KR100372694B1

KR100372694B1 - 컨트롤룸

Info

Publication number: KR100372694B1
Application number: KR1019970015937A
Authority: KR
Inventors: 서정봉
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 2003-05-12
Also published as: KR19980078413A

Abstract

본 발명은 PLC의 제어신호에 의하여 생산라인을 제어하기 위한 컨트롤 룸에 관한 것으로써, 특히 PLC의 제어신호를 구동 인버터에 입력하기 위한 컨트롤 룸 내부의 배선을 간소화하기 위한 것이다.

생산 라인의 생산 지시와, 컨베이어 시스템의 동작을 위한 라인 컨트롤 및 피드 백을 제어하기 위하여 각종 센서와 액추에이터로부터의 입력신호 및 프로그램된 내부 프로그램에 따라 생산라인을 콘트롤 하기 위한 제어신호를 발생시키는 PLC와, 상기 PLC의 제어신호를 출력하기 위한 PLC출력 카드와, 상기 PLC의 제어 신호에 따라 기계계의 구동모터를 제어하기 위한 인버터를 포함하는 컨트롤 룸에 있어서, 상기 PLC 출력카드의 접점 출력을 상기 인버터에 직접적으로 인가하기 위하여 상기 PLC의 출력 접점에 접속되고, 상기 인버터의 입력단에 직접 접속된 전송선으로서 상기 인버터로의 입력 배선을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

컨트롤 룸{CONTROL ROOM}

본 발명은 PLC의 제어신호에 의하여 생산라인을 제어하기 위한 컨트롤 룸에 관한 것으로써, 특히 PLC의 제어신호를 구동인버터에 입력하기 위한 컨트롤 룸 내부의 배선을 간소화하기 위한 것이다.

생산 시스템에 있어서, 져스트 인 타임(Just In Time) 생산을 한층 가능하게 하는 융통성이 있는 생산 라인의 형성과 함께 공정 개개의 자동화로부터 생산 라인이나 공정 전체의 자동화, 무인화가 컴퓨터를 이용하여 적극적으로 추진되고 있다.더욱이 설계에서 각종 계획, 관리 생산, 물류에 이르기까지를 컴퓨터로 통합 관리(CIM)하려는 움직임이 있어 컴퓨터를 중심으로 생산 시스템이나 관리 시스템의 통함이 진행되고 있다.

조립품을 이송하기 위한 콘베이어 시스템에 있어서, 공정을 자동화 할 경우 이송되어지는 조립품을 정지시켜 조립 작업을행하게 된다. 또한 조립 작업 공정에서 각 단계별 작업을 수행하기 위하여 로봇에 의하여 조립이 수행되어진다. 각종 조립 과정에서의 로봇을 제어하기 위한 신호와, 컨베이이어의 작동 및 정지를 제어하기 위한 신호가 조립 단계에 따라 순차적으로 정확하게 적용되어 져야 한다. 이를 위하여 공장 자동화의 일환으로서 Programable Logic control(이하 PLC) 시스템이 도입되었다.

상기 PLC는 산업 기계의 시퀀스 제어용 컨트롤러로서 비교적 간단하게 프로그램의 작성이 가능하여 현장에서 변경이나 수정 등이 용이한 라인 제어 장치로서 발전해 왔다.

도 1에 도시한 바와 같은 PLC의 기본 기능 PLC는 입,출력 신호를 외부와 접속하는 입,출력부와 그 신호나 프로그램으로 시퀀스 제어를 담당하는 중앙처리부(CPU)로 구성된다.

CPU를 분산하여 네트워크로 결합시켜 생산라인을 통합 제어하는 분산 방식에서는 설비의 라인 설치 및 조정에 있어서, 전기계와 기계계의 작업을 효율적으로 분산하여 각 단계 별로 설치전에 조정이 이루어지므로써 라인에서의 조정 작업을 감소시킨다.

입출력장치는 센서와 액추에이터의 ON/OFF신호의 입력과 출력을 위한 장치이다. 또, 설비 제어의 고도화에 따라 펄스 처리, 아날로그 처리, 위치 확정 처리 등에 대응하는 특수 입출력 장치나 생산관리에 이용되는 각종 인텔리전트 기기, 상위 컴퓨터 등과 링크하기 위한 장치이다.

리모트 I/O배선은 배선 절약을 목적으로 CPU로부터 1쌍의 통신선에 의하여 입출력 장치를 원격지에 설치할 수 있게 한 것이다. 1리모트 스테이션 당의 입출력 점수가 상당히 소규모화되어 있으므로 한층 설비 사이드에의 설치가 가능해지고, 배선을 절약시킨다.

