KR20180029339A - 모터제어반용 시스템 - Google Patents

모터제어반용 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180029339A
KR20180029339A KR1020160117058A KR20160117058A KR20180029339A KR 20180029339 A KR20180029339 A KR 20180029339A KR 1020160117058 A KR1020160117058 A KR 1020160117058A KR 20160117058 A KR20160117058 A KR 20160117058A KR 20180029339 A KR20180029339 A KR 20180029339A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
socket
motor
protection control
lop
Prior art date
Application number
KR1020160117058A
Other languages
English (en)
Inventor
정창용
윤정훈
문부기
김용주
변영복
지동춘
조성운
최대식
안대찬
노수장
Original Assignee
주식회사 루텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 루텍 filed Critical 주식회사 루텍
Priority to KR1020160117058A priority Critical patent/KR20180029339A/ko
Priority to PCT/KR2017/009884 priority patent/WO2018048251A1/ko
Publication of KR20180029339A publication Critical patent/KR20180029339A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/646—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6473—Impedance matching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/24—Circuit arrangements for boards or switchyards
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/0013—
    • Y02B90/2607—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 스터브가 최소화된 시리얼 통신용 소켓 보드는, 제 1 소켓, 제 2 소켓 및 제 3 소켓을 포함하는 소켓 보드에 있어서, 비여자 상태에서는 상기 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 3 소켓의 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하며, 여자 상태에서는 상기 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 1 송수신 신호핀을, 그리고 상기 제 3 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 2 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하는 릴레이부;를 더 포함하며, 상기 제 1 송수신 신호핀과 상기 제 2 송수신 신호핀은 각각 별개로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

모터제어반용 시스템{System for Motor Control Center}
본 발명은 시리얼 통신 연결을 위한 소켓 보드와 이러한 소켓 보드를 이용하여 시리얼 통신을 수행하는 모터제어반용 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 통합모듈을 활용한 디지털 LOP(Local Operating Panel)와 이들을 포함하는 모터제어반용 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 모터제어반(MCC; Motor Control Center)에서 복수의 보호제어모듈과 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되는 통합모듈을 활용하여 디지털 LOP를 구성하고 LOP와의 통신 이중화 및 전원 이중화를 구현하는 것에 관한 것이며, 통합모듈과 상기 직렬 통신 네트워크를 공통 이용하여, LOP와 보호제어모듈 사이의 조작 명령 전송과 중앙제어실 또는 PLC와 보호제어모듈 사이의 계측 데이터 수집, 동작 상태 보고 또는 제어 명령 전송 등을 효율적이고 안정적으로 수행하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 모터제어반에 적용되는 통합모듈과 내부 통신에서 이중화 구조를 적용하되 처리 프로세스의 복잡성을 저감하고 통합 모듈 및 내부 통신의 동시 이중화를 구현하는 모터제어반용 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 적어도 보호기능이 이중화된 보호제어모듈을 구비한 모터제어반용 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 통합 모듈을 활용한 모터의 재기동 방법 및 이를 수행하는 모터제어반용 시스템에 관한 것이다.
MCC(Motor Control Center)는 모터의 운전, 정지 제어 및 보호를 위해 차단기, 개폐기, 보호제어모듈 등으로 구성된 단위유닛들과 각 단위유닛의 분기 선로에 전력을 공급하기 위한 주 선로와 차단기 등으로 구성된 인입 유닛으로 구성된다(도 1 참조).
단위유닛을 구성하는 구성품의 하나인 보호제어모듈은 보호장치와 제어장치들로 별도 구성할 수도 있고, 간단한 기능의 장치에서부터 통신기능을 겸하는 고기능 장치까지 다양한 제품이 적용되고 있다.
공장이나 빌딩 등에서는 MCC 판넬 앞에서 제어하는 것과 함께, 중앙제어실에서 원격으로 제어할 필요성이 높아지면서 통신기능이 있는 디지털방식의 보호제어모듈이 보급되고 있다(도 2 참조).
반면 모터가 설치된 현장에서 모터의 운전을 담당하는 현장조작반(LOP: Local Operating Panel)과의 연결은 단위유닛마다 아날로그 신호선들을 설치하는 경우가 아직 대부분이다(도 3 참조).
현장조작반(LOP)에서 모터에 흐르는 전류를 확인할 수 있게 하기 위하여 단위유닛 내에 설치한 CT와 현장조작반의 전류계를 연결하여야 하며, 모터의 운전상태(RUN, STOP 등)를 현장조작반에 표시하기 위하여 단위유닛내 보호제어모듈의 DO(Digital Output) 단자들과 현장조작반의 표시램프들을 연결하고, 현장조작반에서 푸쉬버튼에 의한 RUN, STOP 등의 조작명령이 보호제어모듈의 DI(Digital Input) 단자들을 거쳐서 보호제어모듈의 마그네트컨텍터(M/C)를 제어할 수 있도록, 현장조작반의 푸쉬버튼들과 보호제어모듈의 DI 단자를 연결하여야 한다.
그런데, 이와 같은 아날로그 신호선들은 단위유닛별로 각각 대응하는 현장제어반과의 사이에 설치되어야 하므로, 그 설치 비용이 높고 유지보수의 어려움이 많은 것은 자명한 사실이다. 도 3에서는 편의상 하나의 단위유닛에 대해서만 현장제어반과의 연결을 표시하였으나, 실제로는 모든 단위유닛과 현장조작반 사이에 이러한 연결이 필요하므로, 많은 수의 케이블이 필요하게 된다.
모터제어반으로부터 통상 수십 미터에서 수백 미터까지 떨어진 LOP를 아날로그 신호선들로 연결해야 하는 문제점을 해결하기 위하여, LOP의 장치를 시리얼 통신기능이 있는 디지털장치로 하고 단위유닛의 보호제어모듈과 통신으로 연결하는 방안을 생각해 볼 수 있다.
나아가 모든 LOP와 직렬 통신으로 한꺼번에 연결하되 모터제어반내에 시리얼(직렬) 통신 장치를 두어 LOP들과의 통신을 대표해서 수행토록 하며, 이 시리얼 통신 장치가 각 단위유닛의 보호제어모듈로 분배하고 취합하는 방안도 생각해 볼 수 있다.
그런데, 위의 방안에서는 상기한 모터제어반의 시리얼 통신 장치와 각 단위유닛의 보호제어모듈 사이에도 신호선이나 통신선로가 필요하게 될 것인데, 본 발명은 이와 같은 취지에 따라 모터제어반에 '통합모듈'이라는 새로운 형태의 모듈을 설치하며, 통합모듈과 각 보호제어모듈과의 사이에 시리얼 통신 네트워크를 설치하고 특히, 이러한 시리얼 통신 네트워크를 LOP들과 각 보호제어모듈 사이의 통신외에 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC와의 통신에서도 공통 이용토록 함으로써 모터제어반을 둘러싼 전체적인 시스템의 구성에 효율성을 높이고자 한다.
한편, LOP에 시리얼 통신을 수행하는 디지털 장비가 포함됨에 따라 종래 아날로그 형태의 LOP와 달리 디지털 LOP에는 전원의 공급이 필요한데, 현장 주변의 전원을 사용하면 모터제어반의 운용을 위한 전원의 계통에서 벗어나 부적절하므로 모터제어반에서 이러한 전원을 끌어다 쓰는 것이 바람직하다.
LOP의 제어전원은 LOP가 설치된 현장에서 가져올 수가 없으므로, 모터제어반 내의 전원과 연결하여야 하는데, 도 4(a)와 같이 LOP가 병렬로 단일의 전원선을 이용해 전원을 공급받을 수 있으나, 이 경우 전원선의 한 구간에 단선이 생기면 단선이 생긴 곳의 후단에 있는 LOP에는 전원을 공급할 수 없게 되는 문제가 있다.
그리고 이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, LOP마다 개별의 전원선을 연결해 주는 것을 생각해 볼 수도 있으나, 이 경우에는 LOP의 개수에 비례하는 많은 수의 전원선이 설치되어야 하므로 모든 LOP를 시리얼 통신으로 연결하는 방식의 장점이 없어지게 되는 문제가 있다. 아날로그 신호선에 비하여 신호선의 가닥 수는 줄었으나, 각 LOP 별로 전원선이 연결되어야 하므로 효율성의 장점이 거의 없어지게 된다.
도 5는 모터제어반(MCC:Motor Control Center)과 이에 적용된 모터제어반용 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다(본 출원인의 비공개 발명이다).
모터제어반(MCC:Motor Control Center)에서 마스터 장치('통합모듈')는 시리얼 통신을 통하여 복수의 슬레이브 장치('보호제어모듈')와 시리얼 통신을 수행하여 데이터를 수집하고 전달한다.
모터제어반의 인입유닛에 단위유닛의 보호제어모듈들과 통신연결되는 통합모듈을 적용함으로써 통합모듈이 모든 보호제어모듈과 통신을 담당하게 되고 중앙감시실의 컴퓨터 혹은 PLC는 모터제어반별로 한대의 통합모듈과만 통신을 함으로써 관리효율성을 높이는 구성 예이다.
이와 같은 구성에서는, 도시된 바와 같이 T분기 커넥터를 사용할 수 있는 데, T분기 커넥터를 사용하면 다른 슬레이브 장치에 영향을 주지 않으면서 특정 슬레이브 장치를 통신 네트워크에 연결하거나 분리할 수 있으며, 예를 들어 T분기 커넥터를 사용하지 않고 슬레이브 장치에 직접 통신 케이블을 연결하면 네트워크의 중간에 슬레이브 장치를 새롭게 연결하거나 분리하는 것이 어렵다.
도 6은 3개의 소켓을 구비한 T분기 커넥터의 예로서, 도 6(a)는 외관이고 도 6(b)는 내부 회로 구성도이다.
3개의 소켓에서 송수신 신호핀(Ta,Tb)은 내부 라인을 이용하여 서로 연결되며, 소켓 2(Socket 2)에 연결되는 장치와 T분기 연결을 구성하게 된다.
도 7은 T분기 커넥터를 이용한 네트워크 구성의 예를 도시한 회로도로서, 도 7(a)는 T분기 커넥터까지 도시한 것이고 도 7(b)는 T분기 커넥터를 생략하고 이에 의한 내부의 전기적인 연결만을 고려하여 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 각 T분기 커넥터에 의하여 시리얼 통신선은 T분기되어 각 슬레이브 장치(Slave Device)로 연결되는 점을 알 수 있다.
그런데, 모터제어반과 같은 설비에서는 사용자가 단위유닛을 인출할 수 있는 구조가 되어야 하므로, 단위유닛의 슬레이브 장치('보호제어모듈')는 단위유닛 내에 위치하고 T분기 커넥터는 단위유닛의 외부에 설치되어야 한다.
따라서 T분기 커넥터의 소켓 2와 슬레이브 장치 사이의 통신선이 구성하는 스터브(Stub)는 그 길이가 짧게는 1 미터 길게는 3 미터 이상이 될 수도 있으며, 모터제어반에는 많은 단위유닛이 집합되어 있고 각 단위유닛마다 이와 같은 스터브를 구성하게 된다.
그런데 이와 같이 긴 스터브(Stub)는 임피던스 불일치(Impedance Mismatch)를 불러오며 이에 따라 신호의 반사(Reflection)를 일으켜 통신장애가 발생할 가능성을 높이는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, T분기되는 슬레이브 장치의 개수를 제한하는 방식을 사용할 수 있으나, 이러한 경우 일정 영역마다 컨버터나 별도의 수집장치를 설치해야 하는 문제점이 있으며, 설치여건에 따라 장애없는 통신이 보장되는 슬레이브 장치의 개수나 통신선의 길이가 달라질 수 있으므로, 정확한 설치사양을 제시할 수 없는 문제점도 있게 된다.
종래 모터제어반의 통신 구성은 각 단위 유닛의 보호제어모듈마다 고유 IP 및 ID를 부여하여야 하고 여러 대의 MCC가 설치되어 있는 경우 관리의 복잡성이 높아지는 문제가 있다.
이에 따라 본 발명의 발명자는 도 3과 같은 구조의 모터제어반용 시스템을 발명하였다. MCC의 인입유닛에 모터유닛의 보호제어모듈들과 통신연결되는 통합모듈을 적용함으로써 통합모듈이 모든 보호제어모듈과 통신을 담당하게 되고, 중앙제어실의 컴퓨터 혹은 PLC는 MCC별로 한대의 통합모듈과만 통신을 함으로써 관리효율성을 높인 것이다.
그런데, 도 8과 같은 구성에서는 인입유닛에 설치되는 통합모듈의 신뢰성과 안정성이 매우 중요하게 된다. 각 모터유닛에 설치되는 보호제어모듈은 고장나더라도 모터 한대에 대한 제어 불능 상태가 되지만, 인입유닛의 통합모듈이 고장나거나 상위 시스템과의 통신이 단절되는 경우 또는 보호제어모듈과의 통신기능에 문제가 발생하는 경우에는 MCC에 연결된 전체 모터의 원격 제어가 불가능 상태로 되는 심각한 상황이 초래될 수 있다.
신뢰성 향상을 위해서는 이중화 구성이 요구되나 MCC의 경우 인입유닛의 통합모듈과 각 모터유닛의 보호제어모듈 모두를 이중화하는 것은 MCC 구성 비용의 과도한 상승으로 이어져 현실적인 제약이 있다.
제안되는 한 방법은 인입유닛의 통합모듈만을 이중화해 MCC에 연결된 전체 모터가 한꺼번에 제어 불능 상태로 되는 것을 방지하는 것이다. 이에 따라 인입유닛의 통합모듈을 이중화한 경우 통신 결선도는 도 9와 같다.
상위시스템과 이더넷으로 연결된 인입유닛의 통합모듈 2대는 액티브(Active)/스탠바이(Standby)의 역할을 수행하며, 액티브 장치에 이상이 있을 때 스탠바이 장치가 액티브 장치의 기능을 대신하게 된다.
인입유닛의 통합모듈과 모터유닛의 보호제어모듈과의 통신 연결은 통합모듈중 하나, 예를 들면, 액티브 장치의 통신단자에서 출발하여 각 보호제어모듈들을 거친 다음에 스탠바이 장치의 통신단자로 연결시킨다.
그리고 액티브 장치에서 보호제어모듈들과 통신하다가 액티브 장치에 이상이 생기면 스탠바이 장치가 각 보호제어모듈들과의 통신을 수행한다. 도면에서 분기커넥터는 3개의 소켓이 내부적으로 병렬 연결되는 일반적인 분기 커넥터를 사용할 수 있다.
이와 같은 구조로 인입유닛의 통합모듈과 모터유닛의 보호제어모듈들을 통신연결하면 통합모듈의 이중화 기능에는 문제가 없으나 내부 통신 선로의 단선 등이 발생되면 일부 모터의 제어불능 상태가 될 수 있다. 이러한 경우 제안될 수 있는 해결책은 액티브 장치와 스탠바이 장치가 통신을 분담하는 방안이다.
예를 들면 도 10에 도시된 바와 같이, 4번의 보호제어모듈과 5번의 보호제어모듈 사이에 단선이 발생하면 액티브 장치는 1~4번의 보호제어모듈과만 통신이 가능하므로, 스탠바이 장치가 5~10번의 보호제어모듈과 통신을 수행한다.
액티브 장치는 스탠바이 장치의 도움으로 모든 보호제어모듈과 통신할 수 있으나 정상적인 액티브/스탠바이처럼 스위칭하여 동작하지 못하고, 액티브 장치 및 스탠바이 장치가 분담하는 형태가 되어 액티브 장치와 스탠바이 장치 사이에 복잡한 협조 기능을 구현하여야 하므로 처리 프로세스가 복잡해지는 문제가 있다.
또한 액티브 장치 또는 스탠바이 장치 중 어느 하나의 이상과 내부 통신선의 단선이 동시에 발생하는 경우에는 이상이 생긴 장치와 통신해야 하는 보호제어모듈과는 통신 불능 상태가 되는 문제가 있다.
본 발명의 발명자는 도 8과 같은 구조의 모터제어반용 시스템을 발명하였다. MCC의 인입유닛에 모터유닛의 보호제어모듈들과 통신연결되는 통합모듈을 적용함으로써 통합모듈이 모든 보호제어모듈과 통신을 담당하게 되고, 중앙제어실의 컴퓨터 혹은 PLC는 MCC별로 한대의 통합모듈과만 통신을 함으로써 관리효율성을 높인 것이다.
그런데, 도 8과 같은 구성에서는 인입유닛에 설치되는 통합모듈 등의 신뢰성과 안정성이 매우 중요하게 된다. 신뢰성을 향상시키는 한 방안은 이중화 구성을 하는 것이며, 인입유닛의 통합모듈과 각 모터유닛의 보호제어모듈 모두를 이중화할 수 있다.
모터유닛의 보호제어모듈을 이중화하는 일반적인 방법은 한 모터유닛에 2대의 보호제어모듈을 모터로 공급되는 전원선로에 병렬로 설치하고 사고 시 마그네틱 컨텍터(M/C)를 트립시키는 각각의 디지털 출력 단자를 AND 혹은 OR 조합하는 것이다.
예를 들면, RUN 또는 STOP의 제어기능과 보호기능을 겸하는 보호제어모듈과 보호기능만을 수행하는 보호모듈을 조합할 수 있으며, 두 모듈이 모두 폴트로 인식하여 Trip 신호가 발생되는 경우, 모터의 전력 공급라인에 있는 M/C이 동작하여 전력 공급이 차단되도록 구성할 수 있다. 또는 두 모듈 중 한 모듈이라도 폴트로 인식하면 모터의 전력 공급라인에 있는 M/C이 동작하여 전력 공급이 차단되도록 구성할 수 있다.
상기와 같이 현재의 모터유닛 장치들은 이중화를 목적으로 설계된 제품이 아니기 때문에 이중화를 위하여 Trip 출력 접점만을 활용할 수 있고, 이중화를 위해 최적화된 기능이 없는 실정이다.
상위 시스템과 통신으로 연결하지 않는 모터제어반의 경우에는 보호제어모듈의 이중화 시 하나의 모터유닛에 두 개의 보호제어모듈을 설치함에 따라 두개의 디스플레이 모듈을 설치해야 되는 점 이외에는 큰 문제가 없으나, 상위시스템과 통신을 해야 하는 경우에는 여러 가지 해결해야 할 과제들이 있다.
도 11은 보호제어모듈을 이중화하고 통신을 상위와 연결하는 한 방안을 상정하여 도시한 것이다.
그런데, 이러한 구성에서는 각 모터유닛마다 두 대의 보호제어모듈이 설치되므로, 통신부담이 두 배로 증가하며 상위 시스템은 하나의 모터유닛 내에 설치된 두 대의 보호제어모듈들을 쌍으로 관리해야 해야 하므로 관리 부담이 증가하는 문제가 있다.
한편, MCC에서 모터 공급 전원의 순간정전이 발생했을 때 모터의 자동 재기동은 여러 가지 장점을 가지므로, 종래 순간정전 후 자동 재기동을 위해서 대략 두가지 방식이 이용된다.
첫번째 방식은, 보호제어모듈과 별개로 순시정전 재시동 릴레이를 사용하는 방식이다. 이 방식에서는 충전 배터리 등에 의해 장치의 내부에 충전된 전원으로 정전 시에도 일정시간 접점을 유지하여 설정시간 이내의 짧은 정전 이후 복전되면 모터에 전원을 공급하는 선로의 마그네틱 컨텍터(M/C)를 여자 시킴으로써 재시동 기능을 수행한다.
두번째 방식은, 보호제어모듈의 제어전원으로 DC 전원을 사용하거나 UPS 전원을 사용하며, 모터에 공급되는 전원이 정전되어도 정전 상황을 장치가 모니터링하고 있다가 복전 후에 모터의 재기동을 설정된 시간에 실행하는 방식이다.
첫번째 방식은 설정된 짧은 시간 이내의 정전 시 복전 후 즉시 재기동하는 기능만을 수행할 수 있는데 반하여, 두번째 방식은 다음 기능 설명과 같이 상황에 맞는 제어가 가능하다.
제 1 설정시간(T1; 대략 수 msec - 수 sec) 이내의 짧은 정전 후 복전된 경우는 모터가 관성에 의하여 완전히 정지되기 전에 복전이 되어 돌입전류가 적으므로, MCC반에서 전원을 공급하는 모든 모터가 동시에 재기동 되더라도 돌입전류가 상대적으로 적어 과전류 상태가 되지 않는다. 이 경우에는 모터에 전원을 공급하는 M/C를 여자시키는 디지털 출력(DO) 접점이 계속 ON 상태를 유지하도록 함으로써 순간정전에 관계없이 모터가 계속 운전되게 한다.
그러나, 정전 시간이 제 1 설정시간(T1) 보다 크고 제 2 설정시간(T2) 보다 작은 경우, 디지털 출력(DO) 접점은 제 1 설정시간(T1)을 지나는 시점에서 강제로 Open된다. 그리고 복전되는 시점에서 재기동 지연시간(Restart Delay; T3)이 지연된 후에 재기동 명령이 출력되어 다시 출력접점이 Closed되어 모터가 재기동된다.
재기동 지연시간(Restart Delay; T3)을 설정하는 이유는 제 1 설정시간(T1) 이상의 정전 시에는 모터가 거의 정지상태가 되기 때문에 복전 시 모든 모터가 바로 재기동되면 돌입전류가 과도하게 발생하기 때문이다. 개별 모터 유닛에 흐르는 전류는 상대적으로 크지 않으나, 통상 MCC를 통하여 많은 수의 모터가 전력을 공급받으므로, 동시에 많은 수의 모터가 재기동되면 인입유닛에 흐르는 돌입전류는 매우 크게 됨으로써 전원 공급 계통이 과전류 상태로 된다.
이를 막기 위하여 MCC에서 각 보호제어모듈은 대응하는 각 모터별로 재기동 지연시간(Restart Delay; T3)를 각각 다르게 주어 모터를 순차적으로 재기동하게 함으로써 전원 공급 계통이 과전류 상태로 되는 것을 방지한다(도 12 참조).
이러한 모터별 재기동 지연시간(T3)은 MCC에서 전원 공급 계통의 과전류를 방지하는데 효과가 있으나, 반면 전체 모터의 재기동 시간이 많이 걸리게 되는 단점이 있다.
각 모터의 기동시간은 모터 용량, 모터 종류, 기동방식, 부하조건 등에 의해 영향을 받을 수밖에 없으며, 특히 부하조건은 모터의 고유한 특성과는 무관한 조건이다. 이와 같은 이유로 각 모터의 기동시간을 정확히 산정하기 힘들기 때문에 현장에서는 각 모터의 재기동 지연시간(Restart Delay; T3)을 여유있게 설정할 수밖에 없으며, 이에 따라 공장의 전체 공정 재가동 시간이 증가되어 순간 정전에 의한 피해가 늘어날 수 있는 문제가 있다.
이상 종래 기술의 문제점 및 과제에 대하여 설명하였으나, 이러한 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것은 아니다.
