KR20090071909A - Method and apparatus for multi motor control, system for multi motor control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복수 전동기 제어 방법 및 장치 그리고 복수 전동기 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주 전동기 또는 보조 전동기에 이상이 발생할 경우에 관로의 압력 변화가 최소가 되도록 주 전동기와 보조 전동기를 제어할 수 있는 복수 전동기 제어 방법 및 장치 그리고 복수 전동기 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for controlling a plurality of motors and a control system for a plurality of motors, and more particularly, to control a main motor and an auxiliary motor so that a change in pressure in a pipeline is minimized when an abnormality occurs in the main motor or an auxiliary motor. A plurality of motor control method and apparatus and a plurality of motor control system.
일반적으로, 팬이나 펌프와 같은 유량과 유압을 주로 제어하는 분야에서는 여러 대의 전동기를 하나의 제어기가 조정함으로써 사용되는 에너지를 최소화하고 전체 시스템의 소유 총비용(TCO:Total Cost of Ownership)을 절감하여 설비 비용을 다운시키는 효과를 동시에 얻을 수 있는 복수 전동기 제어 장치(Multi Motor Control Device)가 많이 사용되고 있다. In general, in the field of mainly controlling the flow and hydraulic pressure such as a fan or a pump, a single controller adjusts several electric motors to minimize the energy used and reduce the total cost of ownership of the entire system. Many motor control devices (Multi Motor Control Device) that can simultaneously achieve the effect of lowering the cost is used.
상기 제어장치로는 인버터가 사용될 수 있으며, 상기 인버터는 PID(Proportional Integral Derivative) 제어기를 구비하여 공정의 제어량을 피드백받아 주 전동기 1대를 상기 PID 제어기를 통해 PID 제어하고, 필요에 따라 보조 전동기가 상용전원에 의해 운전되도록 제어신호를 발생하여 궤환되는 제어량이 일정하게 유지되도록 한다.An inverter may be used as the control device, and the inverter includes a PID (Proportional Integral Derivative) controller to receive feedback of the control amount of the process and control a PID of one main motor through the PID controller. A control signal is generated to be operated by the commercial power source so that the control amount fed back is kept constant.
좀더 상세히 설명하면, 인버터는 유량 또는 유압이 부족하거나 과도하여 주 전동기만으로는 제어를 할 수 없을 경우에 적어도 하나 이상의 보조 전동기를 가동시키는데, 만약 가동 중인 주 전동기 또는 보조 전동기에 이상이 발생하여 인터락 신호가 발생되면, 전동기들을 가동정지 또는 가동하는 동작순서를 제어하여 관로의 압력 변화가 최소가 되도록 제어한다. In more detail, the inverter operates at least one auxiliary motor when the flow rate or hydraulic pressure is insufficient or cannot be controlled by the main motor alone. When is generated, by controlling the operation sequence of starting or stopping the motor to control to minimize the pressure change in the pipe.
만일, 보조 전동기가 총 4개일 경우에 어느 하나의 보조 전동기에 이상이 발생하여 인터락 신호가 발생되면, 가동된 순서의 역순, 즉 FILO(First Input Last Out)방식으로 모든 보조 전동기를 정지시키고 각 보조 전동기의 동작순서를 다시 설정하여 가동시킨다. 이와 같은 방법은 보조 전동기를 모두 정지한 후, 다시 가동해야하기 때문에 관로의 압력 변화가 발생하게 되고, 특정 보조 전동기의 가동 시간이 길어지게 되어 교체를 자주 해야하는 문제점을 야기시켰다. 또한, 다른 방법으로는 빠른 복귀를 위해 모든 보조 전동기의 가동을 일시에 정지시키고, 주 전동기를 풀(동작 주파수를 최대로) 가동시켜 유량 또는 유압을 제어하는 방법이다. 이와 같은 방법은 빠른 정상상태 복귀가 가능하지만, 보조 전동기가 한 순간에 정지되므로 압력 변화가 심해 관로에 사용되는 유량과 유압이 큰 경우에는 적용할 수 없다. If there are four auxiliary motors, if any one of the auxiliary motors fails and an interlock signal is generated, all auxiliary motors are stopped in the reverse order of operation, that is, FILO (First Input Last Out). Set the operation sequence of the auxiliary motor again and start it. Such a method causes a change in pressure in the pipeline because the auxiliary motors must be stopped and then restarted, and the operation time of the specific auxiliary motor becomes long, causing a problem of frequent replacement. Another method is a method of controlling the flow rate or the hydraulic pressure by temporarily stopping the operation of all the auxiliary motors for a quick return and by pulsing the main motor (maximum operating frequency). Such a method can be quickly returned to the steady state, but since the auxiliary motor is stopped at a moment, the pressure change is so great that it cannot be applied to a large flow rate and hydraulic pressure used in the pipeline.
