KR20030018161A - 무선 피디에이를 이용한 수불기 제어시스템 - Google Patents

무선 피디에이를 이용한 수불기 제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 피디에이(PDA)를 이용한 수불기 제어시스템에 관한 것으로서,
중앙 운전실의 운전용 단말기(22)와 제어용 PLC(21)를 구비하여 수불기의 작동을 제어하는 제어시스템에 있어서, 상기 운전용 단말기(22)에 연결되어, 수불기에 대한 제어 명령과 수불기의 제어 상태에 관한 정보를 주고 받을 수 있는 웹 통신서버(23)와; 상기 웹 통신서버(23) 및 안테나(25)와 각각 연결되어, 상기 웹 통신서버(23)로부터 전송받는 수불기의 제어 상태에 관한 정보를 무선 신호로 변환하여 상기 안테나(25)를 통해 송신하고, 상기 안테나(25)로부터 수신하는 수불기에 대한 제어 명령을 웹 프로토콜 기반의 신호로 변환하여 상기 웹 통신서버(23)로 전송하는 무선 랜 변환장치(24)와; 상기 안테나(25)와, 수불기의 제어 상태에 관한 정보와 수불기에 대한 제어 명령을 송수신할 수 있는 무선 PDA 단말기(26)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며,
현장에서 조업자가 자유로이 이동하면서 수불기의 작업을 제어 및 모니터링 가능하게 하여, 조업 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

무선 피디에이를 이용한 수불기 제어시스템{RECLAIMER CONTROL SYSTEM USING WIRELESS PDA}
본 발명은 무선 피디에이(PDA)를 이용한 수불기 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철광석, 소결광, 석회석 등의 원료야적 파일(Pile)로부터 원료를 불출하거나 적치하는 장치인 수불기를 제어함에 있어서, 중앙운전실측의 운전 단말기에 웹 기반의 무선 통신 장치를 연결 설치하고 이와 정보를 주고 받을 수 있는 무선 PDA 단말기를 구비하여, 현장에서 조업자가 자유로이 이동하면서 수불기의 작업을 제어할 수 있도록 하는 수불기의 제어시스템에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 수불기의 구성을 나타내는 개략도이다.
철광석, 소결광, 석회석 등의 원료를 다량으로 사용하는 제철소와 같은 조업 현장에서는, 원료 야적 파일에서 원하는 조업장으로 야적된 원료를 이송시키기 위하여 수불기(Reclaimer/Stacker)가 사용되고 있다.
상기 수불기(10)는 크게 주행부(11)와 선회부(12), 부앙부(13), 불출부(14)등 4부분으로 구성된다. 상기 주행부(11)는 철도 레일(15)상에 위치해 있으며 레일을 따라 전후 양방향으로만 주행이 가능하다. 상기 불출부(14)는 버킷(14a)을 구비하여 회전을 하면서 원료를 직접 퍼올리는 부분이며, 이때의 불출부 중심점(19)은 부앙부(13)의 끝단에 위치한 불출부(14)의 회전 중심점이 된다.
도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 수불기의 주행부(11)는 X축 방향(도면상의 지면과 수직의 방향)의 레일(15)위를 주행하며, 선회부(12)는 Z축을 회전중심으로 하여 상기 주행부(11) 위에서 회전운동을 한다. 부앙부(13)는 유압실린더(17)의 길이 조정에 따라 부앙 중심점(16)을 회전중심으로 하여 상하 회전운동을 한다. 불출부(14)는 원료파일(30)로부터 원료를 퍼내는 버킷(14a)과 그 반대로 원료를 적치하는 부분으로 구성되어 있다.
수불기에서 행해지는 각종 제어는 크게 X축 방향의 주행거리 제어, Z축 방향의 선회 제어, 유압실린더(17)에 의한 부앙각도 조절 제어, 원료를 적치 혹은 불출할 때의 이송을 위한 컨베이어 벨트 제어 그리고 버킷의 회전 제어 등으로 나뉜다.
