KR20020054830A - 차량 이송장치의 자동운전 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

차량 이송장치의 자동운전 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차량 이송장치의 자동운전 시스템 및 그 제어방법에서, 상기 시스템은, 대차 라인의 기동 및 정지를 지령하기 위한 기동 스위치와 자동운전 및 수동운전 모드를 선택하기 위한 선택 스위치와 자동운전 모드에서의 이상 발생을 통지하기 위한 경보 발생수단을 포함하는 조작반과; 상기 대차 라인의 작업 스케쥴을 보유하여 상기 조작반의 선택 스위치가 자동모드에 있는 경우에, 상기 작업 스케쥴에 따라 상기 대차 라인의 기동 및 정지를 제어하기 위한 자동운전용 컴퓨터와; 상기 조작반 또는 상기 자동운전용 컴퓨터의 기동 또는 정지 지령에 지정되는 대차 라인으로 제어신호를 전송하고 상기 제어되는 대차 라인의 작동상태를 지시하는 신호를 상기 조작반 및 자동운전용 컴퓨터로 전송하는 메인 제어반과; 상기 메인 제어반의 제어신호에 따라 해당 대차 라인을 기동 및 정지시키기 위한 복수개의 라인 제어반; 상기 각 라인 제어반의 기동신호에 의해 운전상태로 전환되어 차량을 이송시키고, 상기 각 라인 제어반의 정지신호에 의해 정지상태로 전환되어 차량의 이송을 중지하는 복수개의 대차 라인을 포함하여 이루어져, 미리 설정된 작업 스케쥴에 따라 대차 라인의 기동/정지 조작이 자동적으로 수행되도록 할 수 있다.

Description

차량 이송장치의 자동운전 시스템 및 그 제어방법{AUTOMATIC OPERATION SYSTEM OF ELECTRIC MONORAIL SYSTEM AND METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 차량 이송장치의 자동운전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 EMS(Electric Monorail System) 대차기동 조건을 설정하는 프로그램을 식재한 컴퓨터를 이용하여 라인 제어장치에 대한 기동지령을 자동적으로 수행하기 위한 차량 이송장치의 자동운전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량을 생산하는 공정은 다수 단계의 작업으로 이루어진다. 그래서 차량 생산시 차량 이송장치가 작업자와 작업용 공구 및 부품 등이 구비되어 있는 위치로 작업대상 차량을 이송시키면, 작업자 또는 작업용 로봇 등에 의해 적정한 작업이 수행된 후, 다음 단계의 작업을 위해 상기 차량이 이송되는 단계를 연속적으로 수행하게 된다.
상기 차량 이송장치인 EMS 대차 라인에서 매 해당 시간마다 메인기동 지령을 조작하여 조립, 샤시가공, 최종 마무리 가공 라인을 운전한다. 이때 각 라인을 제어하는 장치인 PLC(Programmable Logic Controller)를 사용하게 된다.
이러한 차량 이송장치의 운전 시스템에 대한 개략적인 블록이 도1에 도시되어 있다.
도1에 따르면, 사무실에 설치되는 조작반(11)에는 대차 라인의 기동 여부와 정지 여부를 선택하기 위한 스위치 등이 구비되어 있고, 적정한 수단을 통하여 현재 기동중인 대차 라인을 표시하게 된다.
상기 조작반(11)에서 대차 라인의 기동지령(기동 온)이 내리면, 메인 PLC 제어반(12)은 기동 지령된 대차 라인쪽 PLC 제어반(13, 15)을 제어하여 해당 대차 라인이 기동될 수 있도록 한다. 예를 들어, 조작반(11)에서 A라인의 기동지령이 내리면, 메인 PLC 제어반(12)은 A라인 PLC 제어반(13)을 제어하여 해당 EMS 대차 라인(14)이 기동되도록 하는 체계이다.
