KR20100128474A - Controller and emergency generation system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부 및 이를 포함하는 비상용 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control unit for controlling an emergency power generation device and an emergency power generation system including the same.
발전기는 차량, 항공, 선박 등 이동 장치뿐만 아니라, 화력, 수력 원자력 발전소 등의 기관 산업에서도 사용된다. 특히, 선박에서는 항해 중 발생할 수 있는 발전기 고장에 대비하여 비상용 발전기를 구비한다. 이때, 주 발전기의 이상이 발생할 경우 비상용 발전기를 가동할 수 있도록 모니터링 시스템이 필요하다.Generators are used not only in mobile devices such as vehicles, aviation, and ships, but also in engine industries such as thermal power plants and hydroelectric power plants. In particular, ships are equipped with emergency generators in preparation for generator failures that may occur during navigation. In this case, a monitoring system is required to operate the emergency generator in case of a failure of the main generator.
종래 방식의 비상용 발전기를 모니터링 하는 시스템의 경우 아날로그 신호를 이용하므로 비상용 발전기 내부의 엔진 상태 이상에 대한 정보를 실시간 확인하고 이에 대한 조치를 수행하도록 알람벨만 발생시킨다.In the case of a conventional emergency generator monitoring system using an analog signal, only the alarm bell is generated to check the real-time information on the abnormal state of the engine inside the emergency generator and to take action.
그러나 비상용 발전기의 엔진 이상에 대한 정보를 저장하고 있지 않으므로 추후 비상용 발전기의 엔진에 대한 정보 부족 등에 따라 고장 원인을 용이하게 파악할 수 없다. However, since information on the engine abnormality of the emergency generator is not stored, the cause of the failure cannot be easily determined due to the lack of information on the engine of the emergency generator.
본 발명의 목적은 디지털 제어가 가능하여 엔진 상태를 모니터링 할 수 있도록 고속 신호처리를 하는 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부 및 이를 포함하는 비상용 발전 시스템을 제안하는 것이다.An object of the present invention is to propose a control unit for controlling an emergency power generation device for high-speed signal processing to enable the digital control to monitor the engine condition, and an emergency power generation system including the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부에 있어서, 비상용 발전 장치 내부 엔진에 설치된 적어도 하나의 센서로부터 아날로그 신호를 수신하고, 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC; 상기 ADC에서 수신된 신호를 신호처리 하는 CPU; 및 상기 CPU에서 신호처리된 정보를 저장하는 메모리부를 포함하는 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a control unit for controlling an emergency power generation apparatus of a ship, the control unit comprising: an ADC for receiving an analog signal from at least one sensor installed in the internal engine of the emergency power generation apparatus, and converts the received analog signal into a digital signal; A CPU for processing a signal received from the ADC; And a control unit for controlling an emergency power generation device including a memory unit for storing the signal processed information in the CPU is provided.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 선박의 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 비상용 발전 시스템에 있어서, 비상 전력을 생산하는 비상용 발전 장치; 상기 비상용 발전 장치의 상태를 표시하는 디스플레이부; 상기 비상용 발전 장치를 조작하는 조작부; 및 상기 비상용 발전 장치에 구비된 다수의 센서로부터 입력된 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 아날로그 신호를 상기 디지털 신호로 변환하는 ADC, 상기 ADC에서 수신된 신호를 신호처리 하는 CPU 및 상기 CPU에서 신호처리된 정보를 저장하는 메모리부를 포함하는 비상용 발전 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, an emergency power generation system including a control unit for controlling an emergency power generation device of a ship, the emergency power generation device for producing emergency power; A display unit displaying a state of the emergency power generation device; An operation unit for operating the emergency power generation device; And a controller configured to receive an analog signal input from a plurality of sensors provided in the emergency power generation device and convert the analog signal into a digital signal, wherein the controller converts the analog signal into the digital signal. There is provided an emergency power generation system including a CPU for signal processing and a memory unit for storing the information processed by the CPU.
본 발명에 따른 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부 및 이를 포함하는 비상용 발전 시스템은 디지털 변환된 신호를 저장하고 이를 모니터링 할 수 있는 장점이 있다.The controller and the emergency power generation system including the same for controlling the emergency power generation device according to the present invention has the advantage of storing and monitoring the digitally converted signal.
