[논문]PLC와 인버터의 동시 제어를 통한 기계식 주차설비의 과도 상태 성능 향상

김창영; 이교범

doi:10.7471/ikeee.2021.25.1.116

PLC와 인버터의 동시 제어를 통한 기계식 주차설비의 과도 상태 성능 향상
Improved transient performance of mechanical parking facilities through simultaneous PLC and inverter control 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.25 no.1, 2021년, pp.116 - 127

김창영 (Dept. of Electrical and Computer Engineering, Ajou University) , 이교범 (Dept. of Electrical and Computer Engineering, Ajou University)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 과도 상태 성능 향상이 있는 PLC와 인버터의 동시 제어기법을 제안한다. 기존 기계식 주차설비에서는 PLC만을 활용한 제어 방식이어서 유도전동기에 과전류를 발생시킬 확률이 높고, 브레이크 패드에 마찰로 인한 마모와 손상으로 승차감이 낮아지고, 수명이 단축된다. 이를 개선하기 위해서 PLC와 인버터의 동시 제어를 통한 제어 기법을 적용한 경우 유도전동기에 과전류를 방지하며 브레이크 패드를 보호하고, 승차감 향상, 제어성 상승과 안전성을 확보한다. 제안한 PLC와 인버터의 동시 제어를 통한 제어 방식을 기계식 주차설비에 적용하여 그 타당성을 검증한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we propose simultaneous control which improve in transient state performance of mechanical parking facilities through simultaneous control of PLC and inverter. In conventional mechanical parking facilities, it is controlled only by PLC, and it is more likely to generate over-currents in induction motors, and the ride comfort is reduced due to wear and damage caused by friction on the brake pads, and the life is shortened. To improve this problems the application of control techniques through simultaneous control of PLC and inverter prevents over-currents in induction motors, protects brake pads, improves ride comfort, increases control and ensures safety. We verify its validity by applying the proposed control method via simultaneous control of PLC and inverter to a mechanical parking facility.

주제어

표/그림 (31)

그림 Fig. 1. Tower Type. 그림 1. 승강기식
그림 Fig. 2. Multiple Floor Type. 그림 2. 평면왕복식
그림 Fig. 3. Multilayer Circulation Type. 그림 3. 다층순환식
그림 Fig. 4. Puzzle Type. 그림 4. 승강횡행식 Reference : Taechang ENP [14] 출처 : 태창이엔피[14]
표 Table 1. Comparison of relay control and PLC control. (Reference：Korea Vocational Competency Development Institute[15]) 표 1. Relay 제어와 PLC 제어의 비교 (출처：한국직업능력개발원[15])
그림 Fig. 6. PLC(Reference：LS Electric Data Sheet[12]). 그림 6. PLC(출처：LS산전 Data Sheet[12])
그림 Fig. 7. PLC System Configuration Diagram. 그림 7. PLC 시스템 구성도
그림 Fig. 8. PLC Input. 그림 8. PLC 입력부
그림 Fig. 9. PLC Output. 그림 9. PLC 출력부
그림 Fig. 12. Structure of induction motor (Reference：MOTORTREND[18]). 그림 12. 유도전동기의 구조(출처：MOTORTREND[18])
그림 Fig. 13. Current torque curve of induction motor (Reference : [16]) 그림 13. 유도전동기의 전류 토크 곡선(출처：[16])
그림 Fig. 15. Control System Diagram of Mechanical Parking Equipment. 그림 15. 기계식 주차설비의 제어시스템 구성도
그림 Fig. 16. Electric circuit of control system. 그림 16. 제어시스템의 전기회로도
표 Table 2. Type of torque. 표 2. 토크의 종류
그림 Fig. 17. Control System Panel of Mechanical Parking Equipment. 그림 17. 기계식 주차설비의 제어시스템 판넬
그림 Fig. 18. PLC（XGT). 그림 18. PLC（XGT)
그림 Fig. 19. Inverter (ATV71). 그림 19. 인버터(ATV71)
그림 Fig. 20. Induction motor. 그림 20. 유도전동기
그림 Fig. 21. Nameplate of Induction motor. 그림 21. 유도전동기의 규격
그림 Fig. 22. An Experimental Study on the Mechanical Parking Equipment Performance Using PLC and Inverter. 그림 22. PLC와 인버터를 활용한 기계식 주차설비 성능 실험
표 Table 3. Specification of induction motor. 표 3. 유도전동기의 사양
그림 Fig. 23. Logic Program for Control System Using PLC Only. 그림 23. PLC만 이용한 제어시스템 LOGIC 프로그램
그림 Fig. 24. Control System Current Measurement Graphs Using PLC Only. 그림 24. PLC만 이용한 제어시스템 전류 측정 그래프
그림 Fig. 25. Voltage measurement graph. 그림 25. 전압 측정 그래프
그림 Fig. 26. Torque measurement graph. 그림 26. 토크 측정 그래프
그림 Fig. 27. Logic Program for Control System Using PLC and Inverter at the same time. 그림 27. PLC와 인버터를 동시에 활용한 제어시스템 LOGIC 프로그램
그림 Fig. 28. Control System Current Measurement Graph Using PLC and Inverter Simultaneously. 그림 28. PLC와 인버터를 동시에 활용한 제어시스템 전류 측정 그래프
그림 Fig. 29. Voltage measurement graph. 그림 29. 전압 측정 그래프
그림 Fig. 30. Torque measurement graph. 그림 30. 토크 측정 그래프
표 Table 4. Inverter parameter. 표 4. 인버터 파라미터
표 Table 5. Comparison of control performance between using PLC only and using inverter. 표 5. PLC만 이용한 경우와 인버터를 활용한 경우의 제어 성능 비교

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