KR20090001501A - System for diagnosing and controlling thin film wrap winding machine remotely and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 랩 와인딩기 원격 진단 제어 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a thin film wrap winder remote diagnostic control system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리자 단말기에 디스플레이되는 시간 기반의 진동 분석 도표, 고속 푸리에 변환 분석 도표, 궤도 도표, 폭포 도표의 예시도이다.2 is an exemplary diagram of a time-based vibration analysis chart, a fast Fourier transform analysis chart, an orbit chart, and a waterfall chart displayed on a manager terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리자 단말기에 디스플레이되는 경향 분석 도표의 예시도이다.3 is an exemplary diagram of a trend analysis chart displayed on a manager terminal according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 방법의 전체적인 흐름도이다.4 is an overall flowchart of a remote diagnostic control method of a thin film wrap winder according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리자 단말기에서의 원격 진단 및 제어에 관한 상세 흐름도이다.5 is a detailed flowchart of remote diagnosis and control in an administrator terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 시스템 및 방법에 관한 것으 로서, 더욱 상세하게는 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버가 와인딩 도중의 에러 발생시 원격지 관리자 단말기로 에러 메시지를 전송함으로써, 원격지 관리자가 무선통신망을 통해 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버에 접속하여 박막 랩 와인딩기를 진단하고 제어하도록 하는 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a remote diagnostic control system and method of a thin film wrap winder, and more particularly, the thin film wrap winder diagnostic control server transmits an error message to a remote manager terminal when an error occurs during winding, thereby allowing the remote manager to wirelessly The present invention relates to a remote diagnostic control system and method of a thin film wrap winder for connecting to a thin film wrap winder diagnostic control server through a communication network to diagnose and control the thin film wrap winder.
랩 와인딩기는 일반적으로 풀림롤(Unwind Roll), 유도롤(Driven Roll), 감김롤(Wind Roll) 및 장력 측정을 위한 로드셀(Load Cell)로 구성된다.Wrap winding machines generally consist of unwind rolls, driven rolls, wind rolls, and load cells for tension measurement.
일반적인 비닐 랩 와인딩의 경우, 와인딩기의 제어에 대한 요구 조건이 많지 않아서 자동화에 대한 별다른 어려움이 없었다. 반면, 생분해성 랩 등의 박막 랩을 와인딩하는 경우, 와인딩기의 제어에 대한 요구 조건이 많고 일반적인 비닐 랩에 비하여 상대적으로 상시 관리가 요구된다. In the case of general vinyl wrap windings, there are few requirements for automation because of the lack of requirements for the control of the winding machine. On the other hand, when winding thin film wraps such as biodegradable wraps, there are many requirements for the control of the winding machine and relatively constant management is required compared to general vinyl wraps.
다시 말하면, 박막 랩이 기존의 랩에 비하여 박막이어서 랩의 장력 변화에 의해 랩의 주름(Wrinkle), 변형(Deformation) 및 파단(Break) 등이 발생하기 쉬우므로 고정밀의 장력 제어가 필요하다. 또한 박막 랩은 주변의 환경 변수, 즉 온도 및 습도에 대해 매우 민감하게 반응한다. 이러한 환경 변수는 랩의 품질에 큰 영향을 미치고, 여러 환경 변수들 중 특히 온도 및 습도의 영향이 가장 크다. In other words, since the thin film wrap is thinner than the conventional wrap, wrinkles, deformation, and break of the wrap are likely to occur due to the change in the tension of the wrap, and thus high precision tension control is required. Thin film wraps also react very sensitively to ambient environmental variables, namely temperature and humidity. These environmental variables have a great impact on the quality of the lab, and among the many environmental variables, in particular the temperature and humidity are the most affected.
그러나, 이러한 와인딩기의 상시 관리를 위해서는 관리 인력이 박막 랩 와인딩기의 소재지에 상주하여야 하는 바, 불필요한 인력이 소모되고 관리 인력의 인건비 등으로 인해 박막 랩 와인딩의 경제성이 저하되는 등의 문제점이 있었다. However, for the constant management of such a winding machine, the management personnel must reside in the location of the thin film wrap winder, which causes problems such as unnecessary labor consumption and labor cost of the management personnel, which lowers the economic efficiency of the thin film wrap winding. .
