KR102542082B1 - 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원입력장치에서 복수개의 센서로 전원이 공급되되, 센서에서 측정된 데이터가 제어값으로 변환되고, 제어값에 따라 장치의 제어가 용이하게 이루어지며, 알림장치 및 안전장치가 더 구비되어 문제 발생시 사고가 미연에 방지되는 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 감속기, 브레이크 및 모터가 구비된 무대장치에 있어서, 전원이 입력되되, 접점 입력으로 구성되는 전원입력회로; 상기 전원입력회로에 연결되어 구성되되, 전류 및 전압 등의 상태가 측정되는 센서회로; 상기 전원입력회로 및 상기 센서회로에 연결되어 구성되되, 상기 센서회로에서 측정된 데이터값이 변환 및 연산되는 분석회로; 및 상기 전원입력회로 및 상기 분석회로에 연결되어 구성되되, 상기 분석회로에서 분석된 최종 데이터값이 출력되는 출력회로;로 이루어진 것을 기술적 요지로 한다.

Description

제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템{Control signal input/output controller Stage equipment system}

본 발명은 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원입력장치에서 복수개의 센서로 전원이 공급되되, 센서에서 측정된 데이터가 제어값으로 변환되고, 제어값에 따라 장치의 제어가 용이하게 이루어지며, 알림장치 및 안전장치가 더 구비되어 문제 발생 시 사고가 미연에 방지되는 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템에 관한 것이다.

국내의 공연장 무대시설의 성능 및 안전은 범 정부차원의 정책분야중 하나로서 행정안전부와 문화체육관광부에서 안전 선진국 실현을 위하여 범정부 차원의 안전사고예방 7대 분야 및 100대 과제 생활안전 분야에 공연장 안전 분야를 지정 운영하고 있다.

공연장의 안전은 기본적으로 무대시설의 안전에서 나오며, 고도의 기술이 적용된 공연 및 연출기법에 적용되면서 이를 위한 무대시설도 첨단화 되고 있는 상태이다.

또한, 국내의 공연장은 1990년도 이후에 국내 공연장의 설립이 급증하고 있으며, 문화체육관광부 공연예술진흥기본계획에서도 공연예술에 대한 산업화 및 국제 경쟁력 강화를 중점적으로 추진하고 있다.

대형의 산업규모에도 불구하고 무대장치 산업을 기술적으로 인식하지 못하고 문화체육관광분야 서비스산업으로 인식하여 무대시설의 산업적, 사회적 중요성에 대한 인식 부족으로 질적 수준이 저하되고 있으며, 해당 기술분야의 관심 부족으로 기술력, 안전 및 신뢰성 등을 확보하고자 하는 노력이 부진을 면치 못하고 있다.

또한, 산업구조의 미성숙으로 무대장치의 고품질 및 신뢰성의 확보 및 지속적인 확대에 장애가 되고 있는 실정이다.

대형화, 고도화 및 첨단화되는 공연 연출 중심의 공연장에서 무대설비의 안전하고 안정적인 운영은 다중이용시설중 하나인 공연장에서는 필수 요건이라고 볼 수 있다.

이에, 공연 중 발생할 수 있는 사고에 대해 2차 또는 3차의 대비를 하여 점차 복잡해지는 무대설비의 운전을 안정적으로 하도록 하고, 제어하는 사용자의 편의성을 극대화하여 공연장 운용의 효율을 높임으로서 사고를 줄이는 안전한 시스템의 구축이 요구되고 있다.

