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기술리포트

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미쓰비시전기의 FA기술에 관한 정보 및 비지니스에 도움이 되는 각종 리포트 칼럼을 소개합니다.

 

신제품 리포트 Vol. 14
에너지 계측 모듈 "EcoMonitorPlus"

제2회 제품 특징(상)

3. 특징 및 제품화를 위한 기술

3. 1 모듈 증설

에너지 절약 데이터 수집 서버 EcoServerⅢ 등의 상위 애플리케이션과 통신 시, 각 회로의 계측값을 수집하기 위해 계측 회로를 특정하기 위한 정보(회로 번호)가 필요합니다.
따라서 EcoMonitorPlus는 다음과 같은 방식으로 증설 모듈의 회로 번호를 설정하는 구조를 개발하였습니다.

(1) 증설 모듈의 추가ㆍ교환을 쉽게 하기 위해 사용자의 설정 없이 증설 모듈의 삽입 위치에 따라 각 모듈의 회로 번호를 자동으로 설정합니다.
(2) 회로 번호의 설정을 위해 모듈 간 커넥터에 통하는 신호를 최소화합니다.

(1), (2)를 실현하기 위해 기본 모듈에서 증설 모듈에 대해서 회로 번호 설정 스테이트먼트를 송신하는 처리를 새로 작성하였습니다. 또한, 기본 모듈ㆍ증설 모듈의 각 계측 CPU(Central Processing Unit) 간에 회로 번호 설정용 신호선을 접속 후, 각 계측 CPU는 회로 번호 설정 스테이트먼트를 수신하였을 때 회로 번호 설정용 신호선 상태를 확인하여 자신의 회로 번호를 확정하도록 설계하였습니다. 기본 모듈이 회로 번호 설정 스테이트먼트를 송신하는 통신 인터페이스에는 표시 모듈 인터페이스를 사용하므로, 각 모듈 간에 회로 번호 설정용 신호선을 1개 추가하기만 하면 회로 번호를 자동으로 설정할 수 있게 하였습니다(그림 2).
 따라서 사용자의 설정 없이 증설 모듈의 회로 번호를 하나로 결정하여 쉽게 모듈을 추가ㆍ교환할 수 있도록 하였습니다.

회로 번호 자동 설정

그림 2. 회로 번호 자동 설정

3. 2 예방 보전에 적용

(1) 누설 전류 계측
절연 감시 제품 "EMU4-LG1-MB"는 계측 분해능을 0.01mA로 하면 미세한 누설 전류의 계측에 의해 모터 등 설비 단위로의 누설 전류 계측이 가능합니다. 또한, 저항분 누설 전류(Ior)의 계측이 가능하며, 누설 전류(Io)에서는 절연 감시가 어려운 콘덴서 성분 누설 전류(Ioc)가 많은 인버터 회로에도 절연 열화에 의한 누설 전류를 확실하게 감시할 수 있습니다(그림 3).

또한, 전력 계측 제품과 절연 감시 제품을 조합하여 사용하면, 설비의 부하 전류와 누설 전류의 감시가 가능하므로 설비 공간 절약에도 기여할 수 있습니다.

누설 전류 계측 방식(Io계측과 Ior 계측)

그림 3. 누설 전류 계측 방식(Io계측과 Ior 계측)

(2) 계측 주기 고속화
생산 설비의 수명 진단 및 예방 보전 용도에 쉽게 적용하기 위해서는 전력 계측 제품(경제형 제품 "EMU4-BM1-MB", 고기능 제품 "EMU4-HM1-MB", 동전압 계통 증설 제품 "EMU4-A2", 이전압 계통 증설 제품 "EMU4-VA2")의 계측 데이터 업데이트 주기를 고속화할 필요가 있습니다. 기존의 EcoMonitorLight는 당사가 독자 개발한 계측 ASIC와 모듈 외부의 통신 등을 관리하는 관리 CPU의 2개의 칩으로 구성되어 있었지만(그림 4), 계측 ASIC와 관리 CPU 간에 통신 병목이 발생하여, 계측 데이터 업데이트 주기의 고속화가 곤란하였습니다.

따라서 EcoMonitorPlus는 관리 CPU와 계측 ASIC의 기능을 1개의 CPU에 집약(1 칩화)하여 관리 CPU와 계측 ASIC 간의 통신 자체를 제거하고, 모듈 외부와의 통신 타이밍을 최적화하여 업데이트 주기의 고속화를 도모하였습니다(그림 5).
이에 따라 EcoMonitorLight에 비해 2.5배(250ms→100ms)의 고속화를 실현하였습니다.

EcoMonitorLight의 회로 구성과 소프트웨어 구성

그림 4. EcoMonitorLight의 회로 구성과 소프트웨어 구성

EcoMonitorPlus의 회로 구성과 소프트웨어 구성

그림 5. EcoMonitorPlus의 회로 구성과 소프트웨어 구성

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