결정 유닛(24) 및 소비 전력 확인 유닛(28)을 포함하는 제어 유닛(40, 40a 내지 40c)을 사용하여, 제어기 유닛(12)과 액추에이터(16)의 현재 연결 상태가 복수의 제어기 유닛(12)에 전력을 공급할 수 있는 연결 상태인지 여부 (허용치 내에 있는지 여부)가 결정된다. 본 실시예는 전술한 구성에 제한되지 않고, 도 12 내지 도 17에 도시된 수정예(제 1 내지 제 6 수정예)에서와 같이 구성될 수 있다.
도 12 내지 도 17에 도시된 제 1 수정예 내지 제 6 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10H 내지 10M)는 제어 유닛(40, 40a 내지 40c)이 포함되지 않는다는 점에서 제 2 내지 제 7 예시적인 실시예(도 6a 내지 11 참조)에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10B 내지 10G)와 상이하다. 액추에이터 제어 디바이스(10H 내지 10M)에서는, 제어 유닛(40, 40a 내지 40c)이 포함되어 있지 않기 때문에 전술한 결정 프로세스가 수행되지 않는다. 그러나, 각각의 블록(60 내지 64)에서 제어기 유닛(12)에 대해 전력 공급이 수행되기 때문에, 제어기 유닛(12) 및 액추에이터(16)에 공급되는 전력의 불충분을 피할 수 있다. 더욱이, 도 13, 14, 16 및 17에 도시된 제 2, 제 3, 제 5 및 제 6 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10I, 10J, 10L, 10M)에서, 도 7a 및 7b에 도시된 제 3 예시적인 실시예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10C)에서와 동일한 방식으로, 블록(60 내지 64)을 구성하는 제어기 유닛(12)에서와 동일한 개수의 입력/출력 커넥터(38a 내지 38c)가 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c) 각각에 제공된다. 따라서, 개별 입력/출력 커넥터(38a 내지 38c) 각각은 신호 라인(46a 내지 46c)을 통해 대응하는 제어기 유닛(12)의 내부 회로(32)에 연결된다. 그러나, 도 13, 14, 16 및 17에서, 예시를 단순화하기 위해, 입력/출력 커넥터(38a 내지 38c) 중 하나만이 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c) 각각에 대해 도시된다는 것에 주목해야 한다.
(7. 본 실시예의 효과)
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10, 10A 내지 10G)는 각각 복수의 제어기 유닛(12)의 연결 상태를 확인하는 연결 확인 유닛(22)을 포함하고, 연결 확인 유닛(22)의 확인 결과에 기초하여, 연결 상태가 복수의 제어기 유닛(12)으로의 전력 공급이 허용되는 연결 허용 가능한 상태인지 여부를 결정하는 결정 유닛(24)을 포함한다.
결과적으로, 사용자가 결정 유닛(24)의 결정 결과에 기초하여 필요한 개수의 복수의 제어기 유닛(12)을 연속 배치 및 연결함으로써, 복수의 제어기 유닛(12)에 연결된 복수의 액추에이터(16)를 제어할 수 있게 된다. 결과적으로, 총 소비 전력이 최대 허용 값을 초과하지 않는 방식으로 복수의 제어기 유닛(12)을 추가하고, 복수의 제어기 유닛(12)이 낭비되는 방식으로 연결되는 것을 방지하면서, 복수의 제어기 유닛(12)에 전력을 공급할 수 있다.
더구나, 연결 확인 유닛(22)는 복수의 제어기 유닛(12)의 개수와 복수의 제어기 유닛(12)에 연결된 복수의 액추에이터(16)의 개수를 확인하고, 각각의 확인된 개수(연결된 디바이스의 수)를 결정 유닛(24)에 연결 정보로서 출력한다. 추가하여, 결정 유닛(24)은 입력 연결 정보에 의해 표시된 연결 디바이스의 개수가 최대 허용 개수 이하인지 여부를 결정한다. 결과적으로, 사용자가 연결 디바이스의 개수를 증감하는 경우에도, 결정 유닛(24)은 현재 연결 상태가 복수의 제어기 유닛(12)에 전력 공급이 허용되는 허용 가능한 연결 상태인지 여부를 매우 정확하게 결정할 수 있다.
