KR0138441Y1 - I / O unit control system of PSI controller - Google Patents

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Abstract

본 고안은 제철 및 제강의 설비제어 자동화를 위한 피엘시(Progammable Logic Controller)의 시스템 구축에 관한 것으로, 특히 피엘시의 중앙제어부가 다수의 입출력 유니트를 제어할 때 팬아웃수 증가로 인한 구동능력의 한계를 극복할 수 있도록 한 피엘시 제어부의 입출력 유니트 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system of a programmable logic controller for automating the control of steelmaking and steelmaking. The present invention relates to an input / output unit control system of a PSI controller to overcome limitations.

본 고안의 특징은 마이크로프로세서와 디코더와 어드레스/데이터라인 드라이버를 포함하는 피엘시의 중앙제어부와 복수의 버퍼 및 입출력 포트를 가지는 입출력 다수의 유니트를 어드레스/데이터라인을 통하여 결합시킬 때, 어드레스/데이터라인을 통한 중앙제어부의 제어신호가 입출력 유니트의 공통버퍼를 통하여 각 입출력포트를 1:1로 지정하게 함으로써, 팬 아웃수 증가에 따른 제어신호를 증폭하기 위해 어드레스/데이타라인 상에 설치되고 있던 기존의 신호 트랜시버/리시버단을 삭제하는 것을 가능하게 하며, 또한 수천점에 이르는 입출력 유니트의 제어능력 한계를 극복하게 된다.Features of the present invention are address / data when combining multiple units of input / output having a plurality of buffers and input / output ports and a central control unit of a PI including a microprocessor, a decoder and an address / data line driver. The control signal of the central control unit through the line designates each input / output port as 1: 1 through the common buffer of the input / output unit, and thus has been installed on the address / data line to amplify the control signal according to the increase in the fan out number. It makes it possible to eliminate the signal transceiver / receiver stages, and overcomes the controllability limitations of thousands of input / output units.

Description

피엘시 제어부의 입출력 유니트 제어시스템I / O unit control system of PSI controller

본 고안은 제철 및 제강의 설비제어 자동화를 위한 피엘시(Progammable Logic Controller)의 시스템 구축에 관한 것으로, 특히 피엘시의 중앙제어부가 다수의 입출력 유니트를 제어할 때 팬아웃수 증가로 인한 구동능력의 한계를 극복할 수 있도록 한 피엘시 제어부의 입출력 유니트 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system of a programmable logic controller for automating the control of steelmaking and steelmaking. The present invention relates to an input / output unit control system of a PSI controller to overcome limitations.

제강, 제철 설비를 포함하는 대형공장설비에는 중앙집중통제를 위한 피엘시 제어시스템이 적용된다. 이러한 피엘시 제어에 있어 핵심부는 다수의 제어개소에 필요한 제어정보를 입출력 포트를 통하여 전송하고, 또한 입출력 포트를 통하여 받아들여 처리하는 중앙제어부이다.Large plant equipment including steelmaking and steel making facilities is subject to the PSI control system for centralized control. The core part of the PI control is a central control unit which transmits control information necessary for a plurality of control points through an input / output port and receives and processes the input / output port.

제1도는 일반적인 피엘시 제어 시스템을 구성할 때의 입출력 액세스과정을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating an input / output access process when configuring a general PI control system.

여기에서 참조되는 바와 같이, 중앙제어부(1)는 어드레스/데이터라인(2)을 통하여 다수의 입출력 유니트(3)에 연결되고 있다. 이러한 중앙제어부는 조작자로부터의 제어명령이나 또는 일련의 연속적인 시스템 제어 프로그램 명령에 의해 입출력 포트의 어드레스 및 데이터를 전송하여 해당 포트에 접속된 설비를 제어하게 된다.As referred to herein, the central controller 1 is connected to a plurality of input / output units 3 via an address / data line 2. The central control unit transmits the address and data of the input / output port by a control command from an operator or a series of continuous system control program commands to control the equipment connected to the corresponding port.

