KR200427952Y1 - connecting system between motor control center and local control panel using power line communication - Google Patents
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Abstract
본 고안은, 복수의 모터, 상기 모터에 동력을 공급하는 동력선, 상기 모터를 제어하는 모터제어반, 상기 모터의 주변에 마련되어 상기 모터제어반과 신호를 송수신하는 현장조작반을 포함하여 이루어지는 모터제어반과 현장조작반의 연결 시스템에 있어서 : 상기 모터제어반은 상기 동력선에 연결되어 전력선통신을 수행하는 제1전력선통신부, 상기 제1전력선통신부와 연결되어 신호를 분석하고 처리하는 제1중앙처리부, 상기 제1중앙처리부에 연결되어 외부로부터의 신호를 입력받거나 외부로 신호를 출력하는 제1인터페이스부를 포함하여 이루어지며 ; 상기 현장조작반은 상기 동력선에 연결되어 전력선통신을 수행하는 제2전력선통신부, 상기 제2력선통신부와 연결되어 신호를 분석하고 처리하는 제2중앙처리부, 상기 제2중앙처리부에 연결되어 외부로부터의 신호를 입력받거나 외부로 신호를 출력하는 제2인터페이스부를 포함하여 이루어져 ; 상기 모터제어반과 상기 현장조작반은 상기 동력선을 이용하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여 본 고안은 기존의 동력선을 그대로 활용할 수 있으므로, 투자비가 저렴하고, 설치 공간의 점유 비용도 거의 필요하지 않는 등 많은 경제적 장점을 가지고 있으며, 전력선(동력선)이 들어가는 모든 곳에서 전력선 통신을 이용한 모터제어반 내지 현장조작반의 제어 및 모니터링이 가능하게 된다.The present invention includes a motor control panel and a field operation panel including a plurality of motors, a power line for supplying power to the motor, a motor control panel for controlling the motor, and a field operation panel provided around the motor to transmit and receive signals to and from the motor control panel. In the connection system of: The motor control panel is connected to the power line, the first power line communication unit for performing power line communication, the first central processing unit connected to the first power line communication unit for analyzing and processing signals, the first central processing unit A first interface unit connected to receive a signal from the outside or to output a signal to the outside; The field operation panel is connected to the power line to perform a power line communication, a second power line communication unit, a second central processing unit connected to the second power line communication unit for analyzing and processing signals, and a signal from an external device connected to the second central processing unit. It includes a second interface for receiving a signal or outputs a signal to the outside; The motor control panel and the field operation panel is characterized in that the transmission and reception of the signal using the power line, thereby the present invention can use the existing power line as it is, the investment cost is low, the installation cost of the installation space is almost unnecessary. It has many economic advantages such as not being used, and it becomes possible to control and monitor the motor control panel or the field operation panel using power line communication wherever the power line (power line) enters.
현장조작반, 모터제어반, 동력선, 전력선통신 Field operation panel, motor control panel, power line, power line communication
Description
도 1 및 도 2는 종래의 모터제어반과 현장조작반의 연결 시스템의 개념도,1 and 2 is a conceptual diagram of a connection system of a conventional motor control panel and a field operation panel,
도 3 및 도 4는 본 고안의 일 실시례에 의한 모터제어반과 현장조작반의 연결 시스템의 개념도.3 and 4 is a conceptual diagram of the connection system of the motor control panel and the field operation panel according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 모터제어반 200 : 현장조작반100: motor control panel 200: field control panel
300 : 모터 14 : 동력선300: motor 14: power line
본 고안은 모터에 동력을 공급하는 동력선을 이용하여 전력선 통신을 수행하는 모터제어반과 현장조작반의 연결 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a connection system between a motor control panel and a field operation panel that performs power line communication using a power line for supplying power to a motor.
도 1 및 도 2는 일반적인 모터제어반과 현장조작반의 연결 시스템의 개념도이다.1 and 2 is a conceptual diagram of a connection system of a general motor control panel and a field operator panel.
