다가 이온원 제조를 위한 ECR 이온원 제작과 더불어 이를 효과적으로 운전 제어할 수 있는 방안을 만들어야 한다. 이 운전 제어 방안은 두 가지 기능을 만족할 수 있도록 구성해야 하는데, 초기 실험실에서 ECR 이온원의 성능 검증을 하기에 유리하도록 알고리즘이나 시퀀스를 보다 용이하게 변경할 수 있도록 만들고 이후 확정된 알고리즘과 시퀀스를 이용하여 이온원의 안전을 보장하면서 최소한의 운전자만으로도 운전 가능하도록 구성해야 한다. 이를 구현하기 위해서 ECR 이온원 운전 제어와 관계된 모든 부대 장치들을 EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System)로 운전하고 제어할 수 있도록 통합하면서 알고리즘의 복잡함으로 인해 발생할 수 있는 불확실성을 줄이기 위해 부대 장치를 구성하는 개별 장치 단위로 알고리즘을 만들어 EPICS database로 구현하고 운전 및 장치 보호를 위해 필요한 시퀀스는 EPICS sequencer를 이용하여 구현하였다. 현재까지 ECR 플라즈마 생성, 빔인출 그리고 입자 진단을 위해 사용된 전원 장치들을 운전 제어하기 위해 구현된 내용을 소개하고 이를 바탕으로 개별 장치에 확대하여 적용할 수 있는 방안에 대하여 연구하였다.
연구목적: 시퀀스제어는 제조, 유통, 건설, 의료 산업분야의 자동화 등에 응용되어 널리 사용하고 있다. 4차산업의 발전으로 제어분야에 인공지능 융합 기술이 산업에 중요한 요소가 되어가고 있다. 특히 기존 시스템에 마이크로프로세서와 인공지능이 융합된 설비의 안전성과 혁신성을 평가하고 신뢰성 높은 장비개발이 요구되고 있어 교육목적의 장비를 개발하여 해당분야의 발전을 견인하고자 한다. 연구방법: 자체 개발한 일체형 인공지능 컨트롤러 모듈은 기존의 시퀀스 및 PLC제어 회로에 인공지능 능력을 융합한 장비이다. 본 장비의 성능평가항목으로 동작, 음성, 문자, 색상 등의 인식 능력과 회로의 안정성, 신뢰성을 평가하였다. 결론: 시퀀스 및 PLC 회로를 설계 후 융합된 일체형 인공지능 컨트롤러 모듈의 성능평가항목이 모두 만족하였고 회로의 안전성과 신뢰성에 문제가 없는 것으로 나타났다.
종래 가스절연개폐장치용 제어 패널은 아날로그 제어방식으로 제어 패널의 시퀀스 제어회로를 계전기, 스위치, 카운터, 타이머, 파이로트 램프, 경보 표시장치, 케이블 등을 이용하여 구현한다. 그래서 제어 패널 내부에 각종 계전품과 케이블이 많이 필요하게 되어서 복잡한 것이 단점이다. 또한, 시퀀스 제어회로의 수정이 필요하면 계전품, 배선을 수정해야 하므로 제어 패널의 유연성이 낮다. 이것을 디지털 제어 패널로 대체하면 아날로그 제어방식으로는 구현하기가 어렵거나 불가능한 기능들을 쉽게 구현할 수 있으며, 시퀀스 제어회로의 수정이 필요하면 종래에는 계전품, 결선을 수정해야 했으나 소프트웨어의 수정만으로 가능하여 제어 패널의 유연성이 향상되며 제어기의 내부가 PCB 보드로 되어 있어서 제어 패널의 유지보수성이 향상되며, 종래에는 계전품 케이블을 이용하여 구현한 기능들이 소프트웨어로 가능하게 되므로 제어 패널의 배선이 많이 축소되어 조립 작업성이 향상되고 원가절감이 가능하다. 원격 통신기능이 가능하여 SCADA/REMOTE와 통신으로 연결되어 변전소 종합자동화에 적합하다.
전압형 HVDC(High Voltage Direct Current)는 현재 차세대 전력망으로써 각광을 받고 있고 그에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 많은 논문에서 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC)의 제어 및 보호 방안에 대하여 기술하지만 운영적인 시퀀스 측면에 있어서는 아직 많은 연구가 진행되지 않고 있다. 이에 본 논문은 전압형 HVDC의 AC Yard, DC Yard 및 상위 제어기에 관한 구동 시퀀스에 대하여 기술하고자 한다.