제2도는 종래의 피엘시 제어부에 의한 입출력 유니트 제어시스템의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a conventional input / output unit control system by a PSI controller.

여기에서 참고되는 바와 같이, 중앙제어부(1)는 마이크로 프로세서(4)와 디코더(5)와 A/D라인 드라이버(6)를 포함하며, 이 A/D라인 드라이버(6)와 다수의 개별 입출력 유니트(3)들을 접속시키는 어드레스/데이터 라인(2)상에는 각각의 입출력 유니트측에 공급될 신호의 신뢰성 향상을 위해 신호증폭 등의 역할을 하는 트랜시버/리시버(8)를 설치하고 있다.As referred to herein, the central control unit 1 includes a microprocessor 4, a decoder 5, and an A / D line driver 6, which is connected to the A / D line driver 6 and a plurality of individual inputs and outputs. On the address / data line 2 connecting the units 3, a transceiver / receiver 8 which serves as a signal amplification or the like is provided for improving the reliability of the signal to be supplied to each input / output unit side.

이렇게 트랜시버/리시버(8)를 통하게 되는 중앙제어부의 어드레스 및 데이터는 입출력 유니트(3)내의 각각의 버퍼(9)를 통하여 개별 입출력 포트(7)측에서 해당 제어설비에 전송되고, 또한 이들을 역순으로 통하여 해당설비의 센싱신호를 중앙제어부가 읽어들여 제어하게 연결한다.The address and data of the central control unit, which are thus transmitted through the transceiver / receiver 8, are transmitted from the respective input / output port 7 side to the corresponding control equipment through the respective buffers 9 in the input / output unit 3, and in reverse order. The central control unit reads and controls the sensing signal of the equipment.

이러한 시스템에서는 먼저 중앙제어부(1)내의 마이크로 프로세서(4)가 제어하고자 하는 포트의 접점을 인지하여 해당 출력의 어드레스 및 데이터를 A/D라인 드라이버(4)를 통해 상기의 어드레스 및 데이터라인(2)으로 내보내고, 동시에 해당 출력을 선택하기 위해 디코더(5)를 사용하여 입출력 유니트(3)의 내부에 있는 해당 버퍼에 칩 셀렉트신호를 내보낸다.In such a system, the microprocessor 4 in the central controller 1 first recognizes a contact point of a port to be controlled, and transmits the address and data of the corresponding output through the A / D line driver 4 to the address and data line 2. The chip select signal is sent to the corresponding buffer inside the input / output unit 3 using the decoder 5 to simultaneously select the corresponding output.

이에 따라 중앙제어부에서 보낸 해당출력이 모터나 밸브와 같은 설비제어장치가 제어되게 된다.Accordingly, the corresponding output sent from the central control unit is controlled such as a facility control device such as a motor or a valve.

한편, 중앙 제어부(1)에서의 데이터 리드과정을 살펴보면 중앙제어부는 읽고자 하는 입출력 포트의 어드레스를 계산한다. 그리고나서 해당 입출력 유니트의 입력 어드레스를 A/D라인 드라이버(6)를 통하여 내보내고, 동시에 해당 입력을 선택하기 위하여 디코더(5)를 사용하여 입출력 유니트(3)의 내부에 있는 해당번호의 칩 셀렉트신호를 보내, 설비측으로부터의 스위치 접점이나 센싱값 또는 다양한 데이터를 접수하여 중앙 처리부(1)의 마이크로 프로세서(4)에 제공하게 된다.Meanwhile, referring to the data read process in the central controller 1, the central controller calculates an address of an input / output port to be read. Then, the input address of the corresponding input / output unit is sent out through the A / D line driver 6, and at the same time, the chip select signal of the corresponding number inside the input / output unit 3 using the decoder 5 to select the corresponding input. And the switch contact point, sensing value or various data from the facility side are received and provided to the microprocessor 4 of the central processing unit 1.

그런데, 상기와 같은 종래의 기술에서는 중앙 제어부에서의 입출력 데이터의 읽고, 쓰기 방식이 마이크로 프로세서(4)와 드라이버(6) IC의 구동능력에 의해 처리속도 및 처리능력에 제한이 가해지게 된다.By the way, in the conventional technology as described above, the reading and writing of the input / output data in the central control unit is limited to the processing speed and processing capacity by the driving capability of the microprocessor 4 and the driver 6 IC.

