KR19990028697U - 진동센서를 이용한 소규모 기기상태 진단 시스템 - Google Patents
진동센서를 이용한 소규모 기기상태 진단 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 중/소규모의 산업현장에서 생산설비에 부착된 각종 회전체의 진동값을 측정하여 기기의 상태 및 잔여 수명을 예측하기 위한 소규모의 상태진단 시스템에 관한 것으로서, 회전체(2)가 연결된 진동센서(1)에다 정전류원(11)을 연결함과 더불어 프리앰프(12)를 통해 신호처리 유닛(13)을 연결하여 구성으로 본 고안에서는 기존의 상태진단 시스템을 간략화 하여 진동센서 및 이를 구동하기 위한 부분과 검출한 진동신호를 처리하기 위한 기본적인 신호처리 시스템 그리고 이렇게 얻어진 신호를 받아들여 정상상태와 비교하여 이상발생시 외부로 출력신호를 발생시키는 부분으로 구성된 소규모의 상태진단 시스템을 고안하여 기존의 대형 시스템에서 이루어지던 여러 가지의 기능 중 가장 필요로 하는 기능만을 가지고 소형화 저가격화 하도록 하였다. 이상에서 고안한 진동센서를 이용한 소규모 기기 상태 진단시스템을 적용하는 경우에는 기존의 대형설비를 적용하기 어려운 중/소규모의 산업현장에서의 기기 상태 진단이 원활해질 것이며, 이에 따라 산업전반에서의 생산성 향상 및 조업의 안정화를 이룰 수 있으며 현재 지속적으로 추진되고 있는 산업의 자동화에도 기여할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 고안은 중/소규모의 산업현장에서 생산설비에 부착된 각종 회전체의 진동값을 측정하여 기기의 상태 및 잔여 수명을 예측하기 위한 소규모의 상태진단 시스템에 관한 것으로서, 특히 기존의 대형 및 고가의 상태진단 시스템의 도입이 어려운 단일 설비 및 소규모의 산업현장에서의 적용성을 높이기 위한 진동센서를 이용한 소규모 기기 상태진단 시스템에 관한 것이다.
현대의 산업의 추세는 대형화 및 자동화에 의한 일관 생산설비를 도입하고 있으며 이러한 설비에서 한 부위의 고장이나 돌발적인 조업의 정지는 전체 생산설비에 영향을 미쳐 조업의 차질을 가져올 수 있으며 설비의 불안정으로 인하여 매우 위험한 결과를 초래할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 설비에 부가된 각종 회전체에서 발생하는 진동신호를 진동센서를 통해 검출하고 이를 이용하여 정상적인 진동범위를 벗어나는 경우를 검출하여 설비의 상태 및 수명을 예측하는 상태진단 시스템(CMS:Condition Monitoring System)과 이에 부가된 운영 소프트웨어를 개발하여 적용하여 왔다. 도 1에 이러한 CMS 설비의 기본적인 구성도를 나타내었다. 이러한 CMS 설비는 생산설비의 안정성 및 조업의 안정을 위해 매우 중요한 설비이지만 도 1에 나타낸 바와 같이 설비의 규모가 방대하고 각각의 구성품이 고가의 장비로 구성되어 있어서 적용이 가능한 산업현장은 제한적이며 특히 상태진단이 반드시 필요한 중/소규모의 생산설비에서는 이를 적용하고 운영하는데 상당한 어려움을 안고 있었다. 이에 비해 중/소규모의 생산설비도 급격하게 자동화 되어가고 있는 상황에서 상태진단의 중요성은 점점 높아가고 있으므로 CMS의 적용에 관한 산업체의 관심은 증가하고 있는 추세이므로 이들 사이의 절충안이 요구되어지고 있는 실정이다.