또한, 주 전동기에 이상이 발생하여 인터락 신호가 발생하면, 인버터는 PID 제어를 할 수 없게 된다. 이때는 최대한 모든 전동기들을 가동 정지시키고, 가동 가능한 보조 전동기를 주 전동기로 대체하여 가동시켜줘야 하는데, 주 전동기와 보조 전동기 전체를 한꺼번에 가동 정지시킬 경우에는 전체 시스템에 심한 무리가 가게 되어 파손될 수 있으므로, 시스템에 무리가 가지 않도록 주 전동기와 보조 전동기의 가동정지 및 가동 순서를 설정해 줘야 한다. If an abnormality occurs in the main motor and an interlock signal is generated, the inverter cannot perform PID control. In this case, all motors should be shut down as much as possible, and a flexible auxiliary motor should be replaced by the main motor. When the main motor and the auxiliary motors are all shut down at the same time, the entire system may be severely damaged and damaged. In order not to overload the main and auxiliary motors, the starting and stopping sequence should be set.
그러므로, 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 주 전동기 또는 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생될 경우에 관로의 압력 변화가 최소가 되도록 주 전동기와 보조 전동기의 가동정지 및 가동 순서를 제어하는 복수 전동기 제어 방법 및 장치, 그리고 복수 전동기 제어 시스템을 제공한다. Therefore, in order to solve the above problem, the present invention controls the operation stop and start sequence of the main motor and the auxiliary motor so that the pressure change of the pipeline is minimized when the interlock signal is generated by the main motor or the auxiliary motor. A multi-motor control method and apparatus, and a multi-motor control system are provided.
이에 따라, 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 방법은, 주 전동기를 가동시키고, 관로의 압력 값을 피드백 받아 그 피드백 받은 피드백신호와 기준신호를 비교하는 단계; 상기 비교 결과 피드백 신호가 기준신호 미만일 경우에 보조 전동기를 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 하나씩 증가시켜 가동시키는 단계; 및 상기 가동된 적어도 하나 이상의 보조 전동기 중 어느 하나의 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생될 경우에 상기 인터락 신호 발생의 원인이 되는 보조 전동기의 가동을 정지시키고, 상기 주 전동기의 동작 주파수를 최대로 조정하는 단계;를 포함하여 이루어진다.Accordingly, the method for controlling a plurality of motors according to the present invention includes the steps of: operating a main motor, receiving a pressure value of a pipe line, and comparing the feedback signal with a reference signal; Increasing and starting the auxiliary motors one by one in a preset order when the feedback signal is less than the reference signal; And when the interlock signal is generated by any one of the at least one auxiliary motor operated, stop the operation of the auxiliary motor causing the interlock signal, and maximize the operating frequency of the main motor. Adjusting to; made.
그리고, 상기 인터락 신호 발생의 원인이 되는 보조 전동기의 가동이 정지된 후에, 상기 가동 정지된 보조 전동기의 다음 순서에 해당하는 보조 전동기가 있는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 판단결과, 다음 순서에 해당하는 다음 보조 전동기가 있을 경우에 상기 다음 보조 전동기가 가동 가능한지의 여부를 판단하는 단 계; 및 상기 판단결과, 다음 보조 전동기가 가동 가능할 경우에 상기 다음 보조 전동기를 가동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And after the operation of the auxiliary motor that causes the interlock signal is stopped, determining whether there is an auxiliary motor corresponding to the next sequence of the stopped auxiliary motor; Determining whether the next auxiliary motor is movable when there is a next auxiliary motor corresponding to a next step as a result of the determination; And operating the next auxiliary motor when the next auxiliary motor is movable, as a result of the determination.
그리고, 상기 기 설정된 순서에 따라 보조 전동기를 하나씩 증가시키며 가동시키는 중에, 현재 가동하려는 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생하면, 다음 순서에 해당하는 보조 전동기가 있는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 판단결과, 다음 순서에 해당하는 다음 보조 전동기가 있을 경우에 상기 다음 보조 전동기가 가동 가능한지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단결과, 다음 보조 전동기가 가동 가능할 경우에 상기 다음 보조 전동기를 가동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And determining whether there is an auxiliary motor corresponding to the next order when an interlock signal is generated by the auxiliary motor to be operated currently while the auxiliary motors are being operated one by one according to the preset order. Determining whether the next auxiliary motor is movable when there is a next auxiliary motor corresponding to a next step as a result of the determination; And operating the next auxiliary motor when the next auxiliary motor is movable, as a result of the determination.
