KR20100016467A

KR20100016467A - 윤활 시스템용 제어 장치

Info

Publication number: KR20100016467A
Application number: KR1020097023577A
Authority: KR
Inventors: 아르민 귄터
Original assignee: 린컨 게엠베하
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2010-02-12
Also published as: EP2150862A1; ZA200906644B; WO2008145235A1; DE202007007549U1; US8204629B2; US20100161142A1

Abstract

본 발명은 하우징(2)에 배열된 제어 프로세서(3)를 구비한 윤활 시스템용 제어 장치로서, 상기 하우징(2)은 상기 제어 프로세서(3)에 연결되는 센서 입력(I)용 터미널 및 제어 출력(Q)용 터미널을 포함하고, 제어 파라미터를 입력하기 위한 사용자 인터페이스(5)가 상기 하우징(2)의 외부에 고정되는 제어 장치에 관한 것이다. 상기 제어 프로세서(3)에는 상이한 윤활 시스템을 위한 상이한 제어 프로그램들이 설치되고, 상기 상이한 제어 프로그램들을 선택하는 프로그램 스위치(6)가 상기 하우징(2) 내에 배열된다.

프로그램 스위치, 환경 설정 스위치, 제어 프로세서, 제어 장치, 윤활 시스템

Description

윤활 시스템용 제어 장치{CONTROL DEVICE FOR LUBRICATION SYSTEMS}

본 발명은 하우징에 배열된 제어 프로세서를 구비한 윤활 시스템용 제어 장치에 관한 것으로서, 상기 하우징은 상기 제어 프로세서에 연결되는 센서 입력용 터미널 및 제어 출력용 터미널들을 포함하고, 제어 파라미터를 입력하기 위해 사용자 인터페이스가 상기 하우징의 외부에 고정된다.

특수 윤활 시스템에 적합한 이러한 유형의 제어 장치는, 필요한 윤활 효과를 획득할 수 있도록 기술 장비에서 윤활 시스템을 제어하고 모니터링하는 실제 적용예에 종종 사용된다. 예를 들어, 센서를 사용하여 장비의 상태 또는 윤활 조건을 결정할 수 있고, 제어 출력에 연결되고 예를 들어 펌프, 밸브 또는 이와 유사한 수단으로 구성되는 액츄에이터를 사용하여 장비의 특정 위치에 윤활제를 공급할 수 있다.

현재 공지된 제어 장치에는, 각 윤활 시스템을 위해 특수하게 설계된 제어 장치가 사용되어야 한다는 문제점이 있었다. 이는 상기 제어 장치가 필요한 경우에 신속하게 교체될 수 없기 때문이다. 이는 새로운 윤활 시스템의 설정을 복잡하게 하고 유지 및 보수 비용을 증가시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 상이한 윤활 시스템들을 위해 환경 설정될 수 있고 제어 장치의 작동 중 불필요하게 다시 환경 설정할 위험 없이 상기 윤활 시스템을 신뢰도 높게 제어할 수 있는 컴팩트한 다기능 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 본 발명의 목적은 특히 제어 프로세서에는 상이한 윤활 시스템들을 위한 상이한 제어 프로그램들을 설치하는 방안을 제안하고 있는 청구항 제1항의 특징부에 의해 달성된다. 특히, 상이한 제어 프로그램을 선택하는 다수의 프로그램 스위치가 상기 하우징 내에 배열된다. 대체로 잠재적인 윤활 시스템에 적합한 제어 프로그램으로 제어 프로세서를 사전 환경 설정함으로써, 매우 특수화된 윤활 시스템의 다양성을 위한 다기능 제어기가 획득된다. 상기 하우징의 외부에 고정되고 이러한 위치에서 작동되는 사용자 인터페이스로 특정 윤활 시스템에 맞게 제어 프로그램을 맞출 수 없고 이러한 시스템의 기본 파라미터들을 조절할 수 없기 때문에, 특정 윤활 시스템의 신뢰도 높은 작동이 보장된다. 상이한 제어 프로그램을 선택하는 프로그램 스위치가 상기 하우징 내에 배열되어, 상기 프로그램 스위치가 정상적인 작동 동안 폐쇄되므로, 오히려 상기 제어 장치는 우발적인 가동으로부터 보호된다. 따라서, 하우징이 다시 환경 설정하기 위하여 개방되어야 하므로, 작동 동안 우발적인 작동 오류가 배제된다. 상기 프로그램 스위치는, 예를 들어 제어 회로판에 직접 배열된 DIP 스위치로 구성될 수 있고, 여기서 상기 프로그램 스위치의 수는 상이한 윤활 시스템을 위해 선택가능한 제어 변화량에 따라 선택된다. 총 8개의 상이한 환경 설정이 구현될 수 있도록 상이한 시스템들을 선택하기 위하여 두 개의 위치로 설정될 수 있는 3개의 DIP 스위치를 제공하는 것이 특히 바람직하다. 그러나, 본 발명은 전술한 프로그램 스위치의 수에 제한되지 않고, 프로그램 스위치의 수는 각각의 조건에 따라 당해 기술 분야에서 숙련된 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

