• 제목/요약/키워드: industrial distributed control systems

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IoT 센서노드 시스템을 위한 고출력 에너지 하베스팅 시스템 (High Power Energy Harvesting Systems for IoT Sensor Nodes Systems)

  • 김용석;박용수;백돈규
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.29-36
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    • 2022
  • 기존의 IoT 센서 노드는 배터리로부터 에너지를 공급받아 동작하는데, 넓게 분포되어 다양한 정보를 수집해야 하는 센서 노드의 특성상, 주기적으로 배터리를 새로 교체해야 하는 단점이 존재한다. 이 단점을 극복하기 위해 에너지 하베스팅 시스템을 통해 태양광이나 고온 증기 등으로부터 에너지를 수확할 수 있다. 하지만, 기존의 에너지 하베스팅 시스템은 공급전력이 상당히 제한적이기 때문에 통신과 같이 순간적으로 높은 전력을 요구하는 어플리케이션을 활용하기가 어렵다. 이 논문에서 우리가 제안하는 고출력 에너지 하베스팅 시스템은 기존 에너지 하베스팅의 단점을 보완한 Switch Control Unit을 설계하여 수확된 에너지양과 어플리케이션 동작 모드에 따라 수확된 에너지를 에너지 저장장치에 저장하거나 수확 및 저장된 에너지를 순간적으로 모두 어플리케이션에서 사용할 수 있도록 구상하였다. 제안한 시스템을 검증하기 위해 태양광을 기반으로 한 에너지 하베스팅 시스템을 구현하였으며 각각의 동작 모드에 따라 어플리케이션에 공급하는 전력량과 에너지 저장장치의 용량에 따른 최대 공급 시간을 확인하였다.

Obstacle Avoidance Algorithm for a Network-based Autonomous Mobile Robot

  • Sohn, Sook-Yung;Kim, Hong-Ryeol;Kim, Dae-Won;Kim, Hong-Seok;Lee, Ho-Gil
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.831-833
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    • 2004
  • In this paper, an obstacle avoidance algorithm is proposed for a network-based robot considering network delay by distribution. The proposed algorithm is based on the VFH(Vector Field Histogram) algorithm, and for the network-based robot system, in which it is assumed robot localization information is transmitted through network communication. In this paper, target vector for the VFH algorithm is estimated through the robot localization information and the measurement of its delay by distribution. The delay measurement is performed by time-stamp method. To synchronize all local clocks of the nodes distributed on the network, a global clock synchronization method is adopted. With the delay measurement, the robot localization estimation is performed by calculating the kinematics of the robot. The validation of the proposed algorithm is performed through the performance comparison of the obstacle avoidance between the proposed algorithm and the existing VFH algorithm on the network-based autonomous mobile robot.

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PC기반의 생산시스템을 위한 운용소프트웨어 구조 (An Operating Software Architecture for PC-based)

  • 박남준;김홍석;박종구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.1196-1204
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    • 2001
  • In this paper, a new architecture of operating software associated with the component-based method is proposed. The proposed architecture comprises 문 execution module and a decision-making module. In order to make effective development and maintenance, the execution module is divided into three components. The components are referred to as Symbol, Gateway, and Control, respectively: The symbol component is for the GUI environments and the standard interfaces; the gateway component is for the network communication and the structure of asynchronous processes; the control component is for the asynchronous processing and machine setting or operations. In order to verify the proposed architecture, and off-line version of operating software is made, and its steps are as follows; I) Make virtual execution modules for the manufacturing devices such as dual-arm robot, handling robot, CNC, and sensor; ii) Make decision-making module; iii) Integrate the modules and GUI using a well-known development tools such as Microsofts Visual Basic; iv) Execute the overall operating software to validate the proposed architecture. The proposed software architecture in this paper has the advantages such as independent development of each module, easy development of network communication, and distributed processing of resources, and so on.