또한, 상기 가동 중인 주 전동기에 이상이 발생하여 인터락 신호가 발생될 경우에 상기 가동시킨 적어도 하나 이상의 보조 전동기를 하나씩 가동 정지시키고, 주 전동기의 가동을 정지시키는 단계; 및 상기 적어도 하나 이상의 보조 전동기 및 주 전동기의 가동이 정지되고, 일정 시간 후에 적어도 하나 이상의 보조 전동기 중 운전 가능한 어느 하나를 주 전동기로 변경설정하고, 변경설정된 주 전동기를 가동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The method may further include: stopping at least one of the at least one auxiliary motor operated one by one when an abnormality occurs in the operating main motor and generating an interlock signal, and stopping the operation of the main motor; And stopping operation of the at least one auxiliary motor and the main motor, changing and setting any one of the at least one auxiliary motor operable to the main motor after a predetermined time, and starting the changed set main motor. It is characterized by.
또한, 상기 가동시킨 적어도 하나 이상의 보조 전동기의 가동 정지는 먼저 가동된 보조 전동기부터 순차적으로 가동 정지시키는 것을 특징으로 한다. In addition, the operation stop of the at least one auxiliary motor that is operated is characterized in that the operation stops sequentially from the auxiliary motor first started.
또한, 상기 기 설정된 순서에 따라 보조 전동기를 하나씩 증가시키며 가동시키는 중에, 상기 관로의 압력 값을 피드백 받아 그 피드백 받은 피드백신호와 기준신호를 비교하고, 비교 결과 피드백신호가 기준신호를 초과할 경우에 먼저 가동된 보조 전동기부터 가동을 정지시키는 것을 특징으로 한다. In addition, when the auxiliary motor is increased and operated one by one according to the preset order, the pressure value of the pipe is fed back and the feedback signal received from the feedback is compared with the reference signal, and if the feedback signal exceeds the reference signal as a result of the comparison. First, the operation of the auxiliary motor is characterized in that the operation is stopped.
또한, 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 장치는, 관로의 압력 값을 피드백 받아 그 피드백 받은 피드백 신호와 기준신호를 비교판단하여 판단결과에 따라 주 전동기의 동작 주파수를 제어하는 제어신호를 출력하는 PID 제어기; 상기 PID 제어기의 판단결과 피드백 신호가 기준신호 미만일 경우에 보조 전동기를 하나씩 증가시키고, 피드백 신호가 기준신호 이상일 경우에 가동된 보조 전동기를 하나씩 가동 정지시키는 제어신호를 출력하되, 가동된 적어도 하나 이상의 보조 전동기 중 어느 하나의 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생될 경우에 상기 인터락 신호 발생의 원인이 되는 보조 전동기의 가동을 정지시키고, 주 전동기의 동작 주파수를 최대로 조정하는 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 PID 제어기가 발생하는 제어신호와 상기 제어부가 발생하는 제어신호에 따라 주 전동기 및 적어도 하나 이상의 보조 전동기의 체인지 시간과 체인지 주파수를 설정하는 구동 제어신호 설정부;를 포함하여 이루어진다.In addition, the multiple motor control apparatus according to the present invention, the PID controller for receiving a feedback of the pressure value of the pipe line and compare the feedback signal and the reference signal received from the feedback and outputs a control signal for controlling the operating frequency of the main motor according to the determination result ; When the feedback signal is less than the reference signal as a result of the determination of the PID controller, the auxiliary motors are increased one by one, and when the feedback signal is equal to or greater than the reference signal, a control signal for outputting one or more auxiliary motors is stopped. Control unit for stopping the operation of the auxiliary motor causing the interlock signal when the interlock signal is generated by any one of the auxiliary motors, and outputs a control signal for adjusting the operating frequency of the main motor to the maximum ; And a driving control signal setting unit configured to set a change time and a change frequency of the main motor and at least one auxiliary motor according to a control signal generated by the PID controller and a control signal generated by the controller.