또한, 비상용 발전 장치를 제어하는 제어부 및 이를 포함하는 비상용 발전 시스템은 설정된 기준값을 초과하는 신호가 입력될 경우 이를 알리는 알람벨을 통해 엔진을 보호할 수 있는 장점이 있다.In addition, the control unit for controlling the emergency power generation device and the emergency power generation system including the same has the advantage of protecting the engine through an alarm bell to notify the input signal when a value exceeding a set reference value.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. Prior to the detailed description of the drawings, it is intended to clarify that the division of the components in the present specification is only divided by the main function of each component. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be provided divided into two or more for each function. Each of the components to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions of the components, and some of the main functions of each of the components are different. Of course, it may be carried out exclusively by.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 발전기 모니터링 시스템을 도시한 시스템도 이고, 도 2는 비상용 발전 장치를 도시한 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 조작부를 구체적으로 도시한 블록도이다.1 is a system diagram showing an emergency generator monitoring system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing an emergency power generation device, Figure 3 is a block specifically showing the operation unit shown in FIG. It is also.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 비상 발전기 제어 시스템은 디스플레이부(180), 제어부(100), 조작부(160), 인터페이스 모듈(110), 아날로그 확장부(130), 릴레이 모듈(140), 확장 릴레이(150), 비상용 발전 장치(120)를 포함할 수 있다.1 to 3, the emergency generator control system according to the present invention includes a
구체적으로, 비상용 발전 장치(120)는 엔진(121), 발전부(122), 전력 제어부(123) 및 센서부를 포함할 수 있다.In detail, the emergency
엔진(121)은 디젤 엔진 등의 화석 연료를 사용하는 엔진을 사용한다. 엔진은 실린더 내부의 공기를 압축하여 중유 또는 경유를 연소시켜 발생되는 회전력을 발생시킨다.The
발전부(122)는 엔진(121)으로부터의 회전력을 이용하여 전력을 생산한다. The
전력 제어부(123)는 발전부(122)에서 생산된 전력을 제어하며, 선박에서 사용할 수 있는 전력으로 변환시킨다.The
센서부는 픽업 센서, 온도 센서 및 압력 센서 등의 다수의 센서를 포함할 수 있다. 픽업 센서는 픽업 코일에 자속이 통과하면 전자기 유도 현상에 의해 유도 기전력이 발생하는 원리를 사용하는 센서이다. 픽업 센서는 엔진(121) 내부에 구비되어 엔진(121)의 RPM을 측정한다. 픽업 센서는 크랭크 샤프트에 일정한 마그네트를 연결하여 엔진이 회전할 때마다 발생되는 자속의 변화량을 측정하여 구형파를 생성한다. 픽업 센서는 구형파의 개수를 카운트 하여 제어부(100)로 제공한다.The sensor unit may include a plurality of sensors such as a pickup sensor, a temperature sensor, and a pressure sensor. Pick-up sensor is a sensor that uses the principle that induced electromotive force is generated by the electromagnetic induction phenomenon when the magnetic flux passes through the pickup coil. The pickup sensor is provided inside the
온도 센서는 윤활유 온도를 감지하는 제1 아날로그 센서, 냉각수 온도를 감지하는 제2 아날로그 센서를 포함할 수 있다. 압력 센서는 윤활유 압력을 감지하는 제3 아날로그 센서, 냉각수 압력을 감지하는 제4 아날로그 센서를 포함할 수 있다.The temperature sensor may include a first analog sensor for sensing a lubricating oil temperature and a second analog sensor for sensing a coolant temperature. The pressure sensor may include a third analog sensor for detecting lubricating oil pressure and a fourth analog sensor for detecting coolant pressure.
제1 아날로그 센서는 -50~200℃ 범위의 온도를 감지할 수 있다. 제1 아날로그 센서는 DANFUSS 사의 MBT 5250을 사용할 수 있다. 이때, 제1 아날로그 센서는 0.6~3V의 형태로 입력된다. 12bit 해상도로 변환된 값을 다시 최저 0.6와 3V 기준으로 계산하고 센싱된 값을 필터링하여 제어부로 제공할 수 있다.The first analog sensor may detect a temperature in the range of -50 to 200 ° C. The first analog sensor may use MBT 5250 manufactured by DANFUSS. At this time, the first analog sensor is input in the form of 0.6 ~ 3V. The value converted to 12bit resolution can be calculated based on the minimum 0.6 and 3V, and the sensed value can be filtered and provided to the controller.
