KR20070036678A - Centrally controlled automatic power saving apparatus - Google Patents

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KR20070036678A
KR20070036678A KR1020060093343A KR20060093343A KR20070036678A KR 20070036678 A KR20070036678 A KR 20070036678A KR 1020060093343 A KR1020060093343 A KR 1020060093343A KR 20060093343 A KR20060093343 A KR 20060093343A KR 20070036678 A KR20070036678 A KR 20070036678A
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Abstract

본 발명은 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치에 관한 것으로서, 전력계통상의 입력정보와 출력정보를 취합하여 최적의 운전상태를 유지하도록 전력계통시스템을 제어하는 PLC(Programmable logic controller); 상기 PLC가 요구하는 정보를 PLC가 인식할 수 있는 값들로 변환하여 제공하는 변환장치; 절전장치에서 일어나는 경보상황을 외부 시스템 운용자에게 즉시 전달하기 위한 무선모뎀; 절전장치에 대한 조작 및 운전상황을 화면으로 출력하여 시스템 운용자의 시각적 확인이 가능하게 해주며, 시스템 운용자가 상기 절전장치의 PLC에게 시스템의 최적 운전을 위한 명령을 입력하기 위한 터치패널; 상기 PLC가 시스템을 제어하는데 필요한 프로그램을 작성하기 위한 프로그래밍 툴; 전력계통에서 발생하는 고조파와 잡음을 제거하여 전기의 질을 향상시키고, 다수의 탭이 설치되어 필요시 자동으로 탭절환이 가능하도록 구성되고 시스템의 최적화를 달성하기에 충분한 용량을 갖는 선형 감압장치인 상호유도 리액터; 절전장치의 운전상황을 실시간으로 감시하고 기록하고 원격조정을 하기 위한 감시용 컴퓨터; 및 상기 감시용 컴퓨터가 요구하는 모든 상황과 운전명령을 상기 PLC가 인식할 수 있도록 변환해주며 상기 PLC에 부착하여 사용되는 통신카드를 구비하여 이루어지는 것이 특징이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fully automatic power saving device using PLC, comprising: a programmable logic controller (PLC) for controlling a power system to collect an input information and an output information of a power system and maintain an optimal operating state; A converter for converting the information requested by the PLC into values recognizable by the PLC; A wireless modem for immediately transmitting an alarm situation occurring in the power saving device to an external system operator; A touch panel for outputting the operation and operation status of the power saving device to the screen to enable a visual confirmation of the system operator, the system operator inputs a command for optimal operation of the system to the PLC of the power saving device; A programming tool for creating a program for the PLC to control the system; It is a linear decompression device that has the capacity to remove the harmonics and noise generated in the power system to improve the quality of electricity, and to be able to automatically switch the taps when there are multiple taps installed, and to achieve the optimization of the system. Mutually induced reactors; A monitoring computer for monitoring, recording and remotely controlling the operation status of the power saving device in real time; And a communication card converting all the situations and operation commands required by the monitoring computer so that the PLC can recognize and attaching the PLC to the PLC.

리액터, 절전장치, PLC, 트랜스듀서, 파워 어낼라이저, 무선모뎀, 터치패널.  Reactor, Power Saver, PLC, Transducer, Power Analyzer, Wireless Modem, Touch Panel.

Description

중앙관제방식의 전자동 절전장치{Centrally controlled automatic power saving apparatus}Centrally controlled automatic power saving apparatus

도 1은 일반적인 절전장치의 블럭 구성도.1 is a block diagram of a general power saving device.

도 2는 본 발명에 사용되는 PLC의 블럭 구성도.2 is a block diagram of a PLC used in the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 절전장치의 적용 예시도.3 is an application example of a power saving device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 절전장치의 블럭 구성도.4 is a block diagram of a power saving device according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 절전장치의 터치패널 운전화면 예시도.5 is an exemplary view of a touch panel operation screen of the power saving device according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 절전장치의 내부구성도.6 is an internal configuration diagram of a power saving device according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 절전장치의 외부구성도.7 is an external configuration diagram of a power saving device according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 절전장치의 운전반.8 is a control panel of the power saving device according to the present invention.

본 발명은 절전장치에 관한 것으로서 특히 피엘씨(Programmable logic controller)를 사용하여 구현되고 완전 자동으로 동작하는 중앙관제방식의 절전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power saving device, and more particularly, to a central control power saving device implemented using a programmable logic controller and operating fully automatically.

우선 본 발명의 개발 배경을 살펴보면, 기존의 절전기 시장에서 통용되는 모 든 제품은 인위적이고 획일적인 전압조정 방식을 채택하고 있어 지역별, 시간대별, 사용부하 종류 등 모든 요소들을 무시한 채 운용되고 있다.First, the development background of the present invention, all products commonly used in the existing energy-saving device market adopts artificial and uniform voltage regulation method is operated by ignoring all factors such as region, time zone, use load type.

이러한 현상은 절전장치 하부에서 운용되는 부하들을 어느 순간 혹독한 전력환경에 처하게 하는 결과를 낳고 있다. 따라서 많은 금액을 투자하여 설치한 절전장치가 순식간에 기계의 수명을 단축시키고, 또 어떤 순간에는 오히려 전력요금을 더 나오게 하는 일을 발생시키고 있다.This phenomenon causes the loads operated under the power saving device to be in a severe power environment at some moment. As a result, energy-saving devices installed with a large amount of money shorten the life of the machine in a short time, and at some moments cause more power bills.

그리고 오늘날 에너지 절약과 관계된 많은 제품들과, 또 많은 지원혜택에도 불구하고 절전장치가 시장에서 차츰 도태되고 있는 이유는, 위에서 언급한 문제점들을 어느 메이커도 해결하지 못하고 있는 데서 기인한 바 크며, 또한 기술개발에 대한 투자가 거의 전무한 것도 다른 이유가 되고 있다.And today, despite the many products associated with energy savings and many support benefits, the reason why power saving devices are being taken out of the market is largely due to the fact that none of the above mentioned problems can be solved. Almost no investment in development is another reason.

석유수입에 전적으로 의존하는 한국의 경우 절전장치는 상기의 모든 부정적인 요소들을 감안하더라도 계속적으로 문제점들을 보완해야 하고, 사용자 환경에 맞는 제품을 개발하여 적용하는 노력이 절실하게 요청되고 있다.In Korea, which relies solely on petroleum imports, the power-saving device must continuously solve the problems even in view of all the above negative factors, and there is an urgent need for efforts to develop and apply products suitable for the user's environment.

한편 절전이란 전기 에너지를 사용함에 있어서 부하기기의 효율을 올리면서 전력소모를 줄이거나 전력관리를 통하여 불필요한 전기소비를 억제하여 없앰으로써 전기를 절약하는 것이라고 일반적으로 정의된다. 일반적인 절전장치는 전기소비에 대한 일반인들의 절전의식을 강제적으로 행할 수 있도록 도와주는 보조자이며, 동시에 절전장치의 주 구성요소인 리액터는 전력계통에서 자주 발생하는 고조파와 노이즈를 제거함으로서 전기의 질을 향상시키는 전력절감 장치이다. 도 1은 일반적인 절전장치의 블럭 구성도를 나타내고 있다.On the other hand, power saving is generally defined as saving electricity by increasing power efficiency while reducing the power consumption or suppressing unnecessary electricity consumption through power management. A general power saving device is an assistant to help the general public to realize the power savings, while a reactor, a main component of the power saving device, removes harmonics and noise that are frequently generated in the power system, thereby improving the quality of electricity. Power saving device. 1 shows a block diagram of a general power saving device.

