KR102634230B1 - Unwinder generative breaking system that does not require winding diameter setup - Google Patents

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Abstract

본 발명은 언와인더(Unwinder)에 권취된 작업대상이 상기 언와인더의 회동축 일측에 설치 연결된 모터의 작동에 의해 풀어져 리와인더(Rewinder)에 감아지고, 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치된 컨버팅 장치에 의해 작업대상의 인쇄, 코팅, 합지 또는 포밍 작업이 수행되는 롤투롤 작업 시스템에 연동 가능하게 구축된 언와인더 발전제동 시스템에 관한 것으로, 상기 언와인더와 상기 컨버팅 장치 사이에 설치되어 상기 언와인더에서 풀려 상기 컨버팅 장치로 향하는 상기 작업대상의 텐션을 감지하는 텐션 감지모듈에 의해 감지된 텐션 감지값과 작업자에 의해 입력 설정되는 텐션 설정값을 기반으로 상기 언와인더의 권취직경을 계산하는 직경 계산유닛; 작업자에 의해 입력 설정된 상기 텐션 설정값 및 상기 직경계산 유닛에 의해 산출된 권취직경 산출값을 기반으로 토크 제한값(Torque limit)을 계산하는 토크 제한 계산유닛; 상기 토크 제한 계산유닛을 통해 산출된 상기 토크 제한값을 기반으로 상기 모터의 작동상태 조절을 위한 모터 텐션제어명령 신호를 생성하는 텐션 제어부; 상기 텐션 제어부를 통해 생성되는 텐션제어명령 신호를 수신하여, 이를 기반으로 상기 모터의 작동 상태를 제어하는 언와인딩 드라이브(Drive)부;를 포함한다.In the present invention, the work object wound on an unwinder is unwound by the operation of a motor installed on one side of the rotation axis of the unwinder and wound on a rewinder, and is placed between the unwinder and the rewinder. It relates to an unwinder power generation braking system built to be interoperable with a roll-to-roll work system in which printing, coating, laminating, or forming work of a work object is performed by a converting device, installed between the unwinder and the converting device. The winding diameter of the unwinder based on the tension detection value detected by the tension detection module that detects the tension of the work object that is released from the unwinder and directed to the converting device and the tension setting value input and set by the operator. a diameter calculation unit that calculates; A torque limit calculation unit that calculates a torque limit based on the tension setting value input and set by the operator and the winding diameter calculation value calculated by the diameter calculation unit; a tension control unit that generates a motor tension control command signal for controlling the operating state of the motor based on the torque limit value calculated through the torque limit calculation unit; It includes an unwinding drive unit that receives a tension control command signal generated through the tension control unit and controls the operating state of the motor based on this.

Description

권취직경 설정이 필요 없는 언와인더 발전제동 시스템 {UNWINDER GENERATIVE BREAKING SYSTEM THAT DOES NOT REQUIRE WINDING DIAMETER SETUP}Unwinder power generation braking system that does not require winding diameter setting {UNWINDER GENERATIVE BREAKING SYSTEM THAT DOES NOT REQUIRE WINDING DIAMETER SETUP}

본 발명은 언와인더(Unwinder), 컨버팅 장치 및 리와인더(Rewinder)로 구성된 롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템과 연동 구축된 언와인더 발전제동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an unwinder power generation braking system built in conjunction with a roll-to-roll work system consisting of an unwinder, a converting device, and a rewinder.

롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템 혹은 장비는 언와인더(Unwinder)에 권취된 작업대상이 언와인더로부터 풀어져 리와인더(Rewinder)에 감아지는 과정에서 언와인더와 리와인더 사이에 배치된 컨버팅 장치에 의해 작업대상의 인쇄, 코팅, 합지 또는 포밍 작업이 수행되는 환경을 갖추고 있다.Roll-To-Roll work system or equipment is a converting device placed between the unwinder and the rewinder in the process in which the work object wound on the unwinder is unwound from the unwinder and wound on the rewinder. It has an environment where printing, coating, lamination, or forming of work objects is performed by the device.

여기서, 언와인더의 제동과 같은 특정 작동 상태의 제어와 관련하여 기존에는 모터 발전을 이용해 회생제동을 일으키는 모터 제동 방식, 브레이크 패드를 이용해 마찰제동을 일으키는 에어 제동 방식, 그리고 전기를 파우더에 흘려 마찰력을 조절하여 마찰제동을 일으키는 파우더 제어 방식 등이 있다.Here, in relation to the control of specific operating states such as braking of the unwinder, the existing motor braking method uses motor power to generate regenerative braking, the air braking method uses brake pads to generate friction braking, and the friction force by flowing electricity to the powder. There is a powder control method that creates friction braking by adjusting .

이 중에서 모터 제동 방식을 통해 롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템 내 언와인더 발전제동 시스템을 연동 구축하고자 할 경우, 언와인더에 권취된 작업대상이 점차 풀리며 권취 직경이 변화함에 따라 언와인더의 회전 토크를 제어하여 텐션을 다르게 하여야 제대로 된 작업 결과물이 생성되고, 특히 작업대상이 변경되는 시점마다 권취직경값을 작업자가 입력해야하는 번거로움이 있었다.Among these, when attempting to build an unwinder power generation braking system within a roll-to-roll work system through a motor braking method, the work object wound on the unwinder is gradually unwound and the unwinding diameter changes. In order to produce proper work results, the tension must be varied by controlling the rotational torque of the winder. In particular, it was inconvenient for the operator to input the winding diameter value every time the work object was changed.

특히, 전기 엔지니어들의 경우 언와인더 발전제동 시스템의 구축있어 제품화된 경우가 많지 않아 매 시스템 내 장비마다 프로그램을 설계하여 사용해야 할 뿐만 아니라, 이의 작업 난이도가 결코 쉽지 않은 실정이었다.In particular, in the case of electrical engineers, the unwinder power generation braking system was not commercialized in many cases, so not only did they have to design and use a program for each equipment in each system, but the difficulty of the work was not easy.

이와 관련하여 작업대상의 텐션을 작업진행에 상관없이 최적으로 유지하여 우수한 작업 결과물을 얻기 위해 마련된 언와인더 제어 관련 종래기술에 대한 선행문헌에는 대한민국 등록특허공보 KR 10-1752116호의 "롤간 반송 제어 장치"(이하, '종래기술'이라고 함)가 있다.In relation to this, prior literature on the prior art related to unwinder control, which is designed to obtain excellent work results by optimally maintaining the tension of the work object regardless of work progress, includes "Roll-to-roll transfer control device" in Korean Patent Publication No. KR 10-1752116. "(hereinafter referred to as 'prior art').