KR 10-2253199 B1 KR 10-1016851 B1

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 전원을 인가하여 각 장치에 필요한 형태로 전원을 공급하고, 다양한 센서입력회로가 구비되되, 외부 센서 및 장치들의 다양한 정보값이 입력되어 측정 및 판단될 수 있으며, DC전원을 인가하는 DC브레이크회로는 병렬로 연결되되, 복수개로 구성되어 고장 및 손상발생 시 자동으로 정상회로로 전환되어 안정성이 확보될 수 있으며, AC전원이 인가되되, 3상으로 구성된 AC브레이크회로 및 AC모터가 추가 구비되어 무거운 장치가 용이하게 이동될 수 있으며, 각 장치들의 정보값이 자동으로 연산되어 결괏값이 출력되는 분석회로가 추가 구비되어 유지 및 관리가 용이하고, 안정성이 확보되는 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템에 있어서, 전원이 입력되되, 접점 입력으로 구성되는 전원입력회로; 상기 전원입력회로에 연결되어 구성되되, 전류 및 전압 등의 상태가 측정되는 센서회로; 상기 전원입력회로 및 상기 센서회로에 연결되어 구성되되, 상기 센서회로에서 측정된 데이터값이 변환 및 연산되는 분석회로; 및 상기 전원입력회로 및 상기 분석회로에 연결되어 구성되되, 상기 분석회로에서 분석된 최종 데이터값이 출력되는 출력회로;로 이루어진 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 상기 전원입력회로는 복수개로 구성되되, 각각 1차회로와 2차회로로 구성되어 카풀라 방식으로 절연되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서회로는, 감속기 오일의 상태가 측정되는 감속기회로; 브레이크의 상태가 측정되되, DC 또는 AC로 구성되는 브레이크회로; 및 모터의 상태가 측정되되, AC로 구성되는 모터회로;로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 상기 브레이크회로는 DC타입으로 구성될 경우, 복수개가 병렬로 구성되어 브레이크 코일의 이상유무에 따라 자동으로 여분의 정상회로로 전환동작되는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 상기 브레이크회로의 동작은, 브레이크 코일의 전류가 입력되는 입력단계; 상기 입력단계에서 입력된 전류가 비교되는 비교단계; 상기 비교단계에서 이상무일 경우, 전류가 출력되는 출력단계; 및 상기 비교단계에서 이상유일 경우, 동작이 전환되는 전환단계;로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

다양한 장치 이동 시 본 발명은 자동화 시스템이 구비되어 이용 시 유지 및 관리가 용이하고, 안전성이 확보되는 것이 가능하게 된다.

종래의 기술은 하나의 형식으로만 출력되는 전원입력장치가 사용되어, 직류 또는 교류전원 중 한가지 형식의 회로를 사용하였으나, 본 발명은 두가지 형식 모두 출력되는 전원입력장치가 사용되어 두가지 형식의 회로가 사용되는 것이 가능하게 된다.

이때, 두가지 형식의 회로인 AC 및 DC브레이크회로가 사용되어 두가지 형식의 회로의 특성을 모두 가지는 것이 가능하게 된다.

상세하게는, DC브레이크회로는 사용자 및 외부상황에 맞게 속도조절이 가능하고, 장치의 작동 및 정지 시 속도가 서서히 변화되어 장치에 부하가 감소되는 것이 가능하게 된다.

또한, AC브레이크회로는 3상으로 구성될 수 있으며, 3상 AC브레이크회로 사용으로 무거운 장치가 용이하게 이동되는 것이 가능하게 된다.

추가적으로 DC 및 AC브레이크회로에는 비교회로가 구비되되, 입력된 전원값과 사전에 설정된 설정값이 비교되어 이상 유,무가 확인되는 것이 가능하고, 이상 무 일 경우 전원이 출력될 수 있으며, 이상 유 일 경우 사전에 설정된 전환회로를 통해 전환, 정지 및 경고등의 신호가 출력되는 것이 가능하게 된다.

종래의 기술은 하나의 센서의 정보값이 측정되어 동작되는 형태로 구동되어, 다양한 상황에 따른 정보값이 부족하여 오작동이 발생되는 것이 가능하게 된다.

