DOI QR코드

DOI QR Code

Design of the Crane position control System using GPS and USN

GPS와 USN을 이용한 크레인 위치제어 시스템 설계

  • Lim, Su-Il (Division of Electronic and Information Communication Engineering, Kangwon University) ;
  • Nam, Si-Byung (Division of Electronic and Information Communication Engineering, Kangwon University) ;
  • Lim, Hae-Jin (Division of Electronic and Information Communication Engineering, Kangwon University)
  • 임수일 (강원대학교 전자정보통신공학부) ;
  • 남시병 (강원대학교 전자정보통신공학부) ;
  • 임해진 (강원대학교 전자정보통신공학부)
  • Published : 2009.07.31

Abstract

In this paper, we study and simulate the suggested position control system using GPS and USN to replace the existing control system of a crane. For the correct approach, the position control system of a crane is divided into the control system of the ground station and the mobile station The hardware is comprised of GPS receiving module to receive the position control data of a crane from GPS satellites, bluetooth communication module for the data communication between the ground station and the mobile station, supersonic sensor module for a precise position control of a crane, motor to replace a crane roller, embedded MCU(ATmega128L) and so on. In here, an embedded MCU controls GPS receiving module, bluetooth communication module and supersonic sensor module. The Software is comprised of three programs. Three programs are the program to filter GGA output part in a receiving data of GPS receiving module, the driving program for supersonic sensor module, the digital map program to monitor a crane location. From the simulation results, it is demonstrated that the proposed system has the capability of crane position control with 1cm precision.

본 연구는 철강 회사의 기존 크레인의 위치 제어 시스템을 USN(Ubiquitous Sensor Network)과 GPS(Global Positioning System) 시스템으로 대체하기 위한 시뮬레이션을 수행한 것이다. 크레인의 위치 제어 시스템을 지상국과 차상국의 통제 시스템으로 구분하였으며, 하드웨어 시스템은 GPS위성으로부터 크레인의 위치 제어 데이터를 수신하는 GPS 수신기 모듈, 지상국과 차상국 간 통신을 하기 위한 블루투스 통신 모듈, 크레인의 위치를 정밀하게 제어하는 초음파 센서 모듈, 크레인의 롤러를 대체한 모터, GPS 수신기 모듈과 블루투스 통신 모듈, 초음파 센서 모듈을 제어하는 임베디드 MCU (ATmega1/28L) 등으로 구성하였으며, 소프트웨어 시스템은 GPS 위성으로부터 GPS 수신기 모듈에 수신된 데이터 중 GGA 출력 문장을 필터링하기 위한 프로그램, 초음파 센서 구동프로그램, 크레인의 위치를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 디지털 지도 프로그램 등으로 구성하였다. 제안한 시스템은 위치제어를 1cm 간격으로 정확하게 조절이 가능함을 실험을 통해 확인하였다.

Keywords

References

  1. 김태수 외2인, 크레인의 이동거리 측정을 위한 무선 송수신기 설계 및 평가, 한국해양통신학회 논문지 제11권 제4호 pp808-814, 2007.
  2. 한국기계연구원, 현대중공업(주), 자동 트랜스퍼 크레인 설계 및 제어기술 개발, 해양수산부 과학 기술부, 2000.
  3. Kaplan Eliots D. Hegarty, Christoper, "Understanding GPS (Principles and Applications)", Artech House INC, 2005.
  4. 곽재하, 김천곤, "GPS 위성 측량의 이해", 부산정보대학.
  5. "GPS(Global Positioning System)의 측위 원리와 응용 시스템", 동역메카트로닉스연구소.
  6. 이연우, "GPS와 전자 지도를 이용한 이동 물체의 위치 추적", 삼척대학교 산업대학원 석사 학위 논문, 2001.
  7. 조진웅, "블루투스(Bluetooth)기술", 전자부품연구원 시스템 IC 연구센터.
  8. Huang, Albert S. Rudolph, Larry, "Bluetooth Essentials for Programers", Cambridge, 2007.
  9. 이문수 외, "블루투스", 홍릉과학출판사, 2001.
  10. 지일구 외, "센서 회로 설계 및 실험 실습", 성안당, 2002.
  11. 윤덕용, "AVR ATMEGA128 정복", OHM사, 2006년. 5.