본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 박막 랩 와인딩기의 소재지에 관리 인력을 상주시키지 않고도 원격지에서 무선통신망을 통해 와인딩기의 진단 및 제어가 가능하도록 하는 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, the remote diagnosis of the thin film wrap winding machine to enable the diagnosis and control of the winding machine through a wireless communication network at a remote location without having to reside in the location of the thin film wrap winder It is to provide a control system and method.
본 발명의 구성을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적인 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음을 유의하여야 할 것이다.Prior to describing the configuration of the present invention, it should be noted that configurations that are not directly related to the technical gist of the present invention are omitted within the scope of not distracting the technical gist of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 시스템에 관한 것으로서, 박막 랩 와인딩기의 작동 상태를 모니터링하고 이상 작동 여부를 분석하며 이상 작동 시 에러 메시지를 전송하는 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버; 원격지에서 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버로부터 상기 에러 메시지를 수신하고, 상기 박막 랩 와인딩기의 작동 상태를 진단하며 작동을 제어하는 관리자 단말기; 및 상기 관리자 단말기와 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버를 원격으로 연결시키는 무선통신망; 을 포함한다.The present invention for achieving the above object, relates to a remote diagnostic control system of the thin film wrap winding machine, the thin film wrap winding for monitoring the operation state of the thin film wrap winder, analyzing whether the abnormal operation and transmitting an error message during abnormal operation A diagnostic control server; A manager terminal receiving the error message from the thin film wrap winder diagnostic control server at a remote location, diagnosing an operating state of the thin film wrap winder and controlling the operation; And a wireless communication network for remotely connecting the manager terminal and the thin film lab winding machine diagnostic control server. It includes.
바람직하게는, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버는 온도 및 습도를 포함하는 환경 변수를 소정 주기마다 감지하는 환경감지부; 상기 박막 랩 와인딩기에서의 랩의 추출 속도, 랩의 장력, 와인딩기의 진동 및 롤러의 회전 궤도를 포함하는 제어 변수를 소정 주기마다 감지하는 제어감지부; 상기 환경감지부 및 제어감지부에서 감지된 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료를 추출하는 추출부; 상기 추출 부에서 추출된 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료를 변수별로 분류하여 저장하는 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 환경 변수와 제어 변수에 대한 자료를 이용하여 상기 박막 랩 와인딩기의 작동 상태와 이상 작동 여부를 분석하는 분석부; 및 상기 환경감지부, 제어감지부, 추출부, 데이터베이스 및 분석부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the thin film wrap winder diagnostic control server comprises: an environmental sensing unit for sensing an environment variable including a temperature and humidity at predetermined intervals; A control detecting unit detecting a control variable including a extraction speed of the wrap in the thin film wrap winder, a tension of the wrap, a vibration of the winder, and a rotational trajectory of the roller at predetermined intervals; An extraction unit for extracting data on environment variables and control variables detected by the environment detection unit and the control detection unit; A database for classifying and storing data about environment variables and control variables extracted by the extracting unit for each variable; An analysis unit for analyzing the operation state and abnormal operation of the thin film wrap winder using data on environmental and control variables stored in the database; And a control unit controlling the environment detection unit, the control detection unit, the extraction unit, the database, and the analysis unit. Characterized in that it comprises a.
그리고 바람직하게는, 상기 관리자 단말기는 PDA(Personal Digital Assistants)인 것을 특징으로 한다.And preferably, the manager terminal is characterized in that the PDA (Personal Digital Assistants).
