KR0122355B1 - 스캔(scan) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(plc)의 스위치 입력 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(이하 PLC)의 스위치 입력방법에 관한 것으로, 특히 다수개의 스위치를 소수개의 PLC 입력, 출력카드의 접점을 이용한 스캔(SCAN) 방식에 의하여, 그 스위치의 감지신호를 입력받아 처리함으로써, 사용하여야 할 스위치의 갯수가 많아 배선의 처리가 복잡한 문제 및 PLC 입력점수의 증가 등의 문제점을 해결할 수 있는 스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러의 스위치 입력 방법에 관한 것이다.

Description

스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력 장치 및 그 제어방법

제1도는 종래의 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력장치를 도시한 회로도이다.

제2도는 본 발명에 의한 스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력방법에 따른 회로도이다.

제3도는 본 발명에 의한 스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력장치의 제어방법을 보이는 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : PLC의 주제어부, 22 : 입력카드,

23 : 출력카드, 24 : 전원공급부.

본 발명은 스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(이하 PLC)의 스위치 입력장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 다수개의 스위치를 PLC 입력 출력카드의 접점을 이용한 스캔(SCAN) 방식에 의하여, 그 스위치의 감지신호를 입력받아 처리함으로써, 사용하여야 할 스위치의 갯수가 많아 배선의 퍼리가 복잡한 문제 및 PLC 입력정수의 증가 등의 문제점을 해결할 수 있는 스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력 제어 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공장자동화 분야의 PLC 입력카드로의 스위치 입력방식은 제1도에 도시된 바와 같다.

PLC 입력카드(10)는 입력접점(0번-7번)과 코먼(COMMON)(8번)로 이루어져 있고, 내부적으로는 상기 입력접점과 코먼이 연결되어 있다.

코먼(8번)에는 전원공급부(11)의 (+)단자가 연결되어 있고, 스위치부(12)의 각 스위치는 한쪽은 전원공급부(11)의 (-)단자에 연결하고, 다른쪽은 각각 입력카드(10)의 접점(0-7)에 하나하나씩 연결한다.

상기와 같이 배선하여 스위치부(12) 중에서 (1)번 스위치를 누르면 PLC 입력카드(10)의 입력단자로 감지신호가 입력되어 내부릴레이(도시생략)가 온상태로 되는 것이다.

이와 같은 종래의 기술은 사용스위치가 많은 경우, 배선상의 처리문제로 제작공정상 어려움이 많고, 제작 공수 증가를 초래한다.

또한 오배선으로 인한 에러발생의 소지가 많고, 사용스위치의 증가에 따라 PLC의 입력 점수의 증가로 재료비가 증가한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 스캔(SCAN) 방식을 이용하여 다수로 이루어진 스위치의 한쪽은 코먼이 전원공급부의 (-)단자에 연결된 출력카드의 접점에 연결하고, 다른 한쪽은 코먼이 전원공급부의 (+)단자에 연결된 입력카드의 입력접점에 연결한다.

이렇게 구성하여 PLC의 출력접점의 출력신호와 입력된 신호를 이용하여 스위치의 입력을 얻는 방법을 채택하는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 다수개의 스위치를 소수개의 PLC 입력. 출력 카드의 접점을 이용하여 그 입력신호를 감지할 수 있는 스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력장치 및 그 제어방법을 제어하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 입력점수를 줄일 수 있는 스캔(SCAN) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 다수의 스위치는 구성되는 스위치부와, 상기 스위치부의 세로줄에 각각 연결되는 다수의 출력접점과, 상기 스위치부의 가로줄에 각각 연결되는 다수의 입력접점과, 상기 다수의 출력접점중 온상태인 출력접점의 번호에 상기 다수의 입력접점중 온상태인 입력접점인 번호와 상기 다수의 출력접점의 수를 곱한 결과를 더한 값이 상기 스위치부의 다수의 스위치중 눌려진 스위치로 판단하여 그 스위치에 해당하는 제어과정을 수행하는 프로그램어블 콘트롤러를 구비한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 장치는 다수의 출력접점중 온상태인 출력접점의 번호에 다수의 입력접점중 온상태인 입력접점의 번호와 상기 출력접점의 수를 곱한 결과를 더한 값을 눌려진 스위치를 판단하고 그 스위치에 해당하는 제어과정을 수행하는 방법으로 제어된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 장치의 회로도로써, 본 발명에 의한 장치는 그 내부에 저장된 프로그램에 의해 스캔(SCAN) 방식에 의한 일정순서로 제어신호를 출력하고, 그에 대한 감지신호를 받아 처리하는 주제어부(21)와, 상기 주제어부(21)의 제어신호에 의해, 그 내부접점이 연결되어 전원공급부(24)의 (-)전원이 공급되게 하는 출력카드(23)와, 상기 출력카드(23)에서 (-)전원이 공급될때 다수의 스위치의 눌름에 의해 그 감지신호를 입력받아, 해당내부 접점이 온상태로 되는 입력카드(22)와, 상기 출력카드(23)의 접점과 거기에 대응하는 각 세로줄에 배열된 스위치들의 한쪽이 연결되고, 상기 입력카드의 접점과 거기에 대응하는 각 가로줄에 배열된 스위치들의 한쪽이 연결되는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 스위치와, 상기 출력카드(23)및 입력카드(22)에 전원을 공급하는 전원 공급부(24)와 상기 장비들을 연결하는 다수의 케이블을 구비한다.