일반적으로 전기 기기나 설비는 기동시에 필요로 하는 안전율과 효율저하를 감안하여 1.3~1.5배의 여유를 갖게끔 설계되어 있어 실제 필요한 일의 양보다 더 많은 전기를 소비하고 있다. 절전장치는 이러한 여유율을 기기의 정상적인 작동 범위 내에서 전압을 효과적으로 제어하고 역률을 개선함으로써 귀중한 전기 에너지를 절약시키며 전기 기기나 설비의 수명을 연장시켜 주는 신뢰성 있는 에너지 절약 장치이다. 그리고 전력공급업체로부터 공급받는 표준전압은 한국의 경우 전기사업법에 따라 220V의 경우는 표준전압의 ±13V(±6%)이내인 233V ~ 207V를, 380V의 경우는 표준전압의±38V(±10%)이내인 342V ~ 418V를 유지하도록 규정하고 있다. 공급전압은 지역적으로 차이가 있으며 일반적으로 배선상의 전압강하를 고려하여 전압을 높여 송전을 하고 있지만 말단의 전압은 일반적으로 상기 표준전압 범위내의 편차를 갖도록 유지 및 관리되고 있다. 또한 주변 변압기의 출력전압은 230V로 되어 있다.In general, electrical equipment or facilities are designed to allow 1.3 to 1.5 times the margin in consideration of the safety factor and efficiency reduction required during start-up, thus consuming more electricity than the actual amount of work required. Power saving devices are reliable energy saving devices that save valuable electrical energy and extend the life of electrical equipment or equipment by effectively controlling the voltage and improving power factor within the normal operating range of the equipment. The standard voltage supplied from the power supplier is 233V ~ 207V within ± 13V (± 6%) of standard voltage for 220V in Korea, and ± 38V (± 10) for standard voltage in 380V. It is required to maintain 342V ~ 418V within%). The supply voltage varies regionally, and in general, the voltage is increased by considering the voltage drop on the wiring, but the voltage at the terminal is generally maintained and managed to have a deviation within the standard voltage range. In addition, the output voltage of the peripheral transformer is 230V.

한국에서는 220V와 380V를 사용하는 전기 기기의 경우 ±10%의 전압 범위 내일 경우 사용상의 이상이 없어야 하며 또한 사양서 상에 규정된 성능이 나올 수 있도록 제작되는 것이 KS규정이므로 정상적인 가동에 문제가 되지 않는다.In the case of electric equipment using 220V and 380V, it should not have any abnormality in the voltage range of ± 10% and it is manufactured to show the performance specified in the specification, so it is not a problem for normal operation. .

이러한 환경에서 기존 절전장치의 운용상 문제점들은 다음과 같다:The operational problems of existing power saving devices in this environment are as follows:

첫째, 초기설치시 입력전압을 체크한 뒤 절전탭을 결정하고 결정된 탭으로 절전운전을 시작한다.First, after checking the input voltage at initial installation, it decides the power saving tap and starts the power saving operation with the determined tap.

둘째, 입력전압이 변화해도 운용자가 변경하기 전까지는 설정된 탭이 변하지 않는다.Second, even if the input voltage changes, the set tap does not change until the operator changes it.

셋째, 입력전압이 변화하여 출력측 전압이 장비운용에 치명적인 상태가 되어도 절전장치는 무방비 상태로 운용된다.Third, even if the input voltage changes and the output voltage becomes fatal to the equipment operation, the power saving device operates without defense.

넷째, 이러한 상태가 지속됨으로써 절전장치 안의 리액터 및 전장설비들이 타격을 입게 되나, 이를 제어할 수 있는 안전장치의 미비로 절전장치 안의 리액터 및 전장설비가 과열되는 현상을 반복하게 되고, 기기 스스로 수명을 단축시켜 결국은 투자자에게 손해로 되돌아오는 현상이 반복되고 있다.Fourth, the reactor and electric equipments in the power saving device are damaged by this condition, but the reactor and electric equipment in the power saving device are overheated due to the lack of safety devices that can control the power saving device. There is a recurring phenomenon of shortening and eventually returning to investors.

상기의 이유로 국가적 과제를 수행해야 할 절전장치의 시장이 부정적 이미지를 강하게 심어놓는 결과를 낳게되어, 결국, 전기 기술자들이 운용하는 거대시장에는 진출하지 못하고, 소형 및 가정용 위주의 소규모 시장을 놓고 과열 경쟁만 부추기는 현상이 나타나게 되었다.For this reason, the market for power saving devices, which have to carry out the national task, results in a strong planting of negative images, which in turn leads to overheating competition for small and home-oriented small markets. The stimulus of the bay became apparent.

본 발명은 위에서 설명한 바와 같은 기존 절전장치의 문제점을 일괄 해결하여 효율적이고 경제적인 절전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide an efficient and economical power saving device by collectively solving the problems of the existing power saving device as described above.

본 발명의 다른 목적과 장점은 하기된 발명의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention and the accompanying drawings.

1. 발명의 구성1. Composition of invention

본 발명은 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치에 관한 것으로서, 전력계통상의 입력정보와 출력정보를 취합하여 최적의 운전상태를 유지하도록 전력계통시스템을 제어하는 PLC(Programmable logic controller); 상기 PLC가 요구하는 정보를 PLC가 인식할 수 있는 값들로 변환하여 제공하는 변환장치; 절전장치에서 일어나는 경보상황을 외부 시스템 운용자에게 즉시 전달하기 위한 무선모뎀; 절전장치에 대한 조작 및 운전상황을 화면으로 출력하여 시스템 운용자의 시각적 확인이 가능하게 해주며, 시스템 운용자가 상기 절전장치의 PLC에게 시스템의 최적 운전을 위한 명령을 입력하기 위한 터치패널; 상기 PLC가 시스템을 제어하는데 필요한 프로그램을 작성하기 위한 프로그래밍 툴; 전력계통에서 발생하는 고조파와 잡음을 제거하여 전기의 질을 향상시키고, 다수의 탭이 설치되어 필요시 자동으로 탭절환이 가능하도록 구성되고 시스템의 최적화를 달성하기에 충분한 용량을 갖는 선형 감압장치인 상호유도 리액터; 절전장치의 운전상황을 실시간으로 감시하고 기록하고 원격조정을 하기 위한 감시용 컴퓨터; 및 상기 감시용 컴퓨터가 요구하는 모든 상황과 운전명령을 상기 PLC가 인식할 수 있도록 변환해주며 상기 PLC에 부착하여 사용되는 통신카드를 구비하여 이루어지는 것이 특징이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fully automatic power saving device using PLC, comprising: a programmable logic controller (PLC) for controlling a power system to collect an input information and an output information of a power system and maintain an optimal operating state; A converter for converting the information requested by the PLC into values recognizable by the PLC; A wireless modem for immediately transmitting an alarm situation occurring in the power saving device to an external system operator; A touch panel for outputting the operation and operation status of the power saving device to the screen to enable a visual confirmation of the system operator, the system operator inputs a command for optimal operation of the system to the PLC of the power saving device; A programming tool for creating a program for the PLC to control the system; It is a linear decompression device that has the capacity to remove the harmonics and noise generated in the power system to improve the quality of electricity, and to be able to automatically switch the taps when there are multiple taps installed, and to achieve the optimization of the system. Mutually induced reactors; A monitoring computer for monitoring, recording and remotely controlling the operation status of the power saving device in real time; And a communication card converting all the situations and operation commands required by the monitoring computer so that the PLC can recognize and attaching the PLC to the PLC.

본 발명에 있어서, 상기 변환장치는 트랜스듀서 또는 파워 어낼라이저인 것이 특징이다.In the present invention, the converter is a transducer or a power analyzer.

본 발명에 있어서, 상기 PLC는 적어도 CPU, 주기억장치, 입력부, 출력부, 연산부, 보조기억장치, 주변기기 및 아날로그 카드를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the PLC comprises at least a CPU, a main memory device, an input unit, an output unit, a calculation unit, an auxiliary memory device, a peripheral device, and an analog card.

본 발명에 있어서, 상기 PLC가 요구하는 정보는 적어도 입출력전압, 전류, 역률, 주파수, 전력량, 이상신호를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the information requested by the PLC includes at least an input / output voltage, a current, a power factor, a frequency, an amount of power, and an abnormal signal.

본 발명에 있어서, 상기 PLC의 출력부는 적정 탭 선택 기능, 모드 전환 기 능, 경보발생 기능 및 인터록 기능을 갖는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the output unit of the PLC has a proper tap selection function, a mode switching function, an alarm generation function and an interlock function.