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 방법에 관한 것으로서, (a) 박막 랩 와인딩기의 환경 변수 및 제어 변수를 소정 주기마다 감지하는 단계; (b) 상기 감지된 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료를 추출하는 단계; (c) 추출된 환경 변수와 제어 변수에 관한 자료를 변수별로 분류하여 저장하는 단계; (d) 저장된 변수별 자료에 의하여 상기 박막 랩 와인딩기의 작동 상태에 이상이 있는지를 분석하는 단계; (e) 작동 상태에 이상이 있는 경우, 관리자 단말기로 에러 메시지를 전송하는 단계; (f) 상기 관리자 단말기로부터 접속 신호를 수신하는 단계; 및 (g) 상기 관리자 단말기로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 박막 랩 와인딩기를 진단 및 제어하는 단계; 를 포함한다.On the other hand, the present invention for achieving the above object, relates to a remote diagnostic control method of a thin film wrap winder, (a) detecting the environmental parameters and control variables of the thin film wrap winder at predetermined intervals; (b) extracting data on the sensed environmental and control variables; (c) classifying and storing the extracted data about the environmental variable and the control variable for each variable; (d) analyzing whether there is an abnormality in the operating state of the thin film wrap winder according to the stored data for each variable; (e) transmitting an error message to an administrator terminal when there is an error in the operation state; (f) receiving an access signal from the manager terminal; (G) diagnosing and controlling the thin film wrap winder using the information received from the manager terminal; It includes.
바람직하게는, 상기 환경 변수는 상기 박막 랩 와인딩기의 온도 및 습도에 대한 변수를 포함하는 것을 특징으로 한다.Advantageously, said environmental variable comprises a variable for temperature and humidity of said thin film wrap winder.
또한 바람직하게는, 상기 제어 변수는 상기 박막 랩 와인딩기의 랩 추출 속도, 랩의 장력, 와인딩기의 진동 및 롤러의 회전 궤도에 대한 변수를 포함하는 것 을 특징으로 한다.Also preferably, the control variable is characterized in that it comprises a variable for the lap extraction speed of the thin film wrap winder, the tension of the lap, the vibration of the winder and the rotational trajectory of the roller.
또한 바람직하게는, 상기 (g) 단계는 상기 관리자 단말기로 상기 박막 랩 와인딩기의 진단 및 제어에 필요한 변수와 관련된 자료를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the step (g) may further include transmitting data related to variables necessary for diagnosis and control of the thin film wrap winder to the manager terminal.
그리고 바람직하게는, 상기 관리자 단말기는 PDA(Personal Digital Assistants)인 것을 특징으로 한다.And preferably, the manager terminal is characterized in that the PDA (Personal Digital Assistants).
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 시스템의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a configuration of a remote diagnostic control system for a thin film wrap winding machine according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 랩 와인딩기 원격 진단 제어 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a thin film wrap winder remote diagnostic control system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 랩 와인딩기 원격 진단 제어 시스템은 박막 랩 와인딩기의 작동 상태를 모니터링하고 이상 작동 여부를 분석하며 이상 작동 시 관리자 단말기로 에러 메시지를 전송하는 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100), 박막 랩 와인딩기 관리자가 관리자 단말기를 통해 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버에 접속하는 무선통신망(200) 및 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버로부터 에러 메시지를 수신하여 원격지에서 박막 랩 와인딩기를 진단 및 제어하며 박막 랩 와인딩기의 작동 상태에 대한 자료를 다운로드 받아 분석하고 통계 처리하는 관리자 단말기(300)로 구성된다.As shown in Figure 1, the thin film wrap winder remote diagnostic control system according to a preferred embodiment of the present invention monitors the operating state of the thin film wrap winder, analyzes whether or not abnormal operation, and error message to the administrator terminal in the abnormal operation The thin film wrap winder
상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100)는 환경감지부(110), 제어감지부(120), 추출부(130), 데이터베이스(140), 분석부(150) 및 제어부(160)로 구성된 다.The thin film lab winding machine
상기 환경감지부(110)는 박막 랩 와인딩기의 환경 변수, 즉 박막 랩 와인딩기의 온도 및 습도를 소정 주기마다 감지한다. 박막 랩 표면 온도 및 제어롤 부근의 습도가 박막 랩의 품질에 큰 영향을 미치게 되므로, 온도는 박막 랩 표면에서, 습도는 제어롤 부근에서 측정하는 것이 바람직하다. 박막 랩 와인딩기 관리자는 박막 랩 와인딩기의 기대 성능 등에 따라서 적절한 환경 변수 감지 주기를 설정할 수 있다.The environment detecting unit 110 detects an environment variable of the thin film wrap winder, that is, a temperature and humidity of the thin film wrap winder at predetermined intervals. Since the thin film wrap surface temperature and the humidity near the control roll have a great influence on the quality of the thin film wrap, it is preferable to measure the temperature at the thin film wrap surface and the humidity near the control roll. The thin film wrap winder manager can set the appropriate environmental parameter detection interval according to the expected performance of the thin film wrap winder.
