KR100262864B1 - Plc의 통신 프로토콜 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PLC의 통신 프로토콜에 관한 것으로, 메인 콘트롤러의 전송포트는 제 1 및 제 2 통신 IC의 출력용 버퍼에 연결하면서 수신포트는 입력용 버퍼에 연결하고, 상기 메인 콘트롤러에서 제어신호를 전달받는 상기 제 1 및 제 2 통신 IC의 출력용 버퍼의 출력측과 입력용 버퍼의 입력측은 외부와 연결된 데이터 라인에 연결하여 구성함으로써, HMI 링크를 선택하는 경우에는 통신포트에 HMI 링크용 파라미터를 설정하여 그에 따른 통신이 수행되도록 하고, PLC 링크를 선택하였으면 통신 포트에 PLC 링크용 파라미터를 설정하여 그에 따른 통신이 수행되도록 하면서 하나의 통신포트를 이용하려 2개의 통신 프로토콜을 선택적으로 사용하면서 2가지 통신을 수행할 수 있도록 한 것이다.

Description

ＰＬＣ의 통신 프로토콜

본 발명은 중앙처리장치와 입/출력 모듈 등으로 구성된 PLC에서의 통신 프로토콜에 관한 것으로, 특히 메인 콘트롤러의 하나의 통신포트를 이용하려 2개의 통신 프로토콜을 선택적으로 사용하면서 별도의 통신 모듈을 사용하지 않고 2가지 통신을 선택적으로 수행할 수 있도록 한 PLC의 통신 프로토콜에 관한 것이다.

일반적으로 PLC(Programable Logic Controller, 프로그램 가능 논리제어, 프로그램 가능 제어장치)는 입력, 출력, 기억, 연산 제어부를 갖추어 컴퓨터와 유사한 기능을 수행하는 시퀸스 제어장치이다.

그리고 상기의 PLC는 산업용 제어업무에 사용되는 장치로서 높은 신뢰성과 간편한 제어 소프트웨어, 유지 보수의 간편성, 저렴한 가격 등의 특징을 갖고 있기 때문에 많은 분야에서 이용하고 있으며, 그 적용 분야로는 대, 중, 소규모의 공장자동화나 송유관 가스관의 감시제어, 각종 시퀸스제어 등에 사용되고 있다.

즉 종래에는 도 1에 도시한 것과 같이 제어 및 연산을 수행하는 중앙처리장치(1)와,

외부의 입출력장치로 부터의 입력 또는 상기 중앙처리장치(1)로 부터의 출력을 인터페이스하는 입출력 인터페이스(3)와,

사용자의 프로그램을 입력시키기 위한 프로그램 입력장치(4)와,

상기 중앙처리장치(1)로 부터의 제어신호에 따라 입출력 데이터를 저장하였다가 출력하는 메모리(2)들로 구성하여 중앙처리장치(1)에서 프로그램 입력장치(4)를 통해 입력되는 사용자 프로그램을 메모리(2)의 저장영역에 저장시킨 후 입출력 인터페이스(3)를 통해 입력되는 데이터를 메모리(2)에 저장하면서 이에 대한 연산을 수행한 후 이를 콘트롤하기 위한 제어신호를 입출력 인터페이스(3)를 통해 출력하도록 하였다.

그리고 상기의 중앙처리장치(1)는 상위기기와 통신을 수행하기 위한 통신포트는 물론, 다른 PLC와 데이터를 교환하기 위한 PLC링크 기능도 부여한 상태에서 대부분의 PKC링크 기능이 별도의 하드웨어에 의해 구현되도록 하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 PLC에 의하여서는 PLC 링크를 통한 통신 프로토콜과 HMI(human machine interface)에 의한 통신 프로토콜을 선택적으로 수행하기 위하여 2개 통신포트가 각각 필요하였고, 이 경우에는 PLC의 크기가 한정되어 있기 때문에 2개의 통신 포트가 지원되지 않을 때에는 별도의 모듈을 부가적으로 설치해야 하므로 사용자의 비용이 추가되는 등의 문제점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 메인 콘트롤러의 하나의 통신포트를 이용하려 2개의 통신 프로토콜을 선택적으로 사용하면서 별도의 통신 모듈을 사용하지 않고 2가지 통신을 선택적으로 수행할 수 있도록 한 PLC의 통신 프로토콜을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 메인 콘트롤러의 전송포트에 제 1 및 제 2 통신 IC의 출력용 버퍼의 입력측에 병렬로 연결하고,

