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문제 정의
- 따라서. 본 개발에서는 GUKGraphic User Interface) 환경과 통신기술을 기반으로하여 다양한 제품의 고장진단과 검사를 자동으로 구현할 수 있는 시스템을 개발하는 것으로서 본 연구를 통하여 다양한 기능을 가지고 생산되는 제어반의 검사과정을 보다 효율적이며 최적하게 운영하고자 한다. 뿐만 아니라 원가절감 등을 통하여 최근 열악한 중소기업의 경영난을 극복하는데도 일조를 할 것으로 기대된다.
제안 방법
- 따라서. PLC로 입력되는 데이터의 경우는 직접 컴퓨터로 입력하면 되므로 PLC 내부에서 별도 메모리 버퍼 과정이 필요하지 않으며, 출력의 경우는 그림 8에서 보는 바와 같이 외부에서 직접 엑세스할 수 없으므로 PLC내부에 있는 메모리를 버퍼로 이용하여 외부에서는 PLC 내부메모리를 엑세스하여 간접 출력할 수 있도록 프로그램 하였다.
- 개발된 프로그램의 구성은 검사대상 판넬을 선정하는 폼과 디지털 입출력 검사 및 아날로그 입출력 폼으로 구성하였다. 그림 9는 개발된 모니터링 프로그램 화면이다.
- 분진 등의 열악한 작업환경에서 사용되며 내부의 컴퓨터 및 모니터에서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각팬도 장착하였다. 또한, 향후 개발될 밧데리 검사를 위하여 밧데리 수동검사시스템도 동시에 탑재할 수 있도록 설계 제작하였다. 전원은 입력을 3상 380V로 하고 AC에서 DC까지 검사를 위하여 다양한 전원을 공급할 수 있도록 설계 제작하였다.
- 모니터링 프로그램은 비주얼 베이직을 기반으로 CIMON HMI 소프트웨어를 이용하여 개발하였다. 개발된 프로그램의 구성은 검사대상 판넬을 선정하는 폼과 디지털 입출력 검사 및 아날로그 입출력 폼으로 구성하였다.
- 모니터링은 기본적으로 PLC와 RS232C 통신을 통하여 배전반 검사에 필요한 신호를 발생시키거나 배전반으로부터 발생된 데이터를 계측하여 이를 디스플레이해주고 검사결과를 바로 출력할 수 있는 프린터를 탑재하였다.
- 본 과제에서 개발한 HMI를 이용한 배전반 자동검사시스템의 구성은 앞장에서 설계된 그림 2를 기반으로 제작하였으며. 크게 모니터링부, PLC부로 구성하였다.
- 디지털출력장치 및 아날로그입출력장치와 통신 장치로 구성된다. 본 과제에서 적용한 PLC는 KDTSYSTEM에서 생산되는 CIMON PLC를 적용하였으며. 표 3은 적용된 시스템 사양을 나타낸다.
- 반면. 본 과제에서 적용한 PLC의 출력 모듈은 DO 모듈에 있는 릴레이를 구동시켜 DO 모듈의 접점을 엑티베이트하는 구조이다. 그림 8은 PLC의 DO 모듈의출력희로 구조이다.
- 본 연구에서 HMI를 이용하여 해당기업에서 생산되는 전기제어반 설비의 고장진단 및 자동검사 시스템 개발에 적용하였다. 본 시스템을 개발함에 있어 먼저 검사에 필요한 환경 분석을 통하여 전체 시스템을 설계하고 해당 H/W를 제작하여 자동검사 소프트웨어 프로그램을 개발하여 전체 시스템을 구성하였다.
- 뿐만 아니라 과거와 같이 별도의 인터페이스 보드를 이용해야만 컴퓨터로 외부장치의 데이터를 계측할 수 있었던 때와는 달리 지금은 간단히 노트북이나 개인용 PC의 표준통신 장치 (RS232c, 프린터 포터 , USB)만으로도 충분히 인터페이스 시스템을 구축할 수 있다는 면에서 다양한 공학 분야에서 응용되고 있다. 본 연구에서 HMI를 이용하여 해당기업에서 생산되는 전기제어반 설비의 고장진단 및 자동검사 시스템 개발에 적용하였다. 본 시스템을 개발함에 있어 먼저 검사에 필요한 환경 분석을 통하여 전체 시스템을 설계하고 해당 H/W를 제작하여 자동검사 소프트웨어 프로그램을 개발하여 전체 시스템을 구성하였다.
- 전압의 레벨이나 신호의 형태가 컴퓨터 표준입출력 장치로 배전반 검사를 위한 데이터를 직접 계측 및 발생된신호의 출력이 어려우므로 PLC를 이용하여 인터페이스를 수행하도록 제작하였다. 먼저.
- 또한, 향후 개발될 밧데리 검사를 위하여 밧데리 수동검사시스템도 동시에 탑재할 수 있도록 설계 제작하였다. 전원은 입력을 3상 380V로 하고 AC에서 DC까지 검사를 위하여 다양한 전원을 공급할 수 있도록 설계 제작하였다. 외부와의 결선을 보다 용이하게 하도록 그림 8(b)와 같이 후면부에 amp 코넥터를 설치하여 외부 장비와의 연결성을 향상시켰다.
- 전체 시스템은 검사자가 작업이 용이하도록 이동식으로 제작하였으며. 컴퓨터 작업이 용이하도록 키보드와 마우스 서랍을 부착하였다.