다음으로, 상기 제어감지부(120)는 박막 랩 와인딩기의 제어 변수, 즉 랩의 추출 속도, 랩의 장력, 와인딩기의 진동 및 롤러의 회전 궤도를 소정 주기마다 감지한다. 마찬가지로, 박막 랩 와인딩기 관리자는 박막 랩 와인딩기의 기대 성능 등에 따라서 적절한 제어 변수 감지 주기를 설정할 수 있다.Next, the control sensor 120 detects the control variable of the thin film wrap winding machine, that is, the extraction speed of the wrap, the tension of the wrap, the vibration of the winder, and the rotational trajectory of the roller at predetermined intervals. Similarly, the thin film wrap winder manager can set an appropriate control parameter detection cycle according to the expected performance of the thin film wrap winder.
다음으로, 상기 추출부(130)는 상기 환경감지부(110) 및 제어감지부(120)가 감지한 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료를 추출한다.Next, the extractor 130 extracts data on environmental variables and control variables sensed by the environmental sensor 110 and the control sensor 120.
다음으로, 상기 데이터베이스(140)는 상기 추출된 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료를 변수별로 분류하여 저장한다.Next, the database 140 classifies and stores the data on the extracted environment variables and control variables by variables.
다음으로, 상기 분석부(150)는 상기 추출된 환경 변수 및 제어 변수를 토대로 하여 박막 랩 와인딩기의 작동 상태 및 이상 작동 여부를 분석한다.Next, the analysis unit 150 analyzes the operation state and abnormal operation of the thin film wrap winding machine based on the extracted environmental and control variables.
마지막으로, 상기 제어부(160)는 상기 환경감지부(110), 제어감지부(120), 추출부(130), 데이터베이스(140), 분석부(150)를 제어하고 박막 랩 와인딩기의 작동 상태에 이상이 있는 경우 상기 관리자 단말기(300)로 에러 메시지를 전송하며 상기 관리자 단말기(300)로부터의 진단 및 제어 신호에 의하여 박막 랩 와인딩기의 작동 속도 조절 또는 작동 중단 등의 제어 기능을 수행한다. Finally, the controller 160 controls the environmental sensor 110, the control sensor 120, the extractor 130, the database 140, and the analyzer 150 and the operating state of the thin film wrap winder. If there is an error, the controller transmits an error message to the
상기 제어부(160)는 PID 제어기, Fuzzy 제어기 또는 하이브리드형 Fuzzy-PID 제어기 등으로 구성될 수 있다.The controller 160 may be configured as a PID controller, a Fuzzy controller, or a hybrid Fuzzy-PID controller.
상기 PID 제어기는 실제 플랜트와 설계 및 제어 변수 동조의 간편성이 인식되어 현재 산업 현장에 널리 쓰이고 있는 제어기이며, Fuzzy 제어기는 인간의 경험과 지식에 근간한 언어적 제약 규칙을 사용할 수 있어서 비선형 공정 제어시 적합성과 우수성이 입증된 제어기이다. 또한, 상기 하이브리드형 Fuzzy-PID 제어기는 PID 제어기와 Fuzzy 제어기의 장점만을 융합한 제어기로서, 여러 사람들에 의해 우수성이 입증된 제어기이다.The PID controller is a controller that is widely used in the industrial field because of the simplicity of real plant and design and control variable tuning. Fuzzy controller can use linguistic constraint rules based on human experience and knowledge to control nonlinear process. The controller is proven to be suitable and excellent. In addition, the hybrid Fuzzy-PID controller is a controller that fuses only the advantages of the PID controller and the Fuzzy controller, and is a controller that has been proven to be excellent by many people.