본 발명에 있어서, 상기 터치패널이 출력하는 운전화면은 적어도 공정을 감시하기 위한 메인화면, 설비감시화면, 경보감시화면 및 설정값입력화면을 포함하며, In the present invention, the operation screen output by the touch panel includes at least a main screen for monitoring the process, equipment monitoring screen, alarm monitoring screen and setting value input screen,

상기 메인화면은 입력전압, 출력전압, 출력전류, 주파수, 역률, 작동모드, 절전모드, 예상절전율, 장치용량, 절전장치가동율을 표시하고, 비상정지 수단도 제공하며;The main screen displays an input voltage, an output voltage, an output current, a frequency, a power factor, an operation mode, a power saving mode, an expected power saving rate, a device capacity, a power saving device operating rate, and also provides an emergency stop means;

상기 설비감시화면은 3상 전력계통에서 각 상별로 입력전압, 출력전압, 출력전류를 나타내고, 주파수, 작동모드 및 예상절전율을 나태내며;The facility monitoring screen shows an input voltage, an output voltage, an output current for each phase in a three-phase power system, and indicates a frequency, an operation mode, and an expected power saving rate;

상기 경보감시화면은 경보 발생시간, 경보 발생내용 및 경보해제시간을 나타내며;The alarm monitoring screen shows an alarm occurrence time, an alarm occurrence content and an alarm release time;

상기 설정값입력화면에서는 운전자가 각 상별 출력전압을 '+', '-', '확인' 버튼을 이용하여 설정하고, 가동모드와 운전선택은 디폴트값으로 자동으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.In the setting value input screen, the driver sets the output voltage for each phase by using the '+', '-' and 'confirmation' buttons, and the operation mode and the operation selection are automatically set to default values.

본 발명에 있어서, 상기 통신카드는 적어도 RS-232C, RS-422, Ethernet, RS-485 가운데 하나 이상의 통신방식을 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the communication card is preferably at least one communication method of RS-232C, RS-422, Ethernet, RS-485.

본 발명에 있어서, 지역별, 시간대별, 사용부하 종류를 고려하여 전압조정을 하며, 상기 리액터 용량을 기기의 정상적인 작동 범위 내에서 최적화가 달성되도록 실제 필요한 일의 양의 1.3배 미만으로 선정되는 것이 바람직하다.In the present invention, the voltage is adjusted in consideration of the region, time zone, and usage load, and the reactor capacity is preferably selected to be less than 1.3 times the amount of work actually required to achieve optimization within the normal operating range of the device. Do.

본 발명에 있어서, 상기 리액터의 1차측 입력변화에 대응한 2차측 출력전압 을 자동으로 조정할 수 있고, 상기 리액터의 2차측 사용부하의 증가에 따른 전압강하에 비례하는 전압 자동조정이 가능하고, 운전정보에 대한 기록 보관 및 일보, 월보 출력이 가능하고, 원격제어 시스템을 통한 무인화 운전이 가능한 것이 바람직하다.In the present invention, the secondary output voltage corresponding to the primary side input change of the reactor can be automatically adjusted, the voltage can be automatically adjusted in proportion to the voltage drop in accordance with the increase in the secondary use load of the reactor, the operation It is desirable to be able to keep records of the information and to output daily reports and monthly reports, and to allow unmanned operation through a remote control system.

2. 발명의 구성 및 동작 설명2. Description of the composition and operation of the invention

일반적인 절전장치에는 독특한 리니어 감압장치인 상호유도 리액터를 적용함으로써 일반 변압기 방식의 1/10의 용량으로 동일한 전력용량을 부담하는 것이 가능하게 되었고, AC 전원을 변형시키거나 전혀 손상시키지 않고도 적정 전압과 전류를 제어할 수 있게 되었다.By applying the mutual induction reactor, which is a unique linear pressure reducing device, to general power saving device, it is possible to bear the same power capacity with the capacity of 1/10 of the general transformer type, and the proper voltage and current without modifying or damaging the AC power. Can be controlled.

한편 본 발명에서 사용되는 상호유도 리액터란 TOROIDAL CORE에 감겨진 1차 전압코일(주권선)과 2차 전류코일(여자권선)으로 분류되며 전압코일에는 여러단계의 전압조정 TAP을 가지고 있고 2차 전류코일은 정격전류의 용량을 가지면서 1차 전압 코일과는 역방향으로 감겨 있으며 전압코일과 전류코일의 끝은 서로 직렬로 연결되어 직렬 리액터의 기능을 수행할 수 있도록 이루어져 있다. 따라서 1차 전압코일에서 감압 조정된 전압이 리액터에 인가된 상태에서 2차측으로 전류가 역방향으로 흐르면 상호 유도 작용에 의해 전류가 전압코일에 유도된다. 따라서 전압 코일에 전류가 상승되며, 상승된 전류는 전압 코일과 연결된 2차전류 코일의 출력측으로 공급된다. Meanwhile, the mutual induction reactor used in the present invention is classified into a primary voltage coil (main winding) and a secondary current coil (excitation winding) wound on a TOROIDAL CORE, and the voltage coil has a voltage regulating tap of several stages and a secondary current. The coil has a capacity of rated current and is wound in a reverse direction with the primary voltage coil, and the ends of the voltage coil and the current coil are connected in series to each other to perform a function of a series reactor. Therefore, if the current flows in the opposite direction to the secondary side while the voltage regulated in the primary voltage coil is applied to the reactor, the current is induced in the voltage coil by mutual induction. Therefore, the current rises in the voltage coil, and the raised current is supplied to the output side of the secondary current coil connected to the voltage coil.

이렇게 되면 2차측 출력측에 흐르는 전류는 FEED BACK 된 전류가 더해져 부하에 공급되며, 반면에 입력측의 전류는 떨어지게 된다. 이것이 상호유도 리액터식 절전장치의 기본원리이다.In this case, the current flowing to the secondary output side is supplied to the load by adding the feedback back current, while the current on the input side drops. This is the basic principle of the mutually inductive reactor power saving device.

상호유도에 의한 절전효과는 감압정도가 많을수록 절전율은 상승되나 리액터의 효율 및 부하의 상태에 따라 감압정도를 결정하여 운영하여야 한다.In the power saving effect by mutual induction, as the degree of decompression increases, the power saving rate increases, but the degree of decompression should be determined and operated according to the reactor efficiency and load conditions.

이제 본 발명에서 사용되는 PLC에 대하여 설명한다. 본 발명에서 사용되는 PLC(100)는 현재 공장 자동화 등 산업 전반의 자동화 공정에서 널리 사용되고 있다.Now, the PLC used in the present invention will be described. PLC 100 used in the present invention is now widely used in the automation process of the industry, such as factory automation.

PLC(100)의 구성은 도 2에서 보듯이 CPU(10), 주기억장치(20), 입력부(30), 출력부(40), 연산부(50), 보조기억장치(60) 및 주변기기(70)로 이루어져 있다. As shown in FIG. 2, the configuration of the PLC 100 includes a CPU 10, a main memory 20, an input unit 30, an output unit 40, an operation unit 50, an auxiliary storage device 60, and a peripheral device 70. Consists of

입력부(30)는 PLC 구성요소 가운데 가장 기초적인 것으로서 PLC가 인식할 수 있는 형태의 행위들을 할 수 있는 것들로 구성되어 진다. 흔히 조작버튼이나 각종 센서등 디지털 값으로 읽어들일 수 있는 것과 수위, 온도 등 아날로그 값으로 읽어 들일 수 있는 것들이 있다.Input unit 30 is the most basic of the PLC components are composed of those that can perform the type of actions that the PLC can recognize. Commonly, there are those that can be read as digital values such as operation buttons or various sensors, and those that can be read as analog values such as water level and temperature.

출력부(40)는 PLC에서 연산되어진 값들 가운데 외부의 기기를 직접 운전하는 형태로 나타나는 것으로서, 솔레노이드 벨브의 열림 동작과 닫힘 동작, 모터의 기동과 정지동작 등 디지털 값을 내보내는 형태와 콘트롤 벨브 등 아날로그 값으로 내보내는 형태의 것이 있다.The output unit 40 appears as a form of directly operating an external device among the values calculated by the PLC, and outputs digital values such as opening and closing operations of the solenoid valve, starting and stopping of the motor, and analogues such as control valves. There is a form of exporting as a value.

