KR200450493Y1 - 디지털 신호 논리 인터페이스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마이크로프로세서에서 보내는 신호에 의해 전기기기를 제어하는 시스템에서 간헐적, 불규칙적으로 발생하는 작동 불량의 원인을 찾아내기 위한 입력부, 연산처리부, 표시부, 및 상기 입력부에 들어온 신호를 외부 기기에 전달해주는 출력부로 간단하게 구성된 디지털 신호 논리 인터페이스에 관한 것이다.

제어, I/O 모듈, 디지털, 신호, 검출장비

Description

디지털 신호 논리 인터페이스{DIGITAL SIGNAL LOGIC INTERFACE}

본 고안은 산업용 제어시스템에서 간헐적 또는 불규칙적인 작동불량이 발생하는 경우 제어시스템의 출력신호 펄스 폭을 측정하여 이를 시스템 설정치와 비교하여 작동 불량이 발생한 위치를 구체적으로 찾아내기 위한 디지털 신호 논리 접속장치에 관한 것이다.

컴퓨터를 이용한 산업용 제어는 한대의 컴퓨터에 의해서 직접적인 전산 제어를 하거나 한대의 컴퓨터에 아날로그 연결하는 제어 방식에서 작은 여러 개의 중앙처리 장치에 의해서 기능별로 분리한 후 통신 네트워크로 연결하여 개별 제어하는 분산제어방식으로 발전하였으며 이는 현재 주류를 이루고 있다.

그러나 이러한 분산제어시스템은 내부회로가 전기적으로 매우 취약하게 구성되며 이를 통해 다양한 외부 전기기기들을 구동하기 때문에 I/O 모듈과 같은 입출력 인터페이스를 필연적으로 요구하였다.

이러한 구조의 분산제어시스템에서 구성부품에서 발생하는 결함은 영구고장으로 나타나는 것이 일반적이기 때문에 원인분석 및 정비가 용이하지만 기기로부터 발생하는 노이즈(NOISE)나 접촉불량과 같은 간헐적 또는 불규칙한 작동불량은 원인분석을 하고 정비하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

상기 간헐적 또는 불규칙한 작동불량의 원인분석하고 정비하기 위해서 제어시스템의 이벤트 로그(EVENT LOG)기능이나 자체진단 기능을 이용하지만, 마이크로프로세서에 의해 생성되는 신호만 기록하기 때문에 I/O 모듈 입출력 인터페이스, 케이블, 및 전기기기에서의 불량은 포착할 수 없다는 한계를 안고 있었다.

산업시설의 효율적인 작동을 가능하게 하여 생산성을 높이기 위해서는 간헐적이고 불규칙한 분산 제어시스템의 작동불량을 용이하게 찾아내기 위한 장비 및 이를 찾아내서 정비하는 방법을 필요로 하였다.

본 고안은 작은 여러 개의 중앙처리 장치에 의해서 기능별로 분리한 후 통신 네트워크로 연결된 분산제어시스템에서 발생하는 간헐적이고 불규칙한 작동불량을 이벤트 로그(EVENT LOG)기능이나 자체진단 기능보다 용이하게 검출하고 이를 정비하기 위한 디지털 신호 논리 접속장치 및 디지털 신호 논리 접속장치를 이용하여 제어시스템의 불량의 원인을 구체적으로 파악하는 방법에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 본 고안은 특정 값을 입력할 수 있는 입력기와 외부로부터 들어오는 신호를 감지하는 신호검출기를 포함하는 입력부, 연산처리부, 표시부, 및 상기 입력부에 들어온 신호를 외부 기기에 전달해주는 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 본원발명의 목적은 이 기술분야에서 숙련된 당업자에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 디지털 신호 논리 인터페이스는 구성이 간단하다는 장점이 있다. 또한 이를 이용하여 분산제어시스템의 불량의 원인을 구체적으로 파악하여 마이크로프로세서의 결함이 아닌 간헐적 또는 불규칙한 작동불량의 원인을 간단한 진단으로 명확히 알 수 있으므로 이러한 원인을 찾기 위해 들이는 시간과 비용을 절감할 수 있고 또한 불량의 원인지점을 구체적으로 찾아낼 수 있다는 기술적 장점이 있다.

이하 본 고안에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

분산제어시스템의 마이크로프로세서 이외에서 발생하는 간헐적 또는 불규칙한 작동불량을 찾아내서 정비하기 위해서는 신호의 발생지를 찾을 수 없는 기존의 이벤트 로그(EVENT LOG)기능이나 자체진단 기능은 사용할 수 없다. 따라서 마이크로프로세서가 보내는 신호 외에 외부 신호가 발생하는 지점을 찾기 위해서는 간단한 구조를 갖으면서 불량이 의심되는 지점에 용이하게 설치할 수 있는 신호 검출 장비가 필요하며 이를 이용하여 신호의 이상을 찾아낼 수 있는 방법이 필요하다.

상기 문제를 해결하기 위해서 특정 값을 입력할 수 있는 입력기와 외부로부터 들어오는 신호를 감지하는 신호검출기를 포함하는 입력 부, 연산처리부, 표시부, 및 상기 입력 부에 들어온 신호를 외부 기기에 전달해주는 출력 부로 구성되어 제어시스템의 출력신호 펄스 폭을 측정하여 그 측정치와 시스템 설정치가 일치하는지를 검토하여 제어시스템의 불량의 원인을 구체적으로 파악할 수 디지털 신호 논리 접속장치와 상기 장치를 이용하여 불량의 원인을 구체적으로 파악하는 방법을 착상하였다.