본 발명의 목적은 시리얼 통신을 위한 네트워크의 구성에서 커넥터와 슬레이브 장치 사이의 통신선을 길게 해도 되는 시리얼 통신용 커넥터('소켓 보드')를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시리얼 통신을 위한 네트워크의 구성에서 T-분기로 인한 임피던스 미스매치 또는 반사 등이 저감될 수 있는 시리얼 통신용 커넥터('소켓 보드')를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 커넥터와 단위유닛내 모듈 사이의 통신선을 길게 해도 되는 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 모터제어반을 둘러싼 시스템의 구성에 있어서 효율성을 높인 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 디지털화된 LOP에 대한 전원 공급에 있어서 효율성이 있으면서도 안정성을 가진 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 모터제어반을 둘러싼 시스템의 구성에 있어서 통신 또는 전원 공급에 있어서 효율성과 폴트 톨러런스(Fault Tolerance)를 동시에 가지는 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 통합 모듈 및 내부 통신을 이중화할 때 처리 프로세스의 복잡성을 저감하는 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 통합 모듈 및 내부 통신의 동시 이중화가 가능한 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 적어도 모터유닛의 보호제어모듈을 이중화할 때 관리 부담 및 시스템 구성 비용을 저감할 수 있는 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 모터제어반에서 전체 모터의 재기동 시간을 단축시킬 수 있는 모터의 재기동 방법 및 이를 수행하는 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 각 모터유닛 또는 각 보호제어모듈마다 순시정전 재시동 릴레이를 구비하거나, 각 보호제어모듈마다 UPS 전원 등의 비상 전원을 구비하지 않아도 모터의 상태 복구를 원활히 수행할 수 있는 모터의 재기동 방법 및 이를 수행하는 모터제어반용 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 스터브가 최소화된 시리얼 통신용 소켓 보드는, 제 1 소켓, 제 2 소켓 및 제 3 소켓을 포함하는 소켓 보드에 있어서,
비여자 상태에서는 상기 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 3 소켓의 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하며, 여자 상태에서는 상기 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 1 송수신 신호핀을, 그리고 상기 제 3 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 2 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하는 릴레이부;를 더 포함하며, 상기 제 1 송수신 신호핀과 상기 제 2 송수신 신호핀은 각각 별개로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 소켓보드에 있어서, 상기 릴레이부의 여자를 위한 전원은 플러그를 통하여 상기 제 2 소켓에 연결되는 슬레이브 장치로부터 공급되며, 이에 따라 상기 제 2 소켓으로부터 상기 플러그가 분리되면 상기 릴레이부의 여자를 위한 전원의 공급도 중단되어 상기 비여자 상태로 될 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 스터브가 최소화된 시리얼 통신용 소켓 보드는, 제 1 소켓, 제 2 소켓 및 제 3 소켓을 포함하는 소켓 보드에 있어서,
제 1 상태에서는 상기 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 3 소켓의 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하며, 제 2 상태에서는 상기 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 1 송수신 신호핀을, 그리고 상기 제 3 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 2 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하는 스위치부;를 더 포함하며, 상기 제 1 상태 및 상기 제 2 상태는 상기 제 2 소켓에 삽입될 수 있는 플러그의 삽입여부에 따라 토글하며, 상기 제 1 송수신 신호핀과 상기 제 2 송수신 신호핀은 각각 별개로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 소켓보드에 있어서, 상기 제 2 소켓과 슬레이브 장치 사이에 연결되는 케이블에서는 상기 제 1 송수신 신호핀에 접속되는 신호선과 상기 제 2 송수신 신호핀에 접속되는 신호선이 각각 별개로 구성된다.
상기한 소켓보드에 있어서, 상기 슬레이브 장치는 모터제어반의 단위 유닛내에 설치되는 것이며, 상기 소켓 보드는 상기 단위 유닛의 외부에 설치될 수 있다.
상기한 소켓보드에 있어서, 상기 릴레이부는, 상기 비여자 상태에서는 상기 제 1 소켓의 데이지체인 신호핀과 상기 제 3 소켓의 데이지체인 신호핀을 전기적으로 연결하며, 상기 여자 상태에서는 상기 제 1 소켓의 데이지체인 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 1 데이지체인 신호핀을, 그리고 상기 제 3 소켓의 데이지체인 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 2 데이지체인 신호핀을 전기적으로 연결하며, 상기 제 1 데이지체인 신호핀과 상기 제 2 데이지체인 신호핀은 각각 별개로 구성된다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터제어반용 시스템은, 복수의 단위유닛과 인입유닛을 포함하는 모터제어반에 설치되는 모터제어반용 시스템으로서,
모터의 보호 및 제어를 위하여 상기 단위유닛별로 각각 설치되는 복수의 보호제어모듈; 상기 복수의 보호제어모듈과 시리얼 통신으로 연결되어 상기 보호제어모듈이 계측한 계측데이터를 수집하고 중앙감시실로부터의 제어명령을 상기 보호제어모듈로 전송하는 통합모듈;을 포함하여 구성되되,
상기 시리얼 통신을 위하여 상기 통합모듈로부터 복수의 소켓보드가 직렬로 연결되며, 상기 소켓보드의 각각은, 상기 통합모듈 또는 전단의 소켓보드로부터의 송수신 신호선과 후단의 소켓보드로부터의 송수신 신호선을 연결하는 제 1 상태와, 상기 통합모듈 또는 전단의 소켓보드로부터의 송수신 신호선과 후단의 소켓보드으로부터의 송수신 신호선을 상기 복수의 보호제어모듈중 하나로부터의 제 1 송수신 신호선 및 제 2 송수신 신호선에 각각 연결하는 제 2 상태를 스위칭하는 릴레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 모터 제어반용 시스템에 있어서, 상기 제 1 상태는 상기 릴레이부가 비여자 상태이고, 상기 제 2 상태는 상기 릴레이가 여자 상태일 수 있다.
상기한 모터 제어반용 시스템에 있어서, 상기 릴레이부의 여자를 위한 전원은 상기 보호제어모듈로부터 공급될 수 있다.
상기한 모터 제어반용 시스템에 있어서, 상기 비여자 상태에서는 상기 통합모듈 또는 전단의 소켓보드로부터의 데이지체인 신호선과 후단의 소켓보드로부터의 데이지체인 신호선을 연결하며, 상기 여자 상태에서는 상기 통합모듈 또는 전단의 소켓보드로부터의 데이지체인 신호선과 후단의 소켓보드로부터의 데이지체인 신호선을 상기 복수의 보호제어모듈중 하나로부터의 제 1 데이지체인 신호선 및 제 2 데이지체인 신호선에 각각 연결할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터 제어반용 시스템은, 모터제어반에 어레이로 구성되는 단위유닛별로 포함되어 모터를 보호 또는 제어하는 복수의 보호제어모듈과; 모터가 설치된 현장에서 적어도 모터에 대한 조작 명령을 입력받는 복수의 LOP 컨트롤러;를 포함하는 모터 제어반용 시스템으로서, 상기 복수의 보호제어모듈과 제 1 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되는 것과 함께, 상기 복수의 LOP 컨트롤러와 제 2 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC와 통신하는 통합모듈;을 더 포함하며,
i) 상기 LOP 컨트롤러와 상기 보호제어모듈 사이의 조작 명령 전송과, ii) 상기 중앙제어실 또는 PLC와 상기 보호제어모듈 사이의 계측 데이터 수집, 동작 상태 보고 또는 제어 명령 전송은, 상기 통합모듈을 공통으로 개재하여 수행되며, 상기 제 1 직렬 통신 네트워크를 공통 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터 제어반용 시스템은, 모터제어반에 어레이로 구성되는 단위유닛별로 포함되어 모터를 보호 또는 제어하는 복수의 보호제어모듈과; 모터가 설치된 현장에서 적어도 모터에 대한 조작 명령을 입력받는 복수의 LOP 컨트롤러;를 포함하는 모터 제어반용 시스템으로서, 상기 복수의 보호제어모듈과 제 1 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되는 것과 함께, 상기 복수의 LOP 컨트롤러와 제 2 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되는 통합모듈; 상기 복수의 LOP 컨트롤러의 근방에 위치하고 입력 전원으로부터 DC 전원을 생성하는 복수의 전원공급모듈;을 더 포함하며, 상기 복수의 전원공급모듈은, 상기 제 2 직렬 통신 네트워크를 구성하는 통신 케이블 내의 일부 와이어에 대하여 적어도 2 이상의 서로 다른 지점에서 병렬로 상기 DC 전원을 각각 인가하는 것을 특징으로 한다.
상기한 모터 제어반용 시스템에 있어서, 상기 복수의 LOP 컨트롤러와 상기 통합모듈의 사이에서 직렬 통신을 중계하는 LOP 중계장치;를 더 포함하며, 상기 복수의 LOP 컨트롤러와 상기 LOP 중계장치는 링을 구성하도록 연결된다.
상기한 모터 제어반용 시스템에 있어서, 상기 통합모듈이 쌍으로 구성된 마스터 통합모듈 및 슬레이브 통합모듈을 포함하고, 상기 LOP 중계장치가 쌍으로 구성된 마스터 LOP 중계장치 및 슬레이브 LOP 중계장치를 포함하며, 상기 마스터 통합모듈은 상기 마스터 LOP 중계장치 및 상기 슬레이브 LOP 중계장치의 각각과 연결되고, 상기 슬레이브 통합모듈도 상기 마스터 LOP 중계장치 및 상기 슬레이브 LOP 중계장치의 각각과 연결된다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터 제어반용 시스템은, 모터제어반에 어레이로 구성되는 단위유닛별로 포함되어 모터를 보호 또는 제어하는 복수의 보호제어모듈과; 모터가 설치된 현장에서 적어도 모터에 대한 조작 명령을 입력받는 복수의 LOP 컨트롤러;를 포함하는 모터 제어반용 시스템으로서, 상기 복수의 보호제어모듈과 제 1 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되는 것과 함께, 상기 복수의 LOP 컨트롤러와 제 2 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되는 마스터 통합모듈 및 슬레이브 통합모듈; 상기 복수의 LOP 컨트롤러와 상기 마스터 통합모듈 또는 상기 슬레이브 통합모듈 사이에서 직렬 통신을 중계하는 마스터 LOP 중계장치 및 슬레이브 LOP 중계장치;를 더 포함하며, 상기 마스터 통합모듈은 상기 마스터 LOP 중계장치 및 상기 슬레이브 LOP 중계장치의 각각과 연결되고, 상기 슬레이브 통합모듈도 상기 마스터 LOP 중계장치 및 상기 슬레이브 LOP 중계장치의 각각과 연결되며, 상기 마스터 통합모듈 또는 상기 슬레이브 통합모듈 중의 하나가 선택적으로 활성화되고, 상기 마스터 LOP 중계장치 또는 상기 슬레이브 LOP 중계장치 중의 하나가 선택적으로 활성화되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터제어반용 시스템은, 모터제어반에 대응하여 설치되며 이중화된 제 1 통합모듈 및 제 2 통합모듈; 각 모터유닛에 대응하여 설치되는 복수의 보호제어모듈; 상기 제 1 통합모듈 및 상기 제 2 통합모듈과 상기 복수의 보호제어모듈의 사이에 시리얼 통신 네트워크를 구성하기 위하여, 상기 복수의 보호제어모듈이 접속되는 멀티포인트 버스;를 포함하되, 상기 멀티 포인트 버스의 일단은 상기 제 1 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트와 상기 제 2 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트에 공통 연결되며, 상기 멀티포인트 버스의 타단은 상기 제 1 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트와 상기 제 2 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트에 공통 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터제어반용 시스템은, 모터제어반에 대응하여 설치되며 이중화된 제 1 통합모듈 및 제 2 통합모듈; 각 모터유닛에 대응하여 설치되는 복수의 보호제어모듈;를 포함하며, 상기 제 1 통합모듈 및 상기 제 2 통합모듈과 상기 복수의 보호제어모듈의 사이에 시리얼 통신 네트워크를 구성하되, 상기 제 1 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트로부터 출발하여 상기 제 1 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트로 돌아오는 제 1 링을 구성하고, 상기 제 2 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트로부터 출발하여 상기 제 2 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트로 돌아오는 제 2 링을 구성하되, 상기 제 1 링과 상기 제 2 링에서 적어도 상기 복수의 보호제어모듈이 접속되는 지점을 포함하는 구간은 공유되어 단일의 멀티포인트 버스가 되는 것을 특징으로 한다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기한 2개의 공통 연결을 위하여 브릿지 소켓이 각각 이용되되, 상기 브릿지 소켓은, 적어도 3개의 소켓을 구비하고 상기 적어도 3개의 소켓에서 시리얼 통신에 이용되는 대응 단자들이 내부적으로 서로 연결될 수 있다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 제 1 통합모듈 및 상기 제 2 통합모듈 중의 하나는 액티브 모듈로 동작하고 다른 하나는 스탠바이 모듈로 동작하는 것으로서, 상기 액티브 모듈과 상기 스탠바이 모듈 사이에는 하트비트(Heartbeat) 통신을 수행하고 상기 액티브 모듈에 이상이 있을 때 상기 스탠바이 모듈이 상기 액티브 모듈의 기능을 대신할 수 있다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 제 1 통합모듈 및 상기 제 2 통합모듈은 상위와 IP 통신을 수행하되, 상기 액티브 모듈에 이상이 있을 때 상기 스탠바이 모듈의 IP주소는 상기 액티브 모듈이 사용하던 IP주소로 스위칭될 수 있다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 멀티포인트 버스의 중간에 단절이 있으면, 단절된 지점을 중심으로 상기 멀티포인트 버스의 일측에 접속된 보호제어모듈은 상기 액티브 모듈의 제 1 시리얼 통신 포트를 이용해 통신을 수행하며, 상기 멀티포인트 버스의 타측에 접속된 보호제어모듈은 상기 액티브 모듈의 제 2 시리얼 통신 포트를 이용해 통신을 수행할 수 있다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 보호제어모듈은 유닛 소켓을 이용하여 상기 멀티포인트 버스에 접속되며, 상기 유닛 소켓은, 상기 멀티포인트 버스가 연장되는 양쪽 방향으로 각각 연결되는 제 1 소켓 및 제 3 소켓과, 상기 복수의 보호제어모듈중 어느 한 보호제어모듈과 연결되는 제 2 소켓을 포함하며, 상기 제 1 소켓과 제 3 소켓의 대응 단자가 상기 유닛 소켓의 내부에서 직접 연결되는 제 1 상태와, 상기 제 1 소켓과 제 3 소켓의 대응 단자가 상기 어느 한 보호제어모듈을 경유하여 연결되는 제 2 상태의 사이를 스위칭할 수 있다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 보호제어모듈로부터 공급되는 전원에 의해서 동작하는 솔레노이드 스위치에 의해서 상기 제 1 상태 및 상기 제 2 상태의 사이를 스위칭할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터제어반용 시스템은, 모터제어반의 각 모터 유닛은, 대응하는 모터에 대하여 적어도 이중화된 보호 기능을 수행하는 제 1 보호제어모듈 및 제 2 보호제어모듈; 상기 제 1 보호제어모듈 및 상기 제 2 보호제어모듈을 위한 단일의 디스플레이모듈;을 포함하며, 상기 디스플레이모듈, 상기 제 1 보호제어모듈 및 상기 제 2 보호제어모듈 중 적어도 하나는 상기 제 1 보호제어모듈이 계측한 전류와 상기 제 2 보호제어모듈이 계측한 전류를 비교하며, 상기 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나면 상위 장치로 보고되도록 한다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나지 않으면, 상기 제 1 보호제어모듈이 계측한 전류와 상기 제 2 보호제어모듈이 계측한 전류 중 어느 하나만 상기 상위 장치로 전송된다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 비교는 상기 디스플레이모듈이 수행한다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 제 1 보호제어모듈이 단독으로 상기 상위 장치와 시리얼 통신으로 연결되며, 상기 제 2 보호제어모듈은 상기 제 1 보호제어모듈을 개재하여 상기 상위 장치와 정보를 송수신한다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 디스플레이모듈은 상기 제 1 보호제어모듈 및 상기 제 2 보호제어모듈과 내부의 시리얼 통신으로 연결되되, 상기한 내부의 시리얼 통신에서 상기 디스플레이 모듈이 마스터가 되고 상기 제 1 보호제어모듈 및 상기 제 2 보호제어모듈은 슬레이브가 된다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터제어반용 시스템은, 모터제어반의 각 모터 유닛은, 대응하는 모터에 대하여 적어도 이중화된 보호 기능을 수행하는 제 1 보호제어모듈 및 제 2 보호제어모듈; 상기 제 1 보호제어모듈 및 상기 제 2 보호제어모듈을 위한 단일의 디스플레이모듈;을 포함하며, 상기 제 1 보호제어모듈이 단독으로 상위 장치와 시리얼 통신으로 연결되며, 상기 디스플레이모듈은 상기 제 1 보호제어모듈 및 상기 제 2 보호제어모듈과 내부의 시리얼 통신으로 연결된다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기한 내부의 시리얼 통신에서 상기 디스플레이 모듈이 마스터가 되고 상기 제 1 보호제어모듈 및 상기 제 2 보호제어모듈은 슬레이브가 된다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 디스플레이모듈은 적어도 2개의 시리얼 통신 드라이버 및 포트를 구비하며, 상기 디스플레이모듈은 상기 제 1 보호제어모듈 및 상기 제 2 보호제어모듈과 서로 다른 시리얼 통신 드라이버 및 포트와 통신선을 이용하여 연결된다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 제 2 보호제어모듈의 상태 정보는 상기 디스플레이모듈 - 상기 제 1 보호제어모듈을 개재하여 상기 상위 장치로 전달된다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 모터에 대하여 전력을 공급하는 경로에 설치된 마그네틱 컨텍터의 여자 코일과 상기 제 1 보호제어모듈의 제 1 트립 접점 및 상기 제 2 보호제어모듈의 제 2 트립 접점이 연결되는 데 있어서, 상기 제 1 트립 접점과 상기 제 2 트립 접점이 서로 병렬 연결 또는 직렬 연결된 후 상기 여자 코일과 연결된다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 모터제어반에 대응하여 설치되며 이중화된 제 1 통합모듈 및 제 2 통합모듈; 상기 제 1 통합모듈 및 상기 제 2 통합모듈과 상기 모터제어반에 설치된 복수의 상기 제 1 보호제어모듈 사이에 시리얼 통신 네트워크를 구성하기 위하여, 상기 제 1 보호제어모듈이 접속되는 멀티포인트 버스;를 포함하되, 상기 멀티 포인트 버스의 일단은 상기 제 1 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트와 상기 제 2 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트에 공통 연결되며, 상기 멀티포인트 버스의 타단은 상기 제 1 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트와 상기 제 2 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트에 공통 연결된다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기한 2개의 공통 연결을 위하여 브릿지 소켓이 각각 이용되되, 상기 브릿지 소켓은, 적어도 3개의 소켓을 구비하고 상기 적어도 3개의 소켓에서 시리얼 통신에 이용되는 대응 단자들이 내부적으로 서로 연결된다.
상기한 모터제어반용 시스템에 있어서, 상기 제 1 보호제어모듈은 소켓 보드를 이용하여 상기 멀티포인트 버스에 접속되며, 상기 소켓 보드는, 상기 멀티포인트 버스가 연장되는 양쪽 방향으로 각각 연결되는 제 1 소켓 및 제 3 소켓과, 상기 제 1 보호제어모듈과 연결되는 제 2 소켓을 포함하며, 상기 제 1 소켓과 제 3 소켓의 대응 단자가 상기 소켓 보드의 내부에서 직접 연결되는 제 1 상태와, 상기 제 1 소켓과 제 3 소켓의 대응 단자가 상기 제 1 보호제어모듈을 경유하여 연결되는 제 2 상태의 사이를 스위칭한다.
본 발명의 일 양상에 따른 모터제어반용 시스템에서 수행되는 모터의 재기동 방법은, 모터제어반에 대응하여 설치되는 통합모듈; 상기 모터제어반을 통해 전력을 공급받는 각 모터에 대응하여 설치되는 복수의 보호제어모듈; 상기 통합모듈과 상기 복수의 보호제어모듈의 사이에 구성되는 통신 네트워크;를 포함하여 구성되는 모터제어반용 시스템에서 수행된다.