더구나, 연결 확인 유닛(22)는 예상 총 소비 전력량을 획득하고, 획득된 예상 총 소비 전력량을 연결 정보로서 결정 유닛(24)에 출력한다. 추가하여, 결정 유닛(24)은 입력 연결 정보에 의해 표시된 예상 총 소비 전력량이 최대 허용 전력 이하인지 여부를 결정한다. 이러한 특징에 따르면, 연결 상태가 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)의 총 소비 전력이 연결된 디바이스 개수의 증가 또는 감소로 인해 충분하지 않은 불충분한 연결 상태인지 여부를 쉽게 예측할 수 있다.
대안적으로, 각각의 액추에이터 제어 디바이스(10, 10A 내지 10G)는 총 실제 소비 전력을 확인하는 소비 전력 확인 유닛(28)을 포함하고, 총 실제 소비 전력의 확인 결과를 결정 유닛(24)에 출력하고, 결정 유닛(24)은 입력 확인 결과에 의해 표시된 총 실제 소비 전력이 최대 허용 전력 이하인지 여부를 결정한다. 이러한 특징에 따르면, 연결 상태가 복수의 제어기 유닛과 복수의 액추에이터의 총 소비 전력이 연결된 디바이스의 개수의 증가 또는 감소로 인해 충분하지 않은 불충분한 연결 상태인지 여부를 정확하고 확실하게 결정할 수 있다.
더구나, 제어 유닛(40)이 적어도 연결 확인 유닛(22) 및 결정 유닛(24)을 포함하고 복수의 제어기 유닛(12)을 제어하는 경우, 복수의 제어기 유닛(12)이 연속적으로 배치되어 한 방향(연결 방향)으로 연결된다. 이 경우, 제 1 내지 제 7 예시적인 실시예에서와 같이 전원 유닛(66, 66a, 66b), 입력/출력 유닛(71), 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c) 중 적어도 하나는 연결 방향으로 연속적으로 배치되고 연결된 복수의 제어기 유닛(12)에 연결된다. 결과적으로, 연결 방향으로 연속으로 배치되어 연결된 복수의 제어기 유닛(12)에 대해 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c)으로부터의 전력 공급을 용이하게 수행할 수 있다.
이 경우, 입력/출력 및 전원 유닛(30) 또는 입력/출력 유닛(71)은 복수의 제어기 유닛(12) 중 연결 방향에서 업스트림 측 제어기 유닛(12)에 연결되고, 연결된 입력/출력 및 전원 유닛(30) 또는 연결된 입력/출력 유닛(71)은 복수의 제어기 유닛(12)에 및 복수의 제어기 유닛으로부터 신호를 입력 및 출력하는 상위 레벨 유닛(34)으로서 역할을 한다. 이 특징에 따라, 상위 레벨 유닛(34)은 중앙 집중식 관리 방식에 의해 복수의 제어기 유닛(12)에 대한 신호의 입력 및 출력 뿐만 아니라 결정 유닛(24)에 의해 구현된 결정 프로세스를 수행할 수 있다. 더구나, 제어 유닛(40)을 구성하는 연결 확인 유닛(22)에 의해 복수의 제어기 유닛(12)과의 연결 상태를 확인할 수 있기 때문에, 상위 레벨 유닛(34)에 연결된 개별 제어기 유닛(12)을 특정하는 것도 또한 가능하다.
또한, 제 2 내지 제 7 예시적인 실시예에서와 같이, 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)은 복수의 제어기 유닛(12) 내에서 임의의 개수의 유닛들 각각 사이에 개재되고, 블록(60 내지 64) 중 하나는 임의의 개수의 제어기 유닛(12)으로 구성된다. 이 경우, 개재된 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 개재된 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)는 연결 방향으로 다운스트림 측에 연결된 블록(60 내지 64)에 전력을 공급한다. 이 경우에, 상위 레벨 유닛(34)이 입력/출력 및 전원 유닛(30)인 경우, 다운스트림 측에 연결된 블록(60 내지 64)에 전력이 공급된다. 한편, 상위 레벨 유닛(34)이 입력/출력 유닛(71)인 경우, 전원 유닛(66) 또는 입력/출력 및 전원 유닛(30a)이 다운스트림 측 상에 연결된 블록(60)과 입력/출력 유닛(71) 사이에 개재되고, 개재된 전원 유닛(66) 또는 개재된 입력/출력 및 전원 유닛(30a)으로부터 다운스트림 측 상에 연결된 블록(60)에 전력이 공급된다.