이러한 문제점으로 인해 본 발명은 다양한 센서입력회로가 구비되어 물리적거리, 전류값 및 전압값등 다양한 정보값이 입력되어 측정, 판단 및 연산되어 외부장치의 환경 및 상태가 감지 및 제어되는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 전원입력 회로도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 센서입력 회로도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 전압 및 전류입력 회로도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 DC 브레이크 회로도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 AC 브레이크 및 모터 회로도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템의 전체 구성도, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 전원입력 회로도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 센서입력 회로도, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 전압 및 전류입력 회로도, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 DC 브레이크 회로도, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시트템의 AC 브레이크 및 모터 회로도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 전원입력회로(100), 센서회로(200), 분석회로(300) 및 출력회로(400)로 구성될 수 있다.

먼저, 상기 전원입력회로(100)를 살펴본다.

전원입력회로(100)는 본 발명의 에너지원을 공급하는 역할이 되는 것이 가능할 수 있다.

전원입력회로(100)의 입력은 접점입력으로 구성되는 것이 가능 할 수 있다.

상세하게는, 접점(110)은 제어하고자 하는 장비에 전류를 흘려 운전하거나 전류의 흐름을 막아 운전을 정지시켜 장비의 목적에 알맞게 제어되는 것이 가능할 수 있으며, 접점(110)의 제어부품은 고정접점 및 가동접점으로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

접점(110)의 제어부품인 고정접점은 어느 위치에 나사 또는 납땜으로 고정되어 있고, 가동접점은 고정접점과 접촉되는 위치에 위치되어, 접극자의 운동으로 작동되어 고정접점과 접촉되는 형태로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

추가적으로, 접점(110)은 A접점, B접점 및 C접점으로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

먼저, A접점은 개폐기, 계전기 등에서 항상 열려있는 접점(110)으로, 가동장비가 정지 시에 열려있는 상태로, 고정접점과 가동접점이 떨어져 있으며, 전기적 및 외부의 물리적인 힘으로 닫혀 고정접점과 가동접점이 접촉되어 전류가 이동되는 것이 가능할 수 있다.

다음으로, B접점은 주장치가 기준위치에 위치 시 닫혀있는 접점(110)으로 항상 전류기 이동되고 있으며, 전기적 및 외부의 물리적인 힘에 의해서 열려 전류의 이동이 정지되는 것이 가능할 수 있다.

마지막으로, C접점은 전환되는 접점(110)으로 A접점과 B접점을 공유하는 접점(110)을 말하며, 평소에는 B접점 형태를 유지하고, 전기적 및 외부의 물리적인 힘에 의해 A접점으로 변경되는 것이 가능할 수 있다.

전원입력회로(100)는 1차회로(120), 2차회로(130) 및 절연방식으로 입력 및 출력이 나가는 형식으로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

1차회로(120)는 저항과 전원이 포함되는 순환회로와 에너지 저장 소자인 커패시터 또는 인덕터로 구성되고, 2차회로(130)는 저항, 커패시터 및 인덕터로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

절연방식은 포토커플러 방식으로 절연되는 것이 가능할 수 있다.

상세하게는, 포토커플러 방식은 입출력이 간이 전기적으로 완전히 절연되어 있으며, 전위차가 다른 1차회로(120)와 2차회로(130) 간의 신호전달에 사용될 수 있으며, 신호전달이 단방향이므로 입력방향인 1차회로(120)는 출력방향인 2차회로(130)의 영향이 적용되지 않는 것이 가능할 수 있다.

다음으로, 상기 센서회로(200)를 살펴본다.

외부장치의 정보값이 입력되되, 정보값이 측정 및 판단되는 센서회로(200)는감속기 오일의 상태가 측정되는 감속기회로(210), 브레이크의 상태가 측정되되, DC(직류) 또는 AC(교류)로 구성되는 브레이크회로(220) 및 모터의 상태가 측정되되, AC로 구성되는 모터회로(230)로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

감속기회로(210)는 거리값, 전류값 및 전압값이 입력 및 판단되는 센서입력회로(211), 전류입력회로(212) 및 전압입력회로(213)로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

센서입력회로(211)는 물체를 감지하는데 사용될 수 있으며, 근접센서 및 포토센서로 구분되는 것이 가능 할 수 있다.