상기한 모터제어반용 시스템에서 수행되는 모터의 재기동 방법에 있어서, 상기 통합모듈이 복전후 각 모터의 기동을 주관하되, 인입 피더의 허용전류와 상기 인입 피더에서 계측된 실시간 전류를 적어도 기준으로 이용하여 각 모터의 기동 시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기한 모터제어반용 시스템에서 수행되는 모터의 재기동 방법에 있어서, 상기 통합모듈이 복전후 각 모터의 기동을 주관하여, 각 모터를 순차 기동시키되, 상기 통합모듈은 기동중인 모터가 운전상태로 천이한 것을 확인한 것에 연동하여 다음 순서의 모터에 대한 기동명령을 해당 보호제어모듈로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기한 모터제어반용 시스템에서 수행되는 모터의 재기동 방법에 있어서, 상기 통합모듈이 복전후 각 모터에 대한 전력 공급을 주관하되, 복전후 상기 통합모듈은 정전시간이 순간정전 허용시간(T1)보다 작은 경우 상기 복수의 보호제어모듈에 대하여 전력 경로의 접점 상태에 대한 복구 명령을 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기한 모터제어반용 시스템에서 수행되는 모터의 재기동 방법에 있어서, 상기 통합모듈이 복전후 각 모터의 전력 공급을 주관하되, 복전후 상기 통합모듈은 상기 복수의 보호제어모듈에 대하여 적어도 정전시간에 관한 정보를 전송하며, 상기 보호제어모듈의 각각은 상기 정전시간이 각 보호제어모듈별로 설정된 순간정전 허용시간(T1)보다 작은 경우 전력 경로의 접점 상태에 대한 복구를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 슬레이브 장치(보호제어모듈)와 소켓보드 사이의 송수신 신호선은 스터브(Stub)를 구성하지 않으므로, 슬레이브 장치(보호제어모듈)를 연결할 때에도 스터브의 길이가 제로(Zero)에 가깝도록 최소화되며, 실질적으로는 거의 T-분기가 없는 시리얼 통신을 구현할 수 있게 하는 효과가 있다. 특히, 모터제어반과 같은 응용에서는 슬레이브 장치(보호제어모듈)와 소켓보드 사이의 송수신 신호선의 길이가 짧게는 1 미터 길게는 3 미터 이상이 될 수도 있는 점을 고려하면 상기한 장점은 배가된다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 시리얼 통신을 위한 네트워크의 구성에서 소켓 보드와 슬레이브 장치(보호제어모듈) 사이의 통신선을 길게 해도 되며, 이로 인해 종래 발생되던 임피던스 미스매치 또는 반사 등을 없애거나 저감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 슬레이브 장치(보호제어모듈)의 고장으로 전원 공급이 중단되어도 릴레이부는 비여자 상태가 되며, 이에 따라 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 제 3 소켓의 송수신 신호핀은 릴레이부를 통해서 바로 연결되며, 마스터 장치(통합모듈)와 다른 슬레이브 장치(보호제어모듈) 사이의 시리얼 통신은 정상 동작될 수 있으므로, 특정 슬레이브 장치의 연결 또는 분리나 전원 공급 이상이 다른 슬레이브 장치의 통신에 영향을 주지 않는 효과가 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면 모터제어반을 둘러싼 시스템의 구성에 있어서 다양한 방향의 통신을 위하여 필요한 구성을 공통 이용하므로 효율성을 높일 수 있고, 모터제어반의 제반 구성에 대한 통합적인 관리가 용이하고 유지보수의 편리성이 증가하며, LOP 전원에 대한 이중화와 폴트 톨러런스(FaultTolerance)의 확보, 통신에 대한 이중화와 폴트 톨러런스의 확보를 가능하게 하는 기반을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 일부 전원공급모듈이 고장나거나 모터제어반으로부터의 일부 전원선에 단선이 있어도 모든 LOP 컨트롤러에 대해 정상적으로 전원을 공급할 수 있는 효과가 있으며, 직렬 통신을 위한 통신케이블의 중간에 단선이 있거나 플러그가 빠지더라도 전체 LOP에 대하여 전원 공급이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 긴 전원선의 길이에 의한 전원 전압의 감소나 LOP 컨트롤러의 대수가 많아 전원모듈의 용량을 키울 필요가 있을 때, 전원공급모듈을 설치하는 LOP 컨트롤러의 대수를 증가시키면 되므로, 전원 전압 감소나 용량 증가에 쉽게 대응할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 직렬 통신 네트워크를 구성하는 통신 케이블 내의 일부 와이어에 대하여 적어도 2 이상의 서로 다른 지점에서 병렬로 DC 전원을 각각 인가하게 되며, 전원공급모듈 및 전원선의 숫자를 대폭 저감하면서도, 일부 전원공급모듈이 고장나거나 일부 전원선에 단선이 생기더라도 정상적인 전원공급이 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 통합모듈 또는 LOP 중계장치의 고장에 대처할 수 있고, 임의의 통신선로와 통신포트에서 생기는 단절에 대해서도 대처할 수 있어서, 시스템의 폴트 톨러런스가 대폭 향상되는 효과가 있다. 그리고 이와 같은 효과를 달성하면서도, 모든 LOP에 전원공급모듈을 구성하고 모든 LOP까지 전원선을 설치할 필요없이 일부 LOP 또는 LOP 중계장치에만 전원공급모듈을 구성하고 전원선을 설치하면 되므로, 보다 효율적인 구성이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 모터제어반 전체를 관장하며, LOP, 보호제어모듈 및 중앙제어실(PLC)과의 3 방향 통신을 관장하는 새로운 장치인 '통합모듈'을 구성함으로써, LOP들과의 통신 및 전원 공급에 있어서도 안정성이 높은 시스템을 구성하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 통합 모듈 및 내부 통신을 이중화할 때 처리 프로세스의 복잡성을 현저히 저감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 통합 모듈 및 내부 통신의 동시 이중화가 가능하게 되는 효과가 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 디스플레이모듈은 주 보호제어모듈 및 보조 보호제어모듈과 내부의 시리얼 통신으로 연결되도록 함으로써, 디스플레이모듈을 개재하여 보조 보호제어모듈이 상위 장치와 정보를 송수신할 수 있게 되어, 주 보호제어모듈이 단독으로 상위 장치와 시리얼 통신으로 연결되어도 되므로, 상위 장치의 각종 부담이 경감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 디스플레이모듈은 두 보호제어모듈이 계측하는 전류를 비교하여 그 차이가 일정범위를 벗어나면 알람을 발생시켜 사고시의 오동작 혹은 부동작의 발생을 사전에 예방하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 주 보호제어모듈이 계측한 전류와 보조 보호제어모듈이 계측한 전류를 비교하며, 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나면 상위 장치로 보고되도록 함으로써, 계측 정보에 대한 이중화를 달성하면서도 상위 장치의 부담과 통신 부담을 최소화하는 효과가 있다. 본 발명의 구성에서는 디스플레이모듈이 비교 및 판단을 수행하여 상위 장치의 부담이 경감된다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 주 보호제어모듈이 계측한 전류와 보조 보호제어모듈이 계측한 전류를 비교하여 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나면 상위 장치로 보고되도록 함으로써, 2개의 이중화된 보호제어모듈이 모두 상위 장치로 계측 정보를 보고할 필요없이 단일의 보호제어모듈, 예를 들면 주 보호제어모듈만이 보고해도 되며, 단일의 보호제어모듈만을 상위장치와 통신하도록 통신 네트워크를 구성할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 두개의 보호제어모듈에 대응하여 디스플레이모듈을 각각 구성하는 경우(즉, 디스플레이모듈을 2개로 구성하는 경우)에 비하여, 단일의 디스플레이모듈을 구성함으로써 시스템 구성 비용을 절감하며, 나아가 디스플레이모듈이 두개의 보호제어모듈과 내부의 시리얼 통신으로 연결되게 하되, 디스플레이모듈이 마스터가 되고 두개의 보호제어모듈은 슬레이브가 되게 하는 방법을 통하여, 사용자의 요청에 대한 즉각적인 응답을 가능케한다. 나아가 본 발명의 일양상은 종래 통상의 구성과 비교하여 통신 및 메모리 소요가 절감되는 효과가 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 모터제어반에서 전체 모터의 재기동 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다. 본 발명은 MCC의 인입유닛에 설치되어 개별 모터유닛의 보호제어모듈과 통신으로 연결되는 통합모듈을 이용하여 효과적인 복전후 재기동 기능을 구현한다. 또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 각 모터에 대한 상태 모니터링과 통합 모듈에 의한 제어에 따라, 모터의 부하조건 등이 다이내믹하게 자동 반영됨으로써 과전류 없이 재기동 지연시간이 최적화되며 설비 재가동 시간을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 인입피더의 허용용량에 근접하여 최대한 전류를 흘리면서 기동하게 되므로 보다 더욱 빠르게 전체 모터의 기동을 완료할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 각 모터유닛 또는 각 보호제어모듈마다 순시정전 재시동 릴레이를 구비하거나, 각 보호제어모듈마다 UPS 전원 등의 비상 전원을 구비하지 않아도 순간정전후 복구를 원활히 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 모터제어반의 구성을 전면에서 도시한 배치도이다.
도 2는 종래 모터제어반에서 각 단위유닛의 보호제어모듈과 중앙제어실의 컴퓨터가 통신으로 연결되는 것을 도시한 도면이다.
도 3은 종래 모터제어반의 단위유닛과 LOP 사이의 연결을 도시한 예시도이다.
도 4(a)는 단일의 전원선을 이용하여 모터제어반으로부터 각 LOP로 전원을 공급하는 것을 도시한 도면이며, 도 4(b)는 모터제어반으로부터 각 LOP별로 별도의 전원선을 이용하여 전원을 공급하는 것을 도시한 도면이다.
도 5는 모터제어반(MCC:Motor Control Center)과 이에 적용된 모터제어반용 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다(본 출원인의 비공개 발명이다).
도 6은 3개의 소켓을 구비한 T분기 커넥터의 예로서, 도 6(a)는 외관이고 도 6(b) 내부 회로 구성도이다.
도 7은 T분기 커넥터를 이용한 네트워크 구성의 예를 도시한 회로도로서, 도 7(a)는 T분기 커넥터까지 도시한 것이고 도 7(b)는 T분기 커넥터를 생략하고 이에 의한 내부의 전기적인 연결만을 고려하여 도시한 것이다.
도 8은 본 발명자에 의해 제안된 모터제어반용 시스템의 한 예로서, 인입유닛에 모터유닛의 보호제어모듈들과 통신연결되는 통합모듈을 적용함으로써 통합모듈이 모든 보호제어모듈과 통신을 담당하게 하는 구성이다.
도 9는 본 발명자에 의해 제안된 모터제어반용 시스템의 한 예로서, 인입유닛의 통합모듈을 이중화한 것이다.
도 10는 도 9의 모터제어반용 시스템에서 4번의 보호제어모듈과 5번의 보호제어모듈 사이에 단선이 발생한 상황을 가정한 예이다.
도 11은 보호제어모듈을 이중화하고 통신을 상위와 연결하는 한 방안을 상정하여 도시한 것이다.
도 12는 종래 방식에 따른 모터 재기동 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 13는 본 발명의 제 1-1 실시예에 따른 시리얼 통신용 소켓 보드(1100)의 내부 구성을 도시한 도면으로서 도 13(a)는 릴레이부(1140)가 여자 상태일 때이고 도 13(b)는 릴레이부(1140)가 비여자 상태이다.
도 14는 마스터 장치(110)와 복수의 슬레이브 장치(120) 사이에 본 발명의 제 1-1 실시예에 따른 소켓 보드(1100)를 이용하여 시리얼 통신 네트워크가 구성되는 것을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 1-1 실시예에 따른 소켓 보드를 이용한 시리얼 통신 네트워크에서 전기적인 연결을 중심으로 도시한 도면으로서, 도 15(a)는 소켓보드(1100)가 여자 상태일 때이고 도 15(b)는 소켓보드(1100)가 비여자 상태일 때이다.
도 16은 본 발명의 제 1-2 실시예에 따른 시리얼 통신용 소켓 보드(1100)의 내부 구성을 도시한 도면으로서 도 16(a)는 릴레이부(1140)가 여자 상태일 때이고 도 16(b)는 릴레이부(1140)가 비여자 상태이다.
도 17은 본 발명의 제 1-2 실시에 따른 시리얼 통신용 소켓보드(1200)을 적용한 시리얼 통신 네트워크에서 소켓보드(1200)가 여자 상태일 때 전기적인 회로를 중심으로 도시한 도면이다.
도 18는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템에서 통합모듈, 보호제어모듈 및 LOP의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템에서 중앙제어실의 컴퓨터, 통합모듈, 보호제어모듈 및 LOP 사이의 통신을 도식화한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 컨트롤러(2310)와 전원공급모듈(2400)이 결합된 것을 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 각 LOP 컨트롤러(2310)에 전원을 공급하는 예를 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템에서 통합모듈(2100)과 LOP 컨트롤러(2310)를 중심으로 도시한 도면이다.
도 24은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치를 도시한 블럭도이며, 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치를 적용한 모터제어반용 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 26은 LOP 중계장치를 사용하는 다른 실시예의 모터제어반용 시스템을 도시한 도면이며, 도 27은 LOP 중계장치를 사용하는 또다른 실시예의 모터제어반용 시스템을 도시한 도면이다.
도 28(a)는 본 발명의 일 실시예에 따라 LOP(2300)의 내부에 LOP 컨트롤러(2310)와 함께 LOP 중계장치(2501)가 구성되는 상황을 모식적으로 도시한 도면이며, 도 28(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 29은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)를 적용한 모터제어반용 시스템의 구성도이며, 도 30은 유사한 구성에 대하여 사시도적으로 도시한 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)를 이용하여 또 다르게 구성한 모터제어반용 시스템을 도시한 구성도이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)를 이용하여 또 다르게 구성한 모터제어반용 시스템을 도시한 구성도이다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)를 적용한 모터제어반용 시스템의 다른 구성도이고, 도 34은 유사한 구성에 대하여 사시도적으로 도시한 도면이며(모터제어반으로부터의 전력선은 생략하여 도시함), 도 35는 소켓 보드의 내부 구성도이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템을 도시한 구성이다.
도 37(a)는 통합모듈(3110,3120)의 내부 블럭도이고 도 37(b)는 보호제어모듈(3200)의 내부 블럭도이다.
도 38은 브릿지 소켓(3310,3320)의 내부 구성도이다.
도 39는 유닛 소켓(3400)의 내부 구성도이다.
도 40은 도 36의 구성에서 내부 통신선의 단선이 발생된 상황을 도시한 도면이다.
도 41은 도 36에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템을 사시도적으로 도시한 도면이다.
도 42 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이모듈(4500)의 블럭도이다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따라 단위유닛에 구성되는 디스플레이모듈(4500), 주 보호제어모듈(4210) 및 보조 보호제어모듈(4220)의 연결관계를 도시한 블럭도이다.
도 44는 주 보호제어모듈(4210), 보조 보호제어모듈(4220) 및 디스플레이모듈(4500)과 마그네틱 컨택터(450) 사이의 연결관계 등을 도시한 블럭도이다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템이 구성된 모터제어반의 예를 도시한 도면이다.
도 46은 브릿지 소켓(4310,4320)의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 47은 소켓 보드(4400)의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 48는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템의 전체 구성도이다.
도 49는 통합모듈 및 보호제어모듈의 세부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 50은 통합모듈에 내장되는 슈퍼커패시터를 도시한 사시도이다.
도 51은 모터의 재기동과 관련하여 순간정전 허용시간(T1)과 자동 재기동 허용시간(T2)을 도시한 그래프이다.
도 52은 본 발명의 제 5-1 실시예에 따른 모터의 재기동 방법을 설명하기 위한 그래프로서 시간의 추이에 따른 인입피더의 전류를 나타낸다.
도 53는 본 발명의 제 5-2 실시예에 따른 모터의 재기동 방법을 설명하기 위한 그래프로서 시간의 추이에 따른 인입피더의 전류를 나타낸다.
도 54은 본 발명의 제 5-2 실시예에 따른 모터의 재기동 방법의 변형예를 설명하기 위한 그래프로서 시간의 추이에 따른 인입피더의 전류를 나타낸다.
도 55은 순간정전 허용시간(T1) 내에 복전되는 경우 시간의 추이에 따른 공급 전력의 전압과 DO 접점의 상태를 나타내는 그래프이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다. 본 발명의 실시예들에 따른 '시리얼 통신'은 RS-232, RS-422 또는 RS-485 등의 통신 표준에 따른 통신일 수 있으며 RS-485가 선호된다.
도 13는 본 발명의 제 1-1 실시예에 따른 시리얼 통신용 소켓 보드(1100)의 내부 구성을 도시한 도면으로서 도 13(a)는 릴레이부(1140)가 여자 상태일 때이고 도 13(b)는 릴레이부(1140)가 비여자 상태이다.
도 14는 마스터 장치(110)와 복수의 슬레이브 장치(120) 사이에 본 발명의 제 1-1 실시예에 따른 소켓 보드(1100)를 이용하여 시리얼 통신 네트워크가 구성되는 것을 도시한 도면이다.
예를 들면, 슬레이브 장치(120)는 모터제어반의 단위 유닛내에 설치되는 것이며, 소켓 보드(1100)는 단위 유닛의 외부에 설치되는 것이다.
소켓 보드(1100)는 제 1 소켓(1110), 제 2 소켓(1120), 제 3 소켓(1130), 릴레이부(1140)와 이를 연결하는 도선 및 케이스(미도시)를 포함할 수 있으며, 종래의 시리얼 통신 네트워크에서 사용되는 T 분기 커넥터를 대체할 수 있다. 예를 들면, 제 1 소켓(1110), 제 2 소켓(1120) 및 제 3 소켓(1130)은 RJ45 소켓이다.
제 1 소켓(1110) 및 제 3 소켓(1130)은 복수의 소켓 보드를 체인 방식으로 연결하여 시리얼 통신 네트워크를 구성하기 위하여 사용되는 것으로서, 예를 들어 제 1 소켓(1110)은 전단의 소켓보드 또는 마스터 장치(110)와 연결하기 위한 케이블에 달린 플러그가 삽입될 수 있으며, 제 3 소켓(1130)은 후단의 소켓 보드와 각각 연결하기 위한 케이블에 달린 플러그가 삽입될 수 있다. 제 2 소켓(1120)은 소켓보드(1100)로부터 슬레이브 장치(120)까지 연결하기 위한 케이블에 달린 플러그가 삽입될 수 있다.
제 1 소켓(1110) 및 제 3 소켓(1130)은 각각 전송 데이터를 송수신하는 송수신 신호핀(Ta_1 및 Tb_1; Ta_3 및 Tb_3)을 구비한다. 이에 대비되어, 제 2 소켓(1120)은 전송 데이터를 송수신하는 데 이용되는 제 1 송수신 신호핀(Ta_2_1 및 Tb_2_1)과 제 2 송수신 신호핀(Ta_2_2 및 Tb_2_2)을 별개로 각각 구비한다. 제 2 소켓(1120)에서 제 1 송수신 신호핀(Ta_2_1 및 Tb_2_1)과 제 2 송수신 신호핀(Ta_2_2 및 Tb_2_2)은 각각 별개로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 소켓(1120)은 슬레이브 장치(120)로부터 통신과 관계없는 남는 선을 이용하여 릴레이부(1140)의 제어를 위한 전원을 공급하는 데 이용되는 전원공급핀(DC+ 및 DCG)을 구비한다.
릴레이부(1140)는 제 1 릴레이(1141) 및 제 2 릴레이(1142)를 포함하며, 도면에서 릴레이부(1140)는 2개의 릴레이를 이용하여 구성되었으나, 단일 또는 3개이상의 릴레이를 이용하여 구성될 수 있다. 릴레이부(1140)의 각 릴레이(1141,1142)는 C접접을 이용하여 여자 상태(Energized State)인지 또는 비여자 상태(De-energized State)인지에 따라 신호의 방향이 조절된다.
슬레이브 장치(120)와 연결된 플러그가 제 2 소켓(1120)에 삽입되고 슬레이브 장치(120)가 이를 통하여 전원을 공급할 수 있는 상태이면, 도 13(a)에 도시된 바와 같이 전원공급핀(DC+ 및 DCG)을 개재하여 릴레이부(1140)의 각 릴레이(1141,1142)로 전원이 공급되어 여자 상태로 된다.
릴레이부(1140)는 여자 상태에서 제 1 소켓(1110)의 송수신 신호핀(Ta_1 및 Tb_1)과 제 2 소켓의 제 1 송수신 신호핀(Ta_2_1 및 Tb_2_1)을 전기적으로 연결하며, 제 3 소켓(1130)의 송수신 신호핀(Ta_3 및 Tb_3)과 제 2 소켓(1120)의 제 2 송수신 신호핀(Ta_2_2 및 Tb_2_2)을 전기적으로 연결한다.
송수신 신호는 제 1 소켓(1110) - 릴레이부(1140) - 제 2 소켓(1120) - 슬레이브 장치(120) - 제 2 소켓(1120) - 릴레이부(1140) - 제 3 소켓(1130)을 통해서 또는 이의 역방향을 통해서 전송된다.
제 2 소켓(1120)과 슬레이브 장치(120) 사이에 연결되는 케이블에서는 제 2 소켓(1120)의 제 1 송수신 신호핀에 접속되는 신호선과 제 2 소켓(1120)의 제 2 송수신 신호핀에 접속되는 신호선이 각각 별개로 구성된다(도 14 참조). 위 두 신호선은 슬레이브 장치(120)의 내부 또는 슬레이브 장치(120)와의 접속점에서 병렬 접속될 수 있다.
그리고 슬레이브 장치(120)와 연결된 플러그가 제 2 소켓(1120)에서 분리되거나 슬레이브 장치(120)가 이를 통하여 전원을 공급할 수 없는 상태이면, 도 13(b)에 도시된 바와 같이 릴레이부(1140)의 릴레이(1141,1142)로 전원을 공급할 수 없으므로 비여자 상태로 된다.
릴레이부(1140)는 비여자 상태에서 제 1 소켓(1110)의 송수신 신호핀(Ta_1 및 Tb_1)과 제 3 소켓(1130)의 송수신 신호핀(Ta_3 및 Tb_3)을 전기적으로 바로 연결한다.
송수신 신호는 제 1 소켓(1110) - 릴레이부(1140) - 제 3 소켓(1130)을 통해서 또는 이의 역방향을 통해서 전송된다. 비여자 상태에서는 제 2 소켓(1120) 및 슬레이브 장치(120)를 왕복하는 과정없이 제 1 소켓(1110)의 송수신 신호핀과 제 3 소켓(1130)의 송수신 신호핀은 릴레이부(1140)를 통해서 바로 연결된다.
릴레이부(1140)의 여자를 위한 전원은 플러그를 통하여 제 2 소켓(1120)에 연결되는 슬레이브 장치(120)로부터 공급되며, 이에 따라 제 2 소켓(1120)으로부터 플러그가 분리되면 릴레이부(1140)의 여자를 위한 전원의 공급도 중단되어 바로 비여자 상태로 된다.
예를 들어, 특정한 슬레이브 장치(120)의 교체를 위하여 해당 슬레이브 장치(120)와 연결된 플러그를 제 2 소켓(1120)에서 분리하기만 하면, 릴레이부(1140)는 비여자 상태가 되며, 이에 따라 제 1 소켓(1110)의 송수신 신호핀과 제 3 소켓(1130)의 송수신 신호핀은 릴레이부(1140)를 통해서 바로 연결되며, 마스터 장치(110)와 다른 슬레이브 장치(120) 사이의 시리얼 통신은 정상 동작될 수 있다.
또한, 슬레이브 장치(120)의 고장으로 전원 공급이 중단되어도 릴레이부(1140)는 비여자 상태가 되며, 이에 따라 제 1 소켓(1110)의 송수신 신호핀과 제 3 소켓(1130)의 송수신 신호핀은 릴레이부(1140)를 통해서 바로 연결되며, 마스터 장치(110)와 다른 슬레이브 장치(120) 사이의 시리얼 통신은 정상 동작될 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면 특정 슬레이브 장치의 연결 또는 분리나 전원 공급 이상이 다른 슬레이브 장치의 통신에 영향을 주지 않는 효과가 있다.
도 15은 본 발명의 제 1-1 실시예에 따른 소켓 보드를 이용한 시리얼 통신 네트워크에서 전기적인 연결을 중심으로 도시한 도면으로서, 도 15(a)는 소켓보드(1100)가 여자 상태일 때이고 도 15(b)는 소켓보드(1100)가 비여자 상태일 때이다. 소켓보드(1100)가 여자 상태로서 해당 슬레이브 장치(120)가 시리얼 통신 네트워크에 연결될 때에서도 슬레이브 장치(120)와 소켓보드(1100) 사이의 송수신 신호선은 스터브(Stub)를 구성하지 않고(도 15(a) 참조), 슬레이브 장치(120)의 내부 또는 근방에서만 스터브의 길이가 제로(Zero)에 가깝도록 최소화되므로, 실질적으로는 T-분기가 거의 없는 시리얼 통신을 구현할 수 있게 한다.
이는 종래 슬레이브 장치와 T분기 커넥터 사이에 스터브를 구성는 점과 대비된다(도 7(b) 참조). 나아가 모터제어반과 같은 응용에서는 그 길이가 짧게는 1 미터 길게는 3 미터 이상이 될 수도 있는 점을 고려하면 상기한 특징은 더욱 큰 장점이 된다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 시리얼 통신을 위한 네트워크의 구성에서 커넥터('소켓 보드')와 슬레이브 장치 사이의 통신선을 길게 해도 되며, 이로 인해 종래 발생되던 임피던스 미스매치 또는 반사 등을 없애거나 저감할 수 있는 효과가 있다.
제 1-1 실시예에서는 소켓 보드(1100)에 3개의 소켓이 구성되는 형태에 대하여 설명하였으나, 경우에 따라 제 1 소켓(1100) 및/또는 제 3 소켓(1300)을 생략하고 신호선을 직접 릴레이부(1140)에 연결하는 방식을 사용할 수도 있다. 또한, 소켓 보드(1100)에 4개 이상의 소켓을 구성하는 것으로 하여도 좋다. 그리고 하나의 소켓 보드(1100)에 연결될 수 있는 슬레이브 장치(120)를 복수 개로 하는 경우, 이에 해당하는 숫자 만큼의 제 2 소켓과 릴레이부를 각각 구성토록 할 수도 있다.
