KR19980019704U - 공장자동화 시스템 - Google Patents

Abstract

전산실의 호스트컴퓨터와 현장의 퍼스널컴퓨터 및 생산설비간의 정보교환이 무선방식으로 수행되도록 개선시켜서 통합정보시스템을 구축하는 공장자동화 시스템에 관한 것이다.

본 고안은, 전산실의 호스트컴퓨터와 현장의 퍼스널컴퓨터 및 생산설비간에 각종 정보를 서로 통신하면서 생산정보의 관리, 생산설비의 제어 및 모니터링을 자동으로 수행하는 공장자동화 시스템에 있어서, 상기 호스트컴퓨터 및 상기 퍼스널컴퓨터와 인터페이스되고, 상기 생산설비와 무선으로 정보 및 제어신호를 무선전송하는 신호변환수단 및 상기 생산설비에 인터페이스되어서 상기 호스트컴퓨터와 퍼스널컴퓨터로부터 무선전송되는 정보 및 제어신호를 상기 생산설비로 출력하고, 상기 생산설비에서 수집되는 정보를 저장하면서 실시간으로 상기 신호변환수단으로 무선 전송하는 단말기를 구비하여 이루어진다.

따라서, 본 고안에 의하면 실시간으로 생산관리 및 제어가 수행되므로 통합관리 시스템의 구성이 용이하며, 공장의 자동화 및 무인화가 효과적으로 수행되어 정보관리, 작업성 및 생산성이 극대화되는 효과가 있다.

Description

공장자동화 시스템

본 고안은 공장자동화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전산실의 호스트컴퓨터와 현장의 퍼스널컴퓨터 및 생산설비 간의 정보교환이 무선방식으로 수행되도록 개선시켜서 통합정보시스템을 구축하는 공장자동화 시스템에 관한 것이다.

최근 특정 제품을 생산하기 위한 공장은 전자제어기술의 발전으로 자동화 및 무인화가 추진되고 있으며, 그와 더불어 공장 내부의 정보를 통합하여 관리하는 아이엠에스(IMS, Integrated Management Data System) 즉 통합정보시스템의 구축으로 생선설비의 자동제어 및 생산정보의 관리의 전산화가 추진되고 있다.

전술한 통합정보 시스템을 구축하기 위해서는 공장내 모든 퍼스널컴퓨터와 호스트 컴퓨터 및 생산설비가 하나의 네트워크로 구성되어야 했다. 종래에는 이러한 통합관리를 위한 네트워크가 유선으로 이루어졌다.

그러나, 유전방식으로 많은 수의 설비들을 하나의 네트워크로 통합하는데에는 한계점이 있었고, 따라서, 통합정보 시스템의 구축이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 고안은 목적은, 생산설비별로 단말기를 설치하고, 단말기로 생산설비의 정보를 수집하면서 호스트컴퓨터 또는 현장 퍼스널컴퓨터와 단말기의 무선통신으로 실시간으로 정보를 조회 및 관리하기 위한 공장자동화 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안의 공장자동화 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 2는 도 1의 신호변환부를 나타내는 상세 블록도이다.

도 3은 도 1의 단말기를 나타내는 상세 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 호스트컴퓨터12 : 퍼스널컴퓨터

14 : 신호변환부16∼20 : 생산설비

22∼26 : 단말기30 : 유선통신부

32, 40, 42 : 신호처리부34, 52 : 전원부

36, 48 : 디스플레이부38, 46 : 무선통신부

44 : 메모리

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 공장자동화 시스템은, 전산실의 호스트컴퓨터와 현장의 퍼스널컴퓨터 및 생산설비간에 각종 정보를 서로 통신하면서 생산정보의 관리, 생산설비의 제어 및 모니터링을 자동으로 수행하는 공장자동화 시스템에 있어서, 상기 호스트컴퓨터 및 상기 퍼스널컴퓨터와 인터페이스되고, 상기 생산설비와 무선으로 정보 및 제어신호를 무선전송하는 신호변환수단 및 상기 생산설비에 인터페이스 되어서 상기 호스트컴퓨터와 퍼스널컴퓨터로부터 무선전송되는 정보 및 제어신호를 상기 생산설비로 출력하고, 상기 생산설비에서 수집되는 정보를 저장하면서 실시간으로 상기 신호변환 수단으로 무선전송하는 단말기를 구비하여 이루어진다.