본 고안은 상기한 실정을 감안하여 안출한 것으로서, 기존의 상태진단 시스템을 간략화 하여 진동센서 및 이를 구동하기 위한 부분과 검출한 진동신호를 처리하기 위한 기본적인 신호처리 시스템 그리고 이렇게 얻어진 신호를 받아들여 정상상태와 비교하여 이상 발생시 외부로 출력신호를 발생시키는 부분으로 구성된 소규모의 상태진단 시스템을 고안하여 기존의 대형 시스템에서 이루어지던 여러 가지의 기능 중 가장 필요로 하는 기능만을 가지고 소형화 저가격화 한 진동센서를 이용한 소규모 기기 상태진단 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 기존의 대형 CMS 설비의 기본적인 구성도,
도 2는 본 고안 진동센서를 이용한 소규모 기기 상태진단 시스템의 개략도,
도 3a는 종래의 접속용 회로박스,
도 3b는 종래의 소규모 상태진단 시스템
도 4a는 종래의 기기간 정보 교환망 구성도,
도 4b는 종래의 대형 CMS와의 정보 교환망 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 진동센서 2 : 회전체
3 : 접속용 회로박스 4 : 전송용 통신회로
5 : 1/0 보드 6 : 대용량 CMS 시스템
7 : 소규모 상태진단 시스템 11 : 정전류원
12 : 프리앰프 13: 신호처리 유닛
14 : 출력변환기 15 : 신호처리 회로
16 : A/D 변환기 17 : 마이크로 프로세서
18 : 디스플레이 유닛 19 : 통신 및 외부 출력회로
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안 진동센서를 이용한 소규모 기기 상태진단 시스템은 회전체(2)가 연결된 진동센서(1)에다 정전류원(11)을 연결함과 더불어 프리앰프(12)를 통해 신호처리 유닛(13)을 연결하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 작용 및 효과를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 고안 진동센서를 이용한 소규모 기기 상태진단 시스템의 개략적인 구성도로서, 도 2에 나타낸 시스템 부분은 도 1에서 나타낸 기존의 대형 상태진단 시스템에서 진동신호의 검출 및 전송을 위해 설치하였던 접속용 회로박스(Juntion Box)의 부분에 설치되는 것으로써 진동신호를 다루기 위한 기본적인 회로를 포함하고 있다. 기존의 접속용 회로박스에서는 진동센서(1)를 구동하고 진동센서(1)에서 발생하는 출력값을 받아 상위의 제어기로 전송하기 위한 전송부로 전달하는 기능만을 지니고 있다. 이에 비해 동일한 설치위치에 적용되는 본 고안 소규모 상태진단 시스템은 진동센서(1)의 구동회로인 정전류원(11) 및 증폭회로인 프리앰프(12)를 기본으로 가지며 이렇게 검출된 진동신호를 A/D 변환기를 거쳐 마이크로 프로세서에서 진동신호를 분석하고 디스플레이 회로에서 외부로 기본적인 값을 출력하며 이상 발생 시에는 경보신호를 발생시키고 외부의 차단 기기를 동작시키기 위한 릴레이 회로부를 내장한 신호처리 유닛(13)을 구비한다. 이상에서 설명한 기존의 상태진단 시스템의 접속용 회로박스와 소규모 상태진단 시스템의 차이점을 도 3에 나타냈다.
본 고안에서 고안한 소규모 상태진단 시스템은 위에서 언급한 바와 같이 범용 소자 및 저가격의 마이크로 프로세서를 사용하고 있으며 고가의 컴퓨터 설비를 필요로 하지 않으므로 소형 및 저가격을 실현할 수 있으며 이에 비해 대형 설비의 컴퓨터에서 이루어지던 진동경향 관리를 자체에서 실시할 수 있으므로 중/소규모의 산업현장에서 수 개의 진동센서로 상태를 간이적으로 진단하는 경우에는 매우 효과적인 설비이며 비용에 대한 효과도 매우 높아지게 된다. 또한 이러한 소규모 진단시스템에는 상위 기종으로의 신호전송기능이 부가되어 있으므로 각 소규모 진단설비간 정보의 전송이 가능하며 기존 대형 진단설비의 정보 입력부로 직접 자료를 전송할 수 있으므로 필요시 설비의 확장성도 매우 높으며 기존의 대형설비의 통신방식을 그대로 탑재하므로 별다른 조작 없이도 대형설비의 단말설비로 전환이 가능하다는 장점을 지니며, 이러한 장점은 향후 대형설비 도입 시에 설비의 추가비용을 최소화하는 효과도 얻을 수 있다. 이러한 기기 간의 통신 및 상위 기종간의 통신상태를 나타낸 개략 도를 도 4에 나타냈다.
상기한 바와 같이 작용하는 본 고안 진동센서를 이용한 소규모 기기 상태 진단시스템을 사용하는 경우에는 기존의 대형설비를 적용하기 어려운 중/소규모의 산업현장에서의 기기 상태 진단이 원활해질 것이므로 이에 따라 산업 전반에서의 생산성 향상 및 조업의 안정화를 이룰 수 있으며 현재 지속적으로 추진되고 있는 산업의 자동화에도 기여할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.
Claims (1)
- 회전체(2)가 연결된 진동센서(1)에다 정전류원(11)을 연결함과 더불어 프리앰프(12)를 통해 신호처리 유닛(13)을 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는 진동센서를 이용한 소규모 기기 상태진단 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR2019970041333U KR19990028697U (ko) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 진동센서를 이용한 소규모 기기상태 진단 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR2019970041333U KR19990028697U (ko) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 진동센서를 이용한 소규모 기기상태 진단 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19990028697U true KR19990028697U (ko) | 1999-07-15 |
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|---|---|---|---|
| KR2019970041333U Ceased KR19990028697U (ko) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 진동센서를 이용한 소규모 기기상태 진단 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990028697U (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101248232B1 (ko) * | 2011-12-23 | 2013-03-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 병렬 부대설비의 이상 진단 방법 및 시스템 |
-
1997
- 1997-12-27 KR KR2019970041333U patent/KR19990028697U/ko not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101248232B1 (ko) * | 2011-12-23 | 2013-03-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 병렬 부대설비의 이상 진단 방법 및 시스템 |
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