KR20010005403A - 건조실 자동제어 시스템 - Google Patents

Abstract

전 건조공정을 자동으로 제어하고 원격의 중앙통제 시스템을 통해 최소의 인원으로 감시를 수행할 수 있도록 하여 제품의 품질향상 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 건조실 자동제어 시스템에 관한 것으로, 건조실내의 건조공정 관련 정보를 검출하기 위한 센싱부와, 건조실 내부의 온도 및 습도를 설정상태로 유지시키기위한 부하를 구동하는 구동부와, 제품의 특성별로 설정된 제어데이터에 따라 건조공정이 수행되도록 구동부를 제어하고 그에 따른 동작상태값 및 제어 관련 데이터로 데이터 베이스를 구축함과 동시에 사용자가 공정 감시동작을 수행하도록 동작 상태값 및 제어 관련 데이터를 화면상에 디스플레이하기 위한 제어부와, 제어부에서 제공되는 건조공정 동작상태 및 제어 관련 데이터를 화면상에 디스플레이하는 디스플레이부와, 센싱부 및 구동부와 제어부의 데이터 교환을 위한 통신 유닛을 포함하여 구성되므로 공정 제어 데이터 및 공정 진행 세부사항을 원격 모니터링하여관리자의 감시능력을 극대화하므로 제품의 불량률을 최소화하고 작업효율을 향상시킬 수 있으며, 현재까지의 제품별 제어 데이터로 데이터 베이스를 구축하므로 제품분석자료로 활용함은 물론이고 차후 생산되는 제품의 품질향상을 위한 데이터로도 활용할 수 있다.

Description

건조실 자동제어 시스템{System for Auto Controlling of dry room}

본 발명은 해당 제품의 특성에 따른 공정 파라미터(Parameter)들로 데이터 베이스를 구축하여 최적의 공정 자동제어를 수행함과 동시에 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface: GUI)를 통해 효율적인 공정 감시가 가능하도록 한 건조실 자동제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동화 공정에 의해 생산되는 각종 제품중 특정 제품의 경우 건조공정을 거치게 되는데, 건조 공정은 해당 제품의 특성에 따라 온도, 습도 등 다수의 파라미터들을 얼마나 정확하게 설정하고 그에 따른 공정이 정확하게 이루어지느냐에 따라 제품의 성능이 좌우된다.

그러나 현재까지 건조 공정은 자동화가 이루어지지 못하고 거의 모든 공정 제어과정이 작업자에 의해 수동으로 수행되며, 현장에서 각 라인별 세부공정을 감시하고 세부 공정들이 정확하게 수행되는 지를 감시하기 위해 수많은 작업자가 필요하다.

종래의 기술에 따른 건조 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 전체 건조 공정 제어가 작업자에 의해 수동으로 수행되어 건조공정의정확성이 저하되므로 결국, 제품의 품질저하를 초래한다.

둘째, 공정 진행상태를 수시로 감시하고 확인하기 위해 다수의 작업자를 필요로 하므로 제품 제조비용이 상승하고 작업효율이 저하된다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 전 건조공정을 자동으로 제어하고 원격의 중앙통제 시스템을 통해 최소의 인원으로 감시를 수행할 수 있도록 하여 제품의 품질향상 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 건조실 자동제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건조실 자동제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 적용된 퍼지 함수를 나타낸 그래프