하지만 종래 기술을 비롯한 기존의 언와인더 발전제동 시스템의 경우, 여전히 권취 직경의 입력값을 작업자가 일일이 경우별로 구분하여 설정해야하기 때문에 높은 작업 난이도가 요구되었으며, 작업 진행에 따른 작업대상의 권취상태 변화에 즉각적이고 빠른 제어 대응이 이루어지 못하며 제품의 불량률을 현저히 감소시키지 못하는 문제점이 있었다.However, in the case of existing unwinder power generation braking systems, including the prior art, high work difficulty was required because the operator still had to set the input value of the winding diameter individually for each case, and the winding status of the work object according to the progress of the work. There was a problem in that immediate and rapid control response to changes was not possible and the product defect rate could not be significantly reduced.

또한, 종래기술을 비롯한 기존의 언와인더 발전제동 시스템의 경우, 에너지 사용에 있어 친환경적 에코 기술의 접목이 이루어지지 못하고, 롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템의 비효율적인 에너지 사용과 함께 과도한 탄소 배출과 관련한 환경적 이슈를 가지고 있는 문제점이 있었다.In addition, in the case of existing unwind power generation braking systems, including conventional technology, the incorporation of eco-friendly eco technology in energy use is not achieved, and excessive energy consumption is caused by the inefficient energy use of the roll-to-roll work system. There was a problem with environmental issues related to carbon emissions.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 모터를 이용한 텐션 제어방식을 기반으로 언와인딩을 수행함에 있어 별도의 권취직경 설정이 필요 없이 작업대상의 권취상태 변화에 즉각적이고 빠른 제어 대응이 가능할 뿐만 아니라 제어를 수행하는 작업 난이도를 충분히 낮출 수 있는 언와인더 발전제동 시스템을 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to immediately respond to changes in the winding state of the work object without the need for a separate winding diameter setting when performing unwinding based on a tension control method using a motor. The goal is to provide an unwinder power generation braking system that not only enables efficient and quick control response, but also sufficiently reduces the difficulty of controlling the task.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 에너지 공급에 있어 재생에너지 생산과 관련한 에코 기술을 접목하여 탄소배출 저감과 같은 친환경적 효과도 기대할 수 있는 언와인더 발전제동 시스템을 제공하는데 있다.In addition, another purpose of the present invention is to provide an unwinder power generation braking system that can expect environmentally friendly effects such as reducing carbon emissions by incorporating eco-technology related to renewable energy production in energy supply.

상기 목작을 달성하기 위하여 본 발명의 권취직경 설정이 필요 없는 언와인더 발전제동 시스템은, 언와인더(Unwinder)에 권취된 작업대상이 상기 언와인더의 회동축 일측에 설치 연결된 모터의 작동에 의해 풀어져 리와인더(Rewinder)에 감아지고, 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치된 컨버팅 장치에 의해 작업대상의 인쇄, 코팅, 합지 또는 포밍 작업이 수행되는 롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템에 연동 가능하게 구축된 언와인더 발전제동 시스템에 있어서, 상기 언와인더와 상기 컨버팅 장치 사이에 설치되어 상기 언와인더에서 풀려 상기 컨버팅 장치로 향하는 상기 작업대상의 텐션을 감지하는 텐션 감지모듈에 의해 감지된 텐션 감지값과 작업자에 의해 입력 설정되는 텐션 설정값을 기반으로 상기 언와인더의 권취직경을 계산하는 직경 계산유닛; 작업자에 의해 입력 설정된 상기 텐션 설정값 및 상기 직경계산 유닛에 의해 산출된 권취직경 산출값을 기반으로 토크 제한값(Torque limit)을 계산하는 토크 제한 계산유닛; 상기 토크 제한 계산유닛을 통해 산출된 상기 토크 제한값을 기반으로 상기 모터의 작동상태 조절을 위한 모터 텐션제어명령 신호를 생성하는 텐션 제어부; 상기 텐션 제어부를 통해 생성되는 텐션제어명령 신호를 수신하여, 이를 기반으로 상기 모터의 작동 상태를 제어하는 언와인딩 드라이브(Drive)부; 및 상기 텐션 설정값의 작업자에 의한 입력 설정을 위해 일측에 설정 신호의 생성 및 상기 직경 계산유닛과 생성된 신호의 송신이 가능하도록 마련된 텐션 설정부;를 포함한다.In order to achieve the wood cutting, the unwinder power generation braking system that does not require setting the winding diameter of the present invention is that the work object wound on the unwinder is installed on one side of the rotation axis of the unwinder and connected to the operation of the motor. A roll-to-roll work system in which the work object is unwound and wound on a rewinder, and printing, coating, laminating, or forming work is performed on the work object by a converting device disposed between the unwinder and the rewinder. In the unwinder power generation braking system constructed to be interoperable with, a tension detection module installed between the unwinder and the converting device to detect the tension of the work object released from the unwinder and heading toward the converting device. a diameter calculation unit that calculates the winding diameter of the unwinder based on the tension detection value detected by and the tension setting value input and set by the operator; A torque limit calculation unit that calculates a torque limit based on the tension setting value input and set by the operator and the winding diameter calculation value calculated by the diameter calculation unit; a tension control unit that generates a motor tension control command signal for controlling the operating state of the motor based on the torque limit value calculated through the torque limit calculation unit; An unwinding drive unit that receives a tension control command signal generated through the tension control unit and controls the operating state of the motor based on it; and a tension setting unit provided to enable generation of a setting signal on one side and transmission of the generated signal to the diameter calculation unit for input setting of the tension setting value by an operator.

