KR20170101413A - 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치 - Google Patents

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Abstract

벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치가 개시된다. 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치는 컨베이어 벨트를 회전시키는 모터; 상기 모터의 회전속도를 변경할 수 있는 인버터; 상기 컨베이어 벨트의 회전속도를 측정할 수 있는 속도 측정부; 상기 컨베이어 벨트를 통해 이송되는 이송물의 중량을 측정할 수 있는 중량 측정부; 상기 컨베이어 벨트를 통하여 이송되는 이송물의 이송량을 설정할 수 있는 설정부; 및 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 측정된 상기 모터의 회전속도와 측정된 상기 이송물의 중량을 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하는 벨트 컨베이어 정량 공급기; 및 상기 제어부에 고장이 발생하는 경우, 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 상기 인버터를 직접 제어하는 비상 제어부를 포함한다.

Description

벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치{APPARATUS FOR EMERGENCY CONTROLLING OF BELT CONVEYOR TYPE CONSTANT FEEDER}
본 발명은 벨트 컨베이어 정량 공급기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벨트 컨베이어 정량 공급기의 제어부에 고장이 발생하는 경우에도 이송물의 이송량을 원할하게 공급할 수 있는 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치에 관한 것이다.
벨트 컨베이어 정량 공급기(Belt Weighing Feeder, BWF)는 벨트 컨베이어를 통하여 이송되는 이송물이 원하는 양만큼 이송될 수 있도록 하는 장치로서, 벨트 컨베이어 내부에 로드셀과 속도센서가 부착되어 벨트 컨베이어를 통해 이송되는 이송물의 중량을 검출하거나 정량의 이송물을 공급하기 위해 이용된다. 이러한 벨트 컨베이어 정량 공급기는 발전소나 제철소에서 사용되고 있으며, 발전소 또는 제철소에서는 석탄이나 철광석을 이송하는 설비에 설치되어 단위시간당 일정 중량의 이송물이 이송될 수 있도록 사용되고 있다.
벨트 컨베이어 정량 공급기는 벨트 컨베이어 내에 설치되어 있는 로드셀, 속도센서를 통해 이송물의 이송량을 기준값과 비교하여 일정한 유량을 유지할 수 있도록 벨트 컨베이어를 피드백 제어를 통해 제어함으로써 정량의 이송물이 이송되도록 할 수 있다.
도 1은 기존 벨트 컨베이어 정량 공급기를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기존 벨트 컨베이어 정량 공급기는 속도 측정부(스피드 센서), 중량 측정부(로드셀), 모터, 인버터, 제어부 및 설정부를 포함하고 있다. 설정부를 통하여 이송물의 이송량을 설정하면 제어부는 인버터를 제어하게 되고, 인터버는 모터를 제어하여 컨베이어 벨트를 통하여 설정된 이송량이 이송되도록 할 수 있다. 이 경우 제어부는 설정된 이송량이 이송될 수 있도록 하기 위하여 속도 측정부에서 측정한 컨베이어 벨트의 회전속도와 중량 측정부에서 측정한 이송물의 중량을 연산하여 설정된 이송량이 이송될 수 있도록 인버터를 제어하게 된다.
