KR20060104748A - Ｒｆｉｄ를 이용한 롤 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제철소의 압연설비에 적용되어, RFID를 이용하여 롤에 대한 위치별 이력을 자동적으로 관리할 수 있는 RFID를 이용한 롤 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압연 설비의 복수의 롤에 설치되고, RFID 요청신호 수신시, 사전에 저장된 식별자(ID)를 RF 신호에 포함시켜 송신하는 복수의 무선 RFID 태그(100); 상기 복수의 무선 RFID 태그(100)중의 하나에 RFID 요청신호를 송신하고, 해당 무선 RFID 태그(100)로부터의 RFID 응답신호를 수신하며, 수신된 RFID 응답신호에 포함된 ID를 검출해 내고, 검사대상인 롤의 위치정보와 상기 ID를 통신망을 통해 송출하는 RFID 리더(200); 및 상기 통신망을 통해 상기 RFID 리더(200)에서 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호에 포함된 ID 및 롤 위치와 사전에 준비된 식별자 프로파일의 ID 및 롤 위치를 서로 비교 판단하여 해당 롤의 위치가 동일하지 않으면 상기 식별자 프로파일의 해당 롤 위치 및 ID를 갱신하는 메인 서버(300)를 포함한다.
압연 공정, 압연 롤, 롤 관리, RFID, RF 태그, RFID 리더

Description

ＲＦＩＤ를 이용한 롤 관리 시스템{A Roll Management System Using Radio Frequency Identification}
도 1은 본 발명에 따른 RFID를 이용한 롤 관리 시스템의 구성도
도 2는 도 1의 RFID 리더 및 RFID 태그의 구성도
도 3은 도 1의 RFID 태그의 장착예시도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : RFID 태그 200 : RFID 리더
300 : 메인 서버
본 발명은 제철소의 압연설비에 적용되는 롤 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 RFID를 이용하여 롤에 대한 위치별 이력을 자동적으로 관리할 수 있는 RFID를 이용한 롤 관리 시스템에 관한 것이다.
현재, 제철소의 롤샵(rollshop) 공정은, 수 100 내지 수 1,000도를 넘는 쇠를 평평한 코일 형태로 제작하는 압연 롤을 공급하는 과정이 수행된다.
이러한 압연 과정중에 사용되는 여러 종류의 롤(roll)은 여러 압연 과정중 스크레치나 홈이 파임과 같은 롤의 손상으로 인해, 롤 역할을 수행할 수 없는 상황이 발생할 수 있기 때문에, 롤에 의해 생산되는 코일의 품질을 유지하기 위해서는, 롤에 대한 상태를 항상 감시하여야 한다.
그런데, 이러한 압연 과정에서, 롤에 대한 상태 감시 등의 롤을 관리하는 종래의 방법은 작업자에 의해서 이루어지는 수동적인 방법으로서, 이러한 종래의 롤 관리 방법에서는, 작업자가 압연 과정중에 있는 롤에 가까이 접근해서 롤에 대한 상태를 직접 육안으로 감지하여야 하고, 분필 등의 표시 기구를 이용하여 롤의 측면이나 정면에 롤의 이력등을 직접 손으로 기입하여야 한다. 이러한 감시중에 롤의 손상으로 인해 압연 작업이 정상적으로 이루어질 수 없는 상황이 발생되면, 해당 손상된 롤을 연마하는 작업을 수행하여야 한다.