상기 메인 콘트롤러의 수신포트에는 제 1 및 제 2 통신 IC의 입력용 버퍼의 출력측을 병렬로 연결하고,

상기 메인 콘트롤러에서 제어신호를 전달받는 상기 제 1 통신 IC의 출력용 버퍼의 출력측과 입력용 버퍼의 입력측은 외부와 연결된 데이터 라인에 연결하고,

상기 메인 콘트롤러로 부터 제어신호를 전달받는 상기 제 2 통신 IC의 출력용 버퍼의 출력측과 입력용 버퍼의 입력측은 외부와 연결된 데이터 라인에 연결하여 구성함으로써,

HMI 링크를 선택하는 경우에는 통신포트에 HMI 링크용 파라미터를 설정하여 그에 따른 통신이 수행되도록 하고,

PLC 링크를 선택하였으면 통신 포트에 PLC 링크용 파라미터를 설정하여 그에 따른 통신이 수행되도록 하면서 하나의 통신포트를 이용하려 2개의 통신 프로토콜을 선택적으로 사용하면서 2가지 통신을 수행할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 PLC의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도.

도 2는 본 발명의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블럭도.

도 3은 본 발명의 통신 프로토콜을 구현하기 위한 구성을 나타낸 블럭도.

도 4는 본 발명의 동작과정을 나타낸 플로우 차트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 중앙처리장치 11 : 메인 콘트롤러

19 : 통신부 21 : 제 1 통신 IC

22, 23, 26, 27 : 버퍼 25 : 제 2 통신 IC

이하 본 발명을 첨부 도면에 의거 상세히 기술하여 보면 다음과 같다.

도 2은 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 것으로서,

중앙처리장치(10)에서 메인 콘트롤러(11)의 제어를 받는 베이스 플레이트(12)는 입/출력 모듈(13)의 입/출력신호 변환부(14)에 데이터를 주거나 받을 때에는 중앙처리장치측 인터페이스부(15)를 통하여 이중화 래치(16)에 데이터를 쓰거나 읽도록 하고,

상기 입/출력신호 변환부(14)에서 데이터를 주거나 받을 경우에는 입/출력 모듈측 인터페이스부(17)를 통하여 이중화 래치(16)에 데이터를 쓰거나 읽도록 하고,

사용자의 선택에 따른 제어신호를 전달받는 타입 설정부(18)에 의해 이중화 래치(16)의 데이터의 흐름 방향이 결정되도록 하고,

상기 중앙처리장치(10)의 메인 콘트롤러(11)의 통신포트에 연결된 통신부(19)를 통하여 외부와 양방향성 통신을 수행하도록 한 것이다.

도 3은 본 발명의 통신 프로토콜을 구현하기 위한 일실시예에 따른 구성을 나타낸 것으로,

메인 콘트롤러(11)의 전송포트(TX)에 제 1 통신 IC(21) 및 제 2 통신 IC(25)의 출력용 버퍼(22)(26)의 입력측에 각각 병렬로 연결하여 데이터의 출력이 가능하도록 하고,

상기 메인 콘트롤러(11)의 수신포트(RX)에는 제 1 통신 IC(21)의 입력용 버퍼(23)의 출력측을 연결하여 데이터의 수신이 가능하도록 하고,

상기 메인 콘트롤러(11)의 콘트롤단자에서 출력되는 제어신호(CON)를 전달받는 상기 제 1 통신 IC(21)의 출력용 버퍼(22)의 출력측과 입력용 버퍼(23)의 입력측은 외부와 연결된 데이터 라인에 연결하여 2선식과 4선식에 공통으로 연결되어 데이터의 송수신이 이루어지도록 하고,

상기 메인 콘트롤러(11)의 콘트롤단자에서 출력되는 제어신호(CON)를 전달받는 상기 제 2 통신 IC(25)의 출력용 버퍼(26)의 출력측과 입력용 버퍼(27)의 입력측은 외부와 연결된 데이터 라인에 연결하여 4선식일때 데이터의 송신이 이루어지도록 한 것이다.

이와 같이 구성한 본 발명은 중앙처리장치(10)에서 입/출력 모듈(13)로 데이터를 전달하거나, 입/출력 모듈(13)에서 중앙처리장치(10)로 데이터를 전달하는 중에 메인 콘트롤러(11)의 하나의 통신포트를 통하여 HMI 링크 또는 PLC 링크로 설정하면서 2가지의 통신이 가능하도록 한 것으로서,

그리고 상기의 데이터를 송,수신하는 중에 사용자가 직접 선택사양을 입력시키기 위하여 HMI 링크를 선택한 경우에는(단계 31), 메인 콘트롤러(11)의 통신 포트에 HMI 링크용 파라미터를 설정한 후(단계 32), HMI 링크용 통신을 수행하도록 한다(단계 33).