일반적인 모터제어반과 현장조작반의 연결시스템은, 하나 이상의 선택버튼과 하나 이상의 램프 등이 구비된 다수개의 현장조작반(200)과, 이 현장조작반(200)에 연결되어 펌프, 송풍기 등 각종 기계장치의 모터(300)를 제어하는 모터제어반(100)으로 구성된다. 즉, 각 모터(300)에 대응하여 각각의 현장조작반(200)이 마련된다.A general system for connecting a motor control panel and an on-site operator panel includes a plurality of on-
현장조작반(200)은 시운전이나 긴급시에 사용하기 위한 것으로서, 그 동작 방법은 해당 모터 주변의 현장에서 수동으로 현장조작반을 조작하여 현장모드로 전환한 후 모터의 기동/정지 버튼을 누르게 되며, 이러한 기동/정지 버튼 등의 신호는 조작선(11)을 통하여 모터제어반(100)에 전달되며, 모터제어반(100)은 그 신호에 따라 마그네틱 스위치(13)를 구동하며, 마그네틱 스위치(13)의 구동 여부는 다시 모터제어반(100)에 감시되어 전달된 후 조작선(12)을 통하여 현장조작반(200)에 보내어져 현장조작반(200)의 운전램프 또는 정지램프 등이 점등하게 된다.The on-
이와 같이 현장조작반(200)은 각 모터(300)에 대응하여 각각 마련되며, 따라서 모터제어반(100)이 현장조작반(200)과 연결되기 위하여는 기본적으로 모터(300)에 동력을 공급하는 동력선(14)은 물론이며, 모터제어반(100)과 현장조작반(200)을 연결하는 조작선(11)이 필요하게 된다. 도 2에서 부호 12는 조작선(11)의 보호 및 잡음 방지를 위하여 조작선(11)을 따라 마련되는 배관을 개략 도시한 것이다.As described above, the
상기 및 이하에서 모터(300)는 모터 자체로 사용되는 경우는 물론이며, 펌 프, 송풍기 등의 각종 기계장치에 마련되는 모터 또한 포함한다.In the above and below, the
그러나 이러한 현장조작반 연결 시스템은 사용빈도에 비하여 설치시 투자비용이 많이 들고, 현장조작반 내부에 마련되는 전류메터, 운전램프, 정지램프, 고장램프, 램프테스트, 리셋 버튼, 작동 버튼 등 매우 간단한 구성기기에 비하여 번잡하게 회로를 구성하고 설치하여야 하므로, 공사비를 지나치게 낭비하게 된다.However, this field control panel connection system is expensive to install compared to the frequency of use, and very simple components such as current meter, operation lamp, stop lamp, fault lamp, lamp test, reset button, operation button, etc. Compared to the complicated configuration and installation of the circuit, the construction cost is excessively wasted.
또한 모터제어반(100)에서 각각의 현장조작반(200)까지 조작선을 풀링하여 배선하여야 하며, 배선된 2sq x 15가닥의 복잡한 회로 구성을 전기기술자가 시공하여야 하고, 시공 후에도 복잡한 조작선에 AC220V의 전압이 항상 투입되어 현장조작반 운용 및 고장수리시의 감전사고 또는 안전사고의 우려가 발생할 수 있는 위험요소와 설치시 경제적인 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.In addition, the operation line should be pulled and wired from the
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 명세서에 일체화된 종래의 기술로서, 국내 실용신안등록 제20-0199531호 "하수처리장의 배선시스템"이 제안된 바 있다.In order to solve this problem, as a conventional technology integrated in the present specification, Korean Utility Model Registration No. 20-0199531, "Wiring system of sewage treatment plant", has been proposed.
