오늘날 자동화 산업 부분에서 원격 제어 및 모니터링은 유지 보수가 쉽고 시간적 공간적으로 많은 효율성을 기대할 수 있기 때문에 중요한 부분을 차지하고 있다. 그러나 네트워크 환경이 미처 구비되지 못한 산업 현장에서 전용 장비나 전용 라인을 사용하여 네트워크 환경을 추가로 구축하려 한다면 큰 경제적 부담이 될 수 있다. 하지만 나날이 성능이 향상되고 있는 일반 PC를 사용한다면 상대적인 비용의 절감 효과를 기대 할 수 있다. 본 논문에서는 3축의 Motion Control System을 구성하여 현재 산업 현장에서 주로 쓰이는 Manipulator의 기본적인 환경을 구현하고 LabVIEW를 이용하여 별도의 네트워크 전용 장비 없이 일반 PC에서 무선 인터넷을 통하여 실시간으로 모니터링 및 제어를 할 수 있게 하였고, 나아가 인터넷상에서 원격제어의 가능성을 활용하여 산업체에서의 활용범위를 넓히고, 가상 교육환경의 가능성을 열었다.
무선 인터넷은 무선 데이터 통신망을 이용하여 데이터 통신 및 인터넷 서비스를 이용하는 것을 말한다. 무선 통신 기술의 비약적인 발전은 다양한 단말기를 통해서 무선 인터넷 접속을 가능하게 하고있으며, 공간의 제약을 받지 않고 이기종의 단말기 간 통신까지 가능해지고 있다. 본 논문에서는 PC(Personal Computer)와 스마트폰 간의 무선통신을 통한 PC 원격제어가 가능한 모바일 기반의 리모콘 프로그램을 제안한다.
기존의 실험 실습실에서 사용하는 장비들은 컴퓨터와의 통신으로 제어가 가능하나 직접 코드를 쳐야 값을 입력하거나 출력 값을 볼 수 있을 뿐만 아니라 복잡한 구조로 되어있어서 교육을 받은 전문가가 아니면 잘 사용하지 않는 문제점이 있다. 또한 여러 장비를 사용하는 경우 장비들을 통합적으로 제어하는 프로그램이 없어 동시에 제어하려는 경우에는 비효율적이다. 이러한 문제를 해결하고자 MATLAB GUI를 이용해서 시각적으로 보기 쉽고 여러 실습장비들을 동시에 제어가 가능한 통합된 자동화운용 시스템을 개발하였다. 시스템개발은 Instrument Control Tool Box를 이용해서 실습 장비와 PC를 연결하고 MATLAB GUI를 이용해서 화면제어 및 표출방법을 고안하고 상호 입출력이 가능하도록 개발 되었으며 사용자에게 보다 가시적이고 편리한 조작이 가능하게 하여, 실험장비의 통합 운용 제어를 가능하게 하는 시스템을 개발하였다. 본 연구는 대학수준의 실험 실습실이나 기업의 연구소에서 장비의 실측과 운용 그리고 원격제어에 의한 실험의 원격교육 등에 매우 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.
최근 급속한 하드웨어 및 소프트웨어 기술의 발달로 인하여 PC기반의 분산제어 시스템들이 산업계에 모습을 보이고 있다. 발전소 시뮬레이터는 발전소의 모든 운영을 통제하는 중앙제어실과 똑같은 형태 및 동작특성을 갖춘 설비로 운전원들이 정상적 상황은 물론 가상적인 사고상황에서도 긴급 대응할 수 있도록 훈련에 이용되는 모의훈련 시스템이다. 본 논문에서는 제어 자동화 통신망으로 떠오르고 있는 필드버스와 함께 시뮬레이터 판넬에 설치된 수만개에 달하는 각종 입출력 신호들을 분산된 PC 시스템에서 수집하고 이 신호들을 실시간 통신기술을 이용하여 원격의 현장(시뮬레이션 컴퓨터)까지 송수신해 주는 입출력 제어 시스템의 설계에 관한 내용을 소개한다. 특히 분산된 PC 시스템 구조와 각 시스템에 탑재될 소프트웨어 모듈들 그리고 TCP/IP를 대신하여 사용하고 있는 필드버스 프로토콜 드라이버의 설계에 관한 내용을 중심으로 소개하고자 한다.
이 논문에서는 현재 사용되고 있는 Dimming 형 IC의 특성에 최적인 전자식 안정기의 인버터내 회로상수를 결정하여 Dimming 형 전자식 안정기를 제작하였고, 제작된 안정기를 이용하여 형광램프의 전기적 특성과 광출력 특성을 비교하여 회로상수 선정법의 타당성을 증명하였다. 또한 제작된 Dimming 형 전자식 안정기를 마이크로프로세서를 이용하여 수동조작 뿐만 아니라 PC를 통한 원격자동제어가 가능하도록 하였고, 램프의 동작 상태, 주위 온도, 전자식 안정기의 이상유무를 PC의 화면상에 표시되도록 프로그램하여 원격제어시스템을 구축하였다.