이때 조작반(11)과 메인 PLC 제어반(12)간에는 하드 와이어링(Hardwiring)으로 신호 교환을 수행하고, A라인 PLC 제어반(13)과 B라인 PLC 제어반(15)간에는 MPI 통신을 통한 신호 교환을 수행하게 된다.
그리고 메인 PLC 제어반(12)은 각 라인 PLC 제어반(13, 15)으로 기동지령을 전송함과 동시에 조작반(11)으로 해당 대차 라인이 운전중임을 지시하는 신호를 전송한다. 그러면 조작반(11)에 해당 대차 라인이 운전중임이 표시된다.
이처럼 운전중인 대차 라인을 정지시키고자 하는 경우, 운용자는 조작반(11)의 해당 라인에 할당된 정지 스위치를 작동시켜 정지 지령(정지 온)을 메인 PLC 제어반(12)으로 전송한다. 이에 따라 메인 PLC 제어반(12)은 조작반(11)으로 정지중 신호를 전송하는 한편, 해당 대차 라인쪽의 라인 PLC 제어반(13, 15)을 제어하여 EMS 대차 라인을 정지시킨다.
그러나, 이상 설명한 종래기술은, 매 작업시간 마다 사무실에서 운용자가 조작반의 기동 스위치를 조작하여야만 하는 문제점이 있다. 예를 들어, 작업 스케쥴상 시각 10:00과, 13:00과, 15:00 및 18:00으로부터 10분간의 휴식시간이 있는 경우, 운용자는 시각 10:10과, 13:10과, 15:10 및 18:10 마다 조작반의 기동 스위치를 작동시켜야만 한다.
따라서, 조작반의 조작을 위한 인적자원이 필요하게 되며, 조작반의 조작을 담당하는 사람에게 심리적 부담감이 부가되는 문제점이 있다.
또한, 조작반을 조작하는 인적자원의 조작시간이 부적절하게 되는 경우에는 조업시간의 단축으로 인한 생산성 저하가 유발될 수 있는 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은, EMS 대차기동 조건을 설정하는 프로그램을 식재한 컴퓨터를 이용하여 라인 제어장치에 대한 기동지령을 자동적으로 수행하기 위한 차량 이송장치의 자동운전 시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
도1은 종래기술에 의한 차량 이송장치의 운전 시스템의 개략적인 블록도.
도2는 본 발명에 의한 차량 이송장치의 자동운전 시스템의 블록도.
도3은 본 발명에 의한 차량 이송장치의 자동운전 시스템의 제어방법의 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
21 : 조작반 21A : 부저
21B : 경광등21C : 선택 스위치
22 : 메인 PLC 제어반23, 25 : 라인 PLC 제어반
24, 26 : 대차 라인
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 이송장치의 자동운전 시스템은, 대차 라인의 기동 및 정지를 지령하기 위한 기동 스위치와 자동운전 및 수동운전 모드를 선택하기 위한 선택 스위치와 자동운전 모드에서의 이상 발생을 통지하기 위한 경보 발생수단을 포함하는 조작반과; 상기 대차 라인의 작업 스케쥴을 보유하여 상기 조작반의 선택 스위치가 자동모드에 있는 경우에, 상기 작업 스케쥴에 따라 상기 대차 라인의 기동 및 정지를 제어하기 위한 자동운전용 컴퓨터와; 상기 조작반 또는 상기 자동운전용 컴퓨터의 기동 또는 정지 지령에 지정되는 대차 라인으로 제어신호를 전송하고 상기 제어되는 대차 라인의 작동상태를 지시하는 신호를 상기 조작반 및 자동운전용 컴퓨터로 전송하는 메인 PLC 제어반과; 상기 메인 PLC 제어반의 제어신호에 따라 해당 대차 라인을 기동 및 정지시키기 위한 복수개의 라인 