PSE(Programming Support Equipment)는 PLC의 프로그램을 지원하기 위한 장치이며, 릴레이 러더(유접점 회로)를 도식화하는 방식 또는 타이밍 챠트로부터 용이하게 프로그래밍 가능하다.

일반적으로 도 2에 도시한 바와 같이 조립 라인의 생산관리는 컨트롤 룸(10) 내의 컴퓨터를 통해 이루어진다.

생산 관리를 위하여 컨트롤 룸(10)은 PLC를 이용하여 생산 지시와, 컨베이어 시스템의 동작을 위한 라인 컨트롤 및 피드백을 제어하여 다음과 같이 생산관리를 제어한다.

조립품의 종류에 따라 생산 계획, 우선순위, 선행 가공의 생산 상황, 종류별 작업 부하율, 재고 상황, 라인의 제약 조건등의 요소를 PLC에 입력하면 짜여진 프로그램에 의하여 순서가 지시되어 출력된다.

또 조립품에는 PLC에 의하여 사양 정보를 프린트 아웃한 사양 지시 카드가첨부되어 조립 지시가 행하여 진다.

또한 수개의 메인 컨베이어를 중심으로하여 이것을 연결하는 반송 컨베이어, 스토리지 컨베이어, 드롭 리프트, 서브라인컨베이어는 상호 동기할 필요가 있으므로, 컨트롤 룸(10)이 기동, 정지, 스피드 조정, 조립품의 빼내기와 집어 넣기 등을 하는 장치 및 설비 고장 표시 장치가 놓여져서 생산 라인 전체를 콘트롤 한다.

반송 시스템은 컨트롤 룸(10)의 지시에 따라 부품의 크기, 반송 빈도에 따라 부품 공급 시스템을 선별하여 부품을 공급한다.

또한 일반적으로 도 3에 도시한 바와 같이 생산관리를 하는 컨트롤 룸(10)은 각종 센서와 액추에이터로부터의 입력신호와 프로그램된 내부 프로그램에 따라 생산라인을 콘트롤 하기 위한 제어신호를 발생시키는 PLC(도시되지 않음)와, 상기 PLC의 제어신호를 출력하기 위한 PLC출력 카드(PLC-OUT)와, 상기 PLC의 제어신호에 따라 기계계의 구동모터를 제어하기 위한 인버터(INV)와, 상기 PLC 출력 카드(PLC-OUT)의 접점 출력(Y040, Y041, Y042 ‥‥,Y047,‥‥ )을 상기 인버터에 인가하기 위한 콘크롤 릴레이(REL)를 포함하여 구성된다.

상기 인버터(INV)는 상기 PLC의 제어신호에 의하여 회전수와, 주파수 변화시키므로써 생산라인 구동용 구동 모터(도시되지 않음)의 속도를 제어하기 위한 것이다.

도시된 제어신호중에서 제1 모터 구동신호(Fx)는 모터를 전진 구동시키기 위한 신호이며, 제2 모터 구동신호(Rx)는 모터를 후진 구동시키기 위한 신호이고, 속도 제어 신호(P1,‥‥‥)는 모터의 구동 속도를 제어하기 위한 신호이며,정지신호(Bx)는 구동모터의 구동을 정지시키므로써 조립공정을 중단하기 위한 신호이다. 또한 인버터(INV)에 입력되어지는 신호(R, S, T)는 구동 모터를 구동시키기 위한 전원이며, 인버터(INV)에서 출력되어지는 출력 신호(U, V, W)는 삼상 구동 모터를 구동시키기 위해 구동 모터에 인가되는 신호이다.

상기한 PLC의 제어 신호를 인버터로 전송하기 위하여 PLC출력 카드(OUT-CARD)에 접속된 콘트롤 릴레이(REL)를 온시키므로써 해당 릴레이(REL)의 접점을 이용하여 인버터(INV)로 PLC에서 출력되어 제어 신호를 인가한다.

종래의 경우에 있어서, 콘트롤 릴레이(REL)를 컨트롤 룸(10) 내에 배치하여야하고, 이를 구동시키기 위한 릴레이를 구동시키기 위한 교류 전원(TY, RY)이 인가되어야 한다. 따라서 제어신호를 인가하기 위한 콘트롤 릴레이(REL)가 차지하는 내부 공간이 필요하며, 콘트롤 릴레이(REL)를 구동시키기 위한 배선이 필요하게 되어, 컨트롤 룸(10) 사이즈가 대형화되고, 배선이 복잡해지게 되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 콘트롤 릴레이를 사용하지 않고, PLC 출력 카드의 출력신호를 인버터로 직접적으로 인가하는 전송선을 구성하므로써 간소화시킨 컨트롤 룸 내의 인버터 배선을 제공하는 것이다.

