KR20030089682A - 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빌딩 자동 제어용 컨트롤러의 자체 진단 기술에 관한 것이다.

이 같은 본 발명은, 빌딩 자동 제어용 컨트롤러 내에 이상 유무를 자체 진단하는 시스템과 프로그램을 탑재 구성함으로써, 빌딩 자동 제어용 컨트롤러의 오류가 발생될 경우 그 오류 상태의 자체 진단을 통해 현장 관리자들이 컨트롤러의 하자는 물론, 그 컨트롤러에 의해 제어되는 제품들의 하자에 대하여 신속하고 능동적으로 대응할 수 있도록 하면서 유지보수에 따른 시간과 비용을 절감할 수 있도록 하는 빌딩 자동 제어용 컨트롤러의 자체 진단 시스템 및 방법을 제공한다.

Description

빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단 시스템 및 방법{self system for diagnosing building automatic controller and method thereof}

본 발명은 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단 기술에 관한 것으로서, 특히 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 오류 발생시 그 오류 상태의 자체 진단을 통해 현장 관리자들이 콘트롤러의 하자는 물론, 그 콘트롤러에 의해 제어되는 제품들의 하자에 대하여 신속하고 능동적으로 대응할 수 있도록 하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.

주지된 바와같이, 빌딩 자동 제어용 콘트롤러는 빌딩내에 설치된 제어대상 즉, 액츄에이터, 센서, 기타 소모품 등을 제어하게 된다.

그러나, 종래 빌딩 자동 제어용 콘트롤러에는 그 콘트롤러의 이상유무를 자체 진단하는 기능이 전혀 구비되어 있지 않으므로, 빌딩 관리자들이 콘트롤러의 이상유무를 즉시 알 수 없어 상황 대처에 상당한 어려움이 따랐다.

즉, 빌딩내에 설치된 제어대상의 오류가 아닌 그 제어대상들을 제어하는 콘트롤러의 오류가 발생할 경우, 종래에는 관리자들이 제어대상의 오류를 먼저 점검할 뿐, 콘트롤러의 오류상태를 점검하지는 못하였다.

이에따라, 종래에는 콘트롤러의 오류 발생시 먼저 제어대상의 이상유무를 먼저 점검한 후 이상이 없을 때 콘트롤러의 이상유무를 의심하여 그 콘트롤러의 제작업체에 A/S를 의뢰하는 수순으로 진행되는 바, 이로 인하여 하자 보수에 상당한 시간과 비용이 소요될 수 밖에 없었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 빌딩 자동 제어용 콘트롤러내에 이상유무를 자체 진단하는 시스템과 프로그램을 탑재 구성함으로써, 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 오류가 발생될 경우 그 오류 상태의 자체 진단을 통해 현장 관리자들이 콘트롤러의 하자는 물론, 그 콘트롤러에 의해 제어되는 제품들의 하자에 대하여 신속하고 능동적으로 대응할 수 있도록 하면서 유지보수에 따른 시간과 비용을 절감할 수 있도록 하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단 시스템 및 방법을 제공하려는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 전체 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예로 빌딩 자동 제어용 콘트롤러 자체 진단시스템의 블럭 구성도.

도 3A,3B,3C는 본 발명의 일실시예로 빌딩 자동 제어용 콘트롤러 자체 진단방법을 보인 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 ; 타임부 2 ; 메모리부

3 ; 통신포트 4 ; 제어부

DI; 디지털 입력포트 AI; 아날로그 입력포트

DO;디지털 출력포트 AO; 아날로그 출력포트

10; STCU 11; 통신포트 스위치(반도체 스위치)

12; 입력포트 스위치(반도체 스위치) 13; 출력포트 스위치(반도체 스위치)

14; DAC 15; ADC

16; 스타트버튼부 17; 진단제어부

18; LCD

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예로 빌딩 자동 제어용 콘트롤러 자체 진단시스템의 블럭 구성도 이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와같이, 스케줄 운영을 위한 타임부(1), 프로그램및 각종 데이터가 저장되는 메모리부(2), 콘트롤러간 또는 PC간의 통신을 위한 통신포트(3), 빌딩 자동 제어 대상들의 아날로그 신호 및 디지털 신호를 입력받는 아날로그 입력포트(AI) 및 디지털 입력포트(DI), 빌딩 자동 제어 대상들에 대한 아날로그 신호 및 디지털 신호를 출력하는 아날로그 출력포트(AO) 및 디지털 출력포트(DO), 시스템 각부를 제어하는 제어부(CPU)(4)를 포함하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러에 있어서,