특히 각각의 입출력 유니트의 입출력 포트마다 각각 대응하는 버퍼가 여러개 존재하게 되므로 처리속도의 제한문제외에 다량의 소비전력 발생된다는 점과, 이에 따른 어드레스/데이터신호의 보강을 위해 신호증폭기능의 트랜시버/리시버가 필요하게 된다는 문제가 나타나게 되었다.In particular, since there are several buffers corresponding to each input / output port of each input / output unit, a large amount of power consumption is generated in addition to the limitation of the processing speed, and the transceiver / receiver of the signal amplification function for the reinforcement of the address / data signal accordingly. The problem is that it becomes necessary.

본 고안의 목적은 제철 및 제강의 설비제어 자동화를 위한 피엘시(Progammable Logic Controller)의 시스템 구축시 피엘시의 중앙제어부가 다수의 입출력 유니트를 제어할 때 팬아웃수 증가로 인한 구동능력의 한계를 극복할 수 있도록 한 피엘시 제어부의 입출력 유니트 제어시스템을 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to limit the driving capability due to the increase of fan out when the central control unit of PIC controls a large number of input / output units when constructing a system of Progammable Logic Controller for automation of facility control of steelmaking and steelmaking. The present invention provides an input / output unit control system of a PSI controller.

본 고안의 특징은 마이크로프로세서와 디코더와 어드레스/데이터라인 드라이버를 포함하는 피엘시의 중앙제어부와 복수의 버퍼 및 입출력 포트를 가지는 입출력 다수의 유니트를 어드레스/데이터라인을 통하여 결합시킬 때, 어드레스/데이터라인을 통한 중앙제어부의 제어신호가 입출력 유니트의 공통버퍼를 통하여 각 입출력포트를 지정하게 함으로써, 팬 아웃수 증가에 따른 제어신호를 증폭하기 위해 어드레스/데이터라인 상에 설치되고 있던 기존의 신호 트랜시버/리시버단을 삭제하는 것을 가능하게 하며, 또한 수천점에 이르는 입출력 유니트의 제어능력 한계를 극복할 수 있도록 한다는데 있다.Features of the present invention are address / data when combining multiple units of input / output having a plurality of buffers and input / output ports and a central control unit of a PI including a microprocessor, a decoder and an address / data line driver. The control signal of the central control unit via the line designates each input / output port through the common buffer of the input / output unit, thereby amplifying the control signal according to the increase in the fan out number. It is possible to delete the receiver stage and to overcome the controllability limitations of the input / output unit of several thousand points.

제1도는 일반적인 피엘시 제어부에 의한 입출력 유니트의 제어시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a control system of an input / output unit by a general PI controller.

제2도는 종래의 팬 아웃수 가중에 따른 피엘시 제어부에 의한 입출력 유니트 제어시스템의 블록구성도이다.2 is a block diagram of an input / output unit control system by a PSI controller according to a conventional fan out number weighting.

제3도는 본 고안 시스템의 블록 구성도이다.3 is a block diagram of the present invention system.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 중앙제어부 2 : 어드레스/데이터라인1: central control unit 2: address / data line

3 : 입출력 유니트 4 : 마이크로 프로세서3: input / output unit 4: microprocessor

5 : 디코더 6 : A/D 라인 드라이버5: decoder 6: A / D line driver

7 : 입출력 포트 9,10 : 버퍼7: I / O port 9,10: buffer

이하에서는 첨부한 도면을 참고로하여 본 고안을 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 고안의 시스템 블록 구성도이다. 여기에서 참고되는 바와 같이, 마이크로 프로세서(4)와 디코더(5)와 A/D라인 드라이버(6)를 포함하는 중앙제어부(1)의 A/D라인 드라이버(6)에는 어드레스/데이터라인(2)을 접속하고, 이 어드레스/데이터라인(2)에는 수천점으로 그 수를 정의할 수 있는 입출력 유니트(3)를 직접 접속 구성한다.3 is a system block diagram of the present invention. As referred to herein, the A / D line driver 6 of the central controller 1 including the microprocessor 4, the decoder 5, and the A / D line driver 6 has an address / data line 2 ), And an input / output unit 3 that can define the number of thousands of points is directly connected to the address / data line 2.