결과적으로, 블록(60 내지 64) 각각에 전력을 공급함으로써, 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)의 연결된 디바이스의 개수의 증가 또는 감소로 인해 제어기 유닛(12) 및 액추에이터(16) 각각에 전력 공급이 불충분의 영향은 감소될 수 있다. 더구나, 각각의 블록(60 내지 64)에 대해 유지 보수 또는 초기 조정 등을 수행할 수 있기 때문에, 이러한 유지 보수 또는 초기 조정 등의 확인 동작이 가능하게 된다.
이 경우, 개재된 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)는 다운스트림 측에 연결된 블록(60 내지 64)과 신호를 입력 및 출력할 수 있기 때문에, 상위 레벨 유닛(34)으로부터 중앙 집중식 관리를 통해 그러한 신호를 공급하지 않고서도 각각의 블록(60 내지 64)의 제어기 유닛(12)에 신호를 공급할 수 있다. 결과적으로, 블록(60 내지 64)을 구성하는 개별 제어기 유닛(12) 뿐만 아니라 제어기 유닛(12)에 연결된 액추에이터(16)를 쉽게 제어 할 수 있다. 그 결과, 이러한 유지 보수 또는 초기 조정의 확인 동작이 보다 쉽게 수행될 수 있다.
더구나, 제 5 내지 제 7 예시적인 실시예에서와 같이, 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c)는 다운스트림 측에 연결된 블록(60 내지 64)에 대한 전력의 공급을 켜고 끄는 스위치(72 내지 78)를 구비한다. 이 특징에 따라, 유지 보수 또는 초기 조정과 같은 확인 동작이 필요한 블록(60 내지 64)에 대해서만 전력 공급을 턴 오프할 수 있다. 따라서, 다른 블록(60 내지 64)에 관해서는, 전력 공급을 턴 온함으로써, 제어기 유닛(12)에 의한 액추에이터(16)의 제어가 연속적으로 수행된다. 이런 식으로 필요한 위치에서만 전력 공급을 턴 오프함으로써, 유지 보수 또는 초기 조정과 같은 확인 동작이 보다 효율적이고 쉽게 수행될 수 있다. 더구나, 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a to 30c) 중 하나에서만 전력 공급을 턴 온하거나 턴 오프 수도 있다.
더구나, 제 1 내지 제 6 수정예의 액추에이터 제어 디바이스(10H 내지 10M)에서와 같이, 연결 확인 유닛(22), 결정 유닛(24), 소비 전력 확인 유닛(28) 및 제어 유닛(40, 40a 내지 40c)를 포함하지 않도록 구성되더라도, 각각의 블록(60 내지 64)의 제어기 유닛(12)에 전력을 공급함으로써, 각각의 블록(60 내지 64)에서, 필요한 개수의 복수의 제어기 유닛(12)이 연속적으로 배치되고 연결되어, 복수의 제어기 유닛(12)에 연결된 복수의 액추에이터(16)를 제어하는 것이 가능해진다. 또한 이 경우에, 총 소비 전력이 최대 허용치를 초과하지 않는 방식으로 복수의 제어기 유닛(12)을 추가하고, 복수의 제어기 유닛(12)이 낭비되는 방식으로 연결되는 것을 방지하면서 복수의 제어기 유닛(12)에 전력을 공급하는 것이 가능하다.
보다 구체적으로, 연결 방향으로 연속 배치되어 연결된 복수의 제어기 유닛(12)에 대하여, 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c)으로부터 각각의 블록(60 내지 64)으로 전력 공급이 수행되고, 따라서, 복수의 제어기 유닛(12) 및 복수의 액추에이터(16)의 개개의 개수의 증가 또는 감소로 인한 각각의 제어기 유닛(12) 및 액추에이터(16)에 대한 전력 공급 불충분의 영향은 감소될 수 있다. 더구나, 각각의 블록(60 내지 64)에 대해 유지 보수 또는 초기 조정 등을 수행할 수 있게 되고, 이러한 유지 보수 또는 초기 조정 등의 확인 동작이 가능하게 된다.
또한, 제 1 내지 제 6 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10H 내지 10M)에서도, 입력/출력 및 전원 유닛(30) 또는 입력/출력 유닛(71)이 상위 레벨 유닛(34)으로 제공되므로, 전술한 바와 같이 중앙 집중식 관리에 의해 복수의 제어기 유닛(12)에 대한 신호의 입력 및 출력을 수행하는 것과 같은 효과를 쉽게 획득할 수 있다.