또한, 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 시스템은, 주 전동기 또는 보조 전동기로 동작하는 복수 개의 전동기; 상기 복수 개의 전동기의 각 상태를 검출하는 상태 검출부; 및 주 전동기가 가동되고, 관로의 압력 값을 피드백 받아 그 피드백 받은 피드백 신호와 기준신호를 비교판단하여 피드백 신호가 기준신호 미만일 경우에 보조 전동기를 하나씩 증가시키고, 피드백 신호가 기준신호 이상일 경우에 가동 된 보조 전동기를 하나씩 가동 정지시키되, 상기 상태 검출부에 의해 어느 하나의 보조 전동기의 이상이 발견되어 인터락 신호가 발생될 경우에 상기 인터락 신호 발생의 원인이 되는 보조 전동기의 가동을 정지시키고, 주 전동기의 동작 주파수를 최대로 조정하는 복수 전동기 제어 장치;를 포함하여 이루어진다.In addition, a plurality of motor control system according to the present invention, a plurality of electric motors that operate as a main motor or an auxiliary motor; A state detection unit detecting each state of the plurality of electric motors; And the main motor is operated and the feedback value of the pipeline is fed back and the feedback signal and the reference signal are compared and the auxiliary motor is increased by one when the feedback signal is less than the reference signal, and operated when the feedback signal is higher than the reference signal. Stops the auxiliary motors that cause the interlock signal when an abnormality of any one of the auxiliary motors is detected by the state detector and an interlock signal is generated. It comprises a; a plurality of motor control device for adjusting the operating frequency of the motor to the maximum.
본 발명에 따른 복수 전동기 제어 방법 및 장치에 따르면, 가동 중인 주 전동기에 의해 인터락 신호가 발생되면, 가동 중인 보조 전동기 중 먼저 가동된 보조 전동기부터 가동정지시키고, 마지막으로 주 전동기의 가동을 정지시켜 관로의 압력 변화가 최소가 될 수 있게 된다. According to the method and apparatus for controlling a plurality of motors according to the present invention, when an interlock signal is generated by the main motor in operation, the first operation of the auxiliary motors in operation starts and stops, and finally, the main motor is stopped. The pressure change in the pipeline can be minimized.
또한, 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생될 경우에, 해당 보조 전동기를 가동정지시키고, 다음 보조 전동기가 있는지를 판단하여 다음 보조 전동기가 가동 가능하면, 다음 보조 전동기를 가동시켜, 관로의 압력이 일정하게 유지될 수 있게 된다. When the interlock signal is generated by the auxiliary motor, the auxiliary motor is stopped and judged whether the next auxiliary motor is available. It can be kept constant.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. However, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
도 1a는 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 장치가 적용되는 복수 전동기 제어 시스템의 구성이고, 도 1b는 도 1a의 복수 전동기 제어 장치 내 구동 제어신호 설정부와 릴레이부의 상세 구성을 보여주는 도면이다. Figure 1a is a configuration of a plurality of motor control system to which a plurality of motor control apparatus according to the present invention is applied, Figure 1b is a view showing the detailed configuration of the drive control signal setting unit and the relay unit in the plurality of motor control apparatus of Figure 1a.
도 1a를 참조하면, 총 4개의 전동기(130) 각각은 복수 전동기 제어 장치(110)의 출력단에 릴레이(120)를 통해 연결되거나 또는 릴레이(120)를 통해 3상 상용전원부(100)에 직접 연결되도록 구성된다. 여기서, 복수 전동기 제어 장치(110)의 출력단과 어느 하나의 전동기가 연결될 경우에 그 전동기가 주 전동기가 되고, 그 외 전동기들은 보조 전동기가 되는데, 주 전동기는 변경 설정 가능하다. 즉, 주 전동기는 복수 전동기 제어 장치(110)가 구동 제어하는 전동기를 뜻하며, 보조 전동기는 상용전원에 의해 운전되는 전동기를 뜻한다.Referring to FIG. 1A, each of the four
이와 같은 구성은, 주 전동기가 체인지되는 주 전동기 체인지 모드로 구성되는 복수 전동기 제어 시스템에 해당한다. 참고적으로, 복수 전동기 제어 시스템은 보조 전동기만 체인지되는 보조 전동기 체인지 모드로 구성될 수도 있는데, 이는 복수 전동기 제어 장치와 기 결정된 주 전동기가 연결되고, 적어도 하나 이상의 보조 전동기는 3상 상용전원부와 연결되도록 구성된다. 이하에서는, 주 전동기 체인지 모드로 동작하는 복수 전동기 제어 시스템을 일 예로 본 발명에 적용하여 설명하도록 하겠다. Such a configuration corresponds to a plurality of motor control systems configured in a main motor change mode in which the main motor is changed. For reference, the plural motor control system may be configured in an auxiliary motor change mode in which only the auxiliary motor is changed, which is connected to the plural motor control device and the predetermined main motor, and at least one auxiliary motor is connected to the three-phase commercial power supply. It is configured to be. Hereinafter, a plurality of motor control system operating in the main motor change mode will be described by applying to the present invention as an example.