상기 종래 기술은 다수개의 현장조작반을 서로 인접된 현장조작반끼리 연결하고, 이중 하나의 현장조작반은 모터제어반에 연결되며, 각 현장조작반에는 선택버튼의 신호를 각기 다른 디지털신호로 부호화하여 전송하는 다중전송유니트가 내장되어 구성되도록 하여, 하수처리장의 현장조작반과 모터제어반의 배선을 간략화하고 시공 및 유지보수작업을 용이하도록 하였다.The prior art connects a plurality of field control panels adjacent to each other, and one of the field control panels is connected to a motor control panel, and each field control panel transmits a signal of a selection button encoded and transmitted as different digital signals. The unit is built in, simplifying the wiring of the site control panel and the motor control panel of the sewage treatment plant and facilitating construction and maintenance work.
그러나 이러한 종래의 기술에서도 기본적으로 일군화된 현장조작반 중 어느 하나의 현장조작반은 모터제어반에 반드시 조작선을 통하여 연결되어야 하며, 또한 종래의 기술은 현장조작반들이 서로 가깝게 위치하지 않을 경우에는 적용할 수 없다는 문제점이 있었다.However, even in such a conventional technology, the field control panel of any one of the field control panels grouped basically must be connected to the motor control panel through a control line, and the conventional technology can be applied when the field control panels are not located close to each other. There was no problem.
본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제에 착안하여, 모터제어반과 현장조작반의 통신을, 모터에 동력을 공급하는 동력선을 이용하여 데이터를 송수신하도록 하여, 복잡하고 번잡하게 구성되는 종래의 회로구성을 전자기술과 전력선 통신기술을 응용하여 현장조작반의 시공비를 대폭 줄이고 운영 유지를 간편하게 하고자 하는 것이다.The present invention focuses on the problems of the prior art as described above, and communicates between the motor control panel and the field operation panel to transmit and receive data using a power line for supplying power to the motor, thereby making the conventional circuit configuration complicated and complicated. By applying electronic technology and power line communication technology, the construction cost of field operation panel will be greatly reduced and the operation and maintenance will be simplified.
특히 본 고안은 기존 현장조작반의 시공상 까다로움과 위험요소를 한꺼번에 해결하여 건설비용을 절감하며, 380V 동력선에 데이터를 탑재하되 상기 데이터를 코딩과 디코딩하는 전력선통신기반의 모터제어반과 현장조작반의 연결시스템을 제공하고자 한다.In particular, the present invention reduces construction costs by solving the difficulties and risks of the existing on-site control panel at once, and connects a power line communication-based motor control panel and an on-site control panel to mount and decode data on the 380V power line. We want to provide a system.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 고안은, 복수의 모터, 상기 모터에 동력을 공급하는 동력선, 상기 모터를 제어하는 모터제어반, 상기 모터의 주변에 마련되어 상기 모터제어반과 신호를 송수신하는 현장조작반을 포함하여 이루어지는 모터제어반과 현장조작반의 연결 시스템에 있어서 : 상기 모터제어반은 상기 동력선에 연결되어 전력선통신을 수행하는 제1전력선통신부, 상기 제1전력선통신부와 연 결되어 신호를 분석하고 처리하는 제1중앙처리부, 상기 제1중앙처리부에 연결되어 외부로부터의 신호를 입력받거나 외부로 신호를 출력하는 제1인터페이스부를 포함하여 이루어지며 ; 상기 현장조작반은 상기 동력선에 연결되어 전력선통신을 수행하는 제2전력선통신부, 상기 제2력선통신부와 연결되어 신호를 분석하고 처리하는 제2중앙처리부, 상기 제2중앙처리부에 연결되어 외부로부터의 신호를 입력받거나 외부로 신호를 출력하는 제2인터페이스부를 포함하여 이루어져 ; 상기 모터제어반과 상기 현장조작반은 상기 동력선을 이용하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention includes a plurality of motors, a power line for supplying power to the motor, a motor control panel for controlling the motor, the field operation panel provided in the periphery of the motor to transmit and receive signals with the motor control panel. A system for connecting a motor control panel and an on-site operator panel comprising: a first power line communication unit connected to the power line to perform power line communication, and a first center connected to the first power line communication unit to analyze and process a signal A processing unit and a first interface unit connected to the first central processing unit to receive a signal from the outside or to output a signal to the outside; The field operation panel is connected to the power line to perform a power line communication, a second power line communication unit, a second central processing unit connected to the second power line communication unit for analyzing and processing signals, and a signal from an external device connected to the second central processing unit. It includes a second interface for receiving a signal or outputs a signal to the outside; The motor control panel and the field operation panel is characterized in that for transmitting and receiving signals using the power line.