제2 아날로그 센서는 0~120℃ 범위의 온도를 감지할 수 있다. 제2 아날로그 센서는 WIKAI 사의 TR227 등을 사용할 수 있다. 온도 센서는 4-20mA의 아날로그 출력을 갖고 전격 전압은 24V이다.The second analog sensor can detect a temperature in the range of 0 ~ 120 ℃. As the second analog sensor, W227 may be used, such as TR227. The temperature sensor has an analog output of 4-20mA and a full voltage of 24V.
제3 아날로그 센서는 1~10bar 범위의 압력을 감지할 수 있으며, 제4 아날로그 센서는 1~10bar 범위의 압력을 감지할 수 있다.The third analog sensor may sense pressure in the range of 1 to 10 bar, and the fourth analog sensor may sense pressure in the range of 1 to 10 bar.
제1 내지 제4 아날로그 센서에서 검출된 값들은 제어부(100)에 전송된다.The values detected by the first to fourth analog sensors are transmitted to the
또한, 센서부는 시스템 전원 전압을 감지하는 전원 전압 센서를 더 포함할 수 있다. 전원 전압 센서는 0~30V 범위의 전압을 감지할 수 있다. 전원 전압 센서에서 측정된 전압값은 제어부(100)에 전송된다.The sensor unit may further include a power supply voltage sensor for sensing a system power supply voltage. The supply voltage sensor can detect voltages in the 0 to 30V range. The voltage value measured by the power supply voltage sensor is transmitted to the
제3 및 제4 아날로그 센서는 KELLER 사의 PA-221SR을 사용할 수 있다.The third and fourth analog sensors may use PA-221SR manufactured by KELLER.
인터페이스 모듈(110)은 전원 공급부, 제어부(100), 조작부(160) 및 비상용 발전 장치(120)와 연결된다. 인터페이스 모듈(110)은 다수의 스위치 소자로 구성될 수 있으며, 각 구성부에서 입력되는 신호를 제어부(100)에 제공하며, 제어부(100) 로부터 입력되는 신호를 각 구성부에 제공할 수 있다.The
인터페이스 모듈(110)은 24V의 전원 공급과 12개의 디지털 입력 및 5개의 아날로그 입력, 6개의 릴레이 입출력, 2개의 픽업 단자를 포함할 수 있다.The
인터페이스 모듈(110)은 전원 공급을 위하여 주 전원 배터리 및 보조 전원 베터리와 연결될 수 있다. The
조작부(160)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전원(161), 시동(162), 정지(163), 벨정지(164), 알람 리셋(165), 비상 정지(165), 자동/매뉴얼 모드(166) 버튼을 구비할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
전원 버튼(161)은 비상용 발전 장치에 전원을 공급하는 버튼으로, 전원 버튼(161)을 누르면 비상용 발전 장치가 구동된다.The
시동 버튼(162)은 비상용 발전 장치의 엔진 시동을 위한 버튼으로 자동으로 설정되지 않았을 경우 수동으로 시동 버튼(162)은 눌러 엔진을 시동한다.When the
정지 버튼(163)은 엔진(121)을 정지시킬 수 있다. 정지 버튼(163)은 비상용 발전 장치의 가동이 불필요한 경우 사용자가 누를 수 있다.The
벨 정지 버튼(164)은 알람벨이 울린 후 작업자 또는 사용자가 적절한 조치를 취한 후, 또는 알람벨을 인식한 이후에 사용자가 버튼을 눌러 알람벨 울림을 정지시키기 위한 버튼이다.The
알람 리셋 버튼(165)은 모든 알람 발생을 리셋 시키는 버튼이다. 예를 들면, 알람 리셋 버튼(165)은 릴레이 모둘(140)에 알람 리셋을 위한 신호를 전송하여 릴레이 모듈(140)에서 알람 발생과 관련된 릴레이 회로들을 오프 시킨다.The
비상 정지 버튼(166)은 엔진 이상이 발생된 경우 엔진이 비상 정지 할 수 있도록 제어 신호를 공급하는 버튼으로 사용자가 작동 시킬 수 있다. The
자동/매뉴얼 모드 버튼(167)은 자동 모드 도는 매뉴얼 모드로 전환할 수 있도록 하는 버튼이다.Auto /
아날로그 확장부(130)는 엔진의 내부 또는 주변에 설치된 센서들에서 인터페이스 모듈(110)와 연결되지 않는 센서들과 연결될 수 있다. 아날로그 확장부(130)는 제어부(100)와 연결되어 아날로그 센서 신호를 제어부(100)에 전송할 수 있다.The
릴레이 모듈(140)은 비상 발전기 엔진 구동을 위하여 7개의 릴레이를 포함할 수 있다. The
이하, 표 1을 통해 릴레이 모듈의 각 릴레이별 기능을 설명하기로 한다.Hereinafter, the functions of each relay of the relay module will be described with reference to Table 1.