근접센서는 사전에 설정된 물리적 거리보다 접근 시 전기가 공급되어 센서가 작동되는 것이 가능할 수 있으며, 포토센서는 빛 또는 적외선 등을 발산하는 발산기와 빛 또는 적외선을 수용하는 수용기로 나누어질 수 있으며, 발산기에서 발산된 빛 또는 적외선이 수용기에 수용되지 않을 시 발산기와 수용기 사이에 물체가 존재한다 판단하여 전기가 공급되어 작동되는 것이 가능할 수 있다.

추가적으로, 센서입력회로(211) 배선 시 센서와 전원 사이에 릴레이를 배치하여 배선될 수 있으며, 이때 릴레이에는 경고등, 스피커 및 컴퓨터 등을 추가 배선하여 센서입력회로(211)에서 물체가 감지될 시 시각, 청각 등으로 나타내는 것이 가능할 수 있다.

센서입력회로(211)는 NPN방식, PNP방식 및 NPN+PNP방식 중 선택될 수 있으며, NPN방식은 N상을 신호로 사용되고, PNP방식은 P상을 신호로 사용되고, NPN+PNP방식은 N상 및 P상 모두 신호로 사용될 수 있으며, 각 상황 및 외부환경에 맞게 방식을 하나 또는 복수개 선택하여 사용되는 것이 가능할 수 있다.

센서입력회로(211)는 복수개로 구비되어 복수개의 안전장비가 부착될 수 있으며, 기기의 이상을 감지할 수 있고, 이상 감지 시 자동으로 예비장치로 전환수행하는 회로가 설치되는 것이 가능할 수 있다.

전류입력회로(212)는 4 내지 20mA 입력에 의해 동작되는 것이 가능할 수 있다.

상세하게는, 사전에 설정된 동작 기준값을 4 내지 20mA로 설정되어 레벨 트랜스미터의 수위 0%지점을 4mA로, 100%지점을 20mA가 설정되어 해당 범위내의 값이 입력 시 릴레이가 작동되어 전류입력회로(212)가 동작되는 것이 가능할 수 있다.

입력된 전류값을 전압값으로 출력 시 4 내지 20mA의 전류값은 종단저항으로 전압변환이 가능할 수 있으며 이때, 수신측에 250옴의 종단저항을 달아 전압 신호로 변환되는 것이 가능할 수 있다.

전압입력회로(212)는 접촉불량의 오작동에 영향이 적으며, 노이즈에 강하고, 단선이 감지되는 것이 가능할 수 있다.

전압입력회로(213)는 전압입력회로(212)와 동일한 구성일 수 있으나, 입력값을 0 내지 10V 입력에 의해 전압입력회로(213)가 동작되는 것이 가능할 수 있다.

전류입력회로(212)와 전압입력회로(213)는 비교회로(210A)가 사용될 수 있으며, 비교회로는 두 개의 입력전압을 수용하여, 하나의 입력값과 또 하나의 입력값을 비교하여 크거나 작을때를 분석하여 사전에 설정된 출력방식으로 출력되어 나타내는 것이 가능할 수 있다.

브레이크회로(220)는 DC브레이크회로(221) 또는 AC브레이크회로(222)로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

DC브레이크회로(221)는 병렬연결로 복수개로 구성될 수 있으며, 복수개로 구성된 DC브레이크회로(221)는 고장 및 손상발생 시 자동으로 고장 및 손상이 발생되지 않은 DC브레이크회로(221)로 변경되는 것이 가능할 수 있다.

DC브레이크회로(221)는 현재속도를 계산하여 감속 후 정지하는 구조로 종래의 급속정지의 단점인 모터의 부하가 감소되는 것이 가능할 수 있다.

DC브레이크회로(221)는 AC브레이크회로(222)보다 빠르게 반응되는 것이 가능할 수 있다.