이하 본 고안에 의한 일 실시례에 따라 그 구성과 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation in detail according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4는 본 고안에 의한 일실시례의 모터제어반과 현장조작반의 연결 시스템의 개념도이다.3 and 4 is a conceptual diagram of a connection system of a motor control panel and a field operation panel of one embodiment according to the present invention.
본 실시례에서 현장조작반(200, LOP(Local Operation Panel))과 모터제어반(100, MCC(Motor Control Center))은 해당 현장조작반(200)에 의하여 제어되는 모터(300)에 동력을 공급하는 동력선(14)을 이용하여 전력선통신(PLC, Power Line Communication)기반에 의하여 서로 신호를 주고 받는다.In this embodiment, the field operator panel (200, LOP (Local Operation Panel)) and the motor control panel (100, MCC (Motor Control Center)) is a power line for supplying power to the
이를 위하여 현장조작반(200)에는 동력선(14)에 연결되어 전력선통신을 수행하는 전력선통신부(231~235)가 마련되며, 상기 전력선통신부(232, 233)와 연결되어 신호를 분석하고 처리하는 중앙처리부(220)가 마련되며, 상기 중앙처리부(220)에 연결되어 외부로부터의 신호를 입력받거나 외부로 신호를 출력하는 인터페이스 부(210)를 포함하여 이루어진다.To this end, the
또한 현장조작반(200)에는 동력선(14)의 전원을 이용하여 시스템 구동에 필요한 직류전원을 만드는 전원부(미도시)가 마련되며, 상기 전원부에 의하여 현장조작반(200)이 구동된다.In addition, the
보다 상세히 현장조작반(200)의 내부 구성을 설명하면, 동력선(14)과 연결되어 동력선의 선로전압은 차단하고 통신신호만을 추출하는 라인커플러(231)와, 상기 라인커플러(232)에 의하여 추출된 통신신호를 특정주파수의 여과 및 동조 증폭하여 출력하는 필터 및 앰프(232)와, 상기 필터 및 앰프(232)의 출력단에 연결되어 신호를 분석하고 처리하는 중앙처리부(220)와, 상기 중앙처리부(220)의 제어에 의해 통신신호의 캐리어를 제어하여 출력시키는 캐리어 컨트롤러(233)와, 상기 캐리어 컨트롤러(233)로부터 출력되는 캐리어 신호를 전압 증폭하는 캐리어앰프(234)와, 상기 캐리어앰프(234)로부터 출력되는 캐리어신호를 전력증폭하여 라인커플러(231)에 전송하는 파워앰프(235)로 이루어진다.In more detail, the internal configuration of the on-
따라서 현장조작반(200)의 기동/정지 버튼을 눌러 상기 기동/정지 신호가 인터페이스(210)에서 입력되어 입출력포트(I/O port)를 통하여 들어온 신호는 중앙처리부(220)를 거쳐 캐리어 컨트롤러(233), 캐리어 앰프(234), 파워앰프(235)에서 통신데이터 신호로 변환된 후 라인 커플러(235)를 경유하여 동력선(14)에 탑재된다.Therefore, by pressing the start / stop button of the
상기 통신데이터 신호는 동력선(14)을 거쳐 모터제어반(100)에 전달되어, 모터제어반(100)의 제어에 의하여 마그네틱 스위치(13)가 기동 또는 정지하게 된다.The communication data signal is transmitted to the