도 1은 PLC 시스템의 블록선도.

도 2는 조립 라인의 생산 관리를 도시한 블록도.

도 3은 일반적인 컨트롤 룸내의 인버터 배선도.

도 4는 본 발명에 따른 컨트롤 룸내의 인버터 배선도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 컨트를 룸 INV : 인버터

PLC-OUT : PLC출력 카드 L : 제어신호 전송선

생산 라인의 생산 지시와, 컨베이어 시스템의 동작을 위한 라인 컨트롤 및 피드 백을 제어하기 위하여 각종 센서와 액추에이터로부터의 입력신호 및 프로그램된 내부 프로그램에 따라 생산라인을 콘트롤 하기 위한 제어신호를 발생시키는 PLC와, 상기 PLC의 제어신호를 출력하기 위한 PLC출력 카드와, 상기 PLC의 제어 신호에 따라 생산라인 구동용 구동모터를 제어하기 위한 인버터를 포함하는 컨트롤 룸에 있어서, 상기 PLC 출력카드의 접점 출력을 상기 인버터에 직접적으로 인가하기 위하여 상기 PLC의 출력 접점에 접속되고, 상기 인비터의 입력단에 직접 접속된 전송선으로서 상기 인버터로의 입력배선을 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 컨트롤 룸은 상기 PLC 출력 카드의 출력을 직접적으로 상기 인버터에 인가할 수 있도록 상기 PLC 출력카드의 출력 접점과 상기 인버터의 입력 단에 접속된 전송선을 구비하므로써 전송선의 배선이 간편화되고, 제어신호의 전송 속도가 증가된다.

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 1은 PLC 시스템의 블록선도를 나타내며, 도 2는 조립 라인의 생산관리를 도시한 블록도를 도시하며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 콘트롤 룸내의 인버터 입력에 대한 배선 상태를 도시한 것이다.

본 발명에 따라 생산라인을 제어하는 컨트롤 룸은 각종 센서와 액추에이터로 부터의 입력신호와 프로그램된 내부 프로그램에 따라 생산라인을 콘트롤 하기 위한 제어신호를 발생시키는 PLC (도시되지 않음)와, 상기 PLC 의 제어신호를 출력하기 위한 PLC 출력 카드(PLC -OUT)와, 상기 PLC 의 제어신호에 따라 생산라인 구동용 구동모터(도시되지 않음)를 제어하기위한 인버터(INV)와, 상기 PLC 출력카드(PLC-OUT)의 접점 출력을 상기 인버터(INV)에 직접적으로 인가하기 위하여 상기PLC 의 출력 접점(Y040, Y041, Y042 ‥‥, Y047,‥)에 접속되고, 상기 인버터의 입력단에 직접 접속된 전송선(L)을 포함하여 구성된다.

실시예에서는 콘베이어 벨트를 구동시키기 위한 구동모터를 삼상 모터를 사용하였으며, 도시된 제어신호중에서 제1 모터구동신호(Fx)는 모터를 전진 구동시키기 제어신호이며, 제2 모터 구동신호(Rx)는 모터를 후진 구동시키기 위한 제어신호이다. 속도 제어신호(P1,‥‥‥)는 모터의 구동 속도를 제어하기 위한 제어신호이며, 정지신호(Bx)는 모터의 구동을 정지시키므로써 조립공정을 중단하기 위한 신호이다. 또한 인버터(INV)에 입력되어지는 신호(R, S, T)는 삼상 구동 모터를 구동시키기 위한 전원이며, 인버터(INV)에서 출력되어지는 출력 신호(U, V, W)는 삼상 구동 모터를 구동시키기 위해 구동모터에 인가되는 신호이다. 공통 입력신호(COM1)는 상기 PLC 출력카드(PLC -OUT)와 상기 인버터(INV)에 공통으로 입력되는 신호이다.

