Development of a constant pressure feed system using a constant pressure proportional control mode

정압비례제어방식을 적용한 정압급수장치의 개발

  • 김주명 (광양보건대학 의료공학과) ;
  • 김광열 (마산대학 기계 자동차공학부) ;
  • 이건기 (경상대학교 공과대학 전기전자공학부)
  • Published : 2003.10.01

Abstract

Automatic feed pumps are operated and stopped by a pressure switch. Thus, because of repeated operations and stops of the pumps according to fluctuations of water volume, operation with constant rate and pressure is impossible. Moreover, because of repeated running of the pump, keeping up of constant pressure is impossible and damage and energy loss are weak points of the pimps. To make up for defects of an automatic feed pump, this paper designed and made a static pressure feed system which was composed of a feed water control valve, a flow sensor and a control system. The valve device plays an important part in reducing load of pumps by constant water supply regardless of outflow of water. Outflow of water is determined by infrared diode of the flow sensor. The control system is made of a 8 bit micro-processor and the pump was controled by a specific control algorithm. With the constant pressure feed system, discharge pressure was kept at fixed pressure, accurate operations and stops were smoothly accomplished and the pump was operated with constant pressure. Thus, the constant pressure feed system can be considered as an advanced system which made up for the weak points in the current automatic feed systems.

자동 급수펌프는 압력스위치에 의해 운전 및 정지를 하게 된다. 따라서 수량 증감에 따른 펌프의 빈번한 운전 및 정지로 인해 지속적인 정격 및 정압 운전이 불가능하다. 또한 빈번한 작동으로 인해 지속적으로 일정한 압력을 얻을 수 없으며, 펌프의 소손과 에너지의 낭비가 심한 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하고자 급수밸브, 유량센서, 제어장치로 구성되는 정압 급수장치를 설계 제작하였다. 급수밸브는 유출되는 물의 양과 관계없이 항상 일정한 양의 물을 유입하여 펌프의 부하를 줄이는 역할을 한다. 유량센서는 적외선 다이오드를 사용하여 유출되는 물의 양의 측정하며, 제어장치는 8 비트 마이크로프로세서를 이용하여 설계하였으며, 특별한 제어 알고리듬에 의해 펌프의 운전과 정지를 제어하게 하였다. 본 논문에서 개발한 장치는 토출 압력이 일정하게 유지되고 펌프의 작동 및 정지 동작이 부드럽게 이루어지며, 펌프의 지속적인 정압운전이 가능하므로 기존의 단점을 보완하는 장치로 사료된다.

Keywords

References

  1. L.Howard pollard, 'Computer design and architecture', Prentice Hall.
  2. 정동명, 고수복, 김주명, '전동화 수동 휠체어 INMEL-VII의 주행 안정성 개선에 관한 연구', 의공학회지, Vol. 16, No. 4, 1995
  3. 진달복, '8051 마이크로컨트롤러', 양서각, 1998
  4. 정혜선, '원칩 마이컴 활용핸드북', 성안당, 1993
  5. 조순복, 김광희, '8086/88 마이크로프로세서와 그 주변소자들' 집문당, 1991
  6. 천희영, '로보트공학' 청문각, 1994
  7. 한홍석, 정기철, 'New-TECH51', 도서출판 세화, 1994
  8. 차영배, 'ONE-CHIP MICROCOMPUTER 8051', 다다미디어, 1998
  9. '월간 전자기술 2000/2', (주)첨단, pp.49-109