벨트 컨베이어 정량 공급기에 고장(속도 측정부 또는 중량 측정부에 고장이 발생하는 경우)이 발생하게 되면 이송물의 이송이 중단되기 때문에 이를 방지하기 위하여 기존 벨트 컨베이어 정량 공급기는 제어부가 고장 직전의 정상 제어신호를 저장하였다가 이를 다시 인버터에 제공함으로써 고장과는 상관없이 연속적으로 이송물이 이송되도록 하고 있다. 그러나 기존 기술은 속도 측정부 또는 중량 측정부의 고장만을 고려하였기 때문에 제어부가 고장나는 경우 이송물의 이송이 중단되는 문제점을 해결할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 제어부가 고장 직전의 정상 제어신호를 인버터에 공급하였기 때문에 고장 직전의 이송물의 이송량 밖에 이송될 수 밖에 없어 이송물의 이송량을 변경할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 벨트 컨베이어 정량 공급기의 제어부에 고장이 발생하는 경우에도 이송물의 이송량을 원활하게 공급할 수 있고 이송물의 이송량을 임의적으로 변경할 수 있는 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치는 컨베이어 벨트를 회전시키는 모터; 상기 모터의 회전속도를 변경할 수 있는 인버터; 상기 컨베이어 벨트의 회전속도를 측정할 수 있는 속도 측정부; 상기 컨베이어 벨트를 통해 이송되는 이송물의 중량을 측정할 수 있는 중량 측정부; 상기 컨베이어 벨트를 통하여 이송되는 이송물의 이송량을 설정할 수 있는 설정부; 및 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 측정된 상기 모터의 회전속도와 측정된 상기 이송물의 중량을 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하는 벨트 컨베이어 정량 공급기; 및 상기 제어부에 고장이 발생하는 경우, 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 상기 인버터를 직접 제어하는 비상 제어부를 포함할 수 있다.
하나의 실시예로 상기 비상 제어부는, 상기 비상 제어부를 구동시킬 수 있는 구동부; 상기 설정부를 통해 설정된 이송물의 이송량에 대응하는 설정 신호를 입력받는 입력부; 상기 설정신호에 대응하는 상기 인버터 제어신호에 대한 데이터를 저장하는 저장부; 및 상기 설정신호에 대응하는 상기 인버터 제어신호를 출력하는 출력부를 포함하고, 상기 인버터 제어신호에 따라 상기 인버터가 제어되어 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있다.
하나의 실시예로 상기 설정 신호와 인버터 제어신호는 전류값으로 표시될 수 있다.
하나의 실시예로 상기 데이터는, 상기 설정 신호의 전류값에 대응하는 상기 인버터 제어신호의 전류값으로 이루어질 수 있다.
하나의 실시예로 상기 비상 제어부는, 상기 컨베이어 벨트를 통하여 이송되는 상기 이송물의 이송량에 대응하는 출력신호를 출력할 수 있는 이송량 출력부를 더 포함할 수 있다.
하나의 실시예로 상기 설정부는 추가로 상기 이송량 출력부를 통하여 출력되는 상기 이송물의 출력신호를 수신하여 표시할 수 있다.
하나의 실시예로 상기 제어부는 추가로 상기 속도 측정부 및 상기 중량 측정부 중 어느 하나의 고장 여부를 감지할 수 있고, 상기 제어부의 고장 여부를 자체적으로 감지할 수 있다.
하나의 실시예로 상기 설정부는 추가로 상기 속도 측정부, 상기 중량 측정부 및 상기 제어부 중 하나 이상의 고장 여부를 표시할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 속도 측정부, 중량 측정부 이외에 벨트 컨베이어 정량 공급기의 제어부에 고장이 발생하는 경우에도 이송물의 이송이 중단되지 않고 연속적으로 수행되도록 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 설정신호의 변경을 통하여 실시간으로 이송물의 이송량을 변경할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 기존 벨트 컨베이어 정량 공급기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상 제어부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치(1000)는 벨트 컨베이어 정량 공급기(100) 및 비상 제어부(200)를 포함할 수 있다.
벨트 컨베이어 정량 공급기(100)는 모터(110), 인버터(120), 속도 측정부(130), 중량 측정부(140), 설정부(150) 및 제어부(160)을 포함할 수 있다.
모터(110)는 컨베이어 벨트를 회전시킬 수 있고, 일 예로 두 개의 모터의 외주면을 컨베이어 벨트가 감싸는 형태로 배치되어 있고, 모터가 회전함으로써 컨베이어 벨트가 회전될 수 있다. 컨베이어 벨트가 회전함으로써 컨베이어 벨트 상에 배치된 이송물이 컨베이어 벨트를 따라 이송될 수 있다.