상기 빌딩 자동 제어용 콘트롤러에는 콘트롤러의 이상유무를 자체 진단하는 셀프 테스트 콘트롤 유니트(Self Test Control Unit, 이하 STCU 이라함)(10)를 구성하되, 상기 STCU(10)에는,

후술하는 진단제어부(17)의 제어동작에 따라 통신포트(3)의 통신상태 테스트가 가능하도록 스위칭동작하는 통신포트 스위치(11),

후술하는 진단제어부(17)의 제어동작에 따라 아날로그/디지털 입력포트(AI)(DI)와 아날로그/디지털 출력포트(AO)(DO)의 신호 입출력 상태 테스트가 가능하도록 스위칭동작하는 입력포트 스위치(12) 및 출력포트 스위치(13),

상기 입력포트 스위치(12)의 스위칭동작시 아날로그/디지털 입력포트(AI)(DI)에 디지털값을 주거나 아날로그값에 해당하는 가변 전압을 제공하는 디지털-아날로그 컨버터부(DAC)(14),

상기 출력포트 스위치(13)의 스위칭동작시 아날로그/디지털 출력포트(AO)(DO)의 디지털값이나 가변 아날로그값을 측정하는 아날로그-디지털 컨버터부(ADC)(15),

동작신호를 출력하는 스타트버튼부(16)

상기 스타트버튼부(16)의 동작신호로 부터 콘트롤러내의 제어부(4)를 진단모드로 전환시킨 후 DAC(14) 및 ADC(15)로 부터 측정된 신호를 통해 통신 및 입출력포트의 이상신호를 판별하는 진단제어부(MPU)(17) 및,

상기 진단제어부(17)에 의해 판별된 진단결과를 표시하는 LCD(18)를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

한편, 도 3은 상기 설명된 본 발명의 일실시예인 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단시스템에 의해 구현되는 자체 진단방법을 보인 흐름도로서 그 진행단계는,

스타트버튼부(16)의 누름으로 부터 콘트롤러내의 제어부(4)의 외부 인터럽트 소스에 인터럽트를 걸어 상기 제어부(4)를 진단모드로 전환시키는 단계;

상기 제어부(4)의 진단모드 전환시 통신포트 및 입출력포트 스위치(11)(12)(13)를 오프시킨 후 제어부(4)에 통신포트(3)의 송수신(Rx,Tx)를 요구하여 통신의 이상유무를 체크하는 단계;

램(RAM) 및 롬(ROM)이 각각의 기능을 제대로 수행하는가를 판단하여 메모리부(2)의 이상유무를 체크하는 단계;

디지털/아날로그의 입력포트(DI)(AI) 및 디지털/아날로그 출력포트(DO)(AO)에 각각 가변전압을 가하여 그 이상유무를 체크하는 단계;

타임부(1)의 시간을 취득(약 5초 동안)한 후 시간 변화를 판별하여 타임부(1)의 이상유무를 체크하는 단계; 및,

상기의 체크결과로 부터 에러 리포트(Error Report)를 LCD(18)를 통해 화면 출력한 후 통신포트 및 입출력포트의 스위치(11)(12)(13)를 온시켜 제어부(4)의 인터럽트를 해제시켜 콘트롤러의 자체 진단모드를 정지시키는 단계; 로 진행함을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 디지털/아날로그 입력포트(DI)(AI)의 이상유무는,

디지털/아날로그 입력포트(DI)(AI)에 0∼5V의 가변전압을 가한 후 제어부(4)로 부터 전송된 값이 신호를 준 디지털/아날로그 입력포트(DI)(AI)의 값과 동일한가를 비교하여 체크함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 디지털 출력포트(DO)의 이상유무는,

디지털 출력포트(DO)에 제어부(4)가 구형파 신호를 수초 단위로 가한 후 그 디지털 출력포트(DO)에 정확한 신호가 발생되었는가를 판단하여 체크함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 아날로그 출력포트(AO)의 이상유무는,

아날로그 출력포트(AO)에 0∼10V의 가변전압 출력을 제어부(4)가 지시한 후 그 아날로그 출력포트(AO)에 0∼10V의 가변전압이 발생되었는가를 판단하여 체크함을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 빌딩 자동 제어용 콘트롤러에 포함된 STCU(10)내의 스타트버튼부(18)를 누른다.

