KR20010104162A - 지능형 집진 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집진장치용 필터의 유지보수 자동화를 위한 집진제어기술(솔레노이드 밸브 타이머)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 퍼지제어를 이용한 지능형 집진 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 장치는, 액츄에이터를 통해 여과포형 집진장치의 솔레노이드 밸브를 제어하기 위한 집진제어장치에 있어서, 상기 집진장치의 내부 압력차를 감지하기 위한 압력차 감지수단; 소정의 퍼지제어 알고리즘을 저장하고 있는 퍼지부; 상기 감지된 압력차로부터 기준치를 설정하고, 오차량과 압력차 변화량을 산출한 후 상기 퍼지부의 알고리즘에 따라 처리하여 온/오프 타임신호를 출력하는 처리부를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따르면 필터의 막힘상태를 차압센서로 감지한 후 솔레노이드 밸브의 온/오프시간을 자동적으로 조정함으로써 집진장치의 효율적인 운용이 가능하여 전력소비를 절감할 수 있고, 필터의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Description

지능형 집진 제어 방법 및 장치 { Intelligent controller and control method for dust collection }

본 발명은 집진장치용 필터의 유지보수 자동화를 위한 집진제어기술(솔레노이드 밸브 타이머)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 퍼지제어를 이용한 지능형 집진 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

산업이 발달하면서 발생되는 오염물질로 인해 대기환경문제가 날로 심각해지고 있다. 대기오염은 인체에 호흡기 질환을 비롯한 여러가지 건강장해를 유발함은 물론 식물이나 재산 등에도 많은 피해를 주고 있다. 대기오염물질 중에서 가장 많이 배출되는 것은 분진이다. 이러한 분진 배출을 효과적으로 제어하고 효율적인 운용을 하기 위해서 발생되는 기체의 특성과 분진의 특성을 규명하여 이에 적합한 집진시설을 설치할 필요가 있다.

현재 널리 사용되고 있는 집진기술로는 세정식 집진기술, 전기식 집진기술, 여과포 집진기술이 있다. 세정식 집진기술(Scrubbing)은 분무액에 물리적인 힘을가해 액적(droplet)을 만들어 이 액적을 분진이 함유된 기체와 충돌 및 접촉시켜 분진입자를 포진하는 기술로서 유해기체와 동시에 처리 가능하다. 대부분의 경우 세정액으로는 물을 사용하나 유독성 기체는 화학 첨가제를 분무액에 첨가하여 유독성 기체와 반응시켜 제거하기도 한다. 이러한 세정식 집진기술은 고온.고압 조건의 기체에 함유된 분진의 포집용으로는 사용하기 어렵고 폐수처리 비용이 다소 많이 드는 문제점이 있다. 전기식 집진기술(Electrostatic)은 배출기체중에 함유된 분진 및 mist 등의 입자들을 코로나 방전에 의해 하전시켜, 전계에 의해서 집진극판 표면으로 이동.포집하는 기술로서, 발전소, 시멘트 소성로, 유리용해로, 소각시설 등 주로 다량의 분진이 분출되는 곳에서 오염물질을 제거하는데 효율적이다.

여과포 집진기술은 다른 집진기술에 비해 최고의 집진성능을 나타내는 기술로서, 최근에 와서는 분진발생공정 및 연소설비 등에 광범위하게 사용되고 있다. 배출기체의 악조건과 습도가 다량 함유된 조건에서는 여과포 집진장치의 적용이 어렵지만 처리기체의 조건 및 포집분진의 특성에 적합한 여과포를 개발하여 사용하고 있다. 그리고 여과포 집진기술에서는 여과포에 집진된 분진을 탈진시키는 과정이 필요한데, 이를 위해 솔레노이드 밸브를 이용하여 탈진할 필요가 있다.