예를 들어, 2개의 슬레이브 장치(120)를 연결할 수 있는 소켓 보드를 구성하기 위해 2개의 제 2 소켓(각각 '제 2-1 소켓' 및 '제 2-2 소켓'이라 한다)과 2개의 릴레이부(각각 '제 1 릴레이부' 및 '제 2 릴레이부'라 한다)를 구비하는 경우, 제 1 릴레이부는 제 1 소켓, 제 2-1 소켓 및 제 2 릴레이부의 사이에서 상기한 제 1-1 실시예와 유사한 구성을 가지며, 제 2 릴레이부는 제 1 릴레이부, 제 2-2 소켓 및 제 3 소켓의 사이에서 상기한 제 1-1 실시예와 유사한 구성을 가지고서 동작을 수행한다.
또한, 제 1-1 실시예와 같이 전원 공급 유무에 따라 C접점을 토글하는 릴레이를 사용하는 대신, 기계적인 힘에 따라 C접점을 토글하는 스위치를 사용하여 구현할 수도 있다.
제 1-1 실시예의 릴레이부(1140) 대신 기계적인 힘에 따라 C접점을 토글하는 스위치를 어레이로 포함하는 스위치부를 구비하며, 스위치부는 제 2 소켓에 삽입될 수 있는 플러그의 삽입 여부에 따라 제 1 상태 및 제 2 상태를 토글하여 결정된다.
예를 들면, 스위치부의 스위치는 C접점을 가진 푸시 스위치로서 구현될 수 있으며 제 2 소켓의 플러그 삽입부 끝단 또는 측면에 푸시 스위치가 결합하는 형태로 하여 플러그가 푸시 스위치를 밀면 제 2 상태로 되고 플러그가 제 2 소켓으로부터 분리되면 제 1 상태로 될 수 있다.
스위치부는 제 1 상태에서 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 제 3 소켓의 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하며, 제 2 상태에서는 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 제 2 소켓의 제 1 송수신 신호핀을, 그리고 제 3 소켓의 송수신 신호핀과 제 2 소켓의 제 2 송수신 신호핀을 전기적으로 연결한다.
도 16은 본 발명의 제 1-2 실시예에 따른 시리얼 통신용 소켓 보드(1100)의 내부 구성을 도시한 도면으로서 도 16(a)는 릴레이부(1140)가 여자 상태일 때이고 도 16(b)는 릴레이부(1140)가 비여자 상태이다. 도 17은 본 발명의 제 1-2 실시에 따른 시리얼 통신용 소켓보드(1200)을 적용한 시리얼 통신 네트워크에서 소켓보드(1200)가 여자 상태일 때 전기적인 회로를 중심으로 도시한 도면이다.
도 13에 도시된 본 발명의 제 1-1 실시예와 비교하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.
시리얼 통신 선로는 마스터 장치와 각 슬레이브 장치들과의 통신을 위한 것이므로, 원칙적으로는 슬레이브 장치 사이의 통신은 불가능하다. 본 실시예에서는 송수신 신호선과는 별도의 신호선을 이용하여 이웃한 슬레이브 장치 사이의 통신을 수행할 수 있도록 하며, 이러한 별도의 신호선을 '데이지체인 신호선'이라 한다.
제 1-2 실시예에 따른 시리얼 통신용 소켓 보드(1100)는 데이지체인 신호선을 겸비한 시리얼 통신을 지원하며, 이를 위하여 데이지체인 신호선을 더 포함하고 각 소켓은 데이지체인 신호핀을 더 포함한다.
릴레이부(1240)는, 제 3 릴레이(1243)을 이용하여, 비여자 상태에서 제 1 소켓(1210)의 데이지체인 신호핀(DC_1)과 제 3 소켓(1230)의 데이지체인 신호핀(DC_3)을 전기적으로 연결하며, 여자 상태에서 제 1 소켓(1210)의 데이지체인 신호핀(DC_1)과 제 2 소켓(1220)의 제 1 데이지체인 신호핀(DC_2_1)을, 그리고 제 3 소켓(1230)의 데이지체인 신호핀(DC_3)과 제 2 소켓(1220)의 제 2 데이지체인 신호핀(DC_2_2)을 전기적으로 연결하며, 제 1 데이지체인 신호핀(DC_2_1)과 제 2 데이지체인 신호핀(DC_2_1)은 각각 별개로 구성된다.
슬레이브 장치(120)로 연결되는 케이블과 결합된 플러그가 제 2 소켓(1220)으로부터 분리되거나 슬레이브 장치(120)로부터 공급되는 여자용 전원의 공급이 중단되면, 릴레이부(1240)는 비여자 상태로 되고 이에 따라 데이지체인 신호는 제 1 소켓으로부터 제 3 소켓으로 직결된다.
그리고 슬레이브 장치(120)로 연결되는 케이블과 결합된 플러그가 제 2 소켓(1220)에 삽입되고 슬레이브 장치(120)로부터 여자용 전원이 공급되면 릴레이부(1240)는 여자 상태로 되며, 이에 따라 데이지체인 신호는 제 1 소켓으로부터 제 2 소켓의 제 1 데이지체인 신호핀을 거쳐서 슬레이브 장치로 전송되며, 슬레이브 장치로부터 출력되는 데이지체인 신호는 제 2 소켓의 제 2 데이지체인 신호핀을 거쳐서 제 3 소켓으로 전송되며, 이러한 경로의 역방으로 전송될 수도 있다. 슬레이브 장치와 제 2 소켓을 연결하는 케이블에서 제 1 데이지체인 신호핀과 연결되는 신호선과 제 2 데이지체인 신호핀과 연결되는 신호선은 각각 별개로 구성됨은 물론이다.
데이지체인 신호는 전단의 슬레이브 장치(또는 마스터 장치)와 후단의 슬레이브 장치 사이에서 전송되는 신호이며, 데이지체인 신호선은 전체의 슬레이브 장치가 병렬 접속되는 것은 아니다. 슬레이브 장치(120)의 내부에서도 2개의 데이지체인 신호선은 각각 별개로 CPU와 같은 소자로 연결된다.
본 발명의 제 1-1 실시예 및 제 1-2 실시예에 따른 소켓보드(1100,200)는 모터제어반에 적용될 수 있으며, 전술한 'T분기 커넥터' 대신 이용될 수 있다.
복수의 단위유닛과 인입유닛을 포함하는 모터제어반에 설치되는 모터제어반용 시스템은, 통합모듈, 복수의 보호제어모듈, 복수의 소켓보드를 포함하여 구성된다.
보호제어모듈은 모터의 계측, 보호 및 제어를 위하여 단위유닛별로 각각 설치되며, 통합모듈은 복수의 보호제어모듈과 시리얼 통신으로 연결되어 보호제어모듈이 계측한 계측데이터와 상태 정보를 수집하고 가공하여 중앙감시실로 전송하며, 중앙감시실로부터의 제어명령을 보호제어모듈로 전송한다. 통합모듈은 상기한 마스터 장치이거나 마스터 장치를 포함하고 보호제어모듈은 상기한 슬레이브 장치이거나 슬레이브 장치를 포함한다.
통합모듈과 각 보호제어모듈 사이의 시리얼 통신을 위하여 통합모듈로부터 복수의 소켓보드가 직렬로 연결되는 데, 통신케이블과 소켓보드는 체인방식으로 번갈아가면서 위치하는 바, 이때 상기한 제 1 소켓 및 제 3 소켓이 이용되며, 각 소켓보드의 제 2 소켓으로부터 보호제어모듈이 연결된다.
소켓보드의 각각에 포함된 릴레이부는, 비여자 상태에서 통합모듈 또는 전단의 소켓보드로부터의 송수신 신호선과 후단의 소켓보드로부터의 송수신 신호선을 연결하며, 여자 상태에서 통합모듈 또는 전단의 소켓보드로부터의 송수신 신호선과 후단의 소켓보드으로부터의 송수신 신호선을 복수의 보호제어모듈중 하나로부터의 제 1 송수신 신호선 및 제 2 송수신 신호선에 각각 연결한다.
또한, 비여자 상태에서는 통합모듈 또는 전단의 소켓보드로부터의 데이지체인 신호선과 후단의 소켓보드로부터의 데이지체인 신호선을 연결하며, 여자 상태에서는 통합모듈 또는 전단의 소켓보드로부터의 데이지체인 신호선과 후단의 소켓보드로부터의 데이지체인 신호선을 복수의 보호제어모듈중 하나로부터의 제 1 데이지체인 신호선 및 제 2 데이지체인 신호선에 각각 연결한다. 그리고 릴레이부의 여자를 위한 전원은 보호제어모듈로부터 공급된다.
도 18는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이며, 도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템에서 통합모듈, 보호제어모듈 및 LOP의 내부 구성을 도시한 도면이다.
모터제어반용 시스템은 통상 보호제어모듈과 LOP를 포함하는 데, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호제어모듈(2200)도 모터제어반에 어레이로 구성되는 단위유닛(220)별로 포함되어 모터를 보호 또는 제어하는 기능을 수행하며, LOP(2300)에 구성되는 LOP 컨트롤러(2310)는 모터가 설치된 현장에서 모터에 대한 조작 명령을 입력받는 등의 기능을 수행한다.
통합모듈(2100), 보호제어모듈(2200) 및 LOP 컨트롤러(2310)에는 RS-485 드라이버 등의 직렬 통신용 드라이버와 Ethernet MAC&PHY와 같은 이더넷 통신용 통신 모듈이 포함되고, 센싱된 전압 신호 및/또는 전류 신호에 대한 신호 입력과 신호처리를 위하여 아날로그 입력회로 및 DSP가 포함되며, 통합모듈(2100), 보호제어모듈(2200) 또는 LOP 컨트롤러(2310)의 제반 기능을 제어하고 필요한 연산을 수행하는 CPU를 각각 포함할 수 있다.
그런데, 본 발명의 일 실시에에 따른 모터제어반용 시스템에서는, 모터제어반 내에 단위유닛(220)의 보호제어모듈(2200)과 통신을 수행하면서 동시에 LOP 컨트롤러(2310)와도 통신을 수행하는 신규의 장치로서 '통합모듈'(2100)을 구비한다. 그리고 통합모듈(2100)을 설치하기에 가장 좋은 위치가 모터제어반의 인입유닛(210)이므로, 통합모듈(2100)은 단위유닛(220)의 분기 선로에 전력을 공급하는 주 선로와 메인 차단기를 포함하는 인입 유닛에 설치된다.
통합모듈(2100)은 중앙제어실의 컴퓨터 혹은 PLC와의 통신(이더넷 통신 혹은 RS-485 직렬 통신 등), 단위유닛(220)의 보호제어모듈(2200)들과의 내부통신, LOP 컨트롤러(2310)들과의 통신 등, 3가지 통신기능을 함께 수행하고, 모터제어반에 연결된 모터의 모든 사항을 관리한다.
통합모듈(2100)은 RS-485 등의 직렬 통신포트 및 이더넷 통신포트를 가지고 있어 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC와 다양한 방식으로 통신이 가능하다. 그리고 통합모듈(2100)은 이와 별도로 PT, CT, 아날로그 입력회로 및 DSP를 이용하여 인입단 주선로의 전압과 전류를 입력받아 각종 계측값과 전력품질을 분석하여 중앙감시실의 컴퓨터에 제공한다. 종래의 모터제어반에서는 별도의 전력메타를 설치하여야 가능한 기능이다.
또한, 통합모듈은 단위유닛(220)의 보호제어모듈(2200)들과 RS-485 등의 직렬 통신을 통하여 모터유닛(220)의 계측데이터와 모터 동작상태를 수집하고 중앙감시실로부터의 제어명령을 전달하는 기능을 수행하는 것과 함께 인입유닛(210)에서 PT와 아날로그입력회로 등을 이용하여 샘플링한 전압데이터를 각 단위유닛(220)의 보호제어모듈(2200)에 전송한다. 통합모듈(2100)은 주 선로에서 샘플링한 전압 데이터를 모터제어반내 복수의 보호제어모듈(2200)로 제공하여 예를 들면, 보호제어모듈(2200)이 자체 획득한 전류 데이터와 연산하여 전력에 관한 정보를 연산할 때 이용토록 한다. 이러한 방법은 개별 단위유닛(220)이 분기 선로에 컨텍하여 전압신호를 얻지 않고도 전력을 계측할 수 있는 방법을 제공한다. 그리고 모터제어반의 전면에는 인입유닛(210)과 단위유닛(220)을 지원하는 HMI 디스플레이가 각각 설치되며, 소켓보드(250)은 대응하는 핀들이 공통으로 연결된 3개의 소켓을 포함하면, 도 22에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
그리고 인입유닛(210)의 통합모듈(2100)과 LOP 컨트롤러(2310)들을 단일선로로 직렬 연결함으로 설치 시간과 비용을 최소화한다. 통합모듈(2100)은 단위유닛(220)의 보호제어모듈(2200)과 LOP 컨트롤러(2310)의 모두와 통신연결되어 있으므로 보호제어모듈(2200)에서 수집한 모터의 운전상태를 LOP 콘트롤러(2310)로 전송하여 현장에서 볼 수 있게 하고, LOP 콘트롤러(2310)는 전면에 설치된 버튼 등에 대한 조작에 의해 모터 운전에 관한 조작명령을 입력받고, 이를 보호제어모듈(2200)에 전송하여 모터의 기동과 정지 등 제어 기능을 수행하게 한다.
통합모듈(2100)은 보호제어모듈(2200)들과의 사이에 제 1 직렬 통신 네트워크를 구성하며, 직렬 통신 네트워크에서 직렬 통신의 마스터로서 기능하며 각 보호제어모듈(2200)은 슬레이브로서 기능한다. 그리고 통합모듈(2100)은 LOP 컨트롤러(2310)들과의 사이에서 제 2 직렬 통신 네트워크를 구성하며 제 2 직렬 통신 네트워크에서 직렬 통신의 마스터로서 기능하며 각 LOP 컨트롤러(2310)들은 슬레이브로서 기능한다.
도 20이 간략하게 도식화한 것과 같이, 통합모듈(2100)은 각 단위유닛에 있는 복수의 보호제어모듈(2200)과 제 1 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되는 것과 함께, 현장에 있는 LOP(2300)의 LOP 컨트롤러(2310)들과 제 2 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC와 통신한다. 본 발명의 일 특징은, i) LOP 컨트롤러(2310)와 보호제어모듈(2200) 사이의 조작 명령 전송 등과, ii) 중앙제어실 또는 PLC와 보호제어모듈(2200) 사이의 계측 데이터 수집, 동작 상태 보고 또는 제어 명령 전송이, 신규의 통합모듈(2100)을 공통으로 개재하여 수행되고 통합모듈(2100)을 공통 이용하며, 또한 제 1 직렬 통신 네트워크를 공통 이용하는 점에 있다.
본 발명의 이러한 특징에 따르면, 모터제어반을 둘러싼 시스템의 구성에 있어서 다양한 방향의 통신을 위하여 필요한 구성을 공통 이용하므로 효율성을 높일 수 있고, 모터제어반의 제반 구성에 대한 통합적인 관리가 용이하고 유지보수의 편리성이 증가하며, 후술할 LOP 전원에 대한 이중화와 폴트 톨러런스(FaultTolerance)의 확보, 통신에 대한 이중화와 폴트 톨러런스의 확보를 가능하게 하는 기반을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 인입유닛(210)의 통합모듈(2100)과 현장의 LOP 컨트롤러(2310)들을 통신으로 연결함으로써 배선 효율성과 유지보수의 편리성이 증가하게 된다. 그러나 LOP 컨트롤러(2310)의 전원을 공급하는 효율적인 방안이 요구되고, 직렬 통신 네트워크의 특성상 통신선의 단선이 발생할 경우 일부 영역의 통신이 모두 안 되는 단점이 있을 수 있으므로 이에 대한 대책을 강구한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 컨트롤러(2310)와 전원공급모듈(2400)이 결합된 것을 도시한 도면이며, 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 각 LOP 컨트롤러(2310)에 전원을 공급하는 예를 도시한 도면이다.
LOP 컨트롤러(2310)는 전반적인 제어를 위한 CPU(2311)와, RS-485와 같은 직렬 통신을 위한 드라이버(2312)와, 입력되는 직류의 전압을 변환하여 출력하는 DC/DC 컨버터(2313)와, 통신 케이블의 플러그가 탈착되는 RJ45 소켓과 같은 2개 소켓(2314A,314B)를 포함하여 구성된다. 전원공급모듈(2400)은 입력되는 AC 또는 DC의 전원으로부터 LOP 컨트롤러(2300)가 요구하는 DC 전압의 DC 전원으로 변환하여 생성하는 전원 변환부(2410)를 포함한다. 그리고 전원공급모듈(2400)은 LOP 컨트롤러(2310)의 외부에 탈착 또는 장착될 수 있는 것으로, 이들 사이에서 전원 공급 경로를 확보하기 위한 커넥터(2315,420)을 구비한다.
예를 들면, LOP 컨트롤러(2310)의 입력정격은 DC 24V이며, 외부에서 입력되는 DC 24V의 전원은 DC/DC 컨버터(2313)를 통하여 컨트롤러 내부에 사용되는 적절한 전압으로 변환되어 CPU(2311) 등 내부회로에 공급된다. 아울러, 이와 함께 DC 24V 등의 직류 전원은 DC/DC 컨버터(2313)를 거치지 않고 2개의 소켓(2314A,2314B)의 일부 단자로 출력되어 직렬 통신을 위한 통신 케이블의 일부 와이어(2선로)에 실린다.
소켓(2314A,3314B)은 직렬 통신을 위한 통신포트로 기능하는 데 각 LOP 컨트롤러(2300)에 2개씩 설치되어 모터제어반의 통합모듈(2100)과 현장에 있는 LOP 컨트롤러(2300) 사이의 연결에 있어서 용이성을 추구한다.
본 발명의 일 실시예에서는 AC 전원 케이블의 배선을 간소화하기 위하여 LOP 컨트롤러(2310)의 뒷면에 탈착 또는 장착되는 전원공급모듈(2400)을 개발하여 적용한다. 전원공급모듈(2400)의 입력은 모터제어반으로부터 연결되는 AC 혹은 DC 전압이며(예를들면 한국에서 주로 많이 사용하는 AC 110V일 수 있다), 입력전압을 DC 24V와 같은 DC 전압으로 변환하여 LOP 컨트롤러(2310)에 공급한다.
LOP 컨트롤러(2310)에서는 전원공급모듈(2400)로부터 공급된 예를 들면 DC 24V의 직류가 DC/DC 컨버터(2313) 및 소켓(2314A,2314B)으로 공급된다. DC/DC 컨버터(2313)를 거쳐 LOP 컨트롤러(2310)의 내부전원으로 사용됨은 물론 통신에 사용되는 통신 케이블을 통하여 이웃하는 다른 LOP 컨트롤러(2310)들에 공급된다. 통신 케이블들과 소켓(2314A,2314B)을 통해 DC 전원을 공급받은 LOP 컨트롤러(2310)에서는 DC/DC 컨버터(2313)가 전압을 변환하여 사용한다.
전원공급모듈(2400)이 부착된 LOP 컨트롤러(2310)에서는 소켓의 핀들중 직렬 통신에 사용되지 않는 핀과 통신 케이블의 와이어를 통해 DC 전원을 제공하여 통신 연결된 다른 LOP 컨트롤러(2310)로 전원을 공급한다. 이러한 방식을 적용할 경우 LOP 컨트롤러들(2310) 중에서 일부에 대해서만 모터제어반으로부터 전원을 공급해주면 된다. 예를 들면, 도 22(a)에 예시된 바와 같이, 모터제어반으로부터 가장 가까운 LOP 컨트롤러(2310)에만 전원을 공급해 주면 된다.
한편, 한 대의 LOP 컨트롤러(2310)에만 전원공급모듈(2400)을 장착하여 전원을 공급하면, 전원선의 단선이나 전원공급모듈(2400)의 고장으로 인해서, 전체의 LOP 컨트롤러(2410)가 동작하지 않을 위험성이 있다.
도 22(b)에서와 같이, 2 이상의 LOP 컨트롤러(2310)에 전원공급모듈(2400)을 장착하면 전원의 이중화와 폴트 톨러런스가 가능하게 된다.
복수의 전원공급모듈(2400)이 복수의 LOP 컨트롤러(2310)의 근방에 위치하고 입력 전원으로부터 DC 전원을 생성하되, 복수의 전원공급모듈(2400)은 통합모듈(2100)과 LOP 컨트롤러(2310) 사이의 직렬 통신 네트워크를 구성하는 통신 케이블 내의 일부 와이어에 대하여 적어도 2 이상의 서로 다른 지점에서 병렬로 DC 전원을 각각 인가한다. 그리고 전원공급모듈(2400)의 전부 또는 일부는 LOP 컨트롤러(2310)에 각각 탈착가능하다(후술하는 것처럼 전원공급모듈의 일부는 LOP 중계장치내에 포함되어 구성될 수도 있다).
LOP 컨트롤러(2310)의 2 이상에 전원공급모듈(2400)을 설치하면 전원의 이중화가 되므로, 일부 전원공급모듈(2400)이 고장나거나 모터제어반으로부터의 일부 전원선에 단선이 있어도 모든 LOP 컨트롤러(2310)에 대해 정상적으로 전원을 공급할 수 있는 효과가 있으며, 직렬 통신을 위한 통신케이블의 중간에 단선이 있거나 플러그가 빠지더라도 전체 LOP 컨트롤러(2310)에 대하여 전원 공급이 가능한 장점이 있다.
가정하여 전술한 도 4(a)와 같이 전원을 공급하면 중간에 전원선의 단선이 있다면 그 후단의 LOP에 전원을 공급할 수 없는 문제점이 있으며, 도 4(b)와 같이 각 LOP로 전원을 공급하면 이와 같은 문제는 없으나, 전원선의 숫자가 매우 많아지면서도 이중화가 안되는 문제가 있다. 본 발명의 일 양상에 따르면 이와 같은 부담을 현저히 경감하면서도 전원에 대한 폴트 톨러런스를 높이는 장점까지 있게 된다.
긴 전원선의 길이에 의한 전원 전압의 감소나 LOP 컨트롤러(2310)의 대수가 많아 전원모듈의 용량을 키울 필요가 있을 때, 전원공급모듈(2400)을 설치하는 LOP 컨트롤러(2310)의 대수를 증가시키면 되므로, 전원 전압 감소나 용량 증가에 쉽게 대응할 수 있는 효과가 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템에서 통합모듈(2100)과 LOP 컨트롤러(2310)를 중심으로 도시한 도면이다.
통합모듈(2100)에는 LOP 컨터롤러(2310)와 직렬 통신을 수행할 수 있는 통신포트가 2개 구비되어 있다. 그리고 마지막 LOP 컨터롤러(2310)의 RJ45 소켓과 통합모듈(2100)의 남아 있는 통신포트를 연결하여 직렬 통신 선로를 링으로 구성할 수 있다.