그리고, 상기 신호변환수단은 상기 호스트컴퓨터 및 상기 퍼스널컴퓨터와 유선으로 정보 및 제어신호를 송수신하는 유선통신부, 상기 단말기와 정보 및 제어신호를 무선 송수신하는 무선통신부, 상기 유선통신부와 상기 무선통신부로부터 입력되는 정보 및 제어신호를 수신측에서 수신가능하도록 변환시켜서 상기 유선통신부와 상기 무선통신부를 통하여 송수신시키는 제1신호처리부, 상기 제1신호처리부에서의 신호처리 상태를 디스플레이하는 디스플레이수단 및 상기 신호처리부의 동작을 위한 전원을 공급하는 제1전원부로 구성될 수 있다.

또한, 상기 단말기는 메모리 수단, 상기 생산설비로부터 온도감지 데이터, 수량 카운트 데이터, 로트 관리 데이터, 양불데이터, 작업조건 데이터 및 설비효율 데이터를 입력받아서 상기 메모리 수단에 저장하고, 상기 메모리 수단에 저장된 정보를 참조하여 미리 정해진 공정환경에 따른 상기 생산설비 제어신호를 출력하는 제2신호처리부, 상기 신호변환수단과 정보 및 제어신호를 무선송수신하는 무선통신부, 상기 메모리 수단에 저장된 수집정보를 실시간으로 읽어내어 상기 무선통신부를 통하여 상기 신호변환 수단으로 전송하고, 무선통신부의 입력신호를 메모리로 저장하는 신호입출력용 제3신호처리부, 상기 신호처리부로부터 정보의 수집상태 및 모니터링 정보를 입력받아서 디스플레이하는 디스플레이부, 동작 및 제어를 위한 키신호를 상기 제3신호처리부로 인가하는 키보드 및 동작전원을 공급하는 제2전원부를 구비할 수 있다.

이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 실시예는 전산실의 호스트컴퓨터(10)와 현장의 퍼스널컴퓨터(12) 사이에 전송측의 신호를 수신측에서 수신할 수 있도록 변환하고 무선통신을 수행하는 신호변환부(14)가 구성되어 있고, 현장의 각 생산설비(16∼20)에는 각각 단말기(22∼24)가 연결되어 있다.

단말기(22∼26)는 신호변환부(14)와 무선송수신하며 각 생산설비(16∼20)로부터 데이터를 수집하고 제어신호를 인가하도록 구성되어 있다.

도 2를 참조하여 호스트컴퓨터(10)와 퍼스널컴퓨터(12) 사이에 연결된 신호변환부(14)의 구성에 대하여 설명한다.

신호변환부(14)에는 호스트컴퓨터(10) 및 퍼스널컴퓨터(12)와 정보의 양방향 유선통신을 수행하는 유선통신부(30)가 신호처리부(32)에 연결되어 있고, 전원을 공급하기 위한 전원부(34)가 신호처리부(32)에 연결되어 있다.

그리고, 디스플레이부(36)가 신호처리부(32)에서의 신호처리상태를 디스플레이하도록 구성되어 있고, 각 단말기(22∼26)와의 무선통신을 위하여 무선통신부(38)가 신호처리부(32)에 연결되어 있다.

한편, 각 생상설비(16∼20)에 인터페이스된 단말기(22∼26)는 도 3과 같이 구성된다.

각 단말기(22∼26)에는 생산설비(16∼20)로부터 온도감지 데이터, 수령카운트 데이터, 로트 관리 데이터, 양불 데이터, 작업조건 및 설비효율 데이터 등이 신호처리부(40)로 입력되도록 구성되어 있고, 그에 따라 신호처리부(40)는 각 정보들을 메모리(44)로 저장하고 메모리(44)에 저장된 정보를 참조하여 미리 정해진 공정환경에 따른 제어신호를 생산설비(16∼20)로 출력하도록 구성되어 있다.