이러한 제어를 위한 제어 신호는 수불기의 제어부와 연결된 제어용 PLC(21)에서 종합적으로 처리되고, 그 명령은 수불기와 일정한 거리를 두고 위치하고 있는 중앙 운전실의 운전용 단말기(22)에서 조업자에 의해 입력된다.
그런데, 이러한 종래의 수불기 제어시스템에서는 수불기를 제어하기 위해서 반드시 조업자가 중앙운전실의 운전용 단말기 앞에 있어야 하므로, 정비가 필요하다거나, 장비 상태의 확인 등의 사유로 인하여 수불기가 위치하고 있는 현장을 방문하여야 할 때에는, 운전실에 있는 조업자 외에 별도의 인원을 투입하거나, 조업을 중단하고 운전실의 조업자가 현장으로 가야 하는 등 조업 운용상의 비효율성이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수불기를 제어함에 있어서, 중앙운전실측의 운전 단말기에 웹 기반의 무선 통신 장치를 연결 설치하고 이와 정보를 주고 받을 수 있는 무선 PDA 단말기를 구비하여, 현장에서 조업자가 자유로이 이동하면서 수불기의 작업을 제어 및 모니터링 가능하게 하는 수불기의 제어시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 수불기의 구성을 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명의 무선 PDA를 이용한 수불기 제어시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
11: 수불기 주행부12: 수불기 선회부
12a: 수불기 조종실13: 수불기 부앙부
14: 수불기 불출부14a: 버킷
15: 레일16: 수불기 부앙 중심점
17: 부앙부 유압실린더20: 릴 케이블
21: 수불기 제어용 PLC22: 중앙 운전실측 운전용 단말기
23: 웹 통신서버24: 무선 LAN 변환 장치
25: 무선 LAN 안테나26: 무선 PDA 단말기
30: 원료파일
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중앙 운전실의 운전용 단말기(22)에서 입력된 제어 명령을 제어용 PLC(21)를 통해 수불기 본체의 제어부로 전송하여, 수불기의 작동을 제어하는 제어시스템에 있어서,
상기 운전용 단말기(22)에 연결되어, 수불기에 대한 제어 명령과 수불기의 제어 상태에 관한 정보를 주고 받을 수 있는 웹 통신서버(23)와;
상기 웹 통신서버(23) 및 안테나(25)와 각각 연결되어, 상기 웹 통신서버(23)로부터 전송받는 수불기의 제어 상태에 관한 정보를 무선 신호로 변환하여 상기 안테나(25)를 통해 송신하고, 상기 안테나(25)로부터 수신하는 수불기에 대한 제어 명령을 웹 프로토콜 기반의 신호로 변환하여 상기 웹 통신서버(23)로 전송하는 무선 랜 변환장치(24)와;
상기 안테나(25)와, 수불기의 제어 상태에 관한 정보와 수불기에 대한 제어 명령을 송수신할 수 있는 무선 PDA 단말기(26)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 무선 랜 변환장치(24)는, TCP/IP 기반의 데이타를 IEEE 802.11(b) 표준화 프로토콜 기반의 데이타로 변환하거나, 또는 그 역으로 변환하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 안테나(25)는, 2.4GHz대의 무선 랜(LAN) 안테나인 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 무선 PDA를 이용한 수불기 제어시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
일반적인 수불기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 주행부(11)와 선회부(12), 부앙부(13), 불출부(14)등 4부분으로 구성되어 있다.
이러한 수불기를 사용하여 원료를 불출하거나 적치하기 위하여 사용되는 제어로는 X축 방향의 주행거리 제어, Z축 방향의 선회 제어, 유압실린더(17)에 의한 부앙각도 조절 제어, 원료를 적치 혹은 불출할 때의 이송을 위한 컨베이어 벨트 제어 그리고 버킷의 회전 제어 등이 있다.
