KR20060011118A - 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랜스미터와 제어용 PC가 서로 양방향 통신이 가능하도록 연결되어 유량조절이 가능하도록 하며 전자유량계 및 제어용 개인 단말기 양쪽에서 데이터 전송 및 관리가 가능하도록 되며, 아울러 데이터를 30일 정도까지 저장가능하도록 되며, 순시유량, 유속, 총유량, 총 시간등을 포함한 현장의 전자유량계 상태를 실시간으로 체크가 가능하며, 아울러 전자유량계에 직접 출력장치를 연결하여 30일간의 데이터를 출력할 수 있도록 된 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템은, 내측 일면에 착설된 유량계측센서, 유압계측센서와 외측 일면에 상기 센서와 전기적으로 연결되도록 구비된 코일부로 구성된 유체가 유통하는 유로관과 상기 유로관 양측에 배관을 연결하기 위한 체결부가 구비된 몸체부와, 상기 몸체부의 유체가 유통하는 유로관 양측면에 유체와 접하여 대지에 접지를 하기 위해 부착된 접지링과, 상기 몸체부의 센서로 측정된 유량 계측 정보를 변환하여 처리하기 위한 아날로그 보드(모듈), 프로세스 보드(모듈) 및 제어부(CPU)가 장착된 설치된 인쇄회로기판(PCB)에서의 동작 및 상기 제어부(CPU)의 동작에 의해 표시부에서 유량을 디스플레이시킴과 아울러 유량의 오류 혹은 기타 유량 조정을 위한 키세팅이 가능한 키세팅부를 포함하면서 상기 몸체부의 상단에 고정된 트랜스미터로 구성된 전자유량계에 있어서, 상기 트랜스미터내의 PCB의 제어부와 통신선로를 통해 서로 전기적 으로 연결되어 각종 데이터의 처리 및 저장을 위한 기능을 담당하는 제어용 개인 단말기; 및 상기 제어용 개인 단말기로부터의 데이터를 출력하여 표시하는 표시장치로 구성되며, 상기 PCB의 제어부는 상기 제어용 개인 단말기와 양방향 통신이 가능한 것을 특징으로 한다.

전자유량계, 배관, 자장, 키세팅, 순시유량

Description

여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템{BIDIRECTIONAL CONTROLLING ELECTRONIC FLOW METER CONTROL SYSTEM BY USING SEVERAL COMMUNICATION MODULE}

도 1은 종래의 일체형 전자유량계의 설치 상태를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1과 같은 종래 일체형 전자유량계에서의 유량데이터 표시과정을 나타낸 흐름도이다.

도 3은 본 발명에 따른 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템의 설치 상태를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3과 같은 본 발명의 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템에서의 유량데이터 표시과정을 나타낸 흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템의 개념도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20 : 트랜스미터

200 : 제어용 개인 단말기 250 : 프린터

300 : 표시장치

본 발명은 전자유량계 제어시스템에 관한 것으로, 특히 트랜스미터와 제어용 PC가 서로 양방향 통신이 가능하도록 연결되어 유량조절이 가능하도록 하며 전자유량계 및 제어용 개인 단말기 양쪽에서 데이터 전송 및 관리가 가능하도록 되며, 아울러 데이터를 30일 정도까지 저장가능하도록 되며, 순시유량, 유속, 총유량, 총 시간등을 포함한 현장의 전자유량계 상태를 실시간으로 체크가 가능하며, 아울러 전자유량계에 직접 출력장치를 연결하여 30일간의 데이터를 출력할 수 있도록 된 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 전자유량계는 전자유도원리를 이용하여 유로관내를 흐르는 유량을 유량계측센서와 유압계측센서에 의해 측정된다.

상기 센서에 의해 측정된 유량 정보는 트랜스미터(Transmitter)에 구비된 변환기에 의해 변환되어 사용자에게 디스플레이된다.

상기 전자유량계의 계측원리는 공지된 사항으로 자세한 설명은 생략한다.