그리고, 데이터 수집 및 생산설비 제어를 위한 로직이 내장된 신호처리부(40)와 더불어 무선통신 및 주변기기와의 신호 입출력을 위한 신호처리부(42)가 메모리(44)에 연결되어 구성되어 있다. 메모리(44)는 듀얼 리드/라이트 방식의 메모리가 구성됨이 바람직하다.

그리고, 신호처리부(42)에는 무선통신부(46)와 연결되어서 신호변환부(14) 내의 무선통신부(38)와 통신을 수행하도록 구성되어 있고, 정보 수집상태 및 모니터링 정보를 디스플레이하도록 디스플레이부(48)가 신호처리부(42)에 연결되어 있으며, 단말기의 동작 및 제어를 위한 키신호를 입력하도록 키보드(50)가 신호처리부(42)에 연결되어 있고, 전원부(52)가 신호처리부(42)로 전원을 공급하도록 연결되어 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 실시예의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

각 단말기(22)는 특정 공정을 수행하는 각 생산설비(16∼20로 부착되어 있다. 작업자가 공정을 수행하기 위해서 해당 작업 로트 번호 또는 관리번호를 단말기(22∼26) 의 키보드(50)를 통하여 입력하면, 그에 해당 로트의 정보가 호스트컴퓨터(10)로부터 신호변환부(14)를 통하여 단말기(22∼26)로 전송된다.

신호처리부(42)는 무선통신부(46)를 통하여 입력되는 정보를 메모리(44)에 저장하고, 신호처리부(46)는 해당 로트의 작업수량 및 작업조건을 판단하여 설비가동을 준비한다.

생산설비(16∼20)가 가동되면, 단말기(22)의 신호처리부(40)는 각 데이터를 수집하면서 지정된 데이터를 체크 및 저장하고, 신호처리부(40)로부터 메모리(44)로 저장된 정보는 신호처리부(42) 및 무선통신부(46)를 통하여 신호변환부(14)로 실시간으로 전송된다. 이때 신호처리부(42)는 프로토콜을 달리하는 각 생산설비(16∼20)로부터 수집된 정보를 일정 컴퓨터 코드로 변환하여 전송한다.

신호변환부(14)는 무선통신부(38)를 통하여 전송된 정보를 신호처리부(32)에서 호스트컴퓨터(10)에서 수신가능한 신호로 변환하여 유선통신부(30)를 통하여 호스트컴퓨터(10) 및 퍼스널컴퓨터(12)로 전송한다.

그러면, 호스트컴퓨터(10)와 퍼스널컴퓨터(12)에서 생산을 관리하는 작업자가 실시간으로 각 생산설비(16∼20)의 가동상환 및 작업진행현황에 대한 정보를 신속하게 실시간으로 확인 및 집계할 수 있다.

이때 신호변환부(14) 및 단말기(22∼26)에 내장된 무선통신부(46, 38)는 비동기 방식으로 통신을 수행하도록 구성되며, 제어권은 생산설비(16∼20), 단말기(22∼26), 신호변환부(14) 및 호스트 컴퓨터(10)의 순으로 우선권이 부여된다.

무선통신부(46, 38)은 내부 프로그램밍을 가변함으로써 페이저(Phaser, 일명 ‘무선호출기’) 및 전화와 같은 외부 무선통신기기와 접속가능하도록 설계될 수 있으며, 이를 응용하여 생산설비(16∼20)들의 예열 및 워밍업(Warming Up) 기능이 채용될 수 있다.

그리고, 단말기(22∼26)는 신호처리부(40, 42)를 원칩형 마이크로컴퓨터로 구성하면 여러 종류의 프로그램을 저장하여 다양한 기능을 제공받을 수 있으며, 제작자의 의도에 따라서 무선통신부(46)의 전송 및 신호처리부(42)의 신호처리가 고속으로 수행되도록 할 수 있다.