특히 바람직하게는, 상기 프로그램 (선택) 스위치 뿐만 아니라, 하우징에서 프로그램 스위치들 또는 스위치에서의 선택 사항을 수용하는 환경 설정 스위치를 제공한다. 환경 설정 스위치가 제1 설정인 경우, 예를 들어 DIP 스위치 형태로 구현되는 환경 설정 스위치는, 작동 모드에서, 제어 프로세서가 적절한 경우 한정된 초기 상태로 설정되고 상기 제어 프로세서에 의해 프로그램 스위치의 설정을 판독하기 시작하는 리셋 모드로, 제어 장치를 스위칭한다. 상기 제어 장치는 제어 프로그램이 프로그램 스위치로 조절되는 경우 다시 한번 스위칭함으로써 작동 모드로 다시 설정된다. 프로그램 스위치의 설정이 변화되어야 하고 새로운 스위치 설정에 대한 판독이 새로운 프로그램 데이터를 채택하기 위하여 의도적으로 활성화되어야 하므로, 제어 장치의 제어 프로세서에서 프로그램 스위치의 설정을 판독하고 수용하는 별도의 스위치를 추가로 작동시키는 것은 추가적인 안전 요소 역할을 한다.

특정 시스템에 특정적인 또는 일반적인 파라미터를 사전 설정하기 위하여, 본 발명에 따른 제어 장치의 바람직한 일 실시예에 따르면 프로그램 스위치의 한정된 설정은 파라미터를 사전 설정하는 역할을 하고, 이로 인해 일반적인 윤활 시스템 환경 설정이 조절되고 상기 환경 설정이 장치를 기본 파라미터로 나타내는 역할을 하므로 상기 환경 설정은 작동 동안 더 이상 변하지 않는다. 프로그램 선택 스위치를 이렇게 한정되게 설정하는 경우, 예를 들어 하우징의 외부에 고정되어 제어 파라미트들을 입력하는 사용자 인터페이스는 단 하나의 특정 기본 파라미터만이 조절될 수 있는 특수 입력 모드로 설정될 수 있다. 프로그램 스위치의 설정이 변화되는 경우, 이러한 프로그램은 사용자 인터페이스에서 파라미터들을 사전 설정하기 위하여는 호출될 수 없다. 상기 제어 장치를 환경 설정하는 경우의 신뢰도는, 본 발명에 따라서 제어 프로세서에 저장된 입력 절차를 프로그램 스위치의 사전 결정된 설정에 연결함으로써 더 향상된다.

본 발명에 따르면, 제어 프로세서는 특히 스트로크 모니터링, 분배기, 적산 회전계(revolution counter), 분배 모니터링, 압력 스위치, 시간 조절 및/또는 타이밍에 관한 파라미터들을 조절하기 위하여 구성될 수 있다. 이를 위하여, 예를 들어 IP 번호와 같은 식별자가 윤활 시스템의 각각의 조절가능한 파라미터에 할당될 수 있고, 여기서 상기 제어 프로세서는 윤활 시스템의 이어서 일어나는 임의의 선택에 따라 이러한 번호들 각각을 상이하게 해석한다. 개별적인 식별자들의 의미는 예를 들어 작동 명령어로 목록화될 수 있거나 또는 사전 환경 설정된 윤활 시스템을 위한 도움말 메뉴에 의해 제어 프로세서의 메모리로부터 검색될 수 있고, 개별적인 식별자들의 의미는 이때 사용자 인터페이스의 디스플레이에 디스플레이될 수 있다.

본 발명에 따른 제어 장치의 바람직한 일 실시예에 따르면, 센서 입력용 터미널들 및 제어 출력용 터미널들은 프로그램 스위치의 설정에 따라 제어 프로세서에 의해 해석될 수 있고 제어될 수 있다. 이는 제어하고자 하는 윤활 시스템에 따라 상이한 센서 및 액츄에이터를 제어 장치의 터미널에 간단하게 연결할 수 있도록 한다.