복수 전동기 제어 장치(110)는 복수의 전동기를 제어하는데, PID 제어기(111)를 구비하여 관로의 압력을 일정하게 유지하기 위해 관로의 압력 값을 피드백 받아 상기 PID 제어기(111)를 통해 주 전동기 1대의 동작 주파수를 제어(PID 제 어)하고, 필요에 따라 적어도 하나 이상의 보조 전동기를 상용전원을 통해 운전시켜 관로의 압력이 일정하게 유지되도록 한다. The plurality of
이를 위해, 상기 복수 전동기 제어 장치(110)는 전동기들의 체인지 시간과 체인지 주파수를 설정하는 구동 제어신호 설정부(113)와 전체 시스템을 제어하는 제어부(112)를 포함한다. To this end, the plurality of
릴레이부(120)는 상기 각 전동기와 연결되는 적어도 하나 이상의 릴레이(121, 123, 125, 127)를 포함하고, 각 릴레이(121, 123, 125, 127)는 제 1 스위치 접점(121-1, 123-1, 125-1, 127-1)과 제 2 스위치 접점(121-2, 123-2, 125-2, 127-2)을 포함하는데, 상기 제 1 스위치 접점(121-1, 123-1, 125-1, 127-1)과 제 2 스위치 접점(121-2, 123-2, 125-2, 127-2)은 서로 배타적으로 동작한다. 즉, 복수 전동기 제어 장치(110)로부터 각 상에 해당하는 라인을 통해 입력되는 신호에 따라 제 1 스위치 접점이 접촉되면, 제 2 스위치 접점은 떨어지게 된다. The
주 전동기 체인지 모드일 경우, 복수 전동기 제어 장치(110)의 구동 제어신호 설정부(113)와 릴레이부(120)는, 도 1b와 같이, 연결되도록 구성되며, 복수 전동기 제어 장치(110)는 구동 제어신호 설정부(113)를 통해 주 전동기와 보조 전동기를 설정하고, 각 전동기의 체인지 시간과 체인지 주파수를 제어하게 된다. 즉, 어느 하나의 전동기가 주 전동기가 되면, 나머지 전동기들은 보조 전동기가 되며, 주 전동기는 변경 가능하다. In the main motor change mode, the driving control
제어부(112)는 기 설정된 주 전동기를 가동시킨 후, 관로의 압력 값을 피드 백 받아 그 피드백 받은 피드백신호와 기준신호를 비교하여 피드백신호가 기준신호 미만일 경우에 보조 전동기를 미리 설정된 순서에 따라 하나씩 증가시키며 가동시킨다. The
그러다, 상기 제어부(112)는 피드백신호와 기준신호를 비교한 결과 피드백신호가 기준신호를 초과할 경우에 상기 구동 제어신호 설정부(113)를 통해 가동된 보조 전동기를 하나씩 감소시키며 가동 정지시킨다. 본 발명에서는, 먼저 가동된 전동기부터 차례로 가동 정지시킴을 특징으로 한다. 예를 들어, M1, M2, M4 순으로 보조 전동기가 가동된 경우, 먼저 가동된 순서에 따라 M1, M2, M4 순으로 보조 전동기의 가동을 정지시킨다. 이와 같은 방식을 FIFO(First Input First Out) 방식이라 한다. When the feedback signal exceeds the reference signal as a result of comparing the feedback signal with the reference signal, the
또한, 상기 제어부(112)는 전동기들(주 전동기와 보조 전동기) 각각의 상태(예를 들어, 전류 값)를 검출하는 상태 검출부(140)로부터 전동기 각각에 대한 상태신호를 입력받아 전동기들의 상태를 판단하고, 판단결과 특정 전동기(주 전동기 또는 보조 전동기)에 이상이 있을 경우에 인터락 신호를 발생한다. 이에 따라, 발생된 인터락 신호는 전동기들의 정지 및 가동 순서를 제어하는데, 이상이 생긴 전동기의 가동을 정지시키고, 정상적인 전동기를 가동시킨다. 즉, 인터락 신호는 주 전동기 또는 보조 전동기에 이상이 생길 경우에 발생하는 신호로, 제어부(112)는 입력되는 각 전동기의 상태신호로 전동기의 이상을 판단할 경우에 인터락 신호를 발생한다. 한편, 제어부(112)는 입력되는 각 전동기의 상태신호로 이상을 판단할 경우, 이를 사용자에게 알려 사용자로부터 제어명령에 해당하는 인터락 신호를 입력받을 수도 있다. 상기 인터락 신호는 주 전동기의 이상시 발생되는 신호와 보조 전동기의 이상시 발생되는 신호로 구분할 수 있다. In addition, the
이에 대해, 도 2 내지 도 4를 참조하여 보조 전동기로 인해 인터락 신호가 발생한 경우와 주 전동기로 인해 인터락 신호가 발생한 경우에 복수 전동기 제어 장치가 복수 전동기를 제어하는 방법을 설명하도록 하겠다.2 to 4, a method of controlling the plurality of motors by the plurality of motor controllers when the interlock signal occurs due to the auxiliary motor and the interlock signal occurs due to the main motor will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
도 2는 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of controlling a plurality of electric motors according to the present invention.