이더넷 통신과 달리 마스터/슬레이브 방식인 직렬 통신에서 마스터 장치는 2개의 통신포트에서 동시에 통신을 할 수는 없다. 초기 설정단계에서 직렬 통신의 마스터 장치인 통합모듈(2100)은 슬레이브 장치의 ID를 등록한다. 그리고 통합모듈(2100)은 어느 한 포트를 통하여 직렬 통신을 수행하다가 등록된 ID의 LOP 컨트롤러(2310)로부터 응답이 없을 때, 시간차를 두고 다른 통신포트를 통하여 해당 ID의 LOP 컨트롤러와 통신을 시도한다.
통합모듈(2100)은 해당 LOP 컨트롤러(2310)에 이상이 발생한 것인지, 아니면 통신선이 빠지거나 끊어진 것인지 판단한다. 한 지점에서 통신선이 빠지거나 끊어진 경우에는 다른 통신포트를 통한 통신 시도에 응답이 있을 것이나, LOP 컨트롤러(2300)의 고장인 경우에는 응답이 없을 것이므로, 양자의 구분이 가능하다.
통신선이 빠지거나 끊어진 경우 끊어진 지점을 경계로 하여, 통합모듈(2100)은 2개의 통신포트를 모두 사용하되 복수의 LOP 컨트롤러(2310) 중 일부는 제 1 의 통신포트를 통하여 통신을 수행하고, 나머지 LOP 컨트롤러(2310)는 제 2 의 통신포트를 통하여 통신을 수행한다. 그리고 통합모듈(2100)은 통신선이 빠지거나 끊어진 경우와 LOP 컨트롤러(2310)가 고장인 경우를 구분하여 중앙제어실의 컴퓨터 등에 보고함으로써, 즉각적인 정비가 가능토록 할 수도 있다.
복수의 LOP 컨트롤러(2310)와 통합모듈(2100)은 링을 구성하도록 직렬 통신 케이블이 연결되며, 통합모듈(2100)은 적어도 2 개의 통신 포트를 쌍으로 구비하고, 복수의 LOP 컨트롤러(2310)가 직렬 연결된 체인의 양단은 쌍으로 된 2개의 통신 포트에 각각 결합한다.
종래의 기술에 따르면, 직렬 통신선의 단절이 있으면 그 후단의 LOP 컨트롤러(2310)와는 통신을 수행할 수 없었으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통합모듈(2100)에 2 개의 직렬 통신포트를 쌍으로 구비하고 링을 구성함으로써, 장치의 이상이나 통신선의 단절을 빨리 확인할 수 있고, 통신선의 한곳이 단절되어도 LOP 컨트롤러 전체에 대한 통신기능을 유지할 수 있게 한다.
모터제어반을 통하여 제어하는 모터들은 여러 곳에 분산되어 설치될 수도 있으며, 이에 따라 설치되는 LOP도 넓게 분산될 것이다. 이 경우 LOP들 사이의 거리가 멀어 통신선이 너무 길어지거나 통신선이 지나가는 경로가 복잡해질 수 있다. 이러한 문제에 대응하기 위하여 방향별로 분리된 별도의 통신선로를 설치할 수 있는 수단이 필요하다.
예를 들어, 모터제어반을 기준으로 양쪽 방향으로 모터들이 분산되어 있는 경우, 통신선로를 링 구조로 하기 위해서는 한쪽 방향의 마지막 LOP로부터 다시 다른 쪽 방향의 LOP로 가는 통신선이 더 필요하며, 특히 이러한 경우 통신선의 구성이 매우 비효율적으로 된다.
이러한 문제를 해결할 수 있는 한가지 방법은 통합모듈(2100)에 LOP 컨트롤러(2310)용으로 여러 개의 통신포트 쌍을 구비하는 것이나, 보호제어모듈(2200) 및 중앙제어실 등과의 통신을 위하여 이미 많은 통신 포트를 구비해야 하는 상황에서 어려움이 있을 수 있다.
도 24은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치를 도시한 블럭도이며, 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치를 적용한 모터제어반용 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
LOP 중계장치(2500)는 복수의 LOP 컨트롤러(2310)와 통합모듈(2100)의 사이에서 직렬 통신을 중계하는 기능을 수행한다. LOP 중계장치(2500)는 RS-485와 같은 직렬 통신 드라이버의 쌍을 복수개 구비하며, 내부의 제어 및 데이터의 저장 등을 위하여 CPU를 구비한다. 예를 들면, LOP 중계장치(2500)는 통합모듈(2100)과의 통신을 위한 두 개의 직렬 통신포트와 LOP 컨트롤러(2310)와 통신할 수 있는 4개의 직렬 통신포트를 가진 장치로서 LOP 컨트롤러(2310)들과는 이중화된 두 개의 직렬 통신 경로를 만들 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, LOP 중계장치(2500)를 이용하여 두 방향으로 나뉘어 배치된 LOP 컨트롤러의 그룹에 대하여 링구조로 하면서 직렬 통신 네트워크를 구성할 수 있다.
LOP 중계장치(2500)는 적어도 2 개의 직렬 통신포트로 된 쌍을 적어도 하나 이상 구비하고, 복수의 LOP 컨트롤러(2310)가 직렬 연결된 체인의 양단은 이러한 2개의 통신 포트에 각각 결합된다. 그리고 쌍으로 된 2 개의 통신 포트 중 어느 하나의 통신 포트를 통한 직렬 통신에 대하여 응답이 없는 경우 다른 하나의 통신 포트를 통하여 직렬 통신을 수행한다.
통합모듈(2100)은 연결되는 LOP 중계장치(2500)에 대하여 직렬 통신의 마스터로서 기능하며 LOP 중계장치(2500)는 슬레이브로 기능한다. 그리고 LOP 중계장치(2500)는 연결되는 복수의 LOP 컨트롤러(2310)에 대하여 직렬 통신의 마스터로서 기능하고, 해당 LOP 컨트롤러(2310)들은 슬레이브로 기능하다.
LOP 중계장치(2500)는 LOP 컨트롤러(2310) 별로 할당된 통신 포트에 관한 정보가 저장되는 LOP 할당 테이블을 구비하며, 이러한 LOP 할당 테이블은 CPU의 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. LOP 중계장치(2500)는 설정 초기에 각 LOP 컨트롤러(2310)의 ID에 대응하여 할당된 통신포트의 ID를 LOP 할당 테이블에 저장할 수 있다. 이러한 LOP 할당 테이블의 정보는 갱신될 수 있으며, 특히 통신선이 단절되는 경우에 있어서 단절 지점의 후단에 연결된 LOP 컨트롤러(2310)의 ID에 대응하여 저장되어 있던 통신포트가 변경될 수 있다.
예를 들어, LOP 중계장치(2500)가 통합모듈(2100)로부터 특정한 ID의 LOP 컨트롤러(2310)로 가는 데이터를 수신하면, LOP 할당 테이블로부터 할당된 통신포트를 결정하며, 결정된 통신포트를 통해서 해당 LOP 컨트롤러(2310)로 데이터를 전송할 수 있다.
LOP 중계장치(2500)를 사용하면, LOP(2300)의 수량이 매우 많거나 여러 방향으로 분산 배치해야 할 때, LOP 통신 중계장치(2500)의 수를 늘리면 되므로 확장이 매우 용이하다.
도 26은 LOP 중계장치를 사용하는 다른 실시예의 모터제어반용 시스템을 도시한 도면이며, 도 27은 LOP 중계장치를 사용하는 또다른 실시예의 모터제어반용 시스템을 도시한 도면이다.
전술한 도 25 및 도 26의 예에서 LOP 컨트롤러(2310)의 전원과 통신 이중화를 고려하였으며, 도 27는 LOP 중계장치(2500)와 통합모듈(2100)까지 이중화한 것이다.
통합모듈(2100)은 쌍으로 구성되어, 마스터 통합모듈 및 슬레이브 통합모듈을 포함하고 평상시 통신을 위해서는 마스터 통합모듈이 동작하며 장애가 발생하는 경우 슬레이브 통합모듈이 동작하게 할 수 있다. 마스터 통합모듈은 2개의 LOP 중계장치의 각각과 연결되고, 슬레이브 통합모듈도 2개의 LOP 중계장치의 각각과 연결된다. 각 통합모듈(2100)은 LOP 할당 테이블을 구비하는 바, 각 LOP 컨트롤러(2310)의 ID별로 사용할 통신포트 또는 연결되는 LOP 중계장치(2500)에 관한 정보를 저장하며, 이러한 LOP 할당 테이블의 정보는 갱신될 수 있다.
도 27의 실시예에서, 하나의 LOP 중계장치(2500)에서 시작된 링은 다른 LOP 중계장치(2500)에서 끝난다. 하나의 링에 포함되는 복수의 LOP 중계장치(2500)를 포함하는 체인의 양단은 각각 서로 다른 LOP 중계장치(2500)에 연결된다. 따라서 한쪽 LOP 중계장치(2500)에서 장애가 있더라도 다른 LOP 중계장치(2500)를 통하여 통신하는 것이 가능하다.
통합모듈(2100)의 2대와 LOP 중계장치(2500)의 2대는 서로 교차 연결됨으로써 각각의 장치 중 1대가 기능을 수행하지 못하더라도 다른 장치에 의해서 기능을 수행할 수 있다. 또한 LOP 컨터롤러(2310)와의 통신연결을 2대의 LOP 중계장치(2500)에서 각각 통신할 수 있으므로, LOP 중계장치(2500)의 1대가 기능을 수행하지 못하더라도 전체 LOP 컨터롤러(2310) 중 어느 것과도 통신할 수 있다.
도 28(a)는 본 발명의 일 실시예에 따라 LOP(2300)의 내부에 LOP 컨트롤러(2310)와 함께 LOP 중계장치(2501)가 구성되는 상황을 모식적으로 도시한 도면이며, 도 28(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 29은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)를 적용한 모터제어반용 시스템의 구성도이며, 도 30은 유사한 구성에 대하여 사시도적으로 도시한 도면이다(모터제어반으로부터의 전력선은 생략하여 도시함).
본 발명의 다른 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)는 전원공급모듈(2511)과 DC/DC 컨버터(2512)를 포함한다.
LOP 중계장치(2510)를 모터제어반 내에 설치하지 않고 특정한 LOP(2300)에 LOP 컨트롤러(2310)와 같이 설치하면 더욱 효과적인 구성이 가능하게 된다. LOP 중계장치(2510)에서는 내부에 공급할 용량 보다 큰 용량을 가지도록 전원공급모듈(2511)의 공급 용량을 설계한다. LOP 중계장치를 모터제어반의 내부에 설치할 경우에는 장치 자체에서 소비할 정도의 전원 용량으로 설계하였다면, 도 28과 같이 LOP(2300)에 LOP 중계장치(2510)를 설치하는 경우, LOP 중계장치 자체의 전원 공급 기능과 함께, 해당 LOP(2300)의 LOP 컨터롤러(2310)와 인접한 다른 LOP 컨트롤러(2310)에 대한 전원 공급 기능을 가지도록 한다.
전원공급모듈(2511)은 LOP 컨트롤러(2310)의 근방에 위치하고 입력 전원으로부터 DC 전원을 생성하되 LOP 중계장치(2510)의 내부에 포함되어 구성된다.
전원공급모듈(2511)이 출력하는 전력은 DC/DC 컨버터(2512)를 개재하여 LOP 중계장치(2510)의 자체 전원으로 이용되기도 하면서, LOP 중계장치(2510)의 각 통신포트를 통해 통신케이블의 일부 와이어(선로), 즉 통신에 이용되지 않는 일부 와이어에 인가된다. 따라서, LOP 컨트롤러(2310)를 위한 전원공급모듈이 LOP 중계장치(2510)에 내장되는 것과 같은 효과를 가지게 된다. 그리고 모터제어반으로부터 공급되는 전원선은 LOP 중계장치(2510)에 연결하면 된다.
LOP 중계장치가 모터제어반(MCC)의 내부에 있을 때는 MCC부터 LOP까지 거리가 먼 경우 제어전원(24VDC)의 전압감쇄로 중계장치로부터 LOP 컨트롤러에 제어전원을 공급할 수 없다. 그런데, 중계장치를 LOP에 설치함으로써 LOP 컨트롤러들과 가깝게 있게 됨으로써 중계장치로부터 제어전원의 공급이 가능하게 된다.
LOP 중계장치(2510)에 내장된 전원공급모듈(2511)만으로 공급되는 용량이 부족한 경우에는, LOP 중계장치(2510)에 내장된 전원공급모듈(2511)과 함께 추가의 전원공급모듈(2400)이 LOP 컨트롤러(2310)의 뒷면에 장착하는 방식으로 LOP 컨트롤러(2310)에 장착될 수 있다. 복수의 전원공급모듈중 일부는 LOP 중계장치(2510)의 내부에 구성되며, 나머지는 LOP 컨트롤러(2310)의 외부에 장착된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 직렬 통신 네트워크를 구성하는 통신 케이블 내의 일부 와이어에 대하여 적어도 2 이상의 서로 다른 지점에서 병렬로 DC 전원을 각각 인가하게 되며, 전원공급모듈 및 전원선의 숫자를 대폭 저감하면서도, 일부 전원공급모듈이 고장나거나 일부 전원선에 단선이 생기더라도 정상적인 전원공급이 가능하게 되는 효과가 있다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)를 이용하여 또 다르게 구성한 모터제어반용 시스템을 도시한 구성도이다.
도 31은 모터제어반을 기준으로 양쪽으로 LOP가 배치된 경우 통신 및 전원이 연결되는 예이다. 물리적으로는 LOP 중계장치(2510)가 특정 LOP(2300)에 LOP 컨터롤러(2310)와 같이 설치되지만 전원선 및 통신선 연결의 이해를 위하여 LOP(2300)는 그리지 않고 장치들과의 연결선만이 도시되었다.
LOP 중계장치(2510)가 통신케이블을 통하여 LOP 컨터롤러(2310)의 제어전원을 공급하기 때문에 LOP 컨터롤러(2310)에는 전원공급모듈을 설치할 필요가 없다. LOP(2300)의 수가 많아서 1대의 LOP 중계장치(2510)에 포함된 전원공급모듈(2511)로는 용량이 부족할 경우나, 전원의 이중화가 요구될 경우에 추가로 LOP 컨트롤러(2310)의 후면에 전원공급모듈(2400)을 부착하면 된다.
LOP 중계장치(2510)에서 LOP 컨터롤러(2310)의 전원을 공급하더라도 다양한 통신 연결과 통신 이중화가 가능하게 된다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)를 이용하여 또 다르게 구성한 모터제어반용 시스템을 도시한 구성도이다.
도 32에 도시된 모터제어반용 시스템에서는 LOP 중계장치(2510)에 대한 폴트 톨러런스도 제공한다.
각 LOP 중계장치(2510)가 전원공급모듈(2511)을 포함하고 있으므로, 직렬 통신 네트워크를 구성하는 통신 케이블 내의 일부 와이어에 대하여 적어도 2 이상의 서로 다른 지점에서 병렬로 DC 전원을 각각 인가하게 되며, 각 LOP 컨트롤러(2310)는 통신포트를 통하여 병렬로 DC 전원을 입력받게 된다.
통합모듈(2100)은 쌍으로 구성된 마스터 통합모듈 및 슬레이브 통합모듈을 포함하며, 예를 들면 도시된 2개의 통합모듈(2100) 중 하나는 마스터 통합모듈이 되고 다른 하나는 슬레이브 통합모듈이 된다. LOP 중계장치(2510)는 쌍으로 구성된 마스터 LOP 중계장치 및 슬레이브 LOP 중계장치를 포함하며, 도시된 2개중 하나는 마스터 LOP 중계장치가 되고 다른 하나는 슬레이브 LOP 중계장치가 된다. 마스터 통합모듈은 마스터 LOP 중계장치 및 슬레이브 LOP 중계장치의 각각과 연결되고, 슬레이브 통합모듈도 마스터 LOP 중계장치 및 슬레이브 LOP 중계장치의 각각과 연결된다.
그리고, 마스터 LOP 중계장치 및 슬레이브 LOP 중계장치 중 하나의 LOP 중계장치는 복수의 LOP 컨트롤러가 직렬 연결된 체인의 일단에 연결되고 다른 하나의 LOP 중계장치는 상기 체인의 타단에 연결된다.
예를 들어, 마스터 LOP 중계장치를 통하여 직렬 통신을 수행하던 중, 마스터 LOP 중계장치에 장애가 생기면, 슬레이브 LOP 중계장치를 통하여 모든 LOP 컨트롤러(2310)와 통신할 수 있다. 그리고 마스터 LOP 중계장치를 통하여 직렬 통신을 수행하던 중, 통신선의 한곳에서 단절이 생기면 그 후단에 연결된 LOP 컨트롤러에 대해서는 슬레이브 LOP 컨트롤러를 통해서 통신을 수행할 수 있다. 그리고, 이와 같이 통신선의 단절이 발생하는 경우에는 하나의 링을 구성하는 일부 LOP 컨트롤러에 대해서는 마스터 LOP 중계장치를 통하여 통신을 수행하고, 나머지 LOP 컨트롤러에 대해서는 슬레이브 LOP 중계장치를 통하여 통신을 수행해야 한다. 통합모듈(2100)의 입장에서는 통신선의 단절이 있으면 2개의 LOP 중계장치로부터의 데이터를 모아야 하는 불편이 있을 수 있는데, 이러한 불편은 다음과 같은 모터제어반용 시스템의 구성으로 해결가능하다.
도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 LOP 중계장치(2510)를 적용한 모터제어반용 시스템의 다른 구성도이고, 도 34는 유사한 구성에 대하여 사시도적으로 도시한 도면이며(모터제어반으로부터의 전력선은 생략하여 도시함), 도 35는 소켓 보드(2600)의 내부 구성도이다.
도 35에 도시된 바와 같이, 소켓보드(2600)는 적어도 3개의 소켓을 구비하며, 3개의 소켓에 대하여 각 핀별로 서로 공통 연결된다.
통합모듈(2100)은 2개가 쌍으로 구성되어 하나는 마스터 통합모듈이 되고 다른 하나는 슬레이브 통합모듈이되며, 통합모듈(2100)은 도시하지는 않았으나, 모터제어반내의 보호제어모듈들과 제 1 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결되는 것과 함께, LOP 컨트롤러(2310)들과 제 2 직렬 통신 네트워크를 통하여 연결된다.
LOP 중계장치(2510)도 2개가 쌍으로 구성되어 하나는 마스터 LOP 중계장치가 되고 다른 하나는 슬레이브 LOP 중계장치가 되며, LOP 중계장치는 복수의 LOP 컨트롤러와 마스터 통합모듈 또는 슬레이브 통합모듈 사이에서 직렬 통신을 중계한다. LOP 중계장치(2510)의 내부에는 전술한 바와 같이 전원공급모듈이 구성된다. 그렇다면, 직렬 통신 네트워크를 구성하는 통신 케이블 내의 일부 와이어에 대하여 2 개의 서로 다른 지점에서 병렬로 DC 전원을 각각 인가하게 된다. 예를 들어 도면 우측에 도시된 링에서 보면, 소켓보드(2600)와 통신케이블을 통하여, 각 LOP 컨트롤러(2310)는 2개의 LOP 중계장치(2510)로부터 병렬로 DC 전원을 공급받는다.
마스터 통합모듈은 마스터 LOP 중계장치 및 슬레이브 LOP 중계장치의 각각과 연결되고, 슬레이브 통합모듈도 마스터 LOP 중계장치 및 슬레이브 LOP 중계장치의 각각과 연결된다.
그리고 소켓보드(2600)을 이용하여 복수의 LOP 컨트롤러(2310)가 직렬 연결된 체인의 일단은 마스터 LOP 중계장치(2510)의 제 1 통신 포트와 슬레이브 LOP 중계장치의 제 1 통신 포트에 공통 연결되며, 체인의 타단은 마스터 LOP 중계장치의 제 2 통신 포트와 슬레이브 LOP 중계장치의 제 2 통신 포트에 공통 연결된다.
도 33에 도시된 모터제어반용 시스템에서 마스터 통합모듈 또는 슬레이브 통합모듈 중의 하나가 선택적으로 활성화되고, 특히 마스터 LOP 중계장치 또는 슬레이브 LOP 중계장치 중의 하나가 선택적으로 활성화되어 양자 사이의 충돌이 방지될 수 있다.
예를 들어 마스터 LOP 중계장치를 이용하여 통신을 수행하던 중 마스터 LOP 중계장치에 고장이 발생하는 경우 슬레이브 LOP 중계장치를 이용하여 모든 통신을 수행할 수 있다.
또한, 통신 케이블의 한 지점에서 단절이 발생하는 경우, 도 32에 도시된 모터제어반용 시스템에서는 마스터 LOP 중계장치와 슬레이브 LOP 중계장치의 모두를 이용하여 수집한 데이터를 모아야 했으나, 도 33 및 도 34에 도시된 모터제어반용 시스템에서는 활성화되어 있던 LOP 중계장치를 그대로 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템에 따르면 통합모듈 또는 LOP 중계장치의 고장에 대처할 수 있고, 임의의 통신선로와 통신포트에서 생기는 단절에 대해서도 대처할 수 있으며, 아울러, 모터제어반으로부터의 전원선이나 전원공급모듈의 이상에 대해서도 대처할 수 있어서, 시스템의 폴트 톨러런스가 대폭 향상되는 효과가 있다. 그리고, 이와 같은 효과를 달성하면서도, 모든 LOP에 전원공급모듈을 구성하고 모든 LOP까지 전원선을 설치할 필요없이 일부 LOP 또는 LOP 중계장치에만 전원공급모듈을 구성하고 전원선을 설치하면 되므로, 보다 효율적인 구성이 가능하게 된다.
그리고 본 발명에서는 모터제어반 전체를 관장하며, LOP, 보호제어모듈 및 중앙제어실(PLC)와의 3 방향 통신을 관장하는 새로운 장치인 '통합모듈'을 구성함으로써, LOP들과의 통신 및 전원 공급에 있어서도 안정성이 높은 시스템을 구성하는 것이 가능하게 되었다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템을 도시한 구성이며, 도 37(a)는 통합모듈(3110,3120)의 내부 블럭도이고 도 37(b)는 보호제어모듈(3200)의 내부 블럭도이다. 도 38은 브릿지 소켓(3310,3320)의 내부 구성도이며 도 39는 유닛 소켓(3400)의 내부 구성도이다. 도 41은 도 36에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템을 사시도적으로 도시한 도면이다.
모터제어반용 시스템은, 모터제어반에 대응하여 인입 유닛(310)에 설치되고 이중화된 제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120); 각 모터 유닛(320)에 대응하여 설치되는 복수의 보호제어모듈(3200); 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC인 상위 시스템(340); 상위 시스템(340)과 각 MCC의 통합모듈(3110,3120)과의 통신을 위한 이더넷 스위치(330); 이중화된 제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120)과 멀티포인트 버스와의 연결을 위한 2개의 브릿지 소켓(3310,3320); 각 보호제어모듈(3200)을 멀티포인트 버스에 접속시키기 위한 복수의 유닛 소켓(3400);을 포함하여 구성된다.