도 1은 종래의 일체형 전자유량계의 설치 상태를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 전자유량계(1)는 유체가 유통하는 유로관(11) 내측 일면에 유량계측센서(12)와 유압계측센서(13)가 착설되고, 유로관(11) 외측 일면에는 자기장을 발생시키기 위한 코일부(도시 않함)가 구비되고, 상기 유로관(11) 양측에는 배관(30)을 연결하기 위한 몸체 체결링(Flange, 플랜지)(14)이 구비된 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)의 유체가 유통하는 유로관(11) 양측면에는 대지에 접지(Earth)를 하기 위해 유체와 접하도록 상기 몸체 체결링(14) 측면에 설치된 접지링(40)과, 상기 몸체부(10)의 센서(12, 13)로 측정된 유량 계측 정보를 변환하여 표시부(21)에서 유량 측정값을 디스플레이시키는 상기 몸체부(10)의 상단에 고정된 트랜스미터(20)로 구성된다.

상기 유체는 상하수, 정유, 화학물, 시멘트 등 전도도를 가진 모든 유체를 포함한다.

상기 몸체부(10) 상단에 고정된 트랜스미터(20) 내부에는 장시간 동안 전자유량계(1)를 사용함에 따라 수리 및 교체를 필요로 하는 PCB(인쇄회로기판, 마이컴)(도시 않함)가 장착되어 있다.

또한, 트랜스미터(20)가 몸체부(10) 상단에 고정 설치됨에 따라 협소한 장소에 설치된 경우에는 표시부(21)를 통한 계측이 어려운 문제점이 있다.

상기 몸체부(10)의 유로관(11)에는 내측 일면에 착설된 유량계측센서(12)와 유압계측센서(13)가 구비되어 유량을 측정하는데, 유로관(11)에 흐르는 유체를 상기 센서(12, 13)가 감지하여 그 계측 신호가 트랜스미터(20) 내부의 제어부(도시 않함)가 있는 PCB(도시 않함)를 통해 그 유량값이 표시부(21)에 디스플레이 되고, 저장부(도시 않함)에 저장 및 적산된다.

상기 몸체부(10)의 유로관(11) 양측면에 고정된 몸체 체결링(14) 양측면에는 접지링(40)이 구비되고, 몸체 체결링(14)의 바깥 외주면상에는 접지선 고정 홈(41)이 있어 이 고정 홈(41)에 감전 예방을 위해 대지와 연결되는 접지선(42)을 고정하는 접지선 고정 볼트(43)가 구비된다. 물론, 상기 접지선 고정 홈은 접지링(40)의 바깥 외주면상에 구비될 수 있다.

도 2는 도 1과 같은 종래 일체형 전자유량계에서의 유량데이터 표시과정을 나타낸 흐름도이다.

이에 도시한 바와 같이, 먼저 도 1에서의 배관(30)에 유체가 흐르면(S2), 센서부와 전기적으로 연결된 측정 코일(도시안됨)이 구동된다(S4). 코일은 자장을 발생시키는 역할을 하며 자세한 원리는 공지된 사항으로 설명을 생략한다. 이후 자장의 변화를 검출한다(S6). 참조부호 S8은 신호 콘디셔닝과정을 나타내며, 이 과정에서 센서(12,13)를 통해 유량 검출여부를 확인한다(S10). 이때 유량은 트랜스미터(20)의 표시부(21)이 표시되며(S12), 만약 유량이 없는 경우에는 배관이 비어있음을 표시한다(S14). 이후 표시된 내용은 별도의 인쇄장치를 통해 인쇄(SERIAL PRIINT)될 수 있다(S16). 물론 이과정에서 검출 오류가 생긴 경우에는 오류 메시지가 표시되고 출력된다(S18). 이후 사용자는 오류 메시지 내용을 보고 트랜스미터(20)를 조작하여 조정할 수 있다(키 세팅)(S20). 이렇게 키 세팅된 사항은 트랜스미터(20)내의 PCB에 설치된 제어부(16비트 CPU)에 저장된다(S36).