본 발명의 구체적인 실시예를 제2도 및 제3도를 참조하여 상세히 설명하면, 사용자는 다수의 스위치의 감지신호의 입력이 필요할 경우, 한개의 출력접점에 직렬로 연결할 수 있는 다수의 스위치(S1-S9) 매트릭스 형태로 구성한다.

제2도는 한 개의 출력접점에 3개의 입력접점이 직렬로 연결된 상태이다.

입력카드(22) 및 출력카드(23)에 전원을 공급하는 전원공급부(24)의 (-) 단자는 출력카드(23)의 코먼단자(8번)에 연결하고 (+)단자는 입력카드(22)의 코먼단자(8번)에 연결한다.

PLC의 주제어부(21)에서 상기 출력카드(23)에 제어신호를 출력하면 해당 내부 릴레이(도시생략)의 연결도 상기 전원공급부(24) (-)전원이 출력접점을 통해 공급되고, 그 출력접점에 직렬로 연결된 다수의 스위치의 온(ON) 및 오프(OFF) 상태가 입력카드(22)의 입력단자(22)로 입력이 가능하게 되는 것이다.

즉 스위치(S1-S9)의 입력을 결정하는 프로그램은 출력접점과 입력접점의 온상태로 판단하는데 만약 출력카드(23)의 (1)번 접점이 온상태이고 입력카드(22)의 (2)번 접점이 온상태로 되면 그때의 스위치 입력은 스위치(S8)이 눌려진 것으로 PLC의 주제어부(2l)는 판단한다. 출력카드의 (1)번 접점이 온상태일때, 거기에 연결된 세로줄에 배열된 스위치(S2,S5,S8)의 온상태가 해당입력단자로 입력되지 않으면 그때의 스위치(S2,S5,S8)는 눌려진 것이 없는 것이다.

출력카드(23)의 접점(0번-2번)을 온상태로 하는 것은 PLC의 주제어부(21)에 저장된 프로그램에 의해서 이루어지는데 상기 접점을 (0)번, (1)번, (2)번 순서로 순차적으로 온상태로 한다. 여기서 프로그램의 처리속도(PLC이 기종마다 다소 차이 있음)는 스텝(STEP)당 1.2μSEC로 프로그램 길이가 2000스텝이라면 프로그램 한번 수행하는데 약 2.4msec이다. 한번 수행하는데 2.4msec이므로, 그 수행프로그램 중에서 스위치의 상태 신호의 입력이 있는지 검사를 하기 때문에, 상기 스위치(S1-S9)를 누르는 시간은 키스캔 프로그램보다 긴 약 3msec 이상이 되어야 한다.

예를 들어, 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 주제어부(21)는 출력카드(23)의 접점(0), (1), (2)에 순차적으로 출력신호(예 : +24V의 전압)를 출력하여, 접점(0)에 연결된 스위치들(S1,S4,S7)의 한쪽 단자에 출력신호를 인가하고 그 출력신호가 0V로 떨어진 후 접점(1)에 연결된 스위치들(S2,S5,S8)의 한쪽 단자에 출력신호를 인가하고 그 출력신호가 0V로 떨어진 후, 다시 접점(2)에 연결된 스위치들(S3,S6,S9)에 대해서도 같은 동작을 주기적으로 반복한다.