제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120)은 각각, 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC와 같은 상위 시스템(340) 또는 서로 간의 이더넷 통신을 위한 2 개의 이더넷 드라이버(Ethernet MAC&PHY)와, 내부의 시리얼 통신을 위한 2 개의 RS-485 드라이버(RS485 Driver)와, 연결되는 PT(Potential Transformer) 및 CT(Current Transformer)로부터 신호 입력을 위한 아날로그 입력회로와, 아날로그 신호의 신호처리를 위한 DSP와, 제어 및 연산을 위한 CPU 등을 포함할 수 있다(도 37(a) 참조).
제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120) 중의 하나는 액티브 모듈로 동작하고 다른 하나는 스탠바이 모듈로 동작한다. 액티브 모듈과 스탠바이 모듈 사이에는 이더넷을 통해 하트비트(Heartbeat) 통신을 수행하고 액티브 모듈에 이상이 있을 때 스탠바이 모듈이 액티브 모듈의 기능을 대신한다. 예를 들어 하트비트 메시지는 액티브 모듈이 정상 동작할 때 스탠바이 모듈로 전송하는 시그널 또는 정보를 포함할 수 있다.
제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120)은 상위 시스템(340)과 IP 통신을 수행하되, 액티브 모듈에 이상이 있을 때 스탠바이 모듈의 IP주소는 액티브 모듈이 사용하던 IP주소로 스위칭된다.
제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120)은 상위 시스템(340)으로부터 각 보호제어모듈(3200)로의 제어 명령을 수신하여 전달하며, 각 보호제어모듈(3200)이 수집하고 생성한 전류, 전압(전압 데이터는 통합모듈로부터 수신할 수도 있다), 전력 등에 관한 데이터와 각 보호제어모듈(3200)의 상태 데이터를 각 보호제어모듈(3200)로부터 수집하여 이를 상위 시스템(340)으로 보고한다. 또한, 제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120)은 연결된 PT 및 CT를 이용하여 주 선로의 전압 및 전류에 관한 데이터를 수집하여 상위 시스템(340)으로 보고하며, 주 선로의 전압 데이터를 각 보호제어모듈(3200)로 전달하여 각 보호제어모듈(3200)이 전력 계산 등을 수행하는 데 이용토록 할 수도 있다.
보호제어모듈(3200)은 통합모듈과의 시리얼 통신을 위한 RS-485 드라이버(RS485 Driver)와, 정보의 표시를 위한 LCD와, 연결 또는 내장되는 PT 및 CT로부터 신호 입력을 위한 아날로그 입력회로와(전압 데이터는 통합모듈로부터 수신할 수도 있으므로 PT와 PT를 위한 아날로그 입력회로는 생략될 수 있다), 아날로그 신호의 신호처리, 연산 및 제어를 위한 DSP 등을 포함할 수 있다(도 37(b) 참조).
보호제어모듈(3200)은 모터의 보호(또는 이와 더불어 운전 및 정지 제어)를 위해 차단기, 개폐기 등과 함께 모터 유닛에 설치되며, 통합모듈로부터의 명령이나 자체 판단 등에 따라 개폐기를 제어한다. 보호제어모듈(3200)은 연결 또는 내장되는 CT를 이용하여 분기 선로의 전류 데이터를 획득하며, 이와 더불어 연결 또는 내장되는 PT를 이용하여 분기 선로의 전압 데이터를 획득하거나, 통합모듈로부터 전압 데이터를 전송받고 이들을 이용하여 전압, 전류 및 전력 등에 관한 데이터를 수집하고 생성하며 수집 및 생성된 데이터를 통합모듈로 전송한다.
제 1 브릿지 소켓(3310) 및 제 2 브릿지 소켓(3320)은 각 보호제어모듈과의 시리얼 통신을 위하여 구성되는 멀티포인트 버스를 제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120)로 공통 연결하기 위하여 이용된다.
브릿지 소켓(3310,320)은 적어도 3개의 소켓을 구비하고 적어도 3개의 소켓에서 시리얼 통신에 이용되는 대응 단자들이 내부적으로 서로 연결된다(도 8 참조). 브릿지 소켓에서 제 1 소켓(Socket 1), 제 2 소켓(Socket 2) 및 제 3 소켓(Socket 3)에서 시리얼 통신에 이용되는 단자(Ta)들은 서로 내부적으로 공통 연결되며 단자(Tb)들은 서로 내부적으로 공통 연결된다.
유닛 소켓(3400)은 각 보호제어모듈(3200)을 멀티포인트 버스에 접속시키기 위하여 이용되는 것으로서, 유닛 소켓(3400)은 상기한 브릿지 소켓의 구조와 동일할 수 있다.
그런데, 모터제어반과 같은 설비에서는 사용자가 모터 유닛을 인출할 수 있는 구조가 되어야 하므로, 모터 유닛의 보호제어모듈은 모터 유닛 내에 위치하고 유닛 소켓(3400)은 모터 유닛의 외부에 설치되어야 한다. 따라서 유닛 소켓의 제 2 소켓(Socket 2)과 보호제어모듈(3200) 사이의 통신선는 스터브(Stub)를 구성하며, 스터브의 길이가 짧게는 1 미터 길게는 3 미터 이상이 될 수도 있으며, 모터제어반에 집합된 많은 모터 유닛 마다 이와 같은 스터브를 구성하게 된다. 이와 같이 긴 스터브(Stub)는 임피던스 불일치(Impedance Mismatch)를 불러오며 이에 따라 신호의 반사(Reflection)를 일으켜 통신장애가 발생할 가능성을 높이는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 39에 도시된 바와 같은 유닛 소켓(3400)을 구성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유닛 소켓(3400)은 멀티포인트 버스가 연장되는 양쪽 방향으로 각각 연결되는 제 1 소켓(Socket 1) 및 제 3 소켓(Socket 3)과, 복수의 보호제어모듈중 어느 한 보호제어모듈(3200)과 연결되는 제 2 소켓(Socket 2)을 포함한다.
솔레노이드 스위치(3410,3420)는 보호제어모듈(3200)로부터 제 2 소켓(Socket 2)의 단자 DC+ 및 단자 DCG를 통하여 제어 전원을 공급받으며, 제어 전원에 의해서 동작하되 제 1 상태 및 제 2 상태의 사이를 스위칭한다. 제 1 상태는 제 1 소켓과 제 3 소켓의 대응 단자가 유닛 소켓(3400)의 내부에서 직접 연결되는 상태이며, 제 2 상태는 제 1 소켓과 제 3 소켓의 대응 단자가 상기 어느 한 보호제어모듈을 경유하여 연결되는 상태이다.
보호제어모듈(3200)과 유닛 소켓(3400)은 양단에 플러그를 구비한 케이블로 연결되되, 도시된 제 2 소켓(Socket 2)의 각 단자에 대응하는 신호선을 각각 구비한다. 상기한 케이블을 구성하는 신호선들에는 제 1 소켓과 연결되는 신호선(즉, 제 1 솔레노이드 스위치(3410)와 연결되는 신호선), 제 3 소켓과 연결되는 신호선(즉, 제 2 솔레노이드 스위치(3420)와 연결되는 신호선)과 솔레노이드 스위치(3410,3420)의 제어 전원을 공급하는 신호선을 각각 별개로 포함한다.
보호제어모듈로의 스터브(Stub)가 연결되는(시작되는) 지점은 보호제어모듈(3200)의 내부이거나 보호제어모듈(3200)에 구성되는 소켓등일 수 있으므로, 멀티포인트 버스에서 보호제어모듈로의 스터브(Stub) 길이가 짧아지거나 없어지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인입유닛(310)의 각 통합모듈(3110,3120)에 있어서, 2개의 내부 통신 포트, 즉 2개의 시리얼 통신 포트(3111,3112 또는 3121,3122)와 내부 통신의 이중화 구성용 브릿지 소켓(3310,3320)를 이용하여, 액티브/스탠바이 구조에서 완전한 이중화를 구축한다.
제 1 통합모듈(3110) 및 제 2 통합모듈(3120)과 복수의 보호제어모듈(3200)의 사이에 시리얼 통신 네트워크를 구성하기 위하여, 복수의 보호제어모듈이 접속되는 멀티포인트 버스를 구성한다. 예를 들어, 멀티포인트 버스는 RS-485 표준에 따른 것일 수 있다. 각 보호제어모듈은 멀티포인트 버스의 어느 한 지점에서 신호선별로 병렬 연결된다. 보호제어모듈로의 스터브(Stub)가 연결되는 지점은 유닛 소켓(3400)의 내부일 수도 있으나 실시 형태에 따라 보호제어모듈(3200)의 내부나 보호제어모듈(3200)의 소켓 등에 구성될 수도 있다.
멀티 포인트 버스의 일측 끝, 즉 일단은 제 1 통합모듈(3110)의 제 1 시리얼 통신 포트(3111)와 제 2 통합모듈(3120)의 제 1 시리얼 통신 포트(3121)에 공통 연결되며, 멀티포인트 버스의 타측 끝, 즉 타단은 제 1 통합모듈(3110)의 제 2 시리얼 통신 포트(3112)와 제 2 통합모듈(3120)의 제 2 시리얼 통신 포트(3122)에 공통 연결된다. 그리고 이러한 2개의 공통 연결을 위하여 상기한 브릿지 소켓(3310,3320)이 각각 이용된다.
제 1 통합모듈(3110)의 제 1 시리얼 통신 포트(3111)로부터 출발하여 제 1 통합모듈(3110)의 제 2 시리얼 통신 포트(3112)로 돌아오는 제 1 링을 구성하며, 제 2 통합모듈(3120)의 제 1 시리얼 통신 포트(3121)로부터 출발하여 제 2 통합모듈(3120)의 제 2 시리얼 통신 포트(3122)로 돌아오는 제 2 링을 구성하되, 상기한 제 1 링과 제 2 링에서 적어도 복수의 보호제어모듈들이 접속되는 지점을 포함하는 구간은 공유되어 단일의 멀티포인트 버스가 된다. 제 1 브릿지 소켓(3310) - 각 유닛 소켓(3400) - 제 2 브릿지 소켓(3320)의 구간은 공유되어 단일의 멀티포인트 버스가 된다.
인입 유닛(310)의 제 1 통합 모듈(3110)이 동작할 때나 제 2 통합 모듈(3120)이 동작할 때 항상 독자적인 링 연결이 구축되므로, 내부통신의 단절이 발생하더라도 2개의 통신포트를 통하여 양방향으로 통신이 가능하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템의 이중화 동작에 대하여 간략히 살펴본다. 예를 들어 제 1 통합 모듈(3110)이 액티브 모듈이고 제 2 통합 모듈(3120)이 스탠바이 모듈인 경우를 상정하여 살펴본다.
제 1 통합 모듈(3110)은 상위 시스템(340)이 알고 있는 단일의 IP주소를 이용하여 상위 시스템(340)과 IP 통신을 수행하며, 모터제어반내의 각 보호제어모듈(3200)과는 제 1 시리얼 통신포트(3111)을 통하여 통신할 수 있다. 이 때 제 2 시리얼 통신포트(3112)는 이용되지 않거나 수신 확인의 용도로만 이용될 수 있다.
이러한 상황에서 도 40에 도시된 바와 같이, 4번의 보호제어모듈과 5번의 보호제어모듈 사이의 통신선에 단선이 발생되는 경우에는, 1~4번의 보호제어모듈과는 제 1 통합모듈(3110)의 제 1 시리얼 통신포트(3111)를 이용하여 통신하고 5~10번의 보호제어모듈과는 제 1 통합모듈(3110)의 제 2 시리얼 통신포트(3112)를 이용하여 통신할 수 있다.
전술한 도 35의 구성에서는 통신선의 단선이 발생되는 경우 제 1 통합모듈 및 제 2 통합모듈이 각각 분담해서 통신을 수행할 수밖에 없었으나, 본 발명의 상기한 실시예에 따른 구성에 의하면, 단일의 통합모듈을 이용하여 모든 보호제어모듈과의 통신이 가능하게 된다.
통신선의 단선 또는 플러그의 이탈 등이 발생하여, 멀티포인트 버스의 중간에 단절이 있으면, 단절된 지점을 중심으로 멀티포인트 버스의 일측에 접속된 보호제어모듈은 액티브 모듈의 제 1 시리얼 통신 포트를 이용해 통신을 수행하며, 멀티포인트 버스의 타측에 접속된 보호제어모듈은 액티브 모듈의 제 2 시리얼 통신 포트를 이용해 통신을 수행한다.
이에 따라 내부 시리얼 통신선에 단절이 있더라도, 단일의 통합 모듈을 이용하여 제어 및 통신 등을 모두 수행할 수 있으므로, 도 35에서 전술한 예처럼 2개의 통합 모듈이 분담하는 것에 비하여, 처리 프로세스의 복잡성을 현저히 저감할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 통신선의 단선이 발생된 상황에서 이와 동시에 제 1 통합모듈(3110)의 이상까지 발생되는 상황을 상정해 볼 수 있다.
액티브 모듈인 제 1 통합모듈(3110)에 이상이 발생되면, 이더넷을 이용하여 연결되고 하트비트(Heartbeat) 통신을 수행하던 제 2 통합모듈(3120)은 제 1 통합모듈(3110)의 이상을 감지하며, 자신의 IP주소를 상위 시스템(340)에 알려진 IP주소로 변경하여 상위 시스템(340)과 IP통신을 수행한다.
또한, 제 2 통합모듈(3120)은 제 1 브릿지 소켓(3310) 및 제 2 브릿지 소켓(3320)을 개재하여 각 보호제어모듈(3200)과 통신한다. 그런데 전술한 바와 같이 4번의 보호제어모듈과 5번의 보호제어모듈 사이의 통신선에 단선이 이미 발생되어 있으므로, 1~4번의 보호제어모듈과는 제 2 통합모듈(3120)의 제 1 시리얼 통신포트(3121)를 이용하여 통신하고 5~10번의 보호제어모듈과는 제 2 통합모듈(3120)의 제 2 시리얼 통신포트(3122)를 이용하여 통신할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 일 양상에 따르면 통합 모듈 및 내부 통신선에 있어서 동시에 이상이 발생되더라도 이를 극복하여 정상 동작하는 것이 가능하여, 통합 모듈 및 내부 통신의 동시 이중화가 가능한 효과가 있다. 그리고, 이러한 본 발명의 일 양상에 따르면, 보호제어모듈을 이중화하지 않고도 적어도 내부 통신의 이중화를 손쉽게 구현할 수 있다.
한편, 상기에서는 본 발명의 특징들이 모터제어반의 통합모듈과 각 보호제어모듈 사이에 적용되는 것으로 하였으나, 이러한 특징들은 통합모듈과 단위모듈들 사이에 통신이 필요한 임의의 전기장치에서 동일하게 적용될 수 있다.
모터제어반에 대응하여 이중화된 통합모듈이 설치되며 통합모듈은 각 모터에 대응되는 LOP(Local Operation Pannel)(단위모듈이 된다)들과 시리얼 통신을 수행하는 구성에 적용될 수 있다. 이러한 구성은 상기한 설명에서 보호제어모듈 대신 LOP가 구성되는 형태가 된다. 모터제어반의 통합모듈과 각 LOP들은 시리얼 통신 네트워크로 연결되며, 이때 LOP가 접속하는 멀티포인트 버스의 일단은 제 1 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트와 제 2 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트에 공통 연결되며, 멀티포인트 버스의 타단은 제 1 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트와 제 2 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트에 공통 연결되며, 이러한 공통 연결에 브릿지 소켓이 이용된다.
또한, 분전반(또는 배전반)에 대응하여 이중화된 통합모듈이 설치되며, 통합모듈은 각 분기 선로에 대응되는 계측장치(단위모듈이 된다)들과 시리얼 통신을 수행하는 구성에 적용될 수 있다. 이러한 구성은 상기한 설명에서 보호제어모듈 대신 분기 선로의 계측장치가 구성되는 형태가 된다. 분전반의 통합모듈과 각 분기 선로의 계측장치들은 시리얼 통신 네트워크로 연결되며, 이때 분기 선로의 계측장치가 접속하는 멀티포인트 버스의 일단은 제 1 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트와 제 2 통합모듈의 제 1 시리얼 통신 포트에 공통 연결되며, 멀티포인트 버스의 타단은 제 1 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트와 제 2 통합모듈의 제 2 시리얼 통신 포트에 공통 연결되며, 이러한 공통 연결에 브릿지 소켓이 이용된다.
본 발명에서는 모터유닛의 전면판넬에 부착하는 HMI(Human Machine Interface) 디스플레이모듈을 이용하여 보호제어모듈에 대한 최적화된 이중화 방식을 구현한다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이모듈(4500)의 블럭도이며, 도 43은 본 발명의 일 실시예에 따라 단위유닛에 구성되는 디스플레이모듈(4500), 주 보호제어모듈(4210) 및 보조 보호제어모듈(4220)의 연결관계를 도시한 블럭도이다. 도 44는 주 보호제어모듈(4210), 보조 보호제어모듈(4220) 및 디스플레이모듈(4500)과 마그네틱 컨택터(450) 사이의 연결관계 등을 도시한 블럭도이다. 도 45는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템이 구성된 모터제어반의 예를 도시한 도면이다.
도 42를 참조하면서 살펴보면, 디스플레이모듈(4500)은 RS-485 Driver와 같은 2개의 시리얼 통신 드라이버(4511,4512)와, 2개의 시리얼 통신 포트(4521,4522)와, 사용자로부터 조작 명령의 입력을 위한 키(4550), 정보의 표시를 위한 LCD(4540)와, 입력되는 DC 전압을 변환하여 내부 전원으로 공급하는 DC/DC 컨버터(4560)와, 디스플레이모듈의 전반적인 제어 및 연산을 수행하는 CPU(4530)를 포함하여 구성된다.
디스플레이모듈(4500)에 사용되는 전원은 같은 모터유닛의 보호제어모듈(4210,4220)과 연결되는 시리얼 통신 케이블 중 통신에 사용되지 않는 선을 통하여 보호제어모듈 중 하나 또는 둘로부터 공급된다. 디스플레이모듈(4500)은 적어도 2개의 통신 커넥터를 가지고 있으며, 종래의 이중화 구성과 달리 1대의 디스플레이모듈(4500)을 이용하여 2대의 보호제어모듈을 모니터링하고 설정할 수 있다.
디스플레이모듈(4500)은 2개의 시리얼 통신 드라이버(4511,4512) 및 포트(4521,4522)를 구비하며, 도 43을 참조하여 살펴보면, 각 모터유닛에서는 디스플레이모듈(4500)을 중심으로 하여 주(Primary) 보호제어모듈(4210) 및 보조(Secondary) 보호제어모듈(4220)이 구성된다. 제 1 시리얼 통신 드라이버(4511) 및 제 1 시리얼 통신 포트(4521)를 통하여 주 보호제어모듈(4210)이 연결되고, 제 2 시리얼 통신 드라이버(4512) 및 제 2 시리얼 통신 포트(4522)를 통하여 보조 보호제어모듈(4220)이 연결된다.
모터제어반의 각 모터 유닛은, 대응하는 모터(M)에 대하여 적어도 이중화된 보호 기능을 수행하는 주 보호제어모듈(4210) 및 보조 보호제어모듈(4220)과, 주 보호제어모듈(4210) 및 보조 보호제어모듈(4220)을 위한 단일의 디스플레이모듈(4500)을 포함한다.
그리고 주 보호제어모듈(4210)이 소켓 보드(4400) 및 시리얼 통신선을 개재하여 단독으로 상위 장치와 시리얼 통신으로 연결되며, 디스플레이모듈(4500)은 주 보호제어모듈(4210) 및 보조 보호제어모듈(4220)과 내부의 시리얼 통신으로 연결된다. 상위 장치인 인입유닛(410)의 통합모듈(4110,120)과의 통신 연결은 주 보호제어모듈과만 구성되며, 모터유닛(420) 내에서는 주 보호제어모듈, 디스플레이 모듈, 보조 보호제어모듈이 전용의 통신선으로 연결되어 있다.
보조 보호제어모듈(4220)은 디스플레이모듈(4500), 그리고 주 보호제어모듈(4210)을 개재하여 상위 장치와 정보를 송수신한다.
디스플레이모듈(4500)은 주 보호제어모듈(4210) 및 보조 보호제어모듈(4220)과 서로 다른 시리얼 통신 드라이버 및 포트와 통신선을 이용하여 연결된다. 이러한 내부의 시리얼 통신에서 디스플레이 모듈(4500)이 각각 마스터가 되고 주 보호제어모듈(4210) 및 보조 보호제어모듈(4220)은 각각 슬레이브가 된다.
디스플레이모듈(4500)은 사용자의 조작 명령을 입력받고, 두 보호제어모듈(4210,4220)으로부터 수신되는 각종 상태 정보 및 이벤트 정보를 표시하고 알람하며, 두 보호제어모듈(4210,4220)으로부터 수신되는 전류 데이터를 비교하며, 사용자의 조작 명령에 따라 주 보호제어모듈(4210) 및/또는 보조 보호제어모듈(4220)로 계측 정보를 요구하고 이를 수신하여 표시한다.
도 44를 참조하면, 2개의 보호제어모듈(4210,4220)은 모터(M)로 가는 전력 선로의 전류를 각 상별로 센싱하는 CT(Current Transformer), 3상 전류의 벡터합을 센싱하는 ZCT( Zero Current Transformer), 보호 기능의 수행을 위한 2가지 형태의 트립 접점(T1~T4), 코어부(CORE), 시리얼 통신 포트를 포함한다. 코어부(CORE)는 CT 및 ZCT로부터의 신호 입력을 위한 아날로그 입력회로(이하, 미도시), 시리얼 통신을 위한 RS-485 Driver와 같은 시리얼 통신 드라이버, 신호처리 및 제어와 연산 등을 위한 CPU 또는 DSP 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 44에 도시된 실시예에서 주 보호제어모듈(4210)은 계측기능, 보호기능 및 제어기능을 함께 수행하며, 보조 보호제어모듈(4220)은 계측기능 및 보호기능을 수행하여, 계측기능 및 보호기능이 이중화된다.
주 보호제어모듈(4210)은 RUN/STOP의 제어 명령을 수행하기 위하여 신호선(RUN1)의 신호에 따라 스위칭되는 접점(T5)을 구비하며, 주 보호제어모듈(4210) 및 보조 보호제어모듈(4220)은 보호 기능을 수행하기 위하여 신호선(TRIP)의 신호에 따라 스위칭되는 제 1 내지 제 4 트립 접점(T1~T4)를 구비한다.
마그네틱 컨텍터(M/C)는 주 접점(451), 보조 접점(453) 및 여자 코일(452)(편의상 분리하여 도시되어 있다)을 포함하여 구성되며, 주 접점(451)은 모터(M)로 가는 전력선의 경로를 개폐하며, 보조 접점(453)은 주 접점(451)과 연동하여 동일한 상태로 스위칭되어 마그네틱 컨텍터의 상태를 모니터링하기 위하여 이용된다. 여자 코일(452)은 마그네틱 컨텍터의 주 접점(453)의 상태를 자력으로 스위칭하기 위하여 구성된다.