또한, 상기 무선통신망(200)은 상기 관리자 단말기(300)와 상기 박막 랩 와인딩기 진단/제어 서버(100)를 원격으로 연결시키는 기능을 수행한다.In addition, the
본 실시예에서, 상기 무선통신망은 WAP프로토콜 등에 의한 무선 인터넷망으로 설정하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하는바, CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000) 등의 무선접속 기술표준에 의한 통신망 등으로 설정하는 것도 가능하다. In the present embodiment, the wireless communication network is set to a wireless Internet network using a WAP protocol or the like, but the present invention is not limited thereto, and the wireless communication network is set to a communication network based on a wireless access technology standard such as CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000). It is also possible.
그리고, 상기 관리자 단말기(300)는 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100)로부터 에러 메시지를 수신하여 원격지에서 박막 랩 와인딩기를 진단 및 제어하며, 박막 랩 와인딩기의 작동 상태에 대한 자료를 다운로드 받아 분석하고 통계 처리하는 기능을 수행하는 관리자 원격 진단 제어 소프트웨어(310)가 내장되어 있다. In addition, the
상기 관리자 원격 진단 제어 소프트웨어(310)는 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100)와의 통신 기능, 상기 박막 랩 진단 제어 서버(100)로의 데이터 요청 기능, 와인딩기의 제어에 필요한 각종 변수의 제어 및 와인딩기의 제어 기능, 와인딩기의 시간 기반의 진동에 대한 분석 기능, 진동 시그널에 대한 주파수 기반의 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 분석 기능, 롤러의 회전 궤도 분석 기능, 진동 시그널에 대한 워터폴(Waterfall) 분석 기능 및 온도, 습도, 장력에 대한 경향 분석 기능 등을 포함하는 박막 랩 와인딩기 진단 기능을 지원한다.The manager remote diagnosis control software 310 communicates with the thin film lab winding machine
이하, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 소프트웨어의 고속 푸리에 변환 분석 기능에 대하여 도 2 를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the fast Fourier transform analysis function of the thin film lab winding machine diagnostic control software will be described in detail with reference to FIG. 2.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리자 단말기에 디스플레이되는 시간 기반의 진동 분석 도표, 고속 푸리에 변환 분석 도표, 궤도 도표, 폭포 도표의 예시도이다.2 is an exemplary diagram of a time-based vibration analysis chart, a fast Fourier transform analysis chart, an orbit chart, and a waterfall chart displayed on a manager terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)이란 컴퓨터가 푸리에 변환을 고속으로 처리하기 위한 일종의 알고리즘으로서, 다양한 분야에서 유용하게 사용되고 있다. Fast Fourier Transform (FFT) is a kind of algorithm for computer to process Fourier Transform at high speed and is useful in various fields.
모든 아날로그(Analog) 신호는 A/D 변환기를 통해 시간 영역의 신호를 주파수 영역에서 해석할 수 있는 바, 아날로그 신호를 주파수 영역에서 분석해 보면 특정 주파수에서 고유의 크기를 가지는 신호들이 여러 개로 분리될 수 있다. 박막 랩 와인딩기와 같은 회전 기계의 진동은 특정 진동 주파수에서 나타나므로, 주파수 성 분을 점검하여 특정 기계의 고장 원인을 확인하는 데 이용할 수 있다.All analog signals can be interpreted in the frequency domain in the time domain through the A / D converter. When the analog signals are analyzed in the frequency domain, signals having their own magnitude at a particular frequency can be separated into several signals. have. The vibrations of rotating machines, such as thin film wrap winders, appear at certain vibration frequencies and can be used to check the frequency content to determine the cause of a particular machine failure.