연산부(50)는 PLC 작업 가운데 CPU(중앙처리장치) 의 처리속도를 감안하여 수식계산 등 연산처리하는 부분은 별도 작업을 통하여 CPU에 그 처리값을 제공하는 기능이 있는데, 이는 연산부가 담당한다.The calculation unit 50 has a function of providing the processing value to the CPU through a separate job for the calculation processing such as mathematical calculation in consideration of the processing speed of the CPU (central processing unit) among the PLC jobs, which is in charge of the calculation unit.

주기억장치(20)는 PLC에서는 짜여진 프로그램 로직을 처음부터 끝까지 한번 순서대로 읽어들이고 그 입력값을 읽어 처리한 후 다시 처음부터 끝까지 한번 순서대로 출력하는 작업을 반복한다. 이때 읽어들인 입력값을 기억하는 역할을 하는 곳이 주기억장치다. The main memory 20 repeats the operation of reading the programmed program logic once from the beginning to the end in the PLC, reading and processing the input value, and outputting the order again from the beginning to the end. At this time, the main memory plays a role of remembering the input value.

PLC는 제조사별로 여러 종류의 등급이 있고 또한 많은 PLC 제조업체가 있다. 각 업체들은 각자 자신들이 개발한 PLC 프로그래밍 툴을 제공하고 있다. 따라서 각 제조사의 해당 PLC 시스템을 구성하고 프로그램하기 위해서는 해당 제조사의 프로그래밍 툴만이 사용 가능하게 된다. 이처럼 각양 각색의 PLC 구성 가운데에서도 등급별로 차이가 많은 것이 주기억장치의 기억용량이다. 이처럼 주기억 장치는 주어진 PLC 등급에 정해져 있는 특징이 있어서 더욱 원활한 처리장치의 기능수행을 위해 보조기억 장치(60)를 사용한다. PLCs come in many different grades, and there are many PLC manufacturers. Each company offers their own PLC programming tools. Therefore, in order to configure and program the PLC system of each manufacturer, only the programming tool of the manufacturer becomes available. As such, among the various PLC configurations, the main memory device has a large difference in ratings. As such, the main memory device has a feature that is defined in a given PLC class, and thus, the auxiliary memory device 60 is used for the smoother performance of the processing device.

주변기기(70)는 PLC 제조사의 다양화로 인한 시장쟁탈전 속에서 몇몇 메이저 제조사가 합의하여 각자의 제품을 서로 통신할 수 있도록 하고 있다. 통신을 통하여 설비별로 틀린 제조사 때문에 전체 라인이 연결되지 않아 발생할 수 있는 폐단이 있다. 이 경우 사용자는 전체 설비를 어느 한 제조사의 것으로 통합해 버림으로써 시장이 획일화되는 현상이 발생하므로 각 제조업체들을 이러한 현상을 서로 우려하여 통신을 매개로 서로 PLC를 통한 의사전달을 가능하게 함으로써 공존의 길을 찾고 있다. 또한 전산장비의 발달로 인해 통신의 기능은 더욱 강화되고 있다. 이러한 결과로 주변기기(70)는 점점 더 그 역할이 증대되어 가고 있다.The peripheral device 70 allows several major manufacturers to agree and communicate their products with each other in a market battle due to the diversification of PLC manufacturers. There is a possibility that the entire line may not be connected due to the wrong manufacturer for each equipment through communication. In this case, the user can integrate the entire equipment into one manufacturer's market, so that the market becomes uniform. Therefore, each manufacturer is concerned about this phenomenon and can communicate with each other through PLC through communication. I'm looking for a way. In addition, due to the development of computer equipment, the function of communication is further strengthened. As a result, the peripheral device 70 is increasingly increasing its role.

도 3은 본 발명에서 사용되는 절전장치의 적용 예를 개념적으로 보여주고 있다. 절전장치가 사무실에서 사용된다고 가정하면 절전장치는 네트워크에 PLC 시스 템을 통해 연결되어 있고, 이와 함께 컴퓨터 등의 사무용기기, 전화, 핸드폰, 운전상황실의 컴퓨터와 프린터도 같이 연결되어 있다. 이 경우 본 발명의 절전장치를 네트워크를 통해 사무실내 각 전기제품과 연결시킴으로써 효율적인 절전을 달성할 수 있다.3 conceptually illustrates an application example of a power saving device used in the present invention. Assuming that the power saving device is used in the office, the power saving device is connected to the network through a PLC system. In addition, office equipment such as computers, telephones, mobile phones, computers in the operating situation room, and printers are also connected together. In this case, efficient power saving can be achieved by connecting the power saving device of the present invention to each electric appliance in the office through a network.

도 4는 본 발명에 따른 절전장치의 블럭 구성도이다. 이제 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 절전장치의 각 구성요소들과 장치의 동작원리에 대하여 설명한다.4 is a block diagram of a power saving device according to the present invention. Now, with reference to Figure 4 will be described the respective components of the power saving device and the operation principle of the device.

본 발명의 절전장치(1000)는 적어도 PLC(100); 트랜스듀서 또는 파워 어낼라이저(200); 무선 모뎀(300); 터치 패널(400); 프로그래밍 툴(500); 리액터(600) 및 통신카드(700)를 포함하여 이루어진다. 본 발명에서 PLC(100)는 절전장치(1000)의 전자동 운전에 핵심이 되는 장치로서 전력계통상의 입력정보와 출력정보를 취합하여 가장 이상적인 운전상태를 유지할 수 있도록 제어하는 장치다.Power saving device 1000 of the present invention at least the PLC (100); Transducer or power analyzer 200; Wireless modem 300; Touch panel 400; Programming tool 500; It comprises a reactor 600 and a communication card 700. In the present invention, the PLC 100 is a device that is the key to the automatic operation of the power saving device 1000 is a device for controlling to maintain the most ideal operating state by combining the input information and output information of the power system.

그리고 본 발명에서 트랜스듀서(A, V, KW, PF, HZ) 또는 파워 어낼라이저(200)는 PLC(100)에서 요구하는 정보를 제공하는 장치들로서 입출력 전압, 입출력 전류, 전력, 역률, 주파수, 전력량 등 각종 상황을 PLC(100)가 인식할 수 있도록 측정값들을 아날로그 (4-20mA, 또는 0-10V) 값으로 변환하는 장치이다.In the present invention, the transducer (A, V, KW, PF, HZ) or the power analyzer 200 is a device for providing information required by the PLC 100 as input and output voltage, input and output current, power, power factor, frequency, It is a device that converts the measured values to analog (4-20mA, or 0-10V) value so that the PLC 100 can recognize various situations such as power amount.

PLC에 관한 내용에서 설명했듯이, PLC에서는 디지털 값(0 또는 1), 아날로그 값 또는 통신에 의한 방법으로 입력값들을 해석하게 되는데, 양으로 표시되는 부분들에 대해서는 주기적이고도 연속적인 값을 읽기 위해 아날로그 값을 인식해야만 하고, 이를 위해 PLC에는 아날로그 카드(80)가 장착된다.As explained in the PLC section, the PLC interprets the input values by means of digital values (0 or 1), analog values, or communication.In the part indicated by the quantity, the analog values are read in order to read the periodic and continuous values. The value must be recognized and the PLC is equipped with an analog card 80 for this purpose.

따라서 상기 값들은 트랜스듀서(200)라는 변환장치를 통하여 PLC(100)에 장 착되어 있는 아날로그 카드(80)를 통해 PLC(100)의 중앙처리장치(10)에 정보를 제공한다.Accordingly, the values provide information to the central processing unit 10 of the PLC 100 through the analog card 80 mounted on the PLC 100 through the transducer 200.

무선 모뎀(300)은 절전장치(1000)에서 일어나는 경보상황을 외부에 있는 운용자에게 즉시 전달할 수 있는 가장 중요한 장비중의 하나이다. 본 발명의 절전장치(1000)에 무선통신 수단을 사용할 수 있으나 절전장치(1000)라는 분야에 적용하기에는 현실적으로 부적절하다. 왜냐하면 무선주파수를 사용하는 경우 주파수 대역과 통신요금, 그리고 주파수 인허가문제 등 현존해 있는 관련법규를 만족시켜 가면서 시스템을 운용할 만큼 수량과 비용면이 현실적이지 못하기 때문이다. Wireless modem 300 is one of the most important equipment that can immediately deliver the alarm situation occurring in the power saving device 1000 to the external operator. Although a wireless communication means may be used for the power saving device 1000 of the present invention, it is not practically suitable for application in the field of the power saving device 1000. This is because, in the case of using radio frequency, the quantity and cost are not realistic enough to operate the system while satisfying existing laws and regulations such as frequency band, communication fee, and frequency licensing problem.