이러한 제어를 위한 제어 신호를 전송하기 위해, 운전용 단말기(22)와 제어용 PLC(21) 사이에는 RS-232C 통신 선로가 연결되어 있는데, 이 선로를 통하여 운전용 단말기(22)는 제어용 PLC(21)의 특정한 기억장치 영역에 해당 명령어를 기록하게 된다. 또한 수불기의 상태 정보를 운전용 단말기(22)에 표시하기 위해서 운전용 단말기(22)는 제어용 PLC(21)의 특정한 기억장치 영역으로부터 데이터를 읽어 온다.
이러한 제어 신호는 제어용 PLC(21)에서 종합적으로 처리되고, 제어 명령은 중앙 운전실의 운전용 단말기(22)에서 조업자에 의해 입력된다. 또한, 수불기의 각종 제어 상태 정보는 제어용 PLC(21)에 의해 종합되고, 이 정보는 운전자가 파악할 수 있도록 운전용 단말기(22)로 전송되어 표시된다.
도 2는 수불기의 운전용 단말기(22)를 이동 환경의 무선 PDA에 구현한 본 발명의 제어시스템을 설명하기 위한 것이다.
기존의 운전용 단말기(22)에는 제어용 PLC(21)로 전송할 제어 명령어를 웹(Web) 통신서버(23)로부터 전송 받아서 제어용 PLC(21)로 전송하도록 해주는 명령 전송 프로그램이 설치된다. 이 프로그램은, 본 발명의 제어시스템이 웹 통신서버(23)와 운전용 단말기(22)사이에서 TCP/IP를 기반으로 하는 데이터를 송수신할 수 있도록 해준다. 운전용 단말기(22)에 모아진 데이터는 기존의 운전용 프로그램을 통하여 제어용 PLC(21)로 전송된다.
상기 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)는, 인터넷의 기본적인 통신 프로토콜로서, 인트라넷이나 엑스트라넷과 같은 사설 망에서도 사용된다. 사용자가 인터넷에 접속하기 위해 자신의 컴퓨터를 설정할 때 TCP/IP 프로그램이 설치되며, 이를 통하여 역시 같은 TCP/IP 프로토콜을 쓰고 있는 다른 컴퓨터 사용자와 메시지나 정보를 주고 받을 수 있게 된다.
수불기의 상태 정보를 웹 통신서버(23)로 전송하기 위하여, 제어용 PLC(21)로부터 읽은 상태 정보를 운전용 단말기(22)로부터 웹 통신서버(23)로 전송하는 프로그램이 상기 운전용 단말기(22)에 설치된다.
한편, 무선 PDA 단말기(26)에서 입력되는 제어 명령을 운전용 단말기(22)로 전송하는 기능과, 운전용 단말기(22)로부터 전송되는 수불기의 제어 상태를 웹 화면으로 구성하여 무선 PDA 단말기(26)의 웹 브라우저 상에서 요청이 있을 때에 상기 무선 PDA 단말기(26)로 전송하는 기능을 수행하는 웹 통신서버(23)가 상기한 바와 같이 운전용 단말기(22)에 연결 설치된다.
또한, 반경 1km 정도의 넓은 사용 환경을 유지하기 위하여 2.4 GHz 대의 주파수를 이용하는 무선 랜(LAN) 안테나(25)가 설치되는데, 이동 환경에서 상기 무선 PDA 단말기(26)가 상기 웹 통신서버(23)에 접속할 수 있도록 유선 네트웍 선로를 IEEE 802.11(b) 표준화 프로토콜을 만족하는 무선 네트웍으로 변환시키는 무선 랜(LAN) 변환장치(24)에 연결 설치되고, 이러한 무선 랜 변환장치(24)는 상기 웹 통신서버(23)에 연결 설치된다.
