KR200180392Y1 - 기계설비의 배선 절감장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기계설비에서 제공되는 배선을 절감시키는 시스템에 관한 것으로, 종래의 기계설비 배선은 제어장치와 입출력기기 간을 각각 1:1로 배선하는데 따른 비용이 많이 소요될뿐만 아니라 그로인한 인건비의 상승이 초래되고, 오배선 및 단선에 의한 고장이 자주 발생하며, 장비출하 및 공장의 LAY-OUT 변경에 따른 기계설비의 이동설치가 복잡하게 이루어지면서 장비 수리시에 따른 비용과 시간이 많이 소요되는 폐단이 따랐다.

이에 본 고안은, 기계설비의 입출력기기와 제어장치간의 신호가 병렬(Parallel)에서 직렬(Serial)로 또는 직렬에서 병렬로 변환하여 기계설비의 전기배선을 일정비율(16:1)로 절감시키는 장치를 구성하므로서, 기계설비의 설치에 따른 오배선 및 단선 고장율을 개선하고, 더불어 장비출하 및 공장의 LAY-OUT 변경에 따른 기계설비의 이동설치가 용이하게 이루어지도록 하면서 장비 수리시에 비용과 시간을 대폭적으로 절감시키는 기계설비의 배선 절감장치를 제공한다.

Description

기계설비의 배선 절감장치{REDUCTION OF WIRING IN A MACHINE INSTALLATION}

본 고안은 기계설비에서 제공되는 배선을 절감시키는 시스템에 관한 것으로서, 특히 기계설비의 입출력기기와 제어장치간의 신호가 병렬(Parallel)에서 직렬(Serial)로 또는 직렬에서 병렬로 변환하여 기계설비의 전기배선을 일정비율(16:1)로 절감시키면서 오배선 및 단선에 의한 고장율을 개선하고, 더불어 장비출하 및 공장의 LAY-OUT 변경에 따른 기계설비의 이동설치가 용이하게 이루어지도록 하면서 장비 수리시에 비용과 시간을 대폭적으로 절감시킬수 있도록 하는 기계설비의 배선 절감장치에 관한 것이다.

일반적으로, 기계설비는 제어장치(controller)와 입출력기기(sensor, switch, relay, lamp, solenoid valve 등)간의 배선은 1:1로 배선하여 그 신호의 전송이 이루어지도록 하였다.

즉, 도 1에 도시된 바와같이, 제어장치의 입출력 1bit당 입출력기기가 1개씩 이루어지는 것으로, 이는 배선을 연장하기 위한 중계단자를 통하여 연결된다.

그러나, 종래 기계설비의 배선은 제어장치와 입출력기기 간을 각각 1:1로 배선하는데 따른 비용이 많이 소요될뿐만 아니라 그로인한 인건비의 상승이 초래되고, 오배선 및 단선에 의한 고장이 자주 발생하며, 장비출하 및 공장의 LAY-OUT 변경에 따른 기계설비의 이동설치가 복잡하게 이루어지면서 장비 수리시에 따른 비용과 시간이 많이 소요되는 폐단이 따랐다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 기계설비의 입출력기기와 제어장치간의 신호가 병렬(Parallel)에서 직렬(Serial)로 또는 직렬에서 병렬로 변환하여 기계설비의 전기배선을 일정비율(16:1)로 절감시키는 장치를 구성하므로서, 기계설비의 설치에 따른 오배선 및 단선 고장율을 개선하고, 더불어 장비출하 및 공장의 LAY-OUT 변경에 따른 기계설비의 이동설치가 용이하게 이루어지도록 하면서 장비 수리시에 비용과 시간을 대폭적으로 절감시킬수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래에 적용되는 기계설비 배선 상태를 보인 블럭도.

도 2는 본 고안의 일실시예로서 기계설비 배선 절감장치의 구성을 보인 전체 블럭도.

도 3은 본 고안의 일실시예로서 기계설비 배선 절감장치에 있어 신호전송수단의 내부 구성을 보인 블럭도.