한편 상기 단계 S10에서, 유량 검출여부를 확인하여 유량이 검출된 경우에는 검출된 데이터를 적정 데이터 수치로 변환한다(S22). 이후 변환된 데이터는 구형파로 파형이 변형됨과 동시에(S24), 아날로그 보드(PCB)에 입력된다(S26). 이후 입력된 데이터는 4-20mA의 전류를 가지고 외부출력 과정(S28)을 거쳐 외부 출력장치를 통해 디스플레이된다(S30).

한편 상기 아날로그 보드에 입력된 데이터는 디지털 신호로 변환되면서 (S32), 처리 보드에 입력된다(S34). 이후 제어부(16비트 CPU)에 저장된다(S36). 이후 저장된 데이터는 특정 통신 방식인 RS232C, RS422, RS485(38,40,42)를 통해 상기 트랜스미터(20)의 표시부(21)를 통해 순시유량을 출력한다. 또한 상기 시리얼 프린트를 통해 인쇄된다.

도시되지는 않았지만, 상기 PCB내에 장착된 제어부를 통해 각종 판단과정이 수행되며, 상기 제어부는 전자유량계의 모든 장치들을 총괄적으로 제어하는 역할을 한다. 상기 아날로그 보드 및 프로세스 보드는 일종의 기능성 모듈이다.

상기와 같은 종래 전자유량계에 있어서, 단계 S44에서처럼 상기 전자유량계는 유량 검출 결과를 출력할 경우 항상 순시유량값 만을 출력하므로 유량값을 조절하고자 할 경우에는 현장에서 키세팅 값을 별도의 프로그램을 이용하여 제어하고 관리해야 하므로 불편한 문제점이 있는 것이었다.

또한 실시간 유량값을 측정해야 하는 현장에서는 순시 유량과 시간을 병행해서 체크해야 하기 때문에 데이터 저장에 필요한 순시 유량값을 전자 유량계에서 받고 시간을 별도로 관리해야 하므로 불편한 문제점이 있는 것이었다. 이는 현장에서 여러 가지 전자 유량계에 문제가 발생시 제어하는 곳에서 빠른 처방을 할 수 없어 데이터의 신뢰성 및 정밀성에 의문을 갖게 되는 문제점이 있는 것이었고, 또한 현장에서 키세팅을 해야하는 번거로움이 있는 것이었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 상기 전자유량계와 전기적으로 연결된 개인용 단말기에서 유량조절이 가능할 뿐만 아니라 데이터를 제어할 수 있는 키세팅이 가능하도록 된 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 현장의 유량계에서 나오는 출력값이 순시 유량, 순간 유속, 적산량, 적산 시간등을 제어용 개인 단말기에서 받아서 데이터를 실시간을 정리할 수 있으므로 그 데이터 값의 신뢰성 및 정밀성을 확보할 수 있도록 된 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 현장의 문제 발생값의 변화등을 별도의 프로그램이 아닌 특정 통신, 예를 들면, RS422, RS485 통신으로 직접 받고 직접 보내 줄 수 있는 양방향 통신이 가능하도록 된 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 현장의 전자유량계에 직접 가지 않고 제어용 개인 단말기를 이용하여 키세팅을 할 수 있도록 되어 시간 및 인력등을 줄여 결국은 원가 절감의 효과를 가져올 수 있도록 된 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예로서, 내측 일면에 착설된 유량계측센서, 유압계측센서와 외측 일면에 상기 센서와 전기적으로 연결되도록 구비된 코일부로 구성된 유체가 유통하는 유로관과 상기 유로관 양측에 배관을 연결하기 위한 체결부가 구비된 몸체부와, 상기 몸체부의 유체가 유통하는 유로관 양측면에 유체와 접하여 대지에 접지를 하기 위해 부착된 접지링과, 상기 몸체 부의 센서로 측정된 유량 계측 정보를 변환하여 처리하기 위한 아날로그 보드(모듈), 프로세스 보드(모듈) 및 제어부(CPU)가 장착된 설치된 인쇄회로기판(PCB)에서의 동작 및 상기 제어부(CPU)의 동작에 의해 표시부에서 유량을 디스플레이시킴과 아울러 유량의 오류 혹은 기타 유량 조정을 위한 키세팅이 가능한 키세팅부를 포함하면서 상기 몸체부의 상단에 고정된 트랜스미터로 구성된 전자유량계에 있어서, 상기 트랜스미터내의 PCB의 제어부와 통신선로를 통해 서로 전기적으로 연결되어 각종 데이터의 처리 및 저장을 위한 기능을 담당하는 제어용 개인 단말기; 및 상기 제어용 개인 단말기로부터의 데이터를 출력하여 표시하는 표시장치로 구성되며, 상기 PCB의 제어부는 상기 제어용 개인 단말기와 양방향 통신이 가능한 것을 특징으로 하는 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템이 제공된다.

