KR910004927B1 - 각종 염색기의 연계제어운용이 가능한 분산구조의 염색공정 자동화시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

각종 염색기의 연계제어운용이 가능한 분산구조의 염색공정 자동화시스템

제 1 도는 본 발명의 전체 구성도.

제 2 도는 본 발명의 염색공정 제어시스템 구성도.

제 3a 도는 염색공정제어기의 사용자 인터페이스 표시도, (b)도는 염색기용 제어기 블록도.

제 4a 도는 염색공정별 단위공정 표시도, (b)도는 염색공정별 입력표시도, (c)도는 염색공정별 출력표시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

301,302 : 아날로그 입력단자 310 : 멀티플렉서

315 : 온도신호처리부 320 : 아날로그-디지탈 변환기

325 : 버퍼 330 : 마이크로 프로세서

335 : 네트워크 인터페이스 340 : 메모리장치

345 : 사용자 인터페이스 350,355 : 디코더

본 발명은 생산공정 및 생산설비의 계측, 제어, 감시등을 위하여 제반공정 정보 및 사건의 처리를 계층별 결합화한 분산처리 구조방식의 범용분산형 공정제어 자동화 시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 염색기 연계가동시 이들의 공정 정보 표시와 감시, 사고처리 및 각종 정보 보관등을 자동으로 처리하기 위한 각종염색기의 연계제어운동용이 가능한 분산구조의 염색공정 자동화시스템에 관한 것이다. 대부분의 염색공정은 현장기술자의 경험에 의한 수동제어방식에 의존하여 처리되었으므로 염색제품의 균일색상을 얻기 힘들었고 시스템의 고장판단 및 처리능력 미비로 인한 안전사고의 원인등으로 생산성이 저하되는 문제점이 있었으며 염색시스템을 수십대씩 보유하고 있는 경우는 시스템들의 그룹(Group)관리가 되지 않고 다수의 현장기술자에 의해 경험으로만 처리 되었기 때문에 시스템의 풀(Full)가동시 신뢰성 및 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 염색공정에서의 급수와 승온, 수세 및 배수등의 시퀸스(Seguence)제어에 의한 염색의 단위공정에 따른 분산 감시 제어기능이 요구되고 염색공정중의 온도제어기능과 시퀸스 관련부를 감시 제어하는 기능에 의하여 환경조건과 관계없이 정상동작할 수 있는 시스템이 요구되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하고 요구사항을 충족시키기 위하여 창안한 것인바, 염색공정의 내부온도 제어기능과 주변 입출력부의 순서 제어기능 및 다수의 연관 제어기능을 자동으로 분산 처리하도록 함으로써 온도가 정교하게 제어되어 처음부터 끝까지 시간에 관계없이 균일한 염색색상을 유지할 수 있도록 하였으며 각 공정의 조절 및 이를 확인할 수 있는 모니터링 시스템을 중앙집중관리가 가능하도록 하였고 범용 퍼스널 컴퓨터(PC)를 이용하여 제반 공정정보처리 및 사건 처리를 통신방식으로 접속된 노드(Node)들의 네트워크에 따라 특정의 고유기능을 수행할 수 있도록 한 것으로, 이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 제 1 도는 본 발명의 전체 개략도를 도시한 것으로 제반 공정의 단위공정별 각종 입출력을 처리하는 레벨 1기능과 제반공정의 감시와 제어 및 각종 데이터 보관처리를 위한 레벨 2기능 및 공정전체의 상황별 데이터관리와 주보 및 월보 등의 데이터 수집을 수행하는 레벨 3기능으로 구성된다. 상기 세기능 중 염색공정 자동화 시스템을 위한 구성은 제 2 도에 도시되었으며 이는 염색공정에서의 분산형 제어시스템으로 계층적 구조에 따라 염색기(치즈염색, 래피드염색, 빔염색 등)의 각 단위염새공정별 각종 입출력 처리 제어를 위한 입출력 처리제어부와 염색기별 연계제어시 이들을 감시하거나 제어하고 각종 데이터를 보관하며 처리를 위한 공정감시 제어부로 구성되며 각 계층을 표준화된 연결방식에 의하여 입, 출력 처리부, 공정감시 제어부의 작업흐름의 처리에 따른 정보교환을 수행한다.