상세하게는, 비상 발생 시 모터의 구동을 급속하게 정지가 필요할 경우 교류방식의 AC브레이크회로(222) 보다 직류방식의 DC브레이크회로(221)가 보다 신속히 모터의 구동이 정지되는 것이 가능할 수 있다.

추가적으로 DC브레이크회로(221)는 AC브레이크회로(222)보다 속도조절이 용이하게 될수 있는 것이 가능할 수 있다.

AC브레이크회로(222)는 3상으로 구성되어 많은 전력을 사용하여 무거운 무대설비가 쉽게 이동 및 정지되는 것이 가능할 수 있다.

3상은 3개의 전선에 3개의 위상을 가진 전기가 들어오는 것을 말하고, 각 상은 각각 120도의 위상차이를 두고 있으며, 위상차이로 높은 전압이 사용되는 것이 가능할 수 있다.

3상은 일정한 전력을 출력하기 때문에 편차가없는 일정한 힘으로 돌아가는 동력용으로 매우 적합할 수 있으며, 단상에 비해 송배전이 경제적으로 이루어지는 것이 가능할 수 있다.

AC브레이크회로(222)는 3상의 각상에 전류가 설정될 수 있으며, 사전에 설정된 전류보다 미달 또는 초과 시 자동으로 정지되는 것이 가능할 수 있다.

AC브레이크회로(222)는 모터가 동작 시 브레이크 전류를 확인하여 모터가 정지할 때 브레이크 전류의 이상 유, 무가 확인될 수 있으며, 브레이크 코일이 손상, 이상발생 시 릴레이 접점에서 출력하여 경고등을 통하여 시각적으로 확인되는 것이 가능할 수 있다.

모터회로(230)는 AC로 3상으로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

AC로 구성되는 모터회로(230)는 교류 전류가 전자기 유도에 의해 자기장이 변화하게 되고, 자기장에 의해 유도전류가 생겨 토크에 의해 회전력이 발생될 수 있으며, 일반적으로 전원주파수는 50 내지 60HZ의 교류전원을 사용되는 것이 가능할 수 있다.

모터회로(230)는 전원주파수에 종속되어 일정속도가 유지될 수 있으며, 모터의 속도 변경 시 DC의 경우보다 까다로울 수 있으나, 인버터를 통해 변경되는 것이 가능할 수 있다.

AC모터는 속도의 변경은 까다로울 수 있으나, 일정한 속도가 유지되기 유리할 수 있으며, 내구성이 견고하여 사용기간이 연장되는 것이 가능할 수 있다.

모터회로(230)의 전류 검사는 3상을 검사하거나, 각 상의 전류를 사전에 설정하여 전류의 이상 유, 무가 확인될 수 있으며, 각 상에 손상이 발생될 경우 릴레이 접점에서 출력하여 경고등을 통하여 시각적으로 확인되는 것이 가능할 수 있다.

경고등은 3상 중 각 상마다 다르게 표현될 수 있으며, 색상, 위치 및 밝기 등으로 3상중 어떠한 상이 손상되었는지 시각적으로 확인되는 것이 가능할 수 있다.

추가적으로, 3상의 각 상의 사전에 설정된 값보다 미달 또는 초과 시 자동으로 모터가 정지되는 것이 가능할 수 있다.

다음으로, 상기 분석회로(300)를 살펴본다.

분석회로(300)는 상기 전원입력회로(100)를 통해 전원이 입력될 수 있으며, 상기 센서회로(200)에서 측정된 데이터값이 전송되는 것이 가능할 수 있다.

분석회로(300)는 노이즈에 강한 디지털회로로 구성되는 것이 가능할 수 있다.

상세하게는, 디지털회로로 구성되어 상기 센서회로(200)에서 받은 데이터 신호값이 사전에 설정된 값보다 높은값 또는 낮은값을 식별 및 판정하여 동작되는 것이 가능할 수 있다.