상기 도 2 의 상단 우측에서 진동 시그널을 고속 푸리에 변환하여 주파수 영역에서 나타낸 도표를 볼 수 있다.In the upper right side of FIG. 2, the vibration signal is fast Fourier transformed to show a diagram in the frequency domain.
이하, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 소프트웨어의 폭포 도표(Waterfall Plot) 분석 기능에 대하여 도 2 를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a waterfall plot analysis function of the thin film lab winding machine diagnostic control software will be described in detail with reference to FIG. 2.
도 2 의 하단 우측에 도시된 바와 같이, 폭포 도표(Waterfall Plot)는 진동 스펙트럼을 시간대 별로 중첩시킨 일종의 경향 도표로 볼 수 있다. 이러한 폭포 도표에서는 모든 스펙트럼의 변화를 한 눈에 파악할 수 있으므로 진동 증가 원인을 명확히 파악할 수 있는 장점이 있다. 특히, 정상 상태 또는 초기 상태로부터 진동이 변화해 가는 모습을 보여주기 때문에 기계의 고장 원인을 분석하는 데 유용하게 사용되는 도표이다.As shown in the lower right of FIG. 2, the waterfall plot may be viewed as a kind of trend chart in which the vibration spectrum is superimposed over time. This waterfall plot has the advantage of being able to clearly see the cause of the increase in vibration because all changes in the spectrum can be seen at a glance. In particular, this diagram is useful for analyzing the cause of the machine failure because it shows the change of vibration from the normal state or the initial state.
이하, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 소프트웨어의 회전 궤도 분석 기능에 대하여 도 2 를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the rotational trajectory analysis function of the thin film wrap winding machine diagnostic control software will be described in detail with reference to FIG. 2.
일반적으로, 회전 기계에서는 베어링 하우징에서 측정한 진동이 낮은 값을 나타내더라도 축의 진동은 크기 때문에 축의 움직임을 직접 측정할 필요가 있다. 그러한 측정 결과는 궤도 도표(Orbit Plot)로써 나타낼 수 있는 바, 궤도 도표는 박막 랩 와인딩기의 축에 설치된 변위 센서를 통해 측정된 축의 움직임을 나타낸 도표이다.In general, in a rotating machine, even if the vibration measured in the bearing housing shows a low value, the vibration of the shaft is large, and thus the movement of the shaft needs to be measured directly. Such measurement results can be represented by an orbit plot, which is a diagram showing the movement of an axis measured by a displacement sensor mounted on the axis of a thin film wrap winder.
도 2 의 하단 좌측에서 변위 센서를 이용해 측정된 롤러의 변위 변화를 바탕으로 하여 작성된 궤도 도표를 볼 수 있다.On the lower left side of FIG. 2, an orbital chart created based on the displacement change of the roller measured using the displacement sensor can be seen.
이하, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 소프트웨어의 경향 분석 기능에 대하여 도 3 을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the trend analysis function of the thin film wrap winding machine diagnostic control software will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리자 단말기에 디스플레이되는 경향 분석 도표의 예시도이다.3 is an exemplary diagram of a trend analysis chart displayed on a manager terminal according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3 에 도시된 바와 같이, 경향 분석 창은 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버의 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하여 장기간의 경향을 분석하는 데 용이하도록 구성될 수 있다. As shown in FIG. 3, the trend analysis window can be configured to facilitate analysis of long term trends using data stored in a database of the thin film wrap winder diagnostic control server.