그러나, 이와 같은 종래의 롤 감시 방법은, 작업자가 롤에 가까이 접근해야 하므로, 작업자가 고온의 롤 작업공정에 노출되는 위험 요소가 있고, 분필 등의 표시 기구를 이용하여 롤의 측면이나 정면에 롤의 이력을 기입하므로 기입된 표식이 쉽게 지워지는 등의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 바코드 등을 고려할 수 있지만, 온도, 습 도, 분진 및 기름 등에 의한 롤 압연 공정에서의 열악한 환경으로 인해 바코드를 적용하는 것도 어려운 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 RFID를 이용하여 롤에 대한 위치별 이력을 자동적으로 관리할 수 있는 RFID를 이용한 롤 관리 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 RF ID 태그를 이용한 롤 관리 시스템은, 압연 설비의 복수의 롤에 설치되고, RFID 요청신호 수신시, 사전에 저장된 식별자를 RF 신호에 포함시켜 송신하는 복수의 무선 RFID 태그; 상기 복수의 무선 RFID 태그중의 하나에 RFID 요청신호를 송신하고, 해당 무선 RFID 태그로부터의 RFID 응답신호를 수신하며, 수신된 RFID 응답신호에 포함된 ID를 검출해 내고, 검사대상인 롤의 위치정보와 상기 ID를 통신망을 통해 송출하는 RFID 리더; 및 상기 통신망을 통해 상기 RFID 리더에서 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호에 포함된 ID 및 롤 위치와 사전에 준비된 식별자 프로파일의 ID 및 롤 위치를 서로 비교 판단하여 해당 롤의 위치가 동일하지 않으면 상기 식별자 프로파일의 해당 롤 위치 및 ID를 갱신하는 메인 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 무선 RFID 태그 각각은, 압연 설비의 복수의 롤에 설치되고, RFID 요청신호 및 RFID 응답신호를 송수신하기 위한 송수신 안테나; 상기 송수신 안테나를 통해 RFID 요청신호를 해독하여 ID 송신을 명령하고, ID를 포함하는 RFID 응답신호를 상기 송수신 안테나를 통해 송신하는 명령처리부; 및 사전에 할당된 ID를 저장하여, 상기 명령 처리부의 명령에 따라 ID를 상기 명령 처리부에 출력하는 ID 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 RFID 리더의 각각은, 상기 복수의 무선 RFID 태그와 RF 통신을 위한 송수신 안테나; 상기 RFID 요청신호를 발생하여 상기 송수신 안테나로 출력하고, 상기 송수신 안테나로부터 RFID 응답신호를 수신 처리하여 이 RFID 응답신호에 포함된 ID를 제공하는 송수신부; 상기 송수신부에 RFID 요청신호의 송신을 제어하고, 상기 송수신부로부터의 ID에 해당되는 롤의 위치정보와 해당 ID를 상기 메인 서버로의 전송을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 해당 ID 및 롤 위치정보를 상기 메인 서버로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 RFID 리더는, 검사 대상인 해당 롤에 인접되어 고정 설치되고, 해당 롤 위치정보를 포함하는 고정형 RFID 리더로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 복수의 RFID 리더는, 검사 대상인 해당 롤에 인접되어 배치되고, 해당 롤 위치정보를 포함하는 휴대용 RFID 리더로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 RFID를 이용한 롤 관리 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 RF ID 태그를 이용한 롤 관리 시스템은, 압연 설비의 복수의 롤에 설치되고, RFID 요청신호 수신시, 사전에 저장된 식별자(ID)를 RF 신호에 포함시켜 송신하는 복수의 무선 RFID 태그(100)와, 상기 복수의 무선 RFID 태그(100)중의 하나에 RFID 요청신호를 송신하고, 해당 무선 RFID 태그(100)로부터의 RFID 응답신호를 수신하며, 수신된 RFID 응답신호에 포함된 ID를 검출해 내고, 검사대상인 롤의 위치정보와 상기 ID를 통신망을 통해 송출하는 RFID 리더(200)와, 상기 통신망을 통해 상기 RFID 리더(200)에서 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호에 포함된 ID 및 롤 위치와 사전에 준비된 식별자 프로파일의 ID 및 롤 위치를 서로 비교 판단하여 해당 롤의 위치가 동일하지 않으면 상기 식별자 프로파일의 해당 롤 위치 및 ID를 갱신하는 메인 서버(300)를 포함한다.