도 4는 본 고안의 일실시예로서 기계설비 배선 절감장치에 있어 신호출력수단의 내부 구성을 보인 블럭도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안 기계설비 배선 절감장치의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 일실시예로서 기계설비 배선 절감장치의 구성을 보인 전체 블럭도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예로서 기계설비 배선 절감장치에 있어 신호전송수단의 내부 구성을 보인 블럭도이며, 도 4는 본 고안의 일실시예로서 기계설비 배선 절감장치에 있어 신호출력수단의 내부 구성을 보인 블럭도 이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와같이, 기계설비의 제어장치(1)를 통해 출력되는 병렬의 제어신호 또는 기계설비의 각 구동수단으로 출력되는 응답신호를 직렬로 변환하여 전송시키는 신호전송수단(SEND UNIT)(10)과;

상기 신호전송수단(10)과 하나의 배선으로 그 연결이 이루어지도록 하되, 상기 신호전송수단(10)에 의해 직렬로 전송된 기계설비의 제어신호 또는 기계설비의 각 구동수단 응답신호를 병렬로 변환하여 기계설비의 제어장치(1) 또는 각 구동수단으로 전송시키는 신호출력수단(RCV UNIT)(20)과;

상기 신호전송수단(10) 및 신호출력수단(20)의 병렬-직렬 또는 직렬-병렬의 변환이 가능하도록 시스템 각부를 제어하는 배선변환제어수단(CPU UNIT)(30); 으로 구성되고,

상기 신호전송수단(10)은, 변환전압과 사용전압간의 전압차를 해소하면서 병렬(단위 bit)로 입력되는 제어장치(1)의 제어신호 또는 각 구동수단의 응답신호를 입력받는 병렬신호입력부(11)와;

배선변환제어수단(30)의 제어동작에 따라 상기 병렬신호입력부(11)를 통해 입력되는 병렬의 제어신호 또는 응답신호를 직렬로 변환하여 출력하는 병렬-직렬 변환부(12)와;

배선변환제어수단(30)의 제어신호를 수신한 후 이를 병렬-직렬 변환부(12)로 전송하면서 외부 노이즈의 영향을 최소로 줄이고 배선라인의 단락시 신호의 전송을 중단하여 회로를 보호하되, 상기 병렬-직렬 변환부(12)에 의해 직렬로 변환된 제어신호 또는 응답신호를 신호출력수단(20) 또는 기계설비의 각 구동수단으로 전송시키는 송수신부(13); 를 포함하여 구성하며,

상기 신호출력수단(20)은, 배선변환제어수단(30)의 제어신호를 수신한 후 이를 직렬-병렬 변환부(22)로 전송하면서 외부 노이즈의 영향을 최소로 줄이고 배선라인의 단락시 신호의 수신을 중단하여 회로를 보호하되, 신호전송수단(10)에 의해 전송이 이루어진 직렬의 제어신호 또는 응답신호를 수신하는 신호수신부(21)와;

배선변환제어수단(30)의 제어동작에 따라 상기 신호수신부(21)에 의해 수신된 직렬의 제어신호 또는 응답신호를 병렬로 변환하여 출력시키는 직렬-병렬 변환부(22)와;

변환전압과 사용전압간의 전압차를 해소하면서 상기 직렬-병렬 변환부(22)에 의해 병렬로 변환된 제어신호 또는 응답신호를 기계설비의 각 구동수단 또는 제어장치(1)로 출력하는 신호출력부(23); 를 포함하여 구성하였다.

이와같이 구성된 본 고안의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기계설비의 제어장치(1)와 각 구동수단의 사이에 신호전송수단(10)과 신호출력수단(20)을 연결한 후, 상기 신호전송수단(10)과 신호출력수단(20)은 하나의 배선으로 연결한다.

이후, 상기 제어장치(1)에서 기계설비의 각 구동수단을 제어하기 위한 병렬의 제어신호를 출력하면, 상기 병렬의 제어신호는 신호전송수단(10)에 입력된다.

이때, 상기 신호전송수단(10)을 제어하는 배선전환제어수단(30)에서는 기계설비의 전원 온시 기계설비 시스템을 초기화로 안정화시킨 후, 시스템에서 배선의 결선상태 및 전원공급이 정상인가를 판단하게 된다.

그리고, 상기 시스템 점검결과 배선의 결선이나 전원공급이 이루어지지 않으면 시스템을 다운시키고, 배선과 전원공급이 정상이면 병렬로 입력되는 구동수단 제어신호가 직렬로 변환되어 전송되도록 상기 신호전송수단(10)을 제어하게 된다.