그런데 종래에는 솔레노이드 밸브를 제어하기 위한 솔레노이드 밸브 타이머가 필터의 상태와 관계없이 일정시간 간격으로 밸브의 온/오프시간을 고정시키거나 작업자에 의해 수동으로 온/오프시간을 정해주는 것이기 때문에 불편하고, 필터의 수명을 단축시킬뿐만 아니라 효율적인 운용이 불가능하였다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 종래 솔레노이드 밸브 타이머는 일정한 시간간격으로 온과 오프를 반복하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 여과포 집진기술을 이용한 장치에서 퍼지추론을 이용하여 지능형 제어를 함으로써 필터의 수명을 연장할 수 있고, 에너지를 절감할 수 있는 지능형 집진 제어 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 솔레노이드 밸브 타이머에서 온/오프 출력 타이밍을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 지능형 집진 제어장치의 블럭도,

도 3은 도 2에 도시된 집진장치의 개략 구성도,

도 4는 본 발명에 따라 집진장치를 제어하는 절차를 도시한 흐름도,

도 5는 본 발명에 따른 집진 제어장치의 온/오프 출력 타이밍을 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 퍼지제어시 입출력변수의 소속함수를 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200: 집진제어장치 202: 입력부

204: 증폭부 206: 아날로그-디지털 변환기

208: 처리부 210: 액츄에이터

212: 검출부 214: 퍼지부

216: 부저 218: 표시부

220: 집진장치 302: 솔레노이드 밸브

304: 필터 306: 에어 컴프레셔

308: 송풍기

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 액츄에이터를 통해 여과포형 집진장치의 솔레노이드 밸브를 제어하기 위한 집진제어장치에 있어서, 상기 집진장치의 내부 압력차를 감지하기 위한 압력차 감지수단; 소정의 퍼지제어 알고리즘을 저장하고 있는 퍼지부; 상기 감지된 압력차로부터 기준치를 설정하고, 오차량과 압력차 변화량을 산출한 후 상기 퍼지부의 알고리즘에 따라 처리하여 온/오프 타임신호를 출력하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 여과포형 집진장치의 솔레노이드 밸브 온타임과 오프타임을 제어하기 위한 집진제어방법에 있어서,초기동작 후 기준값을 설정하는 단계; 오프타임에 소정 지연시간을 두고 2회에 걸쳐 압력차를 감지하는 단계; 상기 감지된 제1 압력차와 상기 기준치의 차로 오차량을 산출하고, 제2압력차와 제1압력차의 차로 압력차 변화량을 산출하는 단계; 상기 산출된 오차량과 압력차 변화량을 퍼지화한 후 퍼지추론하여 결과값을 구하는 단계; 및 상기 추론 결과값을 비퍼지화하여 온타임/오프라임을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 여과포 집진기술에 적용되는 변수들에 대해 간략히 설명한다. 압력손실은 여과포의 분진층을 통과할 경우에 발생되는 저항을 말한다. 압력손실의 크기는 배출기체의 점도, 여과속도, 여과포의 두께, 공극율, pore size, 분진층의 두께 및 특성에 따라 좌우된다. 압력손실은 장치를 운전하기 위한 배출기체의 유입 또는 처리된 기체를 배출시키는데 필요한 송풍기의 용량을 결정하는데 중요한 요소이다. 송풍기의 흡입압력을 결정하기 위한 총압력손실은 집진장치의 자체 압력손실인 여과포의 압력손실과 분진층에 대한 압력손실 및 배관에서 마찰에 의한 압력손실의 총합이다. 청정 여과포의 압력손실은 분진층에 의한 압력손실에 비해서 낮아서 문제가 되지 않지만, 압력손실이 비교적 높은 여과포는 여과포 조직이 조밀하여 분진입자들이 여과포 pore내에서 막히는 현상이 발생하기 쉽다. 일반적으로 여과포 분진층을 통과하는 기체는 느린 속도로 여과포의 pore와 분진층을 구성하는 입자와 입자 사이를 통과하게 되므로 층류(laminar flow)이다. 이때 발생되는 압력손실은 여과포와 분진층을 통과하는 기체의 속도 혹은 유량에 비례한다. 분진층의 압력손실은 여과속도와 분진부하와 관련하여 탈진시간 및 탈진 간격의 결정에 필요한 인자이고 압력손실을 예측하기 위해 필요하다.여과포 집진기술에서 압력손실은 여과속도와 밀접한 관계가 있는데, 여과속도가 증가하면 증가하는 경향이 있다.