- 표 2에서 보는 바와 같이 검사 대상 배전반을 조사한 결과 배전반의 종류는 총 6가지로 하였다. 해당 배전반별 필요한 입력과 출력의 수량을 파악한 결과 최대 디지털 입력은 24점과 디지털 출력은 32점을 넘지 않았으며, 아날로그 입력은 최대 4점으로 한정되었다.
이론/모형
- 따라서. 본 과제에서는 가장 손쉽고 안정성을 보장할 수 있는 방법으로 PLC를 이용하였다. 즉.
성능/효과
- 수 있는 시스템을 개발 완료하였다. 그 결과, 종래의 물리적 스위치 판넬 검사 대비에 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있었으며, 검사와 보고서를 별도로 작업하였던 것을 하나의 시스템에서 이루어지도록 함으로써 제품의 품질관리와 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있었다. 특히, 작업에 소요되는 시간을 줄이고 작업자 수를 줄임으로서전체적인 원가 절감을 하개 된 것도 중소기업으로서 큰 성과가 아닌가 한다.
- 본 개발률 통하여 해당업체에서 생산하는 각종 배전반을 원격으로 검사하여 고장진단 및 검사결과를 유지 관리할 수 있는 시스템을 개발 완료하였다. 그 결과, 종래의 물리적 스위치 판넬 검사 대비에 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있었으며, 검사와 보고서를 별도로 작업하였던 것을 하나의 시스템에서 이루어지도록 함으로써 제품의 품질관리와 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있었다.
- 배전반의 종류는 총 6가지로 하였다. 해당 배전반별 필요한 입력과 출력의 수량을 파악한 결과 최대 디지털 입력은 24점과 디지털 출력은 32점을 넘지 않았으며, 아날로그 입력은 최대 4점으로 한정되었다. 또한, 필요한 입출력 신호의 형태는 DC24V.
후속연구
- 뿐만 아니라 원가절감 등을 통하여 최근 열악한 중소기업의 경영난을 극복하는데도 일조를 할 것으로 기대된다. 더욱이 새로운 개념의 검사시스템은 검사방식의 개선으로 작업효율도 향상 시키고 검사과정의 신뢰성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 검사과정에서 필요한 각종 data를 DB로 저장할 수 있도록 하여 제품의 신뢰도 확보와 제품의 품질향상도 함께 도모할 수 있을 것으로 기대한다.
- 대한 조사가 선행되어야 한다. 먼저, 배전반 생산기업에서 생산되는 배전반의 종류는 수십 여종이 되지만 품질관리가 요구되는 핵심 생산품목에 대하여 1단계로 적용한 후 점차적으로 전 생산품목에 적용할 계획이다. 대상기업은 현재 생산되는 배전반은 주로 선박이나 철도차량.
- 본 개발에서는 컴퓨터를 통하여 배전반의 입출력 신호를 검사 측정하여 DB(database)도 함께 구축하는 전사적 시스템을 구축하고자 하므로 이들 신호의 입출력을 컴퓨터에서 가능할 수 있어야한다. 그러나.
- 본 시스템은 다양하게 생산되는 배전반의 자동검사를 위한 것이므로 생산되는 배전반의 종류와 검사해야할 항목에 대한 조사가 선행되어야 한다. 먼저, 배전반 생산기업에서 생산되는 배전반의 종류는 수십 여종이 되지만 품질관리가 요구되는 핵심 생산품목에 대하여 1단계로 적용한 후 점차적으로 전 생산품목에 적용할 계획이다.
- 본 개발에서는 GUKGraphic User Interface) 환경과 통신기술을 기반으로하여 다양한 제품의 고장진단과 검사를 자동으로 구현할 수 있는 시스템을 개발하는 것으로서 본 연구를 통하여 다양한 기능을 가지고 생산되는 제어반의 검사과정을 보다 효율적이며 최적하게 운영하고자 한다. 뿐만 아니라 원가절감 등을 통하여 최근 열악한 중소기업의 경영난을 극복하는데도 일조를 할 것으로 기대된다. 더욱이 새로운 개념의 검사시스템은 검사방식의 개선으로 작업효율도 향상 시키고 검사과정의 신뢰성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 검사과정에서 필요한 각종 data를 DB로 저장할 수 있도록 하여 제품의 신뢰도 확보와 제품의 품질향상도 함께 도모할 수 있을 것으로 기대한다.
- 특히, 작업에 소요되는 시간을 줄이고 작업자 수를 줄임으로서전체적인 원가 절감을 하개 된 것도 중소기업으로서 큰 성과가 아닌가 한다. 뿐만 아니라 참여기업에서 생산된 제품을 납품받는 업체에서도 품질관리가 철저히 이루어지고 있다는 것이 알려지면서 참여기업에 대한 신뢰도가 한층 더 높일 수 있다는 측면에서 부가적인 영업이익도 상당량 창출되리라 기대된다.
- 앞 절에서 제작된 검사 시스템을 이용하여 배전반을 자동 검사하고 검사결과에 대한 보고서를 실시간으로 출력할 수 있도록 하기 위한 프로그램이 개발되어야 한다. 먼저, 배전반 자동 검사시스템이 가져야하는 기능을 살펴보면,
- 주문자 기반으로 생산되는 각종 전기, 전자 배전반 및 제어반(control panel)은 다품종으로 n 기능이 다양하고 구조나 모양이 서로 다르며. 제작된 제품은 동작신호의 유무, 검출 (sensing)기능, 알람(alarm)기능 등 기본적인 성능 검사과정을 거쳐야만 완연한 제품으로 출하될 수가 있다. 하지만.
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