또한, 제 4 내지 제 6 수정예에 따른 액추에이터 제어 디바이스(10K 내지 10M)에서도, 스위치(72 내지 78)가 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c)에 제공되어서, 스위치(72 내지 78)를 제공함으로써 얻어진 전술한 효과를 쉽게 획득할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 명세서의 설명 내용에 기초하여 다양한 추가 또는 대체 구성이 채택될 수 있음은 당연하다.

Claims (12)

  1. 액추에이터(16)에 연결된 복수의 제어기 유닛(12)을 갖는 액추에이터 제어 디바이스에 있어서, 상기 제어기 유닛은 연결된 상기 액추에이터(16)를 제어하도록 구성되며, 상기 액추에이터 제어 디바이스는 상기 복수의 제어기 유닛(12)을 통해 상기 복수의 액추에이터(16)에 전력을 공급하고, 상기 액추에이터 제어 디바이스는,
    상기 복수의 제어기 유닛(12)의 연결 상태를 확인하도록 구성된 연결 확인 유닛(22);
    상기 연결 확인 유닛(22)의 확인 결과에 기초하여, 연결 상태가 상기 복수의 제어기 유닛(12)에 전력 공급이 허용 가능한 허용 연결 상태인지 여부를 결정하도록 구성된 결정 유닛(24); 및
    적어도 상기 연결 확인 유닛(22) 및 상기 결정 유닛(24)을 포함하는 제어 유닛(control unit)(40)으로서, 상기 제어 유닛은 상기 복수의 제어기 유닛(12)을 제어하도록 구성된, 상기 제어 유닛을 더 포함하고,
    상기 복수의 제어기 유닛(12)은 한 방향으로 연속적으로 배치되어 연결되고; 및
    상기 제어 유닛(40)이 구비되고 외부 및 상기 복수의 제어기 유닛(12)과의 신호 입력 및 출력을 수행하도록 구성된 입력/출력 유닛(71), 및 상기 복수의 제어기 유닛(12)을 통해 상기 복수의 액추에이터(16)에 전력을 공급하도록 구성된 전원 유닛(66, 66a, 66b)과 상기 입력/출력 유닛(71)의 역할을 이중으로 수행하도록 구성된 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c) 중 적어도 어느 하나가 상기 한 방향으로 연속으로 배치되어 연결된 상기 복수의 제어기 유닛(12)에 연결되는, 액추에이터 제어 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 확인 유닛(22)은 상기 복수의 제어기 유닛(12)의 개수와 상기 복수의 제어기 유닛(12)에 연결된 복수의 액추에이터(16)의 개수를 확인하고, 확인된 개수의 각각을 연결 정보로서 상기 결정 유닛(24)에 출력하고; 및
    상기 결정 유닛(24)은 입력된 상기 연결 정보에 의해 표시된 상기 개수의 각각이 최대 허용 개수 이하인지 여부를 결정하는, 액추에이터 제어 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결 확인 유닛(22)은 상기 개수의 각각에 대응하는 상기 복수의 제어기 유닛(12) 및 상기 복수의 액추에이터(16)의 예상 소비 전력의 합인 예상 총 소비 전력을 획득하고, 획득된 예상 총 소비 전력을 상기 연결 정보로서 상기 결정 유닛(24)에 출력하고; 및
    상기 결정 유닛(24)은 상기 입력 연결 정보에 의해 표시된 상기 예상 총 소비 전력이 최대 허용 전력 이하인지 여부를 결정하는, 액추에이터 제어 디바이스.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 제어기 유닛(12)과 상기 복수의 제어기 유닛(12)에 연결된 상기 복수의 액추에이터(16)의 실제 소비 전력의 합인 총 실제 소비 전력을 확인하고, 상기 총 실제 소비 전력의 확인 결과를 상기 결정 유닛(24)에 출력하도록 구성된 소비 전력 확인 유닛(power consumption confirmation unit)(28)을 더 포함하되;
    상기 결정 유닛(24)은 상기 입력 확인 결과에 의해 표시된 상기 총 실제 소비 전력이 최대 허용 전력 이하인지 여부를 결정하는, 액추에이터 제어 디바이스.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 유닛(66, 66a, 66b)과 상기 입력/출력 유닛(71), 및 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c) 중 어느 하나가 상기 한 방향으로 연속으로 배치되어 연결된 상기 복수의 제어기 유닛(12)에 연결되는, 액추에이터 제어 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력/출력 및 전원 유닛(30) 또는 상기 입력/출력 유닛(71)은 상기 복수의 제어기 유닛(12) 중 연결 방향에서 업스트림(upstream) 측 제어기 유닛(12)에 연결되고; 및
    연결된 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30) 또는 연결된 상기 입력/출력 유닛(71)는 상기 복수의 제어기 유닛(12)와 신호를 입력 및 출력하도록 구성된 상위 레벨 유닛(upper level unit)(34)인, 액추에이터 제어 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)는 상기 복수의 제어기 유닛(12) 내에서 임의의 개수의 제어기 유닛 각각 사이에 개재(interpose)되고;
    하나의 블록(60 내지 64)은 임의의 개수의 제어기 유닛(12)으로 구성되고;