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Analysis of Voltage Stress in Stator Windings of IGBT PWM Inverter-Fed Induction Motor Systems

  • Hwang Don-Ha;Lee Ki-Chang;Jeon Jeong-Woo;Kim Yong-Joo;Lee In-Woo;Kim Dong-Hee
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제5B권1호
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    • pp.43-49
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    • 2005
  • The high rate of voltage rise (dv/dt) in motor terminals caused by high-frequency switching and impedance mismatches between inverter and motor are known as the primary causes of irregular voltage distributions and insulation breakdowns on stator windings in IGBT PWM inverter-driven induction motors. In this paper, voltage distributions in the stator windings of an induction motor driven by an IGBT PWM inverter are studied. To analyze the irregular voltages of stator windings, high frequency parameters are derived from the finite element (FE) analysis of stator slots. An equivalent circuit composed of distributed capacitances, inductance, and resistance is derived from these parameters. This equivalent circuit is then used for simulation in order to predict the voltage distributions among the turns and coils. The effects of various rising times in motor terminal voltages and cable lengths on the stator voltage distribution are also presented. For a comparison with simulations, an induction motor with taps in the stator turns was made and driven by a variable-rising time switching surge generator. The test results are shown.

프로그래밍형 자동화기기를 위한 실시간 메카니즘 제어언어의 설계 및 구현기법 (Design and implementation technique of real-time mechanism control language for programmable automation equipment)

  • 백정현;원용훈
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권11호
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    • pp.29-38
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    • 1997
  • As the trend of the automation is increasing, the usage of the programmable automation equipments like programmable controller(PC), numerical controller(NC), distributed control systems(DCS) and robot controller is greatly expanding in the area of the industrial equipments. But the development of the programing language for the programmable automatic equipment is rarely accomplished. In this paper, we propose design and implementation technique of the real-time mechanism control language by adding time constraint constructs and timing analysis constructs ot conditional statement and iteration statement of a programming language. Moreover, we made it possible to predict plausibility of time constraint constructs of a real time application program at compilation time and developing execution time analysiss technique.

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변형 P2P 기반 시스템을 활용한 이동 에이전트 시스템에 관한 연구 (A Study of an Mobile Agent System Based on Hybrid P2P)

  • 이석희;양일등;김성열
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.19-28
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    • 2012
  • 최근 협업을 위한 그리드와 클라우드 컴퓨팅은 사회적 이슈가 되고 있다. 이러한 협업 네트워크 시스템의 기본은 P2P 시스템이다. P2P 시스템은 기존 클라이언트/서버 기술과는 달리 서로의 정보를 교환하기 위해 형태적인 분류에 따라 그 목적과 기능이 나뉜다. 이러한 목적과 기능에 따라 사용자는 정보와 자료의 검색, 원격 프로그램 제어 기능 등을 위한 통합 서비스를 제공한다. 대부분의 P2P 시스템은 클라이언트/서버 형태를 취하고 있지만 확장성과 관리적인 측면에서의 단점을 극복하기 위해 혼합 형태를 적용하는 시스템이 늘고 있다. 그리고 최근 분산 컴퓨팅은 사용자에 대한 서비스적인 측면의 기능을 제공하기 위해서 다양한 요구를 적합하게 수용할 수 있는 다양한 형태의 이동 에이전트 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이동 에이전트에서 필요로 하는 원격자원에 대한 접근을 위한 실행 및 접근 제어와 에이전트의 관리 기능과 신뢰성을 향상시키기 위해 적합한 이동 에이전트 시스템을 제안하고 설계하였으며 개발하였다.

Supervised Hybrid Control Architecture for Navigation of a Personal Robot

  • Shin, Hyun-Jong;Im, Chang-Jun;Kim, Jin-Oh;Lee, Ho-Gil
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1178-1183
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    • 2003
  • As personal robots coexist with a person with a role to help a person, while adapting various human life and environment, the personal robots have to accommodate frequently-changing or different-from-home-to-home environment. In addition, personal robots may have many kinds of different Kinematic configurations depending on the capabilities. Some may have a mobile base and others may have arms and a head. The motivation of this study arises from this not-well-defined home environment and varying Kinematic configuration. So the goal of this study is to develop a general control architecture for personal robots. There exist three major architectures; deliberative, reactive and hybrid. We found that these are applicable only for the defined environment with a fixed Kinematic configuration. Neither could accommodate the above two requirements. For the general solution, we propose a Supervised Hybrid Architecture (SHA), in which we use double layers of deliberative and reactive controls, distributed control with a modular design of Kinematic configurations, and real-time Linux OS. Deliberative and reactive actions interact through a corresponding arbitrator. These arbitrators help a robot to choose an appropriate architecture depending on the current situation to successfully perform a given task. The distributed control modules communicate through IEEE 1394 for the easy expandability. With a personal robot platform with a mobile base, two arms, a head and a pan-tilt stereo eye system, we tested the developed SHA for static as well as dynamic environments. For this application, we developed decision-making rules for selecting appropriate control methods for several situations of navigation task. Examples are shown to show the effectiveness.