그러면, 상기 STCU(10)내의 진단제어부(17)는 콘트롤러내 제어부(4)의 외부 인터럽트 소스에 인터럽트를 걸어 상기 제어부(4)를 진단모드로 전환시키는 한편, 통신포트 및 입출력포트 스위치(11)(12)(13)를 오프시킨다.

즉, 상기 진단제어부(17)는 통신포트(3)의 통신상태 테스트는 물론, 아날로그/디지털 입력포트(AI)(DI)와 아날로그/디지털 출력포트(AO)(DO)의 신호 입출력 상태 테스트가 가능하도록 상기 통신포트 및 입출력포트 스위치(11)(12)(13)를 오프시키게 되는 것이다.

이후, 상기 진단제어부(17)는 제어부(4)에 통신포트(3)의 송수신(Rx,Tx)을 요구하여 통신의 이상유무를 체크하게 된다.

즉, 상기 진단제어부(17)는 제어부(4)내의 인터럽트 루틴을 통해 통신포트(3)의 송수신(Rx,Tx)을 요구하여 그 송수신값이 정확한가를 판단하고, 만약 정확하지 않을 경우에는 통신에 이상이 있음을 체크하게 되는 것이다.

또한, 상기 진단제어부(17)는 메모리부(2)의 이상유무를 체크하게 되는데, 그 체크를 위해 상기 진단제어부(17)에서는 램(RAM) 및 롬(ROM)이 각각의 기능을 제대로 수행하는가를 판단하여 상기 메모리부(2)의 이상유무를 체크하게 되는 것이다.

한편, 상기 진단제어부(17)는 디지털/아날로그 입력포트(DI)(AI)의 이상유무를 체크하기 위해 DAC(14)를 제어한다.

그러면, 상기 DAC(14)에서는 디지털/아날로그 입력포트(DI)(AI)에 0∼5V의 가변전압을 가한다.

이때, 상기 진단제어부(17)는 제어부(4)로 부터 전송된 값이 신호를 준 디지털/아날로그 입력포트(DI)(AI)의 값과 동일한가를 비교한 후 만약 동일하지 않을 경우 진단제어부(17)는 디지털/아날로그 입력포트(DI)(AI)의 이상상태를 체크할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 디지털 출력포트(DO)의 이상유무를 체크하기 위해 제어부(4)는 ADC(15)를 통해 디지털 출력포트(DO)에 구형파 신호를 수초 단위로 가한다.

그러면, 상기 진단제어부(17)에서는 디지털 출력포트(DO)에 제어부(4)가 출력하는 구형파 신호가 정확하게 도달하였는가를 판단하므로서, 상기 디지털 출력포트(DO)의 이상상태를 체크할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 상기 아날로그 출력포트(AO)의 이상유무를 체크하기 위해 제어부(4)가 ADC(15)를 통해 아날로그 출력포트(AO)에 0∼10V의 가변전압 출력을 지시한다.

그러면, 상기 진단제어부(17)에서는 아날로그 출력포트(AO)에 0∼10V의 가변전압이 발생되었는가를 판단하므로서, 상기 아날로그 출력포트(AO)의 이상상태를 체크할 수 있는 것이다.

한편, 상기 진단제어부(17)에서는 타임부(1)의 시간을 취득(약 5초 동안)한 후 그 시간 변화를 판별하므로서, 상기 타임부(1)의 이상유무를 체크할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 진단제어부(17)는 상기의 체크결과로 부터 에러 리포트(Error Report)를 작성한 후 그 작성된 에러 리포트를 LCD(18)를 통해 화면 출력하므로서, 관리자들은 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 이상유무를 보다 쉽게 판별할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 진단제어부(17)는 LCD(18)를 통해 에러 리포트의 출력이 이루어짐과 동시에, 통신포트 및 입출력포트의 스위치(11)(12)(13)를 온시켜 제어부(4)의 인터럽트를 해제시키므로서 콘트롤러의 자체 진단모드를 정지시키게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 빌딩 자동 제어용 콘트롤러내에 이상유무를 자체 진단하는 시스템과 프로그램을 탑재 구성함으로써, 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 오류가 발생될 경우 그 오류 상태의 자체 진단을 통해 현장 관리자들이 콘트롤러의 하자는 물론, 그 콘트롤러에 의해 제어되는 제품들의 하자에 대하여 신속하고 능동적으로 대응할 수 있도록 하면서 유지보수에 따른 시간과 비용을 절감하는 효과를 제공한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (5)