    개재된 상기 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 개재된 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)는 상기 연결 방향에서 다운스트림(downstream) 측에 연결된 상기 블록(60 내지 64)에 전력을 공급하고; 및
    상기 상위 레벨 유닛(34)이 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30)인 경우, 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60 내지 64)에 전력이 공급되는 반면, 상기 상위 레벨 유닛(34)이 상기 입력/출력 유닛(71)인 경우에, 상기 전원 유닛(66) 또는 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30a)은 상기 입력/출력 유닛(71)과 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60) 사이에 개재되고, 개재된 상기 전원 유닛(66) 또는 개재된 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30a)으로부터 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60)에 전력이 공급되는, 액추에이터 제어 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서, 개재된 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)은 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60 내지 64)과 신호를 입력 및 출력하도록 구성된, 액추에이터 제어 디바이스.
  9. 액추에이터(16)에 연결된 복수의 제어기 유닛(12)을 갖는 액추에이터 제어 디바이스에 있어서, 상기 제어기 유닛은 연결된 상기 액추에이터(16)를 제어하도록 구성되고, 상기 액추에이터 제어 디바이스는 상기 복수의 제어기 유닛(12)을 통해 상기 복수의 액추에이터(16)에 전력을 공급하고,
    상기 복수의 제어기 유닛(12)은 한 방향으로 연속적으로 배치되어 연결되고;
    입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c)이 상기 복수의 제어기 유닛(12) 내의 임의의 개수의 제어기 유닛 각각 사이에 개재되고;
    하나의 블록(60 내지 64)은 임의의 개수의 상기 제어기 유닛(12)으로 구성되고; 및
    상기 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c)은 연결 방향에서 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60 내지 64) 및 외부와 신호 입력 및 출력을 수행하고, 동시에 또한 상기 블록(60 내지 64)에 전력을 공급하는, 액추에이터 제어 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    전원 유닛(66, 66a, 66b)과 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30a 내지 30c)은 상기 복수의 제어기 유닛(12) 내에서 임의의 개수의 제어기 유닛 각각 사이에 개재되고;
    상기 전원 유닛(66, 66a, 66b)이 개재된 경우, 상기 전원 유닛(66, 66a, 66b)은 상기 연결 방향에서 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60 내지 64)에 전력을 공급하는, 액추에이터 제어 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 입력/출력 및 전원 유닛(30) 또는 입력/출력 유닛(71)은 상기 복수의 제어기 유닛(12) 중 연결 방향에서 업스트림 측에 상기 제어기 유닛(12)에 대한 상위 레벨 유닛(34)으로 연결되고, 이는 상기 외부 및 상기 복수의 제어기 유닛(12)과 신호를 입력 및 출력하도록 구성되고,
    상기 상위 레벨 유닛(34)이 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30)인 경우, 전력은 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60 내지 64)에 공급되고; 및
    상기 상위 레벨 유닛(34)이 상기 입력/출력 유닛(71)인 경우, 상기 전원 유닛(66) 또는 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30a)은 상기 입력/출력 유닛(71)과 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60) 사이에 개재되고, 개재된 상기 전원 유닛(66) 또는 개재된 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30a)으로부터 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60)으로 전력이 공급되는, 액추에이터 제어 디바이스.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 전원 유닛(66, 66a, 66b) 또는 상기 입력/출력 및 전원 유닛(30, 30a 내지 30c)는 상기 다운스트림 측에 연결된 상기 블록(60 내지 64)에 대한 전력 공급을 턴 온 및 오프하도록 구성된 스위칭 유닛(72 내지 78)을 포함하는, 액추에이터 제어 디바이스.
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