여과포 집진기술에서 배출기체내에 함유된 분진입자의 포집은 초기단계에서만 여과포에 의해 포집이 약간되며, 대부분이 여과포 표면에 퇴적된 분진층에 의해 포집된다. 즉, 배출기체내에 함유된 분진입자는 분진층을 통과할 때 분진층을 이루는 분집입자에 의해서 포집된다. 따라서 청정여과포만으로는 높은 포집효율을 기대할 수 없으며 탈진직 후에도 포집효율이 감소하다가 어느정도 시간이 경과하여 분진층이 형성되면 집진효율은 증가한다.

탈진(cleaning)은 함진 기체중에 함유된 분진을 여과포에 의해 포집하게 되면 여과포 표면에 분진층이 형성되는데, 시간이 지나면서 분진층은 두꺼워져 압력손실이 점차 높아져 정상적인 운전이 불가능하다. 따라서 압력손실을 일정하게 유지하기 위해서는 여과포 표면에 어느정도 분진층이 형성되면 물리적인 운동이나 에너지를 가하여 적절한 시간간격으로 퇴적된 분진층을 털어내야 한다. 이와 같은 조작을 '탈진'이라 하며 탈진방식에는 진동 탈진방식과 역기류 탈진방식, 충격기류 탈진방식이 있다. 진동 탈진방식(mechanical shaking)은 여과포의 상단을 수평방향이나 수직방향으로 매분 수십회 또는 수백회 정도의 주파수로 진동시켜 여과포 내부에 부착된 분진층을 털어내는 것이고, 역기류 탈진방식(reverse air flow)은 배출기체의 유입방향과 반대로 저압공기를 불어넣어 여과포에 부착된 분진을 여과포에서 분리하여 저장조에 모으는 방식이다. 그리고 충격기류 탈진방식(pulse-jet cleaning)은 여과포의 외부표면에 부착된 분진층을 여과포의 상부에서 순간적으로고압의 공기를 불어넣어 그 충격력과 역기류에 의해서 탈진하는 방식이다.

도 2는 본 발명에 따른 집진제어장치(솔레노이드 밸브 타이머)의 전체 구성도로서, 집진장치 내부에서 제어를 위한 입력변수를 감지하기 위한 입력부(202)와, 입력부(20)의 출력신호를 증폭하는 증폭부(204), 아날로그-디지털 변환기(206), 처리부(208), 퍼지부(214), 검출부(212), 부저(216), 표시부(218), 액츄에이터(210)로 구성되어 집진장치(220)를 제어한다.

도 1을 참조하면, 입력부(202)는 필터의 전.후면 압력차를 측정하기 위한 차압센서로 구현된다. 증폭부(204)는 연산증폭기로 구현되어 차압센서로부터의 출력을 아날로그-디지털 변환기(206)의 기준값과 측정하고자 하는 입력값 범위를 맞추기 위해 증폭한다. 통상, 집진장치의 전.후면 압력차 범위는 0~300mmH₂O(약 0.5 PSI)이다.

아날로그-디지털(A/D)변환기(206)는 입력부(202)의 차압센서로부터 출력된 아날로그신호를 처리부(208)의 마이크로 프로세서에서 인식할 수 있는 디지털신호로 변환한다. 본 발명의 실시예에서는 12비트의 분해능을 가지고 압력차를 1스케일당 0.1mmH₂O로 설정한다.

