KR200406791Y1 - Ship automatic control system - Google Patents
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Abstract
본 고안은 명령어의 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 중앙 처리 장치, 상기 중앙 처리 장치와 네트워크 케이블을 통하여 연결되어 중앙 처리 장치로 입출력 신호를 전달하는 복수의 원격 입출력 장치, 상기 원격 입출력 장치를 구성하는 각 단자로부터 연장 형성되는 복수의 전선, 상기 전선의 타단에 연결되는 복수의 센서 및 작동장치를 포함하되, 상기 원격 입출력 장치는 선박의 각 위치에 산재되어 있는 각종 센서 및 작동장치의 근거리에 분산 배치되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a central processing unit for controlling the interpretation of instructions and processing of data calculation, comparison, etc., a plurality of remote input and output devices connected to the central processing unit via a network cable to transfer the input and output signals to the central processing unit, the remote It includes a plurality of wires extending from each terminal constituting the input and output device, a plurality of sensors and operating devices connected to the other end of the wire, wherein the remote input and output device is a variety of sensors and operating devices scattered in each position of the ship It is characterized in that the dispersion is arranged in the near field.
중앙 처리 장치 Central processing unit
Description
도 1은 종래 선박 자동 제어 시스템의 구성을 도시한 도면.1 is a view showing the configuration of a conventional ship automatic control system.
도 2는 본 고안의 사상에 따른 선박 자동 제어 시스템의 구성을 도시한 도면.2 is a view showing the configuration of a ship automatic control system according to the spirit of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10: 자동화 시스템 11,100: 중앙 처리 장치10: automation system 11,100: central processing unit
12: 입출력 장치 13,120: 네트워크 케이블12: I / O device 13,120: network cable
20: 제 1 전선 30: 제 1 단자함20: first wire 30: first terminal box
40: 제 2 전선 50: 제 2 단자함40: second wire 50: second terminal box
60,140: 센서 70,170: 작동장치60,140: sensor 70,170: actuator
110: 원격 입출력 장치 130: 전선110: remote input and output device 130: electric wire
150: 보조 전선150: auxiliary wire
본 고안은 선박 자동화 시스템의 입출력 장치를 각종 기기에 근접 분산 설치 하여 입출력 장치와 센서 사이의 전선 길이를 줄이고, 입출력 장치와 중앙 처리장치 사이의 전선 연결 부위를 감소 시킴으로 보다 전선의 사용량을 획기적으로 감소시키고, 원격 입출력 장치의 오류에 효과적으로 대응할 수 있는 선박 자동 제어 시스템에 관한 것이다. This design reduces the wire length between the I / O device and the sensor by reducing the wire length between the I / O device and the sensor by distributing the I / O device of the ship automation system in close proximity to the various devices. The present invention relates to a ship automatic control system capable of effectively responding to errors in a remote input / output device.
이하, 도면을 참조하여, 종래 기술을 설명하고, 상기 종래 기술의 적용에 따른 문제점을 설명하겠다.Hereinafter, the prior art will be described with reference to the drawings, and the problems caused by the application of the prior art will be described.
도 1은 종래 선박 자동 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a conventional ship automatic control system.