표 1은 릴레이 모듈의 각 릴레이 회로별 기능 및 제어를 간단히 정리한 표이다.Table 1 summarizes the functions and control of each relay circuit of the relay module.
제1 릴레이 회로는 엔진의 스타트 모터를 구동시킨다. 스타트 모터는 엔진에 시동이 걸렸을 경우 모터보다 엔진의 속도와 힘이 더 크기 때문에 엔진 보호를 위하여 전원을 바로 꺼야한다. 즉, 엔진이 시동되었음을 알리는 RPM 신호가 입력될 경우 즉시 제1 릴레이 회로를 오프 시켜야 한다. 엔진 시동을 위해서는 스타트 모터뿐만 아니라 엔진의 연료 벨브를 오픈 시켜야 한다. 따라서, 제2 릴레이 회로는 엔진의 연료 벨브를 구동한다. 엔진이 시동되었을 경우 제1 릴레이 회로는 오프 되고, 제2 릴레이 회로는 계속 온 상태를 유지한다.The first relay circuit drives the start motor of the engine. When the engine is started, the starter motor must be turned off immediately to protect the engine because the engine has more speed and power than the motor. That is, when the RPM signal indicating that the engine is started is input, the first relay circuit should be turned off immediately. To start the engine, the engine fuel valve must be opened as well as the start motor. Thus, the second relay circuit drives the fuel valve of the engine. When the engine is started, the first relay circuit is turned off and the second relay circuit remains on.
여기서, 엔진 시동은 여러 번 시도될 수 있다. 본 발명에서는 3회를 시도하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다. 엔진 시동을 위한 신호가 입력되면, 제1 릴레이 회로는 5초간 온되며 엔진 RPM 신호가 인가되지 않을 경우 5초간 오프된 이후 다시 5초간 온된다. 이러한 동작을 3회 실시한다. 이에 따라, 엔진 시동을 위한 최대 시간은 25초이다.Here, engine starting can be attempted several times. In the present invention, three attempts will be described as an example. When a signal for starting the engine is input, the first relay circuit is turned on for 5 seconds, and if the engine RPM signal is not applied, it is turned off for 5 seconds and then turned on again for 5 seconds. This operation is performed three times. Accordingly, the maximum time for starting the engine is 25 seconds.
이때, 제3 릴레이 회로는 엔진 시동을 연속으로 3회 한 결과 엔진 구동이 실패한 경우 온 되어 외부에 엔진 시동이 실패했음을 알린다. 여기서, 외부는 디스플레이부(180) 또는 알람을 알리는 알람 장치 등을 의미할 수 있다. 엔진 시동이 실패한 경우 제5 릴레이 회로가 동작되어 알람벨을 울리도록 할 수 있다. At this time, the third relay circuit is turned on when the engine drive fails as a result of three consecutive engine starts, thereby notifying the outside of the engine start failure. Here, the external may mean the
제4 릴레이 회로는 리모트 모드로 설정되어 있음을 보여주고, 제6 릴레이 회로는 엔진 과속 상태 즉, 1980 RPM 이상으로 엔진이 회전하고 있음을 알린다. 제6 릴레이 회로는 엔진 과속 상태가 될 경우에 엔진을 자동 정지 시키고, 외부(디스플레이부 또는 알람 장치 등)에 과속을 알리는 알람벨을 동작시키도록 제5 릴레이 회로에 신호를 전송한다. 제7 릴레이 회로는 엔진의 알람 상태를 알려준다. 제어기가 전원이 들어오고 알람이 없을 경우에는 제7 릴레이 회로가 온 되고 각종 알람이 들어올 때 마다 트리거 신호를 이용하여 점등되며 외부에 엔진의 알람 상태가 발생했음을 알린다.The fourth relay circuit shows that the remote mode is set, and the sixth relay circuit notifies that the engine is rotating at an engine over speed, that is, 1980 RPM or more. The sixth relay circuit transmits a signal to the fifth relay circuit to automatically stop the engine when the engine is in an overspeed state and to operate an alarm bell notifying the outside (display unit or alarm device) of the overspeed. The seventh relay circuit informs the alarm state of the engine. When the controller is powered on and there is no alarm, the seventh relay circuit is turned on and is turned on by using the trigger signal whenever various alarms are received, indicating that an alarm condition of the engine has occurred to the outside.