검출부(212)는 변류기(C.T)로 구현되어 액츄에이터나 솔레노이드 밸브가 파손되는 것을 검출하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 실시예에서 솔레노이드 밸브를 온,오프 제어하기 위해 트라이액(TRIAC)을 사용하므로, 온/오프 동작시 외부의 영향이나 부품의 노화로 트라이액(TRIAC)이나 솔레노이드 밸브가 파괴되는데, 이로인하여 온출력시 오프출력이 되는 경우, 오프 출력시 계속 온 출력이 되는 경우가 있다. 검출부(212)는 이것을 감지하기 위하여 변류기(C.T)를 사용하여 온출력시 1차측의 전류 흐름에 의해 2차측에 유도되는 전류를 감지하여 파손여부를 판단한다.

퍼지부(214)는 본 발명에 따른 퍼지제어 알고리즘 부분으로서 처리부(208)와 함께 솔레노이드 밸브 타이머의 주요부분이다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 퍼지부(214)를 외부 컴퓨터에서 퍼지제어 알고리즘을 수행하여 얻은 데이터를 룩업 테이블로 만들어 구현함으로써 처리부(208)의 마이크로 프로세서의 처리속도가 느리더라도 충분히 실시간으로 처리할 수 있다. 통상, 퍼지제어는 퍼지화부(Fuzzification), 규칙기반시스템(Knowledge Base System), 퍼지추론부(Fuzzy Inference Engine), 비퍼지화부(Defuzzification)로 구성된다. 퍼지화부는 입력변수값을 퍼지연산에 편리하도록 적절한 퍼지값으로 변환하고, 규칙기반시스템은 데이터베이스와 제어규칙부로 이루어진다. 퍼지추론부는 규칙기반 데이터베이스의 내용에 따라 외부에서 입력되는 조건부의 퍼지정보를 여러가지 퍼지식 사고기법을 이용하여 처리하여 가능성 분포를 얻고, 비퍼지화부는 퍼지추론결과를 프로세스의 제어에 맞도록 변환하고 퍼지변수를 명확한(crisp) 실제값으로 바꾼다. 본 발명의 실시예에서 퍼지제어 알고리즘은 시스템의 모델링이 필요없고, 강인한 출력 특성을 나타내는 퍼지제어이론을 도입하여 숙련된 작업자의 경험과 제어전문가의 지식으로 만든 제어규칙을 바탕으로 입력변수에 따라 온/오프시간을 결정하는 것이다. 이때 입력변수로서는 오차량(압력차와 기준값의 차)과 압력차 변화량을 사용하고, 출력변수는 온/오프(on/off)시간이다.

처리부(208)는 마이크로 프로세서로 구현되어 아날로그-디지털 변환기(206)와 검출부(212)의 출력을 입력받아 퍼지부(214)의 제어알고리즘에 따라 연산하여 액츄에이터(210)와 표시부(218) 및 부저(216)로 출력한다. 이때 아날로그-디지털 변환기(206)로부터 입력받은 압력차를 가지고, 오차량과 압력차 변화량을 계산하고, 퍼지부(214)의 룩업 테이블을 이용하여 출력신호를 결정하여 액츄에이터 부분인 트라이액으로 보내는 기능을 하며, 또한 검출부(212)로부터 입력을 판단하여 부품이 파손된 경우에는 경보장치인 부저(216)를 작동시킨다. 그리고 현재 압력차와 온시간, 오프시간을 디스플레이장치인 표시부(218)에 표시하도록 한다.