PLC 제어반; 상기 각 라인 PLC 제어반에 의해 제어되어 운전상태에서 차량을 이송시키고 정지상태에서 차량의 이송을 중지하는 복수개의 EMS 대차 라인을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 이송장치의 자동운전 시스템의 제어방법은, 차량 이송장치의 자동운전 시스템에서 자동운전용 컴퓨터에 작업 스케쥴을 입력하고 운용자가 작업 스케쥴을 확인하여 자동모드로 운전할 것인지 여부를 결정하게 되는 단계와; 상기 자동모드가 선택되면, 자동운전용 컴퓨터가 현재 시스템 시각과 상기 입력된 작업 스케쥴의 작업개시시각을 상호 비교하는 단계와; 상기 현재 시스템 시각이 상기 입력된 작업 스케쥴의 작업개시시각을 경과하였음이 확인되면, 자동운전용 컴퓨터가 상기 작업 스케쥴상의 작업이 가동중인지 여부에 따라 대차 라인의 가동 또는 정지를 지령하고 다음 작업 스케쥴을 읽게 되는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도2에는 본 발명의 자동운전 시스템에 따른 실시예의 개략적인 블록이 도시되어 있고, 도3에는 본 발명의 자동운전 시스템 제어방법에 따른 실시예의 순서도가 도시되어 있다.
도2에 따르면, 메인 제어반과 각 라인 제어반은 PLC를 이용하여 메인 제어반은 메인 PLC 제어반(22)으로 구현되고, 라인 제어반은 A라인 PLC 제어반(23)과 B라인 PLC 제어반(25)으로 구현되며, 대차 라인은 EMS 대차 라인(24, 26)으로 구현되고, 자동운전용 컴퓨터(27)는 범용의 운영체제를 식재한 소형 컴퓨터로 구현된다.
그리고 사무실에 설치되는 조작반(21)에는 대차 라인의 기동 및 정지 여부를 선택적으로 조작하기 위한 기동 스위치들이 기본적으로 구비되고, 더불어 자동모드/수동모드간을 선택적으로 전환시킬 수 있도록 한 선택 스위치(21C)와, 자동운전용 컴퓨터(27)와 메인 PLC 제어반(22)간의 통신상태가 불량한 경우에 경보를 발하도록 하기 위한 부저(21A) 및 경광등(21B)을 포함하는 경보 발생수단이 구비된다.
더불어, A라인 PLC 제어반(23)과 해당 EMS 대차 라인(24) 및 B라인 PLC 제어반(25)과 해당 EMS 대차 라인(26)의 기동 여부는 메인 PLC 제어반(22)에 의해 제어된다.
또한, 자동운전용 컴퓨터(27)는 운용자에 의해 입력되는 작업 스케쥴을 보유하고 있게 된다. 상기 작업 스케쥴의 보유는 요일별로 구분되어 입력되는 작업시간에 대한 정보를 메모리 등의 저장매체에 저장하고, 응용 프로그램에 의해 읽혀질 수 있도록 함으로써 구현될 수 있다.
상기 자동운전용 컴퓨터(27)는 메인 PLC 제어반(22)과 데이터 통신을 수행하게 되는데, 상기 데이터 통신을 위해 이더넷(Ethernet)망을 구축하는 것이 바람직하다. 그러면 상기 데이터 통신을 통해 상기 조작반(21)의 선택 스위치(21C)가 자동모드인지 수동모드인지에 대한 데이터가 메인 PLC 제어반(22)으로부터 자동운전용 컴퓨터(27)로 전달되고, 자동운전용 컴퓨터(27)에서 자동운전 모드/수동운전 모드의 선택에 대한 데이터와 각 대차 라인의 온/오프를 지령하기 위한 데이터가 메인 PLC 제어반(22)으로 전달된다.
그래서 자동운전용 컴퓨터(27)는 자동운전을 제어하기 위한 응용 프로그램을 이용하여 조작반(21)에서 자동모드가 선택되어 있음을 확인하게 되면, 메모리에서 스케쥴을 읽어 들이고 상기 스케쥴에 따라 메인 PLC 제어반(22)을 제어하여 각 대차 라인에 대한 온/오프 제어를 자동적으로 수행한다.