바람직하게는, 상기 PCB의 제어부 및 상기 제어용 개인 단말기는 각각 측정된 데이터를 월간보고서 데이터를 작성하고 출력하거나, 주간 보고서 데이터를 작성하고 출력하거나, 일일 보고서 데이터를 작성하고 출력하거나 및 현재 출력치 보고서 데이터를 작성하고 출력하는 기능을 수행가능하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 제어용 개인 단말기는 외부에서 상기 트랜스미터의 키세팅을 위한 세팅이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 PCB의 제어부 CPU와 제어용 개인 단말기는 RS422 및 RS485 통신으로 양방향 데이터 통신이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 전자유량계를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템의 설치 상태를 도시한 사시도이다. 도면에서 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

이에 도시한 바와 같이, 종래 도 1에서의 작용과 거의 동일한 부분이 있으며 이 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.

즉 본 발명에서는 종래 기술과 마찬가지로 트랜스미터(20)내에 제어부(16비트 CPU)가 포함된 PCB가 장착되어 있는 점에서 동일하다.

도 3을 참조하면, 본 발명에서는 양방향 통신이 가능하도록 하기 위하여 상기 트랜스미터(20)와 별도의 개인용 단말기(200)이 양방향 통신이 가능한 통신 규격을 가진 통신선로에 의해 서로 연결되어 있다. 즉, a,b,c는 각각 RS232C, RS422, RS485 통신이 가능하도록 된 통신선로를 나타낸다.

한편 참조부호 300은 출력장치를 나타낸 것으로서, 상기 개인용 단말기(200)와 전기적으로 연결되어 상기 개인용 단말기(200)로부터의 데이터를 출력하는 역할을 한다. 특히 상기 개인용 단말기(200)에서 판단한 데이터 중에서 각종 보고서 작성용 데이터를 출력하는 역할을 한다.

도 4는 도 3과 같은 본 발명의 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템에서의 유량데이터 표시과정을 나타낸 흐름도이다. 여기서도, 종래 도 2와 동일한 부분은 동일 부호를 사용하였고 그에 대한 설명을 중복하지 않기로 한다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 특징은 오류 발생시 종래에는 별도로 현 장에서 키세팅을 하여야만 했지만, 본 발명에서는 개인용 단말기(200)에서 상기 트랜스미터(20)로부터 RS422 및 RS485통신을 통해 데이터를 접수하고 해당 데이터를 판단하고(S46) 출력하여(S48) 그를 통해 제어용 PC(200)에서는 유량계를 세팅하도록 제어하고(S52), 이후 세팅된 데이터를 입력하고(S54), 이후 상기 데이터 판단과정(S46)을 수행한 후 RS422 및 RS485통신을 통해 유량계 내부의 제어부를 통해 데이터 판단과정을 수행하고(S56), 이후 데이터를 다양하게 저장하고 출력할 수 있다. 즉 월간보고서 데이터를 작성하고 출력하며(S58), 주간 보고서 데이터를 작성하고 출력하며(S60), 일일 보고서 데이터를 작성하고 출력하며(S62) 및 현재 출력치 보고서 데이터를 작성하고 출력한다(S64). 이와 같은 다양한 데이터 출력과정은 상기 개인용 PC(200)에서도 수행가능하며 이때는 별도의 디스플레이 장치(300)를 통해 출력가능하다.