도 1을 참조하면, 종래 선박 자동 제어 시스템은 중앙 처리 장치(11)와 상기 중앙 처리 장치(11)와 연결되어 중앙 처리 장치(11)로 입출력 신호를 전달하는 입출력 장치(12)와, 상기 입출력 장치(12)를 구성하는 각 단자로 연장 형성되는 제 1 전선(20)과 상기 제 1 전선(20)의 타단에 연결되는 제 1 단자함(30)과, 상기 제 1 단자함(30)에 포함되는 하나 이상의 단자를 종합하여 외부로 연결되는 제 2 전선(40)과, 상기 제 2 전선(40)의 타단에 연결되는 제 2 단자함(50) 또는 하나 이상의 센서(60)/작동장치(70)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional vessel automatic control system includes an input /
보다 상세하게는, 상기 중앙처리 장치(11)와, 입출력 장치(12)는 네트워크 케이블(13)을 통하여 연결되며, 상기 네트워크 케이블(13)의 일측에 연결되는 입출력 장치(12)는 각각의 전기적 신호를 센서(60)/작동장치(70) 또는 단자함으로부터 해당 신호를 주고 받기 위한 전선 다발이 연결되는 복수의 단자를 포함한다. 이때, 상기 입출력 장치(12)의 단자들로부터 연장되는 제 1 전선(20)은 각 전선마다 센서(60)/작동장치(70) 또는 타 단자함과 신호를 상호 전달하기 위하여 각 전달 신호와 전선이 1대1 매칭을 이루고 있으며, 이로 인하여 전선의 낭비가 심각하다.In more detail, the
즉, 종래의 경우와 같이 선박 자동 제어 시스템을 중앙 집중식의 입출력 장치(12)로 적용하는 경우 대량의 전선이 소요되고, 조선소에서는 상기 도 1에서와 같이 자동화 시스템(10)과 각종 센서(60)/작동장치(70) 사이에 단자함을 설치하여 전선 길이의 절대량을 줄여 사용하고 있으나, 전선의 연결 부분이 많아 짐에 따라 초기 상기 선박 자동 제어 시스템을 구축하는 작업 시간 및 상기 시스템의 점검 시간이 증가하는 문제점을 초래한다. 또한, 상기 전선 연결부의 증가는 단선이나, 합선 등의 가능성을 증가시키고, 이는 선박 자동 제어 시스템 전체의 오류 원인이 될 수 있다.That is, in the case of applying the automatic vessel control system to the centralized input and
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안은 선박 자동화 시스템의 원격 입출력 장치를 각종 센서에 근접 분산 설치하여 상기 원격 입출력 장치와 센서/작동장치 사이의 전선 길이를 줄이고, 원격 입출력 장치와 중앙 처리장치 사이의 전선 연결 부위를 감소 시킴으로 보다 전선의 사용량을 획기적으로 감소시키고, 종래 입출력 장치의 오류 발생 시 특정 신호의 전송 및 수신이 불가능한 점을 개선하여, 단선이나, 합선 등과 같이 입출력 장치의 단자에서 일어날 수 있는 오류에 효과적으로 대응할 수 있는 선박 자동 제어 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the above problems is to install the remote I / O device of the ship automation system in close proximity to the various sensors to reduce the wire length between the remote I / O device and the sensor / operating device, between the remote I / O device and the central processing unit By reducing the wire connection area of the cable, the amount of wire usage is significantly reduced, and it is impossible to transmit and receive a specific signal when an error occurs in the conventional I / O device, and it can occur at the terminals of the I / O device such as disconnection or short circuit. It is an object of the present invention to propose a ship automatic control system that can effectively cope with a fault.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 사상에 따르면, 본 고안은 명령어의 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 중앙 처리 장치, 상기 중앙 처리 장치와 네트워크 케이블을 통하여 연결되어 중앙 처리 장치로 입출력 신호를 전달하는 복수의 원격 입출력 장치, 상기 원격 입출력 장치를 구성하는 각 단자로부터 연장 형성되는 복수의 전선, 상기 전선의 타단에 연결되는 복수의 센서/작동장치를 포함하되, 상기 원격 입출력 장치는 선박의 각 위치에 산재되어 있는 각종 센서/작동장치의 근거리에 분산 배치되는 것을 특징으로 한다. According to the idea of the present invention for achieving the above object, the present invention is a central processing unit for controlling the interpretation of instructions and processing of data calculation, comparison, etc., connected to the central processing unit via a network cable to the central processing unit A plurality of remote input / output devices for transmitting an input / output signal, a plurality of wires extending from each terminal constituting the remote input / output device, and a plurality of sensors / operating devices connected to the other ends of the wires. It is characterized in that it is distributed in the short distance of the various sensors / actuators scattered in each position of the ship.
본 고안의 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 고안은 상기 복수의 원격 입출력 장치 사이를 연결하여 신호를 전달하는 보조 전선을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that it further comprises an auxiliary wire for transmitting a signal by connecting between the plurality of remote input and output devices.