도 1은 본원발명에 따른 분산제어시스템의 작동불량의 원인을 찾아내기 위해전기기기와 케이블 사이에 전산 신호 논리 인터페이스를 설치한 모습을 도시한 것이다. 도 2는 본원발명에 따른 구성요소들의 회로를 도시한 것이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본 고안의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본원발명에 따른 디지털 신호 논리 인터페이스는 입력부, 연산처리부, 출력부, 및 디스플레이를 포함하여 구성된다. 상기 입력부는 입력기 및 신호검출기를 포함하여 구성되며 외부의 마이크로프로세서로부터 신호를 받는 기능을 한다. 상기 연산처리부는 인터페이스 회로, 픽업(PICK UP) 회로, 설정기(SETTER), 카운터(COUNTER) 회로 및 리셋(RESET) 회로를 포함하여 구성되고 입력부에 들어온 신호와 설정되어 있는 신호가 동일한지 여부를 판단하고 이에 따른 결과를 출력부와 디스플레이에 보내는 기능을 한다. 출력부는 상기 인터페이스 회로로 부터 받은 신호를 전기기기로 보내어 상기 전기기기를 작동하도록 한다. 상기 디스플레이부는 픽업(PICK UP) 표시등, 노말(NORMAL) 표시등 및 디스플레이를 포함하여 구성되고 상기 연산처리부에서 보내온 결과를 외부로 나타내는 기능을 한다. 이하에서는 상기 구성요소들이 어떠한 방식으로 작동불량을 판단하는지에 대해서 알아본다.

분산제어시스템에서는 마이크로프로세스에서 전기기기를 구동하기 위해 정해 진 펄스 폭(PULSE WIDTH)을 갖는 신호를 보낸다. 그러나, 전기기기 등의 고장이 없는데도 간헐적 또는 불규칙적으로 외부 노이즈 등에 의해 오작동하는 등의 문제가 발생한다. 상기 문제가 발생하면 우선 연산처리부의 설정기(SETTER)에 정상신호의 펄스 폭을 입력한 후 의심이 되는 지점에 본원발명인 디지털 신호 논리 인터페이스를 설치하여 상기 설치지점에 문제가 있는지 여부를 손쉽게 파악할 수 있다는 기술적 장점이 있다.

좀더 구체적으로 설명하면, 입력기로 어떠한 신호가 들어오면 신호검출기로 신호를 보낸다. 신호검출기는 상기 신호를 접점 인터페이스 회로로 전송하여 전기기기를 구동하도록 하며 동시에 카운터회로에도 보내어 상기 신호가 설정해놓은 신호와 같은 펄스 폭으로 되었는지 판단하도록 하여 전기기기를 구동하면서 작동불량의 원인이 있는지 여부를 한번에 파악할 수 있도록 한 기술적 장점이 있다.

상기 카운터회로는 받은 신호를 설정한 신호의 펄스 폭과 비교한 후, 설정된 신호 폭과 일치하는 경우에는 설정기에 정상 신호를 보내도록 명령을 하고, 설정된 신호 폭보다 짧은 경우에는 설정기에 마이크로프로세서에서 보내는 신호의 펄스 폭보다 짧아 이상이 있음을 나타내도록 픽업 표시등만 점등되도록 명령하고, 설정된 신호의 펄스 폭보다 긴 경우에는 마이크로프로세서에서 보내는 신호의 펄스 폭보다 길어 이상이 있음을 나타내도록 먼저 픽업 표시등을 표시한 후 노말 등이 그 뒤에 켜지도록 명령한다. 따라서 작업자는 상기 신호를 통해서 작동불량이 어떠한 신호 로 발생했는지 쉽게 파악할 수 있고 불량이 발생한 원인지점도 예측할 수 있는 기술적 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 신호 논리 인터페이스가 분산제어시스템에 있어서 이상이 예상되는 지점에 설치되어 있는 상태를 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 신호 논리 인터페이스의 구성을 나타낸 회로의 흐름도이다.

Claims (2)

1. 특정 값을 입력할 수 있는 입력기와 외부로부터 들어오는 신호를 감지하는 신호검출기를 포함하는 입력부, 연산처리부, 표시부, 상기 입력 부에 들어온 신호를 외부 기기에 전달해주는 출력부를 포함하여 구성되어 제어시스템의 출력신호 펄스 폭을 측정하여 그 측정치와 시스템 설정치가 일치하는지를 검토하여 제어시스템의 불량의 원인을 구체적으로 파악하는 것을 특징으로 하되,

   상기 연산처리부는 상기 신호검출기의 신호를 출력부로 전달하는 인터페이스, 상기 입력 부에서 신호가 들어오는지를 검출하여 픽업(PICK UP) 표시등을 제어하는 픽업(PICK UP) 표시 제어 회로, 검출하고자 하는 펄스 폭 및 시간을 설정하는 설정기, 설정한 값과 검출한 값을 비교하는 카운터(COUNTER)회로, 및 상기 신호검출기에서 검출 및 측정이 완료되면 표시부의 상태를 초기상태로 되돌리는 리셋회로를 포함하며,

   상기 표시부는 상기 픽업 표시 제어 회로가 신호를 받았음을 나타내는 픽업 표시등, 상기 카운터 회로가 설정한 값과 검출한 값이 같은 경우 정상상태임을 알리는 노말(NORMAL) 표시등, 및 상기 카운터 회로가 판단한 결과를 표시하는 디스플레이(DISPLAY)로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 신호 논리 접속장치.
2. 삭제

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