도 5는 본 발명에 따른 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템의 개념도이다. 이에 도시한 바와 같이, 측정기(전자 유량계)가 유량을 측정하면(S110), 해당 측정 내용은 PCB로 전달되는데, 즉 아날로그 보드(모듈)가 1차적으로 신호를 검출하고(S112)(검출된 신호는 출력 프린트(250)를 통해 출력될 수 있고 기타 모니터 장치, 예를 들어 오실로스코프장치를 통해 데이터를 표시 할 수도 있을 것이다), 이후 프로세스 보드(모듈)를 통해 신호 데이터가 정리되며(S114), 이후 정리된 신호 데이터는 제어부를 통해 외부 즉 외부장치인 제어용 PC(200)에 전달되고 표시장치(300)를 통해 표시된다. 여기서, 본 발명의 특징중의 하나는 PCB의 제어부와 통신 선로를 통해 양방향 통신이 가능하도록 제어용 PC(200)가 연결된 점이다. 종래에는 상기 PCB의 제어부를 통해 트랜스미터(20) 표시부(21)를 통해 데이터가 표시되기만 하였으나 본 발명에서는 양방향 통신 가능하며 서로 제어할 수 있는 상태가 되었다.

본 발명에 따른 전자유량계 제어시스템에 의하면, 상기 전자유량계와 전기적으로 연결된 개인용 단말기에서 전자 유량계의 키세팅을 직접하여 유량조절이 가능하므로 시간 및 인력등을 줄여 결국은 원가 절감의 효과를 가져올 수 있는 효과가 있다.

또한, 현장의 유량계에서 나오는 출력값이 순시 유량, 순간 유속, 적산량, 적산 시간등을 제어용 개인 단말기에서 받아서 데이터를 실시간을 정리할 수 있으므로 그 데이터 값의 신뢰성 및 정밀성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 현장의 문제 발생값의 변화등을 별도의 프로그램이 아닌 특정 통신, 예를 들면, RS422, RS485 통신으로 직접 받고 직접 보내 줄 수 있는 양방향 통신이 가능한 효과가 있는 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 내측 일면에 착설된 유량계측센서, 유압계측센서와 외측 일면에 상기 센서와 전기적으로 연결되도록 구비된 코일부로 구성된 유체가 유통하는 유로관과 상기 유로관 양측에 배관을 연결하기 위한 체결부가 구비된 몸체부와, 상기 몸체부의 유체가 유통하는 유로관 양측면에 유체와 접하여 대지에 접지를 하기 위해 부착된 접지링과, 상기 몸체부의 센서로 측정된 유량 계측 정보를 변환하여 처리하기 위한 아날로그 보드(모듈), 프로세스 보드(모듈) 및 제어부(CPU)가 장착된 설치된 인쇄회로기판(PCB)에서의 동작 및 상기 제어부(CPU)의 동작에 의해 표시부에서 유량을 디스플레이시킴과 아울러 유량의 오류 혹은 기타 유량 조정을 위한 키세팅이 가능한 키세팅부를 포함하면서 상기 몸체부의 상단에 고정된 트랜스미터로 구성된 전자유량계에 있어서,

   상기 트랜스미터내의 PCB의 제어부와 통신선로를 통해 서로 전기적으로 연결되어 각종 데이터의 처리 및 저장을 위한 기능을 담당하는 제어용 개인 단말기; 및

   상기 제어용 개인 단말기로부터의 데이터를 출력하여 표시하는 표시장치로 구성되며,

   상기 PCB의 제어부는 상기 제어용 개인 단말기와 양방향 통신이 가능한 것을 특징으로 하는 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 PCB의 제어부 및 상기 제어용 개인 단말기는 각각 측 정된 데이터를 월간보고서 데이터를 작성하고 출력하거나, 주간 보고서 데이터를 작성하고 출력하거나, 일일 보고서 데이터를 작성하고 출력하거나 및 현재 출력치 보고서 데이터를 작성하고 출력하는 기능을 수행가능하도록 된 것을 특징으로 하는 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어용 개인 단말기는 외부에서 상기 트랜스미터의 키세팅을 위한 세팅이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 PCB의 제어부 CPU와 제어용 개인 단말기는 RS422 및 RS485 통신으로 양방향 데이터 통신이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 여러 통신모듈을 이용한 양방향 제어용 전자유량계 제어 시스템.

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