상기 도 3 에 나타낸 경향 분석 창의 상단 부분은 환경 변수와 제어 변수 자료를 요청하는 기능을 수행하며, 전체 자료 불러오기와 함께 특정 기간의 자료만을 불러오는 기능도 수행한다. 그리고, 상기 경향 분석 창의 좌측 부분은 불러온 자료에 대한 정보를 나타내며 각각 박막 랩 와인딩기 제품 정보, 생산 일자, 환경 변수 및 제어 변수 정보를 나타낸다. 그 다음, 상기 경향 분석 창의 우측 부분은 네 개의 창으로 구성되는 바, 좌측의 두 개의 창은 각각 온도 및 습도에 대한 히스토그램(Histogram)과 표준편차(Standard Deviation)를 나타내고 우측의 두 개의 창은 각각 랩의 장력과 롤러의 회전수 및 가속도와 궤도 도표(Orbit Plot)를 나타낸다.The upper portion of the trend analysis window shown in FIG. 3 performs a function of requesting environment and control variable data, and also loads data of a specific period of time together with a full data load. In addition, the left part of the trend analysis window shows information on the loaded data and indicates thin film wrap winding machine product information, production date, environment variable, and control variable information, respectively. Next, the right part of the trend analysis window consists of four windows, with two windows on the left showing histogram and standard deviation for temperature and humidity, respectively, and two windows on the right. The tension of the lap, the number of revolutions of the roller, the acceleration and the orbit plot are shown.
상기 도 3 의 경향 분석 창에서 우측에 나타낸 네 개의 변수들은 상기 데이터베이스에 이진(Binary)화 비트맵 이미지 등으로 저장하는 방식을 사용하여 용량을 줄일 수 있다.The four variables shown on the right side of the trend analysis window of FIG. 3 can be reduced in capacity by storing them in a binary bitmap image or the like in the database.
관리자는 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 소프트웨어를 통하여 박막 랩 와인딩기의 제어에 필요한 각종 변수들의 경향을 분석하고 분석 결과를 바탕으로 와 인딩기의 작동 속도 조절이나 와인딩기의 작동 정지 등의 신호를 송신할 수 있으며 이를 통해 원격지에서도 박막 랩 와인딩기를 제어할 수 있다.The manager analyzes the trends of various parameters necessary for the control of the thin film wrap winder through the thin film wrap winder diagnostic control software and transmits signals such as adjusting the operating speed of the winder or stopping the winder based on the analysis result. This allows thin film wrap winders to be controlled remotely.
본 실시예에서, 상기 관리자 단말기(300)는 PDA(Personal Digital Assistants)로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 방법에 관한 전체적인 흐름을 도 4 및 도 5 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the overall flow of the remote diagnostic control method of the thin film wrap winding machine according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 랩 와인딩기의 원격 진단 제어 방법의 전체적인 흐름도이고, 도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관리자 단말기에서의 원격 진단 및 제어에 관한 상세 흐름도이다.4 is a general flowchart of a remote diagnostic control method for a thin film wrap winder according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a detailed flowchart of remote diagnosis and control in an administrator terminal according to a preferred embodiment of the present invention.
상기 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100)의 환경감지부(110) 및 제어감지부(120)는 상기 환경 변수 및 제어 변수를 소정 주기마다 감지한다(S10).As shown in FIG. 4, the environmental sensing unit 110 and the control sensing unit 120 of the thin film wrap winding machine
다음으로, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100)의 추출부(130)는 상기 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료를 상기 환경감지부(110) 및 제어감지부(120)로부터 추출하여 상기 데이터베이스(140)로 전송한다(S20).Next, the extraction unit 130 of the thin film wrap winding machine
다음으로, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100)의 데이터베이스(140)는 전송받은 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료를 변수별로 분류하여 저장한다(S30). Next, the database 140 of the thin film wrap winding machine
다시 말하면, 상기 데이터베이스(140)는 온도, 습도, 랩의 추출 속도, 랩의 장력, 와인딩기의 진동 및 롤러의 회전 궤도 등의 변수별로 해당 데이터를 분류하 여 저장한다. 상기 분류는 예시적인 것으로서, 관리자는 박막 랩 와인딩기에 요구되는 성능에 따라 박막 랩 와인딩기의 진단 및 제어에 필요한 변수들을 추가하거나 변경할 수 있음은 물론이다.In other words, the database 140 classifies and stores the data by variables such as temperature, humidity, extraction speed of the lap, tension of the lap, vibration of the winding machine, and rotational trajectory of the roller. The above classification is exemplary, and the administrator can add or change variables necessary for the diagnosis and control of the thin film wrap winder according to the performance required of the thin film wrap winder.