확장 릴레이(150)는 각 기능 이외에 엔진 제어를 위해 예비로 부착된 릴레이 회로를 포함한다. 예를 들면, 확장 릴레이(150)는 엔진의 윤활유 온도, 압력 그리고 냉각수의 온도 또는 압력이 기준값 이상일 경우 동작되어 엔진을 정지 시키거나 엔진 회전수를 조절할 수 있도록 기능을 하는 릴레이 회로를 포함할 수 있다.The
디스플레이부(180)는 비상용 발전 장치의 상태를 표시한다. 디스플레이부(180)는 액정표시 장치, 터치 스크린 또는 유기 발광 표시 장치 등의 표시 장치를 구비할 수 있다. 디스플레이부(180)는 엔진의 상태, 즉 엔진 RPM, 아날로그 센서 신호 각종 알람의 상태를 표시할 수 있다. 디스플레이부(180)는 4개의 아날로그 센서 값을 표시하고 그 값을 차트로 볼 수 있으며 전원 값도 동일하다. 디스플레이부(180)는 중요 알람 들을 왼쪽에 나열하여 알람이 발생하였을 경우 사용자에 알려준다. 또한, 디스플레이부(180)는 매뉴얼, 리모트 모드 표시와 엔진의 구동상태인 준비, 동작, 시작, 실패 등의 상태를 표시할 수 있다.The
제어부(100)는 발전기 내부의 엔진 추진력을 제어하고, 일반 설정을 제어 한다. 제어부(100)는 발전기의 추진력 또는 일반 설정을 모니터링한다.The
이를 위하여, 제어부(100)는 인터페이스 모듈(110)를 통해 발전기 내부의 엔진으로부터 신호를 수신한다. 제어부(100)는 수신된 신호를 통해 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 릴레이 모듈(140)에 전송한다. 또한, 제어부(100)는 엔진의 상태 정보를 디스플레이부(180)에 전송한다. To this end, the
제어부(100)는 아날로그 확장부(130), 릴레이 모듈(140) 및 확장 릴레이(150)와 연결될 수 있다. 제어부(100)는 아날로그 확장부(130)와 연결되어 엔진(121) 주변에 형성된 센서들로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 변환된 신호는 제어부(100) 내부의 메모리부에 저장한다. 또한, 제어부(100)는 변환된 디지털 신호를 신호처리하여 디스플레이부(180)에 제공한다.The
제어부(100)는 릴레이 모듈(140)을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 직접 엔지 시동, 정지 등을 제어하지 않고, 릴레이 모듈(140)을 구동시켜 엔진 시동, 정지 등을 제어할 수 있다. 제어부(100)는 릴레이 모듈(140)을 구동할 수 있는 제어 신호를 생성하여 공급할 수 있다.The
제어부(100)는 확장 릴레이(150)를 제어하여 비상용 발전 장치(120)의 주변 기기들에 대한 제어를 수행할 수 있다.The
이러한 제어부(100)는 엔진 제어에 있어서 유연함과 사용자 접근이 유리하도록 고속 다기능 디지털 신호 처리 프로세서를 채택한 제어 보드로 구현될 수 있다. The
제어부(100)의 디지털 신호 처리 프로세서는 디지털 입력 단자, 아날로그 센서 신호 입력 단자와 4-20 mA 전류 출력 단자, 픽업 센서 입력 단자, 릴레이 제어 단자, 센서 신호 입력 단자, 모니터링 신호 출력 단자, RS-232C 통신 포트 등의 입출력 단자를 포함할 수 있다. 제어부(100)의 디지털 신호 처리 프로세서는 각 단자로 입력되는 신호를 신호 처리한 후 결과 신호를 인터페이스 모듈(110), 디스플레이부(180), 릴레이 모듈(140) 등으로 제공한다.The digital signal processing processor of the
제어부(100)는 엔진 회전수를 계산할 수 있다. 즉, 비상용 발전 장치(120)에 포함된 픽업 센서로부터 엔진 회전수 정보를 수신하면, 이를 계산하여 디스플레이부(180)에 제공할 수 있다.The
제어부(100)는 엔진 구동에 있어서 현재 엔진의 속도를 입력 받아 계산 한 후 디스플레이부(180)에 표시하거나 필요한 경우 저장할 수도 있다. 입력되는 구형펄스는 캡쳐인터럽트를 이용하여 시간을 계산한다. RPM 계산식은 수학식 1과 같다. 엔진의 픽업 코일마다 한 회전당 펄스 수가 다르기 때문에 이 펄스 값 변수를 조정해주기만 하면 다른 엔진에 적용하는 것이 용이하다.The
캡쳐인터럽트 때 마다 입력 받은 타이머 값을 연산하여 버퍼에 저장한다. 캡쳐인터럽트 특성상 다음에지가 들어올 때까지 기다리기 때문에 특정 주파수, 약 100Hz 이하의 주파수입력은 받지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.Each time the capture interrupt occurs, the timer value received is calculated and stored in the buffer. Due to the nature of the capture interrupt, it is desirable to be configured not to receive a frequency input below a specific frequency, about 100 Hz, because it waits for the next input.