본 고안은 선박 자동화 시스템의 원격 입출력 장치를 각종 센서/작동장치 에 근접 분산 설치하여 상기 원격 입출력 장치와 센서/작동장치 사이의 전선 길이를 줄이고, 원격 입출력 장치와 중앙 처리장치 사이의 전선 연결 부위를 감소시킴으로 보다 전선의 사용량을 획기적으로 감소시키고, 종래 원격 입출력 장치의 오류 발생 시 특정 신호의 전송 및 수신이 불가능한 점을 개선하여, 단선이나, 합선 등과 같이 원격 입출력 장치의 단자에서 일어날 수 있는 오류에 효과적으로 대응할 수 있는 선박 자동 제어 시스템을 제안하는 효과가 있다. The present invention reduces the wire length between the remote input / output device and the sensor / operating device by distributing the remote input / output device of the ship automation system to various sensors / operating devices in close proximity to each other. By reducing the amount of wire usage dramatically, it is impossible to transmit or receive a specific signal when an error occurs in the conventional remote I / O device, and it is possible to prevent errors in the terminal of the remote I / O device such as disconnection or short circuit. It is effective to propose a ship automatic control system that can effectively respond.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시 예를 상세히 설명한다. 본 고안은 이하 제시되는 실시예에 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에 서 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위 내에서 구성요소의 부가, 한정, 삭제, 추가 등에 의하여 동일 범위의 고안이 제시될 수 있을 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; The present invention is not limited to the embodiments presented below, the invention of the same range by addition, limitation, deletion, addition, etc. of components within the scope obvious to those skilled in the art to which the present invention belongs Could be.
도 2는 본 고안의 사상에 따른 선박 자동 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 2 is a view showing the configuration of a ship automatic control system according to the spirit of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 고안의 사상에 따른 선박 자동 제어 시스템은 중앙 처리 장치(100)와, 상기 중앙 처리 장치(100)와 네트워크 케이블(120)을 통하여 연결되어 중앙 처리 장치(100)로 입출력 신호를 전달하는 복수의 원격 입출력 장치(110)와, 상기 원격 입출력 장치(110)를 구성하는 각 단자로부터 연장 형성되는 복수의 전선(130)과 상기 전선(130)의 타단에 연결되는 복수의 센서(140)/작동장치(170)를 포함한다. 2, the automatic vessel control system according to the spirit of the present invention is connected to the
보다 상세히, 상기 중앙처리 장치와, 원격 입출력 장치(110)는 네트워크 케이블(120)을 통하여 연결되어 상호 통신을 수행하며, 상기 네트워크 케이블(120)의 일측에 연결되는 원격 입출력 장치(110)는 각각의 신호를 복수의 센서(140)로부터 전송받기 위한 전선(130) 다발이 연결되는 복수의 단자를 포함한다. 상기 원격 입출력 장치(110)의 단자들로부터 연장되는 전선(130)은 각 전선(130)마다 연결되는 센서(140)/작동장치(170)로부터 상호 전달되는 신호를 원격 입출력 장치(110)를 거쳐 중앙 처리 장치(100)로 전달하기 위하여 각 전달 신호와 전선(130)이 1대1 매칭을 이루고 있다. 다만, 상기 원격 입출력 장치(110)가 중앙 처리 장치(100)와 네트워크 케이블을 통하여 연결되고 복수의 센서(140)/작동장치(170)에 근접 배치되므 로, 종래 전선(130)의 연결 고리 역할을 수행하는 복수의 단자함을 따로 설치할 필요가 없고, 단자함으로부터 자동화 시스템으로 연결되는 전선묶음을 네트워크 케이블로 대체가 가능하며, 각 원격 입출력 장치(110)와 센서(140)/작동장치(170) 사이를 연결하는 전선(130)의 길이 및 두께를 획기적으로 줄일 수 있다. 또한, 종래 형성되는 복수의 단자함 및 전선의 양 등으로 인하여 각 전선(130) 사이의 연결부가 증가하고, 이로 인하여 시스템 구축 시 요구되는 전선이나 단자함을 고정하기 위한 전로(電路), 용접 작업 증가와 같은 부수 업무의 양을 본 고안의 사상을 적용할 경우 급격히 줄일 수 있다. 또한, 상기 작업을 통하여 구축되는 시스템의 테스트 작업과 오류 발생시 원인 분석 작업의 업무량을 획기적으로 줄일 수 있다.In more detail, the central processing unit and the remote input /
한편, 상기 중앙 처리 장치(central processing unit)(100)는 명령어의 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 컴퓨터 시스템의 핵심적인 장치이다. On the other hand, the central processing unit (100) is a core device of the computer system that controls the processing of the interpretation of instructions, the operation of data, comparison, and the like.