이를 위하여 모터제어반(100)에는 동력선(14)에 연결되어 전력선통신을 수행 하는 전력선통신부(131~135)가 마련되며, 상기 전력선통신부(132, 133)와 연결되어 신호를 분석하고 처리하는 중앙처리부(120)가 마련되며, 상기 중앙처리부(120)에 연결되어 외부로부터의 신호를 입력받거나 외부로 신호를 출력하는 인터페이스부(110)를 포함하여 이루어진다.To this end, the
보다 상세히 모터제어반(100)의 내부 구성을 설명하면, 동력선(14)과 연결되어 동력선의 선로전압은 차단하고 통신신호만을 추출하는 라인커플러(131)와, 상기 라인커플러(132)에 의하여 추출된 통신신호를 특정주파수의 여과 및 동조 증폭하여 출력하는 필터 및 앰프(132)와, 상기 필터 및 앰프(132)의 출력단에 연결되어 신호를 분석하고 처리하는 중앙처리부(120)와, 상기 중앙처리부(120)의 제어에 의해 통신신호의 캐리어를 제어하여 출력시키는 캐리어 컨트롤러(133)와, 상기 캐리어 컨트롤러(133)로부터 출력되는 캐리어 신호를 전압 증폭하는 캐리어앰프(134)와, 상기 캐리어앰프(134)로부터 출력되는 캐리어신호를 전력증폭하여 라인커플러(131)에 전송하는 파워앰프(135)로 이루어진다.In more detail, when the internal configuration of the
다시 기동/정지 신호가 모터제어반(100)에 들어오는 경우를 살핀다.The case where the start / stop signal enters the
라인커플러(131)를 통하여 동력선(14)의 선로전압은 차단되고, 통신신호만 추출되어 필터 및 앰프(132)에서 특정주파수만 여과하고 동조 증폭하여 중앙처리부(120)로 보내어진다. 중앙처리부(120)는 입출력포트(I/O port)에 연결된 인터페이스부(110)를 통하여 명령을 마그네틱 스위치(13)에게 보내면 수신된 신호에 따라 마그네틱 스위치(13)가 기동 또는 정지하게 된다.The line voltage of the
한편 마그네틱 스위치(13)의 기동 또는 정지 여부에 대한 감지 신호는 인터 페이스부(110)를 거쳐 입출력포트(I/O port)를 통하여 들어온 신호는 중앙처리부(120)를 거쳐 캐리어 컨트롤러(133), 캐리어 앰프(134), 파워앰프(135)에서 통신데이터 신호로 변환된 후 라인 커플러(235)를 경유하여 동력선(14)에 탑재되며, 상기 신호는 현장조작반(200)에 전달되어 최종적으로 기동 또는 정지 램프를 점등하게 된다.On the other hand, the detection signal for starting or stopping the
이렇게 양측의 라인커플러(131, 231)를 통하여 오가는 통신신호의 도달거리는 선로의 상태에 따라 차이가 있으나 약 2km까지 가능하며, 본 실시례의 현장조작반(200)은 해당되는 모터(300)의 동력선(14)에서만 동작되므로 모터제어반(100)측의 1차측으로 나가는 동력라인에 블로킹필터장치를 필요할 경우 부가하면 오동작의 우려가 없다.Thus, the distance of communication signals coming and going through the line coupler (131, 231) of both sides is different depending on the state of the line, but can be up to about 2km, the
도 4에서 SCI는 Serial Communication Interface의 약자이며, Carrier OSC.는 Carrier Oscilator의 약자이다.In Figure 4, SCI stands for Serial Communication Interface, and Carrier OSC. Stands for Carrier Oscilator.