여기서, 상기 직경 계산유닛은, 상기 텐션 감지모듈에 의해 감지된 텐션 감지값과 상기 텐션 설정부에 의해 입력 설정된 텐션 설정값을 수신하여, 수신된 텐션 설정값과 텐션 감지값간의 차를 나타내는 에러값을 기반으로 기 설정된 PID(PID, Proportional-Integral-Differential) 제어 로직을 이용하여 상기 에러값에 따른 PID 출력값을 생성하는 PID 제어부; 상위 리미터값과 하위 리머터값이 기 설정되어 있으며, 상기 PID 제어부로부터 생성되어 제공받은 PID 출력값의 상기 기 설정된 상위 리미터값과 하위 리미터값에 대한 상대적 대소 관계를 판단하는 리미터부; 상기 리미터부를 통해 판단된 결과에 따라 기 설정된 로직에 따라 상기 언와인더의 권취직경을 산출하는 RFG(Ramp Function Generator)부;를 포함하며, 상기 RFG부는 상기 리미터부를 통해 판단된 결과가 상기 PID 출력값이 상기 상위 리미터보다 클 경우 소정의 직경 변화율에 따라 점차 산출되는 권취직경 산출값을 증가시키고, 상기 RFG부는 상기 리미터부를 통해 판단된 결과가 상기 PID 출력값이 상기 하위 리미터보다 작을 경우 소정의 직경 변화율에 따라 점차 산출되는 권취직경 산출값을 감소시킨다.Here, the diameter calculation unit receives the tension detection value detected by the tension detection module and the tension setting value input and set by the tension setting unit, and generates an error value representing the difference between the received tension setting value and the tension detection value. A PID control unit that generates a PID output value according to the error value using a preset PID (Proportional-Integral-Differential) control logic based on; An upper limiter value and a lower limiter value are preset, and a limiter unit determines a relative magnitude relationship between the preset upper limiter value and the lower limiter value of the PID output value generated and received from the PID control unit. An RFG (Ramp Function Generator) unit that calculates the winding diameter of the unwinder according to a preset logic according to the result determined through the limiter unit, wherein the RFG unit determines the result determined through the limiter unit as the PID output value. If it is greater than the upper limiter, the winding diameter calculated value is gradually increased according to a predetermined diameter change rate, and the RFG unit increases the winding diameter calculated value by a predetermined diameter change rate when the result determined through the limiter unit is smaller than the lower limiter. Accordingly, the calculated winding diameter value is gradually reduced.

아울러, 상기 직경 계산유닛은, 상기 RFG부에 의해 산출된 권취직경 산출값을 제공받아, 제공받은 권취직경 산출값을 기반으로 상기 직경 변화율을 조절하는 라이너(Linear)부;를 더 포함하며, 상기 라이너부는 기 설정된 직경 변화율 조절 로직에 따라 상기 RFG부에 의해 산출된 권취직경 산출값이 증가할수록 상기 직경 변화율을 낮추어 상기 RFG부에 설정 제공하고, 상기 라이너부는 기 설정된 직경 변화율 조절 로직에 따라 상기 RFG부에 의해 산출된 권취직경 산출값이 감소할수록 상기 직경 변화율을 높여 상기 RFG부에 설정 제공한다.In addition, the diameter calculation unit further includes a liner unit that receives the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit and adjusts the diameter change rate based on the provided winding diameter calculation value, As the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit increases according to a preset diameter change rate control logic, the liner unit lowers the diameter change rate and provides the setting to the RFG unit, and the liner unit adjusts the RFG unit according to a preset diameter change rate control logic. As the winding diameter calculation value calculated by the unit decreases, the diameter change rate is increased and provided to the RFG unit.

또한, 상기 토크 제한 계산유닛은, 상기 RFG부에 의해 산출된 권취직경 산출값 및 상기 텐션 설정부에 의해 입력 설정된 텐션 설정값을 수신하며, 수신된 상기 권취직경 산출값의 절반에 해당하는 반지름값에 상기 텐션 설정값을 곱하여 기본 토크값을 계산하는 제1토크제한 계산부; 및 상기 제1토크제한 계산부를 통해 산출된 기본 토크값에 상기 PID 제어부로부터 생성되어 제공받은 PID 출력값을 더하여 토크 제한값을 계산하는 제2토크제한 계산부;을 포함한다.In addition, the torque limit calculation unit receives the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit and the tension setting value input and set by the tension setting unit, and a radius value corresponding to half of the received winding diameter calculation value. a first torque limit calculation unit that calculates a basic torque value by multiplying the tension setting value; and a second torque limit calculation unit that calculates a torque limit value by adding the PID output value generated and provided from the PID control unit to the basic torque value calculated through the first torque limit calculation unit.

그리고 상기 권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템은, 상기 언와인딩 드라이브부에 의해 상기 언와인더의 회동축 일측에 설치 연결된 상기 모터의 발전제동 형태를 토크 조절을 통해 제어하는 과정에서 생산되는 전기 에너지를 송출 받아 축전하고, 축전된 전기 에너지를 전기적으로 연결된 전원공급 대상에 동작 전원으로서 출력 제공 가능한 재생에너지 관리부;를 더 포함한다.And the unwinder power generation braking system, which does not require setting the winding diameter, is produced in the process of controlling the power generation braking form of the motor installed and connected to one side of the rotation axis of the unwinder by the unwinding drive unit through torque control. It further includes a renewable energy management unit capable of receiving and storing electrical energy, and providing output of the stored electrical energy as operating power to an electrically connected power supply target.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, the following effects are achieved.

첫째, 별도의 권취직경 설정이 필요 없이 언와인더와 연결된 모터의 토크 제어를 통한 텐션 조절의 수행이 가능한 언와인더 발전제동 시스템을 구축할 수 있다.First, it is possible to construct an unwinder power generation braking system that can perform tension adjustment through torque control of the motor connected to the unwinder without the need for a separate winding diameter setting.

둘째, 전기 엔지니어들에게 작업대상의 변화 및 작압상태의 변황에 따른 기계적 설정의 변화를 요구하지 않아 더욱 간편하고 쉬운 작업 및 설계 난이도를 제공하며, 이용의 작업 편의성을 고도화 시킬 수 있다.Second, it provides simpler and easier work and design difficulty by not requiring electrical engineers to change mechanical settings according to changes in work objects or operating pressure conditions, and can enhance the convenience of use.

셋째, 작업 상태의 변화에 대응되어 제어 방식의 응답성이 매우 우수하여, 생산력의 증대 및 작업 결과물의 불량률 극소화를 기대할 수 있다.Third, the responsiveness of the control method is very excellent in response to changes in work status, so it can be expected to increase productivity and minimize the defect rate of work results.

넷째, 언와인더 발전제동을 수행하는 과정에서 동시에 재생에너지를 생산하여 이를 시스템 내부 혹은 외부적으로 이용할 수 있도록 함으로서, 에너지 효율을 높이고 탄소 배출 저감과 같은 친환경적인 이점을 제공할 수 있다. Fourth, by simultaneously producing renewable energy in the process of performing unwinder power generation braking and using it internally or externally to the system, it can increase energy efficiency and provide environmentally friendly benefits such as reduction of carbon emissions.

도1은 본 발명의 권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템과 연동되는 롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도2는 본 발명에 따른 권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템의 구성 및 구성 간 연결관계를 도시한 회로도이다.
도3은 본 발명에 따른 권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템 내 직경 계산유닛 및 토크 제한 계산유닛의 세부 구성 및 구성 간 연결관계를 도시한 회로도이다.
Figure 1 is a configuration diagram for explaining a roll-to-roll work system linked to the unwinder power generation braking system that does not require setting the winding diameter of the present invention.
Figure 2 is a circuit diagram showing the configuration and connection relationship between the components of the unwinder power generation braking system that does not require setting the winding diameter according to the present invention.
Figure 3 is a circuit diagram showing the detailed configuration and connection relationship between the diameter calculation unit and the torque limit calculation unit in the unwinder power generation braking system that does not require setting the winding diameter according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings, but already well-known technical parts will be omitted or compressed for brevity of explanation.