이상 설명한 차량 이송장치의 자동운전 시스템의 제어방법에 따른 실시예를설명하기로 한다.
도3에 따르면, 운용자가 자동운전용 컴퓨터(27)에 작업 스케쥴을 입력하게 되면, 상기 작업 스케쥴은 저장매체에 저장된다. 이때 작업 스케쥴은 요일별로 구분하여 입력하는 것이 바람직하다(ST21).
상기 작업 스케쥴의 예를 들면, 잔업이 없는 월/수/금요일의 표준 작업시각이 08:00~10:00과 10:10~12:00과 13:00~15:00과 15:10~17:00이며, 잔업이 있는 화/목요일의 작업시간이 08:10~10:00과 10:10~12:00과 13:00~15:00과 15:10~17:00과 18:00~20:00이고, 토요일의 작업시간이 08:00~10:00과 10:10~12:00이다. 상기 작업 스케쥴에 따라 대차 라인의 기동/정지 전환이 하루중에도 수회 반복되어야 한다.
이처럼 작업 스케쥴이 입력되면, 자동운전용 컴퓨터(27)에 의한 대차 라인의 자동운전이 가능하게 된다. 상기 자동운전을 위해서는 조작반(21)의 선택 스위치(21C)가 자동모드를 지시하고 있어야 한다.
그러면 운용자는 작업 스케쥴을 확인하고 선택 스위치(21C)의 자동모드 또는 수동모드를 선택하게 된다(ST22).
상기 선택 스위치(21C)가 자동모드로 전환되지 않는 경우에는 운용자가 조작반(21)을 통해 대차 라인을 수동 조작할 수 있는 수동모드가 유지된다(ST23~ST24).
상기 선택 스위치(21C)를 통해 자동모드가 선택된 경우, 상기 자동모드 선택을 지시하는 신호가 메인 PLC 제어반(22)을 통해 자동운전용 컴퓨터(27)로 전달된다. 그러면 응용 프로그램을 구동중인 자동운전용 컴퓨터(27)는 이더넷을 통해 메인 PLC 제어반(22)의 장비 상태를 확인하여 EMS 기동 조건이 만족되는지 여부를 확인한다.
상기 EMS 기동 조건은 자동운전용 컴퓨터(27)와 메인 PLC 제어반(22)간의 이더넷 통신상태 양호할 조건과, 운전 준비 조건의 만족 여부이다. 상기 운전 준비 조건은 전원 공급이 정상이고, 자동모드이며 외부적인 간섭 요인이 없는 것이다.
그리고 상기 자동운전용 컴퓨터(27)와 메인 PLC 제어반(22)간의 이더넷 통신이 불량한 경우에는 조작반(21)의 경보 발생수단(21A, 21B)에서 경보가 발생됨으로써, 수동모드로 운전하도록 유도하게 된다. 이때 자동운전용 컴퓨터(27)에서 주기적인 신호를 전송하고 메인 PLC 제어반(22)이 상기 주기적인 신호가 정상적으로 수신되는지 여부를 진단하여 이더넷 통신의 상태를 확인할 수 있다.
상기 자동운전용 컴퓨터(27)에서 구동되는 응용 프로그램의 사용자 인터페이스의 예시가 도4에 도시되어 있다. 도4에 따르면, 상기 응용 프로그램은 현재 대차 라인이 자동운전 중인지 수동운전 중인지 여부를 표시하는 부분(31)과, 입력된 작업 스케쥴이 현재 시각에 가동 상태인지 정지상태인지 여부를 표시하는 부분(32)과, 현재 시스템 시각을 표시하는 부분(33)과, 작업 스케쥴에 따라 상기 현재 시스템 시각이후 가동 상태의 온/오프 전환이 수행될 가장 가까운 시각을 표시하는 부분(34)과, 자동운전 또는 수동운전으로 변경할 수 있도록 한 선택버튼(35A, 35B)을 포함하는 인터페이스를 구비한다. 상기 선택버튼(35A, 35B)의 조작시에는 암호입력을 요구하고 그 조작에 따라 조작반(21)의 선택 스위치(21C)가 연동되도록 하며, 이더넷 통신상태의 불량시 이상 상태를 화면상에 표시하고 컴퓨터에 내장된 스피커로 경보를 발하도록 하는 것이 바람직하다.