이때, 디지털 신호값이 바르게 전달되기 위해 출력 신호의 높은값을 입력 측에서도 높은값으로, 출력 신호의 낮은값을 입력 측에서도 낮은값으로 확실히 인식되어야 하고, 출력 측과 입력 측 높은값 및 낮은값의 신호값이 어긋나면 신호가 바르게 동작되지 않는 것이 가능할 수 있다.

분석회로(300)는 사전에 설정된 값을 경계로 입력값이 높은값 또는 낮은값이 판정될 수 있으며 이때, 입력 및 출력되는 모든 값에는 여유값의 한계가 정해지는 것이 가능할 수 있다.

분석회로(300)에서 판정된 높은값 또는 낮은값은 사전에 등록된 프로그램에 의해서 출력값으로 출력되는 것이 가능할 수 있다.

프로그램은 사전에 사용용도에 맞게 엔지니어 또는 사용자가 작성할 수 있으며, 작성된 프로그램은 분석회로(300)의 기억장치에 저장될 수 있으며, 저장된 프로그램은 작성된 계산방식으로 입력된 신호값을 출력값으로 계산되어 출력되는 것이 가능할 수 있다.

다음으로, 상기 출력회로(400)를 살펴본다.

출력회로(400)는 상기 전원입력회로(100)를 통해 전원이 입력될 수 있으며, 분석회로(300)에서 계산된 출력값이 이동되어 최종 출력값이 출력되는 것이 가능할 수 있다.

이때, 출력되는 값은 정전압 출력 타입 신호원의 출력을 장거리 전송하면 수신측에서는 선로의 저항분에 의해 전압이 감쇠될 수 있어, 장거리 송신에도 전압의 감쇠가 없는 4 내지 20mA의 전류값이 출력되는 것이 가능할 수 있다.

추가적으로, 4 내지 20mA의 전류값은 수신측에서 저항값을 통해 전압신호로 변환되는 것이 가능할 수 있다.

상술한 구성을 토대로 본 발명의 동작을 살펴본다.

본 발명의 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템의 사용으로 공연장의 무대시설이 안전하고 편리하게 이동되는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 각 시스템들은 전원입력회로(100)를 통해서 에너지원이 공급되는 것이 가능하게 된다.

전원입력회로(100)는 접점입력방식으로 구성되어, 외부로부터 전원인가 시 접점이 접촉되어 시스템 내부로 전원이 유입될 수 있으며, 유입된 전원은 일상에서 가장 많이 사용되는 220V/60Hz가 되는 것이 가능하게 된다.

유입된 전원은 1차회로(120)에서 2차회로(130)로 이동되고 이때, 1차회로(120)는 저항 및 전원을 포함하는 순환회로로 구성되며, 2차회로(130)로 이동된 전원은 전기적 에너지를 소비하는 부하회로로서 이동된 전원이 평활회로를 지나며 각 장비들에 필요한 에너지로 변환되는 것이 가능하게 된다.

예를 들어 AC220V/60Hz로 유입된 에너지는 2차회로(130)를 지나면서 코일의형태 및 구성등에 의해서 DC로 변화 , AC100V 이하로 변환 및 50Hz로 주파수 변환등 다양하게 변화되는 것이 가능하게 된다.

이때, 전기적 에너지가 변화될 때 열이 발생될 수 있으며, 발생된 열로 전원입력회로(100)의 손상이 발생될 수 있어, 열의 이동을 막는 절연방식은 포토커플러 방식이 선택되는 것이 가능하게 된다.

포토커플러 방식으로 인해 1차회로(110)와 2차회로(120)를 단절시켜 각 회로에서 발생된 열은 상호간에 간섭되지 않는 것이 가능하게 된다.

무대설비등 외부에 장착되어 있는 장비들에서 입력되는 정보는 감속기 오일의 상태가 측정 및 변화되는 감속기회로(210)로 먼저 입력되는 것이 가능하게 된다.

