KR100434140B1 - Inverter control apparatus using programmable logic controller, especially reducing load of the plc - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프로그램 가능한 로직 콘트롤러를 이용한 인버터 제어장치에 관한 것으로, 특히 특정 동작을 센싱하는 센싱부의 출력을 직접 인버터로 인가하여 인버터의 동작을 제어함으로써, 주제어기인 프로그램 가능한 로직 콘트롤러의 부하를 줄여 사용효율 및 비용을 절감하는데 적당하도록 한 프로그램 가능한 로직 콘트롤러를 이용한 인버터 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter control apparatus using a programmable logic controller, and in particular, by controlling the operation of the inverter by directly applying the output of the sensing unit sensing a specific operation to the inverter, thereby reducing the load of the programmable logic controller, the main controller, And an inverter controller using a programmable logic controller suitable for reducing costs.
일반적으로, 인버터를 이용하여 전동기를 제어하는 시스템을 구성하는 경우는 전용제어기를 사용하는 경우와 프로그램 가능한 로직 콘트롤러(이하, PLC)를 사용하는 경우로 크게 나눌 수 있다. 전용제어기를 사용하는 경우에는 상기 인버터 및 기타 장치와의 통신을 위해 별도의 통신장치와 아날로그신호를 이용할 수 있으며, 이를 위해서는 통신카드와 디지털/아날로그 변환기 및 아날로그/디지털 변환기를 사용하게 된다. 또한, PLC를 이용하는 경우에도 인버터와의 통신을 위해 통신카드를 구비해야 하며, 시스템의 규모가 커짐에 따라 인버터와 PLC는 복수개가 되며, 이에 따라 디지털/아날로그 변환기와 아날로그/디지털 변환기의 수도 증가시켜야 한다. 종래 PLC를 이용한 인버터 제어장치는 특정 장치의 상태를 센싱하는 센싱부로부터의 센싱결과가 PLC로 입력되고, PLC는 입력된 센싱결과에 따라 인버터를 제어하도록 구성되며, 이와 같은 종래 PLC를 이용한 인버터 제어장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In general, a system for controlling an electric motor using an inverter can be broadly divided into using a dedicated controller and a programmable logic controller (hereinafter, referred to as a PLC). In case of using a dedicated controller, a separate communication device and an analog signal may be used for communication with the inverter and other devices, and for this purpose, a communication card, a digital / analog converter, and an analog / digital converter are used. In addition, even when using a PLC, a communication card must be provided for communication with the inverter. As the size of the system increases, the number of inverters and PLCs increases, and accordingly, the number of digital / analog converters and analog / digital converters must be increased. do. In the inverter control apparatus using a conventional PLC, the sensing result from the sensing unit for sensing the state of a specific device is input to the PLC, the PLC is configured to control the inverter according to the input sensing result, the inverter control using such a conventional PLC Hereinafter, the apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 종래 PLC를 이용한 인버터 제어장치의 일실시예도로서, 이에 도시한 바와 같이 유도전동기(IM1),(IM2)의 동작을 제어하여 특정 장치(3)를 구동하는 인버터(1),(2)와; 상기 특정 장치(3)의 동작 상태를 검출하여 출력하는 센싱부(4)와; 상기 센싱부(4)의 출력신호에 따라 상기 인버터(1),(2)를 제어하며, 표시부(5)에 상기 특정 장치(3)의 동작 상황을 표시하는 PLC(6)로 구성된다.1 is a diagram illustrating an inverter control apparatus using a conventional PLC. As shown in FIG. 1, an inverter 1 for driving a specific device 3 by controlling the operations of the induction motors IM1 and IM2 is illustrated in FIG. )Wow; A sensing unit 4 for detecting and outputting an operating state of the specific device 3; It consists of a PLC (6) for controlling the inverter (1), (2) in accordance with the output signal of the sensing unit (4), and displays the operation status of the specific device (3) on the display unit (5).