인버터(120)는 모터(110)의 회전속도를 변경할 수 있다. 일 예로 인버터(120)에서 출력되는 인버터 제어신호에 따라 모터(110)의 회전속도가 변경됨으로써 모터(110)의 회전속도가 변경될 수 있다. 인버터 제어신호는 전류값으로 표시될 수 있고 전류의 크기에 따라 모터(110)의 회전속도가 변경될 수 있다.
속도 측정부(130)는 컨베이어 벨트의 회전속도를 측정할 수 있다. 측정된 회전속도를 제어부(160)로 송신될 수 있다.
중량 측정부(140)는 컨베이어 벨트를 통해 이송되는 이송물의 중량을 측정할 수 있다. 측정된 이송물의 중량은 제어부(160)로 송신될 수 있다.
설정부(150)는 컨베이어 벨트를 통하여 이송되는 이송물의 이송량을 설정할 수 있다. 일 예로 단위시간당 이송물이 이송될 수 있는 이송량을 선택함으로써 설정할 수 있고, 이송물이 석탄인 경우 예를 들면, 100T(ton)/H(hour) 부터 1200T/H 까지 설정부(150)를 통하여 이송물의 단위시간당 이송량을 설정할 수 있다.
제어부(160)는 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 속도 측정부(130)를 통하여 측정된 모터(110)의 회전속도와 중량 측정부(140)를 통하여 측정된 이송물의 중량을 이용하여 인버터(120)를 제어할 수 있다. 일 예로 설정부(150)를 통하여 설정된 이송물의 이송량에 대응하는 설정신호는 설정부(150)로부터 제어부(160)로 수신될 수 있고, 수신된 설정신호는 전류값으로 표시될 수 있다. 또한, 측정된 모터(110)의 회전속도와 측정된 이송물의 중량을 이용하여 연산된 피드백(feedback) 신호도 전류값으로 표시될 수 있다. 이러한 피드백 신호의 전류값이 설정신호의 전류값과 동일하게 유지될 수 있도록 제어부(160)가 인버터(120)를 제어함으로써 설정된 이송물의 이송량이 이송되도록 할 수 있다. 인버터(120)의 제어에 따라 모터(110)의 회전속도가 변경될 수 있기 때문에 이송물의 이송량도 변경될 수 있고 실시간으로 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 인버터(120)의 제어가 가능하다.
비상 제어부(200)는 제어부(160)에 고장이 발생하는 경우, 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 인버터(120)를 직접 제어할 수 있다. 제어부(160)는 자체적으로 고장을 감지할 수 있는 기능이 내장되어 있으며 이는 기존 벨트 컨베이어 정량 공급기에 적용되는 사항이므로 고장을 감지하는 자세한 내용은 생략하기로 한다. 또한, 제어부(160)는 속도 측정부(130) 및 중량 측정부(140) 중 어느 하나의 고장 여부를 감지할 수 있고, 이는 기존 벨트 컨베이어 정량 공급기에 적용되는 사항이므로 고장을 감지하는 자세한 내용은 생략하기로 한다. 속도 측정부(130), 중량 측정부(140) 및 제어부(160) 중 하나 이상에 고장이 발생하는 경우에 이는 설정부(150)을 통하여 표시될 수 있다.
제어부(160)에 고장이 발생하는 경우 이는 설정부(150)를 통하여 표시될 수 있다. 비상 제어부(200)는 제어부(160)에 고장이 발생하여 이송물의 이송이 중단되는 것을 방지하기 위하여 인버터(120)를 직접 제어하여 설정된 이송물의 이송량이 컨베이어 벨트를 통하여 이송되도록 할 수 있다. 비상 제어부(200)는 제어부(160)에 고장이 발생하는 경우뿐만 아니라, 속도 측정부(130) 및 중량 측정부(140) 중 하나 이상에 고장이 발생하는 경우에도 구동될 수 있다.
이를 위하여 비상 제어부(200)는 구동부(210), 입력부(220), 저장부(230) 및 출력부(240)를 포함할 수 있다.