상기의 단계 31에서 HMI 링크를 선택하지 않은 경우에는 PLC 링크를 선택하였는 가를 확인하여(단계 34) 통신 포트에 PLC 링크용 파라미터를 설정하도록 한 후(단계 35) 단계 33에서와 같이 통신을 수행하도록 한다.

한편 상기의 단계 34에서 PLC 링크도 선택하지 않은 경우에는 통신 포트를 통해 통신이 수행되지 않도록 하여 HMI 링크 또는 PLC 링크에 의하지 않은 통신 인터럽트가 발생하지 않도록 하여 메인 콘트롤러(11)의 효율을 증가시킨다(단계 38).

그리고 2선식 또는 4선식 통신의 결정은 PLC에 연결되는 외부기기에 따라 결정되며, 2선식의 경우에는 도 3의 제 1 통신IC(21)를 통해 데이터의 송수신이 이루어지므로 제 1 통신 IC(21)의 출력 2선에만 연결되는 한편, 4선식의 경우에는 제 1 통신 IC(21)를 통하여 데이터의 수신이 이루어지면서 제 2 통신 IC(25)에 의해 데이터의 송신이 이루어지므로 제 1 통신 IC(21) 및 제 2 통신 IC(25)의 출력 4개를 모두 사용하여 연결한다.

따라서 본 발명의 PLC의 통신 프로토콜에 의하여서는 메인 콘트롤러의 전송포트와 수신 포트를 제 1 및 제 2 통신 IC의 출력용 버퍼에 연결하고, 상기 메인 콘트롤러에서 제어신호를 전달받는 상기 제 1 및 제 2 통신 IC의 출력용 버퍼에는 외부와 연결된 데이터 라인에 연결하여 구성함으로써,

HMI 링크를 선택하는 경우에는 HMI 링크용 파라미터를 설정하여 그에 따른 통신이 수행되도록 하면서 PLC 링크를 선택하면 PLC 링크용 파라미터를 설정하여 그에 따른 통신이 수행되도록 하면서 하나의 통신포트를 이용하려 2개의 통신 프로토콜을 선택적으로 사용하면서 2가지 통신을 수행할 수 있도록 한 것이다.

Claims (3)

1. 중앙처리장치(10)에서 입/출력 모듈(13)로 데이터를 전달하거나, 입/출력 모듈(13)에서 중앙처리장치(10)로 데이터를 전달하는 중에 메인 콘트롤러(11)에서 하나의 통신포트를 통하여 HMI 링크 또는 PLC 링크로 설정하면서 2가지의 통신이 가능하도록 한 PLC의 통신 프로토콜.
2. 제 1 항에 있어서, 상기의 사용자가 직접 선택사양을 입력시키기 위하여 HMI 링크를 선택하였는 가를 메인 콘트롤러에서 확인하는 단계와,

   HMI 링크를 선택하면 메인 콘트롤러(11)의 통신 포트에 HMI 링크용 파라미터를 설정한 후 통신을 수행하도록 하는 단계와,

   HMI 링크를 선택하지 않았으면 PLC 링크를 선택하였는 가를 메인 콘트롤러에서 확인하는 단계와,

   통신 포트에 PLC 링크용 파라미터를 설정하도록 한 후 통신을 수행하도록 하는 단계와,

   HMI 링크와 PLC 링크를 선택하지 않은 경우에는 통신 포트를 통해 통신이 수행되지 않도록 하여 통신 인터럽트의 발생을 방지하도록 하는 단계들에 의해 수행됨을 특징으로 하는 PLC의 통신 프로토콜.
3. 상기의 프로토콜을 지원하기 위하여 메인 콘트롤러(11)의 전송포트(TX)에 제 1 및 제 2 통신 IC(25)의 출력용 버퍼(22)(26)를 연결하여 데이터의 출력이 가능하도록 하고,

   상기 메인 콘트롤러(11)의 수신포트(RX)에는 제 1 통신 IC(21)의 입력용 버퍼(23)에 연결하여 데이터의 수신이 가능하도록 하고,

   상기 메인 콘트롤러(11)의 콘트롤단자에서 출력되는 제어신호(CON)를 전달받는 상기 제 1 및 제 2 통신 IC(21)(25)의 출력용 버퍼(22)(26)와 입력용 버퍼(23)를 통해 데이터 라인에 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 PLC의 통신 프로토콜.