절전장치(1000)의 운전상황을 실시간으로 운용자 컴퓨터에서 감시하고 기록하고 원격조정을 하기 위해서는 이를 운용할 감시용 컴퓨터(800)가 설치되어 있어야 하고, 이 컴퓨터에서 요구되는 모든 상황과 운전명령을 PLC가 인식할 수 있도록 변환해 주는 장치가 필요하며 이 기능을 수행하는 것이 바로 통신카드(RS-232C, RS-422 또는 ETHERNET CARD)(700)이며 PLC에 부착하여 사용된다. In order to monitor, record, and remotely control the operation status of the power saving device 1000 in real time from the operator computer, a monitoring computer 800 for operating it must be installed. It is necessary to convert the device so that it can be recognized. It is the communication card (RS-232C, RS-422 or ETHERNET CARD) 700 that performs this function.

이때 통신 방법에 따라 그에 맞는 통신카드(700)를 선정해야 하며, 같은 운용지역내의 단거리 통신은 주로 직렬통신이라고 불리우는 RS-232C 또는 RS-422 통신을 위주로 하고, 지역본부 또는 본사 등 원거리의 경우는 기존의 인터넷 라인을 이용하는 ETHERNET 방식이 적용된다. 또한 여러대의 복수 절전장치 또는 복수의 컴퓨터 운용 등이 필요한 경우에는 병렬통신이라고 불리우는 RS-485 통신을 이용하게 된다. 위에 언급한 통신방식들은 모두 국제 규격이기 때문에 어떤 기종의 PLC에도 그에 알맞는 통신카드를 구비할 수 있다.At this time, the communication card 700 should be selected according to the communication method, and the short-range communication in the same operating area is mainly based on RS-232C or RS-422 communication, called serial communication. The ETHERNET method using the existing Internet line is applied. In addition, when multiple power saving devices or multiple computer operations are required, RS-485 communication called parallel communication is used. Since all the communication methods mentioned above are international standards, any type of PLC can be equipped with the appropriate communication card.

운용자가 절전장치를 처음 설치한 후 그에 합당한 명령을 절전장치의 PLC에 주어야 한다. 단순히 절전 모드로 변환하더라도, 변환하려고 하는 자체를 PLC에서 인식해야 하며, 이를 위한 방식으로 우리는 터치 패널(400)이라고 하는 매개체를 사용한다. After the operator installs the power saver for the first time, the operator must give the command to the PLC of the power saver. Even if it simply converts to the power saving mode, the PLC to recognize the conversion itself must be recognized, and for this, we use a medium called the touch panel 400.

기존의 절전장치(1000)들은 자사에 맞는 기판을 제작하여 운용하고 있고, 운전선택에 관한 방법으로 스위치, 선택버튼, 램프 등의 자재를 사용하고 있다. 이것은 운용자가 단순하게 한전모드 운전이나 절전모드 운전을 선택하게 만들고, 적정탭을 선정하도록 요구하고, 그에 따른 결과물을 램프로 확인시켜 주는 방식이다. 따라서, 운용자가 재차 어떠한 조작을 하지 않으면 절전장치는 처음 조작된 내용을 그대로 유지한다. 이러한 경우 어떠한 이유에서 절전장치의 운전이 절전모드에서 한전모드로 바뀌어 있을 때, 운용자는 램프를 보지않고는 모드변경을 인식하지 못하게 되며, 어떤 원인에서 바뀌었는지도 알 수 없어, 재차 절전 모드로 투입하는 것 자체가 불안해 질 수밖에 없다. Existing power saving devices 1000 are manufactured by operating a substrate suitable for the company, using a material such as a switch, a selection button, a lamp as a method for operating selection. This allows the operator to simply select the KEPCO operation or the power saving mode operation, select the appropriate tap, and confirm the result with the lamp. Therefore, if the operator does not perform any operation again, the power saving device maintains the content of the first operation. In this case, when the operation of the power saving device is changed from the power saving mode to the power saving mode for some reason, the operator does not recognize the mode change without looking at the lamp, and it is not known what caused the change, and the power is put into the power saving mode again. Doing itself is insecure.

본 발명에서는 이러한 기능을 모두 모아 터치패널(400)이라고 하는 모니터에 그림으로 심어놓고 가장 필요한 기능만을 선택하게 하였으며, 그 이후는 PLC(100)에서 적정하게 제어하도록 하였다. In the present invention, all these functions are collected and planted in a monitor called the touch panel 400 to select only the most necessary functions, and then the PLC 100 appropriately controls them.

터치패널(400)에는 절전장치(1000)의 운전상황, 각종 데이타, 에러 및 경보이력 등을 문자화 혹은 그래프화 하여 놓았다. 따라서 터치패널(400)은 운용자가 쉽게 절전장치(1000)의 운전이력 및 고장원인, 현재 운전상황을 인식할 수 있도록 해주는 역할을 수행하는 조그마한 컴퓨터라고 말할 수 있다.In the touch panel 400, an operation state, various data, an error, an alarm history, and the like of the power saving device 1000 are textified or graphed. Therefore, the touch panel 400 may be referred to as a small computer that serves to enable the operator to easily recognize the operation history and the cause of failure of the power saving device 1000 and the current driving situation.

도 5는 본 발명에 따른 절전장치의 터치패널 운전화면을 나타내며 이 가운데 좌측 상단의 화면은 공정을 감시하기 위한 메인화면을 예시하고 있다. 메인 화면의 경우는 메인화면에 입력전압, 출력전압, 출력전류, 주파수, 역률, 작동모드, 예상절전율, 절전장치 가동율, 장치용량이 표시되고 있다. 5 illustrates a touch panel operation screen of the power saving device according to the present invention, and the upper left screen illustrates a main screen for monitoring a process. In the main screen, input voltage, output voltage, output current, frequency, power factor, operation mode, estimated power saving rate, power saving device operation rate, and device capacity are displayed on the main screen.

도 5의 우측 상단의 화면은 설비를 감시하기 위한 화면을 예시하고 있다. 이 화면에서는 삼상(R, S, T상)별로 입력전압, 출력전압, 출력전류, 주파수를 표시하며, 작동모드, 예상절전율이 표시되고 있다.The upper right screen of FIG. 5 illustrates a screen for monitoring a facility. This screen displays input voltage, output voltage, output current and frequency for each of the three phases (R, S, T phase), and the operating mode and expected power saving rate.

도 5의 좌측 하단의 화면은 경보감시화면을 예시하고 있다. 이 화면에서는 경보 발생시간, 경보발생내용, 경보 해제시간이 표시된다.The lower left screen of FIG. 5 illustrates an alarm monitoring screen. This screen displays the alarm occurrence time, alarm occurrence details and alarm release time.

그리고 도 5의 우측 하단의 화면은 설정값 입력화면을 예시하고 있다. 이 화면에서는 각 상별 출력전압을 조절할 수 있게 되어 있고 '+', '-' 및 '확인'버튼으로 설정값을 조절할 수 있다. 그리고 '가동모드'와 '운전선택'은 디폴트값으로 자동으로 설정하였다.The lower right screen of FIG. 5 illustrates a setting value input screen. In this screen, the output voltage of each phase can be adjusted and the set value can be adjusted with '+', '-' and 'OK' button. 'Run Mode' and 'Operation Selection' were automatically set to default values.

그리고 터치패널이 제공하는 선택가능한 화면은 공정을 감시하기 위한 메인화면, 설비감시 화면, 경보감시 화면, 설정값 입력 화면 가운데 하나이다. 또한 비상정지를 위한 수단도 구비하고 있다.The selectable screen provided by the touch panel is one of a main screen for monitoring a process, a facility monitoring screen, an alarm monitoring screen, and a setting value input screen. It also has means for emergency stop.