본 발명에 따라서 상기 하우징 내에 배열된 프로그램 스위치를 가동함으로써 구현될 수 있는 윤활 시스템의 선택 및 파라미터 사전 설정 뿐만 아니라, 특수 파라미터들을 선택하는 조절 모드가 특히 메뉴에 의해 사용자 인터페이스에서 활성화될 수 있고, 여기서 상기 조절 모드는 프로그램 스위치의 설정에 따라 제어 프로세서에 의해 사전 환경 설정된다. 이는 작동 동안 변화하는 선택된 윤활 시스템의 파라미터들을 조절할 수 있다.

제어 프로세서는 바람직하게는 선택된 윤활 시스템에 따라 사용자 인터페이스를 사용하여 파라미터 모니터링 시간, 아이들 시간(idle time), 윤활 시간, 턴오프 지연, 접관 세척 시간, 윤활/회전/스트로크 횟수, 아이들 속도(idle speed) 및/또는 체인 링크의 수를 조절하기 위하여 구성된다. 이러한 파라미터들로 인해, 제어 프로세서는 모든 중요 유형의 윤활 시스템에 적합해 질 수 있고, 여기서 다른 파라미터들은 필요한 경우 상기 제어 프로세서를 재프로그래밍하여 조절될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 윤활 시스템의 환경 설정 및 윤활 시스템의 작동 동안 획득되는 모든 조절 및 계량 데이터는, 상기 데이터가 정전되는 경우 손실되지 않도록 그리고 상기 데이터가 전원 공급이 회복된 후에 시스템의 연속적인 작동을 위해 즉시 사용될 수 있도록 미리 결정된 짧은 간격으로 제어 장치의 비휘발성 메모리(예를 들어, EEPROM)에 저장된다.

본 발명에 따른 제어 장치는, 적절한 에너지 공급원을 가지는 제어 장치의 버전(version)을 적절하게 선택함으로써 상기 제어 장치가 윤활 시스템의 거의 모든 기존의 전기 공급 시스템에도 결합될 수 있도록 DC 전원 장치 또는 AC 전원 장치 형태인 자체 에너지 공급원을 포함한다.

본 발명인 제어 장치의 특히 바람직한 일 실시예에 따르면, 센서 입력용 터미널들은 각각 센서를 위한 3개의 접점을 포함하고, 상기 접점들에는 2선 이니시에이터(2 wire initiator) 또는 3선 이니시에이터(3 wire initiator)가 선택적으로 연결될 수 있다. 상기 터미널들은 특히 24 V(PNP)인 경우 3선 이니시에이터가 적합할 수 있고 잔류 전압 < 5 V인 경우 2선 이니시에이터가 적합할 수 있다. 이는 윤활 시스템에 사용되는 전형적인 센서의 범위에 포함된다.

제어 장치의 제어 출력용 터미널들은 바람직하게는 하나 이상의 전자 출력 및 하나 이상의 릴레이 출력을 포함하고, 특히 하나의 전자 출력 및 전류 및/또는 스위칭 주파수에 대해 상이한 조건을 가지는 상이한 액츄에이터를 가변적으로 연결하는 4개의 릴레이 출력을 포함한다.

이하에서는, 실시예에 대한 설명 및 도면을 통하여 본 발명의 다른 특징들, 장점들 그리고 가능한 적용예를 기술할 것이다. 이러한 관점에서, 기술된 및/또는 그림으로 도시된 모든 특징들은, 청구범위에서 청구항들의 조합 또는 다른 청구항들의 인용 관계에 무관하게 개별적으로 또는 임의의 조합으로 본 발명의 대상이 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 필수 구성요소를 구비한 제어 장치의 구성의 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제어 장치 2 : 하우징

3 : 제어 프로세서 4 : 터미널

5 : 사용자 인터페이스 6 : 프로그램 스위치

7 : 환경 설정 스위치 8 : 버스 커플러

A : 프로그래밍 입력 B : 버스 인터페이스

I : 센서 입력 Q : 제어 출력

S : 전압 공급 터미널

도 1은 점선 형태로 개략적으로 표시되어 있고 내부에 제어 프로세서(3)가 배열되는 하우징(2)을 구비한 제어 장치(1)를 도시하고 있다. 상기 하우징(2)에는, 상기 제어 프로세서(3)에 각각 연결되는, 센서 입력(I1 내지 I8)을 위해 외부에서 접근가능한 터미널(4)들 및 제어 출력(Q1 내지 Q5)를 위해 외부에서 접근가능한 터미널(4)들이 제공된다. 상기 센서 입력(I)들은 상기 제어 프로세서(3)로 선택적으 로 판독될 수 있고 상기 제어 출력(Q)들은 상기 제어 프로세서(3)로 선택적으로 스위칭될 수 있다.