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11: 센싱부 12: 부하

13: 구동부 14: PC

15: 모니터 16: 통신 유닛

본 발명은 건조실내의 건조공정 관련 정보를 검출하기 위한 센싱부와, 건조실 내부의 온도 및 습도를 설정상태로 유지시키기 위한 부하를 구동하는 구동부와, 제품의 특성별로 설정된 제어데이터에 따라 건조공정이 수행되도록 구동부를 제어하고 그에 따른 동작상태값 및 제어 관련 데이터로 데이터 베이스를 구축함과 동시에 사용자가 공정 감시동작을 수행하도록 동작 상태값 및 제어 관련 데이터를 화면상에 디스플레이하기 위한 제어부와, 제어부에서 제공되는 건조공정 동작상태 및 제어 관련 데이터를 화면상에 디스플레이하는 디스플레이부와, 센싱부 및 구동부와 제어부의 데이터 교환을 위한 통신 유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건조실 자동제어 시스템의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 건조실 자동제어 시스템은 건조실내의 건조공정 관련 정보 즉, 아날로그 온도값 및 습도값을 검출하여 디지털값으로 변환하기 위한 센싱부(11), 건조실 내부의 온도 및 습도를 설정상태로 유지시키기 위한 히터(21) 및 제습기(22) 등의 부하(12)를 구동하기 위한 구동부(13), 제품의 특성별로 설정된 제어데이터에 따라 건조공정이 수행되도록 상기 구동부(13)를 제어하고 그에 따라 센싱부(11)를 통해 검출된 온도 및 습도 등의 동작상태값 및 제어 관련 데이터로 데이터 베이스를 구축함과 동시에 사용자가 공정 감시동작을 수행하도록 상기 동작상태값 및 제어 관련 데이터를 화면상에 제공하기 위한 PC(Personal Computer)(14), 상기 PC(14)에서 제공되는 건조공정 동작상태 및 제어 관련 데이터를 화면상에 디스플레이하기 위한 모니터(15), 일정 프로토콜(Protocol)에 따른 부호화 및 복호화를 통해 상기 센싱부(11) 및 구동부(13)와 PC(14)의 데이터 교환을 수행하기 위한 통신 유닛(16)을 포함하여 구성된다.

이때 센싱부(11)는 건조실 내의 온도 검출을 위한 온도 센서(31), 온도 센서(31)의 아날로그 출력을 PC(14)에서 데이터 처리 가능한 디지털로 변환하는 A/D 변환기(32), 건조실 내의 습도 검출을 위한 습도 센서(33), 습도 센서(33)의 아날로그 출력을 PC(14)에서 데이터 처리가능한 디지털로 변환하는 A/D 변환기(34)를 포함하여 구성된다.

그리고 구동부(13)는 주기적으로 현재 히터(21) 및 제습기(22) 등의 제어상태를 통신 유닛(16)을 통해 PC(14)에 피드백시키도록 프로그램되고 PC(14)와의 데이터 교환을 위한 인터페이스 구성을 모듈화하여 유지 및 보수가 용이하도록 하였다.

이어서 PC(14)는 현장 즉, 건조공정 라인을 원격제어하기 위한 구성으로서, IBM 호환기종과 대중화된 운영체계를 적용하여 관리자의 업무량을 최소화하고 타기기와의 데이터 호환을 용이하게 하였으며, 통신 유닛(16)과 데이터를 교환하기 위한 최소한의 인터페이스 장치만을 사용함으로서 PC(14) 자체의 부하를 줄이고 신뢰성을 높이며, 설치과정의 오류를 최소화하였다.

또한 통신 유닛(16)은 센싱부(11)와 구동부(13)의 동작상태를 현장에서 파악하기 위한 표시장치 및 구동부(13)를 직접 제어하기 위한 제어 단말기가 연계 구성되고 상기 구동부(13)의 이상발생을 자체적으로 해결하도록 하여 PC(14)의 이상이나 관리자의 부주의에 대비할 수 있도록 하였다.

이와 같이 구성된 본 발명의 건조실 자동 제어동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 원격 중앙 통제 시스템인 PC(14)는 관리자가 손쉽게 제품의 종류 및 특성에 따른 시간, 온도 및 기타 공정 파라미터를 설정하기 위한 대화형(Interactive) 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 모니터(15)를 통해 제공한다.

따라서 사용자는 모니터(5)의 GUI 화면을 통해 동작 조건을 설정하고 건조공정의 진행을 제어한다.

이어서 PC(14)는 상기 관리자에 의해 설정된 각 동작 파라미터값과 센싱부(11)의 온도센서(31) 및 습도센서(33)를 통해 검출되고 각각의 A/D 변환기(32)(34)를 통해 디지털로 변환된 동작상태 데이터의 비교 연산과정을 수행하여 최종 제어 데이터를 산출하고 그에 따라 구동부(13)에 제어신호를 출력한다.