감속기회로(210)는 센서입력회로(211), 전류입력회로(212) 및 전압입력회로(213)로 구성되어 외부에서 입력되는 정보값의 형태에 따라 어느 하나 또는 복수개의 회로에 입력되어 측정 및 변화되어 출력되는 것이 가능하게 된다.

먼저, 센서입력회로(211)는 외부에 장착되어 있는 센서에 의해 출력될 수 있으며, 복수개의 센서입력회로(211)에 의해 복수개의 센서가 부착되는 것이 가능하게 된다.

예를 들어, 외부에 근거리센서 또는 변위센서 등을 구비하여 센서입력회로(211)에 연결되는 것이 가능하게 된다.

이때, 근거리센서는 사람 및 물체등의 물리적 거리값이 센서입력회로(211)에 전달되어 사전에 설정된 거리보다 근접할 시 릴레이로 연결된 경고등, 스피커에 의해 시각 및 청각적으로 나타내는 것이 가능할 수 있으며, 변위센서는 무대설비에 부착되어 무대설비의 높이위치값이 센서입력회로(211)에 전달되어 사전에 설정된 범위값에 미달 또는 초과 시 무대설비가 급속정지되는 것이 가능할 수 있으며, 릴레이로 연결된 경고등, 스피커에 의해 시각 및 청각적으로 나타내는 것이 가능하게 된다.

다음으로, 전류입력회로(212)는 외부로부터 들어오는 전류값이 4 내지 20mA일 경우 릴레이가 작동되어 동작되는 것이 가능하게 된다.

동작되는 레벨 트랜스미터의 수위는 0%지점을 4mA, 100%지점을 20mA로 설정되고 해당범위 미달 또는 초과 시 무대설비가 급속정지되는 것이 가능할 수 있으며, 릴레이로 연결된 경고등, 스피커에 의해 시각 및 청각적으로 나타내는 것이 가능하게 된다.

마지막으로, 전압입력회로(213)는 외부로부터 들어오는 전압값이 0 내지 10V일 경우 릴레이가 작동되어 동작되는 것이 가능하게 된다.

전압입력회로(213)구성은 전류입력회로(212)와 동일하게 구성될 수 있으며, 두 회로는 비교회로(210A)가 사용되어, 두 개의 입력전압을 수용하고, 두 입력전압을 비교하여 크고 작음을 비교하여 사전에 설정된 출력방식으로 출력되는 것이 가능하게 된다.

브레이크회로(220)는 DC브레이크회로(221)과 AC브레이크회로(222)로 구성되는 것이 가능하게 된다.

브레이크회로(220)는 전원이 입력되는 입력단계, 입력된 전류가 비교되는 비교단계, 비교단계에서 이상 무일 경우 전류가 출력되는 출력단계 및 이상이 유일 경우 동작이 전환되는 전환단계로 구성되는 것이 가능하게 된다.

상세하게는, 단상 또는 3상으로 구성된 DC브레이크회로(221)와 AC브레이크회로(222)는 입력단계에서 입력된 DC전원 또는 3상의 각 상에 입력된 AC전원은 사전에 설정된 전원값과 입력된 전원값이 비교단계에서 비교되고, 비교값이 이상 무일 경우 출력단계로 이동될 수 있으며, 이상 유일 경우 사전에 설정된 전환단계로 전환되는 것이 가능하게 된다.

DC브레이크회로(221)는 DC전원이 입력되어 가동되는 회로로서, 병렬연결로 복수개 구성될 수 있으며, 복수개 구성된 DC브레이크회로(221)는 고장 및 손상발생 시 전환단계로 설정되어 자동으로 정상작동되는 DC브레이크회로(221)로 전환되어 모터가 제어되는 것이 가능하게 된다.

DC브레이크회로(221)는 사용자 및 외부환경에 의해 속도조절 필요 시 속도조절이 용이하고, 반응이 신속히 이루어질 수 있어, 비상 발생 시 모터의 구동이 신속히 정지되는 것이 가능하게 된다.