상기 PLC(6)는 상기 센싱부(4)의 출력인 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(A/D)와; 상기 아날로그/디지털 변환부(A/D)의 출력신호를 입력받아 소정 프로그램에 따라 처리하여 출력하는 중앙처리장치(CPU)와; 상기 중앙처리장치(CPU)의 디지털 출력신호를 아날로그 신호로 변환하여 표시부(5)로 출력하는 디지털/아날로그 변환부(D/A)와; 상기 중앙처리장치(CPU)의 출력신호를 상기 인버터(1),(2)로 출력하는 통신카드부(CCARD)로 구성된다.The PLC 6 includes an analog / digital converter (A / D) for receiving an analog signal, which is the output of the sensing unit 4, and converting the analog signal into a digital signal; A central processing unit (CPU) for receiving an output signal from the analog / digital converter (A / D) and processing the output signal according to a predetermined program; A digital / analog converter (D / A) for converting the digital output signal of the central processing unit (CPU) into an analog signal and outputting the analog signal to the display unit (5); Communication card section (CCARD) for outputting the output signal of the central processing unit (CPU) to the inverter (1), (2).
이하, 상기와 같은 종래 PLC를 이용한 인버터 제어장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the inverter controller using the conventional PLC as described above will be described.
먼저, 도2는 종래 PLC를 이용한 인버터 제어장치의 데이터 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 기타 장치(3)의 동작을 검출한 센싱부(4)의 아날로그 신호는 PLC(6)의 아날로그/디지털 변환부(A/D)에 입력되어 디지털 신호로 변환된다.First, Figure 2 is a data flow diagram of a conventional inverter control device using a PLC, as shown in the analog signal of the sensing unit 4 that detects the operation of the other device 3 is analog / digital conversion of the PLC (6) It is input to the part A / D and converted into a digital signal.
그 다음, 상기 아날로그/디지털 변환부(A/D)의 출력신호를 입력받은 중앙처리장치(CPU)는 소정의 프로그램에 따라 상기 디지털신호를 처리하며, 디지털/아날로그 변환부(D/A)는 그 중앙처리장치(CPU)의 출력신호를 아날로그신호로 변환하여 표시부(5)에 출력함으로써, 현재 기타 장치(4)의 동작상태를 표시한다.Next, the CPU receiving the output signal of the analog / digital converter A / D processes the digital signal according to a predetermined program, and the digital / analog converter D / A The output signal of the central processing unit (CPU) is converted into an analog signal and output to the display unit 5, thereby displaying the operation state of the other device 4 at present.
그 다음, 통신카드부(CCARD)를 통해 상기 중앙처리장치(CPU)의 출력신호를 인버터(1),(2)로 출력한다. 이때, 인버터(1),(2)도 아날로그/디지털 변환기와 중앙처리장치를 구비하여 입력된 PLC(6)의 출력신호를 디지털 신호로 변환하며, 그 디지털신호를 처리하여 유도전동기(IM1),(IM2)의 구동을 제어하는 제어신호를 출력한다. 이와 같은 과정을 통해 인버터(1),(2)를 통해 유도전동기(IM1),(IM2)를 구동하여 기타 장치(3)를 구동시키며, 그 기타 장치(3)의 동작 상태를 검출하여 동작 상태에 이상이 있는 경우 PLC(6)의 제어에 따라 인버터(1),(2)는 유도전동기(IM1),(IM2)의 동작을 제어하여 상기 기타 장치(3)의 동작을 보정하게 된다.Then, the output signal of the CPU is output to the inverters 1 and 2 through the communication card CCARD. At this time, the inverter (1), (2) also has an analog-to-digital converter and a central processing unit to convert the output signal of the input PLC (6) into a digital signal, and process the digital signal to induction motor (IM1), A control signal for controlling the driving of IM2 is output. Through such a process, the induction motors IM1 and IM2 are driven through the inverters 1 and 2 to drive the other device 3, and the operating state of the other device 3 is detected and operated. In case of abnormality, the inverters 1 and 2 control the operations of the induction motors IM1 and IM2 under the control of the PLC 6 to correct the operation of the other device 3.
그러나, 상기한 바와 같이 종래 PLC를 이용한 인버터 제어장치는 PLC에 아날로그/디지털 변환부 및 디지털/아날로그 변환부를 두어 센싱부의 아날로그신호를 입력받아 디지털신호로 변환 후, 처리하여 다시 아날로그 신호로 변환하여 출력함으로써, 그 PLC의 부하가 많아 장치가 복잡하여 비용이 증가하는 문제점과 아울러 PLC의 응답속도가 지연되어 전체적인 동작속도가 감소하는 문제점이 있었다.However, as described above, an inverter controller using a conventional PLC includes an analog / digital converter and a digital / analog converter in a PLC to receive an analog signal from a sensing unit, convert the analog signal into a digital signal, process it, and then convert the analog signal into an analog signal. As a result, the load of the PLC is large, the device is complicated, and the cost increases, and the response speed of the PLC is delayed, thereby reducing the overall operation speed.