복수 전동기 제어 장치(110)는 주 전동기를 가동시키고(S200), 관로의 압력신호를 피드백 받아 피드백신호와 기준신호를 비교하여(S202), 피드백신호가 기준신호를 초과하는지의 여부를 판단한다(S204). The plurality of
복수 전동기 제어 장치(110)는 상기 판단결과, 피드백신호가 기준신호 미만일 경우에 기 설정된 순서에 따라 보조 전동기를 가동시키고(S206), 관로의 압력신호를 피드백 받아 피드백신호와 기준신호를 비교하여 피드백신호가 기준신호를 초과할 때까지 하나씩 보조 전동기의 수를 증가시켜 가동시킨다. As a result of the determination, when the feedback signal is less than the reference signal, the plurality of
예를 들어, M1이 주 전동기이고, M2, M3, M4가 보조 전동기이며, M2, M3, M4 순으로 가동 순서가 설정되어 있다면, 복수 전동기 제어 장치(110)는 주 전동기로만 제어가 안 될 경우에 M2의 보조 전동기를 가동시키고, 관로의 유량값이 피드백되는 피드백신호와 기준신호를 비교한다. 이에 피드백신호가 기준신호 미만이면 M3의 보조 전동기를 가동시키고, 피드백되는 피드백신호와 기준신호를 비교하여 피드 백신호가 기준신호 미만이면, M4의 보조 전동기를 가동시킨다.For example, if M1 is a main motor, M2, M3, and M4 are auxiliary motors, and an operation sequence is set in the order of M2, M3, M4, the
한편, 복수 전동기 제어 장치(110)는 상기 S204 단계의 판단결과, 피드백신호가 기준신호를 초과할 경우에 먼저 가동된 순서대로 보조 전동기의 가동을 정지시킨다(S208). 이는, 적어도 하나 이상의 보조 전동기가 가동 중일 경우에 해당하며, 만약 주 전동기만 가동 중인 상태에서 피드백신호가 기준신호를 초과하면, 주 전동기를 제어하여 관로의 압력을 제어함이 바람직하다.On the other hand, when the feedback signal exceeds the reference signal as a result of the determination in step S204, the plurality of
예를 들어, M1이 주 전동기이고, M2, M3, M4가 보조 전동기이며, M2, M3, M4 순으로 보조 전동기가 가동중일 경우라면, 복수 전동기 제어 장치(110)는 M2 보조 전동기의 가동을 정지시킨다. 그리고, 피드백신호와 기준신호를 비교하여 피드백신호가 기준신호를 초과하면, M3 보조 전동기의 가동을 정지시키고, 피드백되는 피드백신호와 기준신호를 비교하여 피드백신호가 기준신호를 초과하면 M4 보조 전동기의 가동을 정지시킨다. 이와 같은 방식을 FIFO(First Input First Out)방식이라 하며, 이를 통해 보조 전동기가 균등한 시간 동안 가동될 수 있게 된다. 이는 전동기의 사용시간(life time)과 관련되어 보조 전동기의 교체 주기를 동일하게 맞출 수 있게 해 준다. For example, when M1 is a main motor, M2, M3, and M4 are auxiliary motors, and auxiliary motors are operating in the order of M2, M3, M4, the
도 3은 주 전동기에 의해 인터락 신호가 발생될 경우에 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 여기서는, 주 전동기와 적어도 하나 이상의 보조 전동기가 가동 중일 경우로 가정하고 설명하기로 하겠다. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a plurality of motors according to the present invention when an interlock signal is generated by a main motor. Herein, it will be assumed that the main motor and at least one auxiliary motor are in operation.