이와 동시에 PC(14)는 현재 센싱부(11)의 검출 데이터 및 구동부(13)에서 피드백된 제어 데이터를 모니터(15)상에 디스플레이한다.

따라서 관리자는 모니터(15) 화면을 통해 건조공정의 진행상태를 감시하고 이상 발생시 건조공정을 정지시키는 등의 조치를 취한다.

이어서 현장에 있는 구동부(13)는 통신 유닛(16)을 통해 전송된 PC(14)의 제어신호에 따라 히터(21) 및 가습기(22) 등을 동작시켜 건조실을 해당 건조 조건으로 유지시키고 주기적으로 제어상태 데이터를 통신 유닛(16)을 통해 PC(14)로 피드백시킴으로서, PC(14)에 의해 오동작이 방지되도록 한다.

한편, PC(14)는 도 2a의 온도오차의 삼각형 퍼지(Purge)함수, 도 2b의 온도오차의 미분값에 대한 삼각형 퍼지함수, 도 2c의 습도오차의 삼각형 퍼지함수 및 도 2d의 습도오차의 미분값에 대한 삼각형 퍼지함수를 이용하여 현재까지의 각 제품 특성별 제어 데이터로 데이터 베이스를 구축하여 차후 생산제품의 고품질화를 위한 데이터로 활용할 수 있도록 하였다.

따라서 관리자는 필요시 PC(14)의 데이터 베이스를 해당 제품의 분석자료로 사용하여 향후 생산될 제품의 품질향상을 도모하거나 현재까지 생산된 제품의 성향을 파악하여 향후 생산 제품의 동향을 예측하는 등 다양한 통계자료로 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 건조실 자동제어 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 대화형 그래픽 사용자 인터페이스 형식으로 공정 제어 데이터 및 공정진행 세부사항을 원격 모니터링하여 관리자의 감시능력을 극대화하므로 제품의 불량률을 최소화하고 작업효율을 향상시킬 수 있다.

둘째, 현재까지의 제품별 제어 데이터로 데이터 베이스를 구축하므로 제품 분석자료로 활용함은 물론이고 차후 생산되는 제품의 품질향상을 위한 데이터로도 활용할 수 있다.

셋째, 데이터 베이스로 제품 성향을 분석하여 타 제품과 차별화되는 특화상품 개발용 데이터로 활용할 수 있다.

Claims (4)

1. 건조실에서 수행되는 건조공정을 자동으로 제어하기 위한 시스템에 있어서,

   건조실내의 건조공정 관련 정보를 검출하기 위한 센싱부;

   건조실 내부의 온도 및 습도를 설정상태로 유지시키기 위한 부하를 구동하는 구동부;

   제품의 특성별로 설정된 제어데이터에 따라 건조공정이 수행되도록 상기 구동부를 제어하고 그에 따른 동작상태값 및 제어 관련 데이터로 데이터 베이스를 구축함과 동시에 사용자가 공정 감시동작을 수행하도록 상기 동작상태값 및 제어 관련 데이터를 화면상에 디스플레이하기 위한 제어부;

   상기 제어부에서 제공되는 건조공정 동작상태 및 제어 관련 데이터를 화면상에 디스플레이하는 디스플레이부;

   상기 센싱부 및 구동부와 제어부의 데이터 교환을 위한 통신 유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 건조실 자동제어 시스템.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 동작 상태값 및 제어 관련 데이터는 원격 감시를 위한 대화형 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 형태로 디스플레이됨을 특징으로 하는 건조실 자동제어 시스템.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 통신 유닛은 상기 구동부의 이상 발생을 자체적으로 해결하기 위한 구동부 이상 제어장치가 내장됨을 특징으로 하는 건조실 자동제어 시스템.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 데이터 베이스는 온도오차 및 습도오차의 삼각형 퍼지함수를 이용하여 현재까지의 제어 관련 데이터를 취합하여 구축된 것임을 특징으로 하는 건조실 자동제어 시스템.