구동부(210)는 제어부(160)에 고장이 발생하는 경우에 비상 제어부(200)를 구동시킬 수 있다. 설정부(150)을 통하여 제어부(160)에 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우에 사용자가 직접 구동부(210)를 조작하여 비상 제어부(200)가 구동되도록 할 수 있지만, 구동부(210)가 자체적으로 제어부(160)에 고장이 발생된 경우에 구동되도록 구성될 수 있다.
입력부(220)는 설정부(150)를 통해 설정된 이송물의 이송량에 대응하는 설정 신호를 입력받을 수 있다. 일 예로 입력받은 설정 신호는 제어부(160)으로 송신될 수 있고 제어부(160)가 고장나는 경우에는 제어부(160)의 입력부는 설정 신호를 전달하는 접점 역할을 수행하게 된다.
저장부(230)는 설정신호에 대응하는 인버터 제어신호에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 일 예로 인버터 제어신호는 비상 제어부(200)를 통하여 인버터(120)를 직접 제어하기 위한 신호로서 전류값으로 표시될 수 있다.
상기 데이터는 설정 신호의 전류값에 대응하는 인버터 제어신호의 전류값으로 이루어질 수 있다. 일 예로 설정부(150)를 통하여 이송물의 이송량을 100T/H를 설정한 경우 설정신호의 전류값은 5.33mA일 수 있고, 설정된 이송물의 이송량이 이송되도록 하기 위하여 설정신호에 대응하는 인버터 제어신호의 전류값은 5.0mA일 수 있다. 또한, 설정부(150)를 통하여 이송물의 이송량을 1200T/H로 설정한 경우 설정신호의 전류값은 20mA일 수 있고, 설정된 이송물의 이송량이 이송되도록 하기 위하여 설정신호에 대응하는 인버터 제어신호의 전류값은 17.1mA일 수 있다. 또한 이송물의 이송량이 100T/H에서 1200T/H까지 증가할 때 설정신호는 선형적으로 100T/H 당 약 1.33mA가 증가될 수 있다. 이와 같은 방식으로 설정신호의 전류값에 대응하는 인버터 제어신호의 전류값이 데이터로 저장부(230)에 저장될 수 있고, 입력받은 설정신호에 대응하는 제어신호가 출력부(240)를 통하여 출력될 수 있다. 출력된 인버터 제어신호는 인버터(120)에 입력되어 인버터(120)가 제어될 수 있다. 따라서, 인버터 제어신호에 인버터(120)가 제어됨으로써 설정된 이송물의 이송량이 컨베이어 벨트를 통하여 이송될 수 있다.
비상 제어부(200)는 설정신호의 전류값에 대응하는 인버터 제어신호의 전류값을 출력할 수 있고, 출력된 인버터 제어신호에 따라 인버터(120)가 제어될 수 있기 때문에 설정신호를 변경하여 실시간으로 이송되는 이송물의 이송량을 변경할 수 있는 장점이 있다.
비상 제어부(200)는 컨베이어 벨트를 통하여 이송되는 이송물의 이송량에 대응하는 출력신호를 출력할 수 있는 이송량 출력부(250)를 더 포함할 수 있다. 이송량 출력부(250)를 통하여 출력되는 출력신호는 위에서 설명한 피드백(feedback) 신호일 수 있다. 이러한 피드백 신호는 설정부(150)가 수신하여 표시할 수 있다. 설정부(150)를 통하여 사용자는 설정신호와 피드백 신호가 일치하는지 여부를 확인할 수 있고, 벨트 컨베이어 정량 공급기(100)가 정상적으로 운전되고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 사용자는 벨트 컨베이어 정량 공급기(100)가 정상적으로 운전되고 있지 않은 경우에는 비상 제어부(200)의 구동부(210)를 구동시켜 비상 제어부(200)가 직접 인버터(120)를 제어하도록 할 수 있다. 따라서, 벨트 컨베이어 정량 공급기(100)의 운전이 중단되어 발생될 수 있는 경제적 손실을 방지할 수 있다.
[표 1]은 비상 제어부(200)가 구동된 경우의 설정신호, 인버터 제어신호 및 피드백 신호를 측정한 결과이다.