제어부(100)에 대한 구체적인 설명은 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.A detailed description of the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 기능 블록을 도시한 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시된 ADC 블록을 도시한 블록도이며, 도 6은 도 1에 도시된 제어 부의 논리회로를 간략하게 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing a functional block of a control unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing an ADC block shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a logic circuit of the control unit shown in FIG. 1. Is a block diagram briefly shown.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 제어부(100)는 CPU(101), 시스템 제어부(105), ADC(104), 외부 인터럽트 제어부(106), CPU-Timer(107), 외부 인터페이스(103) 및 메모리부(102)를 포함할 수 있다.4 to 6, the
구체적으로, CPU(101)는 메모리부(102), 외부 인터페이스(103), 외부 인터럽트 제어부(106), ADC(104), 시스템 제어부(105)와 연결된다.In detail, the
CPU(101)는 실시간 JTAG를 통해 프로그램을 입력 받아 내부의 프로그램을 세팅할 수 있다.The
CPU(101)는 ADC(104)로부터 입력된 신호를 신호 처리하여 메모리부(102)에 저장시킬 수 있다. 또한, CPU(101)는 외부 인터페이스(103)를 통해 디스플레이부(180)에 신호 처리된 디지털 신호를 제공할 수 있다.The
CPU(101)는 엔진을 제어 할 수 있는 제어 신호를 생성하여 외부 인터페이스(103)를 통해 릴레이 모듈(140)에 전송한다. 이때, CPU(101)는 시스템 제어부(105)에서 입력된 신호들을 이용하여 제어신호들을 생성할 수 있다.The
CPU(101)는 CPU-Timer(107)를 통해 주기적으로 외부 인터럽트 입력 여부를 체크하고 이에 상응하여 동작할 수 있다.The
CPU(101)는 엔진 회전수를 계산할 수 있다. 이에 대한 설명은 도 1을 참조하는 상기 제어부(100)를 설명과 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.The
ADC(104)는 엔진에 설치된 센서들로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. ADC(104)는 0 내지 3V 아날로그 입력 전압을 수신하여 디지 털 변환 후 출력한다. 본 발명의 실시 예에 따른 ADC(104)는 2개의 8채널을 갖는 모듈로 구성되며, 직렬로 16채널을 구성할 수 있다. ADC(104)는 동시 또는 순차적 샘플링을 수행할 수 있으며, 25MHz 또는 12.5MSPS의 빠른 변환 속도를 제공할 수 있다.The
ADC(104)는 도 5에 도시된 바와 같이, 아날로그 멀티플랙서(340, 350), 샘플 앤드 홀드(Sample and Hold; S/H)(360, 370), ADC 모듈(310), 고속 프리스케일러(High Speed Prescaler)(330), 결과 레지스터(320), ADC 컨트롤 레지스터(300) 등을 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 5, the
아날로그 멀티플렉서(340, 350)는 8개의 채널중 하나의 채널을 선택할 수 있도록 8채널로 입력되는 신호를 1채널로 출력한다.The
2개의 S/H(360, 370)의 오토 시퀀싱 용량은 싱글 세션에서 최대 16개의 자동 변환을 제공할 수 있으며, 각각의 변환은 1에서 16개중 선택된 입력으로부터 프로그램이 가능하다. 그리고 ADC 모듈(310)은 결과 레지스터(320)에 변환 값을 저장한다.The auto sequencing capacity of the two S /
ADC 모듈(310)은 SOC(Start of Conversion)을 위한 다양한 트리거를 제공할 수 있다. ADC 컨트롤 레지스터(300)의 시퀀서1, 2를 통해 SOC를 위한 다양한 트리거를 제공한다. 여기서, 시퀀서 1, 2는 엔진 시동 또는 엔진 저지 모드에서 동작할 수 있다. 이때 동기화된 변환으로 다양한 시간 시퀀스 트리거를 제공할 수 있다.The
S/H A, B(360, 370) 각각은 고속 프리스케일러(330)의 제어를 통해 분리될 수 있다.Each of the S / H A and
메모리부(102)는 센서부로부터 입력된 신호를 저장할 수 있다. The
메모리부(102)는 엔진 회전수 정보, 알람 정보, 윤활유 온도 및 압력 정보, 냉각수 온도 및 압력 정보, 베터리 정보, 엔진 정지 정보 등의 엔진에 관한 정보를 저장할 수 있다.The
메모리부(102)에 저장된 엔진 정보는 데이터 베이스화 되어 관리될 수 있다. 예를 들면, 제어부(100)는 외부 인터페이스(103)를 통해 RS232 통신 방법으로 외부의 PC(170)에 연결되어 엔진에 관한 정보를 컴퓨터에 전송할 수 있다. Engine information stored in the
전송된 정보는 표2에 도시된 바와 같이 테이블화되어 표시될 수 있다. 메모리부(102)는 플래쉬 메모리 등의 메모리가 사용될 수 있다. 메모리부(102)는 다수의 RAM 또는 ROM을 포함할 수 있다.The transmitted information may be displayed in a table as shown in Table 2. The