따라서 본 실시례는 현장조작반에서 조작 신호를 할 경우, 동력선을 통해서 모터제어반에 그 조작신호가 전달되어 모터제어반에 연결된 해당 모터를 동작시키고, 그 동작된 상태신호는 다시 모터제어반에서 동력선을 통하여 현장조작반에 표시되어, 동작된 상태를 현장조작반에서 실시간 감시하게 되며, 이에 수반하는 모터의 전류값 등을 동력선을 통하여 현장조작반에 표시하게 되며, 만약 기계적이든 전기적이든 결함 사항이 검출되어 동작되지 않을 경우에도 고장신호가 동력선을 통하여 전송되어 고장유무를 감시할 수 있으며, 현장조작반과 모터제어반 상호간에 동 력선상의 통신 상태를 표시하여 운전조작에 불편함이 없도록 할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, when an operation signal is made in the field control panel, the operation signal is transmitted to the motor control panel through the power line to operate the corresponding motor connected to the motor control panel, and the operated state signal is again transmitted through the power line in the motor control panel. It is displayed on the control panel and monitors the operation status in real time in the field control panel, and the current value of the accompanying motor is displayed on the field control panel through the power line.If a defect is detected whether mechanical or electrical, it is not operated. In addition, the fault signal is transmitted through the power line to monitor the presence of the fault, and the communication status on the power line can be displayed between the on-site control panel and the motor control panel to prevent inconvenience in operation.
또한 현장조작반의 전원부, 인터페이스부, 중앙처리부, 전력선통신부는 일체로 제작되어 원터치(one touch) 형태로 제작될 수 있으며, 현장조작반에 원터치로 접속하게 되어 현장시공을 매우 간편하게 할 수 있다.In addition, the power supply unit, interface unit, central processing unit, and power line communication unit of the field control panel can be manufactured in one touch form and can be manufactured in one touch form.
또한 신호 전송 방식은 마스터/슬레이브 방식을 사용하여 브로드 캐스트 방식으로 전달하게 하고, 신호를 수신하거나 송신할 경우에는 송신부측에서 FSK(Frequency Shifting Keying, 주파수 편이 변조)방식을 사용하여 출력신호를 동력선(60Hz)에 같이 실어서 전송하게 되며, 수신부측에서는 들어온 주파수를 분석하여 동작과 그에 대한 응답을 주게 된다.In addition, the signal transmission method uses a master / slave method to transmit the signal in a broadcast manner. When receiving or transmitting a signal, the transmitter transmits an output signal using a power shift keying (FSK) method. 60Hz) together with the transmitter, and the receiver analyzes the incoming frequency and gives the operation and response.
또한 각각의 신호는 데이터마다 식별코드를 부여하여 이 식별코드를 분석처리하도록 한다.In addition, each signal is provided with an identification code for each data so as to analyze the identification code.
상기의 실시례는 본 고안의 바람직한 실시례일 뿐이며, 본 고안의 기술적 사상은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 조정되어 실시될 수 있다. 이러한 변형 내지 조정이 본 고안의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 고안의 범위에 속하는 것이다.The above embodiments are merely preferred embodiments of the present invention, and the technical idea of the present invention may be variously modified or adjusted by those skilled in the art. If such modifications or adjustments use the technical idea of the present invention, it is within the scope of the present invention.
상기와 같이 본 고안은 기존의 동력선을 그대로 활용할 수 있으므로, 투자비가 저렴하고, 설치 공간의 점유 비용도 거의 필요하지 않는 등 많은 경제적 장점을 가지고 있으며, 전력선(동력선)이 들어가는 모든 곳에서 전력선 통신을 이용한 모터제어반 내지 현장조작반의 제어 및 모니터링이 가능하게 된다.As described above, the present invention can use the existing power line as it is, and has many economic advantages, such as low investment cost, little installation cost of the installation space, and power line communication wherever the power line (power line) enters. The control and monitoring of the used motor control panel to the field operation panel is enabled.
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2006
- 2006-07-25 KR KR2020060020039U patent/KR200427952Y1/en not_active IP Right Cessation
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