보다 상세히, 컴퓨터 시스템 전체를 제어하는 장치로서, 다양한 입력장치로부터 자료를 받아서 처리한 후 그 결과를 출력장치로 보내는 일련의 과정을 제어하고 조정하는 일을 수행한다. 모든 컴퓨터의 작동과정이 중앙 처리 장치(100)의 제어를 받기 때문에 컴퓨터의 두뇌에 해당한다. 중대형 컴퓨터에서는 이를 중앙 처리 장치(100)라 하지만, 소형 컴퓨터에서는 때로 마이크로프로세서(micro processor) 또는 줄여서 그냥 프로세서라 부르기도 하는데, 명칭만 다를 뿐 기본적으로 동일한 기능을 수행한다. 즉, 본 고안의 구성을 설명하기 위하여 사용되는 중앙 처리 장치(100)는 그 명칭에 구애받지 않고 당업자에 자명한 범위 내에서 다양하게 변형 가능할 것이다. More specifically, as a device for controlling the entire computer system, it controls and adjusts a series of processes that receive data from various input devices, process the data, and send the result to the output device. Since the operation of all the computers are controlled by the
상기 마이크로프로세서는 명령 집합 형태에 따라 두 가지 종류가 있다. CISC(complex instruction set computer)는 마이크로 프로그래밍을 통해 다양한 명령어 형식을 제공하지만 구조가 복잡해서 생산 단가가 고가이다. RISC(reduced instruction set computer)는 연산속도를 향상시키기 위해 제어 논리를 단순화해서 CISC에 비해 가격이 저렴하고 주로 워크스테이션에 사용된다. There are two types of microprocessors, depending on the type of instruction set. Complex instruction set computers (CISCs) offer a variety of instruction formats through microprogramming, but their complexity is expensive. Reduced instruction set computers (RISCs) are less expensive than CISCs and are primarily used in workstations by simplifying control logic to improve computation speed.
상기 중앙 처리 장치(100)는 비교, 판단, 연산을 담당하는 논리연산장치(arithmetic logic unit)와 명령어의 해석과 실행을 담당하는 제어장치(control unit)로 구성된다. 논리연산장치(ALU)는 각종 덧셈을 수행하고 결과를 수행하는 가산기(adder)와 산술과 논리연산의 결과를 일시적으로 기억하는 레지스터인 누산기(accumulator), 중앙 처리 장치(100)에 있는 일종의 임시 기억장치인 레지스터(register) 등으로 구성되어 있다. The
제어장치는 프로그램의 수행 순서를 제어하는 프로그램 계수기(program counter), 현재 수행중인 명령어의 내용을 임시 기억하는 명령 레지스터(instruction register), 명령 레지스터에 수록된 명령을 해독하여 수행될 장치에 제어신호를 보내는 명령해독기(instruction decoder)로 이루어져 있다. The control device sends a control signal to a program counter that controls the execution order of the program, an instruction register that temporarily stores the contents of the currently executing instruction, and decodes the instructions contained in the instruction register. It consists of an instruction decoder.