도 2는 도 1의 RFID 리더 및 RFID 태그의 구성도로서, 도 2를 참조하면, 상기 복수의 무선 RFID 태그(100) 각각은, 압연 설비의 복수의 롤에 설치되고, RFID 요청신호 및 RFID 응답신호를 송수신하기 위한 송수신 안테나(ANT11,ANT12)와, 상기 송수신 안테나(ANT11,ANT12)를 통해 RFID 요청신호를 해독하여 ID 송신을 명령하고, ID를 포함하는 RFID 응답신호를 상기 송수신 안테나(ANT11,ANT12)를 통해 송신하는 명령처리부(110)와, 사전에 할당된 ID를 저장하여, 상기 명령 처리부(110)의 명령에 따라 ID를 상기 명령 처리부(110)에 출력하는 ID 메모리(120)를 포함한다.
상기 RFID 리더(200)의 각각은, 상기 복수의 무선 RFID 태그(100)와 RF 통신을 위한 송수신 안테나와, 상기 RFID 요청신호를 발생하여 상기 송수신 안테나로 출력하고, 상기 송수신 안테나로부터 RFID 응답신호를 수신처리하여 이 RFID 응답신호에 포함된 ID를 제공하는 송수신부(210)와, 상기 송수신부(210)에 RFID 요청신호의 송신을 제어하고, 상기 송수신부(210)로부터의 ID에 해당되는 롤의 위치정보와 해당 ID를 상기 메인 서버(300)로의 전송을 제어하는 제어부와, 상기 제어부(220)의 제어에 따라 해당 ID 및 롤 위치정보를 상기 메인 서버(300)로 전송하는 통신부(230)를 포함한다.
여기서, 상기 송수신부(210)는 각 주파수에 맞게 신호를 발생시키는 신호 발생기, 파워를 증폭하기 위한 앰프, 최적으로 통신이 가능한 튜닝회로 및 변조기로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 RFID 리더(200)는, 검사 대상인 해당 롤에 인접되어 고정 설치되고, 해당 롤 위치정보를 포함하는 고정형 RFID 리더로 이루어질 수 있고, 또는, 검사 대상인 해당 롤에 인접되어 배치되고, 해당 롤 위치정보를 포함하는 휴대용 RFID 리더로 이루어질 수 있다. 여기서, 휴대용 RFID 리더는 RFID 판독기능을 갖는 PDA(Personal Digital Assistant, 개인 휴대 단말기)로 구현될 수 있고, 또한 상기 RFID 리더(200)와 상기 메인 서버(300)간의 통신망으로는 유선망 또는 무선망이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 통신의 간편성을 위해 무선랜이 이용될 수 있다.
본 발명의 RFID를 이용한 롤 관리 시스템에서, 상기 무선 RFID 태그(100)와 상기 RFID 리더(200)간의 RF 송수신은, 대략 900MHz의 주파수 대역을 이용하여 RDIF 요청신호 및 RFID 응답신호를 송수신하고, FSK(Frequency Shift Keying) 변복조 방식이 적용되며, 반이중(half duplex) 전송방식이 적용될 수 있다.
도 3은 도 1의 RFID 태그의 장착 예시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 RFID 태그(100)는 압연설비의 복수의 롤에 설치되는데, 롤에 의한 압연에 방해를 주지 않으면서 RFID를 용이하게 인식할 수 있도록, 상기 복수의 롤 각각의 측면에 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 RFID를 이용한 롤 관리 시스템이 압연설비에 적용되는 경우, 이 압연 설비의 각 롤의 측면에서는 무선 RFID 태그(100)가 도 3에 도시한 바와 같이 설치된다. 그리고, 상기 각 롤의 무선 RFID 태그(100)에 대응하여 해당 롤 위치정보를 포함하는 RFID 리더(200)가 해당 롤 근처에 배치된다.
먼저, 상기 RFID 리더(200)에서 검사 대상인 무선 RFID 태그(100)에, 상기 무선 RFID 태그(100)를 구동시키기 위한 RFID 요청신호를 송신하면, 상기 무선 RFID 태그(100)는 RFID 요청신호 수신시, 사전에 저장된 식별자(ID)를 RF 신호에 포함시켜 송신한다.
