KR940010207B1 - 압력식 제어신호 전송장치 및 그 작동방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

압력식 제어신호 전송장치 및 그 작동방법

제 1 도는 본 발명에 따른 압력식 제어신호 전송장치의 블럭다이어그램이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 도면장치 12 : 압력변환기

14, 16 : 입력단 18, 22, 24, 32, 34, 40 : 선로

20 : 마이크로프로세서 26 : 스위칭 수단

28, 36, 38 : 밸브 30 : 가압식 매니폴드(manifoId)

P1, P2 : 압력

[산업상의 이용분야]

본 발명은 압력식 제어신호 전송장치에 관한 것으로, 특히 전송되는 압력차에 따라 제어신호를 출력시키는 한편 정확도를 증가시키기 위해 초시상태로 자동환원되도록 된 압력식 제어신호 전송장치에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

일반적으로 2선식 아날로그전송시스템은 전류루프를 형성할 수 있도록 전원공급기에 2개의 선으로 연결되어 있는 전송장치를 포함하고 있는바, 이와 같은 전송장치에는 통상적으로 프로세스변수(process variable:PV)라고 알려진 압력이나 온도와 같은 조건을 감지하는 변환기가 설치되어 있다.)

이러한 전송시스템에 있어서 종래에는 전원공급기에 저항과 함께 2개의 선이 연결되어 페루프를 이룰 수 있도록 저항기가 있는 전류루푸가 형성되어 있는 바, 전송장치는 변환기로부터의 신호를 증폭시키고 이렇게 증폭된 신호는 프로세스변수에 비례하거나 프로세스변수와 관련된 전류를 상기 전원공급기로부터 공급받는데 사용된다. 여기서, 종래에는 4㎃에서 최대 20㎃까지의 전류가 공급되고, 이전류가 저항기를 통과하여 전압강하를 일으킴으로써 상기 프로세스변수값을 측정할 수 있도록 되어 있다.

이때 4㎃의 최소전류는 전송기의 회로를 활성화 시키는데에 사용되고, 4㎃이상의 초과전류는 프로세스 변수를 결정하는데 사용되도록 되어 있으나, 이 경우 상기 4∼20㎃의 2선식 시스템은 정확도에 있어서 0.1%이상의 허용오차를 갖고 있으며, 또한 제어하기가 곤란하여 연속적으로 데이터가 송신되는 단일방향 전송방식이므로 기능면에 있어서도 오직 프로세스변수의 연속적인 판독과 감지밖에 할 수 없다는 문제점이 있었다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기한 점을 감아하여 발명된 것으로, 컴퓨터나 휴대용 터미널(hand held terminal)등과 같은 장비로 전류루프를 구성하여 어느 곳에든지 디지털 신호를 보낼 수 있도록 함으로써 운영자가 전송패러미터를 점검 또는 변경할 수 있도록 전송기가 설치된 이외의 지점에서 장비를 운영할 수 있도록 하고, 또한 전송기의 정확도를 증가시키기 위하여 초기상태로 자동환원시키는 가압식 매니폴드를 일체로 형성시킨 압력식 제어신호 전송장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고압력 제2가압선로와 연결선로에 설치된 밸브들을 오픈시킨 상태에서 저압력 제1가압선로에 설치된 밸브를 닫도록 하는 한편, 연결선로에 설치된 밸브를 닫은 상태에서 제1 및 제2가압선로에 설치된 밸브를 열도록 된 압력식 제어신호 전송장치의 초기상태로의 자동적인 환원방법을 제공함과 더불어, 종래의 복잡한 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 저렴한 비용으로 제작할 수 있도록 된 압력식 제어신호 전송장치를 제공함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압력식 제어신호 전송장치는 각각의 압력에 노출된 2개의 입력단을 갖추고 있으면서 상기 각 압력간의 차이에 대응하는 신호를 발생시키는 변환기와, 밸브가 설치되어 있으면서 상기 변환기의 두 입력단에 각각 연결되어 상기 각 압력을 전달하는 제1 및 제2가압선로, 이 제1 및 제2가압선로로 사이에 연결되면서 밸브가 설치되어 있는 연결선로 및, 상기 제1 및 제2가압선로로 사이의 압력을 동일하게 하기 위해 연결선로의 밸브가 열려 있는 동안에는 상기 제1 및 제2가압선로에 각각 설치된 2개의 밸브를 닫는 한편 상기 각각의 압력을 상기 변환기에 전송하기 위해 연결선로의 밸브가 닫혀 있는 동안에는 상기 제1 및 제2가압선로에 각각 설치된 밸브를 열도록 된 스위칭 수단을 구비하여 구성되어 있다.