그래서 EMS 기동 조건이 만족되면, 자동운전용 컴퓨터(27)는 현재 시스템 시각을 읽는다(ST25).
상기 현재 시스템 시각은 한국 표준시간에 따라 매일 보정하는 것이 바람직하다. 이러한 표준 시각은 인터넷 등을 통해 용이하게 다운로드될 수 있다.
상기 단계 ST25에서 현재 시각이 읽혀지면, 자동운전용 컴퓨터(27)는 저장매체로부터 작업 스케쥴을 읽어들여 상기 작업 스케쥴과 현재 시각을 비교하게 된다(ST26).
상기 단계 ST26에서 현재 시각이 작업 스케쥴의 작업 개시 시각 보다 크거나 같은 경우에는 상기 작업 스케쥴상의 해당 작업이 가동중인지 여부를 확인하게 된다(ST27).
상기 단계 ST27에서 해당 작업이 가동되어 있지 않음이 확인되면, 자동운전용 컴퓨터(27)는 메인 PLC 제어반(22)의 PLC 쓰기 가능 상태를 확인하게 된다(ST28).
그래서 PLC 쓰기 가능 상태이면, 자동운전 컴퓨터(27)는 PLC 메인 제어반(22)으로 PLC 가동 온 쓰기 신호를 전송한다. 그러면 메인 PLC 제어반(22)이 A라인 PLC 제어반(23)과 B라인 PLC 제어반(25)을 제어하여 각 대차 라인(24, 26)이 기동되도록 한다(ST29).
한편, 상기 단계 ST27에서 해당 작업이 가동되어 있음이 확인되면, 자동운전용 컴퓨터(27)는 메인 PLC 제어반(22)의 PLC 쓰기 가능 상태를 확인하게 된다(ST30).
상기 단계 ST30에서 PLC 쓰기 가능 상태임이 확인되면, 자동운전 컴퓨터(27)는 PLC 메인 제어반(22)으로 PLC 가동 오프 쓰기 신호를 전송한다. 그러면 메인 PLC 제어반(22)이 각 라인 PLC 제어반(23, 25)을 제어하여 해당 대차 라인(24, 26)이 정지되도록 한다(ST31).
본 발명의 차량 이송장치의 자동운전 시스템 및 그 제어방법에 따르면, 차량 이송장치의 제어시 대차 라인의 기동/정지 조작에 따른 운용자의 심리적 부담감을 제거하는 효과가 있다.
그리고 미리 설정된 작업 스케쥴을 자동운전용 컴퓨터에 저장하여 자동모드로 운용함으로써, 대차 라인의 기동/정지 조작을 자동화하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (5)

  1. 대차 라인의 기동 및 정지를 지령하기 위한 기동 스위치와 자동운전 및 수동운전 모드를 선택하기 위한 선택 스위치와 자동운전 모드에서의 이상 발생을 통지하기 위한 경보 발생수단을 포함하는 조작반과;
    상기 대차 라인의 작업 스케쥴을 보유하여 상기 조작반의 선택 스위치가 자동모드에 있는 경우에, 상기 작업 스케쥴에 따라 상기 대차 라인의 기동 및 정지를 제어하기 위한 자동운전용 컴퓨터와;
    상기 조작반 또는 상기 자동운전용 컴퓨터의 기동 또는 정지 지령에 지정되는 대차 라인으로 제어신호를 전송하고 상기 제어되는 대차 라인의 작동상태를 지시하는 신호를 상기 조작반 및 자동운전용 컴퓨터로 전송하는 메인 제어반과;
    상기 메인 제어반의 제어신호에 따라 해당 대차 라인을 기동 및 정지시키기 위한 복수개의 라인 제어반;
    상기 각 라인 제어반의 기동신호에 의해 운전상태로 전환되어 차량을 이송시키고, 상기 각 라인 제어반의 정지신호에 의해 정지상태로 전환되어 차량의 이송을 중지하는 복수개의 대차 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 이송장치의 자동운전 시스템.