즉, 상기 신호전송수단(10)에 포함된 병렬신호입력부(11)로 기계설비의 각 구동수단을 제어하기 위한 병렬의 제어신호가 입력되면, 상기 병렬신호입력부(11)에서는 변환전압과 사용전압간의 전압차를 해소하면서 병렬(단위 bit)로 입력되는 제어장치(1)의 제어신호 또는 각 구동수단의 응답신호를 입력받은 후 이를 병렬-직렬 변환부(12)로 출력시키게 되는 것이다.

이때, 상기 병렬-직렬 변환부(12)는 배선변환제어수단(30)의 제어동작에 따라 입력되는 병렬의 제어신호 또는 응답신호를 직렬로 변환한 후 이를 송수신부(13)로 출력시키고,

상기 송수신부(13)는 상기 병렬-직렬 변환부(12)에 의해 직렬로 변환된 제어신호 또는 응답신호를 신호출력수단(20) 또는 기계설비의 각 구동수단으로 전송시키게 된다.

여기서, 상기 송수신부(13)는 배선변환제어수단(30)의 제어신호를 수신한 후 이를 병렬-직렬 변환부(12)로 전송하면서 외부 노이즈의 영향을 최소로 줄이고 배선라인의 단락시 신호의 전송을 중단하여 회로를 보호하도록 하였다.

다시말해, 상기 신호전송수단(10)은 배선변환제어수단(30)의 제어동작에 따라 시스템의 배선과 전원공급이 정상인가를 판단한 후, 정상이 아니면 송신을 중단하여 시스템을 다운시키고, 정상이면 병렬의 제어신호 또는 응답신호가 병렬신호입력부(11)로 입력되었는지를 검색한다.

이후, 상기의 검색결과 병렬의 제어신호 또는 응답신호가 입력되었으면 병렬-직렬 변환부(12)로 출력시키므로서, 상기 병렬-직렬 변환부(12)에서는 배선변환제어수단(30)의 제어동작에 따라 기계설비의 각 구동수단 또는 제어장치(1)로 병렬의 제어신호 또는 응답신호를 직렬로 변환하여 전송시키게 되는 것이다.

한편, 상기 신호전송수단(10)과 하나의 배선으로 그 연결이 이루어진 신호출력수단(20)은 상기 신호전송수단(10)에 의해 직렬로 전송된 기계설비의 제어신호 또는 기계설비의 각 구동수단 응답신호를 병렬로 변환하여 기계설비의 제어장치(1) 또는 각 구동수단으로 전송시켜 기계설비의 각 구동수단이 구동되도록 하고 그 응답신호를 제어장치(1)로 출력하도록 하였다.

즉, 상기 신호출력수단(20)에 포함된 수신부(21)는 신호전송수단(10)에 의해 전송이 이루어진 직렬의 제어신호 또는 응답신호를 수신한 후 이를 직렬-병렬 변환부(22)로 출력시키게 된다.

여기서, 상기 수신부(21)는 배선변환제어수단(30)의 제어신호를 수신한 후 이를 직렬-병렬 변환부(22)로 전송하면서 외부 노이즈의 영향을 최소로 줄이고 배선라인의 단락시 신호의 수신을 중단하여 회로를 보호하도록 하였다.

이때, 상기 직렬-병렬 변환부(22)는 배선변환제어수단(30)의 제어동작에 따라 상기 신호수신부(21)에 의해 수신된 직렬의 제어신호 또는 응답신호를 병렬로 변환한 후 이를 신호출력부(23)로 출력시키게 되는 바,

상기 신호출력부(23)는 변환전압과 사용전압간의 전압차를 해소하면서 상기 직렬-병렬 변환부(22)에 의해 병렬로 변환된 제어신호 또는 응답신호를 기계설비의 각 구동수단 또는 제어장치(1)로 출력하게 되는 것이다.

다시말해, 상기 신호출력수단(20)은 배선변환제어수단(30)의 제어동작에 따라 시스템의 배선과 전원공급이 정상인가를 판단한 후, 정상이 아니면 수신을 중단하면서 그 출력을 차단한 후 시스템을 다운시키고, 정상이면 직렬의 제어신호 또는 응답신호를 신호수신부(21)를 통해 입력받는다.