복수 전동기 제어 장치(110)는 주 전동기에 의해 인터락 신호가 발생할 경우 에(S300), 가동 중인 보조 전동기들 중 먼저 가동된 보조 전동기부터 순차적으로 가동을 정지시킨다(S302). When the interlock signal is generated by the main motor (S300), the plurality of
상기 복수 전동기 제어 장치(110)는 가동 중인 적어도 하나 이상의 보조 전동기 가동이 모두 정지되면, 주 전동기의 가동을 정지시키고(S304), 일정 시간 후에 가동 가능한 보조 전동기들 중 하나를 주 전동기로 설정한다(S306). When the operation of at least one auxiliary motor in operation is stopped, the plurality of
그리고, 상기 변경된 주 전동기를 가동시켜 관로의 압력을 제어한다(S308).Then, the modified main motor is operated to control the pressure in the pipeline (S308).
도 4는 보조 전동기에 의해 인터락가 발생될 경우에 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 마찬가지로, 주 전동기와 적어도 하나 이상의 보조 전동기가 가동 중일 경우로 가정하고 설명하기로 하겠다. 4 is a flowchart illustrating a method of controlling a plurality of motors according to the present invention when an interlock is generated by an auxiliary motor. Similarly, it will be assumed that the main motor and at least one auxiliary motor are in operation.
복수 전동기 제어 장치(110)는 가동 중인 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생하면(S400), 인터락 신호의 발생원인이 되는 보조 전동기의 가동을 정지시키고(S402), 주 전동기의 동작 주파수를 최대 주파수로 조정하여 가동시킨다(S404).When the interlock signal is generated by the auxiliary motor in operation (S400), the plurality of
그리고, 상기 복수 전동기 제어 장치(110)는 보조 전동기의 가동이 정지되면, 정지된 보조 전동기의 다음 순서에 해당하는, 가동 가능한 보조 전동기가 있는지의 여부를 판단한다(S406). 즉, 복수 전동기 제어 장치(110)는 인터락 신호 발생에 따른 보조 전동기가 가동정지되면, 정지된 보조 전동기의 다음 순서에 해당하는 보조 전동기가 있는지의 여부를 판단하고, 다음 순서에 해당하는 보조 전동기가 있을 경우에 그 보조 전동기가 가동 가능한지의 여부를 판단하는 것이다. Then, when the operation of the auxiliary motor is stopped, the plurality of
상기 판단결과, 다음 보조 전동기가 있을 경우에 다음 보조 전동기를 가동시 키고(S408), 다음 보조 전동기가 없을 경우에 이를 화면상에 표시하여 관리자가 볼 수 있도록 한다(S410). 즉, 다음 보조 전동기가 없을 경우에는 이상이 생긴 보조 전동기가 교체될 때까지 현재 가동 중인 전동기를 통해 관로의 압력을 제어하거나 또는, 관리자로부터의 제어명령이 있을 때까지 현재 가동 중인 전동기를 통해 관로의 압력을 제어한다. As a result of the determination, if there is a next auxiliary motor, the next auxiliary motor is started (S408), and if there is no next auxiliary motor, it is displayed on the screen so that the manager can see it (S410). In other words, if there is no next auxiliary motor, the pressure of the pipeline is controlled by the motor which is currently operating until the troubled auxiliary motor is replaced, or by the manager being operated until the control command from the administrator To control the pressure.
한편, 복수 전동기 제어 장치(110)는 현재 가동할 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생하면(S412), 다음 순서에 해당하는, 가동 가능한 보조 전동기가 있는지의 여부를 판단한다(S406). Meanwhile, when the interlock signal is generated by the auxiliary motor to be operated currently (S412), the plurality of
상기 판단결과, 다음 보조 전동기가 있을 경우에 현재 가동할 보조 전동기 대신 다음 순서에 해당하는 보조 전동기를 가동시키고(S408), 다음 보조 전동기가 없을 경우에 이를 화면상에 표시하여 관리자가 볼 수 있도록 한다(S410). As a result of the determination, when the next auxiliary motor is present, instead of the auxiliary motor to be operated currently, the auxiliary motor corresponding to the next step is operated (S408), and if there is no next auxiliary motor, this is displayed on the screen so that the administrator can see it. (S410).