  2. (a) 차량 이송장치의 자동운전 시스템에서 자동운전용 컴퓨터에 작업 스케쥴을 입력하고 운용자가 작업 스케쥴을 확인하여 자동모드로 운전할 것인지 여부를결정하게 되는 단계와;
    (b) 상기 자동모드가 선택되면, 자동운전용 컴퓨터가 현재 시스템 시각과 상기 입력된 작업 스케쥴의 작업개시시각을 상호 비교하는 단계와;
    (c) 상기 현재 시스템 시각이 상기 입력된 작업 스케쥴의 작업개시시각을 경과하였음이 확인되면, 자동운전용 컴퓨터가 상기 작업 스케쥴상의 작업이 가동중인지 여부에 따라 대차 라인의 가동 또는 정지를 지령하고 다음 작업 스케쥴을 읽게 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 이송장치의 자동운전 시스템의 제어방법.
  3. 상기 제 2항에 있어서, 상기 단계 (a)에서,
    상기 자동모드의 선택은 조작반의 선택 스위치 또는 상기 자동운전용 컴퓨터의 사용자 인터페이스상에서 선택버튼의 조작에 의해 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 이송장치의 자동운전 시스템의 제어방법.
  4. 상기 제 2항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,
    상기 자동운전용 컴퓨터는 설정된 주기마다 설정된 신호를 메인 제어반으로 전송하도록 하고, 메인 제어반은 상기 설정된 신호를 상기 설정된 주기마다 수신하지 못하는 경우에 조작반의 경보 발생수단을 제어하여 경보가 발생되도록 하며, 상기 자동운전용 컴퓨터는 상기 메인 제어반과의 통신상태에 이상이 발생되는 경우에 경보를 디스플레이 수단에 표시하고 경보음을 발하는 것을 특징으로 하는 차량 이송장치의 자동운전 시스템의 제어방법.
  5. 상기 제 2항에 있어서, 상기 단계 (c)는,
    상기 현재 시스템 시각이 상기 입력된 작업 스케쥴의 작업개시시각을 경과하였음이 확인되면, 상기 자동운전용 컴퓨터가 상기 작업 스케쥴상의 작업이 가동중인지 여부를 판단하는 (c1) 단계와;
    상기 (c1) 단계에서 해당 작업이 가동중이지 않은 것으로 판단되면, 상기 자동운전용 컴퓨터가 메인 제어반의 쓰기 가능 상태를 확인하여 대차 라인을 기동시키기 위한 신호를 상기 메인 제어반으로 전달하는 (c2) 단계와;
    상기 (c1) 단계에서 해당 작업이 가동중인 것으로 판단되면, 상기 자동운전용 컴퓨터가 메인 제어반의 쓰기 가능 상태를 확인하여 대차 라인의 운전을 중지시키기 위한 신호를 상기 메인 제어반으로 전달하는 (c3) 단계와;
    상기 메인 제어반으로 대차 라인의 운전 또는 정지를 위한 신호가 전달된 후, 자동운전용 컴퓨터가 다음 작업 스케쥴을 읽어 들이고 상기 단계 (a)로 복귀하여 자동모드의 선택 여부를 확인하게 되는 (c4) 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 이송장치의 자동운전 시스템의 제어방법.
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