<권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템에 관한 설명><Description of the unwinder power generation braking system that does not require winding diameter setting>

도1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템(100)은 언와인더(Unwinder, 11)에 권취된 작업대상(W)이 언와인더(11)의 회동축 일측에 설치 연결된 모터(11M)의 작동에 의해 풀어져 리와인더(Rewinder, 13)에 감아지고, 언와인더(11)와 리와인더(13) 사이에 배치된 컨버팅 장치(12)에 의해 작업대상(W)의 인쇄, 코팅, 합지 또는 포밍 작업이 수행되는 롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템(10)에 연동 가능하게 구축된 시스템에 관한 것이다.Referring to Figure 1, the unwinder power generation braking system 100 that does not require setting the winding diameter of the present invention is such that the work object (W) wound on the unwinder (11) is the unwinder (11). It is unwound by the operation of the motor (11M) installed on one side of the rotating shaft and wound around the rewinder (13), and is worked on by the converting device (12) disposed between the unwinder (11) and the rewinder (13). It relates to a system built to be interoperable with a roll-to-roll work system (10) in which (W) printing, coating, laminating, or forming operations are performed.

정리하면, 롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템(10)은 언와인더(11)에 권취되어 있던 작업대상(W)이 언와인더(11)의 작동에 의해 풀려 컨버팅 장치(12)에서 인쇄, 코팅, 합지 또는 포밍 등과 같은 별도의 작업을 거친 뒤 리와인더(13)의 작동에 의해 다시 감겨 권취될 수 있도록 마련된 작업 시스템으로서, 내부에 별도의 언와인더 발전제동 시스템(100)이 추가 구축되어 상호 연동되는 관계를 구성하게 된다.In summary, the roll-to-roll work system 10 allows the work object (W) wound on the unwinder 11 to be unwound by the operation of the unwinder 11 and transferred to the converting device 12. It is a work system designed to be rewound by the operation of the rewinder (13) after undergoing separate operations such as printing, coating, laminating, or forming, and a separate unwinder power generation braking system (100) is added inside. A relationship is established and interconnected.

이를 위해, 본 발명의 권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템(100)은 직경 계산유닛(110); 토크 제한 계산유닛(120); 텐션 제어부(130); 언와인딩 드라이브부(140); 스피드 설정부(150); 텐션 설정부(160); 정보 출력부(170); 및 재생에너지 관리부(180);를 포함한다.To this end, the unwinder power generation braking system 100 of the present invention, which does not require setting the winding diameter, includes a diameter calculation unit 110; Torque limit calculation unit 120; Tension control unit 130; Unwinding drive unit (140); Speed setting unit 150; Tension setting unit 160; Information output unit 170; and a renewable energy management unit 180.

직경 계산유닛(110)은 언와인더(11)와 컨버팅 장치(12) 사이에 설치되어 언와인더(11)에서 풀려 컨버팅 장치(12)로 향하는 작업대상(W)의 텐션(Tension)을 감지하는 텐션 감지모듈(11R)에 의해 감지된 텐션 감지값과 작업자에 의해 입력 설정되는 텐션 설정값을 기반으로 언와인더(11)의 권취직경을 계산하여 권취직경 산출값에 대한 산출 정보를 생성하게 된다.The diameter calculation unit 110 is installed between the unwinder 11 and the converting device 12 and detects the tension of the work object (W) released from the unwinder 11 and heading to the converting device 12. Calculate the winding diameter of the unwinder (11) based on the tension detection value detected by the tension detection module (11R) and the tension setting value input and set by the operator to generate calculation information about the calculated winding diameter value. do.

여기서, 텐션 감지모듈(11R)은 로드셀과 같은 감자수단으로서, 실질적인 현재의 언와인더(11)에서 컨버팅 장치(12)로 향하는 작업대상(W)의 텐션이 어느 정도 인지 확인할 수 있다.Here, the tension detection module 11R is a sensing means such as a load cell, and can check the actual tension of the work object W heading from the unwinder 11 to the converting device 12.

또한, 작업자에 의해 텐션 설정값이 입력 설정되는 과정을 수행하기 위해 마련된 텐션 설정부(160)는 하나의 신호 입력 모듈로서 시스템 전체 내에 구축되어 작업자가 버튼을 누르거나 터치하는 방식으로 입력행위를 수행하였을 때 신호가 생성될 수 있도록 하는 터치 스크린과 같은 구성에 해당된다.In addition, the tension setting unit 160, which is provided to perform the process of inputting and setting the tension setting value by the operator, is built into the entire system as a signal input module and performs the input action by the operator pressing or touching a button. It corresponds to a touch screen-like configuration that allows a signal to be generated when touched.

구체적으로, 텐션 설정부(160)는 텐션 설정값의 작업자에 의한 입력 설정을 위해 일측에 설정 신호의 생성 및 직경 계산유닛(110)과 생성된 신호의 송신이 가능하도록 전기적 연결을 이룬 상태로 마련된다.Specifically, the tension setting unit 160 is electrically connected to enable generation of a setting signal on one side and transmission of the generated signal to the diameter calculation unit 110 for input setting of the tension setting value by the operator. do.

이 외에도, 실시에 따라 텐션 설정부(160)는 언와인더 발전제동 시스템(100) 내 다양한 구성들과 전기적 연결을 무선 또느 유선을 통해 이루고 있어, 신호의 생성 및 신호의 전송을 다양하게 수행할 수 있다.In addition, depending on the implementation, the tension setting unit 160 is electrically connected to various components in the unwinder power generation braking system 100 through wireless or wired, so that signal generation and signal transmission can be performed in various ways. You can.

이와 같은 작동 형태를 구현하기 위해, 직경 계산유닛(110)은 PID 제어부(111), 리미터부(112), RFG부(113) 및 라이너부(114)를 포함한다.To implement this type of operation, the diameter calculation unit 110 includes a PID control unit 111, a limiter unit 112, an RFG unit 113, and a liner unit 114.

우선, PID 제어부(111)는 에러값 산출부분(111A)을 통해 텐션 감지모듈에 의해 감지된 텐션 감지값과 상기 텐션 설정부에 의해 입력 설정된 텐션 설정값을 수신하여 수신된 텐션 설정값과 텐션 감지값간의 차를 나타내는 에러값을 산출한다.First, the PID control unit 111 receives the tension detection value detected by the tension detection module and the tension setting value input and set by the tension setting unit through the error value calculation unit 111A, and detects the received tension setting value and tension. Calculates an error value representing the difference between values.