도 5를 예를 들어 좀 더 상세히 설명하면, 가동 중인 보조 전동기(Moter 2)에 의해 인터락 신호(P2)가 발생되면, 인터락 신호의 발생 원인인 보조 전동기(Moter 2)의 가동을 정지시키고, 주 전동기(Moter 1)의 동작 주파수를 최대로 조정하여 가동시킨다. 그리고, 상기 보조 전동기(Moter 2)의 가동이 정지되면, 상기 정지된 보조 전동기의 다음 순서인 보조 전동기(Moter 3)를 가동시켜 관로의 압력 변화가 최소가 되도록 한다. 5, for example, when the interlock signal P2 is generated by the
상기에서 설명한 바와 같이, 복수 전동기 제어 장치는 검출된 관로의 압력 값을 피드백 받아 피드백신호와 기준신호를 비교하여 관로의 압력이 일정하게 유지될 수 있도록, 보조 전동기를 온(가동:on) 또는 오프(가동 정지:off)시킨다. As described above, the plurality of motor control apparatus receives the pressure value of the detected pipe line and compares the feedback signal with the reference signal so that the pressure of the pipe line can be kept constant (on) or on (off). (Stop operation: off)
또한, 복수 전동기 제어 장치는 주 전동기와 적어도 하나 이상의 보조 전동기의 가동 중에 주 전동기 또는 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생되면, 주 전동기와 적어도 하나 이상의 보조 전동기의 온(가동) 또는 오프(가동정지)되는 동작순서를 제어하여 시스템 자체에 무리가 가지 않게 하면서 관로의 압력이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 이에 대해 도 6을 참조하여 설명하면, a는 기준신호이고, b는 관로의 압력 값을 피드백 받은 피드백 신호이며, c는 상기 기준신호(a)와 관로의 압력 값을 피드백 받은 피드백 신호를 비교하여 그에 따라 가동되는 보조 전동기의 수이고, d는 주 전동기의 동작 주파수 변화를 보여주는 신호이다. 즉, 복수 전동기 제어 장치는 보조 전동기를 가동되거나 가동 정지시킬 경우에 주 전동기의 동작 주파수를 제어하여 주 전동기가 급격한 감속과 가속을 수행하도록 한다. 이를 통해, 관로의 압력 변화가 최소가 되게 된다. In addition, when the interlock signal is generated by the main motor or the auxiliary motor during the operation of the main motor and the at least one auxiliary motor, the plural motor control apparatus may turn on (start) or turn off (start up) the main motor and the at least one auxiliary motor. By controlling the operating sequence) is characterized in that the pressure in the conduit can be kept constant while avoiding the system itself. Referring to FIG. 6, a is a reference signal, b is a feedback signal fed back the pressure value of the pipe, and c is a comparison between the reference signal a and a feedback signal fed back the pressure value of the pipe. The number of auxiliary motors operated accordingly, d is a signal showing the change in operating frequency of the main motor. That is, the plurality of motor control apparatus controls the operating frequency of the main motor when the auxiliary motor is started or stopped, so that the main motor performs a rapid deceleration and acceleration. This minimizes the pressure change in the conduit.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 용이하게 알 수 있다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, while the invention has been shown and described with respect to specific preferred embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiment It can be easily seen that it can be modified and changed. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
도 1a는 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 장치가 적용되는 복수 전동기 제어 시스템의 구성을 보여주는 도면,1A is a view showing the configuration of a multi-motor control system to which a multi-motor control apparatus according to the present invention is applied;
도 1b는 도 1a의 복수 전동기 제어 장치 내 구동 제어신호 설정부와 릴레이부의 상세 구성을 보여주는 도면, FIG. 1B is a view illustrating a detailed configuration of a drive control signal setting unit and a relay unit in the plurality of motor control apparatus of FIG. 1A;
도 2는 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 방법을 보여주는 흐름도,2 is a flowchart illustrating a method of controlling a plurality of electric motors according to the present invention;
도 3은 주 전동기에 의해 인터락 신호가 발생될 경우에 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 방법을 보여주는 흐름도, 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a plurality of motors according to the present invention when an interlock signal is generated by a main motor;
도 4는 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생될 경우에 본 발명에 따른 복수 전동기 제어 방법을 보여주는 흐름도, 4 is a flowchart illustrating a method of controlling a plurality of motors according to the present invention when an interlock signal is generated by an auxiliary motor;
도 5는 보조 전동기에 의해 인터락 신호가 발생될 경우에 본 발명에 따라 전동기들의 동작을 보여주는 도면, 및5 is a view showing the operation of the motor according to the invention when the interlock signal is generated by the auxiliary motor, and
도 6은 본 발명에 따라 복수 전동기 제어 장치가 복수 전동기를 제어하는 방법을 그래프로 보여주는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a method of controlling a plurality of motors by a plurality of motor control apparatus in accordance with the present invention.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명* Description of the main symbols in the drawing
110 : 복수 전동기 제어 장치 111 : PID 제어기110: plural motor control device 111: PID controller
112 : 제어부 113 : 구동 제어신호 설정부112: control unit 113: driving control signal setting unit
130 : 전동기부 140 : 상태 검출부 130: motor unit 140: state detection unit
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