이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 PLC의 부하를 줄이며, 인버터를 제어하여 기타장치의 동작을 수행하도록 하는 PLC를 이용한 인버터 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to reduce the load of the PLC, and to provide an inverter control device using a PLC to control the inverter to perform the operation of other devices.
도1은 종래 프로그램 가능한 로직 콘트롤러를 이용한 인버터 제어장치의 일실시예도.1 is an embodiment of an inverter control apparatus using a conventional programmable logic controller.
도2는 도1의 데이터 흐름도.2 is a data flow diagram of FIG. 1;
도3은 본 발명 프로그램 가능한 로직 콘트롤러를 이용한 인버터 제어장치의 일실시예도.Figure 3 is an embodiment of an inverter control device using the present invention programmable logic controller.
도4는 도3의 데이터 흐름도.4 is a data flow diagram of FIG.
도5는 도3의 동작 순서도.5 is an operational flowchart of FIG. 3;
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
1,2:인버터 3:기타 장치1,2: Inverter 3: Other devices
4:센싱부 5:표시부4: sensing part 5: display part
6:PLC6: PLC
상기와 같은 목적은 중앙처리장치, 아날로그/디지털 변환부, 디지털/아날로그 변환부를 구비하여 입력되는 제어신호에 따라 유도전동기를 구동하여 기타 장치를 동작시키며, 그 기타 장치의 동작상태를 표시부에 표시하는 인버터와; 상기 기타 장치의 동작 상태를 검출하여 상기 인버터에 인가하는 센싱부와; 상기 센싱부의 출력신호를 인버터의 아날로그/디지털 변환부와 중앙처리장치를 통해 인가 받아 처리하여 그 결과를 다시 인버터로 출력하는 프로그램 가능한 로직 콘트롤러로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The above object is provided with a central processing unit, an analog / digital conversion unit, and a digital / analog conversion unit to drive an induction motor according to an input control signal to operate other devices, and to display the operation state of the other devices on the display unit. An inverter; A sensing unit detecting an operation state of the other device and applying the same to the inverter; This is achieved by configuring a programmable logic controller that receives the output signal of the sensing unit through an analog / digital conversion unit and a central processing unit of the inverter and outputs the result to the inverter. When described in detail with reference to as follows.
도3은 본 발명 PLC를 이용한 인버터 제어장치의 일실시예도로서, 이에 도시한 바와 같이 중앙처리장치, 아날로그/디지털 변환부, 디지털/아날로그 변환부를 구비하여, 입력되는 제어신호에 따라 상기 중앙처리장치에서 유도전동기(IM1),(IM2)의 구동을 제어하여 기타 장치(3)를 동작시키며, 그 기타장치(3)의 동작상태 검출신호를 상기 중앙처리장치에서 아날로그/디지털 변환부를 통해 입력받아 처리한 후 상기 디지털/아날로그 변환부를 통해 표시부(5)에 표시하는 인버터(1),(2)와; 상기 기타 장치(3)의 동작 상태를 검출하여 상기 인버터(1),(2)의 아날로그/디지털 변환부에 입력하는 센싱부(4)와; 상기 인버터(1),(2)의 중앙처리장치에서 출력되는 디지털 신호를 인가 받아 처리하여 그 결과를 다시 인버터(1),(2)로 출력하는 PLC(6)로 구성된다.Figure 3 is an embodiment of the inverter control device using a PLC of the present invention, as shown in the central processing unit, including the central processing unit, analog / digital conversion unit, digital / analog conversion unit, the central processing unit according to the input control signal Controls the driving of the induction motors IM1 and IM2 to operate the other device 3, and receives the operation state detection signal of the other device 3 from the central processing unit through an analog / digital converter. Inverters 1 and 2 which are then displayed on the display unit 5 via the digital / analog converter; A sensing unit 4 which detects an operating state of the other device 3 and inputs it to an analog / digital converting unit of the inverters 1 and 2; It consists of a PLC (6) for receiving and processing the digital signal output from the central processing unit of the inverter (1), (2) and outputs the result back to the inverter (1), (2).