PLC(100)는 기계적인 운전을 반복하는 장치이므로 장치를 어떻게 운용할 것인가, 어떤 기능을 살릴 것인가, 어떤 보완장치를 집어넣을 것인가, 동작 순서를 어떻게 정할 것인가 등 각종 프로세스를 결정하는 것은 PLC(100)가 인식할 수 있는 언어로 프로그램되어 PLC(100)에 저장되어 있고, 이 프로그램에 의하여 결정된다. 이를 위해 필요한 것이 프로그래밍 툴(500)이며 관련 소프트웨어와 노트북 등의 하드웨어로 구성된다. Since the PLC 100 is a device that repeats mechanical operation, it is necessary to determine various processes such as how to operate the device, what function to use, what complementary device to insert, and how to set the operation sequence. ) Is programmed in a language that can be recognized and stored in the PLC 100, and is determined by this program. What is needed for this is a programming tool 500 and consists of related software and hardware such as a notebook.

이때 가장 핵심은 프로그래머의 프로그램이며, 그만큼 유연하게 모든 것을 수용할 수 있는 것이 PLC(100)가 가진 핵심 장점 가운데 하나이다. 기존의 절전장치들에 부착되어 있는 기판은 처음 기판을 설계할 당시 필요기능을 집어넣어야 하며, 제작된 기판에 기판에 없는 내용을 원하는 것 자체가 무의미한 것으로, 원가 등 가격적인 면에서는 경쟁력을 가지고 있으나, 용량별로 각기 특성을 달리하는 절전장치 및 부하특성상 일률적으로 적용하는 기판의 특성은 기계에 부담을 줄 뿐이다. 따라서 모든 절전장치 업체들이 처음에는 의욕적으로 각종 기능을 기판에 집어넣으려고 애썼으나 지금은 극히 필요한 기능 이외에는 적용자체를 하지 않고 있는 실정이다.At this time, the core is the programmer's program, and one of the key advantages of the PLC 100 is that it is flexible enough to accommodate everything. The board attached to the existing power-saving devices should put the necessary functions when designing the board for the first time, and it is meaningless to want the contents that are not on the board. In other words, the power saving device that varies characteristics by capacity and the characteristics of the substrate applied uniformly due to the load characteristics only burden the machine. Therefore, all power-saving device makers eagerly tried to put various functions on the board at first, but now they do not apply anything other than the necessary functions.

절전장치(1000)의 핵심은 리액터(600)이며, 절전장치(1000) 운용의 가장핵심은 유연한 탭절환과 충분한 용량선정이다. 입출력측 전압변동에 따른 적절한 탭 절환이 자동으로 이루어지지 않으면 절전장치는 오히려 하부 부하 및 절전장치 스스로에게 위험한 장치로 둔갑할 수 있다.The core of the power saving device 1000 is the reactor 600, and the most core of the power saving device 1000 operation is flexible tap switching and sufficient capacity selection. If proper tap switching is not made automatically according to the input / output voltage fluctuation, the power saving device may rather become a dangerous device for the lower load and the power saving device itself.

그러나 애석하게도 과거의 절전장치에는 많게는 5개의 탭으로 구성되어 있을 만큼 비록 수동운전이지만 탭절환의 중요성이 강조되었으나, 수동운전으로 인한 탭의 폐해가 오히려 장비를 위협할 만큼 시장상황이 악화되자 요즘의 절전장치 업계에서는 오히려 탭을 없애고 강제적인 1:1 전압강하 방식을 쓰는 현실로 뒤바뀌고 말았다. Unfortunately, the power saving device of the past consists of as many as five taps, although the importance of tap switching is emphasized, even though it is a manual operation. The power-saving industry has turned to the reality of eliminating tabs and forcing a 1: 1 dropout.

하지만 본 발명에서는 자동 탭절환 기능을 채택하여 이러한 문제점들을 해소하였다. 따라서 수동 탭절환에 따른 위험성이 사라졌다. 이 결과로 대용량의 절전장치까지도 안전한 운전이 가능해졌다.However, the present invention solves these problems by adopting the automatic tap switching function. Therefore, the risk of manual tap-changing disappeared. As a result, even a large power saving device can be safely operated.

한편 본 발명의 통신방식으로는 필요에 따라 단방향 통신(simplex), 반2중 통신 (Half-Duplex) 및 전2중 통신 (Full-Duplex) 가운데 하나를 사용할 수 있다. Meanwhile, as the communication method of the present invention, one of one-way communication (simplex), half-duplex communication (Half-Duplex), and full-duplex communication (Full-Duplex) may be used.

단방향 통신방식은 정보의 흐름이 한 방향으로 항상 일정하게 전달되는 통신 방식이다. 이 방식에서는 역방향으로는 정보를 보낼 수 없다. One-way communication is a communication method in which the flow of information is constantly transmitted in one direction. In this way, information cannot be sent in the reverse direction.

반2중 통신방식은 정보의 흐름이 1선의 케이블을 이용하여 동시에 양방향으로는 정보를 보낼 수 없으나 시간 간격을 두고 양방향으로 전송할 수 있는 방식이다. In the half-duplex communication method, information flow cannot be sent in both directions at the same time by using a cable of one line, but can be transmitted in both directions at a time interval.

전2중 통신 방식은 정보의 흐름이 2선의 케이블을 이용하여 동시에 송수신이 가능한 방식이다. 기술적으로 가장 앞선 방식이다.The full duplex communication method is a method in which information flow can be simultaneously transmitted and received using two-wire cables. Technically the most advanced way.

그리고 일반적으로 데이터 전송방식은 데이터를 바이너리(0과 1로 구성된 2 진수)로 전송할 때의 속도, 안정성, 경제성을 고려하여 아래와 같이 2가지 방식으로 구분하고 있다. In general, the data transmission method is classified into the following two methods in consideration of speed, stability, and economics when transferring data in binary (binary consisting of 0 and 1).

직렬 전송 방식은 데이터를 1개의 케이블을 통해 1비트씩 전송하는 방식이며, 전송 속도는 느리나 설치 비용이 저렴하고 소프트웨어가 간단해지는 장점이 있다. RS-232C, RS-422 및 RS-485 등이 이에 해당한다.The serial transmission method transmits data one bit over one cable. The transmission speed is slow, but the installation cost is low and the software is simplified. This includes RS-232C, RS-422 and RS-485.

병렬 전송은 프린터 등에서 사용되는 방식으로 1바이트 단위로 데이터를 전송하는 방식으로 속도가 빠르고 데이터의 정확성이 우수하나 전송거리가 길수록 설 치 비용이 기하 급수적으로 증가하는 단점이 있다.Parallel transmission is a method used in printers, etc., which transmits data in units of 1 byte, and has a high speed and excellent data accuracy, but has a disadvantage in that the installation cost increases exponentially with a long transmission distance.

비동기 통신방식(Asynchronous Communication)은 직렬 전송 시 1문자씩 동기를 맞추어 전송하는 방식이다. 이때 동기신호(클럭신호 등)는 전송하지 않는다. 1 문자의 선두에 시작 비트(Start Bit)를 붙여 문자 코드를 보내고 마지막에 스톱 비트(Stop Bit)를 붙여서 종료한다. Asynchronous communication is a method of synchronizing one character at a time during serial transmission. At this time, the synchronization signal (clock signal, etc.) is not transmitted. The character code is sent with the start bit at the beginning of one character and the stop bit is terminated with the stop bit at the end.

프로토콜(Protocol)은 둘 이상의 컴퓨터와 단말기 사이에 에러 없이 효율적이고 신뢰성 있는 정보를 주고 받기 위해 미리 정보의 송수신측 사이에 정해둔 통신 규칙을 말한다. 일반적으로 호출 확립, 연결, 메시지 교환 형식의 구조, 오류 메시지에 대한 재전송, 회선 반전 절차, 단말기 사이의 문자 동기 등에 대해 규정한다. A protocol is a communication rule that is defined between a transmitting and receiving party in advance in order to exchange efficient and reliable information without error between two or more computers and terminals. In general, it defines call establishment, connection, structure of message exchange format, retransmission of error message, line reversal procedure, and character synchronization between terminals.

BPS(Bits Per Second)와 CPS(Characters Per Second)에 대해 설명하면, BPS 란 데이터 전송 시 1초에 몇 비트를 전송하는지를 나타내는 전송률 단위를 말하고, CPS는 1초에 전송하는 문자의 수를 말한다. 보통 1문자는 1Byte(8Bit) 이므로 CPS는 초당 전송할 수 있는 byte수라고 한다. Referring to BPS (Bits Per Second) and CPS (Characters Per Second), BPS refers to a transmission rate unit indicating how many bits per second are transmitted during data transmission, and CPS refers to the number of characters transmitted in one second. Since 1 character is 1 byte (8 bits), CPS is called the number of bytes that can be transmitted per second.