결과적으로, PID 제어부(111) 내 에러값 산출부분(111A)을 통해 산출되는 결과값은 '텐션 설정값-텐션 감지값'의 결과에 해당된다.As a result, the result calculated through the error value calculation part 111A in the PID control unit 111 corresponds to the result of 'tension set value - tension detection value'.

또한, PID 제어부(111)는 PID 제어부분(111B)을 통해 에러값 산출부분(111A)에 의해 산출된 에러값을 기반으로 기 설정된 PID(PID, Proportional-Integral-Differential) 제어 로직을 이용하여 에러값에 따른 PID 출력값을 생성하기 된다.In addition, the PID control unit 111 uses a preset PID (Proportional-Integral-Differential) control logic based on the error value calculated by the error value calculation unit 111A through the PID control unit 111B to detect the error. The PID output value is generated according to the value.

여기서, PID 제어부분(111B)에 기 설정 구축된 PID 제어 알고리즘은 도3에 도시된 바와 같이 에러값 산출부분(111A)에 의해 산출된 에러값의 수준에 정비례하여 각각 달리 대응되는 PID 출력값간의 관계를 정의하고 있다.Here, the PID control algorithm preset in the PID control part 111B is directly proportional to the level of the error value calculated by the error value calculation part 111A, as shown in FIG. 3, and the relationship between the corresponding PID output values is different. is defined.

이에 따라, PID 제어부분(111B)는 PID 제어 알고리즘에 해당하는 로직을 기반으로 에러값 산출부분(111A)에 의해 산출된 에러값별로 각기 다른 PID 출력값을 출력 생성한다.Accordingly, the PID control unit 111B outputs and generates different PID output values for each error value calculated by the error value calculation unit 111A based on the logic corresponding to the PID control algorithm.

다음으로, 리미터부(112)는 상위 리미터값과 하위 리머터값이 기 설정되어 있으며, PID 제어부(111)로부터 생성되어 제공받은 PID 출력값의 기 설정된 상위 리미터값과 하위 리미터값에 대한 상대적 대소 관계를 판단한다.Next, the limiter unit 112 has preset upper limiter values and lower limiter values, and determines the relative size relationship between the preset upper limiter value and lower limiter value of the PID output value generated and received from the PID control unit 111. judge.

구체적으로, 리미터부(112)는 PID 제어부(111)로부터 생성되어 제공받은 PID 출력값이 기 설정된 상위 리미터값을 초과하여 상대적으로 큰지 여부와 기 설정된 하위 리미터값의 미만인 상태로 상대적으로 적은지 여부를 판단하게 된다.Specifically, the limiter unit 112 determines whether the PID output value generated and received from the PID control unit 111 is relatively large, exceeding the preset upper limiter value, and whether it is relatively small and less than the preset lower limiter value. I do it.

만약, PID 제어부(111)로부터 생성되어 제공받은 PID 출력값이 상위 리미터값 보다 클 경우 'LUR=1'로 정의하여 판단 결과에 대한 정보를 생성하게 되고, PID 제어부(111)로부터 생성되어 제공받은 PID 출력값이 하위 리미터값 보다 작을 경우 'LLR=1'로 정의하여 판단 결과에 대한 정보를 생성하게 된다.If the PID output value generated and provided from the PID control unit 111 is greater than the upper limiter value, 'LUR=1' is defined to generate information about the judgment result, and the PID generated and provided from the PID control unit 111 If the output value is less than the lower limiter value, 'LLR=1' is defined to generate information about the judgment result.

여기서, LUR은 'Limit Upper Reached'의 약자로, 상한 설정치를 초과 시 활성화되도록 기 설정된 상한 리미트 값을 의미하고, LLR은 'Limit Lower Reached'의 약자로, 하한 설정치 미만으로 내려갈 시 활성화되도록 기 설정된 하한 리미트 값을 이미한다.Here, LUR is an abbreviation for 'Limit Upper Reached', meaning the upper limit value that is preset to be activated when the upper limit setting value is exceeded, and LLR is an abbreviation for 'Limit Lower Reached', which is a preset value to be activated when it falls below the lower limit setting value. The lower limit value is already set.

다음으로, RFG(Ramp Function Generator)부(113)는 리미터부(112)를 통해 판단된 결과에 따라 기 설정된 로직에 따라 언와인더(11)의 권취직경을 산출하게 된다.Next, the RFG (Ramp Function Generator) unit 113 calculates the winding diameter of the unwinder 11 according to a preset logic according to the result determined by the limiter unit 112.

구체적으로, 리미터부(112)를 통해 판단된 결과가 PID 출력값이 상위 리미터보다 클 경우인 판단 결과에 대한 정보가 'LUR=1'을 나타낼 경우에는 소정의 직경 변화율에 따라 점차 산출되는 권취직경 산출값을 도3에 도시된 바와 같이 'UP_Time'에 의해 증가될 수 있도록 한다.Specifically, when the result determined through the limiter unit 112 indicates that the PID output value is greater than the upper limiter and the information regarding the judgment result indicates 'LUR=1', the winding diameter is gradually calculated according to a predetermined diameter change rate. The value can be increased by 'UP_Time' as shown in Figure 3.

또한, 리미터부(112)를 통해 판단된 결과가 PID 출력값이 하위 리미터보다 작을 경우인 판단 결과에 대한 정보가 'LLR=1'을 나타낼 경우에는 소정의 직경 변화율에 따라 점차 산출되는 권취직경 산출값을 도3에 도시된 바와 같이 'Down_Time'에 의해 감소될 수 있도록 한다.In addition, when the result determined through the limiter unit 112 indicates that the PID output value is smaller than the lower limiter and the information about the judgment result indicates 'LLR = 1', the winding diameter calculated value is gradually calculated according to a predetermined diameter change rate. can be reduced by 'Down_Time' as shown in Figure 3.

마지막으로, 라이너부(114)는 RFG(Ramp Function Generator)부(113)에 의해 산출된 권취직경 산출값을 제공받아, 제공받은 권취직경 산출값을 기반으로 직경 변화율을 조절하게 된다.Finally, the liner unit 114 receives the winding diameter calculation value calculated by the RFG (Ramp Function Generator) unit 113 and adjusts the diameter change rate based on the provided winding diameter calculation value.