상기 입출력 처리제어부의 제어기와 연결되어 있는 염색기들은 래피드형과 빔형 및 치즈형이 있으며 이 형태에 따라 입력신호는 제 4 도의 (b)도에 도시한 바와같이 각종 센서와 스위치에 의하여 들어오고 출력신호는 (c)도에 도시한 바와같이 각종 벨브를 통하여 내보내진다. 상기 공정감시 제어부에 있는 퍼스널 컴퓨터는 자체 보유의 염색공정별 온도 및 시간 패턴(Pattern)을 수백가지 보유하고 있으며 사용자가 필요에 따라서 염색기별 입출력과 고유의 온도값을 네트워크에 의해 입출력 처리 제어부에 있는 현장제어기로 내려보낸다.(Down Load)

상기 현상제어기의 중앙처리장치는 제 3 도에 도시한 바와같이 프로그램에 의하여 상기 다운로드(Down Load)된 상황을 접수된 각 염색기별로 제어동작을 수행시킨다. 이때부터는 상기 현장제어기의 중앙처리장치에 의하여 단위 공정별로 각 염색기들이 제어되며 염색기의 이상발생이나 동작완료시 또는 동작상황보고 요청시만 상기 공정감시 제어부에 있는 퍼스널 컴퓨터로 보고가 된다. (Up Load)

상기 제 3 도를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다. (a)도는 염색공정 제어기의 사용자 인터페이스 관련부를 도시한 것으로 사용자의 요구에 따라 염색고정 관련 프로그램 입력을 각 공정단계마다 온도와 지속시간, 변화율 및 제어상황을 숫자와 문자로 입력이 가능하다. 즉, 상기 온도는 설정온도(ST: Set Tempetature)와 승온 공정(HEATING), 냉각공정(COOLING) 및 현재온도(CT : Current Temperature)등이 제어되고 CLR(Clear)키는 키입력한 내용을 지울 때 사용되며 ENT(Enter)키는 키입력한 내용을 입력시킬 때, PROG(Program)키는 다운로드된 염색방법을 선택할 때, TEMP (Temperature)키는 현재온도와 설정온도를 교대로 표시할 때, STRT(Start)키는 염색공정을 시작할 때, STOP키는 염색공정을 중단할 때, HOLD키는 염색공정을 일시 중단할 때, CONT(Continue)키는 일시중단된 공정을 계속시킬 때, STOP키는 스텝단위로 선택하여 공정을 시작할 때, FUNC(Function) 키는 수위조정 및 PID 파라미터 입력할 때 등 각각 사용된다. 이와같은 키조작과 사용자 프로그램에 의하여 염색공정의 반복을 유용하게 활용할 수 있다.

상기 제 3 도의 (b)도는 각종 염색기용 제어기의 블럭도로서 아날로그 신호 입력을 4라인으로 하였고 디지털 신호 입출력을 각각 32라인 연결하여 제어할 수 있도록 하였으며 상기 아날로그 입력을 위하여 입력별 온도신호(RTD) 처리부(315)와 아날로그 멀티플렉서(310)를 사용하였고 상기 멀티플렉서(310)는 마이크로프로세서(330)의 제어에 의하여 입출력 스캔(Scan)시마다 4라인 입력을 번갈아 스캔하게 되며 상기 멀티플렉서(310)의 출력신호는 아날로그-디지탈 변환기(320)에서 디지탈신호로 변환되어 변환명령에 따라서 데이터가 버퍼(325)에 저장된다. 상기 버퍼(325)에 저장된 데이터는 상기 마이크로프로세서(33)가 상기 공정감시 제어부의 퍼스널 컴퓨터의 온도 및 압력 등 설정값과 비교하여 디코더(350)를 통해 출력하거나 메모리(340)에 저장함과 동시에 네트워크 인터페이스(335)를 통해 퍼스널 컴퓨터와 통신하도록 제어한다.

상기 메모리(340)에 접속된 사용자 인터페이스(345)는 상기 (a)도의 제어기와 접속된다.

상기 디코더(350)의 동작은 상기 퍼스널 컴퓨터의 지시에 따른 수위관련 명령이나 메모리동작과 관련된 명령, 밸브와 관련된 명령, 폄프와 관련된 명령 및 비상상황과 관련된 명령 등에 따른 논리동작에 따른 출력을 내보낸다. 상기 마이크로 프로세서(330)는 아날로그신호 및 디지탈신호의 입출력신호에 대한 감지된 값에 따라 상기 퍼스널 컴퓨터와 연결하여 연계된 염색공정 제어기의 상황을 업로드(Up Load) 및 다운로드(Down Load)를 관장한다. 이하 상기 염색기별 감시제어와 각종 데이터 보관 및 처리를 위한 공정감시제어 시스템부인 공정감시 제어부를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

이 공정감시 제어부는 염색공정 제어기능과 공정정보 표시 기능을 보유하고 있으며 상기 염색공정 제어기능은 내장된 공정패턴에 의한 순차공정 제어와, 염색조내부 온도제어, 염색조의 수위제어 및 압력제어, 염료탱크의 염료주입장치 제어등이 있고 상기 공정정보 표시기능은 실행중인 공정패턴 번호 및 스텝번호표시, 각 스텝내에서의 공정진행 시간표시, 염색조의 수위표시, 염료주입시 선택된 염료탱크 번호표시, 현재 시간에서의 염색조 온도표시, 피염물의 실행중인 단위공정명 표시, 시스템의 이상유무 표시 및 종류에 관한 정보 등을 표시한다.