집진장치(220)는 도 3에 도시된 바와 같이, 탈진방식은 충격기류 탈진방식으로서 3개의 솔레노이드밸브(302)와 6개의 필터(304)를 사용한다, 하나의 솔레노이드 밸브에는 2개의 필터가 들어 있고, 필터에 쌓인 분진을 탈진하기 위하여 압축공기를 만들어내기 위하여 에어 컴프레셔(306)를 사용하고, 송풍기(308)는 교류 3상 모터로 이루어져 집진장치의 배출구에서 집진장치 내부의 공기를 밖으로 배출한다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 장치에 따라 집지장치를 제어하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 제어절차를 도시한 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 초기동작 과정에서는 120msec 온, 100sec 오프로 제어한다(401,402). 즉, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 타이머에서는 온/오프시간을 추론하기 위해 매 작업시작 초기에는 통상의 솔레노이드 밸브 타이머에서 일반적으로 사용하는 온/오프시간, 즉,120msec와 12sec에 해당하는 값을 제안된 알고리즘에 맞게 초기 온/오프시간을 120 msec 온(on), 100sec 오프(off)로 설정한다. 그리고 설정된 온/오프시간에 따라 첫번째 필터로부터 마지막 필터에 이르기까지 한 주기의 탈진 작업을 수행하며, 이 과정에서 측정된 압력차로 오차량과 입력차 변환량을 계산하여 다음 주기의 온/오프시간을 추론한다.

이어 소정시간이 경과하여 시스템의 동작이 안정화되면 차압센서로부터 감지된 초기 압력차를 기준값으로 설정한다(403,404). 즉, 오차량을 계산하기 위하여 필요한 기준값은 필터 전.후면의 압력차가 초기 사용시점으로부터 교체할 때까지 계속 증가하기 때문에 어떤 특정값을 기준값으로 설정한다면 적절한 제어가 이루어지지 않을 것이다. 따라서 매 작업이 시작되는 시점에서 측정한 초기 압력차를 기준값으로 설정하여 작업이 끝나고 시스템의 전원을 제거할 때까지 그 값을 유지한다. 이때, 시스템에 전원이 인가되는 초기에는 과도상태가 지속되어 압력차의 정확한 측정이 불가능하므로 약 5초간의 지연시간을 가진 다음 측정된 압력차를 기준값으로 설정한다. 이렇게 필터의 압력차가 증가함에 따라 기준값을 변경함으로써 적절한 제어가 이루어질 수 있다.

이어, 차압센서를 통해 제1 압력차를 측정한다(405,406). 이때 종래에는 도 1에서와 같이 여러개의 필터를 한번에 한개씩 일정 시간간격으로 탈진하고, 이 때 오프시간의 범위가 5~60초이기 때문에 30초미만의 짧은 오프시간일 경우에는 압력차 변화량이 너무 작아 측정하기 어려웠다. 따라서 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 온 출력을 2초간격으로 처음 솔레노이드 밸브부터 마지막 솔레노이드밸브까지 연속적으로 추론된 온시간으로 출력한다. 그리고 오프출력은 마지막 솔레노이드 밸브의 온시간이 끝난 후 오프시간을 출력한다. 따라서 본 발명에서 "오프시간=(기존방식의 오프시간-2초) × 밸브의 수"로 정해진 만큼 오프시간이 연속되어 있으므로 압력차의 변화량을 감지하기 쉽다. 즉, 본 발명은 모든 솔레노이드 밸브를 순차적으로 온/오프시키는 방식이 아니라 각각의 솔레노이드 밸브를 2초의 지연시간을 갖고 순차적으로 정해진 시간만큼 온시킨 후 각 밸브의 오프시간을 모두 합해서 상당히 긴 시간 동안 오프동작을 하도록 되어 있다.