상기 입출력 유니트(3)는 그 내부에 유니트 단위별로 하나씩의 공통 버퍼(10)를 가지고 있으며, 이 공통버퍼(10)에는 다수의 개별 제어설비에 접속되는 입출력 포트(7)가 접속되고 있다.The input / output unit 3 has one common buffer 10 per unit unit therein, and the common buffer 10 is connected to an input / output port 7 connected to a plurality of individual control equipment.

이러한 시스템에서는 먼저 중앙제어부(1)내의 마이크로 프로세서(4)가 제어하고자 하는 포트의 접점, 즉 개별 해당설비를 인지하여 해당 설비에 대한 제어출력의 어드레스 및 데이터를 A/D라인 드라이버(4)를 통해 상기의 어드레스 및 데이터라인(2)으로 내보내고, 동시에 해당 출력을 선택하기 위해 디코더(5)를 사용하여 입출력 유니트(3)의 내부에 있는 공통버퍼(10)에 칩 셀렉트신호를 내보낸다.In such a system, the microprocessor 4 in the central control unit 1 first recognizes a contact point of a port to be controlled, that is, an individual corresponding facility, and uses the A / D line driver 4 to obtain the address and data of the control output for the corresponding facility. The chip and the select signal are sent to the common buffer 10 inside the input / output unit 3 by using the decoder 5 to simultaneously send out the address and the data line 2 and select the corresponding output.

이에 따라 중앙제어부에서 보낸 해당 설비를 제어하기 위한 신호출력이 입출력 유니트(3)의 버퍼(10)를 통하여 중앙제어부의 마이크로 프로세서(4)에서 지정한 입출력 포트로 직접 출력되어 모터나 밸브와 같은 설비 제어장치를 제어하게 되는 것이다.Accordingly, the signal output for controlling the corresponding equipment sent from the central control unit is directly output to the input / output port designated by the microprocessor 4 of the central control unit through the buffer 10 of the input / output unit 3 to control the equipment such as a motor or a valve. To control the device.

따라서 종래에는 중앙제어부에서 수천점의 입출력유니트(3)를 제어할 경우 중간에 신호증폭용 트랜시버/리시버(8)를 두거나 또는 구동드라이브 칩의 한계에서 사용하였다. 그러나 중앙 제어부 드라이브 칩에서 볼 때, 입출력 유니트(3)가 1:1의 관계로 유지시킴으로써, 트랜시버/리시버를 삭제할 수 있게 되었다.Therefore, in the related art, when the central control unit controls thousands of input / output units 3, the transceiver / receiver 8 for signal amplification is placed in the middle or used at the limit of the driving drive chip. However, as seen from the central controller drive chip, the transceiver / receiver can be deleted by keeping the input / output unit 3 in a 1: 1 relationship.

한편, 중앙 제어부(1)에서의 데이터 리드과정을 살펴보면 중앙제어부는 읽고자 하는 센서나 기타 데이터 입력수단이 되는 설비의 입출력 포트의 어드레스를 계산한다.On the other hand, looking at the data read process in the central control unit 1, the central control unit calculates the address of the input and output ports of the equipment to be the sensor or other data input means to read.

이 과정에 의해 산출된 해당 설비측의 입출력 유니트 및 포트의 입력어드레스를 A/D라인 드라이버(6)를 통하여 내보내고, 동시에 해당입력을 선택하기 위하여 디코더(5)를 사용하여 입출력 유니트(3)의 내부에 있는 해당번호의 칩 셀렉트신호를 보내, 설비측으로부터의 스위치 접점이나 센싱값 또는 다양한 데이터를 접수하여 중앙 처리부(1)의 마이크로 프로세서(4)로 읽어들이게 되는 것이다.The input address of the input / output unit and port of the corresponding equipment calculated by this process is exported through the A / D line driver 6, and at the same time, the decoder 5 is used to select the corresponding input. The chip select signal of the corresponding number is sent inside, and the switch contact point, sensing value or various data from the equipment side are received and read into the microprocessor 4 of the central processing unit 1.