도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(100)는 복수의 매크로셀을 포함하며, 로직 형태의 하나의 칩으로 제조될 수 있다. 도 6에서는 매크로 셀로 구성된 LAB가 여러 개 있으며, 각 LAB에 따른 입출력(I/O) 제어 블록이 외부 입출력(I/O) 핀의 입출력을 제어한다. 이에 따라, 사용자는 로직 형태의 회를 구현하여 용이하게 매크로 셀에 프로그램을 쓰거나 지울 수 있다. As illustrated in FIG. 6, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 발전기 모니터링 시스템을 도시한 시스템도.1 is a system diagram showing an emergency generator monitoring system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 비상용 발전 장치를 도시한 블록도.2 is a block diagram showing an emergency power generation apparatus.
도 3은 도 1에 도시된 조작부를 구체적으로 도시한 블록도.3 is a block diagram illustrating in detail the operation unit illustrated in FIG. 1;
도 4는 도 1에 도시된 제어부의 기능별로 구성을 도시한 블록도.FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration for each function of a controller shown in FIG. 1. FIG.
도 5는 도 4에 도시된 ADC 모듈을 구체적으로 도시한 블록도.FIG. 5 is a block diagram specifically showing the ADC module shown in FIG. 4. FIG.
도 6은 도 1에 도시된 제어부의 논리회로를 간략하게 도시한 블록도.FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating a logic circuit of the controller illustrated in FIG. 1. FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 제어부100: control unit
110: 인터페이스 모듈110: interface module
120: 비상용 발전 장치120: emergency power unit
130: 아날로그 확장부130: analog extension
140: 릴레이 모듈140: relay module
150: 확장 릴레이150: extension relay
160: 조작부160: operation unit
170: PC170: PC
180: 디스플레이부180: display unit
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090046878A KR20100128474A (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Controller and emergency generation system including the same |
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Family Applications (1)
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KR1020090046878A KR20100128474A (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | Controller and emergency generation system including the same |
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KR (1) | KR20100128474A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109667677A (en) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | A kind of Poewr control method when Ship Electrical Power System diesel engine lubricating oil abnormal parameters |
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2009
- 2009-05-28 KR KR1020090046878A patent/KR20100128474A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109667677A (en) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | A kind of Poewr control method when Ship Electrical Power System diesel engine lubricating oil abnormal parameters |
CN109667677B (en) * | 2018-12-26 | 2020-09-25 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | Power control method for diesel engine of ship power system when lubricating oil parameters are abnormal |
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