이때, 상기 신호수신부(21)를 통해 입력된 직렬의 제어신호 또는 응답신호는 배선변환제어수단(30)의 제어동작에 따라 직렬-병렬 변환부(22)에서 병렬로 변환된 후 신호출력부(23)로 출력되는 바,

상기 신호출력부(23)에서는 입력되는 병렬의 제어신호 또는 응답신호를 기계설비의 각 구동수단 또는 제어장치(1)로 출력하여 기계설비의 구동이 원활하게 이루어지도록 하였다.

즉, 본 고안은 기계설비의 입출력기기와 제어장치간의 신호를 병렬에서 직렬로 또는 직렬에서 병렬로 변환시키므로서, 기계설비의 전기배선을 일정비율(16:1)로 절감시킬수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 본 고안의 전기배선 비율(16:1)은 제어장치에 의해 제어되는 구동수단의 갯수가 16일때 그 배선은 하나의 라인으로 가능하도록 설계된 것으로, 상기 구동수단이 많은 경우 그 전기배선의 비율 또한 16:1로 증가하도록 하였다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 기계설비의 입출력기기와 제어장치간의 신호가 병렬에서 직렬로 또는 직렬에서 병렬로 변환하여 기계설비의 전기배선을 일정비율(16:1)로 절감시키는 장치와 방법을 구성하므로서, 기계설비의 설치에 따른 오배선 및 단선 고장율을 개선하고, 더불어 장비출하 및 공장의 LAY-OUT 변경에 따른 기계설비의 이동설치가 용이하게 이루어지도록 하면서 장비 수리시에 비용과 시간을 대폭적으로 절감시키는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 기계설비의 제어장치를 통해 출력되는 병렬의 제어신호 또는 기계설비의 각 구동수단으로 출력되는 응답신호를 직렬로 변환하여 전송시키는 신호전송수단과;

   상기 신호전송수단과 하나의 배선으로 그 연결이 이루어지도록 하되, 상기 신호전송수단에 의해 직렬로 전송된 기계설비의 제어신호 또는 기계설비의 각 구동수단 응답신호를 병렬로 변환하여 기계설비의 제어장치 또는 각 구동수단으로 전송시키는 신호출력수단과;

   상기 신호전송수단 및 신호출력수단의 병렬-직렬 또는 직렬-병렬의 변환이 가능하도록 시스템 각부를 제어하는 배선변환제어수단; 으로 구성함을 특징으로 하는 기계설비의 배선 절감장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호전송수단은,

   변환전압과 사용전압간의 전압차를 해소하면서 병렬로 입력되는 제어장치의 제어신호 또는 각 구동수단의 응답신호를 입력받는 병렬신호입력부와;

   배선변환제어수단의 제어동작에 따라 상기 병렬신호입력부를 통해 입력되는 병렬의 제어신호 또는 응답신호를 직렬로 변환하여 출력하는 병렬-직렬 변환부와;

   배선변환제어수단의 제어신호를 수신한 후 이를 병렬-직렬 변환부로 전송하면서 외부 노이즈의 영향을 최소로 줄이고 배선라인의 단락시 신호의 전송을 중단하여 회로를 보호하되, 상기 병렬-직렬 변환부에 의해 직렬로 변환된 제어신호 또는 응답신호를 신호출력수단 또는 기계설비의 각 구동수단으로 전송시키는 송수신부; 를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 기계설비의 배선 절감장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 신호출력수단은,

   배선변환제어수단의 제어신호를 수신한 후 이를 직렬-병렬 변환부로 전송하면서 외부 노이즈의 영향을 최소로 줄이고 배선라인의 단락시 신호의 수신을 중단하여 회로를 보호하되, 신호전송수단에 의해 전송이 이루어진 직렬의 제어신호 또는 응답신호를 수신하는 신호수신부와;

   배선변환제어수단의 제어동작에 따라 상기 신호수신부에 의해 수신된 직렬의 제어신호 또는 응답신호를 병렬로 변환하여 출력시키는 직렬-병렬 변환부와;

   변환전압과 사용전압간의 전압차를 해소하면서 상기 직렬-병렬 변환부에 의해 병렬로 변환된 제어신호 또는 응답신호를 기계설비의 각 구동수단 또는 제어장치로 출력하는 신호출력부; 를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 기계설비의 배선 절감장치.