또한, 상기 제어 장치(1)는, 하우징의 외부에 설치되고 제어 프로세서(3)에 연결되는 사용자 인터페이스(5)를 포함하고, 여기서 상기 사용자 인터페이스는 특히 입력 및 디스플레이 유닛들(도시되지 않음)을 포함한다. 상기 사용자 인터페이스(5)는 특정 윤활 시스템을 위해 사전 설정된 제어 장치(1)의 제어 파라미터를 입력하는 역할을 한다.

이를 위하여, 상기 제어 프로세서(3)에는 제어 장치(1) 및 제어 프로세서(3)가 구성된 상이한 윤활 시스템을 위한 상이한 제어 프로그램들이 설치되고, 여기서 이러한 제어 프로그램들은 내부 메모리에 저장된다. 상기 제어 장치(1)에 연결된 윤활 시스템에 따라 상이한 제어 프로그램을 선택하는 3개의 프로그램 (선택) 스위치(6)가, 상기 시스템의 정상적인 작동 동안 프로그램 스위치들이 접근할 수 없도록 동시에 상기 하우징(2)이 폐쇄되도록 상기 제어 장치(1)의 하우징(2) 내부에 배열된다. 상기 프로그램 스위치(6)들은 각각 예를 들어 마이크로컨트롤러(microcontroller) 형태로 구현된 제어 프로세서(3)에 연결되고, 상기 프로그램 스위치들은 제어 프로세서(3) 및 상기 터미널(4)들의 전자 구성요소 그리고 필요한 경우 사용자 인터페이스(5)와 함께 상기 하우징(2)에 위치된 공통 회로판에 배열된다.

상기 프로그램 스위치(6)는, 총 8개의 상이한 스위치 설정이 상이한 제어 프로그램을 위해 3개의 스위치로 구현될 수 있도록 각각 두 개의 설정을 가지는 소위 DIP 스위치 형태로 구현된다. 프로그램 스위치(6)의 이러한 스위치 설정은 제어 프로세서(3)로 판독될 수 있다.

상기 제어 프로세서(3)가 프로그램 스위치(6)의 전환 동안 프로그램 스위치(6)를 직접 판독하는 것을 방지하고 상기 제어 프로세서가 프로그램 스위치의 설정에 따라 제어 프로그램을 선택하는 것을 방지하기 위하여, DIP 스위치 형태로 구현되고 두 개의 상이한 스위치 설정을 구비한 환경 설정 스위치(7)가 제어 장치(1)의 하우징(2)에 추가로 제공된다. 제1 스위치 설정은 작동 모드에 대응하고, 제2 스위치 설정은 제어 프로세서(3)가 프로그램 스위치(6)의 스위치 설정을 판독하고 대응하는 제어 프로그램을 활성화하는 리셋 모드에 대응한다.

제어 장치(1)의 작동 동안 절대 변화되어서는 안되는 파라미터들을 조절하기 위하여, 상기 제어 프로세서(3)는, 선택하고자 하는 윤활 시스템의 특정 파라미터들이 프로그램 스위치(6)의 하나의 설정에서(즉, 예를 들어 모든 프로그램 스위치(6)가 스위치-온 될 때) 사용자 인터페이스(5)를 사용하여 입력될 수 있는 파라미터 사전 설정을 위해 제어 프로그램을 활성화하는 방식으로 구현된다. 각각의 파라미터들은 선택된 윤활 시스템에 따라 제어 프로세서(3)로 적절히 해석되는 ID 번호로 할당된다.

따라서, 이 범용 제어 장치(1)는, 특히 본 출원인에 의해 제공되는 프로그레시브 시스템(progressive system), 분무 시스템, 이중선 시스템(two line system), Centro-Matic 시스템, PMA 시스템 및/또는 COBRA 체인 윤활 시스템과 같은 정적인 윤활 시스템을 제어하고 모니터링하는 역할을 한다. 그러나, 범용 제어 장치(1)는 기본적으로, 윤활 시스템의 특정 상태가 센서로 모니터링되고 액츄에이터에 대한 특정 제어 명령이 제어 출력(Q)에서 생성되는 특정 유형의 윤활 시스템에 적합하다.

또한, 이어서 제어 장치를 수정된 또는 새로운 유형의 윤활 시스템에 맞게 조절하기 위하여, 상기 제어 프로세서(3)는 예컨대 케이블 또는 적외선 연결 장치 형태로 구성될 수 있고 상기 제어 프로세서(3)를 재프로그래밍할 수 있고 제어 프로세서의 메모리에 새로운 제어 프로그램 버전을 저장할 수 있는 프로그래밍 입력(A)을 포함한다.