다음으로, 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100)의 분석부(150)는 상기 환경감지부(110) 및 제어감지부(120)로부터 추출된 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료를 바탕으로 박막 랩 와인딩기의 작동 상태에 이상이 있는지 여부를 분석한다(S40).Next, the analysis unit 150 of the thin film wrap winding machine
상기 분석부(150)의 이상 작동 여부 분석은 상기 환경 변수 및 제어 변수에 대한 자료가 미리 설정된 허용 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 방법으로 이루어진다. 관리자는 온도, 습도, 랩의 추출 속도, 랩의 장력, 와인딩기의 진동 및 롤러의 회전 궤도 등에 대하여 미리 정상 상태에 대한 허용 범위를 설정하고 상기 분석부(150)는 이러한 각각의 변수들에 대하여 허용 범위 내인지를 판단한다. 관리자는 박막 랩 와인딩기에 요구되는 성능에 따라서 각 변수들의 허용 범위를 조절할 수 있다.Analysis of the abnormal operation of the analysis unit 150 is performed by a method of determining whether the data on the environment variable and the control variable is within a preset allowable range. The manager sets an allowable range for the steady state in advance with respect to temperature, humidity, lap extraction speed, lap tension, winding machine vibration, and roller rotational trajectory, and the analysis unit 150 for each of these variables. Determine if it is within the acceptable range. The administrator can adjust the tolerance of each variable according to the performance required for the thin film wrap winder.
다음으로, 상기 분석부(150)의 이상 작동 여부 판단 결과, 이상이 있는 경우 상기 제어부(160)는 상기 관리자 단말기(300)로 에러 메시지를 전송한다(S50).Next, as a result of determining whether the analysis unit 150 operates abnormally, if there is a problem, the controller 160 transmits an error message to the manager terminal 300 (S50).
다음으로, 관리자는 상기 관리자 단말기(300)로부터 상기 에러 메시지를 수신한 경우(또는 수시로) 무선통신망(200)을 통해 상기 박막 랩 와인딩기 진단 제어 서버(100)에 접속한다(S60).Next, when the manager receives the error message from the manager terminal 300 (or from time to time), the manager accesses the thin film lab winding machine
마지막으로, 관리자는 상기 관리자 단말기(300)를 이용하여 원격지에서 박막 랩 와인딩기를 진단 및 제어한다(S70).Finally, the manager diagnoses and controls the thin film wrap winder at a remote location using the manager terminal 300 (S70).
추가적으로, 상기 도 5 에 도시한 바와 같이, 관리자는 상기 와인딩기 진단 제어 서버(100)로부터의 에러 메시지 전송이 있는 경우 또는 에러 메시지 전송이 없는 경우에도, 수시로 또는 소정 주기마다 상기 관리자 단말기(300)를 이용하여 상기 와인딩기 진단 제어 서버(100)에 접속함으로써 와인딩기의 제어에 필요한 각종 변수들에 대한 자료를 다운로드 받을 수 있다(S702).In addition, as shown in FIG. 5, the manager may frequently or every predetermined period even when there is an error message transmission or no error message transmission from the winding machine
그런 다음, 상기 관리자 단말기(300)는 다운로드 받은 상기 변수들에 대한 자료들을 분석하고 통계 처리할 수 있으며(S704), 자료 분석과 통계 처리의 결과를 출력할 수도 있다(S706).Thereafter, the
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
본 발명에 따르면, 박막 랩 와인딩기의 소재지에 관리 인력을 상주시키지 않고도 원격지에서 무선통신망 등을 통해 박막 랩 와인딩기의 진단 및 제어가 가능한 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to diagnose and control the thin film wrap winder through a wireless communication network or the like at a remote place without having to reside in the location of the thin film wrap winder.
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