구체적으로, 라이너부(114)는 도3에 도시된 바와 같이 기 설정된 직경 변화율 조절 로직에 따라 RFG부(113)에 의해 산출된 권취직경 산출값이 증가할수록 직경 변화율을 낮추어 RFG부(113)에 설정 제공하여, 천천히 권취직경 산출값 변화가 일어날 수 있도록 한다.Specifically, as shown in FIG. 3, the liner unit 114 lowers the diameter change rate as the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit 113 increases according to the preset diameter change rate control logic, thereby increasing the winding diameter change rate in the RFG unit 113. Settings are provided so that the winding diameter calculation value can change slowly.

이와 더불어, 라이너부(114)는 도3에 도시된 바와 같이 기 설정된 직경 변화율 조절 로직에 따라 RFG부(113)에 의해 산출된 권취직경 산출값이 감소할수록 직경 변화율을 높여 RFG부(113)에 설정 제공하여, 더욱 빠르게 권취직경 산출값 변화가 일어날 수 있도록 한다.In addition, as shown in FIG. 3, the liner unit 114 increases the diameter change rate as the winding diameter calculated by the RFG unit 113 decreases according to the preset diameter change rate control logic to increase the diameter change rate to the RFG unit 113. Settings are provided so that changes in the winding diameter calculation value can occur more quickly.

토크 제한 계산유닛(120)는 작업자에 의해 텐션 설정부(160)를 통해 입력 설정된 텐션 설정값과 직경계산 유닛(110)에 의해 산출된 권취직경 산출값을 기반으로 토크 제한값(Torque limit)을 계산한다.The torque limit calculation unit 120 calculates the torque limit based on the tension setting value input and set by the operator through the tension setting unit 160 and the winding diameter calculation value calculated by the diameter calculation unit 110. do.

이를 위해, 토크 제한 계산유닛(120)은 제1토크제한 계산부(121) 및 제2토크제한 계산부(122)를 포함한다. For this purpose, the torque limit calculation unit 120 includes a first torque limit calculation unit 121 and a second torque limit calculation unit 122.

여기서, 제1토크제한 계산부(121)는 RFG부(113)에 의해 산출된 권취직경 산출값 및 텐션 설정부(160)에 의해 입력 설정된 텐션 설정값을 수신하며, 수신된 상기 권취직경 산출값의 절반에 해당하는 반지름값에 텐션 설정값을 곱하여 기본 토크값을 계산하게 된다.Here, the first torque limit calculation unit 121 receives the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit 113 and the tension setting value input and set by the tension setting unit 160, and the received winding diameter calculation value The basic torque value is calculated by multiplying the radius value corresponding to half of by the tension setting value.

더욱 구체적으로, 기본 토크값의 결과값은 도3에 도시된 바와 같이'{(권취직경 산출값ㅧ0.5)ㅧ텐션 설정값}ㆇGear Ratio(1, 1:1)'로 정의 될 수 있다.More specifically, the result of the basic torque value can be defined as '{(winding diameter calculated valueㅧ0.5)ㅧtension setting value}ㆇGear Ratio(1, 1:1)' as shown in Figure 3.

실시에 따라, 텐션 셋업부(125)가 별도로 마련되어 텐션 설정값을 독립적인 별개의 구성으로부터 설정 생성을 거친 뒤 제공 받을 수 있으나, 가장 바람직하게는 텐션 설정부(160)를 통해 수행되도록 한다.Depending on the implementation, the tension setup unit 125 may be provided separately so that the tension setting value can be provided after creating a setting from an independent separate configuration, but most preferably, it is performed through the tension setup unit 160.

다음으로, 제2토크제한 계산부(122)는 제1토크제한 계산부(121)를 통해 산출된 기본 토크값에 PID 제어부(111)로터 생성되어 제공받은 PID 출력값을 더하여 토크 제한값을 계산한다.Next, the second torque limit calculation unit 122 calculates the torque limit value by adding the PID output value generated and received from the PID control unit 111 to the basic torque value calculated through the first torque limit calculation unit 121.

텐션 제어부(130)는 토크 제한 계산유닛(120)을 통해 산출된 토크 제한값을 기반으로 모터(11M)의 작동상태 조절을 위한 모터 텐션제어명령 신호를 생성하는 구성으로, 모터(11M)의 토크 전처리 제어 및 토크 리미팅(Limiting)을 실질적으로 수행하게 된다.The tension control unit 130 is configured to generate a motor tension control command signal for controlling the operating state of the motor 11M based on the torque limit value calculated through the torque limit calculation unit 120, and performs torque preprocessing of the motor 11M. Control and torque limiting are practically performed.

언와인딩 드라이브부(140)는 텐션 제어부(130)를 통해 생성되는 텐션제어명령 신호를 수신하여, 이를 기반으로 모터(11M) 작동 상태를 제어함으로써 토크 제어 기반의 발전 제동이 실질적으로 수행될 수 있도록 한다.The unwinding drive unit 140 receives the tension control command signal generated through the tension control unit 130 and controls the operating state of the motor 11M based on this, so that torque control-based power generation braking can be practically performed. do.

이를 위해, 언와인딩 드라이브부(140)는 모터(11M) 작동 상태에 따른 현재 회전 스피드값을 제공받을 뿐만 아니라, 스피드 설정부(150)를 통해 모터(11M)의 언와이딩 동작에 의한 현재의 회전 스피드를 검토하여 설정되는 스피드 설정 신호를 수신하여 스피드 조절을 수행하는 스피드 조절부분(141)을 포함한다.To this end, the unwinding drive unit 140 not only receives the current rotation speed value according to the operating state of the motor 11M, but also receives the current rotation speed value by the unwinding operation of the motor 11M through the speed setting unit 150. It includes a speed control part 141 that performs speed control by receiving a speed setting signal set by examining the rotation speed.

이 외에도, 언와인딩 드라이브부(140)는 스피드 조절부분(141)을 통해 스피드 제어 신호 기반의 토크 값과 텐션 제어부(130)의 토크 전처리 제어(Precontrol torque)를 통해 수신되는 토크값의 합산을 수행하는 토크 합산부분(142)와 토크 합산부분(142)에 의한 합산 결과값에 대한 토크 제한값 기반의 토크 리미팅(Limiting)을 수행하는 토크 제한부분(143) 또한 포함한다.In addition, the unwinding drive unit 140 sums the torque value based on the speed control signal through the speed control unit 141 and the torque value received through the torque precontrol torque of the tension control unit 130. It also includes a torque summing part 142 and a torque limiting part 143 that performs torque limiting based on a torque limit value for the summed result value of the torque summing part 142.