[작용]

상기와 같이 구성된 본 발명에서는 가압식 매니폴드가 각각의 압력을 인가받도록 2개의 입력단을 갖추고 있는 변환기가 초기 상태로 환원되도록 하는데에 사용되는 한편, 상기 변환기에서는 압력차에 따라 신호가 출력되는데 이때 압력차가 동일한 경우에는 초기치 또는 설정치의 신호가 출력되게 된다.

[실시예]

이하, 예시도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 블록다이어그램으로서, 전송장치(10)내에는 2개의 각각 다른 압력(P1)과 압력(P2)을 인가받기 위해 2개의 입력단(14,16)을 갖추고 있으면서 상기 압력(P1,P2)간의 차이에 대응되는 신호를 선로(18)에 공급하는 차동압력변환기(12; 또는 압력센서)가 설치되어 있다.

또한, 상기 전송장치(10)는 선로(18)에 신호를 입력받음과 더불어 2선식 전류루프에 사용되게 되는 선로(22)에 신호를 출력하도록 된 모토롤라사의 6800이나 80C51등의 마이크로프로세서(20; 또는 그밖의 제어회로)를 포함하고 있다.

이때, 상기 마이크로프로세서(20)는 선로(24)를 매개하여 스위칭수단(26)에 연결되어 있고, 상기 스위칭 수단(26)은 앤더슨 그린우드(Anderson Greenwood)의 원격작동매니폴드와 같은 가압식 매니폴드(30)내에 설치되어 있다. 제1가압선로(32)는 상기 압력변환기(12)의 한쪽 입력단(14)에 압력(p1)을 전달하고, 제2가압선로(34)는 상기 압력변환기(12)의 다른쪽 입력단(16)에 압력(p2)을 전달한다. 여기서, 상기 제1 및 제2가압로선로(32,34)는 상기 가압식 매니폴드(30)를 통과하도록 설치되어 있고, 제1 및 제2밸브(36,38)가 상기 제1 및 제2가압로선로(32,34)에 각각 설치되어 있다. 또한, 균압밸브(28)가 설치된 연결선로(40)는 상기 압력변횐기(12)의 입력단(14,16)과 밸브(36,38)의 사이에서 상기 제1 및 제2가압선로(32,34)를 서로 연결시키고 있다.

상기와 같은 구조에 있어서, 선로(24)를 통한 마이크로프로세서(20)로부터의 신호에 따라 상기 스위칭수단(26)이 상기 균압밸브(28)를 닫는 한편 밸브(36,38)를 열도록 작동하게 되면 압력변환기(12)의 입력단(!4,16)에 압력(P1)과 압력(P2)이 인가되고, 상기 압력변환기(12)는 선로(18)를 통해 마이크로프로세서(20)로 신호를 출력하게 된다. 여기서, 만약 상기 압력변환기(12)가 초기상태로 드리프트되어 있거나 또는 미리 설정된 지속시간간격을 넘게 되면, 상기 마이크로프로세서(24)로부터 선로(24)를 통해 소정 신호가 상기 스위칭수단(26)에 인가되어 밸브(36)를 닫음과 더불어 상기 균압밸브(28)를 열도록 되어 있고, 이에 따라 상대적으로 낮은 압력(P1)은 차단되면서 제1 및 제2가압선로(32,34)와 연결선로(40)간의 통로가 형성되어 상기 압력변환기(12)에 연결되어 제1가압선로(32)와 제2가압선로(34)의 압력이 자동적으로 균등하게 된다. 이때, 상기 압력변환기(12)로부터 선로(18)를 통해 입력되는 신호는 마이크로프로세서(20)에 의해 상기 압력변환기(20)가 초기상태로 되었음을 나타내는 신호로 처리되는 바, 이상과 같이 하여 상기 전송장치(10)으 재교정이 이루어지게 된다.

