KR20210066420A - 단조공장의 iot 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본발명은 단조공장의 IOT 제어시스템에 관한 것으로, 단조공장의 가열로, 열처리로에 온도센서를 설치하고, 상기 센서에서 전송되는 값을 제어부에서 읽어서, 상기 가열로, 열처리로의 전기히터의 가열온도를 조절하여 적정한 온도로 가열로, 열처리로를 제어하는 것으로,
따라서 본발명은 IOT에 의해 단조공장의 에너지를 효율적으로 사용할 수 있고, 온도, 전력값을 적정하게 가열로 등에 적용함으로써 제품품질이 향상되며 제조단가가 저렴해지는 현저한 효과가 있다.

Description

단조공장의 IOT 제어시스템{IOT Control System of Forging Plant}

본발명은 단조공장의 IOT 제어시스템에 관한 것으로, 보다상세하게는 IOT에 의해 단조공장의 에너지를 효율적으로 사용할 수 있고, 온도, 전력값을 적정하게 가열로 등에 적용함으로써 제품품질이 향상되며 제조단가가 저렴해지는 단조공장의 IOT 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 단조공장은 여러공정을 거쳐서 제품이 완성되므로, 각 공정에 대한 엄밀한 관리가 필요하며, 이에 관해 종래기술로서, 공개번호 10-2018-0075798 생산 계획을 제공받고 상기 생산 계획에 따라 단조 공장의 설비 별 작업 계획을 생성하고 시뮬레이터를 이용한 작업계획 평가를 반복하며 최적의 작업 계획을 탐색하는 최적화 알고리즘부;

상기 탐색된 작업 계획에 따라 설비를 운영하는 단조 공장 시뮬레이터; 및 과거 공정 데이터 및 공장 환경 데이터 등을 기반으로 기계 학습 알고리즘을 이용하여 학습하며 상기 단조 공장시뮬레이터의 각 공정 모듈로부터 예측에 필요한 데이터를 받아서 예측하는 예측 모델부를 포함하는 단조 공장작업 계획 최적화 시스템이 공개되어 있다.

또한, 등록특허공보 등록번호 10-1674101호에는 시설물에 대한 공정계획 및 상기 공정계획에 대응하는 실제 공정현황이 포함된 공정 데이터를 공정관리 프로그램으로부터 전송받아, 현장에서 진행되는 설계(Engineering), 조달(Procurement), 시공(Construction) 및 시운전(Commission) 단계에 따른 실제 공정현황을 작업분류체계(Work Breakdown Structure, WBS)에 맞춘 기설정된 인터페이스로 요약 및 시각화하여 표시하는 대시보드부;

BIM 기반의 3D 설계 도면 데이터인 설계 데이터의 형상 정보와, 상기 공정 데이터 상의 공정계획 또는 실제 공정현황에 따른 시간 정보를 매칭한 구조물 모델인 4D 모니터링 모델을 생성하고, 상기 4D 모니터링 모델을 이용하여 상기 시설물의 시공과정을 시간의 흐름 또는 실제 공정현황에 따라 시각화하여 표시하는 4D 모니터링부; 및

상기 공정관리 프로그램에 업데이트된 공정 데이터가 발생하면, 상기 업데이트된 공정 데이터를 상기 대시보드부 및 상기 4D 모니터링부로 업데이트하여 상기 공정관리 프로그램, 상기 대시보드부 및 상기 4D 모니터링부의 공정 데이터를 동일하게 동기화시키는 동기화부;를 포함하고,

상기 4D 모니터링부는 상기 4D 모니터링 모델의 생성 시, 상기 BIM 기반의 3D 설계 도면 데이터를 3D 그래픽 소프트웨어를 이용하여 1차 압축 및 최적화한 후, 3D 엔진(3D engine)을 이용하여 다시 2차 압축 및 최적화하여 웹 상에서 구동가능하도록 상기 4D 모니터링 모델을 생성하며,

상기 동기화부는 어플리케이션 프로그램 인터페이스(application program interface, API)를 이용하여 상기 공정 데이터의 동기화를 자동으로 수행하는 것을 특징으로 하는 ICT 기반의 공정관리 시스템이 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술들은 단조공장의 에너지 효율이 낮고, 온도, 전력값등의 관리가 생산장치와 연계제어가 잘 이루어지지 않아 제품품질이 떨어지며 제조단가가 비싸지는 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, IOT에 의해 단조공장의 에너지를 효율적으로 사용할 수 있고, 온도, 전력값을 적정하게 가열로 등에 적용함으로써 제품품질이 향상되며 제조단가가 저렴해지는 단조공장의 IOT 제어시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 단조공장의 IOT 제어시스템에 관한 것으로, 단조공장의 가열로, 열처리로에 온도센서를 설치하고, 상기 센서에서 전송되는 값을 제어부에서 읽어서, 상기 가열로, 열처리로의 전기히터의 가열온도를 조절하여 적정한 온도로 가열로, 열처리로를 제어하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 IOT에 의해 단조공장의 에너지를 효율적으로 사용할 수 있고, 온도, 전력값을 적정하게 가열로 등에 적용함으로써 제품품질이 향상되며 제조단가가 저렴해지는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 단조공장의 IOT 제어시스템 구성도
도 2는 본발명의 단조공장의 IOT 제어시스템 상세 구성도