고체추진기관의 지상연소시험시 점화통제시스템은 추진기관의 점화를 위해 착화기에 점화전류를 공급하여 추진기관을 연소시키는 것이 기존의 주요기능이었다. 본 논문에서는 다양한 방식의 점화 이벤트와 비행 시퀀스를 제어하고 검증할 수 있는 지상연소시험용 점화통제시스템에 대한 설계 및 구현에 대해 기술하였다.
확장된 마크흐름선도(EMFG : Extended Mark Flow Graph)는 시스템의 동시성이나 병렬성을 잘 표현할 수 있는 방향성 그래프이다. 이를 이용하여 시스템을 모델링하면 개념설계가 가능하고, 상세 동작분석이 용이해짐으로 이산제어시스템이나 시퀀스 제어회로등을 설계할 때 사용될 수 있는 도구이다. 기존 EMFG에서는 타이머에 대한 표기 방법이 미비하여 타이머를 많이 사용하는 분야인 시퀀스제어 설계 및 릴레이 회로의 표현에는 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 타이머 릴레이들의 동작에 대하여 생성지연-소멸 트랜지션, 생성-소멸지연 트랜지션과같이 이중바로 표기된 새로운 트랜지션을 도입하였다. 새로운 트랜지션을 이용하면 타이머들의 동작을 분명하게 표현할 뿐만 아니라 EMFG의 표현을 알고리듬할 수 있다. 그러므로 복잡한 시스템을 모델링할 때 제안된 트랜지션을 이용하면 효율적인 모델링을 할 수 있다.
본 연구에서는 수직순환식 기계식입체주차설비용 주 구동전도기인 유도전동기를 제어할 수 있는 인버터와 컨버터를 일체화한 165kVA급 인버터장치와 통합 시퀀스제어 및 보조 장치용 전도기 제어를 위한 목적으로 PLC형 제어반을 구성하였고 사용자와의 MMI개선을 위한 목적으로 Pro-Face 터치스크린을 적용한 운전반을 구성하였다 주 구동장치의 제어를 위한 인버터반은 인버터부와 컨버터부 및 입출력부로 구성하였으며 인버터반 내의 제어장치는 병렬통신처리를 하였고 인버터반과 PLC형 제어반 사이는 RS-232C방식 통신체계를 갖추도록 하였다 터치스크린형 운전반과 PLC형 제어반은 RS-422 통신기능을 갖는 C-Net 카드를 적용 하였으며 실험은 55kW급 유도전동기를 대상으로 하였다.
비트율 제어 알고리듬의 목적은 ‘비트율 제한조건을 만족하면서 화질을 일정하게 유지하는 것’이다. 그러나 통상적인 비트율 제어 알고리듬에서는 화질을 일정하게 유지시키는 것 보다는 버퍼의 오버플로우 및 언더플로우가 발생하지 않도록 비트를 분배하는 것이 주된 목적으로서 시퀀스가 진행함에 따라 불가피하게 시각적으로 바람직하지 않은 화질의 등락이 발생한다. 본 논문에서는 비트율 제어의 본질적인 목적에 부합하도록 버퍼 제한조건을 만족시키는 범위에서 화질을 가능한 한 일정하게 유지하는 방법을 제시한다. 제안방법에서는 먼저 일반적인CBR(constant bit rate) 알고리듬으로 부호화를 먼저 시작한 후, 일정 크기의 슬라이딩 윈도우 내에서 발생한 시퀀스를 분석하여 다음 단계에서 사용할 양자화 파라미터의 기준값을 결정한다. 마지막 단계에서는 다시 시퀀스의 처음으로 돌아가 얻어진 기준 양자화 파라미터를 사용하여 VBR(variable bir tate)의 부호화를 수행한다. 제안 방법은 실시간의 제한요소가 엄격하지 않은 응용분야에서 유용할 것으로 기대된다.
간헐부하에서 동력이 필요 없는 데도 전동기를 무부하로 운전하고 있는 설비는 시퀀스 제어를 하여 전동기의 공회전을 방지하면 에너지를 절약 할 수 있다. 무부하상태로 운전되고 있는 전동기를 정지시키려면 우선 필요없게 되었다는 것을 검출하는 센서가 필요한데 최근 전자공학의 발전에 힘입어 극히 미소한 검출도 할 수 있게 되었으므로 이런 것으로 시퀀스 회로를 구성하여 미소한 조정 내지 최적운영을 하면 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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