상기 PLC(6)는 인버터(1),(2)와 디지털 데이터를 주고 받는 통신카드부(CCARD)와; 상기 통신카드부(CCARD)를 통해 입력된 데이터를 소정의 프로그램에 따라 처리하여 다시 통신카드부(CCARD)를 통해 출력하는 중앙처리장치(CPU)로 구성된다.The PLC 6 includes a communication card unit (CCARD) for transmitting and receiving digital data with the inverter (1), (2); The CPU is configured to process data input through the communication card unit CCARD according to a predetermined program and output the data through the communication card unit CCARD.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 PLC를 이용한 인버터 제어장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the inverter control device using the present invention PLC configured as described above will be described.
먼저, 도4는 본 발명의 데이터 흐름도이고, 도5는 본 발명의 동작 순서도로서, 이에 도시한 바와 같이 기타 장치(3)의 동작 상태를 검출한 센싱부(4)의 아날로그 출력신호는 인버터(1),(2)의 아날로그/디지털 변환부로 입력되어 디지털신호로 변환되며, 이는 중앙처리장치에서 처리되어 출력된다.First, FIG. 4 is a data flowchart of the present invention, and FIG. 5 is an operation flowchart of the present invention. As shown in FIG. 4, the analog output signal of the sensing unit 4 that detects the operation state of the other device 3 is an inverter ( 1), (2) is input to the analog-to-digital converter is converted into a digital signal, which is processed and output from the central processing unit.
이때, 인버터(1),(2)의 중앙처리장치에서 출력된 디지털신호는 디지털/아날로그 변환부에서 아날로그신호로 변환되어 표시부(5)상에 표시되며, 상기 인버터(1),(2)의 중앙처리장치에서 출력된 디지털신호는 통신카드를 통해 PLC(6)의 통신카드부(CCARD)로 입력되며, 이는 중앙처리장치(CPU)에서 처리된다.At this time, the digital signal output from the central processing unit of the inverter (1), (2) is converted into an analog signal by the digital / analog converter, and displayed on the display unit (5), the output of the inverter (1), (2) The digital signal output from the central processing unit is input to the communication card unit CCARD of the PLC 6 through the communication card, which is processed by the central processing unit (CPU).
그 다음, 상기 PLC(6)의 중앙처리장치(CPU)에서 처리된 데이터는 다시 통신카드부(CCARD)를 통해 인버터(1),(2)의 중앙처리장치로 출력되며, 이 인버터(1),(2)의 중앙처리장치는 소정의 연산을 통해 상기 유도전동기(IM1),(IM2)를 제어하는 제어신호를 출력하며, 이는 디지털/아날로그 변환부를 통해 아날로그 신호로 변환되어 출력되며, 또한, 기타 장치(3)의 동작상태를 표시부(5)상에 표시한다.Then, the data processed by the central processing unit (CPU) of the PLC (6) is again output to the central processing unit of the inverter (1), (2) via the communication card (CCARD), this inverter (1) The central processing unit of (2) outputs a control signal for controlling the induction motors IM1 and IM2 through a predetermined operation, which is converted into an analog signal through a digital / analog converter and outputted. The operation state of the other device 3 is displayed on the display unit 5.
상기한 바와 같이 본 발명 PLC를 이용한 인버터 제어장치는 인버터를 통해 디지털신호로 변환된 센싱부의 출력신호를 PLC에서 입력받아 처리함으로써, PLC의 부하를 줄여 응답속도를 향상시키는 효과와 아울러 PLC내부 구성을 디지털/아날로그 변환부와 아날로그/디지털 변환부를 제외시킨 중앙처리장치와 통신카드만으로 구성함으로써 비용이 절감되는 효과가 있다.As described above, the inverter control device using the PLC of the present invention receives and processes the output signal of the sensing unit converted into a digital signal through the inverter from the PLC, thereby reducing the load of the PLC and improving the response speed. Cost reduction can be achieved by using only the central processing unit and the communication card excluding the digital / analog converter and the analog / digital converter.
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| KR1019980005948A KR100434140B1 (en) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | Inverter control apparatus using programmable logic controller, especially reducing load of the plc |
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