이어 제1 압력차를 측정한 후 소정시간(본발명의 실시예에서는 30초)이 경과하면 제2 압력차를 측정한다(407,408). 이와 같이 오프시간에 2회에 걸쳐 압력차를 측정한 후 이 측정값을 처리부에서 계산하여 퍼지제어의 입력변수인 오차량과 압력차 변화량을 산출한다(409,410). 즉, 본 발명에 따른 제어알고리즘에 사용할 입출력변수는 오차량과 압력차변화량, 온시간, 오프시간이다. 입출력변수에 대한 정의된 소속함수와 제어규칙을 이용하여 퍼지추론을 하고, 새로운 입력값을 얻게 된다. 본 발명에서는 압력차를 두번 측정하여 입력변수인 오차량과 압력차 변화량을 계산한다. 첫번째는 마지막 솔레노이드 밸브의 온동작이 끝난 뒤 2초 후에 압력차를 측정하여 제1 압력차로 하고, 30초 후에 측정한 압력차를 제2 압력차로 한다. 제1 압력차는 기존제품의 마노메터와 같이 필터 전.후면의 현재 압력차를 표시하기 위해 표시부로 출력되고, 필터의 교체시기를 결정하는 값으로 사용된다. 입력변수로 사용되는 오차량은 제1 압력차와 기준값의 차이다. 압력차 변화량은 제2 압력차와 제1 압력차의 차이고, 오프시간중 30초 동안에 변화한 압력차로서 유입되는 분진양의 많고 적음을 나타낸다.

이와 같이 입력변수가 구해지면 명확한(crisp) 값들을 퍼지값으로 변환하는 퍼지화를 수행하고, 이어 본 발명에 따른 퍼지제어 알고리즘에 따라 퍼지추론을 하여 출력변수값을 결정한다(411,412). 이때 출력변수는 온/오프시간이고, 입력변수에 따라 퍼지추론으로 각각의 값이 결정된다. 이 두 출력값은 입력변수에 대해 서로 반비례적으로 증감한다. 즉, 온시간은 분진의 양이 많아지면 증가하고, 오프시간은 더 자주 탈진하기 위해 줄어든다. 예를 들어, 오차량(e)이 크고 압력차 변화량(cdp)도 크다면 온시간은 증가하고, 오프시간은 감소할 것이다.

본 발명의 퍼지제어 알고리즘에서 소속함수의 형태는 도 6에 도시된 바와 같이, 가장 널리 쓰이고 있는 삼각형 형태이고, 각 변수에 따라 독립적으로 정의된다. 도 6을 참조하면, (가)는 오차량(e)의 소속함수로서 -2.0과 +2.0mmH₂O의 범위를 갖고 오차량이 -2.0 미만이면 -2.0으로, 오차량이 +2.0를 초과하면 +2.0으로 정한다. 도 6의 (나)는 압력차 변화량(cdp)의 소속함수로서 -1.0과 +1.0 mmH₂O의 범위를 갖고, -1.0 미만이면 -1.0으로 +1.0을 초과하면 +1.0으로 정의한다. 도 6의 (다)는 오프타임(off time)의 소속함수로서 30~300msec의 범위를 갖고, (라)는 온타임(on time)의 소속함수로서 30~300msec의 범위를 갖는다.

그리고 본 발명에 따른 제어규칙은 언어적인 형태로 기술되어지고, 전문가의 지식이나 경험을 바탕으로 얻어진다. 다음 표 1 및 표 2는 본 발명에 사용되는 제어규칙의 예로서, 표 1은 온타임 표 2는 오프타임을 나타낸다.

cdp e	N	Z	P
N	NB	N	Z
Z	N	Z	P
P	Z	P	PB

cdp e	N	Z	P
N	PB	P	Z
Z	P	Z	N
P	Z	N	NB

상기 표 1 및 표 2에서 N, Z, P, NB, PB는 퍼지변수로서 소속함수에 의해 정의된 것이다. 표 1 및 표 2에서 제어규칙은 온시간, 오프시간 각각 9개씩이다. 이 제어규칙들은 숙련자의 경험과 여러가지 정보를 바탕으로 만들어진다. 제어규칙의 수가 많을 수록 계산량이 많아지고 데이터의 량도 많아진다. 그리고 퍼지추론에는 여러가지 방법이 있으나 본 발명에서는 Mamdani의 Max-Min방법을 이용하여 추론값을 결정한다.

이어 비퍼지화를 수행한 후, 온/오프 제어값을 액츄에이터로 출력한다(413,414). 즉, 퍼지화 추론에 의해 얻어진 값은 퍼지값이기 때문에 실제 제어입력으로 사용할 수없다. 그래서 이 값을 실수값으로 비퍼지화해야 한다. 비퍼지화방법은 Mamdani의 추론법에서 주로 사용하는 무게 중심법을 사용한다. 이렇게 얻어진 값이 제어입력인 온시간과 오프시간이다.