AC브레이크회로(222)는 AC전원이 입력되어 가동되는 회로로서, 3상으로 구성될 수 있으며, 3상으로 구성된 AC브레이크회로(222)는 무거운 무대설비가 용이하게 이동될 수 있으며, 각 상의 위상차이로 인해 모터 회전의 방향이 용이하게 설정되는 것이 가능하게 된다.

AC브레이크회로(222)는 각 상에 전류가 설정될 수 있으며, 사전에 설정된 전류보다 미달 또는 초과시 전환단계로 설정되어 자동 정지되는 것이 가능하고, 브레이크 전류를 확인하여 모터가 정지할 때 전류의 이상 유,무가 확인되는 것이 가능하고, 각상의 손상 발생 시 릴레이에 연결된 경고등 등을 통해 시각적으로 확인되는 것이 가능하게 된다.

이때, 경고등은 3상 중 각 상마다 다르게 표현될 수 있으며, 색상, 위치 및 밝기 등으로 3상중 어떠한 상이 손상되었는지 시각적으로 확인되는 것이 가능하게 된다.

센서회로(200)에서 측정된 데이터값은 분석회로(300)로 전달되어 각 출력된 값을 사전에 등록된 프로그램에 의해 연산되어 출력되는 것이 가능하게 된다.

예를 들어, 센서회로(200)의 센서입력회로(211)에서 전달되는 데이터값은 센서의 높이 위치값이 될 수 있으며, 분석회로(300)의 프로그램은 위치값을 분석하여 출력할 전력값이 계산되는 것이 가능하게 된다.

또한, 전류입력회로(212) 및 전압입력회로(213)에서 절달되는 데이터값은 전류 및 전압의 크기값이 될 수 있으며, 분석회로(300)의 프로그램은 크기값을 계산하여 출력할 전력값이 계산되는 것이 가능하게 된다.

분석회로(300)에서 계산된 최종값은 출력회로(400)를 통해 출력되는 것이 가능하게 된다.

상세하게는, 분석회로(300)에서 계산된 최종값은 출력회로(400)를 통해 전력값으로 출력될 수 있으며 이때, 출력되는 전력값은 4 내지 20mA의 전류값과 0 내지 10V의 전압값으로 출력되는 것이 가능하게 된다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

100 : 전원입력회로
110 : 접점
120 : 1차회로
130 : 2차회로
200 : 센서회로
210 : 감속기회로
210A : 비교회로
211 : 센서입력
212 : 전류입력
213 : 전압입력
220 : 브레이크회로
221 : DC브레이크회로
222 : AC브레이크회로
230 : 모터회로
300 : 분석회로
400 : 출력회로

Claims (5)

1. 감속기, 브레이크 및 모터가 구비된 무대장치 시스템에 있어서,
   에너지원이 공급되되, 접점입력 방식이 적용된 1차회로 및 2차회로로 구성되고, 포토커플러(photocoupler) 방식으로 절연되는 전원입력회로;
   상기 전원입력회로에 연결되어 구성되되, 상기 감속기, 브레이크 및 모터의 상태를 측정하는 감속기회로, 브레이크회로 및 모터회로로 구성되는 센서회로;
   상기 전원입력회로 및 상기 센서회로에 연결되어 구성되되, 상기 센서회로에서 측정된 데이터값이 식별 및 판정되고, 디지털회로로 구성된 분석회로; 및
   상기 전원입력회로 및 상기 분석회로에 연결되어 구성되되, 상기 분석회로에서 분석된 최종 데이터값이 출력되는 출력회로;로 이루어지되,
   상기 브레이크회로는 DC타입으로 구성될 경우, 상기 브레이크가 복수개로 구비되되, 상기 브레이크의 고장 시 여분의 브레이크가 작동되는 브레이크회로 전환동작이 가능한 것을 특징으로 하는 제어신호 입출력 컨트롤러 무대장치 시스템.
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