다음, 상기 제1 및 제2가압선로(32,34)의 압력균일화가 이루어지기에 충분한 시간이 경과한 후에는 선로(24)를 스위칭수단(26)에 제어신호를 인가하여 상기 균압밸브(28)가 닫힘과 동시에 밸브(36,38)가 열리게 되므로 압력(P1)과 압력(P2)간의 차이에 대응하는 신호가 상기 압력변환기(12)로부터 선로(18)를 통해 출력되게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여려 변형실시예가 가능함은 물론이다.

Claims (5)

1. 2개의 입력단(14,16)을 갖춘 압력변환기(12)와; 상기 2개의 입력단(14,16)중 한 입력단(14)에 연결되면서 제1밸브(36)가 설치된 제1가압선로(32); 상기 2개의 입력단(14,16)중 다른 입력단(16)에 연결되면서 제2밸브(38)가 설치된 제2가압선로(34); 상기 제1 및 제2가압선로(32,34)와 상기 압력변환기(12) 사이의 소정 지점에서 상기 제1가압선로(32)와 제2가압선로(34)를 연결시키면서 균일밸브(28)가 설치된 연결선로(40); 상기 제1 및 제2가압선로(36,38)와 균압밸브(28)가 연결되어 있으면서 소정 제어신호에 따라 상기 균압밸브(28)를 닫고 상기 제1밸브(36)를 여는 동작을 함과 더불어 소정의 다른 제어신호에 따라 상기 제1가압선로와 제2가압선로(34)간의 압력이 균등하게 되도록 상기 균압밸브(28)를 열고 상기 제1밸브(36)를 닫는 동작을 하도록 된 스위칭수단(26) 및 ; 상기 제1 및 제2가압선로(32,34), 연결선로(40), 밸브(28,36,38)와 스위칭수단으로 이루어진 가압식 매니폴드(30)에 연결됨과 더불어 상기 압력변환기(12)에 연결되어, 이 압력변환기(12)로부터 신호를 입력받음과 더불어 상기 스위칭수단(26)으로 상기 두 제어신호를 생성, 출력하도록 된 마이크로프로세서(20)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력식 제어신호 전송장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(20)가 2선식 전류루프로 이용되는 선로(22)에 소정 신호를 출력하도록 된 것을 특징으로 하는 압력식 제어신호 전송장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(20)가 모토롤라 6800프로세서인 것을 특징으로 하는 압력식 제어신호 전송장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 가압식 매니폴드(30)가 원격작동매니폴드인 것을 특징으로 하는 압력식 제어신호 전송장치.
5. 상기 제1 및 제2가압선로(32,34)사이의 압력을 균등하게 하기위해 상기 2개의 가압선로(32,34)에 전송되는 외부압력과 상기 압력변환기(12)간의 통로를 차단시킨 상태에서 2개의 가압선로(32,34)사이의 통로를 개방시킴과 더불어, 상기 2개의 가압선로(32,34) 사이의 통로가 개방되었을 때 ,상기 압력변환기(12)로부터 출력되는 신호를 측정하고, 그 측정된 신호가 상기 압력변환기(12)의 양 입력단(14,16)이 서로 등압을 이루도록 하는 제어신호로서 이용되는 것을 특징으로 하는 압력식 제어신호 전송장치의 작동방법

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