상기 중앙 처리 장치(100)는 주로 선박의 항해에 필요한 정보를 수집하고, 분석하여, 상기 분석된 데이터를 기초로 선박의 운행을 제어한다. 예를 들어 하나 이상의 센서(140)를 통하여 선박 내부의 압력과 온도, 수온, 연료량 등의 정보를 수집하고, 상기 정보를 통하여 엔진의 구동 상태나 연료 공급 계통의 상황, 화물 탱크의 상황 등을 감시할 수 있으며 작동장치(170)를 구동하여 모든 계통의 안정된 운전을 구현하고, 상기 정보를 시스템 조작자에 디스플레이해 준다. The
일반적으로, 원격 입출력 장치(110)는 마이크로프로세서와 입출력 기기들 간의 통신연결을 제공하기 위하여 사용된다. 이런 이유로, 대부분의 원격 입출력 장치(110)는 다양한 형태의 전기적 신호를 수용할 수 있도록 프로그램된다. 상기 원격 입출력 장치(110)는 외부 입출력 터미널과 입출력 인터페이스를 포함한다. 외부 입출력 터미널은 각 센서(140)에서 전선(130)을 거쳐 전달되는 전기적 아날로그 신호를 중앙 처리장치(100)에서 인식할 수 있는 디지털 데이터로 변환하거나 중앙처리장치(100)에서 주어지는 명령데이터를 전기적인 신호로 변환하여 작동장치(170)로 전달하는 역할을 하며, 입출력 인터페이스 내의 제어부와 데이터를 주고 받으며, 입출력 인터페이스는 LAN(Local Area Network)등을 통해 중앙처리장치나 타 원격 입출력 장치와 연결된다. 상기 입출력 인터페이스의 제어부는 일반적인 중앙 처리 장치(100) 등으로 구현할 수 있는 것으로, 시스템버스를 통하여 복수의 입출력 기기들과 데이터를 주고 받는다. 입출력 기기들은 입-출력 인터페이스에 착탈 가능한 것으로, 여러 개의 센서(140)들을 통해 입력받은 정보들을 시스템 버스를 통하여 제어부로 전송하거나 제어부에서 전달되는 신호를 작동장치(170)로 전달한다. 이러한 입출력 기기들은 서로 다른 하드웨어와 이를 처리하는 소프트웨어 드라이버가 요구되는 다양한 타입(디지털, 아날로그, RTD, RPM, 입력형, 출력형 등등)과, 각각 고유의 액세스 어드레스를 갖는다. 상기 입출력 기기들 각각은 그 고유주소를 설정하기 위한 딥형 스위치(dip type switch)와 같은 주소 설정기들을 각각 가질 수 있으며, 소프트웨어로도 그 주소의 설정이 가능하다. In general, the remote input and
상기 복수의 원격 입출력 장치(110)는 상호 보조 전선(150)을 매개로 하여 연결될 수 있다. 상기 보조 전선(150)은 특정 원격 입출력 장치(110)의 오류 발생시 오류가 발생한 장치만 중앙 처리 장치(100)와 통신을 단절시킴으로 오류가 같은 계통의 타 장치에 영향을 미치지 않고, 또한 원격 입출력 장치(110) 사이의 보조 전선(150)에 이상이 발생하여도 오류가 발생한 원격 입출력 장치(110)와 연결되어 있는 센서(140)로부터 전송되는 신호를 타 원격 입출력 장치(110)로 우회시켜 중앙 처리 장치(100)로 전송할 수 있도록 한다. 상기 보조 전선(150)은 원격 입출력 장치(110)의 수가 증가할수록 각 원격 입출력 장치(110)를 상호 연결하여, 기기의 오류 발생에 효과적으로 대응할 수 있다.The plurality of remote input and
본 고안은 선박 자동화 시스템의 원격 입출력 장치를 각종 센서 및 작동장치에 근접 분산 설치 하여 상기 원격 입출력 장치와 센서 및 작동장치 사이의 전선 길이를 줄이고, 원격 입출력 장치와 중앙 처리장치 사이의 전선 연결 부위를 감소 시킴으로 보다 전선의 사용량을 획기적으로 감소시키고, 종래 원격 입출력 장치의 오류 발생 시 특정 신호의 전송 및 수신이 불가능한 점을 개선하여, 단선이나, 합선 등과 같이 원격 입출력 장치의 단자에서 일어날 수 있는 오류에 효과적으로 대응할 수 있는 선박 자동 제어 시스템을 제안하는 효과가 있다.The present invention reduces the wire length between the remote input / output device and the sensor and the operating device by distributing the remote input / output device of the ship automation system to various sensors and the operating device in close proximity to each other. By reducing the number of wires, the use of wires is significantly reduced, and in the event of a failure of a conventional remote I / O device, it is impossible to transmit or receive a specific signal, thereby preventing errors that may occur at terminals of remote I / O devices such as disconnection or short circuit. It is effective to propose a ship automatic control system that can effectively respond.
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KR (1) | KR200406791Y1 (en) |
Cited By (2)
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2005
- 2005-10-24 KR KR2020050030083U patent/KR200406791Y1/en not_active IP Right Cessation
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