1. 스케줄 운영을 위한 타임부, 프로그램 및 각종 데이터가 저장되는 메모리부, 콘트롤러간 또는 PC간의 통신을 위한 통신포트, 빌딩 자동 제어 대상들의 아날로그 신호 및 디지털 신호를 입력받는 아날로그/디지털 입력포트, 빌딩 자동 제어 대상들에 대한 아날로그/디지털 신호를 출력하는 아날로그/디지털 출력포트, 시스템 각부를 제어하는 제어부를 포함하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러에 있어서,

   상기 빌딩 자동 제어용 콘트롤러에는 콘트롤러의 이상유무를 자체 진단하는 셀프 테스트 콘트롤 유니트를 구성하되,

   상기 STCU에는; 후술하는 진단제어부의 제어동작에 따라 통신포트의 통신상태 테스트가 가능하도록 스위칭동작하는 통신포트 스위치,

   후술하는 진단제어부의 제어동작에 따라 아날로그/디지털 입력포트와 아날로그/디지털 출력포트의 신호 입출력 상태 테스트가 가능하도록 스위칭동작하는 입력포트 스위치 및 출력포트 스위치,

   상기 입력포트 스위치의 스위칭시 아날로그/디지털 입력포트에 디지털값을 주거나 아날로그값에 해당하는 가변 전압을 제공하는 디지털-아날로그 컨버터부,

   상기 출력포트 스위치의 스위칭동작시 아날로그/디지털 출력포트의 디지털값이나 가변 아날로그값을 측정하는 아날로그-디지털 컨버터부, 동작신호를 출력하는 스타트버튼부,

   상기 스타트버튼부의 동작신호로 부터 콘트롤러내의 제어부를 진단모드로 전환시킨 후 DAC 및 ADC로 부터 측정된 신호를 통해 통신 및 입출력포트의 이상신호를 판별하는 진단제어부 및,

   상기 진단제어부에 의해 판별된 진단결과를 표시하는 LCD를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단 시스템.
2. 스타트버튼부의 누름으로 부터 콘트롤러내의 제어부의 외부 인터럽트 소스에 인터럽트를 걸어 상기 제어부를 진단모드로 전환시키는 단계;

   상기 제어부의 진단모드 전환시 통신포트 및 입출력포트 스위치를 오프시킨 후 제어부에 통신포트의 송수신를 요구하여 통신의 이상유무를 체크하는 단계;

   램 및 롬이 각각의 기능을 제대로 수행하는가를 판단하여 메모리부의 이상유무를 체크하는 단계;

   디지털/아날로그의 입력포트 및 디지털/아날로그 출력포트에 각각 가변전압을 가하여 그 이상유무를 체크하는 단계;

   타임부의 시간을 취득한 후 시간 변화를 판별하여 타임부의 이상유무를 체크하는 단계; 및,

   상기의 체크결과로 부터 에러 리포트를 LCD를 통해 화면 출력한 후 통신포트 및 입출력포트의 스위치를 온시켜 제어부의 인터럽트를 해제시켜 콘트롤러의 자체 진단모드를 정지시키는 단계; 로 진행함을 특징으로 하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 디지털/아날로그 입력포트의 이상유무는,

   디지털/아날로그 입력포트에 0∼5V의 가변전압을 가한 후 제어부로 부터 전송된 값이 신호를 준 디지털/아날로그 입력포트의 값과 동일한가를 비교하여 체크함을 특징으로 하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 디지털 출력포트의 이상유무는,

   디지털 출력포트에 제어부가 구형파 신호를 수초 단위로 가한 후 그 디지털 출력포트에 정확한 신호가 발생되었는가를 판단하여 체크함을 특징으로 하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단방법.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 아날로그 출력포트의 이상유무는,

   아날로그 출력포트에 0∼10V의 가변전압 출력을 제어부가 지시한 후 그 아날로그 출력포트에 0∼10V의 가변전압이 발생되었는가를 판단하여 체크함을 특징으로 하는 빌딩 자동 제어용 콘트롤러의 자체 진단방법.