그리고 이와 같이 퍼지추론에 의해 구해진 온/오프 타임신호는 액츄에이터를 통해 솔레노이드 밸브의 온시간과 오프시간을 제어하고 따라서 집진장치에서 효율적으로 탈진이 이루어지게 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 필터의 막힘상태를 차압센서로 감지한 후 솔레노이드 밸브의 온/오프시간을 자동적으로 조정함으로써 집진장치의 효율적인 운용이 가능하여 전력소비를 절감할 수 있고, 필터의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다. 특히, 변류기를 이용하여 시스템의 동작상태를 감시하다가 이상이 검출되면 부저를 울려 신속하게 처리할 수 있게 하고, 필터의 교환주기 온/오프타임등의 정보를 표시하여줌으로써 운전하기 편리한 잇점이 있다. 또한 오차량을 산출하기 위한 기준치를 매 동작시마다 새로 설정함으로써 보다 정확한 제어를 가능하게 한다.

Claims (9)

1. 액츄에이터를 통해 여과포형 집진장치의 솔레노이드 밸브를 제어하기 위한 집진제어장치에 있어서,

   상기 집진장치의 내부 압력차를 감지하기 위한 압력차 감지수단;

   소정의 퍼지제어 알고리즘을 저장하고 있는 퍼지부;

   상기 감지된 압력차로부터 기준치를 설정하고, 오차량과 압력차 변화량을 산출한 후 상기 퍼지부의 알고리즘에 따라 처리하여 온/오프 타임신호를 출력하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 집진제어장치는 상기 액츄에이터와 솔레노이드 밸브의 이상 여부를 검출하기 위한 검출부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 퍼지부는 소정의 퍼지제어 알고리즘을 수행하여 얻은 데이터를 룩업테이블 형태로 구현하여 고속처리할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어장치.
4. 제1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 퍼지부는 오차량과 입력차 변화량이 크면 온시간은 증가하고 오프시간은 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어장치.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 퍼지부는 온타임의 제어규칙이

   cdp e N Z P N NB N Z Z N Z P P Z P PB

   로 정의되고, 오프타임 제어규칙이

   cdp e N Z P N PB P Z Z P Z N P Z N NB

   로 정의되는 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 처리부는 마이크로 프로세서로 구현되어, 상기 압력차 감지수단으로부터 입력된 초기 압력차를 기준치로 설정하고, 오프타임에 소정시간의 지연을 두고 2회에 결쳐 압력차를 검출한 후 제1 압력차와 상기 기준치의 차를 오차량으로 산정하고, 제2 압력차와 제1 압력차의 차를 압력차 변화량으로 산정하는 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 처리부는 온/오프 타임을 제어함에 있어 압력차 변화량을 측정하기 용이하도록 소정의 지연시간을 두고 온타임을 먼저 처리한 후 이어 오프타임을 연속되게 한 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 집진제어장치는 동작상태와 온/오프 타임을 표시하기 위한 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어장치.
9. 여과포형 집진장치의 솔레노이드 밸브 온타임과 오프타임을 제어하기 위한 집진제어방법에 있어서,

   초기동작 후 기준값을 설정하는 단계;

   오프타임에 소정 지연시간을 두고 2회에 걸쳐 압력차를 감지하는 단계;

   상기 감지된 제1 압력차와 상기 기준치의 차로 오차량을 산출하고, 제2압력차와 제1압력차의 차로 압력차 변화량을 산출하는 단계;

   상기 산출된 오차량과 압력차 변화량을 퍼지화한 후 퍼지추론하여 결과값을 구하는 단계; 및

   상기 추론 결과값을 비퍼지화하여 온타임/오프라임을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 집진 제어방법.