모터(M)에 대하여 전력을 공급하는 경로에 설치된 마그네틱 컨텍터의 여자 코일(452)과 주 보호제어모듈의 제 1 트립 접점(T1) 및 보조 보호제어모듈의 제 2 트립 접점(T2)이 연결되는 데 있어서, 제 1 트립 접점(T1)과 제 2 트립 접점(T2)이 서로 병렬 연결(도 44의 상태임) 또는 직렬 연결된 후 여자 코일(452)과 연결된다. {도면에서는 서클 B에 있는 제 1 트립 접점(T1)과 서클 C에 있는 제 2 트립 접점(T2)을 편의상 서클 A에 다시 그렸다. 즉, 서클 A의 T1과 서클 B의 T1은 동일한 것이고, 서클 A의 T2와 서클 C의 T2는 동일한 것이다.}
보호의 목적에 따라 상기한 병렬 연결 또는 직렬 연결 중 하나가 선택될 수 있다. 예를 들면, 모터 자체에 대한 보호가 더 중요한 경우 직렬 연결이 선택될 수 있으며, 모터가 관여하는 공정 등에 대한 보호가 더 중요한 경우 병렬 연결이 선택될 수 있다.
2개의 보호제어모듈(4210,4220)은 각각 이중화된 보호 기능의 한 쪽을 담당하고, CT 및 ZCT를 이용하여 전류 계측을 수행하여 전류 데이터를 생성하며, 자체 생성한 전류 데이터와 후술할 통합모듈로부터 수신되는 전압 데이터를 함께 이용하여 전류, 전압 및 전력에 대한 각종 계측 정보를 생성하며, 모터의 운전에 관한 각종 상태 정보 및 이벤트 정보를 생성한다. 나아가, 주 보호제어모듈(4210)은 상위 장치, MCC의 전면 패널 또는 LOP(Local Operation Panel)로부터 모터에 대한 제어 명령을 수신하고 이를 수행한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따라 각 모터유닛에 구성되는 이중화된 보호제어모듈과 디스플레이모듈 등의 동작을 간략히 살펴본다.
통합모듈(4110,4120) 또는 통합모듈(4110,4120)을 개재하여 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC와 같은 상위 장치에서 보조 보호제어모듈(4220)을 셋업하거나 보조 보호제어모듈(4220)에게 제어명령을 보낼 때에는 주 보호제어모듈(4210)에 데이터를 송신하면 된다. 그러면, 디스플레이모듈(4500)은 주 보호제어모듈(4210)에 내려온 보조 보호제어모듈(4220)에 대한 데이터를 보조 보호제어모듈(4220)에 전달하는 기능을 수행한다. 또한 보조 보호제어모듈(4220)이 생성한 계측 정보나 상태 정보 등은 디스플레이모듈(4500)과 주 보호제어모듈(4210)을 거쳐 상위 장치로 전달된다. 보조 보호제어모듈(4210)의 상태 정보 등은 디스플레이모듈(4500) - 주 보호제어모듈(4210)을 개재하여 상위 장치로 전달된다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 디스플레이모듈은 주 보호제어모듈 및 보조 보호제어모듈과 내부의 시리얼 통신으로 연결되도록 함으로써, 디스플레이모듈을 개재하여 보조 보호제어모듈이 상위 장치와 정보를 송수신할 수 있게 되어, 주 보호제어모듈이 단독으로 상위 장치와 시리얼 통신으로 연결되어도 되므로, 상위 장치의 각종 부담이 경감되는 효과가 있다.
주 보호제어모듈(4210)은 CT 및 ZCT를 이용하여 전류 계측을 수행하여 전류 데이터를 생성하며, 자체 생성한 전류 데이터와 후술할 통합모듈로부터 수신되는 전압 데이터를 함께 이용하여 전류, 전압 및 전력에 대한 각종 계측 정보를 생성하며, 모터의 운전에 관한 각종 상태 정보 및 이벤트 정보를 생성하여, 생성된 계측 정보, 상태 정보 및 이벤트 정보를 시리얼 통신 네트워크를 이용하여 통합모듈등의 상위 장치로 보고한다. 나아가, 주 보호제어모듈(4210)은 상위 장치, MCC의 전면 패널 또는 LOP(Local Operation Panel)로부터 모터에 대한 RUN/STOP의 제어 명령을 수신하고 신호선(RUN1)에 대응하는 신호를 출력하며, 이에 따라 접점(T5)이 스위칭되고 마그네틱 컨텍터의 여자 코일(452)에 대한 전원 공급을 변경시키고 마그네틱 컨텍터의 주 접점(451)을 스위칭한다.
주 보호제어모듈(4210)은 구비된 CT 및 ZCT를 이용하여 전류 계측을 수행하여 전류 데이터를 생성하여 이를 디스플레이모듈(4500)에게 전송한다. 또한 보조 보호제어모듈(4220)도 구비된 CT 및 ZCT를 이용하여 전류 계측을 수행하여 전류 데이터를 생성하여 이를 디스플레이모듈(4500)에게 전송한다.
디스플레이 모듈(4500)은 두 개의 보호제어모듈이 계측하는 전류를 비교하여 그 차이가 일정범위를 벗어나면 알람을 발생시켜 사고시의 오동작 혹은 부동작의 발생을 사전에 예방한다.
디스플레이모듈(4500)은 주 보호제어모듈(4210)이 계측한 전류와 보조 보호제어모듈(4220)이 계측한 전류를 비교하며, 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나면 상위 장치로 보고되도록 하고, 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나지 않으면, 주 보호제어모듈(4210)이 계측한 전류와 보조 보호제어모듈(4220)이 계측한 전류 중 어느 하나, 바람직하게는 주 보호제어모듈(4210)이 계측한 전류만 상위 장치로 전송한다. 이러한 비교 및 판단은 디스플레이모듈(4500)이외에 주 보호제어모듈 또는 보조 보호제어모듈에서 수행하는 것으로 해도 좋다.
아울러, 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나지 않으면, 주 보호제어모듈(4210)의 계측이 정상적인 것으로 볼 수 있으며, 이에 따라 전류 데이터이외에 전류 데이터 및 전압 데이터를 기반으로 한 각종 2차 계측 정보를 주 보호제어모듈만 상위 장치로 보고하여도 된다. 또는, 전류 데이터이외에 다른 계측 정보까지 디스플레이모듈이 비교하고 차이를 판단하는 것으로 해도 좋다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 주 보호제어모듈이 계측한 전류와 보조 보호제어모듈이 계측한 전류를 비교하며, 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나면 상위 장치로 보고되도록 함으로써, 계측 정보에 대한 이중화를 달성하면서도 상위 장치의 부담과 통신 부담을 최소화하는 효과가 있다. 예를 들면, 상정된 도 11과 같은 구성에서는 상위 장치가 시리얼 통신 네트워크를 통해 2개의 보호제어모듈 모두로부터 각각 계측 정보를 수신한 다음 비교하는 기능을 수행하야 하는 데 반해서, 본 발명의 구성에서는 디스플레이모듈이 비교 및 판단을 수행하여 이와 같은 부담이 경감된다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면, 주 보호제어모듈이 계측한 전류와 보조 보호제어모듈이 계측한 전류를 비교하여 비교에 따른 차이가 정해진 범위를 벗어나면 상위 장치로 보고되도록 함으로써, 2개의 이중화된 보호제어모듈이 모두 상위 장치로 계측 정보를 보고할 필요없이 단일의 보호제어모듈, 예를 들면 주 보호제어모듈만이 보고해도 되며, 단일의 보호제어모듈만을 상위장치와 통신하도록 통신 네트워크를 구성할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 디스플레이모듈(4500)은 키(4550)을 이용해 사용자로부터 조작명령을 입력받는다. 상기한 조작명령에 따라 디스플레이모듈(4500)은 주 보호제어모듈 또는/및 보호 제어모듈로 정보를 요청하며, 주 보호제어모듈 또는/및 보호 제어모듈은 즉각 이를 전송해줄 수 있다. 내부의 시리얼 통신에서 디스플레이 모듈은 마스터가 되고 두 보호제어모듈은 슬레이브가 되도록 시리얼 통신이 설정됨으로써, 마스터인 디스플레이모듈은 시리얼 통신의 주도권을 가지며 사용자가 원하는 시점에 최소화된 지연시간으로 원하는 정보를 보호제어모듈로부터 가져올 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 두개의 보호제어모듈에 대응하여 디스플레이모듈을 각각 구성하는 경우(즉, 디스플레이모듈을 2개로 구성하는 경우)에 비하여, 단일의 디스플레이모듈을 구성함으로써 시스템 구성 비용을 절감하며, 나아가 디스플레이모듈이 두개의 보호제어모듈과 내부의 시리얼 통신으로 연결되게 하되, 디스플레이모듈이 마스터가 되고 두개의 보호제어모듈은 슬레이브가 되게 하는 방법을 통하여, 사용자의 요청에 대한 즉각적인 응답을 가능케한다. 가정하여, 디스플레이모듈이 주기적으로 계측 정보등을 수신하여 저장함으로써, 사용자의 요구에 대한 즉각적인 응답이 가능토록 구성할 수 있으나, 본 발명의 일양상은 이러한 구성과 비교하여 통신 및 메모리 소요가 절감되는 효과가 있다.
도 45를 참조하면, 모터제어반용 시스템은, 모터제어반에 대응하여 인입 유닛(410)에 설치되고 이중화된 제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120); 각 모터 유닛(420)에 대응하여 설치되는 복수의 주 보호제어모듈(4210), 디스플레이모듈(4500) 및 보조 보호제어모듈(4220); 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC인 상위 시스템(440); 상위 시스템(440)과 MCC의 통합모듈(4110,4120)과의 통신을 위한 이더넷 스위치(430); 이중화된 제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120)과 멀티포인트 버스와의 연결을 위한 2개의 브릿지 소켓(4310,4320); 각각의 주 보호제어모듈(4210)을 멀티포인트 버스에 접속시키기 위한 복수의 소켓 보드(4400);를 포함하여 구성된다.
제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120)은 각각, 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC와 같은 상위 시스템(440) 또는 서로 간의 이더넷 통신을 위한 2 개의 이더넷 드라이버(Ethernet MAC&PHY)(이하, 미도시) 및 포트와, MCC 내부의 시리얼 통신을 위한 2 개의 RS-485 드라이버(RS485 Driver) 및 시리얼 통신 포트와, 연결되는 PT(Potential Transformer) 및 CT(Current Transformer)로부터 신호 입력을 위한 아날로그 입력회로와, 아날로그 신호의 신호처리를 위한 DSP와, 제어 및 연산을 위한 CPU 등을 포함할 수 있다.
제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120) 중의 하나는 액티브 모듈로 동작하고 다른 하나는 스탠바이 모듈로 동작한다. 액티브 모듈과 스탠바이 모듈 사이에는 이더넷을 통해 하트비트(Heartbeat) 통신을 수행하고 액티브 모듈에 이상이 있을 때 스탠바이 모듈이 액티브 모듈의 기능을 대신한다. 예를 들어 하트비트 메시지는 액티브 모듈이 정상 동작할 때 스탠바이 모듈로 전송하는 시그널 또는 정보를 포함할 수 있다.
제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120)은 상위 시스템(440)과 IP 통신을 수행하되, 액티브 모듈에 이상이 있을 때 스탠바이 모듈의 IP주소는 액티브 모듈이 사용하던 IP주소로 스위칭된다.
제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120)은 상위 시스템(440)으로부터 각각의 주 보호제어모듈(4210)로의 제어 명령을 수신하여 전달하며, 각각의 주 보호제어모듈(4210)이 수집하고 생성한 전류, 전압, 전력 등에 관한 데이터와 각 보호제어모듈(4210,4220)의 상태 데이터를 보호제어모듈(4210,4220)로부터 수집하여 이를 상위 시스템(440)으로 보고한다. 또한, 제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120)은 연결된 PT 및 CT를 이용하여 주 선로의 전압 및 전류에 관한 데이터를 수집하여 상위 시스템(440)으로 보고하며, 주 선로의 전압 데이터를 각각의 주 보호제어모듈(4210)로 전달하여 보호제어모듈이 전력 계산 등을 수행하는 데 이용토록 할 수 있다.
도 46을 참조하면, 제 1 브릿지 소켓(4310) 및 제 2 브릿지 소켓(4320)은 각 보호제어모듈과의 시리얼 통신을 위하여 구성되는 멀티포인트 버스를 제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120)로 공통 연결하기 위하여 이용된다.
브릿지 소켓(4310,4320)은 적어도 3개의 소켓을 구비하고 적어도 3개의 소켓에서 시리얼 통신에 이용되는 대응 단자들이 내부적으로 서로 연결된다. 브릿지 소켓에서 제 1 소켓(Socket 1), 제 2 소켓(Socket 2) 및 제 3 소켓(Socket 3)에서 시리얼 통신에 이용되는 단자(Ta)들은 서로 내부적으로 공통 연결되며 단자(Tb)들은 서로 내부적으로 공통 연결된다.
소켓 보드(4400)는 주 보호제어모듈(4210)을 멀티포인트 버스에 접속시키기 위하여 이용되는 것으로서, 소켓 보드(4400)는 상기한 브릿지 소켓의 구조와 동일할 수 있다. 또한 다른 구조로 하여, 도 47을 참조하면, 소켓 보드(4400)는 멀티포인트 버스가 연장되는 양쪽 방향으로 각각 연결되는 제 1 소켓(Socket 1) 및 제 3 소켓(Socket 3)과, 복수의 주 보호제어모듈(4210)중 어느 하나의 주 보호제어모듈(4210)과 연결되는 제 2 소켓(Socket 2)을 포함한다.
솔레노이드 스위치(4410,4420)는 주 보호제어모듈(4210)로부터 제 2 소켓(Socket 2)의 단자 DC+ 및 단자 DCG를 통하여 제어 전원을 공급받으며, 제어 전원에 의해서 동작하되 제 1 상태 및 제 2 상태의 사이를 스위칭한다. 제 1 상태는 제 1 소켓과 제 3 소켓의 대응 단자가 소켓 보드(4400)의 내부에서 직접 연결되는 상태이며, 제 2 상태는 제 1 소켓과 제 3 소켓의 대응 단자가 상기 어느 한 보호제어모듈을 경유하여 연결되는 상태이다.
주 보호제어모듈(4210)과 소켓 보드(4400)는 양단에 플러그를 구비한 케이블로 연결되되, 도시된 제 2 소켓(Socket 2)의 각 단자에 대응하는 신호선을 각각 구비한다. 상기한 케이블을 구성하는 신호선들에는 제 1 소켓과 연결되는 신호선(즉, 제 1 솔레노이드 스위치(4410)와 연결되는 신호선), 제 3 소켓과 연결되는 신호선(4즉, 제 2 솔레노이드 스위치(4420)와 연결되는 신호선)과 솔레노이드 스위치(4410,4420)의 제어 전원을 공급하는 신호선을 각각 별개로 포함한다.
주 보호제어모듈로의 스터브(Stub)가 연결되는(시작되는) 지점은 주 보호제어모듈(4210)의 내부이거나 주 보호제어모듈(4210)에 구성되는 소켓등일 수 있으므로, 멀티포인트 버스에서 주 보호제어모듈로의 스터브(Stub) 길이가 짧아지거나 없어지게 된다. 예를 들어, 멀티포인트 버스는 RS-485 표준에 따른 것일 수 있다. 주 보호제어모듈은 멀티포인트 버스의 어느 한 지점에서 신호선별로 병렬 연결된다. 보호제어모듈로의 스터브(Stub)가 연결되는 지점은 소켓 보드(4400)의 내부일 수도 있으나 실시 형태에 따라 주 보호제어모듈(4210)의 내부나 주 보호제어모듈(4210)의 소켓 등에 구성될 수도 있다.
제 1 통합모듈(4110) 및 제 2 통합모듈(4120)은 각각 2개 시리얼 통신 포트 포트를 구비한다(이하 제 1 시리얼 통신 포트 및 제 2 시리얼 통신 포트라 한다). 멀티 포인트 버스의 일측 끝, 즉 일단은 제 1 통합모듈(4110)의 제 1 시리얼 통신 포트와 제 2 통합모듈(4120)의 제 1 시리얼 통신 포트에 공통 연결되며, 멀티포인트 버스의 타측 끝, 즉 타단은 제 1 통합모듈(4110)의 제 2 시리얼 통신 포트와 제 2 통합모듈(4120)의 제 2 시리얼 통신 포트에 공통 연결된다. 그리고 이러한 2개의 공통 연결을 위하여 상기한 브릿지 소켓(4310,4320)이 각각 이용된다.
인입 유닛(410)의 제 1 통합 모듈(4110)이 동작할 때나 제 2 통합 모듈(4120)이 동작할 때 항상 독자적인 링 연결이 구축되므로, 내부통신의 단절이 발생하더라도 2개의 통신포트를 통하여 양방향으로 통신이 가능하다.
도 48는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터제어반용 시스템의 전체 구성도이며, 도 49는 통합모듈 및 보호제어모듈의 세부 구성을 도시한 블럭도이고, 도 50은 통합모듈에 내장되는 슈퍼커패시터를 도시한 사시도이다.
통합모듈(5100)은 모터제어반에 대응하여 인인유닛(510)에 설치되며, RS-485 등의 시리얼 통신 네트워크를 통해 각 모터유닛(520)마다 설치되는 보호제어모듈(5200)들과 통신으로 연결된다.
또한, 통합모듈(5100)은 이더넷과 라우터(545) 등을 통하여 중앙제어실의 컴퓨터 또는 PLC와 같은 상위 시스템(540)과의 통신 등을 위한 이더넷 드라이버(Ethernet MAC&PHY)(5108,5107) 및 포트와, 통합모듈용 디스플레이 모듈(5510)과의 통신을 위한 이더넷 드라이버(Ethernet MAC&PHY)(5106) 및 포트와, 상위 시스템(540)과 시리얼 통신 방식으로 통신하기 위한 RS-485 드라이버(RS485 Driver)(5109) 및 포트와, MCC 내부의 각 보호제어모듈(5200)과의 시리얼 통신을 위한 RS-485 드라이버(RS485 Driver)(5104,5105) 및 시리얼 통신 포트와, 연결되는 PT(Potential Transformer) 및 CT(Current Transformer)로부터 신호 입력을 위한 아날로그 입력회로(5101)와, 아날로그 신호의 신호처리를 위한 DSP(5103)와, 제어 및 연산을 위한 CPU(5110), MCC의 전원공급부로부터 AC를 공급받아 DC로 변환하거나 DC를 공급받아 통합모듈(5100)의 각 부분에 동작 전원을 공급하는 전원공급부(5111) 등을 포함할 수 있다.
도 60에 도시된 바와 같이, 전원공급부(5111)는 정전후에도 일정시간 통합모듈(5100)에 대하여 동작 전원을 공급할 수 있는 슈퍼커패시터(5111C)를 구비한다. 수퍼커패시터는 대용량의 커패시터로서, 평상시 용량만큼의 전하를 축적하고 정전시에는 축적된 전하를 방출함으로써 일정기간동안 통합모듈(5100)의 동작 전원을 공급하는 소스가 된다.
통합모듈(5100)은 연결되거나 내장되는 PT(Potential Transformer)를 이용하여 인입피더의 전압을 계측하며, 연결되거나 내장되는 CT(Current Transformer)(도 49에서는 PT 및 CT가 외장되는 것으로 도시됨)를 이용하여 인입피더의 전류를 실시간으로 계측한다.
본 발명의 중요한 일 특징은 정전이 끝나고 복전될 때 통합모듈(5100)이 각 모터의 기동을 주관하는 것이며, 일 양상에 따르면 인입피터에 설치되는 CT를 이용하여 인입 피더에서 계측된 실시간 전류를 중요한 요소로 반영하여 복전후 각 모터의 기동을 제어한다.
보호제어모듈(5200)은 모터제어반을 통해 전력을 공급받는 각 모터에 대응하여 설치되며, 내장 또는 외장되어 모터(550)로 가는 전력 선로의 전류를 각 상별로 센싱하는 CT(Current Transformer)와, 내장 또는 외장되어 3상 전류의 벡터합을 센싱하는 ZCT( Zero Current Transformer)와, 디지털 신호의 출력을 위한 DO 포트(Digital Output;5204), 디지털 신호의 입력을 위한 DI 포트(Digital Input;5203)와, 연결되는 PT(Potential Transformer) 및 CT(Current Transformer)로부터 신호 입력을 위한 아날로그 입력회로(5201)와, 아날로그 신호의 신호처리와 제어를 위한 DSP(5202)와, MCC 내부의 통신, 특히 통합모듈(5100)과의 통신을 위한 RS-485 드라이버(RS485 Driver)(5205) 및 포트와, 보호제어모듈용 디스플레이 모듈(5520)과의 통신을 위한 RS-485 드라이버(RS485 Driver)(5206) 및 포트와, 보호제어모듈에 구성되어 간략한 정보를 표시하는 LCD(5207) 등을 포함하여 구성된다.
보호제어모듈(5210)은 계측기능, 보호기능 및 제어기능을 함께 수행할 수 있으며, 특히 CT를 이용하여 각 모터(550)로 가는 전력 경로의 전류를 실시간으로 계측할 수 있다. 또한, 보호제어모듈(5210)은 DO 포트(5204)를 이용해 마그네틱 컨텍터(M/C)의 접점을 제어함으로써 각 모터(550)로 가는 전력 경로를 개폐할 수 있다.
마그네틱 컨텍터(M/C)는 주 접점, 보조 접점 및 여자 코일을 포함하여 구성될 수 있으며, 주 접점은 모터(M)로 가는 전력선의 경로를 개폐하며, 보조 접점은 주 접점과 연동하여 동일한 상태로 스위칭되어 마그네틱 컨텍터의 상태를 모니터링하기 위하여 이용되고 예를 들면 보호제어모듈의 DI 포트에 연결될 수 있다. 여자 코일은 마그네틱 컨텍터의 주 접점의 상태를 자력으로 스위칭하기 위하여 구성된다.
분기커넥터(5400)는 통합모듈(5100)과 연결되는 시리얼 통신 케이블(5300)에 대하여 보호제어모듈(5200)을 병렬 접속시키기 위한 것으로서, 복수의 소켓(예를 들면 도시된 바와 같이 3개의 소켓)을 포함하고 복수의 소켓에서 대응되는 핀들이 병렬 연결된 것일 수 있다.