또한, 상기 제어 프로세서(3)는 버스 커플러(bus coupler)(8)에 연결될 수 있고, 상기 제어 프로세서는 상기 제어 장치(1)도 적절한 버스 시스템에 연결될 수 있도록 버스 인터페이스(B)를 포함한다.

센서 입력(I1 내지 I8) 터미널(4)들은 각각 2선 센서 또는 3선 센서가 연결될 수 있는 센서를 위한 3개의 접점을 포함한다. 이러한 경우에, 3선 센서에는 24V 정도의 공급 전압이 공급된다.

제어 출력용 터미널(4)들은 트랜지스터(9)로 스위칭될 수 있는 전자 출력(Q1)을 포함하고, 상기 전자 출력은 각각 제어 장치(1)에 연결된 액츄에이터를 제어하기 위하여 24 VDC의 출력 전압에서 10 A의 전류를 그리고 230 VAC의 출력 전압에서 4 A의 전류를 허용한다. 또한, 6 A 정도의 직류 또는 교류로 제어 장치를 구현하기 위하여, 4개의 릴레이 인터페이스(Q2 내지 Q5)가 제공된다. 조건에 따라, 센서 입력(I) 및 제어 출력(Q)의 기존 터미널(4)을 대응되게 개조할 수도 있다.

또한, 상기 제어 장치(1)는 각각의 버전에 따라 제어 장치(1)에 24 V의 직류 또는 230 V의 교류를 공급할 수 있는 전압 공급 터미널(S)를 포함한다.

결국, 전술한 제어 장치(1)는 상이한 유형의 윤활 시스템을 위한 범용 제어 장치로서 적합하고, 여기서 윤활 시스템의 유형은 제어 장치(1)의 설치 동안 제어 장치의 하우징(2)의 내부에 있는 프로그램 스위치(6)에 의해 조절될 수 있지만, 정상적인 작동 중 사용자 인터페이스에서 재조절될 수는 없다. 이러한 방식으로, 높은 작동 신뢰도를 가지는 시스템을 획득할 수 있다.

Claims

하우징(2) 내에 배열되는 제어 프로세서(3)를 구비한 윤활 시스템용 제어 장치로서, 상기 하우징(2)은 상기 제어 프로세서(3)에 연결되는 센서 입력(I)용 터미널(4)들 및 상기 제어 출력(Q)용 터미널(4)들을 포함하고, 제어 파라미터를 입력하기 위한 사용자 인터페이스(5)가 상기 하우징(2)의 외부에 설치되는 제어 장치에 있어서,

상기 제어 프로세서(3)에는 상이한 윤활 시스템을 위한 상이한 제어 프로그램들이 설치되고, 상기 상이한 제어 프로그램들을 선택하는 프로그램 스위치(6)가 상기 하우징(2) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 프로그램 스위치(6)로 사전 설정된 선택 사항들을 수용하는 환경 설정 스위치(7)가 상기 하우징(2)에 제공되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 프로그램 스위치(6)의 일 위치는 파라미터들의 사전 설정 위치인 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제3항에 있어서,

상기 파라미터의 사전 설정은 상기 사용자 인터페이스(5)에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 제어 프로세서(3)는, 상기 프로그램 스위치(6)가 파라미터 사전 설정 위치에 있을 때 스트로크 모니터링, 분배기, 적산 회전계, 분배 모니터링, 압력 스위치, 시간 조절 및/또는 타이밍에 관한 파라미터들을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서 입력(I)용 터미널(4) 및 상기 제어 출력(Q)용 터미널(4)은, 상기 프로그램 스위치(6)의 위치에 따라 상기 제어 프로세서(3)에 의해 해석 및 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스(5)에서 특수 파라미터들을 선택하는 조절 모드가 활성화될 수 있고, 상기 조절 모드는 상기 프로그램 스위치(6)의 위치에 따라 사전 설정되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 프로세서(3)는 선택된 윤활 시스템에 따라 사용자 인터페이스를 사용하여 파라미터 모니터링 시간, 아이들 시간, 윤활 시간, 턴오프 지연, 접관 세척 시간, 윤활/회전/스트로크 횟수, 아이들 속도 및/또는 체인 링크의 수를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 장치(1)의 에너지 공급원은 직류 전원 장치 또는 교류 전원 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서 입력(I)용 터미널(4)은, 2선 이니시에이터 또는 3선 이니시에이터가 선택적으로 연결될 수 있는 센서용 3개의 접점을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 출력(Q)용 터미널(4)은, 하나 이상의 전자 출력(Q1) 및 하나 이상의 릴레이 출력(Q2 내지 Q5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.