이와 같이 출력카드(Q3)의 출력접점에 출력신호를 출력하면서 다른 한편으로는 입력카드(22)의 입력접점에 입력신호가 입력되는지를 확인한다. 즉, 사용자가 스위치들(S1-S9)중에서 하나의 스위치(예 : S5)를 눌렀다면 그 누르는 시간은 보통 0.1초 이상 되므로 주제어부(21)는 그 사이에 출력카드(23)의 출력접점으로 수백번 출력신호를 내보면서 입력카드(22)의 입력접점(0,1,2)으로부터 입력신호가 있는지를 판단한다. 그리하여, 입력접점(1)로부터 입력신호가 있는 것을 감지한 순간, 출력카드(23)의 출력접점(1)로부터 출력신호를 출력했다는 데이타를 주제어부(21)는 그 내장 메모리등에 저장하고 있기 때문에, 다음과 같은 연산을 통해 사용자가 누른 스위치가 어느 것인가를 판단한다.

입력접점의 번호×스위치에 연결된 출력접점의 총수+출력접점의 번호+1=스위치 번호

이러한 판단된 스위치 번호에 해당하는 제어과정을 사전에 작성된 프로그램에 의해 실행된다.

이하 제4도에 도시된 본 발명에 의한 장치를 제어하는 방법을 보이는 플로우챠트에 따라 설명하면 다음과 같다.

주제어부(21)는 매트릭스 형태로 구성된 다수의 스위치(S1-S9)에 대한 출력카드(23)의 출력접점을 내부프로그램에 의해 차례로 온상태로 하는데 단계 41에서 순서적으로 제일 빠른 출력접점(0번)에 신호(예 : + 24V 펄스신호, 주기 0.1msec)를 출력하여 온상태로 한다. 단계 42에서는 상기 출력접점(0번)에 직렬로 연결된 다수의 스위치(S1,S4,S7)에 대한 출력신호의 입력이 입력카드(22)의 입력접점에 있는지, 그 출력접점(0번)이 온상태일 동안만 판단한다.

단계 43으로 진행하여, PLC의 주제어부(21)는 그 출력신호를 입력받은 입력접점의 번호를 버퍼에 저장한다. 단계 44에서, 눌려진 키 스위치의 번호를 산출하고, 단계 45에서, 눌려진 스위치에 해당하는 제어과정을 수행하고 단계 41로 복귀한다. 한편 단계 42에서 입력접점에 입력신호가 없는 경우 단계 46으로 진행하여 다음 출력접점(예 : 1번 접점)으로 온신호를 출력하고, 단계 47로 진행하여 상기 매트릭스 형태로 구성된 스위치들의 마지막 가로줄에 배열된 스위치들(S7,S8,S9)에 연결된 입력접점(예 : 2번 접점)에 입력이 있는가를 판단하고, 입력이 없는 경우 단계 41로 복귀하고, 입력이 있는 경우 단계 43 이하의 과정을 반복한다.

여기서, 제4도에 도시된 플로우챠트는 본 발명에 의한 스위치 스캔(SCAN)에 대한 제어프로그램이 한번 수행되는 것을 도시한 것이며 실제는 상기 과정을 PLC에 공급된 전원이 오프 상태로 될때까지 반복한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 사용 스위치가 많은 경우 대두된 배선상의 처리문제를 해결함으로써 제작공수가 줄어들어 생산성이 향상되고, 입출력카드의 접점을 적게 사용함으로써 제작경비가 크게 감소하게 된다.

Claims (2)

1. 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력장치에 있어서 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 다수의 스위치로 구성되는 스위치부와, 상기 스위치부의 세로줄에 각각 연결되는 다수의 출력접점과, 상기 스위치부의 가로줄에 연결되는 다수의 입력접점과, 상기 다수의 출력접점중 온상태인 출력접점의 번호에 상기 다수의 입력접점중 온상태인 입력접점의 번호와 상기 다수의 출력접점의 수를 곱한 결과를 더한 값을 상기 스위치부의 다수의 스위치중 눌려진 스위치로 판단하여 그 스위치에 해당하는 제어과정을 수행하는 프로그램어블 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 스캔방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러의 스위치 입력장치.
2. 프로그램어블 콘트롤러(PLC)의 스위치 입력을 제어하는 방법에 있어서, 다수의 출력접점중 온상태인 출력접점의 번호에 다수의 입력접점중 온상태인 입력접점의 번호와 상기 출력접점의 수를 곱한 결과를 더한 값을 눌려진 스위치로 판단하고 그 스위치에 해당하는 제어과정을 수행하는 특징으로 하는 스캔 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러의 스위치 입력장치의 제어방법.