더 나아가, 언와인딩 드라이브부(140)는 토크 리미팅(Limiting)을 수행한 결과 얻어진 토크값에 대비하여 전류 제어 루프(current control loop)를 수행하는 로직이 갖춰진 전류 제어부분(144)과 이로 인해 회전 토크가 달리 조절 될 수 있도록 연결된 정류자부분(145)를 포함하고 있다.Furthermore, the unwinding drive unit 140 includes a current control unit 144 equipped with logic to perform a current control loop in comparison to the torque value obtained as a result of torque limiting, and thereby rotates. It includes a commutator portion (145) connected so that the torque can be adjusted differently.

정보 출력부(170)는 롤투롤 작업 시스템(10)을 비롯해 언와인더 발전제동 시스템(100)의 각 구성들이 정상 작동하고 있는지에 관한 정보, 아래 설명될 재생에너지 관리부(180)를 통해 생산되는 재생에너지의 축전 및 사용 내역과 관련한 정보 등 다양한 시스템 작동에 관련한 정보들을 작업자에게 출력 제공하여 시각적으로 인지할 수 있게 해주는 디스플레이와 같은 별도의 출력 모듈에 해당한다.The information output unit 170 provides information on whether each component of the unwinder power generation braking system 100, including the roll-to-roll work system 10, is operating normally, and information produced through the renewable energy management unit 180, which will be described below. It corresponds to a separate output module such as a display that outputs information related to various system operations, such as information related to renewable energy storage and usage history, to workers so that they can visually recognize it.

재생에너지 관리부(180)는 언와인딩 드라이브부(140)에 의해 언와인더(11)의 회동축 일측에 설치 연결된 모터(11M)의 발전제동 형태를 토크 조절을 통해 제어하는 과정에서 생산되는 전기 에너지를 송출 받아 축전한다.The renewable energy management unit 180 is an electrical energy produced in the process of controlling the power generation braking form of the motor 11M installed on one side of the rotation axis of the unwinder 11 by the unwinding drive unit 140 through torque control. Received the message and congratulated it.

이를 위해, 재생에너지 관리부(180)는 별도의 인버터 구성을 포함하고 있게 되며, 축전된 전기 에너지를 전기적으로 연결된 특정 전원공급 대상에 동작 전원으로서 출력 제공 가능하도록 마련되어 가장 바람직하게는 모터(11M)의 작동에 이용할 수도 있고 그 외의 롤투롤 작업 시스템(10)과 관련한 타 구성의 작동에도 이용할 수 있어 에너지 절약 및 효율성을 충분히 고도화 시키고, 탄소 배출 저감효과를 충분히 제공하여 환경적 이점 또한 갖추게 된다.For this purpose, the renewable energy management unit 180 includes a separate inverter configuration and is provided to output the stored electric energy as an operating power to a specific electrically connected power supply target, most preferably the motor 11M. It can be used for operation or for the operation of other configurations related to the roll-to-roll work system 10, thereby sufficiently enhancing energy saving and efficiency and providing sufficient carbon emission reduction effects, thereby also providing environmental benefits.

본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit but illustrate the technical idea of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these examples. The scope of protection should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.

10 : 롤투롤 작업 시스템
11 : 언와인더 12 : 컨버팅 장치
13 : 리와인더 W : 작업대상
100 : 언와인더 발전제동 시스템
11R : 텐션 감지모듈 11M : 모터
110 : 직경 계산유닛
111 : PID 제어부
111A : 에러값 산출부분 111B : PID 제어부분
112 : 리미터부 113 : RFG부
114 : 라이너부
120 : 토크 제한 계산유닛
121 : 제1토크제한 계산부 122 : 제2토크제한 계산부
125 : 텐션 셋업부
130 : 텐션 제어부
140 : 언와인딩 드라이브부
141 : 스피드 조절부분 142 : 토크 합산부분
143 : 토크 제한부분 144 : 전류 제어부분
145 : 정류자부분
150 : 스피드 설정부 160 : 텐션 설정부
170 : 정보 출력부 180 : 재생에너지 관리부
10: Roll-to-roll work system
11: unwinder 12: converting device
13: Rewinder W: Work object
100: Unwinder power generation braking system
11R: Tension detection module 11M: Motor
110: diameter calculation unit
111: PID control unit
111A: Error value calculation part 111B: PID control part
112: limiter unit 113: RFG unit
114: Liner part
120: Torque limit calculation unit
121: first torque limit calculation unit 122: second torque limit calculation unit
125: Tension setup unit
130: Tension control unit
140: Unwinding drive unit
141: Speed control part 142: Torque summation part
143: Torque limit part 144: Current control part
145: Commutator part
150: Speed setting unit 160: Tension setting unit
170: Information output unit 180: Renewable energy management unit

Claims (5)