MCC 내부의 통신 네트워크는 시리얼 통신 케이블(5300) 및 분기커넥터(5400)와 RS-485 드라이버(RS485 Driver)(5104,5205) 및 포트 등을 이용하여 구성되며, 통합모듈(5100)과 복수의 보호제어모듈(5200)의 사이에 구성된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 통합모듈(5100)은 복전후 모터제어반을 통하여 전력을 공급받는 각 모터의 기동을 주관하되, 인입피더의 허용전류와 인입 피더에서 계측된 실시간 전류를 적어도 기준으로 이용하여 각 모터의 기동 시점을 결정하며, 시리얼 통신 네트워크를 이용하여 각 보호제어모듈(5200)로 기동 명령을 내린다. 통합모듈(5100)은 인입피터의 허용전류 및 인입 피더에서 계측된 실시간 전류 사이의 차이(이하 '전류 마진'이라 한다)와 기동을 대기중인 모터의 기동 전류를 비교하여 기동 여부를 결정한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 통합모듈(5100)은 복전후 각 모터의 기동을 주관하여 각 모터를 순차 기동시키되, 기동중인 모터가 운전상태로 천이한 것을 확인한 것에 연동하여 다음 순서의 모터에 대한 기동명령을 해당 보호제어모듈(5100)로 전송하여 보호제어모듈(5200)이 제어하는 모터가 기동되도록 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 통합모듈(5100)은 복전후 각 모터에 대한 전력 공급을 주관하되, 복전후 통합모듈은 정전시간이 순간정전 허용시간(T1)보다 작은 경우 복수의 보호제어모듈에 대하여 전력 경로의 접점 상태에 대한 복구 명령을 전송하여 각 보호제어모듈이 제어하는 모터에 대한 전력 공급이 복구되도록 한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 통합모듈(5100)은 복전후 각 모터의 전력 공급을 주관하되, 복전후 통합모듈은 복수의 보호제어모듈(5200)에 대하여 적어도 정전시간에 관한 정보를 전송하며, 보호제어모듈(5200)의 각각은 정전시간이 각 보호제어모듈별로 설정된 순간정전 허용시간(T1)보다 작은 경우 전력 경로의 접점 상태에 대한 복구를 수행한다.
이와 같이 본 발명에서는 통합모듈(5100)이 복전후 각 보호제어모듈(5200)의 재기동(상태 복구)에 있어서 주도적인 역할을 수행하며, 이는 모터제어반(MCC)에 대응하여 통합적인 모듈인 통합모듈(5100)을 설치하고 통합모듈(5100)과 각 보호제어모듈(5200)이 모터제어반 내에서 긴밀히 통신토록 하는 구성을 전제로 하고 있다. 본 발명은 MCC의 인입유닛에 설치되어 개별 모터유닛의 보호제어모듈(5200)과 통신으로 연결되는 통합모듈을 이용하여 효과적인 복전후 재기동 기능을 구현한다.
이하, 본 발명의 상기한 여러 특징과 관련되는 통합모듈(5100) 및 보호제어모듈(5200)의 동작을 그래프를 참조하면서 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 제 5-1 실시예 및 제 5-2 실시예에 따른 모터의 재기동 방법(자세한 구성은 후술한다)은 정전시간이 순간정전 허용시간(T1)보다 크고 자동 재기동 허용시간(T2) 보다 작은 경우에 유용할 수 있으며 이때 실행되는 것이 바람직할 수 있다(도 51 참조).
순간정전 허용시간(T1)은 정전후 복전 시간이 매우 짧아(예를 들면, 대략 수 msec - 수 sec) 모터가 관성에 의하여 완전히 정지되기 전이어서 모터가 동시에 재기동 되더라도 돌입전류가 상대적으로 적어 과전류 상태가 되지 않는 시간의 한도일 수 있다.
자동 재기동 허용시간(T2)은 모터를 재기동할 때 관리자 등이 공정 상태를 육안으로 확인하고 수동으로 재기동할 필요 없이 자동으로 재기동할 수 있는 시간의 한도일 수 있다.
도 12를 통하여 설명된 바와 같이 종래처럼 개별 모터유닛 별로 미리 정해진 특정 시간으로써 재기동 지연시간(Restart Delay; T3)을 설정하면 전체 기동시간이 길어지는 단점이 있다. 그런데 본 발명에서는 미리 각 모터별로 재기동 지연시간(Restart Delay; T3)을 설정해 두지 않고 통합모듈(5100)의 제어에 따라 다이내믹하게 모터의 재기동 지연시간(Restart Delay; T3)을 제어하게 된다.
도 52는 본 발명의 제 5-1 실시예에 따른 모터의 재기동 방법을 설명하기 위한 그래프로서 시간의 추이에 따른 인입피더의 전류를 나타낸다.
통합모듈(5100)이 개별 모터유닛의 보호제어모듈(5200)과 통신연결되어 있고, 모터유닛의 보호제어모듈(5200)은 모터의 RUN 명령 후 자체 모니터링하는 전류를 통하여 모터가 기동상태에서 정상운전 상태로 바뀌는 것을 판별하여 통합모듈(5100)에게 자신의 상태를 알려줄 수 있는 구조를 기반으로 한다.
모터는 기동의 초기에 대략 정격전류의 6배 ~ 8배 내외에 해당하는 돌입전류가 흐른 후 점차 감소하여 부하상태에 따른 정격 이하의 전류가 흐르는 운전상태로 천이한다. 보호제어모듈(5200)은 돌입전류가 발생하는 기동구간(기동상태)과 전류가 정격전류의 100% 이하로 떨어지는 운전구간(운전상태)을 구분하여 인입유닛의 통합모듈(5100)에게 통신으로 알려준다. 운전상태는 모터로 흐르는 전류가 감소하여 정격전류의 100% 이하로 떨어져서 동작하는 구간으로 할 수 있다. 보호제어모듈(5200)은 내장 또는 외장의 CT와 아날로그 입력회로(5201) 등을 이용하여 모터(550)로 가는 전력 경로의 전류를 모니터링하여 적어도 기동상태와 운전상태를 구분하여 판단할 수 있다.
인입유닛의 통합모듈(5100)은 복전 후 첫번째 모터(M1)의 보호제어모듈(5200)에게 기동명령을 내리면 첫번째 모터가 기동하게 된다. 그리고 첫번째 모터(M1)가 기동하여 기동상태에서 운전상태로 천이되면 인입유닛의 통합모듈은 해당 보호제어모듈(5200)로부터 통신으로 운전상태로의 상태천이를 확인한 후 바로 두번째 모터(M2)의 보호제어모듈(5200)에게 기동명령을 내린다.
통합모듈(5100)은 두번째 모터가 기동 후 운전상태로 천이된 것을 확인한 후 바로 세번째 모터(M3)에 대한 기동명령을 내린다. 이와 같이 개별 모터의 운전상태를 확인하면서 순차 기동함으로써 돌입전류를 최소화하면서 전체 모터의 재기동 시간을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제 5-1 실시예에서는 통합모듈(5100)이 복전후 각 모터의 기동을 주관하여 각 모터를 순차 기동시키되, 통합모듈(5100)은 기동중인 모터가 운전상태로 천이한 것을 확인한 것에 연동하여 다음 순서의 모터에 대한 기동명령을 해당 보호제어모듈로 전송한다. 통합모듈(5100)은 기동중인 모터의 보호제어모듈(5200)로부터의 상태 보고에 의해 운전상태로의 천이를 확인하며, 또한 다른 방법으로서 통합모듈(5100)은 기동중인 모터의 보호제어모듈(5200)이 계측하여 전송한 실시간 전류와 저장하고 있는 각 모터별 정격전류 등에 기초하여 운전상태로의 천이를 확인할 수도 있다.
본 발명의 제 5-1 실시예에 따르면 종래처럼 미리 설정되고 여유를 가진 재기동 지연시간을 대기하는 것이 아니라 모터가 운전상태로 천이하면 바로 다음 차례의 모터를 기동시킬 수 있다. 종래에는 모터에 있어서 부하의 변동 가능성 등을 염두에 두고 여유 있게 재기동 지연시간을 설정할 수밖에 없었으나, 본 발명에 따르면 각 모터에 대한 상태 모니터링과 통합 모듈에 의한 제어에 따라, 모터의 부하조건 등이 다이내믹하게 자동 반영됨으로써 과전류 없이 재기동 지연시간이 최적화되는 효과가 있다.
도 53은 본 발명의 제 5-2 실시예에 따른 모터의 재기동 방법을 설명하기 위한 그래프로서 시간의 추이에 따른 인입피더의 전류를 나타낸다.
인입유닛의 통합모듈(5100)을 이용하여 재기동 시간을 단축하는 두번째 방식으로는 개별 모터의 기동상태 - 운전상태의 천이를 확인하지 않고 인입유닛의 피더에 허용되는 허용전류를 기준으로 운용하는 것이다. 이때 허용가능한 전류의 최대값 또는 적정값으로 허용전류를 설정하거나 인입피터의 정격전류에 따라 자동 계산되어 설정되게 할 수 있다.
모터유닛의 보호제어모듈(5200)은 보호기능을 위하여 연결된 모터의 정격에 해당하는 FLC(Full Load Current)를 설정하여야 하고, 이 설정값은 통신연결된 인입유닛의 통합모듈(5100)에도 전송되게 하여 통합모듈(5100)은 각 모터의 FLC를 알게 되고 FLC의 6배 ~ 8배에 달하는 기동전류값을 미리 계산해 둔다. 모터의 기동 전류는 모터의 FLC(Full Load Current)에 의해 정해지며, 예를 들면, FLC의 6배 ~ 8배 정도에서 결정될 수 있다.
그리고 통합모듈(5100)은 내장 또는 외장되는 CT와 아날로그 입력회로(5101) 및 DSP(5103) 등을 이용하여 인입피더에 흐르는 전류를 실시간 계측한다.
복전 후 첫번째 모터를 기동시킨 후 다음 모터를 기동시키기 위하여 첫번째 모터의 운전상태로의 천이를 확인하지 않고, 인입피더의 전류를 계측하여 첫번째 모터의 기동전류에 따른 인입피더의 전류가 하강을 시작하면 인입피더의 허용전류와 인입피더에서 계측된 현재 전류의 차를 계산하고, 그 값이 두번째 모터의 기동전류보다 크면 바로 두번째 모터의 보호제어모듈(5200)로 기동명령을 내린다. 두번째 모터의 기동 후에도 운전상태로의 천이를 기다리거나 확인하지 않고 인입피더의 허용전류와 인입피더에서 현재 계측된 전류의 차가 세번째 모터의 기동전류보다 커지면 바로 기동명령을 내린다.
이와 같이 전체 모터를 재기동하면 인입피더에 일시적으로 조금 많은 전류가 흐르지만 허용된 전류크기 내에서 모든 모터를 더욱 빠른 시간에 재기동함으로써 설비 재가동 시간을 대폭 줄일 수 있다.
도 54는 본 발명의 제 5-2 실시예에 따른 모터의 재기동 방법의 변형예를 설명하기 위한 그래프로서 시간의 추이에 따른 인입피더의 전류를 나타낸다.
하나의 모터제어반(MCC)에 많은 수의 모터유닛을 포함하는 경우에는 인입피더의 허용전류에 비하여, 매우 작은 기동 전류를 가지는 많은 모터들이 연결될 수 있다. 예를 들어, 모터제어반이 동일한 FLC의 모터 40개를 위하여 구성될 때, 인입피터의 전류용량은 각 모터의 FLC의 40배 정도로 설계될 것이다. 이러한 경우 기동전류가 FLC의 6배 ~ 8배 정도이지만, 5대의 모터가 동시에 기동하더라도 인입피더의 허용전류를 초과하지 않게 된다.
이와 같은 경우에는 초기 기동 시 한대만을 기동시키는 것이 아니라 여러 대를 동시에 기동시킴으로써 전체 재기동 시간을 더욱 단축시킬 수 있다.
통합모듈(5100)은 인입피더의 허용전류를 저장하고 있으며, 기동 순서에 따른 각 모터의 기동전류를 알거나 계산할 수 있으므로, 인입피더의 허용 전류와 각 모터의 기동 전류에 기하여 동시에 기동할 수 있는 하나 또는 복수의 모터를 정할 수 있다.
예를 들어, 도시된 바와 같이 첫번째 모터(M1) 및 두번째 모터(M2)의 기동전류를 합해도 인입피더의 허용전류보다 작으나 세번째 모터(M3)의 기동전류까지 합하면 인입피더의 허용전류보다 커지는 경우, 통합모듈(5100)은 먼저 첫번째 모터(M1) 및 두번째 모터(M2)의 보호제어모듈(5200)에 대하여 기동명령을 내린다. 그리고 통합모듈(5100)은 인입피더의 전류를 계측하여 첫번째 및 두번째 모터의 기동전류에 따른 인입피더의 전류가 하강을 시작하면 인입피더의 허용전류와 인입피더에서 계측된 현재 전류의 차(전류 마진)를 계산하고, 그 값이 다음 세번째 모터의 기동전류보다 크면 바로 세번째 모터의 보호제어모듈(5200)로 기동명령을 내린다.
이와 같이 기동을 대기중인 하나 또는 복수의 모터의 기동 전류를 전류마진과 비교하여 기동 여부를 결정한다. 인입피더에 흘릴 수 있는 전류 마진이 대기중인 모터 중 하나 또는 복수의 모터에 대한 기동 전류보다 크면 해당 모터의 보호제어모듈로 기동명령을 전송한다.
이러한 방식으로 복전 후 빠른 재기동이 가능한 것은 통합모듈의 통신기능과 인입피더의 전류 계측 기능 때문이다.
본 발명의 제 5-2 실시예 및 그 변형예에 따르면, 통합모듈(5100)이 복전후 각 모터의 기동을 주관하되, 인입피더의 허용전류와 인입피더에서 계측된 실시간 전류를 적어도 기준으로 이용하여 각 모터의 기동 시점을 결정한다. 통합모듈(5100)은 인입피더의 허용전류 및 인입 피더에서 계측된 실시간 전류 사이의 차이('전류 마진')와, 기동을 대기중인 모터의 기동 전류를 비교하여 기동 여부를 결정한다. 그리고 전류 마진이 대기중인 모터 중 하나 또는 복수의 모터에 대한 기동 전류보다 크면 해당 모터의 보호제어모듈로 기동명령을 전송한다.
본 발명의 제 5-2 실시예 및 그 변형예에 따르면, 인입피더의 허용용량에 근접하여 최대한 전류를 흘리면서 기동하게 되므로 상기한 제 5-1 실시예보다 더욱 빠르게 전체 모터의 기동을 완료할 수 있게 된다.
도 55는 순간정전 허용시간(T1) 내에 복전되는 경우 시간의 추이에 따른 공급 전력의 전압과 DO 접점의 상태를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 제 5-3 실시예에 따르면, 통합모듈이 허용범위 이내의 순간정전후 복전되는 경우 각 모터에 대한 전력 공급을 주관한다.
각 보호제어모듈(5200)은 정전으로 인해서 그 기능이 정지되지만, 통합모듈(5100)은 내부에 슈퍼커패시터(5111C)를 내장하여 순간정전 시에도 기능이 정상작동되며, 공급되는 전원상태를 모티터링하고 복전 시 각 보호제어모듈에 대한 제어를 수행한다.
특히 통합모듈(5100)은 순간정전 허용시간(T1) 이내의 짧은 순간정전 후 복전되는 경우, 각 모터유닛의 보호제어모듈(5200)이 정전기간 동안 기능이 정지되었더라도 통합모듈(5100)이 상태를 모티터링하여 통신으로 개별 모터유닛의 보호제어모듈(5200)에게 상태 복구 명령을 내린다. 혹은 전압의 크기나 정전 또는 복전 상태와 정전 시간에 대한 정보를 개별 모터유닛의 보호제어유닛에게 통신으로 전달함으로써 각 모터유닛이 자신의 상황에 맞게 개별 제어하는 것도 가능하다. 모터마다 순간정전 허용시간(T1)을 다르게 설정할 필요가 있는 경우에는 후자의 방법이 유용하다.
통합모듈(5100)이 복전후 각 모터에 대한 전력 공급을 주관하며, 이를 위하여 통합모듈(5100)은 정전시간을 모니터링하며 정전후 복전까지의 시간이 순간정전 허용시간(T1)이내인지를 결정한다. 만약 순간정전 허용시간(T1) 보다 크고 전술한 자동 재기동 허용시간(T2) 보다 작은 경우에는 상기한 제 5-1 실시예 또는 제 5-2 실시예의 방법대로 제어한다. 그리고 통합모듈(5100)은 정전시간이 순간정전 허용시간(T1) 보다 작은 경우에는 시리얼 통신네트워크를 통하여 모터제어반을 구성하는 각 보호제어모듈(5200)에 대하여 상태 복구 명령을 전송한다.
특히 통합모듈(5100)은 각 보호제어모듈(5200)에 대하여 전력 경로의 접점 상태(마그네틱 컨텍터의 접점 상태)에 대한 복구 명령을 내린다. 정전으로 모터유닛(520)에서 마그네틱 컨텍터(M/C)의 접점 상태가 변경될 수 있으나, 전력 경로의 접점 상태가 정전되기 전의 상태로 복구되도록 통합모듈(5100)은 각 보호제어모듈(5200)에 대하여 복구 명령을 내린다. 통합모듈(5100)이 정전되기 전의 접점 상태를 저장하고 있다가 각 보호제어모듈(5200)로 접점 상태에 관한 정보 또는 명령을 전송하거나, 보호제어모듈(5100)의 비휘발성 메모리에 접점 상태에 관한 정보를 저장토록 구성할 수 있다.
본 발명의 제 5-3 실시예에 대한 변형예로서, 복전후 통합모듈(5100)은 시리얼 통신네트워크를 통하여 복수의 보호제어모듈(5200)에 대하여 적어도 정전시간에 관한 정보를 전송하며, 보호제어모듈의 각각은 전송받은 정전시간이 각 보호제어모듈별로 설정된 순간정전 허용시간(T1)보다 작은 경우 전력 경로의 접점 상태(마그네틱 컨텍터의 접점 상태)에 대한 복구를 수행한다.
각 보호제어모듈(5200)은 자신의 상황에 맞게 순간정전 허용시간(T1)을 설정할 수 있다. 각 모터는 부하조건 등에 따라 관성에 의하여 완전히 정지되기까지의 시간이 각각 다를 수 있으며, 이러한 상황에서 상기한 변형예는 유용하다.
종래의 방식에 따르면, 순간정전후 복전시의 상태 복구를 위하여 각 모터유닛마다 보호제어모듈과는 별개로 순시정전 재시동 릴레이를 구성하거나, 각 모터유닛마다 UPS와 같은 비상전원을 구비하여야만 했다.
이에 반해서, 본 발명에 따르면 각 모터유닛마다 별도의 장치나 비상전원을 구비할 필요없이, 모터제어반에 대응하여 단일의 비상전원(구체적으로는 수퍼커패시터)을 구비하는 것으로써, 모터제어반을 구성하는 전체 모터유닛에 대한 순간정전후 복구를 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
1110, 1210 : 제 1 소켓 1120, 1220 : 제 2 소켓
1130, 1230 : 제 3 소켓 1140, 1240 : 릴레이부
1141, 1141 : 제 1 릴레이 1142, 1242 : 제 2 릴레이
1243 : 제 3 릴레이
2100 : 통합모듈 2300 : LOP
2310 : LOP 컨트롤러 2400 : 전원공급모듈
2500, 2510 : LOP 중계장치 2600 : 소켓보드
3110,3120 : 통합 모듈 3200 : 보호제어모듈
3310,3320 : 브릿지 소켓 3400 : 유닛 소켓
4110,4120 : 통합 모듈 4210 : 주 보호제어모듈
4220 : 보조 보호제어모듈 4310,4320 : 브릿지 소켓
4400 : 소켓 보드 4500 : 디스플레이모듈
5200 : 보호제어모듈 5300 : 시리얼 통신 케이블
5400 : 분기커넥터 M/C : 마그네틱 컨텍터

Claims (1)

  1. 제 1 소켓, 제 2 소켓 및 제 3 소켓을 포함하는 소켓 보드에 있어서,
    비여자 상태에서는 상기 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 3 소켓의 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하며, 여자 상태에서는 상기 제 1 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 1 송수신 신호핀을, 그리고 상기 제 3 소켓의 송수신 신호핀과 상기 제 2 소켓의 제 2 송수신 신호핀을 전기적으로 연결하는 릴레이부;를 더 포함하며,
    상기 제 1 송수신 신호핀과 상기 제 2 송수신 신호핀은 각각 별개로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    스터브가 최소화된 시리얼 통신용 소켓 보드.
KR1020160117058A 2016-09-12 2016-09-12 모터제어반용 시스템 KR20180029339A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160117058A KR20180029339A (ko) 2016-09-12 2016-09-12 모터제어반용 시스템
PCT/KR2017/009884 WO2018048251A1 (ko) 2016-09-12 2017-09-08 모터제어반용 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160117058A KR20180029339A (ko) 2016-09-12 2016-09-12 모터제어반용 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180029339A true KR20180029339A (ko) 2018-03-21

Family

ID=61562553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160117058A KR20180029339A (ko) 2016-09-12 2016-09-12 모터제어반용 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20180029339A (ko)
WO (1) WO2018048251A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210135898A (ko) * 2020-05-06 2021-11-16 (주)아이티공간 데이지 체인 방식을 통한 스마트 eocr용 데이터 통신 시스템

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3632170B2 (ja) * 1999-07-08 2005-03-23 株式会社山武 通信システム
KR100411978B1 (ko) * 2001-01-22 2003-12-24 (주) 로커스네트웍스 내 고장성 시스템 및 이중화 방법
JP5301088B2 (ja) * 2006-07-25 2013-09-25 Ｊｕｋｉ株式会社 モータ制御用シリアル通信装置
US8791660B2 (en) * 2008-09-30 2014-07-29 Semiconductor Components Industries, Llc Motor control circuit
JP5609075B2 (ja) * 2009-11-24 2014-10-22 三菱電機株式会社 サーボモータ制御ネットワークとその通信方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210135898A (ko) * 2020-05-06 2021-11-16 (주)아이티공간 데이지 체인 방식을 통한 스마트 eocr용 데이터 통신 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018048251A1 (ko) 2018-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170244274A1 (en) Transfer switch with arc suppression
US7446437B2 (en) Apparatus and method for preventing an electrical backfeed
US6999291B2 (en) Method and apparatus for node electronics unit architecture
JP6738478B2 (ja) 統合モジュールを活用したデジタルｌｏｐとそれらを含むモーター制御盤用システム
US10075015B2 (en) Maintenance transfer switch
WO2015020868A1 (en) Electrical power management system and method
US20110210717A1 (en) Apparatus and Methods for Mapping a Wired Network
US11133768B1 (en) System, for motor control center, having a dual structure of integrated modules and communication
AU2012312715A1 (en) Fault detection for parallel inverters system
CN104969440A (zh) 智能电网设备
CN110932254A (zh) 一种多重冗余供电控制系统及方法
KR20180021423A (ko) 이중화된 보호제어모듈을 구비한 모터제어반용 시스템
KR20180029339A (ko) 모터제어반용 시스템
JP2023510004A (ja) 切替装置、後付けキットおよび負荷への電力供給方法
JP2023534476A (ja) 双安定スイッチングユニットを有するインバータ
JP2006333618A (ja) 配電網の監視制御用通信ネットワーク
JP2022100785A (ja) インターロックシステム
JPH0638407A (ja) 無停電切替用発電装置
CN211880158U (zh) 一种供电系统
CN102237713B (zh) 一种基于背景墙技术的站用电源及其组装方法
KR101846178B1 (ko) 통합 모듈을 활용한 모터의 재기동 방법 및 이를 수행하는 모터제어반용 시스템
JP2016082732A (ja) 系統再連系装置及び系統再連系システム
CN116455082A (zh) 控制用于电力的自恢复的馈线单元
CN112165154A (zh) 一种双输入供电的方法和装置
CN115800490A (zh) 一种双电源切换电路及包含该电路的装置