다음, 상기 RFID 리더(200)는 상기 무선 RFID 태그(100)로부터의 RFID 응답신호를 수신하며, 수신된 RFID 응답신호에 포함된 ID를 검출해 내고, 검사대상인 롤의 위치정보와 상기 ID를 통신망을 통해 메인 서버(300)에 송출한다.
즉, 상기 RFID 리더(200)는 검출하고자 하는 소정 지역내에 설치되어, 소정 거리를 두고 설치된 상기 RFID 리더(200)는 그 각각의 지역에 위치한 무선 RFID 태그(100)를 구동시키며, 상기 RFID 태그(100)로부터 RFID 응답신호로부터 ID를 검출한 다음, 검출된 시간 및 ID를 상기 메인 서버(300)에 제공한다.
그리고, 상기 메인 서버(300)는 상기 메인 서버(300)는 상기 적어도 하나 이상의 RFID 리더(200)로부터 전송된 ID를 수신하는 경우, 상기 ID를 전송한 RFID 리더(200) 및 그 검출 시간(또는 수신 시간)에 대한 정보를 저장한다.
그리고, 상기 통신망을 통해 상기 RFID 리더(200)에서 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호에 포함된 ID 및 롤 위치와 사전에 준비된 식별자 프로파일의 ID 및 롤 위치를 서로 비교 판단하여 해당 롤의 위치가 동일하지 않으면 상기 식별자 프로파일의 해당 롤 위치 및 ID를 갱신한다.
도 2를 참조하여 상기 무선 RFID 태그(100) 및 RFID 리더(200)에 대한 동작을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 상기 무선 RFID 태그(100)의 송수신 안테나(ANT11,ANT12)는 대략 900MHz의 주파수를 송신 및 수신하기 위한 안테나이고, 상기 무선 RFID 태그(100)의 수신 안테나(ANT11)에 의해 수신된 상기 RFID 요청신호는 명령처리부(110)로 입력된다. 상기 명령 처리부(110)는 상기 수신 안테나(ANT11)를 통해 수신된 RFID 요청신호를 해독하여 ID 송신을 ID 메모리(120)에 명령한다. 이때, 상기 ID 메모리(120)는 사전에 할당된 ID를 상기 명령 처리부(110)로 제공한다.
이후, 상기 명령처리부(110)는 상기 ID 메모리(120)로부터의 ID를 대략 900MHz의 주파수로 변환하여 상기 송신 안테나(ANT12)를 통해 상기 RFID 리더(200)로 송신한다.
여기서, 상기 ID는 해당 무선 RFID 태그(100)가 설치된 롤에 대한 상세한 정보를 포함하는데, 예를 들면, 상기 상세한 정보는 롤 식별번호, 입고일자, 제조사 및 재질에 관한 정보에 해당된다.
그 다음, 상기 RFID 리더(200)의 제어부(220)가 작업자의 입력에 응답하여 상기 송수신부(210)에 RFID 요청신호의 송신을 제어하면, 상기 송수신부(210)는 RFID 요청신호를 발생하여 상기 송신 안테나(ANT21)를 통해 무선 RFID 태그(100)에 송신한다.
이후, 상기 송수신부(210)는 상기 무선 RFID 태그(100)로부터의 RFID 응답신호를 상기 수신 안테나(ANT22)를 통해 수신처리하고, 이 RFID 응답신호에 포함된 ID를 상기 제어부(220)에 제공한다.
이때, 상기 제어부(220)는 상기 송수신부(210)로부터의 ID에 해당되는 롤의 위치정보와 해당 ID를 상기 메인 서버(300)로의 전송을 통신부(230)에 제어한다.
상기 통신부(230)는 상기 제어부(220)의 제어에 따라 해당 ID 및 롤 위치정보를 상기 메인 서버(300)로 전송한다.