도1, 도2 및 도4를 참조하여 상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 컨트롤 룸(10) 내의 신호의 흐름에 대하여 설명하면, 생산 라인을 가동시키기 위하여 PLC 를 구동시키게 되면, 각각의 생산라인의 센서 및 액추에이터(도시되지 않음)로부터의 입력신호와 입력 데이터 및 프로그램에 따라 생산 라인을 정상적으로 구동시키기 위한 제어신호를 출력한다.또한, 상기 인버터(INV)에 구동 모터를 구동시키기 위한 입력 신호(R, S, T)가 인가되며, 공통 전원(COM1)이 제1 PLC 출력 접점(Y047)에 인가된다.

생산 라인을 제어하기 위한 일환으로써 PLC에서 콘베이어 벨트를 이송하기위한 신호를 생성하였다고 하면, 제1 PLC 출력 접점(Y047)의 공통 전원(COM1)이 출력되어 인버터의 공통 전원 단자(COM1)에 인가되며, 제2 PLC 출력 접점(Y040)에서 제1 모터 구동신호(Fx)가 출력된다.이때 인버터(INV)는 입력 단자(Fx)로 인가되는 제1 구동모터 신호와, 공통 전원(COM1)에 따라 삼상구동모터를 정방향으로 제어하기 위하여 소정의 신호(U, V, W)를 출력단자를 통해 출력한다.

제1 PLC 출력 접점(Y047)에서 공통 전원(COM1)이 출력되어 인버터(INV)의 공통 단자(COM1)에 인가되어지는 상태에서 제3PLC 출력 접점(Y041)으로부터 제2 모터 구동신호(Rx)가 출력되면, 인버터(INV)의 입력단자(RX)에 인가된다. 따라서 인버터(INV)에서 출력되는 소정의 출력신호(U, V, W)에 의하여 구동모터가 역방향으로 구동되어 콘베이어 벨트가 후진하게 된다.또한 제4 PLC 출력접점(Y042)으로 부터의 제1 속도신호(P1)는 인버터(INV)의 P1입력단자로 입력되어 소정의 제1 속도로 구동모터를 구동시키게 된다.동일한 방법으로 PLC 출력카드(PLC -OUT)의 접점(Y040, Y041, Y042 ‥‥, Y047,‥ )에서 출력되어지는 제어 신호들은 인버터(INV)로 직접 입력되어진다.

따라서, PLC 출력 카드(PLC -OUT)로부터의 출력신호가 전송선(L)을 통해 인버터의 입력단자에 직접적으로 입력되어지므로 PLC 제어신호의 전송속도가 증가되며, 제어신호를 전송하기 위한 배선 또한 간단해진다.

본 발명의 따른 구성을 갖는 컨트롤 룸에 의하면, 종래에 PLC 출력 카드의 접점에 접속된 콘트롤 릴레이를 사용하여 PLC출력 카드로부터의 출력신호를 인버터에 인가하던 방식에 비하여 배선이 간략화된다. 콘트롤 릴레이를 구동시켜 제어신호를 인버터에 인가하는 데 소요되는 전송시간이 불필요하게 되어 PLC 로부터의 제어신호가 인버터에 인가되어지는 시간이 단축된다.

Claims

생산라인의 생산 지시와, 컨베이어 시스템의 동작을 위한 라인 컨트롤 및 피드 백을 제어하기 위하여, 각종 센서 및 액추에이터로부터의 입력신호와 프로그램된 내부 프로그램에 따라 생산라인을 콘트롤 하기 위한 제어신호를발생시키는 피. 엘.씨(PLC)와; 상기 피.엘.씨(PLC)의 제어신호를 출력하기 위한 피.엘.씨(PLC)출력 카드와; 상기 PLC의 제어 신호에 따라 생산라인 구동용 구동모터를 제어하기 위한 인버터를 포함하는 컨트롤 룸에 있어서,

상기 피.엘.씨(PLC)출력카드의 접점 출력을 상기 인버터에 직접적으로 인가하기 위하여 상기 피.엘. 씨(PLC)의 출력 접점에 접속되고, 상기인버터의 입력단에 직접으로 접속된 전송선으로서 상기 인버터로의 입력 배선이 구비되는 것을 특징으로 하는 컨트롤 룸.
제1항에 있어서,

상기 피· 엘· 씨(PLC) 출력 카드의 출력 접점에서 출력되는 제어신호는 상기 생산라인 구동용 구동 모터를 구동시키기 위한 제어신호인 것을 특징으로 하는 컨트롤 룸.
제1항에 있어서,

상기 피· 엘· 씨(PLC) 출력 카드의 제1 출력 접점에 공통전원을 인가하여상기 인버터의 공통 전원 단자에 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 컨트롤 룸.