이때 중앙처리부(1)로부터 입출력 유니트 버퍼(10)의 선택을 n개의 입출력 유니트중 반드시 1개만 선택되게 하였으며, 나머지 입출력 유니트는 하이 임피던스 상태로 만들어 놓았다. 따라서 중앙제어부에서 볼 때, 입출력 유니트는 항상 1:1의 관계가 된다.At this time, only one of the n I / O units is selected by the central processing unit 1 to select the I / O unit buffer 10, and the remaining I / O units are made high impedance. Therefore, in the central control unit, the I / O unit is always 1: 1.

그러므로 본 고안은 중앙제어부에서 수천점의 입출력 유니트를 제어할 때 어드레스라인과 데이터라인 상에 제어신호 및 센싱신호의 복원을 위한 트랜시버 및 리시버를 설치할 필요가 없고, 또한 입출력 유니트에서의 데이터 입출력을 위한 버퍼를 단일화시킨다.Therefore, the present invention does not need to install a transceiver and a receiver for restoring the control signal and the sensing signal on the address line and the data line when the central control unit controls thousands of input / output units. Unify the buffer.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 하나의 중앙제어부를 이용하여 수천점의 설비측에 접속된 입출력 유니트와의 사이에서 데이터를 주고받을 때, 개별 입출력 유니트 별로 단일의 버퍼를 통하여 다수의 설비측 입출력 포트에 접속실행되고, 또한 중앙제어부와 입출력유니트와의 사이의 어드레스 및 데이터 라인상에 신호복원을 위한 트랜시버 및 리시버를 삭제할 수 있게 되므로, 시스템 구성의 간략화와 제어시스템에서의 소비전력을 절감시킬 수 있는 특유의 효과가 나타나게 된다.As described above, the present invention uses a single central control unit to transfer data to and from an input / output unit connected to thousands of equipments. It is possible to delete the transceiver and the receiver for signal restoration on the address and data line between the central control unit and the I / O unit, thereby simplifying the system configuration and reducing the power consumption of the control system. Unique effects will be seen.

Claims (1)

다수의 입출력 유니트를 가지며, 이 입출력유니트의 개별 입출력포트에 접속된 각각의 설비를 제어하고, 각각의 설비측으로부터의 데이터를 읽어들여 처리하기 위한 피엘시 제어시스템에 있어서, 마이크로프로세서(4)와 디코더(5)와 어드레스/데이터라인 드라이버(6)를 포함하는 피엘시의 중앙제어부(1)와 개별 설비에 접속되는 입출력 포트를 가지는 입출력 유니트(3)를 어드레스/데이터라인(2)을 통하여 접속시키고, 상기 입출력 유니트(3)의 내부에서 개별설비에 접속되는 입출력포트(7)는 단일의 공통 버퍼(10)를 통하여 상기 데이터라인에 접속되게 연결하여 팬 아웃수 증가에 따른 제어신호를 증폭하기 위한 별도의 신호증폭수단 없이 수천점에 이르는 제어설비를 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 피엘시 제어부의 입출력 유니트 제어 시스템.A microcontroller (4) having a plurality of input / output units for controlling each equipment connected to individual input / output ports of the input / output unit and for reading and processing data from each equipment side. Connection via the address / data line 2 to an I / O unit 3 having a central control unit 1 of Plc, including a decoder 5 and an address / data line driver 6, and an I / O port connected to individual equipment. In addition, the input / output port 7 connected to the individual equipment inside the input / output unit 3 is connected to the data line through a single common buffer 10 to amplify the control signal according to the increase of the fan out number. Input / output unit control system of the control unit, characterized in that to control the control equipment up to thousands of points without a separate signal amplification means for.
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