상기 염색공정별 단위공정은 래피드 염색공정 및 치즈염색공정 등의 형태에 따라, 또는 사용자의 선택사항에 따라 다를 수 있으며 이에 대한 공정종류는 냉/온수 급수와 배수, 점검, 공기/염료 주입, 고온배액, 샘플링, 상온수세, 천투입, 압력 탈수 등이 있다.

상기 공정정보 표시는 주로 소프트웨어로 구성되어 있으며 이는 그래픽정보를 위한 그래픽 소프트웨어와 내부온도 제어용 소프트웨어 및 공정감시 제어부와 입출력처리 제어부의 통신을 위한 네트워크 소프트웨어 등으로 구성되어 있다.

이와같은 염색공정 자동화 시스템은 치즈염색과 래피드 염색 및 빔 염색기 등에 적용되며 각 염색기의 단위별 공정모듈을 제 4 도의 (a)도에 도시한 바와같이 구성되어 그래픽 모니터링 감시 및 패턴별 온도제어 등을 실시하였으며 이에 관련된 입출력은 (b)도 및 (c)도와 같이 실시되었다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 염색 공정은 기능별로 사용자가 사용목적에 가장 적합하고 우수한 자동화 시스템을 구성할 수 있으며 정교한 온도제어에 따른 균일한 염색 색상을 얻을 수 있는 현장에서 사용자가 적절히 프로그램하여 염색기의 모든 공정제어를 할 수 있으므로 선진 염색기 보유국에 못지 않은 우수한 염색고정 자동화 시스템을 국산화한 장점이 있는 것이다.

Claims (4)

1. 염색기(치즈염색, 래피드염색, 빔염색)의 단위공정을 처리하는 시스템에 있어서, 염색공정의 계층적 구조에 따라 염색기의 각 단위 염색 공정별 공정패턴에 의한 공정제어 및 염색조 내부온도 제어, 염색조의 수위 및 압력제어 염료탱크의 염료주입 장치제어의 각종 입출력 처리제어를 위한 입출력 처리 제어부와, 염색기별 감시제어시 이들을 감시하거나 제어하고 각종 데이터를 보관 처리를 위한 각 제어정보를 표시하여 주는 공정감시 제어부로 구성하여 각 제어부를 표준화된 연결방식에 의하여 입출력처리부, 공정감시 제어부의 작업 흐름 처리에 따른 정보교환을 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 각종 염색기의 연계제어 운용이 가능한 분산구조의 염색공정 자동화 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 공정감시 제어부에 있는 퍼스널 컴퓨터에 염색공정별 온도 및 압력 등 설정값과 비교하여 디코더를 통해 출력하거나 메모리에 인터페이스를 통해 퍼스널 컴퓨터와 통신하도록 제어하여 입출력처리 제어부에 전달되도록 구성한 것을 특징으로 하는 각종 염색기의 연계제어 운용이 가능한 분산구조의 염색공정 자동화 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 입출력처리 제어부에 있는 현장제어기는 단위공정별로 각 염색기들을 제어하고 염색기의 이상발생기나 동작완료시 또는 동작상황보고 요청시에 상기 공정감시 제어부에 이를 보고하도록 구성한 것을 특징으로 하는 각종 염색기의 연계 제어운용이 가능한 분산구조의 염색공정 자동화 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 현장제어기는 다수의 아날로그 입력별 온도신호처리부(315) 및 멀티플렉서(310)와 이들 제어하는 마이크로프로세서(330)에 의해 입력을 스캔시마다 디지탈로 변환되어 버퍼(325)에 저장시키는 아날로그신호 디지탈변환기(320)와 상기 저장된 데이터는 퍼스널 컴퓨터에 설정된 온도 및 압력값과 비교되어 디코더(350)를 통해 네트워크 인터페이스(335)로 출력되거나 메모리(340)에 저장후 사용자 인터페이스(345)로 출력되도록 구성한 것을 특징으로 하는 각종 염색기의 연계제어 운용이 가능한 분산구조의 염색공정 자동화 시스템.

Images