본발명은 단조공장의 IOT 제어시스템에 관한 것으로, 단조공장의 가열로, 열처리로에 온도센서를 설치하고, 상기 센서에서 전송되는 값을 제어부에서 읽어서, 상기 가열로, 열처리로의 전기히터의 가열온도를 조절하여 적정한 온도로 가열로, 열처리로를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전기히터 대신에 가스를 사용할 경우 가스의 자동공급밸브를 자동으로 여닫음을 조절하여 공급량을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 가열로, 열처리로, 프레스기, 링밀에는 전력계가 설치되어 상기 전력계에서 전송되는 값을 제어부에서 읽어서, 상기 가열로, 열처리로, 프레스기, 링밀의 공급전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 단조공장의 IOT 제어시스템을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열로, 열처리로중 어느 하나의 온도가 설정치를 초과하면 가열로, 열처리로의 전열히터에 공급되는 전력을 모두 차단하여 위험을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서값들은 IOT게이트웨이를 거친 후 IOT 플랫폼 서버에 무선으로 전송되어 저장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 프레스성형된 제품의 품질이 설정치 이하일 경우, 열처리로의 가열온도와 가열시간이 적정범위에 있는지 검사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열처리로의 가열온도와 가열시간이 설정범위내에 있다고 판단하면 제어부는 가열로의 가열온도와 가열시간이 적정범위에 있는지 검사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열로의 가열온도와 가열시간이 적정범위에 있다고 판단하면 제어부는 원료의 성분과 혼합비율이 데이터베이스에 입력저장된 성분, 혼합비율 매뉴얼과 일치하는지 검사하는 것으로, 이때 원료보관실의 습도와 온도를 측정하여 제어부는 해당 습도와 온도에서의 원료보관시간을 경과했는지 검사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원료의 성분과 혼합비율이 매뉴얼과 일치하는 경우에는 제어부는 경보수단을 작동하여 경보를 발생하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경보수단은 얼람인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서에 의한 전송은 무선통신을 사용하는 것으로, IEEE 802. 15.4e/g 기반 무선네트워크인 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본발명의 단조공장의 IOT 제어시스템 구성도, 도 2는 본발명의 단조공장의 IOT 제어시스템 상세 구성도이다.

본발명 단조공장의 IOT 제어시스템은 단조공장의 가열로, 열처리로에 온도센서를 설치하고, 상기 센서에서 전송되는 값을 제어부에서 읽어서, 상기 가열로, 열처리로의 전기히터의 가열온도를 조절하여 적정한 온도로 가열로, 열처리로를 제어하는 것이다.

통상 전기에너지를 사용하나 상기 전기히터 대신에 가스를 사용할 경우 가스의 자동공급밸브를 자동으로 여닫음을 조절하여 공급량을 조절하게 된다.

그리고 본발명은 가열로, 열처리로, 프레스기, 링밀에는 전력계가 설치되어 상기 전력계에서 전송되는 값을 제어부에서 읽어서, 상기 가열로, 열처리로, 프레스기, 링밀의 공급전력을 제어한다.

그리고 상기 가열로, 열처리로중 어느 하나의 온도가 설정치를 초과하면 가열로, 열처리로의 전열히터에 공급되는 전력을 모두 차단하여 시스템 전체 위험을 방지한다.

상기 센서값들은 IOT게이트웨이를 거친 후 IOT 플랫폼 서버에 무선으로 전송되어 저장되는 것이다.

그리고 프레스성형된 제품의 품질이 설정치 이하일 경우, 특히 치수변형의 경우, 열처리로의 가열온도와 가열시간이 적정범위에 있는지 검사할 수 있는 것으로, 상기 열처리로의 가열온도와 가열시간이 설정범위내에 있다고 판단하면 제어부는 가열로의 가열온도와 가열시간이 적정범위에 있는지 검사한다.

상기 가열로의 가열온도와 가열시간이 적정범위에 있다고 판단하면 제어부는 원료의 성분과 혼합비율이 데이터베이스에 입력저장된 성분, 혼합비율 매뉴얼과 일치하는지 검사하며,

이때 원료보관실의 습도와 온도를 측정하여 제어부는 해당 습도와 온도에서의 원료보관시간을 경과했는지 검사하게 된다.

상기 원료의 성분과 혼합비율이 매뉴얼과 일치하는 경우에는 다른 에러 요소가 없음에도 불구하고 최종제품이 불량이 난 것이므로, 제어부는 경보수단을 작동하여 경보를 발생한다.

상기 경보수단은 얼람이다.

그리고 상기 센서에 의한 전송은 무선통신을 사용하는 것으로, IEEE 802. 15.4e/g 기반 무선네트워크이다.

따라서 본발명은 IOT에 의해 단조공장의 에너지를 효율적으로 사용할 수 있고, 온도, 전력값을 적정하게 가열로 등에 적용함으로써 제품품질이 향상되며 제조단가가 저렴해지는 현저한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 단조공장의 가열로, 열처리로에 온도센서를 설치하고, 상기 센서에서 전송되는 값을 제어부에서 읽어서, 상기 가열로, 열처리로의 전기히터의 가열온도를 조절하여 적정한 온도로 가열로, 열처리로를 제어하는 것을 특징으로 하는 단조공장의 IOT 제어시스템
2. 제1항에 있어서, 상기 가열로, 열처리로, 프레스기, 링밀에는 전력계가 설치되어 상기 전력계에서 전송되는 값을 제어부에서 읽어서, 상기 가열로, 열처리로, 프레스기, 링밀의 공급전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 단조공장의 IOT 제어시스템
3. 제2항에 있어서, 상기 센서값들은 IOT게이트웨이를 거친 후 IOT 플랫폼 서버에 무선으로 전송되어 저장되는 것을 특징으로 하는 단조공장의 IOT 제어시스템

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