노드(Node)는 네트워크 트리 구조에서 데이터의 연결 마디를 의미하는 용어로 일반적으로 네트워크는 수많은 노드로 구성된다. 노드는 국번이라고 표현된다. Node is a term that refers to a connection node of data in a network tree structure. Generally, a network is composed of many nodes. A node is represented by a station number.

패킷(Packet)은 정보를 패킷 단위로 나눠서 전송하는 패킷 교환 방식에서 사용하는 용어로 Package와 Buket의 합성어로 패킷이란 전송 데이터를 정해진 길이로 분리하여 상대방 주소(국번 등)를 나타내는 헤더를 붙인 것이다. Packet is a term used in a packet exchange method that transmits information by dividing it into packet units. It is a compound word of Package and Buket. A packet is a header indicating a counterpart address (eg, station number) by separating transmission data into a predetermined length.

포트(Port)는 데이터 통신에서 원격 단말기로부터 데이터를 받거나 보내는 자료 처리 장치의 일부분을 가리키는 말로서 Cnet 시리얼 통신에서는 RS-232C 또는 RS-422 포트를 의미한다. Port refers to a part of a data processing device that receives or sends data from a remote terminal in data communication, and means a RS-232C or RS-422 port in Cnet serial communication.

RS-232C는 모뎀과 단말기 또는 모뎀과 컴퓨터를 접속하기 위한 인터페이스로서 CCITT의 권고에 따라 EIA가 제정한 시리얼 통신 규격이다. 모뎀 접속뿐만 아니라 널모뎀으로 직접 접속하는데도 사용된다. 이의 단점은 전송거리가 짧고 1:1 통신만 가능하다는 것이며, 이것의 단점을 극복한 규격이 RS-422와 RS-485이다. RS-232C is an interface for connecting modem and terminal or modem and computer. It is a serial communication standard established by EIA in accordance with CCITT's recommendation. It is used to connect directly to null modem as well as modem connection. The disadvantage is that the transmission distance is short and only 1: 1 communication is possible, and the specifications that overcome the disadvantages are RS-422 and RS-485.

RS-422/RS-485는 직렬 전송규격의 하나로 RS-232C 에 비해 전송 거리가 길고 1:N 접속이 가능하다. 두 규격의 차이점은 RS-422가 TX(+), TX(-), RX(+), RX(-)의 4개 신호선을 사용하는데 반해, RS-485 는 (+), (-) 2 개의 신호선을 가지므로 송.수신을 동일한 신호선을 통해 수행할 수 있다. 이 때문에 RS-422는 전이중 방식 통신을 수행하고, RS-485는 반 이중 방식 통신을 수행한다. RS-422 / RS-485 is a serial transmission standard, which has longer transmission distance and 1: N connection than RS-232C. The difference between the two specifications is that RS-422 uses four signal lines: TX (+), TX (-), RX (+), and RX (-), whereas RS-485 uses two (+) and (-) signals. Since it has a signal line, transmission and reception can be performed through the same signal line. For this reason, RS-422 performs full-duplex communication and RS-485 performs half-duplex communication.

반이중통신은 양 방향으로 통신이 가능하지만 동시에 송수신은 불가능한 통신 방식으로서 RS-485 통신방식이 이에 해당한다. 송신과 수신을 한 개의 통신라인을 통해 하므로 여러 국이 하나의 신호선을 통해 통신하는 멀티드롭 통신방식에 많이 사용된다. 이 통신방식은 하나의 신호선을 이용하므로 여러 국들이 동시에 송신을 할 경우 데이터 충돌에 의해 데이터 손실이 생길 수 있으므로 여러 국이 동시에 송신을 할 수 없고 한 국씩 송신을 하므로 반 이중 통신이라 한다.Half duplex communication is available in both directions, but at the same time, it is not possible to transmit and receive. Since transmission and reception are performed through one communication line, it is widely used in a multidrop communication method in which several stations communicate through one signal line. Since this communication method uses one signal line, if multiple stations transmit at the same time, data loss may occur due to data collision. Therefore, it is called half duplex because multiple stations cannot transmit at the same time and transmit one by one.

전이중통신방식은 양 방향으로 동시에 송수신이 가능한 통신 방식으로서 RS-232C와 RS-422통신방식이 이에 해당한다. 송신라인과 수신라인이 분리되어 있으므로 데이터 충돌이 없이 동시에 마스터국으로부터 해당국 사이에 송신과 수신을 할 수 있으므로 전 이중 통신이라 한다.Full-duplex communication is a communication method that can simultaneously transmit and receive in both directions, and RS-232C and RS-422 communication method. Since the transmission line and the receiving line are separated, it is called full duplex communication because it can transmit and receive between the master station and the corresponding station at the same time without data collision.

한편 BCC(Block Check Character)는 시리얼 전송은 전송 라인에 원치 않는 노이즈의 영향으로 인해 왜곡된 신호가 전송될 가능성이 있기 때문에 BCC는 신호가 정상적인 신호인지 왜곡된 신호인지를 수신 측에서 판단할 수 있도록 해주기 위한 데이터로서 수신 측은 BCC 전단까지 들어온 데이터를 이용해 스스로 BCC를 계산한 후, 수신된 BCC와 비교함으로써 신호의 이상 여부를 판단할 수 있다. On the other hand, because BCC (Block Check Character) can transmit a distorted signal due to the effect of unwanted noise on the transmission line, the BCC can determine whether the signal is normal or distorted. As the data for receiving, the receiving side may calculate the BCC by using the data entered up to the front end of the BCC, and then compare the received BCC to determine whether the signal is abnormal.

프레임(Frame)은 데이터 통신에서 송수신 자료를 일정한 형식으로 구성한 것이다. 이는 세그먼트(국번, 명령, 명령에 따른 파라미터), 동기화(同期化)를 위한 제어 문자(ENQ, ACK, EOT, ETX), 오류 검출을 위한 패리티, BCC 등의 추가 정보를 포함한다. Frame is composed of transmission and reception data in a certain format in data communication. This includes additional information such as segment (station number, command, parameter according to command), control character (ENQ, ACK, EOT, ETX) for synchronization, parity for error detection, BCC and the like.

그리고 도 6은 본 발명에 따른 절전장치의 내부구성을, 도 7은 본 발명에 따른 절전장치의 외부구성을, 도 8은 본 발명에 따른 절전장치의 운전반을 도시하고 있다.6 shows an internal configuration of the power saving device according to the present invention, FIG. 7 shows an external configuration of the power saving device according to the present invention, and FIG. 8 shows an operation panel of the power saving device according to the present invention.

이처럼 본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As such, the present invention may be variously modified and may take various forms, and only the specific embodiments thereof are described in the detailed description of the present invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms mentioned in the detailed description of the invention, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood to do.

상술한 본 발명에 따른 절전장치로부터 기대할 수 있는 효과는 크게 신뢰성, 안정성, 경제성 및 편의성이며 이들의 구체적인 내용은 다음과 같다:The effects that can be expected from the power saving device according to the present invention described above are largely reliable, stable, economical and convenience, and their details are as follows:

첫째, 1차측 입력변화에 대응한 2차측 출력전압을 자동으로 조정할 수 있다.First, the secondary output voltage corresponding to the primary input change can be adjusted automatically.

둘째, 2차측 사용부하의 증가에 따른 전압강하에 비례하는 전압 자동조정이 가능하다.Second, it is possible to automatically adjust the voltage in proportion to the voltage drop according to the increase of the secondary use load.

셋째, 절전장치 운전정보에 대한 사용자 편의위주의 화면구성이 가능하다.Third, it is possible to configure a user-oriented screen for power saving device operation information.

넷째, 절전장치에 대한 조작 및 운전상황 확인이 감시용 화면을 통해 시각적으로 이루어진다. 또한 인공지능적으로 절전장치가 구성되므로 편의성이 있다.Fourth, the operation and operation status of the power saving device are visually confirmed through the monitoring screen. In addition, since the power saving device is artificially configured, there is convenience.