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DEA를 이용한 B2B 온라인 쇼핑몰 상품관리 효율성 증대 방안 (Improving the Utilization and Efficiency of B2B Online Store using DEA)

  • 구승환;박현기;장성용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4237-4245
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    • 2014
  • 본 연구는 DEA 모형을 이용하여 B2B 온라인 쇼핑몰의 상품을 효율적으로 분류하고 운영하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 실제 M사의 자료를 활용하여 분석을 수행하였으며, 카테고리를 분류하여 업무부하량을 산정하였다. 연구결과, DEA를 활용하여 상품을 분리해 관리할 경우 기존에 비해 업무 부하량이 평준화되는 것을 알 수 있었다. 또한 A분류에는 순이익이 가장 높은 카테고리들로 구성되어 있어 회사에서 주력으로 관리해야할 분류임을 알 수 있었다. B와 C분류의 업무는 상대적으로 중요도가 낮은 것으로 구성되어 있으며, 기존보다 업무 부하량도 줄어든 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구결과를 실제 업무에 반영한다면 효율적인 운영이 가능 할 것으로 사료된다.

발전소 주제어시스템 모의해킹을 통한 취약점 분석 및 침해사고 대응기법 연구 (A study on vulnerability analysis and incident response methodology based on the penetration test of the power plant's main control systems)

  • 고호준;김휘강
    • 정보보호학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.295-310
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    • 2014
  • 발전소 주제어시스템(DCS, Distributed Control System)은 원격지의 설비를 계통현황에 따라 실시간 조작, 감시 및 운전 효율성을 향상시키기 위해 튜닝을 하도록 구현된 자동화 시스템이다. DCS는 IT 기술의 발전과 함께 점차 지능화, 개방화되고 있다. 많은 전력회사들이 DCS에 설비 관리용 패키지 시스템을 접목하여 예측진단을 통한 유지 보수 및 Risk Management를 실현시키기 위한 투자를 확대하고 있다. 하지만, 최근 해외사례에서 보듯이 원전 전력망 등 국가 주요기반 시설인 산업 제어시스템(ICS)을 마비시키고 파괴할 목적으로 개발된 최초의 사이버 전쟁무기인 스턱스넷이 출현하는 등, 폐쇄형 시스템으로 구성된 발전소 주제어시스템도 점차 외부 공격으로부터 위협의 대상이 되고 있음을 알 수 있다. 높은 수준의 가용성(낮은 고장빈도와 신속한 복구)과 운영 신뢰성의 이유로 10년 이상 장기 사용이 요구되는 발전소 주제어시스템의 경우 전적으로 해외 기술에 의존하고 있고 패치 업데이트 등 주기적 보안관리가 이뤄지지 못해 잠재된 취약점이 노출될 경우 심각한 우려가 예상된다. 본 논문에서는 국내 발전회사에서 사용 중인 Ovation 1.5 버전의 간이 시뮬레이터 환경에서 범용 취약점 분석툴인 NESSUS를 활용하여 인가된 내 외부 사용자의 악의적 행위(모의해킹)를 수행하였다. 이를 통해 취약점 탐지 및 발전소 제어시스템 내 사이버 침해사고 발생 시 효과적으로 대응 할 수 있는 취약점 분석 및 로그분석 방안을 제시하고자 한다.

스마트 배전시스템의 최적 구성 방안에 관한 연구 (A Study on the Optimal Design for Smart Distribution System)

  • 지성호;손준호;송석환;노대석
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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    • pp.834-836
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    • 2009
  • The authors have been discussed the optimal voltage regulation method and on-line real time method using artificial neural networks in the distribution system interconnected with Distributed Generation and Storage(DSG) systems. However, these methods have difficulty in dealing with the random load variations and operation characteristics of a number of DSG systems. To overcome these problems, this paper shows the basic concepts of smart grid system which is considered as one of the power delivery system in the near future and presents an evaluation method on the impacts of customer voltages by the operation of smart grid system. The smart grid system can change the system configuration in a flexible manner by using the static switches and offer the different power qualities in power services through the power quality control centers.

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