인터넷의 비약적인 발달은 제어시스템의 설계 및 운영에도 많은 영향을 미치게 되어 지금까지와는 전혀 다른 시스템 구현이 가능한 환경으로 만들어 가고 있다. 이와 같은 배경에서 본 연구에서는 LabVIEW를 이용한 복합 공정의 제어 및 모니터링을 Web을 기반으로 한 새로운 방법의 원격제어 시스템을 사용하여 가상실험실을 구현하였다. LS산전의 GLOFA-GM3와 미쓰비시의 MELSEC-Q PLC를 각각 TCP/IP와 RS-232C통신을 사용하여 복합공정 제어 시스템을 구현하였다. NI사의 LabVIEW 프로그램에서 지원하는 Web 출판 기능을 사용하여 웹상에서 50대의 Clint PC의 접속을 가능하게 하여 원격으로 접속, 학습이 가능하도록 가상실험실을 구현하였으며 학습자들은 원격으로 복합 제어공정을 실시간으로 학습할 수 있게 되었다. 나아가 Web 상에서 원격제어의 가능성을 활용하여 산업체에서의 활용범위를 넓히고, 가상 교육환경의 가능성을 열었다.
기존의 산업용 컨트롤러로 많이 사용되는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)를 사용할시 고비용과 유지보수의 어려운 문제가 있었으며, 네트워크 구성이 쉽지 않았다. 따라서 필터프레스를 원격으로 제어 및 관리함으로 생산성 향상, 유지보수 시간을 단축하고 다양한 스마트 기기(스마트 폰, 아이패드 등 태블릿 PC)를 활용하여 원격 제어가 가능하며, 기존 PLC를 이용하여 제어하는 방식 보다 요지보수 및 성능향상이 가능한 필터프레스 제어 및 관리 시스템을 개발하게 되었다.
현대의 선박운항에 있어서 선내 노동의 경감과 운항의 안정성 및 경제성 확보를 위하여 선박 자동차 및 원격 조종화가 이루어지고 있다. 또한, 선박조종 및 작업제어를 위하여 컴퓨터를 이용한 통합제어 시스템에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 그러나 소형선박 및 어선과 같은 환경에서의 지능형 시스템에 관한 연구는 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 지능형 선박을 구현하기 위한 기반 연구로서 선박 운항자의 원격지시로 선박의 조타기를 제어하는 지능형 조타제어시스템을 구축하여 실용화를 위한 방안을 모색하였다. 구체적인 연구결과로는 지능형 학습 기법을 바탕으로 하는 퍼지 조타수 조작 모델을 구축하여 조타제어 시스템을 구현하였고. 모형선박(Miniature Ship)의 조타 시스템을 PC 상에서 원격으로 제어하기 위한 시뮬레이션 시스템을 구축하여 그 유효성을 확인하였다.
본 논문은 2016 년 6 월 TTA 개정 표준 "HTML5 기반 스마트 TV 플랫폼(TTAK.KO-07.0111/R2)"에서 스마트폰, 태블릿 등 컴패니언 디바이스를 통해 스마트 TV 에 설치된 서비스 애플리케이션(이하, 앱)을 원격으로 조회, 실행, 종료 등의 제어를 지원하는 표준 기술을 소개한다. 이 기술은 표준에서 이미 정의된 멀티스크린 기술을 바탕으로 컴패니언 디바이스(모바일, 테블릿 등)를 통해 스마트 TV 를 인지하고 해당 TV 의 IP 주소 정보를 인식하여 JSON-RPC 프로토콜을 이용한 함수 형식 제어 요청을 통해 정보를 전달하는 방식으로 스마트 TV 수신기는 앱 정보 제공, 특정 앱 실행, 앱 종료 등 다양한 원격 앱 제어 기능을 서비스한다. 또한, 해당 원격 앱 제어 기술을 PC 기반의 가상환경인 스마트 TV 2.0 에뮬레이터 구현으로 표준기술에 유효성 검증과 서비스 응용 사례를 설명한다.
기존의 아날로그 제어방식과는 달리 디지털 제어 방식은 기본적으로 마이크로프로세서를 포함하고 있기 때문에 아날로그 제어방식에서는 할 수 없었던 DC-DC 컨버터 내부 파라미터에 대한 모니터링이 가능하며, 아날로그 제어방식에서는 처음의 사양에 의해 고정된 출력전압을 얻었지만 디지털 제어 방식에서는 PC와 DC-DC 컨버터의 통신을 통하여 사용자가 원하는 임의의 전압을 얻어낼 수 있고 원격제어가 가능하다. 또한 PC와의 통신을 통해 원거리에 있는 DC-DC 컨버터에 정확한 전압이 출력되고 있는지 또는 비정상적인 전압이 출력되고 있는지를 감시, 진단할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 디지털 제어기의 장점과 함께 디지털 제어기의 저가격화에 대한 실용성을 제시하고자 하였다. 이러한 기능들을 구현하기 위해 AD 컨버터와 PWM 로직이 내장되어 있는 저가의 정수형 On-chip 마이크로 콘트롤러인 Renesas사의 H8/3672를 사용하였다. 디지털 제어기는 Flyback 컨버터에 적용되었으며, DC 20∼30V 입력으로부터 기본 DC 5V 출력전압을 갖도록 설계되었고, 또한 에뮬레이터를 이용하여 PC상에서 원격으로 DC 0V에서 DC 5V이상까지의 다양한 출력 전압을 만들 수 있다. PWM의 듀티(Duty) 제어를 위한 제어기로써는 PID제어기 중에서 PD제어기를 사용하였다. 본 논문에서 설계된 디지털 제어방식 컨버터의 실용성을 검토하기 위해 과도상태의 특성과 정상 상태의 특성을 분석하여 정수형의 저가형 마이크로 콘트롤러를 이용한 Flyback 컨버터의 실용성을 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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