다섯째, 운전정보에 대한 기록 보관 및 일보, 월보 출력이 가능하다.Fifth, record keeping and daily report and monthly report on driving information are possible.

여섯째, 원격제어 시스템을 통한 무인화 운전이 가능하다.Sixth, unmanned operation through remote control system is possible.

일곱째, 자동 바이패스 기능의 확보로 무정전운전이 가능하여 전력계통의 신뢰성이 향상된다.Seventh, uninterrupted operation is possible by securing the automatic bypass function, thereby improving the reliability of the power system.

여덟째, 2차측 최저 동작전압 설정으로 완벽한 회로보호가 가능하여 안정성이 확보된다.Eighth, complete circuit protection is possible with the lowest operating voltage setting on the secondary side, ensuring stability.

아홉째, 안정된 절전율이 보장되므로 투자대비 회수기간의 최적화가 가능하여 경제성이 있다.Ninth, since the stable power saving rate is guaranteed, it is possible to optimize the payback period for investment and thus economical.

Claims (9)

전력계통상의 입력정보와 출력정보를 취합하여 최적의 운전상태를 유지하도록 전력계통시스템을 제어하는 PLC(Programmable logic controller);A programmable logic controller (PLC) for controlling the power system to collect an input information and an output information of the power system and maintain an optimal operating state; 상기 PLC가 요구하는 정보를 PLC가 인식할 수 있는 값들로 변환하여 제공하는 변환장치;A converter for converting the information requested by the PLC into values recognizable by the PLC; 절전장치에서 일어나는 경보상황을 외부 시스템 운용자에게 즉시 전달하기 위한 무선모뎀;A wireless modem for immediately transmitting an alarm situation occurring in the power saving device to an external system operator; 절전장치에 대한 조작 및 운전상황을 화면으로 출력하여 시스템 운용자의 시각적 확인이 가능하게 해주며, 시스템 운용자가 상기 절전장치의 PLC에게 시스템의 최적 운전을 위한 명령을 입력하기 위한 터치패널;A touch panel for outputting the operation and operation status of the power saving device to the screen to enable a visual confirmation of the system operator, the system operator inputs a command for optimal operation of the system to the PLC of the power saving device; 상기 PLC가 시스템을 제어하는데 필요한 프로그램을 작성하기 위한 프로그래밍 툴;A programming tool for creating a program for the PLC to control the system; 전력계통에서 발생하는 고조파와 잡음을 제거하여 전기의 질을 향상시키고, 다수의 탭이 설치되어 필요시 자동으로 탭절환이 가능하도록 구성되고 시스템의 최적화를 달성하기에 충분한 용량을 갖는 선형 감압장치인 상호유도 리액터;It is a linear decompression device that has the capacity to remove the harmonics and noise generated in the power system to improve the quality of electricity, and to be able to automatically switch the taps when there are multiple taps installed, and to achieve the optimization of the system. Mutually induced reactors; 절전장치의 운전상황을 실시간으로 감시하고 기록하고 원격조정을 하기 위한 감시용 컴퓨터; 및A monitoring computer for monitoring, recording and remotely controlling the operation status of the power saving device in real time; And 상기 감시용 컴퓨터가 요구하는 모든 상황과 운전명령을 상기 PLC가 인식할 수 있도록 변환해주며 상기 PLC에 부착하여 사용되는 통신카드를 구비하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.And a communication card for converting all the situations and operation commands required by the monitoring computer to be recognized by the PLC and having a communication card attached to the PLC. 제 1 항에 있어서, 상기 변환장치는 트랜스듀서 또는 파워 어낼라이저인 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.The apparatus of claim 1, wherein the converter is a transducer or a power analyzer. 제 1 항에 있어서, 상기 PLC는 적어도 CPU, 주기억장치, 입력부, 출력부, 연산부, 보조기억장치, 주변기기 및 아날로그 카드를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.The automatic power saver device of claim 1, wherein the PLC includes at least a CPU, a main memory device, an input unit, an output unit, an operation unit, an auxiliary memory device, a peripheral device, and an analog card. 제 1 항에 있어서, 상기 PLC가 요구하는 정보는 적어도 입출력전압, 전류, 역률, 주파수, 전력량, 이상신호를 포함하는 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.The apparatus of claim 1, wherein the information requested by the PLC includes at least an input / output voltage, a current, a power factor, a frequency, an amount of power, and an abnormal signal. 제 1 항에 있어서, 상기 PLC의 출력부는 적정 탭 선택 기능, 모드 전환 기능, 경보발생 기능 및 인터록 기능을 갖는 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.The automatic power saving device using PLC according to claim 1, wherein the output unit of the PLC has a proper tap selection function, a mode switching function, an alarm generation function, and an interlock function. 제 1 항에 있어서, 상기 터치패널이 출력하는 운전화면은 적어도 공정을 감시하기 위한 메인화면, 설비감시화면, 경보감시화면 및 설정값입력화면을 포함하며, The operation screen of claim 1, wherein the operation screen output by the touch panel includes at least a main screen for monitoring a process, a facility monitoring screen, an alarm monitoring screen, and a setting value input screen. 상기 메인화면은 입력전압, 출력전압, 출력전류, 주파수, 역률, 작동모드, 절전모드, 예상절전율, 장치용량, 절전장치가동율을 표시하고, 비상정지 수단도 제공하며;The main screen displays an input voltage, an output voltage, an output current, a frequency, a power factor, an operation mode, a power saving mode, an expected power saving rate, a device capacity, a power saving device operating rate, and also provides an emergency stop means; 상기 설비감시화면은 3상 전력계통에서 각 상별로 입력전압, 출력전압, 출력전류를 나타내고, 주파수, 작동모드 및 예상절전율을 나태내며;The facility monitoring screen shows an input voltage, an output voltage, an output current for each phase in a three-phase power system, and indicates a frequency, an operation mode, and an expected power saving rate; 상기 경보감시화면은 경보 발생시간, 경보 발생내용 및 경보해제시간을 나타내며;The alarm monitoring screen shows an alarm occurrence time, an alarm occurrence content and an alarm release time; 상기 설정값입력화면에서는 운전자가 각 상별 출력전압을 '+', '-', '확인' 버튼을 이용하여 설정하고, 가동모드와 운전선택은 디폴트값으로 자동으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.In the setting value input screen, the driver sets the output voltage of each phase by using the '+', '-' and 'OK' buttons, and the operation mode and the operation selection are automatically set to default values. Fully automatic power saving device using PL. 제 1 항에 있어서, 상기 통신카드는 적어도 RS-232C, RS-422, Ethernet, RS-485 가운데 하나 이상의 통신방식을 사용하는 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.The apparatus of claim 1, wherein the communication card uses at least one communication method among RS-232C, RS-422, Ethernet, and RS-485. 제 1 항에 있어서, 지역별, 시간대별, 사용부하 종류를 고려하여 전압조정을 하며, 상기 리액터 용량을 기기의 정상적인 작동 범위 내에서 최적화가 달성되도록 실제 필요한 일의 양의 1.3배 미만으로 선정되는 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.The method of claim 1, wherein the voltage is adjusted in consideration of the region, time zone, and load type, and the reactor capacity is selected to be less than 1.3 times the amount of work actually required to achieve optimization within the normal operating range of the device. Fully automatic power saving device using PLC. 제 1 항에 있어서, 상기 리액터의 1차측 입력변화에 대응한 2차측 출력전압을 자동으로 조정할 수 있고, 상기 리액터의 2차측 사용부하의 증가에 따른 전압강하에 비례하는 전압 자동조정이 가능하고, 운전정보에 대한 기록 보관 및 일보, 월보 출력이 가능하고, 원격제어 시스템을 통한 무인화 운전이 가능한 것을 특징으로 하는, 피엘씨를 이용한 전자동 절전장치.The method of claim 1, wherein the secondary output voltage corresponding to the primary input change of the reactor can be automatically adjusted, and the voltage can be automatically adjusted in proportion to the voltage drop due to the increase in the secondary use load of the reactor. It is possible to keep the record and the daily report, the monthly report output for the operation information, characterized in that the unmanned operation through the remote control system, automatic power saving device using PLC.
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