이러한 과정을 통해서, 상기 메인 서버(300)는 압연 설비에 포함된 각 롤의 위치를 갱신하여 저장하고 있고, 각 롤에 대한 ID를 확인할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명은, 롤의 이력과 위치에 기초해서 롤의 이력과 위치를 마지막으로 검출한 RFID 리더의 위치를 기초로, 롤의 상태를 파악할 수 있고, 또한 롤의 이력이 기록되므로 롤의 연마 여부도 판단할 수 있다. 이에 따르면, 본 발명의 RFID를 이용한 롤 관리 시스템이 적용된 압연설비에서, 각 롤에 대한 이력을 비접촉 방식으로 관리할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 무선 RFID 태그를 이용하여 롤샵(ROLLSHOP)의 롤(ROLL)의 위치를 검출할 수 있는 롤 위치 검색 및 이력관리 시스템을 실현할 수 있게 되고, 또한 롤의 연마정도를 측정하고 연마해야할 롤을 정확히 판단 할 수 있으며, 중복된 연마 방지가 가능하다.
이에 따라, RFID를 이용하여 롤에 대한 위치별 이력을 자동적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 압연 설비의 복수의 롤에 설치되고, RFID 요청신호 수신시, 사전에 저장된 식별자를 RF 신호에 포함시켜 송신하는 복수의 무선 RFID 태그;
    상기 복수의 무선 RFID 태그중의 하나에 RFID 요청신호를 송신하고, 해당 무선 RFID 태그로부터의 RFID 응답신호를 수신하며, 수신된 RFID 응답신호에 포함된 ID를 검출해 내고, 검사대상인 롤의 위치정보와 상기 ID를 통신망을 통해 송출하는 RFID 리더; 및
    상기 통신망을 통해 상기 RFID 리더에서 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호에 포함된 ID 및 롤 위치와 사전에 준비된 식별자 프로파일의 ID 및 롤 위치를 서로 비교 판단하여 해당 롤의 위치가 동일하지 않으면 상기 식별자 프로파일의 해당 롤 위치 및 ID를 갱신하는 메인 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 롤 관리 시스템,
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 무선 RFID 태그 각각은
    압연 설비의 복수의 롤에 설치되고, RFID 요청신호 및 RFID 응답신호를 송수신하기 위한 송수신 안테나;
    상기 송수신 안테나를 통해 RFID 요청신호를 해독하여 ID 송신을 명령하고, ID를 포함하는 RFID 응답신호를 상기 송수신 안테나를 통해 송신하는 명령처리부; 및
    사전에 할당된 ID를 저장하여, 상기 명령 처리부의 명령에 따라 ID를 상기 명령 처리부에 출력하는 ID 메모리
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF ID 태그를 이용한 롤 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 RFID 리더의 각각은
    상기 복수의 무선 RFID 태그와 RF 통신을 위한 송수신 안테나;
    상기 RFID 요청신호를 발생하여 상기 송수신 안테나로 출력하고, 상기 송수신 안테나로부터 RFID 응답신호를 수신처리하여 이 RFID 응답신호에 포함된 ID를 제공하는 송수신부;
    상기 송수신부에 RFID 요청신호의 송신을 제어하고, 상기 송수신부로부터의 ID에 해당되는 롤의 위치정보와 해당 ID를 상기 메인 서버로의 전송을 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 해당 ID 및 롤 위치정보를 상기 메인 서버로 전송하는 통신부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF ID 태그를 이용한 롤 관리 시스템
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 RFID 리더는
    검사 대상인 해당 롤에 인접되어 고정 설치되고, 해당 롤 위치정보를 포함하는 고정형 RFID 리더로 이루어짐을 특징으로 하는 RF ID 태그를 이용한 롤 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 RFID 리더는
    검사 대상인 해당 롤에 인접되어 배치되고, 해당 롤 위치정보를 포함하는 휴대용 RFID 리더로 이루어짐을 특징으로 하는 RFID를 이용한 롤 관리 시스템.
KR1020050027148A 2005-03-31 2005-03-31 Ｒｆｉｄ를 이용한 롤 관리 시스템 KR20060104748A (ko)

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WO2013109028A1 (ko) * 2012-01-20 2013-07-25 포항공과대학교 산학협력단 철강코일용 직교 rfid 태그 다이폴
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