[표 1]을 참조하면, 비상 제어부(200)를 구동시킨 비상제어운전 상태에서도 설정신호, 인버터 제어신호 및 피드백 신호는 정상운전 시의 설정신호, 인버터 제어신호 및 피드백 신호와 차이가 없는 것을 확인할 수 있고 이는 비상 제어부(200)를 통하여 정상적인 운전이 가능함을 나타낸다.
운전 모드
 데이터
(mA)		 이송물의 이송량
100t/h 600t/h 1,200t/h

정상운전
 설정신호 5.33 12.0 20.0
인버터 제어신호 5.0 10.6 17.1
피드백(feedback) 신호 5.33 12.0 20.2

비상제어운전
 설정신호 5.33 12.0 20.0
인버터 제어신호 5.0 10.6 17.2
피드백(feedback) 신호 5.33 12.0 20.1
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치(1000)는 이송물의 이송량 변경이 가능함과 동시에 제어부(160)가 고장나는 경우에도 이송물이 설정된 이송물의 이송량만큼 컨베이어 벨트를 통하여 이송될 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1000: 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치
100: 벨트 컨베이어 정량 공급기 110: 모터
120: 인버터 130: 속도 측정부
140: 중량 측정부 150: 설정부
160: 제어부 200: 비상 제어부
210: 구동부 220: 입력부
230: 저장부 240: 출력부
250: 이송량 출력부

Claims (8)

  1. 컨베이어 벨트를 회전시키는 모터; 상기 모터의 회전속도를 변경할 수 있는 인버터; 상기 컨베이어 벨트의 회전속도를 측정할 수 있는 속도 측정부; 상기 컨베이어 벨트를 통해 이송되는 이송물의 중량을 측정할 수 있는 중량 측정부; 상기 컨베이어 벨트를 통하여 이송되는 이송물의 이송량을 설정할 수 있는 설정부; 및 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 측정된 상기 모터의 회전속도와 측정된 상기 이송물의 중량을 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하는 벨트 컨베이어 정량 공급기; 및
    상기 제어부에 고장이 발생하는 경우, 설정된 이송물의 이송량이 이송될 수 있도록 상기 인버터를 직접 제어하는 비상 제어부를 포함하는, 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비상 제어부는,
    상기 비상 제어부를 구동시킬 수 있는 구동부;
    상기 설정부를 통해 설정된 이송물의 이송량에 대응하는 설정 신호를 입력받는 입력부;
    상기 설정신호에 대응하는 상기 인버터 제어신호에 대한 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 설정신호에 대응하는 상기 인버터 제어신호를 출력하는 출력부를 포함하고,
    상기 인버터 제어신호에 따라 상기 인버터가 제어되어 설정된 이송물의 이송량이 이송되는, 벨트 컨베이어 정량 공급기 비상제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 설정 신호와 인버터 제어신호는 전류값으로 표시되는, 벨트 컨베이어 비상제어장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 데이터는,
    상기 설정 신호의 전류값에 대응하는 상기 인버터 제어신호의 전류값으로 이루어진, 벨트 컨베이어 비상제어장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 비상 제어부는,
    상기 컨베이어 벨트를 통하여 이송되는 상기 이송물의 이송량에 대응하는 출력신호를 출력할 수 있는 이송량 출력부를 더 포함하는, 벨트 컨베이어 비상제어장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 설정부는 추가로 상기 이송량 출력부를 통하여 출력되는 상기 이송물의 출력신호를 수신하여 표시할 수 있는, 벨트 컨베이어 비상제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 추가로 상기 속도 측정부 및 상기 중량 측정부 중 어느 하나의 고장 여부를 감지할 수 있고, 상기 제어부의 고장 여부를 자체적으로 감지할 수 있는, 벨트 컨베이어 비상제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정부는 추가로 상기 속도 측정부, 상기 중량 측정부 및 상기 제어부 중 하나 이상의 고장 여부를 표시할 수 있는, 벨트 컨베이어 비상제어장치.
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