또한, 신호변환부(14)는 호스트컴퓨터(10)와 퍼스널컴퓨터(12) 및 각 생산설비(16∼20)를 서로 링크시키면서 분산제어를 수행하고 서로 다른 이기종간의 통합관리 및 단말기의 관리가 효율화 및 최적화된 네트워크로 구성할 수 있다. 특히, 실시간 데이터 수집 제어 및 시간적 오프라인(Off-Line) 데이터 수집이 실현될 수 있어서 대상 단말기의 직접 데이터 가로채기가 용이하다. 따라서, 비상상황 발생시에 통제 및 데이터 수집 통로구성이 최우선적으로 수행되므로 그에 따른 조치가 신속하게 이루어질 수 있다.

따라서, 본 고안에 의하면 실시간으로 생산관리 및 제어가 수행되므로 통합관리 시스템의 구성이 용이하여, 공장의 자동화 및 무인화가 효과적으로 수행되어 정보관리, 작업성 및 생산성이 극대화되는 효과가 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구의 범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

1. 전산실의 호스트컴퓨터와 현장의 퍼스널컴퓨터 및 생산설비간에 각종 정보를 서로 통신하면서 생산정보의 관리, 생산설비의 제어 및 모니터링을 자동으로 수행하는 공장자동화 시스템에 있어서,

   상기 호스트컴퓨터 및 상기 퍼스널컴퓨터와 인터페이스되고, 상기 생산설비와 무선으로 정보 및 제어신호를 무선전송하는 신호변환수단; 및

   상기 생산설비에 인터페이스되어서 상기 호스트컴퓨터와 퍼스널컴퓨터로부터 무선전송되는 정보 및 제어신호를 상기 생산설비로 출력하고, 상기 생산설비에서 수집되는 정보를 저장하면서 실시간으로 상기 신호변환수단으로 무선전송하는 단말기;

   를 구비함을 특징으로 하는 공장자동화 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 신호변환수단은;

   상기 호스트컴퓨터 및 상기 퍼스널컴퓨터와 유선으로 정보 및 제어신호를 송수신하는 유선통신부;

   상기 단말기와 정보 및 제어신호를 무선 송수신하는 무선통신부;

   상기 유선통신부와 상기 무선통신부로부터 입력되는 정보 및 제어신호를 수신측에서 수신가능하도록 변환시켜서 상기 유선통신부와 상기 무선통신부를 통하여 송수신시키는 제1신호처리부;

   상기 제1신호처리부에서의 신호처리 상태를 디스플레이하는 디스플레이수단; 및

   상기 신호처리부의 동작을 위한 전원을 공급하는 제1전원부;

   를 구비함을 특징으로 하는 상기 공장자동화 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 단말기는;

   메모리 수단;

   상기 생산설비로부터 온도감지 데이터, 수량 카운트 데이터, 로트 관리 데이터, 양불 데이터, 작업조건 데이터 및 설비효율 데이터를 입력받아서 상기 메모리 수단에 저장하고, 상기 메모리 수단에 저장된 정보를 참조하여 미리 정해진 공정환경에 따른 상기 생산설비 제어신호를 출력하는 제2신호처리부;

   상기 신호변환수단과 정보 및 제어신호를 무선송수신하는 무선통신부;

   상기 메모리 수단에 저장된 수집정보를 실시간으로 읽어내어 상기 무선통신부를 통하여 상기 신호변환 수단으로 전송하고, 무선통신부의 입력신호를 메모리로 저장하는 신호입출력용 제3신호처리부;

   상기 신호처리부로부터 정보의 수집상태 및 모니터링 정보를 입력받아서 디스플레이하는 디스플레이부;

   동작 및 제어를 위한 키신호를 상기 제3신호처리부로 인가하는 키보드; 및

   동작전원을 공급하는 제2전원부;

   를 구비함을 특징으로 하는 공장자동화 시스템.