또한, IEEE 802.11(b)표준화 프로토콜을 만족하는 무선 PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association) 카드를 장착할 수 있는 통상적인 PDA 단말기에 기존의 운전용 단말기 화면과 유사한 웹 브라우저용 운전화면을 제작하여, 수불기를 무선 제어할 수 있는 환경을 구축한다.
상기 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(b)표준화 프로토콜은, 무선 랜(LAN) 기술에 관하여 IEEE에 의해 제시된 프로토콜이다. 이러한 프로토콜을 사용하는 무선 랜을 이용하면, 이동 전화 사용자도 무선 접속을 통해 근거리 통신망(LAN)에 접속할 수 있고, 본 발명에서와 같이 무선 PDA 단말기를 사용하는 조업자도 무선으로 랜에 접속하여, 웹 통신서버(23)를 통해 운전용 단말기(22)와 각종 제어 신호를 주고 받을 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 사용되는 PDA(Personal Digital Assistant)는, 개인용이나 업무용으로 이용되는 계산이나 정보저장 및 검색기능을 갖춘 손바닥 크기의 소형장치를 의미하는데, 종종 스케줄 캘린더와 주소록 정보 등을 유지하는데 많이 쓰인다.
대부분의 PDA들은 작은 키보드가 달려있지만, 몇몇 PDA들은 손으로 쓴 글씨를 받아들일 수 있는 전자감응식 패드가 달려있는 것들도 있다. PDA의 전형적인 용도로는 스케줄이나 주소록의 저장 및 검색, 메모 입력 등이지만, 많은 PDA용 응용 프로그램들이 개발되어 왔고, 현재에는 이동 전화나 호출기 시스템들과 결합되어, 본 발명에서 적용된 바와 같이 웹 단말기로서의 기능도 구비하게 되었다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제어시스템을 통해 조업자는 원격지 이동 환경하에서 수불기를 제어할 수 있게 된다.
이러한 본 발명 무선 피디에이를 이용한 수불기 제어시스템은, 중앙운전실측의 운전 단말기에 웹 기반의 무선 통신 장치를 연결 설치하고 이와 정보를 주고 받을 수 있는 무선 PDA 단말기를 구비함으로써, 현장에서 조업자가 자유로이 이동하면서 수불기의 작업을 제어 및 모니터링 가능하게 하여, 조업 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (3)

  1. 중앙 운전실의 운전용 단말기(22)에서 입력된 제어 명령을 제어용 PLC(21)를 통해 수불기 본체의 제어부로 전송하여, 수불기의 작동을 제어하는 제어시스템에 있어서,
    상기 운전용 단말기(22)에 연결되어, 수불기에 대한 제어 명령과 수불기의 제어 상태에 관한 정보를 주고 받을 수 있는 웹 통신서버(23)와;
    상기 웹 통신서버(23) 및 안테나(25)와 각각 연결되어, 상기 웹 통신서버(23)로부터 전송받는 수불기의 제어 상태에 관한 정보를 무선 신호로 변환하여 상기 안테나(25)를 통해 송신하고, 상기 안테나(25)로부터 수신하는 수불기에 대한 제어 명령을 웹 프로토콜 기반의 신호로 변환하여 상기 웹 통신서버(23)로 전송하는 무선 랜 변환장치(24)와;
    상기 안테나(25)와, 수불기의 제어 상태에 관한 정보와 수불기에 대한 제어 명령을 송수신할 수 있는 무선 PDA 단말기(26)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 피디에이를 이용한 수불기 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무선 랜 변환장치(24)는,
    TCP/IP 기반의 데이타를 IEEE 802.11(b) 표준화 프로토콜 기반의 데이타로 변환하거나, 또는 그 역으로 변환하는 것을 특징으로 하는 무선 피디에이를 이용한 수불기 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안테나(25)는, 2.4 GHz대의 무선 랜 안테나인 것을 특징으로 하는 무선 피디에이를 이용한 수불기 제어시스템.
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