언와인더(Unwinder)에 권취된 작업대상이 상기 언와인더의 회동축 일측에 설치 연결된 모터의 작동에 의해 풀어져 리와인더(Rewinder)에 감아지고, 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치된 컨버팅 장치에 의해 작업대상의 인쇄, 코팅, 합지 또는 포밍 작업이 수행되는 롤투롤(Roll-To-Roll) 작업 시스템에 연동 가능하게 구축된 언와인더 발전제동 시스템에 있어서,
상기 언와인더와 상기 컨버팅 장치 사이에 설치되어 상기 언와인더에서 풀려 상기 컨버팅 장치로 향하는 상기 작업대상의 텐션을 감지하는 텐션 감지모듈에 의해 감지된 텐션 감지값과 작업자에 의해 입력 설정되는 텐션 설정값을 기반으로 상기 언와인더의 권취직경을 계산하는 직경 계산유닛;
작업자에 의해 입력 설정된 상기 텐션 설정값 및 상기 직경계산 유닛에 의해 산출된 권취직경 산출값을 기반으로 토크 제한값(Torque limit)을 계산하는 토크 제한 계산유닛;
상기 토크 제한 계산유닛을 통해 산출된 상기 토크 제한값을 기반으로 상기 모터의 작동상태 조절을 위한 모터 텐션제어명령 신호를 생성하는 텐션 제어부;
상기 텐션 제어부를 통해 생성되는 텐션제어명령 신호를 수신하여, 이를 기반으로 상기 모터의 작동 상태를 제어하는 언와인딩 드라이브(Drive)부; 및
상기 텐션 설정값의 작업자에 의한 입력 설정을 위해 일측에 설정 신호의 생성 및 상기 직경 계산유닛과 생성된 신호의 송신이 가능하도록 마련된 텐션 설정부;를 포함하며,
상기 직경 계산유닛은,
상기 텐션 감지모듈에 의해 감지된 텐션 감지값과 상기 텐션 설정부에 의해 입력 설정된 텐션 설정값을 수신하여, 수신된 텐션 설정값과 텐션 감지값간의 차를 나타내는 에러값을 기반으로 기 설정된 PID(PID, Proportional-Integral-Differential) 제어 로직을 이용하여 상기 에러값에 따른 PID 출력값을 생성하는 PID 제어부;
상위 리미터값과 하위 리머터값이 기 설정되어 있으며, 상기 PID 제어부로부터 생성되어 제공받은 PID 출력값의 상기 기 설정된 상위 리미터값과 하위 리미터값에 대한 상대적 대소 관계를 판단하는 리미터부;
상기 리미터부를 통해 판단된 결과에 따라 기 설정된 로직에 따라 상기 언와인더의 권취직경을 산출하는 RFG(Ramp Function Generator)부;를 포함하며,
상기 RFG부는 상기 리미터부를 통해 판단된 결과가 상기 PID 출력값이 상기 상위 리미터보다 클 경우 소정의 직경 변화율에 따라 점차 산출되는 권취직경 산출값을 증가시키고,
상기 RFG부는 상기 리미터부를 통해 판단된 결과가 상기 PID 출력값이 상기 하위 리미터보다 작을 경우 소정의 직경 변화율에 따라 점차 산출되는 권취직경 산출값을 감소시키는 것을 특징으로 하는
권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템.
A work object wound on an unwinder is unwound by the operation of a motor installed on one side of the rotation axis of the unwinder and wound on a rewinder, and a converting device disposed between the unwinder and the rewinder. In the unwinder power generation braking system built to be linked to a roll-to-roll work system in which printing, coating, laminating, or forming work of the work object is performed,
A tension detection value detected by a tension detection module installed between the unwinder and the converting device to detect the tension of the work object unwinding from the unwinder and heading to the converting device and a tension setting input by the operator. a diameter calculation unit that calculates the winding diameter of the unwinder based on the value;
A torque limit calculation unit that calculates a torque limit based on the tension setting value input and set by the operator and the winding diameter calculation value calculated by the diameter calculation unit;
a tension control unit that generates a motor tension control command signal for controlling the operating state of the motor based on the torque limit value calculated through the torque limit calculation unit;
An unwinding drive unit that receives a tension control command signal generated through the tension control unit and controls the operating state of the motor based on it; and
It includes a tension setting unit provided to generate a setting signal on one side and transmit the generated signal to the diameter calculation unit for input setting of the tension setting value by an operator,
The diameter calculation unit is,
The tension detection value detected by the tension detection module and the tension setting value input by the tension setting unit are received, and a preset PID is generated based on an error value indicating the difference between the received tension setting value and the tension detection value. , Proportional-Integral-Differential) control logic to generate a PID output value according to the error value;
An upper limiter value and a lower limiter value are preset, and a limiter unit determines a relative size relationship between the preset upper limiter value and the lower limiter value of the PID output value generated and received from the PID control unit.
It includes an RFG (Ramp Function Generator) unit that calculates the winding diameter of the unwinder according to a preset logic according to the result determined through the limiter unit,
If the result determined by the limiter unit is that the PID output value is greater than the upper limiter, the RFG unit gradually increases the calculated winding diameter value according to a predetermined diameter change rate,
The RFG unit is characterized in that when the result determined by the limiter unit is that the PID output value is smaller than the lower limiter, the winding diameter calculation value gradually calculated according to a predetermined diameter change rate is reduced.
Unwinder power generation braking system that does not require winding diameter setting.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 직경 계산유닛은,
상기 RFG부에 의해 산출된 권취직경 산출값을 제공받아, 제공받은 권취직경 산출값을 기반으로 상기 직경 변화율을 조절하는 라이너(Linear)부;를 더 포함하며,
상기 라이너부는 기 설정된 직경 변화율 조절 로직에 따라 상기 RFG부에 의해 산출된 권취직경 산출값이 증가할수록 상기 직경 변화율을 낮추어 상기 RFG부에 설정 제공하고,
상기 라이너부는 기 설정된 직경 변화율 조절 로직에 따라 상기 RFG부에 의해 산출된 권취직경 산출값이 감소할수록 상기 직경 변화율을 높여 상기 RFG부에 설정 제공하는 것을 특징으로 하는
권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템.
According to paragraph 1,
The diameter calculation unit is,
It further includes a liner unit that receives the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit and adjusts the diameter change rate based on the provided winding diameter calculation value,
The liner unit provides the setting to the RFG unit by lowering the diameter change rate as the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit increases according to a preset diameter change rate control logic,
The liner unit increases the diameter change rate as the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit decreases according to a preset diameter change rate control logic, and provides a setting to the RFG unit.
Unwinder power generation braking system that does not require winding diameter setting.
제1항에 있어서,
상기 토크 제한 계산유닛은,
상기 RFG부에 의해 산출된 권취직경 산출값 및 상기 텐션 설정부에 의해 입력 설정된 텐션 설정값을 수신하며, 수신된 상기 권취직경 산출값의 절반에 해당하는 반지름값에 상기 텐션 설정값을 곱하여 기본 토크값을 계산하는 제1토크제한 계산부; 및
상기 제1토크제한 계산부를 통해 산출된 기본 토크값에 상기 PID 제어부로부터 생성되어 제공받은 PID 출력값을 더하여 토크 제한값을 계산하는 제2토크제한 계산부;을 포함하는 것을 특징으로 하는
권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템.
According to paragraph 1,
The torque limit calculation unit is,
Receives the winding diameter calculation value calculated by the RFG unit and the tension setting value inputted by the tension setting unit, and multiplies the radius value corresponding to half of the received winding diameter calculation value by the tension setting value to obtain basic torque. a first torque limit calculator that calculates a value; and
A second torque limit calculation unit that calculates a torque limit value by adding the PID output value generated and received from the PID control unit to the basic torque value calculated through the first torque limit calculation unit.
Unwinder power generation braking system that does not require winding diameter setting.
제1항에 있어서,
상기 권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템은,
상기 언와인딩 드라이브부에 의해 상기 언와인더의 회동축 일측에 설치 연결된 상기 모터의 발전제동 형태를 토크 조절을 통해 제어하는 과정에서 생산되는 전기 에너지를 송출 받아 축전하고, 축전된 전기 에너지를 전기적으로 연결된 전원공급 대상에 동작 전원으로서 출력 제공 가능한 재생에너지 관리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
권취직경 설정이 필요없는 언와인더 발전제동 시스템.
According to paragraph 1,
The unwinder power generation braking system that does not require the winding diameter setting,
The unwinding drive unit transmits and stores electrical energy produced in the process of controlling the power generation braking form of the motor installed and connected to one side of the rotating shaft of the unwinder through torque control, and stores the stored electrical energy electrically. Characterized in that it further includes a renewable energy management unit capable of providing output as operating power to a connected power supply target.
Unwinder power generation braking system that does not require winding diameter setting.
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